Общие правила варки картофеля и овощей; физико-химические процессы и технологические факторы, формирующие его качество.
За время, в течение которого происходит размягчение изделия до нужной консистенции, в нем протекают сложные физико-химические процессы, обусловленные изменениями:пектиновых веществ — деструкция; азотистых (белковых и небелковых) веществ — денатурация, свертывание, частичная деструкция; углеводов: крахмала — клейстеризация и деструкция, моносахаров — частичная деструкция; сахарозы — частичный гидролиз и деструкция;пигментов — частичная деструкция;витаминов — частичная деструкция.
Характер и глубина происходящих изменений зависят от температуры и продолжительности теплового воздействия, способа тепловой обработки, реакции среды, физико-химических свойств исходного продукта.В результате названных изменений происходит: размягчение продукта; изменение массы;изменение пищевой ценности; изменение цвета; формирование вкуса и запаха.
Размягчение овощей и плодов в результате тепловой обработки связывают в основном с ослаблением связи между клетками в растительной ткани вследствие деструкции срединных пластинок, а также с деструкцией непрерывного матрикса в клеточной оболочке (протопектина, части гемицеллюлоз, белка экстенсина). Оболочки клеток при этом разрыхляются, их механическая прочность снижается, но целостность оболочек (стенок) сохраняется.Микрофибриллы целлюлозы, образующие каркас клеточных стенок (оболочек), в условиях влажного нагрева частично набухают, так же как и большая часть гемицеллюлоз, а некоторая часть из них (арабан, глюкан, галактан) растворяется.
Разрушение срединных пластинок происходит вследствие расщепления протопектина (основного компонента срединной пластинки) под действием горячей воды с образованием растворимых в воде пектиновых кислот (пектина), что приводит к снижению механической прочности растительной ткани овощей и плодов, подвергнутых тепловой кулинарной обработке. Гидролиз протопектина начинается при достижении температуры 60 °С и заметно интенсифицируется при температуре 80 °С и выше. Установлено, что в овощах, доведенных до готовности, содержание протопектина снижается.
Под действием горячей воды происходит деструкция протопектина за счет разрыва водородных связей между этерифицированными остатками галактуроновых кислот и хелатных связей (солевых мостиков), образованных ионами двухвалентных металлов (кальция, магния) между соседними цепями рамногалактуронана. Не исключается при этом и гидролиз гликозидных связей.
Механизм размягчения растительных тканей рассматривают как ионообменную реакцию между ионами одновалентных металлов (калия, натрия), содержащихся в клетках растительной ткани, и ионами двухвалентных металлов (кальция, магния), образующих в молекуле протопектина хелатные связи (солевые мостики).
Поскольку эта реакция имеет обратимый характер, то для того, чтобы она протекала с разрушением солевых мостиков, необходимо свободные ионы кальция (магния) выводить из реакции, превращая их малорастворимые или нерастворимые соли. Роль осадителей ионов кальция (магния) в клетках паренхимной ткани могут выполнять органические кислоты (лимонная, фитиновая, щавелевая и др.), содержащиеся в клеточном соке. Возможность проникновения органическихкислот в клеточные стенки связана с тем, что в процессе тепловой обработки мембраны (тонопласт, плазмалемма) разрушаются вследствие денатурации белков. В результате этого возникает возможность диффузии органических кислот из клетки в клеточные стенки с образованием с ионами кальция (магния) малорастворимых солей. По аналогичной причине в клеточные стенки могут диффундировать ионы одновалентных металлов (калия, натрия).
Чем больше органических кислот в продукте, тем интенсивнее идет деструкция протопектина и меньше требуется времени для доведенияовощей до готовности. При хранении в воде очищенных и нарезанных овощей (картофеля, корнеплодов) происходит переход в воду из продукта солей одновалентных металлов и органических кислот, что ухудшает их развариваемость. Длительное хранение клубней очищенного картофеля в воде приводит к значительному удалению из поверхностных слоев водорастворимых веществ, в том числе солей одновалентных металлов и органических кислот, что приводит к удлинению продолжительности варки картофеля до готовности. Кроме того, при последующей варке эти поверхностные слои не размягчаются должным образом (остаются жестковатыми), тогда как нижележащие ткани достигают кулинарной готовности. Более длительная варка может привести к разрыву и отслоению поверхностных слоев вследствие повышения давления в нижележащей ткани. Из такого картофеля пюре получается низкого качества (неоднородная консистенция из-за грубых частиц поверхностного слоя).
Варка овощей в воде с повышенной жесткостью несколько удлиняет время доведения их до готовности. Для свеклы это увеличение менее значительное (около 5 %), тогда как для моркови существенное (10-15%).
Общие правила жарки картофеля; физико-химические процессы и технологические факторы, формирующие качество его.
Жарка картофеля производится на раскаленной сковороде, с добавлением масла. Картофель должен быть нарезан, после нарезки картофель не надо мыть, для образования золотистой корочки.
При тепловой обработке происходит размягчение картофеля и клейстеризация крахмала. При тепловой обработке клетчатка практически не изменяется. Волокна гемицеллюлоз набухают, но сохраняются. Размягчение тканей обусловлено распадом протопектина и экстенсина. При распаде протопектина образуется пектин. Размягчение овощей связано не только с распадом протопектина но и с гидролизом экстенсина. Его содержание при тепловой обработке значительно снижается.
