Изменение белков и жиров растительного происхождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция

Изменение белков и жиров растительного происхождения

1. Строение белков овощей и фруктов и изменение при тепловой обработке

белок жир пищевой тепловой

Клетки паренхимой ткани овощей и фруктов заполнены жидким содержимым. Находящиеся в них белковые вещества входят в состав протоплазмы, а также включенных в нее ядер и пластид. К пластидам относятся лейкопласты (бесцветные тельца в протоплазме), хлоропласты (зеленые тельца, содержащие хлорофилл и некоторые другие вещества) и хромопласты (тельца, окрашенные в желтый или красный цвет).

Протоплазма выстилает внутреннюю поверхность клеточных оболочек в виде тонкого мелкозернистого слоя и образует вокруг ядра звездчатый комочек, расположенный в середине клетки или около ее оболочки. От него в разных направлениях расходятся струйки протоплазмы, достигающие пристенного слоя. Они образуют более или менее крупные полоски (вакуоли), заполненные клеточным соком. Реакция протоплазмы щелочная, тогда как клеточный сок обычно имеет кислую реакцию. Протоплазма соприкасающихся друг с другом клеток связана тонкими протоплазматическими нитями, проходящими через тончайшие канальцы (поры) в клеточных оболочках. На всей поверхности протоплазмы как наружной, так и внутренней, ограничивающей вакуоли, имеется кожистый слой, представляющий собой полупроницаемую мембрану. Он затрудняет диффузию из клеточного сока растворенных в нем веществ.

Кроме протоплазмы, ядер и пластид белки содержатся в клеточном соке. В картофеле, например, имеется белок глобулинного характера - туберин. Необходимо отметить еще присутствие в картофеле термолабильного растворимого в воде белка-антифермента, обладающего, подобно овомукоиду яичного белка, способностью тормозить действие трипсина.

Белковые вещества образуют иногда небольшие единичные кристаллы. В клетках камбиального слоя картофеля, расположенных непосредственно за пробковым слоем, туберин встречается в виде кристаллов, имеющих форму кубиков. Овощи и фрукты небогаты белками. Различные овощи содержат белки в количестве, не превышающем 3% от их веса:

Как протоплазма, так и клеточный сок представляют собой белковые золи, причем протоплазма является более концентрированным золем, чем клеточный сок.

Тепловая обработка овощей и фруктов, денатурируя белки, вызывает свертывание их как в протоплазме, так и в клеточном соке с образованием хлопьев. При коагуляции протоплазмы кожистый слой ее разрушается и, следовательно, исчезает препятствие для диффузии веществ клеточного сока через клеточные оболочки. Разрушение кожистого слоя протоплазмы в результате тепловой обработки является причиной того, что вареные овощи при хранении в воде теряют растворимых веществ значительно больше, чем сырые.

2. Строение белков зерномучных продуктов и изменение при тепловой обработке

В клетках паренхимной ткани семядолей бобовых и эндоспермы семян хлебных и крупяных культур белковые вещества располагаются между крахмальными зернами в виде мельчайших частиц высохшей протоплазмы и более крупных алейроновых зерен. Они образуются в процессе созревания семян из вакуолей, богатых белковыми веществами.

Главная масса находящихся в семенах белковых веществ приходится на долю алейроновых зерен и только небольшая часть принадлежит протоплазме. Зернобобовые выделяются среди прочих зерновых культур высоким содержанием 'белковых веществ. В горохе, фасоли, чечевице количество белковых веществ составляет в среднем 20-23 %, в сое - 30 %. Большая часть белков зернобобовых относится к глобулинам. Кроме того в них имеется немного альбуминов. В фасоли и сое содержится белок глобулинного характера, проявляющий антиферментное действие по отношению к трипсину подобно овомукоиду яичного белка и белку- антиферменту картофеля. Крупы содержат от 6 до 16% белков.

В крупах имеются различные по своим свойствам белки, главным образом глобулины, проламины и глютелины. Альбуминов в крупах очень мало.

Пшеничная мука высшего и первого сортов содержит в среднем 10-12% белковых веществ. Важнейшие из них - глиадин (из группы проламинов) и глютенин (из группы глютенинов). Вместе взятые они составляют не менее 80% общего количества белков пшеничной муки.

