Способы нагрева пищевых продуктов

I—с нагретой поверхностью

— с водой

— с нагретым жиром

— с нагретым воздухом

— с паром

Рис. 1.1.Классификация способов нагрева

Поверхностный нагрев. В этом случае поверхность продукта нагревается при контакте с водой, паром, нагретым жиром, воздухом или инфракрасными лучами. От нагретой поверхности тепло передается за счет теплопроводности вглубь продукта, и вся его масса постепенно прогревается. Этот вид нагрева может быть контактным или радиационным. При контактном нагреве продукт помещают на нагретые поверхности или в греющую среду (воду, пар, жир, нагретый воздух). В этом случае продукт нагревается только с одной стороны и в процессе обработки его надо переворачивать.

При радиационном нагреве продукт облучают потоком инфракрасных лучей (ИКЛ), и он прогревается одновременно со всех сторон. Источником ИКЛ могут быть нагретые поверхности (стенки жарочных шкафов, электронагревательные элементы и т. д.) или специальные лампы (трубчатые или конические с зеркальной поверхностью). ИКЛ проникают в продукт на глубину до 1—2 мм, и в этом тонком слое их энергия превращается в тепловую. Поэтому поверхность продукта очень быстро нагревается и образуется обезвоженная корочка, в которой температура быстро достигает 130—150°С. Этот способ нагрева используется в гриль-аппаратах и шашлычных печах.

На практике часто применяют одновременно несколько способов нагрева. Например, если продукт не полностью погружен в жидкость, то нижняя часть его нагревается водой, а верхняя — паром. При всех способах поверхностного нагрева создается разность температур (градиент температуры) между поверхностью и внутренними частями изделия. Перепад температуры вызывает перемещение влаги от поверхности к центру изделия (термодиффузию). Явление это называется т е р -момассоперенос, или термовлагоперенос. Оно способствует быстрому образованию на поверхности корочки и уменьшению испарения влаги при жарке, а также снижению интенсивности диффузионных процессов при варке. (Более подробно см. разд. I, гл. 4.)

Объемный нагрев. При объемном нагреве энергия электромагнитных колебаний или электрического пока превращается в тепловую энергию в самом продукте и почти вся масса его нагревается практически одновременно. Существуют два способа объемного нагрева: электроконтактный и сверхвысокочастотный (СВЧ-нагрев).

При электроконтактном способе через продукт пропускают электрический ток. В соответствии с законом Джоуля— Ленца при прохождении тока через проводник выделяется тепло. Однако при этом в продукте происходит электролиз (разложение) электролитов, содержащихся в его жидкой фазе (соли, кислоты и т. д.). Поэтому такой способ применяют довольно редко.

При СВЧ-нагреве продукт помещают в переменное электромагнитное поле. Во всех продуктах содержатся дипольные молекулы, или частицы, в которых имеющиеся электрические заряды пространственно разделены. Например, в молекуле воды один конец заряжен положительно (водородный ион), а другой — отрицательно (гидроксильный ион). Кроме того, даже нейтральные молекулы в электромагнитном поле могут стать диполями. Объясняется это тем, что симметрично расположенные в них заряды могут сдвигаться под действием внешних полей — вторичная поляризация.

Если дипольную частицу поместить в электромагнитное поле, то она повернется так, чтобы расположиться вдоль силовых линий. Если же направление этих линий изменить, то и частица изменит свою ориентацию. В переменном электромагнитном поле направление магнитных силовых линий меняется несколько тысяч раз в секунду, поэтому диполи начинают колебаться, выделяется кинетическая энергия движения молекул, и продукт быстро нагревается. Глубина проникновения электромагнитных колебаний в продукт зависит от их частоты и свойств продукта (его диэлектрических характеристик).

При использовании СВЧ-нагрева сокращаются сроки тепловой обработки, уменьшается расход электроэнергии, снижаются потери массы и растворимых веществ, в меньшей степени денатурируют белки и окисляются ненасыщенные жирные кислоты. Изменения, происходящие в этом случае с пищевыми веществами, их влияние на организм человека еще недостаточно изучены. СВЧ-нагрев рекомендуется использовать в основном для разогрева охлажденных и замороженных блюд, для оттаивания замороженных продуктов.