При тепловой обработке крахмальные зерна находящиеся внутри клеток клейстерезуются за счет клеточного сока. При этом клетки не разрушаются и клейстер остается внутри них.
При обжарке картофеля поверхность нарезанных кусочков быстро обезвоживается, температура в ней поднимается до 120 С, при этом крахмал расщепляется с образованием пиродекстринов, имеющих коричневый цвет и продукт покрывается румяной корочкой.
При жарке картофеля основным способом теряется 31% а предварительно сваренного 17% влаги. Это объясняется тем , что при варке картофеля влага связывается крахмалом в процессе его клейстеризации, вследствие чего испарение ее замедляется, увеличивается поглощение жира.
Брусочки теряют 50%, соломка 60% а тонкие ломтики(чипсы) 66% влаги.
Специфический вкус и аромат картофелю придают летучие и растворимые вещества, образующиеся в корочке в процессе карамелизации, реакции меланоидинообразования и других изменений белков , жиров и углеводов.
26. Технологическая схема производства изделий из дрожжевого теста (опарный и безопарный способ). Физико-химические процессы и технологические факторы, формирующие качество изделий.
Дрожжи разводят тёплым молоком или водой (30 °С), добавляют сахар, соль, хорошо перемешивают до растворения, кладут яйца и всыпают муку. Замешивают тесто, добавляя в конце размягченный до густоты сметаны жир или вливают растительное масло. Тесто накрывают чистой тканью и ставят в теплое место для брожения на 3-4 часа.
Чтобы удалить лишний углекислый газ и обогатить тесто кислородом, делают обминки, а затем вновь дают тесту подняться. Первую обминку делают через час-полтора, вторую — ещё через 2 часа.
Опарный способ
В подогретую до 40 °С воду или молоко (60 % от нормы) добавляют растворенные в воде и процеженные дрожжи, всыпают половину нормы муки и перемешивают до получения однородной массы. Поверхность опары посыпают мукой, накрывают тканью и ставят в теплое место для брожения на 2-3 часа.
Когда опара увеличится в объёме в 2 раза и начнет опадать, к ней добавляют оставшуюся жидкость с растворенными солью и сахаром, яйца, все перемешивают, вводят муку и замешивают тесто. Перед окончанием замеса добавляют размягченный жир. Тесто накрывают тканью и оставляют для брожения ещё на 2-3 часа.
За время брожения тесто обминают 2−3 раза. Выбродившее тесто увеличивается в объёме в 2 раза, при надавливании на поверхность ямка медленно выравнивается, тесто не прилипает к рукам и отстает от стенок посуды.
После того как ингредиенты правильно взвесили и отмерили, их нужно перемешать в соответствующей последовательности и при определенной температуре. Все ингредиенты можно условно разделить на сгустители, разрыхлители, увлаж- нители и адсорбенты.
Сгустители – это ингредиенты, от которых зависят высота и форма выпекаемого теста. Определенное количество сгустителей необходимо в любых выпекаемых продук- тах, но их избыток может вызвать затвердение теста. К сгустителям относятся: мука, яйца, крахмал, кокосовый порошок.
Разрыхлители – противоположность сгустителям. Определенное количество раз- рыхлителей входят в состав любого теста, используемого для выпекания, для того, чтобы они были достаточно мягкими, чтобы их было приятно откусывать и жевать. К разрыхли- телям относят: сахар, сиропы, жиры, масла, дрожжи, химические разрыхлители.
Увлажнители – состоят из воды и ингредиентов, содержащих воду, молоко, яйца, сиропы. Увлажнители также содержат ингредиенты, основанные на жидких жирах, таких, как, например, масло.
Адсорбенты – противоположны увлажнителям. Это ингредиенты, поглощающие жидкость. К ним относятся: мука, крахмал, сухое молоко, кокосовый порошок.
Процессы, происходящие во время выпечки:
Плавление жиров. Когда тесто помещается в духовку, в нем первым делом начинают плавиться твердые жиры. Температура, при котором происходит этот процесс находится в диапазоне 30 – 55 ОС. В процессе плавления физическое состояние воздуха и воды изменяется. Вода испаряется, пар давит на стенки воздушных клеток, расширяя их, что помогает тесту лучше подняться. Плавление жира способствует разрыхлению. В ос- новном, чем выше температура плавления жира, тем выше поднимается тесто, так как га- зы образуются практически сразу и стенки клеток уже должны быть достаточно твердыми для поддержания формы теста. Однако таяние при высокой температуре придает тесту неприятный привкус.
Кроме температуры на способность жиров поднимать тесто влияют также и количество воды, а в меньшей степени количество воздуха в жире. Чем выше влажность со- держит жир, тем больше он способствует поднятию теста. Жидкое масло, в котором отсутствует и воздух, и вода, никак не способствует этому процессу. Но жир, содержащий меньше влаги способствует большей рассыпчатости и мягкости. Растопленный жир скользит по тесту, покрывая собой клейковину, яичные протеины и крахмал и также увеличивают мягкость теста.
Газы и их распространение. Самыми важными для поднятия теста являются: воздух, пар и углекислый газ. Пар образуется при нагревании воды. Тепло также активизирует разрыхлители – особенно разрыхлители «двойного действия» — и помогает освобождению углекислого газа.
Тепло заставляет газы расширяться, что необходимо для поднятия теста и его смягчению. Расширяясь, газы давят на стенки клеток, способствуя их растяжению. Продукт увеличивается в объеме, иначе говоря, он поднимается. Фактически это является основной причиной быстрого подъема теста в первые минуты выпекания.