В бобовых, крупах и муке белки находятся в состоянии сухих бесструктурных гелей.

Набухание зерновых продуктов при замачивании; так же как и образование эластичного теста при замесе муки, обусловливается набуханием содержащихся в них белков, которые превращаются при этом в более или менее обводненные гели. Вода, поглощаемая белками при набухании, связывается ими адсорбционно и осмотически. Последнее главным образом и обуславливает набухание белков. Так, при замесе и последующем брожении теста белковые вещества муки способны поглощать и удерживать около 200% воды по отношению к их количеству. На гидратацию полярных групп белковых макромолекул идет не более одной четвертой части всей поглощенной воды. Остальная часть ее связывается белками осматически, вызывая характерное для образования клейковины. При варке зерновых продуктов и выпекании теста белки в результате денатурации свертываются, что влечет за собой уплотнение обводненных белковых гелей и выпресовывание значительной части содержащейся в них влаги. Последняя однако, не выделяется в окружающую среду, как это имеет место при тепловой обработке мяса и рыбы, а остается в продукте, поглощаясь клейстеризующимся крахмалом.

Свертывание белков зерномучных продуктов происходит в температурном интервале от 50 до 70?. В кулинарной практике воздушно-сухую пшеничную муку иногда нагревают выше 100?. Небольшого количества влаги (около 14 %), содержащейся в воздушно-сухой муке, достаточно, чтобы произошла денатурация ее белков. ЭТQ вызывает значительное (примерно на 50 %) уменьшение способности белков муки к адсорбционному связыванию влаги и полную потерю способности к набуханию, т. е. осмотическому поглощению влаги белками. В муке, подвергнутой сухому нагреву, при замесе с водой клейковина не образуется, поэтому из такой муки нельзя получить теста.

3. Влияние тепловой обработки на пищевую ценность белков

Пищевая ценность белка определяется, как известно, двумя факторами - его перевариваемостью и биологической ценностью (содержанием незаменимых аминокислот).

Большинство денатурированных белков сейчас же свертывается. Денатурация так же, как и свертывание, в рассматриваемых условиях - необратимый процесс, протекающий при сравнительно невысокой температуре. Основная масса белков свертывается по достижении продуктом температуры 70?. Свернувшиеся белки представляют собой более или менее нежные гели. В этом состоянии многие белки поддаются действию протеолитических ферментов легче, чем нативные.

В большинстве случаев продукт необходимо не только прогреть до температуры, близкой к 100?, но и выдержать его при этой температуре более или менее продолжительное время.

В результате такого теплового воздействия белковые гели уплотняются тем сильнее, чем продолжительнее нагревание и выше температура. В зависимости от степени уплотнения свернувшиеся белки расщепляются протеолитическими ферментами так же, как нативные, или труднее.

Излишнее удлинение сроков тепловой обработки животных продуктов может вызвать заметное ухудшение питательной ценности содержащихся в них белков. Следует учитывать некоторое влияние на пищевую ценность.

Установлено, что перевариваемость и биологическая ценность белков ряда продуктов животного происхождения при нормальном режиме тепловой обработки практически не снижется (варка мяса, рыбы, кипячение молока). Белки ферментированного мяса перевариваются быстрее.

О влиянии тепловой обработки на питательную ценность белков растительного происхождения имеется мало сведении. Перевариваемость трипсином белков сырых и вареных соевых бобов неодинакова. Сырые перевариваются труднее, чем вареные. Этот говорит, о том, что в сое содержится белок обладающий антиферментными свойствами. Денатурация этого белка в результате тепловой обработки приводит к потере им антиферментной активности, что облегчает действие трипсина в процессе переваривания.

При варке картофеля и некоторых других продуктов не наблюдалось изменения общего содержания в них белков и отдельных аминокислот. Запекание приводит к некоторому снижению количества как белков, так и отдельных аминокислот. Особенно чувствительны к повышенным температурам такие кислоты: цистин, триптофан, тирозин, глутаминовая кислота.

4. Изменение жиров при варке и припускании продуктов

Термин "жиры" в кулинарной практике объединяет широкий круг пищевых продуктов. К ним относят:

* жиры животного происхождения -- говяжий, бараний, свиной жиры, свиное сало, сливочное масло и др.;

* жиры растительного происхождения -- подсолнечное, кукурузное, соевое, хлопковое, оливковое и другие масла;

* маргарины и кулинарные жиры -- Украинский, Белорусский, кулинарный, Прима и др.

