Лекция№5. Процессы, формирующие качество продукции общественного питания.

План:

1.Диффузия и осмос.

2.Набухание и адгезия.

3.Термомассоперенос.

1.Кулинарная обработка, особенно тепловая, вызывает в про­дуктах глубокие физико-химические изменения. Эти изменения могут приводить к потерям питательных веществ, существенно влиять на усвояемость и пищевую ценность продуктов, изме­нять их цвет, приводить к образованию новых вкусовых и аро­матических веществ. Без знания сущности происходящих про­цессов нельзя сознательно подходить к выбору режимов техно­логической обработки, обеспечивать высокое качество готовых блюд, уменьшать потери питательных веществ. Ниже излага­ются только общие вопросы, связанные с изменением пищевых веществ при кулинарной обработке, более подробно они рас­сматриваются в соответствующих разделах.

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 см, 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 вначале идет с большой ско­ростью 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.

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 повядших 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. Тургор 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.

2.Некоторые высохшие студни (ксерогели) способны набу­хать - поглощать жидкость, при этом их объем значительно увеличивается. Набухание следует отличать от впитывания жид­кости порошкообразными или пористыми телами без увеличе­ния объема, хотя эти два процесса часто происходят од­новременно. Набухание либо является целью обработки (зама­чивание сушеных грибов, овощей, круп, бобовых, желатина),' либо сопровождает другие способы обработки (варка крупы, макарон и других продуктов).

Набухание может быть ограниченным (набухшее вещество остается в состоянии геля) и неограниченным (вещество после набухания переходит в раствор). При повышении температуры ограниченное состояние нередко переходит в неограниченное. Так, желатин при температуре 20-22'С набухает ограничен­но, а при более высокой - неограниченно (растворяется прак­тически полностью).

Замачивание крупы, бобовых, сушеных грибов и овощей обусловливается не только набуханием белковых и углевод­ных ксерогелей, но и осмосом, и капиллярным впитыванием Замачивание ускоряет последующую тепловую обработку продуктов, способствует равномерному провариванию их.

Адгезия (от лат. adhaesio) - слипание поверхности двух разнородных тел. В кулинарной практике явление адгезии до­вольно широко распространено и часто играет отрицательную роль. Так, при жарке мясных и рыбных полуфабрикатов при­липание их к жар очной поверхности крайне нежелательно. Для уменьшения адгезии полуфабрикаты панируют в муке или су-

харях и используют при жарке жир. .

Отрицательную роль играет адгезия и при транспортиров­ке мясного фарша по трубам в поточных линиях при произ­водстве котлет. Трубопроводы засаливаются, на их стенках нарастает слои жира. Адгезия затрудняет и формовку изделий.

Уменьшение адгезии весьма актуально при выпечке из­делии из теста, а также при изготовлении самого теста (по­тери в деже, на лопастях тестомесильных машин, на разде­лочных столах и т. д.). Одним из способов снижения степени адгезии является использование муки "на подпыл" при фор­мовке изделий. В этом случае с поверхностью противней контактирует уже не тесто, а мука, адгезия которой к повер­хности инвентаря значительно меньше. Часть муки при этом прилипает к тесту и попадает в готовые изделия, а часть теряется.

Для предупреждения прилипания кулинарной продукции в процессе ее тепловой обработки в последние годы широко используют оборудование и инвентарь со специальным покры­тием, прослойки из полимерных материалов, так называемых антиадгезивов. Использование антиадгезивов повышает куль­туру производства и производительность труда. Обязательным условием применения полимерных материалов являются их безвредность, инертность по отношению к пищевому продукту

и устойчивость при нагревании. Причем термостойкость долж­на сохраняться длительное время.

3.Как уже отмечалось, поверхностный нагрев создает в про­дуктах градиент температуры и вызывает перемещение влаги. Пищевые продукты представляют собой капиллярно-пористые тела. В капиллярах на влагу действуют силы поверхностного натяжения. Если оба конца капилляра имеют одинаковую тем­пературу, то влага в нем находится в равновесии. Если же один конец капилляра нагреть, то поверхностное натяжение его уменьшится. Но поскольку на другом конце капилляра оно будет прежним, жидкость вместе с растворенными в ней ве­ществами будет передвигаться от нагретого конца к холодному. Благодаря этому возникает поток влаги от нагретой поверхнос­ти продукта к его холодному центру (термодиффузия). Одно­временно часть влаги с поверхности изделия под действием высокой температуры испаряется. Поверхностный слой быстро обезвоживается, в нем повышается температура, под действи­ем которой глубокие изменения претерпевают отдельные пи­щевые вещества (меланоидинообразование, декстринизация крахмала, карамелизация сахаров и др.), в результате чего на продукте образуется румяная корочка. Образовавшаяся короч­ка уменьшает потери влаги, а следовательно, и массы изделия за счет испарения. Чем горячее поверхность при жарке, чем выше градиент температуры, тем быстрее образуется короч­ка. По мере образования обезвоженного поверхностного слоя возникает разница в содержании влаги (градиент влагосодер­жания). В поверхностных слоях влагосодержание меньше, в глубине - больше, вследствие чего поток влаги направляется к поверхности. При стационарном тепловом режиме устанав­ливается равновесие этих двух потоков: направленного к цен­тру (вызванного термомассопереносом) и направленного к по­верхности (вызванного градиентом влагосодержания).

Контрольные вопросы.