Денатурация белков. Для того, чтобы выпекаемый продукт получился высо- ким, денатурация белков должна быть правильно рассчитана и совпадать по времени с распространением газа. Для этого ингредиенты должны быть правильно взвешены, а пе- карский шкаф установлен на соответствующую температуру.
Клейстеризация крахмала. Гранулы крахмала начинают набухать при 40ОС, при температуре 60 – 75С клейстеризация уже в самом разгаре, гранулы впитывают в себя значительное количество воды, способствуя формированию структуры теста. Но процесс клейстеризации крахмала не завершен до тех пор, пока температура не достигнет 95ОС и при условии наличия необходимого количества воды. В редких случаях процесс клейстеризации крахмала в выпекаемом тесте доводится до конца. Это происходит обычно из-за отсутствия необходимого количества воды и недостатка времени. Так же, как при денатурации белков, при клейстеризации крахмала формируется окончательная высота и форма выпечки. На этой стадии выпекаемый продукт уже обрета- ет форму, но имеет еще сырой, бледный вид и отсутствие вкуса.
Испарение газов. Кроме воздуха, пара и углекислого газа – в выпекаемых продуктах содержатся и другие газы. Например, многие жидкости, включая эссенции и алкоголь, при нагревании становятся газообразными. Не стоит недооценивать важность этих газов при выпекании теста. Так алкоголь является конечным продуктом брожения, все продукты из дрожжевого теста содержат определенное количество алкоголя. Когда структура теста фиксируется и становится пористой, газы свободно проходят через эти поры и полностью испаряются. В процессе испарения газов происходит несколько очень важных изменений. На поверхности выпекаемого продукта из-за потери влаги образуется корочка (на этой стадии корочка остается еще бледной). Выпекаемый продукт становится меньше весом. Изменяется вкус выпечки (помещение начинает наполняться ароматами).
Карамелизация и меланоидинообразование. Как только вода испаряется с по- верхности выпекаемого продукта, температура поверхности повышается до 150ОС начи- наются процессы меланоидинообразования и карамелизации, которые способствуют улучшению цвета, вкуса и аромата.
Инактивация энзимов. Энзимы (ферменты) меняют свои свойства под воз- действием тепла (например, такие как амилаза, протеаза, липаза). Большинство энзимов теряет активность при температуре около 70 – 80ОС.
Изменения, происходящие с питательными веществами. Белки, жиры, углеводы, витамины и минералы при тепловой обработке изменяют свои свойства. Например, белки и крахмал становятся более усваиваемыми, а витамин С при нагревании разрушается.
Разрушение пектинов. В рецептуре некоторых выпечных изделий применя- ются фрукты, а пектин – это один из основных элементов, поддерживающих целостность фрукта. При нагревании пектин разрушается, фрукт становится мягким и теряет форму
Размягчение плодов и овощей при тепловой кулинарной обработке.
Размягчение тканей картофеля, овощей и плодов, как правило, происходит при тепловой кулинарной обработке. Без воздействия теплоты размягчение наблюдается в основном в плодах (яблоки, груши, бананы и др.) и некоторых овощах (томаты) в процессе созревания и хранения технически спелой продукции вследствие процессов, протекающих в них под действием ферментов. Частичное размягчение тканей капусты белокочанной наблюдается при квашении, что связано, по-видимому, как с ферментативными процессами, так и с кислотным гидролизом протопектина, которого в клеточных стенках квашеной капусты содержится в 1,5 раза меньше, чем в свежей.
Подвергнутые тепловой кулинарной обработке картофель, овощи и плоды приобретают более мягкую консистенцию, легче раскусываются, разрезаются и протираются. Степень размягчения картофеля, овощей и плодов в процессе тепловой обработки оценивают по механической прочности их тканей. При оценке механической прочности тканей картофеля, овощей и плодов с помощью различных приборов определяют сопротивление тканей резанию, разрыву, сжатию, проколу и др.
Так, механическая прочность образцов сырого картофеля при испытании их на сжатие составляет около 13*105 Па, а вареного — 0,5*105 Па, образцов сырой свеклы — 29,9*105 Па, вареной — 2,9*105 Па.
Размягчение картофеля, овощей и плодов при тепловой кулинарной обработке связывают с ослаблением связей между клетками, обусловленным частичной деструкцией клеточных стенок.
Деструкция клеточных стенок
При тепловой обработке клеточные стенки отличаются более разрыхленной структурой.
Однако при доведении овощей и плодов до кулинарной готовности клеточные стенки не разрываются. Более того, клеточные оболочки вареных овощей не разрываются при протирании и раскусывании, так как обладают достаточной прочностью и эластичностью. В этих случаях ткань разрушается по срединным пластинкам, которые подвергаются деструкции в большей степени, чем клеточные оболочки.
Благодаря этому при разжевывании вареного картофеля не ощущается, например, вкус крахмального студня. Клеточные оболочки не разрушаются даже при очень длительной тепловой обработке овощей и плодов, когда может происходить частичная мацерация их тканей (распад на отдельные клетки).
Установлено, что в процессе тепловой кулинарной обработки картофеля, овощей и плодов глубоким изменениям подвергаются нецеллюлозные полисахариды клеточных стенок: пектиновые вещества и гемицеллюлозы, а также структурный белок экстенсин, в результате чего образуются продукты, обладающие различной растворимостью. Именно степень деструкции полисахаридов и растворимость продуктов деструкции обусловливают изменение механической прочности клеточных стенок овощей и плодов при тепловой кулинарной обработке. Изменения целлюлозы в этом случае сводятся главным образом к ее набуханию.
