Диффузия. При промывании, замачивании, варке и припускании про­дукты соприкасаются с водой и из них могут извлекаться ра­створимые вещества

При промывании, замачивании, варке и припускании про­дукты соприкасаются с водой и из них могут извлекаться ра­створимые вещества. Процесс этот называется диффузией, и подчиняется закону Фика. Согласно этому закону скорость диф­фузии зависит от площади поверхности продукта. Чем она боль­ше, тем быстрее происходит диффузия. Это необходимо учи­тывать при хранении очищенных овощей в воде или их промы­вании, варке. Так, площадь поверхности клубней (среднего размера) 1 кг картофеля составляет примерно 160—180 см², а нарезанного брусочками — более 4500 см², т. е. В 25—30 раз больше. Соответственно из нарезанного картофеля будет из­влечено растворимых веществ больше, чем из целых клубней, за один и тот же период хранения. Поэтому не следует хра­нить в воде или варить основным способом предварительно на­резанные овощи.

Скорость диффузии зависит от концентрации растворимых веществ в продукте и окружающей среде. Концентрация ра­створимых веществ в продукте может быть очень значительной. Так, концентрация Сахаров в свекле составляет 8—10 %, моркови — 6,5, брюкве — 6%. При погружении овощей в воду экстракция растворимых веществ идет с большой скоростью вначале из-за разницы концентраций, а затем постепенно за­медляется и при выравнивании концентраций прекращается. Концентрационное равновесие наступает тем быстрее, чем меньше объем жидкости. Этим объясняется то, что при припускании и варке продуктов паром потери растворимых ве­ществ меньше, чем при варке основным способом. Поэтому для уменьшения потерь питательных веществ при варке продук­тов жидкость берут с таким расчетом, чтобы только покрыть продукт. И наоборот, если надо извлечь как можно больше растворимых веществ (варка говяжьих почек, отваривание не­которых грибов перед жаркой и т д.), то воды для варки должно быть больше.

Диффузия растворимых веществ осложняется особеннос­тями структуры пищевых продуктов. Растворимые вещества, прежде чем перейти в варочную среду с поверхности продук­та, должны продиффундировать из глубинных слоев. Коэффициент внутренней диффузии обычно много меньше, чем внеш­ней. Следовательно, скорость перехода растворимых веществ в варочную среду определяется не только разностью концентраций в продукте и в окружающей среде, но и скоростью внутренней диффузии.

Таким образом, уменьшить переход питательных веществ из продукта в варочную среду можно, не только сократив объем жидкости, взятой для варки, но и замедлив внутреннюю диффузию растворимых веществ в самом продукте. Для этого не­обходимо создать в продукте значительный градиент (пере­пад) температуры, для чего сразу погрузить его в горячую воду. В этом случае в результате термомассопереноса влага и растворенные в ней вещества перемещаются из поверхностных слоев вглубь продукта (термическая диффузия). Термическая диффузия, направленная противоположно потоку кон­центрационной диффузии, снижает переход питательных ве­ществ в варочную среду. Если надо извлечь как можно больше растворимых веществ, продукт при варке закладывают в хо­лодную воду.

Осмос

Осмосом называется диффузия через полупроницаемые перегородки. Причина возникновения концентрационной диффузии и осмоса одна и та же — выравнивание концентрации. Однако способы выравнивания резко отличаются друг от друга. Диффузия осуществляется перемещением растворенного ве­щества, а осмос — перемещением молекул растворителя и воз­никает при наличии полупроницаемой перегородки. Этой пере­городкой в растительных и животных клетках служит мембрана.

В кулинарной практике явление осмоса наблюдается при замачивании подвядших корнеплодов, клубней картофеля, кор­ней хрена с целью облегчения очистки, снижения количества отходов. При замачивании овощей вода поступает внутрь клет­ки до наступления концентрационного равновесия, объем ра­створа в клетке увеличивается, возникает избыточное давле­ние, называемое осмотическим или тургором. Тургот при­дает овощам и другим продуктам прочность, упругость.

Если поместить овощи или фрукты в раствор с высокой концентрацией сахара или соли, то наблюдается явление, обратное осмосу, — плазмолиз. Оно заключается в обезвоживании клеток и имеет место при консервировании плодов и овощей, при квашении капусты, солении огурцов и др. При плазмолизе осмотическое давление внешнего раствора боль­ше, чем давление внутри клетки. В результате происходит выделение клеточного сока. Потеря его ведет к уменьшению объема клетки, нарушению нормального протекания физичес­ких и химических процессов в ней. Подбирая концентрацию ра­створа (например, сахара при варке фруктов в сиропе), тем­пературный режим варки и ее продолжительность, можно избежать сморщивания плодов, уменьшения их объема, ухудше­ния внешнего вида.