При объемном нагреве не возникает перепада температуры внутри продукта, следовательно, не происходит термомас-соперенос и поэтому не образуется корочка, СВЧ-нагрев можно сравнить с варкой в собственном соку — припусканием.

Охлаждение— отдача тепла в окружающую среду. Продукты можно охлаждать в естественных и искусственных условиях. Так, для сохранения качества продуктов (в первую очередь скоропортящихся), поступивших на предприятия общественного питания, требуется пониженная температура хранения, при которой подавляется развитие микроорганизмов и замедляются нежелательные биохимические процессы, протекающие в самих продуктах.

Охлаждение используют также для создания режимов, необходимых для проведения технологических процессов: студнеобразования, раскатки слоеного теста, взбивания пены и др. Кроме того, охлаждение применяют при централизованном производстве кулинарной продукции (охлажденные блюда) с целью продления сроков ее реализации.

Тепловая обработка пролу кто в

Значение тепловой обработки.В процессе тепловой обработки кулинарная продукция обеззараживается и повышается ее усвояемость.

Улучшение усвояемости продуктов, прошедших тепловую обработку, обусловлено следующими причинами:

* продукты размягчаются, легче разжевываются и смачиваются пищеварительными соками;

* белки при нагревании изменяются (денатурируют) и в таком виде легче перевариваются;

* крахмал превращается в клейстер и легче усваивается;

* образуются новые вкусовые и ароматические вещества, возбуждающие аппетит и, следовательно, повышающие усвояемость;

* теряют активность содержащиеся в некоторых сырых продуктах антиферменты, тормозящие процесс пищеварения.

Санитарное значение тепловой обработки связано с тем, что:

* при нагревании микроорганизмы, образующие споры, переходят в неактивное состояние и не размножаются;

* большинство микроорганизмов, не образующих споры, погибает;

* разрушаются бактериальные токсины;

* погибают возбудители многих инвазионных (глистных) заболеваний — финны, трихины и др.;

* разрушаются или переходят в отвар ядовитые вещества, содержащиеся в некоторых сырых продуктах (грибы, баклажаны, цветная фасоль).

Недостатками тепловой обработки являются: потери части растворимых и летучих ароматических, а также вкусовых веществ;

* изменение естественной окраски овощей;

* разрушение ряда биологически активных веществ (витаминов, фенолов и др.);

* нежелательные изменения жиров (окисление, омыление, снижение биологической активности).

Одной из задач технологов является ослабление негативных последствий тепловой обработки и усиление ее положительной роли.

Классификация способов тепловой обработки.Все способы тепловой кулинарной обработки делятся на основные и вспомогательные, (рис. 1.2)

Основные способы, с помощью которых продукт доводится до готовности, в свою очередь делятся на варку и жарку.

Варка— тепловая кулинарная обработка продуктов в водной среде или атмосфере водяного пара.

Рис.7.2. Классификация способов тепловой обрабо

Жарка— тепловая кулинарная обработка продуктов с целью доведения до кулинарной готовности при температуре, обеспечивающей образование на их поверхности специфической корочки.

Существует несколько разновидностей варки и жарки. Различают варку:

* с полным погружением в жидкость (основной способ);

* с частичным погружением в жидкость (припускание);

* паром атмосферного и повышенного давления;

* при пониженной температуре;

* при повышенной температуре;

* в СВЧ-аппаратах.

Различают жарку:

* на нагретых поверхностях с жиром и без него (основной способ);

* в жире (во фритюре);

* в жарочных шкафах (в замкнутом пространстве);

* на открытом огне;

* инфракрасными лучами в аппаратах ИК-нагрева.

Варку и жарку часто комбинируют друг с другом — комбинированные способы тепловой обработки. Например, применяют варку продуктов с последующим обжариванием; тушение, т. е. припускание обжаренных продуктов; запекание обжаренных, вареных или припущенных продуктов; комбинацию СВЧ- и ИК-нагрева; брезирование (припускание с последующей обжаркой).

Характеристика способов тепловой обработки Вспомогательные способы тепловой обработки не позволяют довести продукт до готовности, но облегчают его дальнейшую обработку. К вспомогательным приемам относятся опаливание, ошпаривание (бланширование), пассерование, термостатирование.