Деструкция протопектина
Известно, что при тепловой кулинарной обработке картофеля, овощей, плодов и других растительных продуктов содержание протопектина в них уменьшается. Так, при доведении овощей до кулинарной готовности содержание протопектина в них может снижаться на 23. 60 %
Согласно современным представлениям о строении студней пектиновых веществ деструкция протопектина обусловлена в первую очередь распадом водородных связей и ослаблением гидрофобного взаимодействия между этерифицированными остатками галактуроновой кислоты, а также разрушением хелатных связей с участием ионов Са2+ и Mg2+ между неэтерифицированными остатками галактуроновой кислоты в цепях рамногалактуронана. Гидрофобное взаимодействие — контакты между структурными элементами (обычно белками), в результате которых сводится к минимуму их взаимодействие с водой.
Важно, что распад водородных связей между этерифицированными остатками галактуроновой кислоты различных цепей рамногалактуронана возможен только при наличии определенного количества влаги, которая может поступать в клеточные стенки после денатурации белков мембранных клеточных структур.
Хелатные связи распадаются только в ходе ионообменных реакций по схеме
Деструкция протопектина начинается при 60 °С, с повышением температуры процесс интенсифицируется. На рис. 9.6 представлен график изменения содержания протопектина и механической прочности тканей корнеплодов в процессе их варки. На каждом этапе тепловой, обработки механическая прочность тканей корнеплодов снижается в значительно большей степени, чем содержание протопектина. Это свидетельствует о том, что на процесс размягчения растительной ткани при тепловой обработке кроме деструкции протопектина могут оказывать влияние и другие факторы, в частности изменения гемицеллюлоз и структурного белка экстенсина.
Деструкция гемицеллюлоз
При тепловой кулинарной обработке овощей наряду и параллельно с деструкцией протопектина происходит деструкция гемицеллюлоз также с образованием растворимых продуктов. Гемицеллюлозы клеточных стенок при тепловой обработке растительных продуктов частично набухают, подвергаются гидролизу, что подтверждается накапливанием в отварах и готовых продуктах нейтральных Сахаров — арабинозы, галактозы и др.
Наличие уроновых кислот в гемицеллюлозах позволяет предполагать, что другим элементом механизма их деструкции при гидротермической обработке овощей и плодов являются ионообменные процессы, подобные протекающим в пектиновых веществах.
Деструкция гемицеллюлоз начинается при более высоких температурах, чем деструкция протопектина (70. 80 °С). При более высоких температурах процесс ускоряется. При понижении температуры гемицеллюлозы регенерируют и отдают часть воды, поглощенной при набухании и деструкции.
Деструкция белка экстенсина
Структурный белок клеточных стенок продуктов растительного происхождения в процессе тепловой кулинарной обработки, как и нецеллюлозные полисахариды, подвергается деструкции. Это подтверждается тем, что в растительных продуктах после тепловой обработки определяется меньшее количество оксипролина, чем до обработки..
Степень деструкции экстенсина при тепловой кулинарной обработке корнеплодов может достигать 80 %; она значительно выше степени деструкции протопектина и гемицеллюлоз. Разрушение экстенсина начинается при более низких температурах, чем деструкция упомянутых выше полисахаридов. Так, нагревание нарезанных корнеплодов в воде при 60 °С в течение 1 ч приводит к заметному снижению содержания в них оксипролина. Механическая прочность тканей корнеплодов при этом также несколько уменьшается.
Процессы, происходящие при тепловой обработке овощей
При тепловой обработке овощей происходят глубокие физико-химические изменения. Некоторые из них играют положительную роль (размягчение овощей, клейстеризация крахмала и др.), улучшают внешний вид блюд (образование румяной корочки при жарке картофеля); другие процессы снижают пищевую ценность (потери витаминов, минеральных веществ и др.), вызывают изменение цвета и т.д. Кулинар должен уметь управлять происходящими процессами.
Размягчение овощей при тепловой обработке. Паренхимная ткань состоит из клеток, покрытых клеточными оболочками. Отдельные клетки соединены друг с другом срединными пластинками. Оболочки клеток и срединные пластинки придают овощам механическую прочность. В состав клеточных стенок входят: клетчатка (целлюлоза), полуклетчатка (гемицеллюлозы), протопектин, пектин и соединительнотканный белок экстенсин. При этом в средних пластинках преобладает протопектин.
При тепловой обработке клетчатка практически не изменяется. Волокна гемицеллюлоз набухают, но сохраняются. Размягчение ткани обусловлено распадом протопектина и экстенсина.
Протопектин — полимер пектина — имеет сложную разветвленную структуру. Главные цепи его молекул состоят из остатков галактуроновых и полигалактуроновых кислот и сахара — рамнозы. Цепи галактуроновых кислот соединены друг с другом с помощью различных связей (водородных, эфирных, ангидридных, солевых мостиков), среди которых преобладают солевые мостики из двухвалентных ионов кальция и магния. При нагревании в срединных пластинках происходит ионообменная реакция: ионы кальция и магния заменяются одновалентными ионами натрия и калия.