Жиры играют важную роль в питании человека: они являются источником энергии (9 ккал/г), выполняют пластическую функцию, с ними организм получает комплекс незаменимых веществ (жирорастворимые витамины, полиненасыщенные жирные кислоты и др.) и т. д.

При приготовлении пищи жиры используются, как:

* антиадгезионное средство, уменьшающее прилипание продуктов к греющей поверхности при жарке;

* теплопроводящая среда при жарке (особенно во фритюре);

* растворители каротинов и ароматических веществ (пассерование моркови, томата, лука и т. д.);

* составная часть рецептур ряда соусов (майонез, голландский, польский и др.);

* структурообразователи песочного, слоеного теста и т. д.

По химической природе жиры (глицериды, или ацилглицерины) представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта - глицерина и высокомолекулярных жирных (карбоновых) кислот. Жиры составляют основную массу липидов (до 95--96%). Свойства жиров определяются составом жирных кислот, которые могут быть насыщенными (пальмитиновая, стеариновая) и ненасыщенными, или непредельными (олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая).

Изменение жиров при варке и припускании продуктов. Содержащийся в продуктах жир в процессе варки плавится и переходит в бульон. Количество выделившегося жира зависит от его содержания и характера отложения в продукте, продолжительности варки, массы кусков и других причин. Основная масса извлеченного жира собирается на поверхности бульона и лишь небольшая часть (до 10%) его эмульгирует. Присутствие эмульгированного жира в бульоне явление нежелательное, так как бульон становится мутноватым. Гидролиз жира протекает в три стадии:

первая -- из триглицерида в присутствии воды образуются диглицерид и жирная кислота;

вторая -- из диглицерида образуются моноглицерид и жирная кислота;

третья -- из моноглицерида образуются глицерин и жирная кислота.

Присутствующие в варочной среде поваренная соль и органические кислоты способствуют гидролизу жира. Накапливающиеся в результате гидролиза жирные кислоты образуют с ионами калия и натрия, мыла, придающие бульонам неприятный салистый вкус. Для снижения степени гидролиза жира и сохранения качеств: бульонов необходимо не допускать бурного кипения бульонов снимать излишки жира с поверхности, солить бульон в конце варки.

5. Изменение жиров при жарке основным способом

При жарке продуктов основным способом (с небольшим количеством жира) часть жира теряется. Эти потери называются угаром. Угар складывается из жира, который теряется в результате разбрызгивания, и потерь вследствие дымообразования. Большой угар дают жиры, содержащие влагу,-- маргарин и сливочное масло. Интенсивно выделяют влагу при обжаривании полуфабрикаты, богатые белками (мясо, птица, рыба). На степень разбрызгивания жира влияет связь влаги в продукте. Так, при обжаривании сырого картофеля угар жира значительно больше, чем при обжаривании предварительно сваренных клубней. Дымообразование связано с глубоким разложением жира при нагревании его до высокой температуры (170--200°С). Температура дымообразования зависит от вида жира, скорости нагревания его, величины греющей поверхности и ряда других факторов. Для жарки лучше использовать жиры с высокой температурой дымообразования: свиное сало (220?), пищевой саломас (230?). Одновременно с угаром жира происходит частичное поглощение его обжариваемыми продуктами. Количество поглощенного жира зависит также от влажности его и продукта, характера выделяемой из него влаги. Основная масса впитываемого жира накапливается в корочке обрабатываемого продукта. Изменения жиров при жарке основным способом заключаются, главным образом, в образовании пероксидов и гидропероксидов (перекисей и гидроперекисей), в разложении глицерина до акролеина. Акролеин обладает резким неприятным запахом, который вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла и слезотечение.

6. Изменение жиров при жарке продуктов во фритюре

Особенно заметно жиры изменяются при жарке продуктов во фритюре, так как подвергаются длительному нагреванию. Кроме того, мелкие частицы продукта и панировка часто остаются в жире и сгорают, а образующиеся при этом вещества каталитически ускоряют разложение жира. При жарке во фритюре преобладают окислительные процессы. В первую очередь окисляются жиры, в состав которых входят непредельные жирные кислоты, имеющие в молекуле двойные связи. Кроме окислительных процессов, в жирах при фритюрной жарке частично идут и гидролитические процессы за счет влаги обжариваемых продуктов.