Варка основным способом.При варке основным способом продукт погружают в жидкость (воду, бульон, молоко, сироп и т. д.) с таким расчетом, чтобы он полностью был покрыт ею. Иногда жидкости берут в несколько раз больше, чем продукта (например, варка макарон). В жидкость переходит значительное количество растворимых веществ. Чем больше жидкости, тем больше потери. Для варки используют наплитные или стационарные котлы с электрическим либо газовым обогревом. Нагрев осуществляется за счет контакта с нагретой жидкостью. Температура при варке составляет 100—102°С.

Иногда нагревать продукт надо очень осторожно, только до определенной температуры (80—85°С). В этих случаях применяют варку на водяной бане (мармите).

Для ускорения варки используют автоклавы или герметически закрытые кастрюли (скороварки). Температура в автоклаве за счет повышения давления составляет 115—120°С. При высокой температуре ускоряется разложение жиров, поэтому автоклавы непригодны для варки бульонов.

Для повышения качества кулинарной продукции, снижения энергозатрат на ее приготовление большое значение имеет режим варки после закипания. Бурное кипение в большинстве случаев отрицательно сказывается на качестве пищи: бульоны делаются мутными, продукты деформируются, увеличиваются потери ароматических веществ и витаминов и т. д. Каши, макароны, соусы надо варить при температуре 85— 90°С; рыбу, птицу, мясо — при 85—95°С. Практически такие продукты можно довести до готовности за счет аккумулированного тепла.

Для максимального использования аккумулированного тепла котел должен иметь хорошую изоляцию и автоматическое регулирование теплового режима. Весь режим варки должен осуществляться в трех тепловых режимах:

* сильный нагрев для доведения до кипения;

* слабый нагрев для "тихого кипения";

* варка за счет аккумулированного тепла.

Количество тепла, подводимого к котлу в период сильного нагрева, зависит от вида продукта. Если продукты не поглощают влагу или поглощают ее слабо (кости, мясо, рыба, овощи и т. д.), тепловое напряжение может быть очень большим. Если же продукт сильно поглощает влагу (крупа, макароны, бобовые) или блюдо имеет густую консистенцию (кисели, соусы),' то увеличение теплового напряжения сверх допустимой величины может привести к пригоранию или присыха-нию продукта к стенкам котла, что ухудшает теплопередачу и качество продуктов.

Наиболее рациональными с точки зрения использования аккумулированного тепла являются котлы вместимостью от 20 до 100 л. Для увеличения рентабельности, снижения металлоемкости, повышения аккумулирующей способности котлы компонуются в блоки. Стационарный котел считается хорошим, если темп охлаждения его содержимого составляет не более 2°С в час. При использовании аккумулированного тепла удлиняется процесс варки, но снижается расход энергии на 15—30%.

Припускание.Припусканием называется варка продуктов в небольшом количестве жидкости или в собственном соку. Этот способ применяют в основном для тепловой обработки продуктов с высоким содержанием влаги. Продукт заливают жидкостью (водой, бульоном, молоком, отваром) на 1/3 его высоты и при плотно закрытой крышке посуды доводят до готовности. При припускании верхняя часть продукта подвергается воздействию пара. Последний, соприкасаясь с пищевыми продуктами, конденсируется, выделяя скрытую теплоту парообразования, и нагревает их, доводя до состояния кулинарной готовности. Переход питательных веществ из продукта в жидкость при припускании меньше, чем при варке основным способом. Изделия имеют более выраженный вкус.

Варка паром.При этом способе продукт нагревают паром атмосферного или повышенного давления. Для варки паром используют сетчатые вкладыши в варочные котлы или специальные пароварочные шкафы. Диффузия растворимых веществ при этом способе варки еще меньше, чем при припускании, так как растворимые вещества могут переходить только в конденсат, образующийся на поверхности продукта.

Варка (припускание) в СВЧ-аппаратах.При варке в СВЧ-аппаратах применяется объемный способ нагрева. При этом продукты припускаются в собственном соку или с добавлением небольшого количества жидкости. По органолептическим свойствам продукт, доведенный до готовности в СВЧ-аппарате, приближается к продукту, полученному в результате припус-кания. При СВЧ-нагреве в продуктах полнее сохраняются питательные вещества, исключается пригорание изделий, улучшаются вкусовые свойства пищи и санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала.