При этом связь между отдельными цепями галактуроновых кислот разрушается. Протопектин распадается, образуется растворимый в воде пектин, и овощная ткань размягчается. Реакция эта обратима. Чтобы она проходила, в правую сторону, необходимо удалять ионы кальция из сферы реакции. В растительных продуктах содержатся фитин и ряд других веществ, связывающих кальций. Однако связывание ионов кальция (магния) не происходит в кислой среде, поэтому размягчение овощей замедляется. В жесткой воде, содержащей ионы кальция и магния, этот процесс также будет проходить медленно. При повышении температуры размягчение овощей ускоряется.
В разных овощах скорость распада протопектина неодинакова. Поэтому варить можно все овощи, а жарить только те, в которых протопектин успевает превратиться в пектин, пока еще не вся влага испарилась (картофель, кабачки, помидоры, тыкву). У моркови, репы, брюквы и некоторых других овощей протопектин настолько устойчив, что они начинают подгорать раньше, чем достигнут кулинарной готовности.
Размягчение овощей связано не только с распадом протопектина, но и с гидролизом экстенсина. Содержание его при тепловой обработке овощей значительно снижается. Так, по достижении кулинарной готовности в свекле распадается около 70% экстенсина, в петрушке — примерно 40%.
Изменение крахмала. При тепловой обработке картофеля крахмальные зерна (рис. III.9), находящиеся внутри клеток, клейстеризуются за счет клеточного сока. При этом клетки не разрушаются и клейстер остается внутри них. В горячем картофеле связь между отдельными клетками ослаблена вследствие распада протопектина и экстенсина, поэтому при протирании они легко отделяются друг от друга, клетки остаются целыми, клейстер не вытекает, и пюре получается пышным.
При охлаждении связь между клетками частично восстанавливается, они с большим трудом отделяются друг от друга, оболочки их при протирании рвутся, клейстер вытекает, и пюре получается клейким.
При жарке картофеля и других крахмалосодержащих овощей поверхность нарезанных кусочков быстро обезвоживается, температура в ней поднимается выше 120°С, при этом крахмал
Рис. III.9. Крахмальные зерна в картофеле:
1 — сыром; 2 — вареном; 3 — протертом после охлаждения расщепляется с образованием пиродекстринов, имеющих коричневый цвет, и продукт покрывается румяной корочкой.
Изменение сахаров. При варке овощей (морковь, свекла и др.) часть Сахаров (ди- и моносахаридов) переходит в отвар. При жарке овощей, подпекании лука, моркови для бульонов происходит карамелизация содержащихся в них Сахаров. В результате карамелизации количество сахара в овощах уменьшается, а на поверхности появляется румяная корочка. В образовании поджаристой корочки на овощах важную роль играет также реакция меланоидинообразования, сопровождающаяся появлением темноокрашенных соединений — меланоидинов.
Изменение окраски овощей при тепловой обработке. Различную окраску овощей обусловливают пигменты (красящие вещества). При тепловой обработке окраска многих овощей изменяется.
Окраску свеклы обусловливают пигменты — бетанины (красные пигменты) и бетаксантины (желтые пигменты). От содержания и соотношения этих пигментов зависят оттенки окраски корнеплодов. Желтые пигменты почти полностью разрушаются при варке свеклы, а красные частично (12-13%) переходят в отвар, частично гидролизуются. Всего при варке разрушается около 50% бетанинов, вследствие чего окраска корнеплодов становится менее интенсивной.
Степень изменения окраски свеклы зависит от ряда факторов: температуры нагревания, концентрации бетанина, рН среды, контакта с кислородом воздуха, присутствия в варочной среде ионов металлов и др. Чем выше температура нагревания, тем быстрее разрушается красный пигмент. Чем выше концентрация бетанина, тем лучше он сохраняется. Поэтому свеклу рекомендуется варить в кожуре или тушить с небольшим количеством жидкости. В кислой среде бетанин более устойчив, поэтому при варке или тушении свеклы добавляют уксус.
Овощи с белой окраской (картофель, капуста белокочанная, лук репчатый и др.) при тепловой обработке приобретают желтоватый оттенок. Это объясняется тем, что в них содержатся фенольные соединения — флавоноиды, которые образуют с сахарами гликозиды. При тепловой обработке гликозиды гидролизуются с выделением агликона, имеющего желтую окраску.
Оранжевая и красная окраска овощей обусловлена присутствием пигментов каротиноидов: каротинов — в моркови, редисе; ликопинов — в томатах; виолаксантина — в тыкве. Каротиноиды устойчивы при тепловой обработке. Они не растворимы в воде, но хорошо растворимы в жирах, на этом основан процесс извлечения их жиром при пассеровании моркови, томатов.
Зеленую окраску овощам придает пигмент хлорофилл. Он находится в хлоропластах, заключенных в цитоплазму. При тепловой обработке белки цитоплазмы свертываются, хлоропласты освобождаются и кислоты клеточного сока взаимодействуют с хлорофиллом. В результате образуется феофитин — вещество бурого цвета.
Для сохранения зеленого цвета овощей следует соблюдать ряд правил:
— варить их в большом количестве воды для уменьшения концентрации кислот;
— не закрывать посуду крышкой, чтобы облегчить удаление с паром летучих кислот;
— уменьшать время варки овощей, погружая их в кипящую жидкость и не переваривая.
При наличии в варочной среде ионов меди хлорофилл приобретает ярко-зеленую окраску; ионов железа — бурую; ионов олова и алюминия — серую.