Физико-химические изменения, происходящие в жире при жарке, приводят к изменению его цвета, вкуса и запаха. Одна из причин появления темной окраски и ухудшения вкуса -- реакция меланоидинообразования.

Чтобы замедлить процессы, нежелательные во фритюрном жире, и дальше использовать его, следует соблюдать ряд правил.

1.Выдерживание необходимого температурного режима (160-190?). Если жир нагрет слишком сильно, на поверхности продукта быстро образуется поджаристая корочка, хотя внутри он остается сырым. Если жир нагрет недостаточно, процесс жарки затягивается, что приводит к высыханию изделий.

2.Выдерживание соотношения жира и продукта (при периодической жарке от 4:1 до 6:1, при непрерывной - 20:1). Уменьшение содержания жира в жарочной емкости вызывает снижение температуры при загрузке продукта, в результате 'чего процесс жарки замедляется, что в свою очередь приводит к чрезмерной ужарке и ухудшению внешнего вида готовых изделий.

3. Периодическое удаление путем фильтрования мелких частиц, попадающих в жир из обжариваемых продуктов.

4. Тщательная очистка жарочных ванн от нагара в конце рабочего дня с последующим полным удалением моющих средств. Нагар усиливает потемнение жира, а моющие средства - его гидролиз.

5.Сокращение холостого нагрева. При нагреве жира без продуктов нежелательные изменения наступают быстрее. Это объясняется наличием в ряде продуктов веществ, обладающих антиокислительным действием (белки, некоторые аминокислоты, витамин С и др.)

6.Использование для жарки во фритюре специальных термостойких жиров промышленного изготовления' (Белорусский, Украинский и др.).

7. Использование фритюрниц с холодной зоной.

8. Уменьшение контакта жира с кислородом воздуха. Если нагревать жир без доступа воздуха в течение длительного времени, качество его изменяется мало. В настоящее время имеются конструкции аппаратов, в которых использован вакуум. Для предотвращения контакта с воздухом в жир добавляют инертные вещества, безвредные для организма. Распределяясь на поверхности в виде тонкой пленки, они предохраняют жир от воздействия кислорода.

9. Осуществление контроля качества нагретых жиров по органолептическим и физико-химическим показателям.

Внешние признаки порчи фритюрного жира следующие: появление запаха, интенсивное выделение дыма при 180190"С, образование устойчивой и интенсивной пены при загрузке продукта, увеличение вязкости, появление коричневой окраски. Из всех перечисленных признаков наиболее важный - изменение цвета. Жир, органолептическая оценка которого по этому показателю ниже допустимой, в пищу не допускается.

Следует отметить, что нет прямой зависимости между органолептическими показателями и содержанием токсичных веществ. Поэтому жир не допускается к дальнейшему использованию, если:

* его органолептические показатели ниже нормы, а

содержание токсичных веществ не превышает допустимого

уровня;

* органолептические показатели гретых жиров соответствуют норме, а содержание токсичных веществ выше допустимого уровня.

При жарке пищевая ценность жира снижается, вследствие уменьшения содержания в нем жирорастворимых витаминов, незаменимых жирных кислот, фосфатидов и других биологический активных веществ, а также за счет образования в нем неусвояемых компонентов и токсичных веществ.

Уменьшение содержания витаминов и фосфатидов происходит при любом способе жарки, тогда как содержание незаменимых жирных кислот снижается лишь при длительном нагревании. Вследствие уменьшения непредельности жира из за разрыва двойных связей снижается его биологическая ценность.

Накапливающиеся в жире продукты окисления и полимеризации вызывают раздражение слизистой оболочки кишечника, оказывают послабляющее действие, ухудшают усвояемость не только жира, но и употребляемых вместе с ним продуктов. Токсичность продуктов окисления и полимеризации проявляется при большом содержании их в рационе. При соблюдении режимов жарки вторичные продукты окисления появляются во фритюрных жирах в небольшом количестве.

Размещено на Allbest.ru