СВЧ-аппараты целесообразно использовать на небольших предприятиях быстрого обслуживания, работающих на полуфабрикатах высокой степени готовности. Здесь кулинарную продукцию, как правило, приготовляют на глазах потребителя за барной стойкой. Эффективность работы СВЧ-аппаратов, срок службы наиболее дорогостоящего элемента их — генератора электромагнитных колебаний, во многом зависят от выбора посуды для приготовления и разогрева пищи. Посуда не должна поглощать электромагнитные волны. Лучше всего посуда из закаленного стекла. Можно использовать также любую стеклянную, фарфоровую, фаянсовую и керамическую посуду без рисунка, без металлизированной росписи (золоченых или серебристых ободков). При использовании посуды из незакаленного или нетермостойкого стекла необходимо применять более мягкие режимы тепловой обработки, т. е. уменьшать мощность СВЧ-нагрева и увеличивать его продолжительность на 20—25%. Это обусловлено тем, что в случае интенсивного под вода СВЧ-энергии при приготовлении кулинарной продукции внутренняя поверхность посуды перегревается, а наружные слои остаются холодными. В результате посуда быстро выходит из употребления. Одноразовая посуда из пищевых полимерных материалов также может быть использована для приготовления и разогрева пищи в СВЧ-аппаратах. Однако следует учитывать возможность разложения полимерной посуды с выделением вредных веществ.

Жарка на нагретых поверхностях.Для этой цели используют наплитные сковороды, листы или электросковороды. Чтобы продукты не прилипали к поверхности посуды, ее смазывают жиром (5—10% массы продукта). Жир нагревают до температуры 140—200°С, после чего кладут продукты. Продукты нагреваются при контакте с нагретой поверхностью. Температура на поверхности продукта в момент окончания процесса жарки составляет 135°С, а в центре изделия — 80—85°С. Этот способ тепловой обработки называют жаркой с малым количеством жира.

При использовании посуды с антиадгезионным покрытием жир не требуется.

Недостаток жарки на нагретых поверхностях — односторонний нагрев изделий, из-за чего их приходится в процессе тепловой обработки переворачивать.

Жарка в жире(во фритюре). При этом способе жарки продукт полностью погружают в жир, нагретый до 160—180°С. При этом одновременно по всей поверхности образуется поджаристая корочка. Передача тепла от нагреваемой среды (жира) к продукту осуществляется за счет теплопроводности. Температура на поверхности продукта в момент окончания процесса жарки так же, как при жарке с малым количеством жира, составляет 135°С, в центре изделия — 80—85°С.

Часто корочка на изделиях образуется раньше, чем продукт прогреется до температуры, гарантирующей санитарную безопасность, поэтому изделия после жарки в жире помещают на некоторое время в жарочный шкаф.

Жаркд во фритюре может осуществляться в аппаратах непрерывного и периодического действия — автоматах для жарки пирожков, пончиков, на поточных линиях по изготовлению хрустящего картофеля и др. На предприятиях общественного питания для жарки в жире используют различные фритюрницы.

При погружении в нагретый жир продуктов температура его резко падает. Степень охлаждения жира зависит от ряда факторов: соотношения жира и продукта, влажности продукта, степени его измельчения, характера связи воды и др. Чем больше соотношение жира и продукта, тем меньше степень охлаждения, время жарки, а также впитываемость жира в продукт. Так, температура растительного масла, нагретого до 180°С, снижается при соотношении жира и продукта 1:1 до 82°С, при соотношение 2:1 — до 100, при соотношение 4:1 — до 134, при соотношении 8:1 — до 152°С.

Как известно, температура образования обезвоженной корочки составляет 135°С. Поэтому минимальное соотношение жира и продукта может быть 4:1. Однако оптимальной является температура 150°С. Поэтому наилучшее соотношение жира и продукта — 10:1.

Чем мельче продукт, тем больше его удельная поверхность и тем быстрее испаряется из него влага. Так, при обжарке картофеля, нарезанного соломкой (соотношение жира и продукта 4:1), температура жира снижается до 115°С, а при обжарке картофеля, нарезанного брусочками, — только до 135°С. При больших соотношениях жира и продукта эта разница менее заметна.