При нагревании в щелочной среде хлорофилл, омыляясь, образует хлорофиллин — вещество ярко-зеленого цвета. На этом свойстве хлорофилла основано получение зеленого красителя: любую зелень (ботву, зелень петрушки и др.) измельчают, варят с добавлением питьевой соды и отжимают через ткань хлорофиллиновую пасту.
Изменение витаминной активности в овощах. В процессе тепловой обработки витамины претерпевают значительные изменения.
Витамин С. Овощи являются основным источником витамина С в питании человека. Он хорошо растворим в воде и очень неустойчив при тепловой обработке. Содержится в клетках овощей в трех формах: восстановленной (аскорбиновая кислота), окисленной (дегидроаскорбиновая кислота) и связанной (аскорбиген). Восстановленная и окисленная формы витамина С могут легко переходить одна в другую под действием ферментов (аскорбиназы — в окисленную форму, аскорбинредуктазы — в восстановленную форму). Дегидроаскорбиновая кислота по биологической ценности не уступает аскорбиновой, но гораздо легче разрушается при тепловой обработке. Поэтому при кулинарной обработке стараются инактивировать аскорбиназу, в частности, погружением овощей в кипящую воду.
Окисление витамина С происходит в присутствии кислорода. Интенсивность процесса зависит от температуры нагрева овощей и продолжительности тепловой обработки. Для уменьшения контакта с кислородом овощи варят при закрытой крышке (кроме овощей с зеленой окраской), объем емкости должен соответствовать массе отвариваемых овощей, в случае выкипания нельзя доливать холодную некипяченую воду. Чем быстрее прогреваются овощи при варке, тем меньше разрушается аскорбиновая кислота. Так, при погружении картофеля в холодную воду (при варке) разрушается 35% витамина С, в горячую лишь 7%. Чем длительнее нагрев, тем выше степень окисления витамина С. Поэтому не допускается переваривание продуктов, длительное хранение пищи, нежелателен повторный разогрев готовых блюд.
Ионы металлов, попадающие в варочную среду с водопроводной водой и со стенок посуды, являются катализаторами окисления витамина С. Наибольшим каталитическим действием обладают ионы меди. В кислой среде это действие проявляется в меньшей степени, поэтому нельзя добавлять соду для ускорения развариваемости овощей.
Некоторые вещества, содержащиеся в пищевых продуктах, переходят в отвар и оказывают стабилизирующее действие на витамин С. К таким веществам относятся белки, аминокислоты, крахмал, витамины — А, Е, В1, пигменты — флавоны, антоцианы, каротиноиды. Например, при варке картофеля в воде потери витамина С составляют около 30%, и при варке в мясном бульоне витамин С практически полностью сохраняется.
Чем больше общее количество аскорбиновой кислоты в продукте, тем лучше сохраняется С-витаминная активность. Этим объясняется тот факт, что в картофеле и капусте витамин С в процессе варки сохраняется лучше осенью, чем весной. Например, при варке неочищенного картофеля осенью степень разрушения витамина С не превышает 10%, весной достигает 25%.
Во время варки аскорбиновая кислота не только разрушается, но и частично переходит в отвар. Поэтому овощные отвары рекомендуется использовать при приготовлении супов и соусов. Для уменьшения потерь витамина С из продуктов желательно не промывать квашеную капусту, избегать длительного хранения очищенных овощей в воде и т.д.
При жарке овощей потери витамина С меньше, так как слой жира на поверхности продукта уменьшает контакт с кислородом воздуха.
Большие потери витамина С происходят, когда продукты подвергают неоднократным тепловым воздействиям, протирают, взбивают (при изготовлении овощных котлет, запеканок, суфле). Так, в готовых картофельных котлетах остается аскорбиновой кислоты всего 5-7% количества ее в сыром картофеле.
Витамины группы В. При варке они частично переходят в отвар, частично разрушаются. Менее всего устойчив к нагреванию витамин В6. При варке шпината разрушается около 40% его, картофеля — 27-28%.
Тиамина и рибофлавина разрушается при варке овощей около 20%, примерно 40% остатка их переходит в отвар.
Чем больше воды для варки, тем меньше витаминов остается в продукте. Жарка и тушение овощей вызывают разрушение около 40% витамина Вг
Изменение массы овощей. В процессе варки масса овощей изменяется в результате двух противоположных процессов:
— вследствие набухания гемицеллюлозы и крахмала масса увеличивается;
— после сливания отвара часть влаги испаряется, что приводит к уменьшению массы.
Потери массы зависят и от особенностей строения овощей.
Потери влаги определяют выход готовых изделий и поэтому предельно допустимые потери массы регламентируются нормативными документами.
По размеру потерь массы при варке все овощи можно разделить на две группы: первая — потери до 10% (кольраби, цветная капуста, капуста белокочанная, репа, петрушка, свекла, морковь, картофель), вторая — потери до 50% (шпинат, щавель, ботва свеклы, лук репчатый, кабачки, патиссоны).
Не трудно заметить, что наибольшие потери массы у листовых овощей и плодовых: первые имеют большую поверхность, вторые содержат в паренхимной ткани много воздушных включений в виде мелких пузырьков. Воздух, содержащийся в пузырьках, при нагревании расширяется и при температуре 72-75°С механически разрушает клеточные стенки, вследствие чего из тканей начинает интенсивно выделяться влага.
При варке неочищенных овощей растворимые вещества практически полностью сохраняются. При варке очищенных корнеплодов (моркови, свеклы и др.) в воду переходит 20-25% содержащихся в них веществ, главным образом сахаров и минеральных веществ. Значительно снижается содержание соединений калия, натрия, магния и фосфора. При добавлении поваренной соли потери ряда минеральных веществ уменьшаются, поэтому овощи (за исключением моркови и свеклы, содержащих значительное количество сахаров) закладывают в подсоленную воду.
При варке потери растворимых веществ картофеля примерно в два раза меньше, чем корнеплодов. Это объясняется тем, что часть растворимых веществ адсорбируется клейстеризованным крахмалом.
Потери растворимых веществ при варке капусты достигают 1/3 всех сухих веществ.
Нормы потерь массы при припускании большинства полуфабрикатов из овощей не отличаются от норм потерь массы их при варке в воде (морковь, свекла, репа, тыква нарезанные). Количество растворимых веществ, которое переходит в жидкость при припускании (тушении), не относят к потерям, так как припущенные и тушеные овощи отпускают вместе с жидкостью.
При жарке масса овощей уменьшается в основном вследствие испарения влаги. Потери влаги зависят от характера ее связи со структурными элементами овощной ткани, поверхности изделия, температуры и продолжительности жарки и т.д. Уменьшение массы овощей при жарке колеблется от 17 до 60% и зависит от вида овощей, размера и формы нарезки, способа жарки. Количество испарившейся влаги несколько больше, чем потери массы, так как они частично компенсируются поглощенным жиром.
Потери растворимых веществ при жарке овощей очень малы по сравнению с потерями их при варке и припускании и практически не влияют на уменьшение массы. Влияние различных факторов на потери массы овощей при жарке рассмотрим на примере картофеля. При жарке масса сырого картофеля уменьшается на 31%, а предварительно сваренного — на 17%. Это объясняется тем, что при варке картофеля влага связывается крахмалом в процессе его клейстеризации, вследствие чего, испарение ее замедляется, увеличивается поглощение жира.
При жарке картофеля (сырой, нарезанный брусочками) основным способом теряется 31% его массы, а при жарке во фритюре — 50%. Это объясняется тем, что при обжаривании во фритюре испарение влаги происходит одновременно по всей поверхности.
Влияние удельной поверхности продукта на потери его массы в зависимости от формы нарезки можно проследить на примере жарки картофеля во фритюре: брусочки теряют 50% массы, соломка — 60, тонкие ломтики (чипсы) — 66%.
Специфические вкус и аромат жареным овощам придают летучие и растворимые вещества, образующиеся в корочке процессе карамелизации, реакции меланоидинообразования и других изменений белков, жиров и углеводов.
Физико-химические процессы, происходящие при кулинарной обработке картофеля, овощей и плодов
При механической кулинарной обработке картофеля, овощей и плодов (очистка, нарезка, промывание, отжимание сока и др.) частично нарушается целостность их паренхимной ткани, а часть клеток и отдельных клеточных структур разрушается. Это облегчает переход основных пищевых веществ из разрушенных клеток в окружающую среду, а также смешивание содержимого их клеточных органелл. В результате масса продуктов и их пищевая ценность изменяются, возникают ферментативные, окислительные и другие процессы, вызывающие изменение органолептических показателей (цвета, вкуса, консистенции) продукта.
Представляют интерес такие физико-химические процессы, происходящие в картофеле, овощах и плодах при тепловой кулинарной обработке, которые вызывают изменения механической прочности паренхимной ткани (размягчение), консистенции, массы, содержания основных пищевых веществ, цвета, вкуса и аромата.
Размягчение тканей картофеля, овощей и плодов, как правило, происходит при тепловой кулинарной обработке. Без воздействия теплоты размягчение наблюдается в основном в плодах (яблоки, груши, бананы и др.) и некоторых овощах (томаты) в процессе созревания и хранения технически спелой продукции вследствие процессов, протекающих в них под действием ферментов. Частичное размягчение тканей капусты белокочанной наблюдается при квашении, что связано, по-видимому, как с ферментативными процессами, так и с кислотным гидролизом протопектина, которого в клеточных стенках квашеной капусты содержится в 1,5 раза меньше, чем в свежей.
Подвергнутые тепловой кулинарной обработке картофель, овощи и плоды приобретают более мягкую консистенцию, легче раскусываются, разрезаются и протираются.
Размягчение картофеля, овощей и плодов при тепловой кулинарной обработке связывают с ослаблением связей между клетками, обусловленным частичной деструкцией клеточных стенок.
Однако при доведении овощей и плодов до кулинарной готовности клеточные стенки не разрываются. Более того, клеточные оболочки вареных овощей не разрываются при протирании и раскусывании, так как обладают достаточной прочностью и эластичностью. В этих случаях ткань разрушается по срединным пластинкам, которые подвергаются деструкции в большей степе- ни, чем клеточные оболочки.
Благодаря этому при разжевывании вареного картофеля не ощущается, например, вкус крахмального студня. Клеточные оболочки не разрушаются даже при очень длительной тепловой обработке овощей и плодов.
Известно, что при тепловой кулинарной обработке картофеля, овощей, плодов и других растительных продуктов содержание протопектина в них уменьшается. Так, при доведении овощей до кулинарной готовности содержание протопектина в них может снижаться на 23. 60 %
Деструкции компонентов клеточных стенок овощей при тепловой кулинарной обработке позволяет объяснить причины образования клейкого и тягучего картофельного пюре при протирании остывшего картофеля.