В процессе жарки мелкие частицы продукта попадают во фритюр, остаются в нем длительное время, сгорают и загрязняют жир. Избежать этого можно, используя фритюрницы с холодной зоной. В них нагревательные элементы расположены на некотором расстоянии, над дном фритюрницы. Жир имеет низкую теплопроводность. Под нагревательными элементами он нагревается очень медленно, только за счет теплопроводности. Над нагревательными элементами жир нагревается быстро, за счет конвекции. Поэтому образуются две зоны: верхняя рабочая с температурой 170—180°С и нижняя холодная, где температура намного ниже. Частицы продукта, попадая в холодную зону, не горят и не загрязняют фритюр.

Иногда продукт жарят, погружая в жир наполовину или на 1/3 высоты — жарка в полуфритюре. Некоторые продукты перед жаркой отваривают.

Жарка в жарочных шкафах.Продукты укладывают на листы, противни, сковороды, помещают в жарочный шкаф с температурой 150—270°С и жарят. При этом продукт нагревается за счет контакта с нагретой посудой, нагретым воздухом и теплового излучения от горячих стенок шкафа. Румяная корочка образуется значительно медленнее, чем при жарке с небольшим количеством жира, но продукты прогреваются равномернее. Для получения более поджаристой корочки и повышения сочности готового изделия продукт в процессе жарки переворачивают, поливают жиром, смазывают поверхность яйцом, сметаной. Для жарки применяют также шкафы с конвекционным обогревом. В них воздух с помощью вентилятора прогоняется через нагреватели, нагревается и поступает в рабочую камеру. При этом ускоряется процесс жарки, продукты не приходится переворачивать, исключаются подгорание и неравномерное прожаривание.

Жарка на открытом огне.Для приготовления многих национальных блюд подготовленные полуфабрикаты жарят на открытом огне. При этом продукты нагреваются инфракрасным излучением (ИКЛ), нагретыми газами и воздухом. Изделия приобретают специфический аромат копченостей, обусловленный фенольными соединениями и другими веществами, которые образуются при неполном сгорании древесного угля. Для жарки используют мангалы или шашлычные печи, электрогрили. Продукты надевают на шпажки (металлические стержни) или укладывают на металлическую решетку, предварительно смазанную жиром. Источником тепла, кроме древесных углей, могут быть кварцевые лампы или электрические спирали.

Жарка в аппаратах И К-нагрева.Этот способ жарки близок по характеру к жарке на открытом огне, так как нагрев осуществляется инфракрасными лучами (ИКЛ) электронагревательных элементов (без дымообразования). Для жарки этим способом используют электрогрили и шкафы с ИК-обогревом. Источником ИКЛ в них являются электролампы или трубчатые электронагревательные элементы. Продукт помещают на решетку, смазанную жиром, или нанизывают на шпажку.

Опаливание.Его проводят для сжигания шерсти, волосков, находящихся на поверхности обрабатываемых продуктов (головы, конечности крупного рогатого скота, поросята, тушки птиц и др.). При этом продукты не нагреваются. Для опаливания используют газовые горелки.

Бланширование (ошпаривание).Бланшированием называют кратковременное (от 1 до 5 мин) воздействие на продукты кипящей воды или пара. Этот прием используют для облегчения последующей механической очистки продуктов (очистка рыбы с костным скелетом от чешуи, удаление боковых и брюшных жучек у рыб осетровых пород и др.), для удаления горечи (капуста белокочанная, репа), для предупреждения ферментативных процессов, вызывающих потемнение очищенной поверхности (картофель, яблоки), для предупреждения слипания изделий и обеспечения прозрачности бульона (лапша домашняя).

Пассерование.Пассерованием называется процесс нагревания продукта с жиром или без него при температуре 120°С с целью экстрагирования ароматических и красящих веществ. Пассеруют нарезанные лук, морковь, белые коренья, томатное пюре, муку. Обжаривают их в небольшом количестве жира (15—20% массы продукта) без образования поджаристой корочки. При этом часть эфирных масел, красящих веществ переходит из продуктов в жир, придает ему цвет и запах, улучшает вкусовые свойства блюд. При пассеровании муки (с жиром или без него) разрушается содержащийся в ней крахмал, белки теряют способность набухать и заправленные пассерованной мукой супы и соусы получаются неклейкими.

Термостатирование.Это поддержание заданной температуры блюд на раздаче или при доставке к месту потребления. Для этого используют мармиты, тепловые раздаточные стойки и другое оборудование. Для транспортировки готовой пищи в горячем состоянии применяют термосы и изотермический транспорт.