В тканях картофеля при протирании в горячем и остывшем состоянии происходят следующие изменения. В сваренном горя- чем картофеле оболочки клеток паренхимной ткани обладают достаточными прочностью и эластичностью и не разрушаются при приготовлении пюре. При механическом воздействии на клубни остывшего картофеля помимо нарушения ткани по срединным пластинкам происходит также разршение клеток и зерен клейстеризованного крахмала и вытекающий из них клейстер придает структуре пюре нежелательную клейкость.
Рекомендации не добавлять холодную воду при варке картофеля по мере выкипания жидкости и не прерывать процесс варки можно объяснить, по-видимому, тем, что в обоих случаях это приводит к понижению температуры варочной среды и замедлению ионообменных процессов. При понижении температуры крахмальный студень в клетках уплотняется вследствие ретро- градации амилозы; ионообменные процессы в такой вязкой среде замедляются, продолжительность тепловой обработки картофеля увеличивается.
При варке картофеля, овощей и плодов в воде и на пару значительных различий в сроках тепловой кулинарной обработки не наблюдается. В СВЧ-аппаратах продолжительность обработки овощей сокращается в 3. 10 раз.
Измельчение картофеля, овощей и плодов приводит к сокращению сроков их тепловой кулинарной обработки в условиях передачи теплоты путем теплопроводности, причем тем большему, чем меньше толщина кусочков продуктов.
При обработке овощей и плодов в СВЧ-аппаратах размеры их кусков практически не влияют на продолжительность тепловой кулинарной обработки, так как продукт нагревается по всему объему.
Следует отметить, что одновременно с размягчением овощей и плодов, связанным с деструкцией их клеточных стенок, различные физико-химические превращения претерпевают и другие вещества, входящие в состав продукта. В результате этих изменений овощи приобретают вкус, окраску, аромат и консистенцию, присущие тем или иным продуктам, доведенным до состояния кулинарной готовности.
Как уже отмечалось, при СВЧ-обработке овощи размягчаются до готовности за несколько минут, однако за это время в них не успевают произойти те изменения составляющих их веществ, которые определяют органолептические показатели овощей, сваренных в обычных условиях. Поэтому овощи и плоды, сваренные в обычных условиях и прошедшие СВЧ-обработку, не- сколько различаются как по вкусу, так и по некоторым другим показателям качества.
Продолжительность варки большинства овощей не превышает 30. 40 мин, что позволяет при варке в пищеварочных котлах доводить их до кулинарной готовности после непродолжительного кипения жидкости за счет теплоты, аккумулированной аппаратурой. Крышка котла должна быть закрыта, так как при испарении жидкости температура ее понижается. Такой способ варки имеет несколько преимуществ: более выражен вкус готового продукта; лучше сохраняется витамин С; экономится энергия. Продолжительность варки овощей при этом не увеличивается, так как за время доведения их до готовности температура жидкости понижается незначительно.
Реакция среды. В процессе приготовления некоторых блюд в них добавляют пищевую соду. Щелочная среда способствует размягчению овощей и плодов при тепловой кулинарной обработке, так как вызывает деэтерификацию пектиновых веществ с образованием хорошо растворимых продуктов.
Однако на практике обычно отказываются от использования щелочной среды для ускорения процесса тепловой обработки, что связывают с неустойчивостью в ней витаминов, в том числе витамина С, основным источником которого служат овощи и плоды.
При подкисление среды (обычно до рН 6. 4) тепловая кулинарная обработка большинства овощей, как правило, замедляется, а консистенция их тканей уплотняется. Для подкисления среды обычно используют уксусную или лимонную кислоту, а в рассолах квашеных овощей основная кислота — молочная.
Известно, что если при варке щей или борщей из квашеной капусты полагающийся по рецептуре картофель заложить одно- временно с капустой или позже, он остается жестковатым. То же самое наблюдается при приготовлении рассольников, когда картофель закладывают вместе с солеными огурцами или после них. Свекла, тушенная с добавлением уксуса, имеет более плотную консистенцию, чем свекла, тушенная без уксуса.
В более кислых средах отдельные виды овощей требуют еще более длительной тепловой обработки для доведения их до кулинарной готовности, в то время как другие овощи и плоды размягчаются быстрее, чем в слабокислых средах.
При необходимости подкислить варочную среду при изготовлении кулинарных изделий целесообразно добавлять кислоту (томатную пасту, припушенные соленые огурцы и др.) в конце варки для сокращения ее продолжительности и экономии тепло- вой энергии. Например, при тушении свеклы для борщей добавлять в нее уксусную кислоту для сохранения цвета рекомендуется в конце тушения, когда свекла уже размягчится. При этом окраска свеклы восстанавливается и становится даже более яркой, чем при тушении ее с кислотой или с томатной пастой.
Жесткость воды. На продолжительность варки овощей влияют жесткость воды’ и добавление в нее поваренной соли. Подсаливание варочной среды. Существует мнение, что нежелательно подсаливать воду при варке моркови, свеклы и сушеного горошка, так как продолжительность тепловой кулинарной обработки при этом может увеличиться. Однако вкус корнеплодов с достаточно высоким содержанием сахара при вар- ке в подсоленной воде может ухудшиться. Соль может оказать отрицательное влияние на набухаемость сушеного горошка и, следовательно, на продолжительность его разваривания.