Изменение белков, жиров, углеводов в процессе тепловой обработки

Под действием тепла обрабатываемый продукт (сырьё) претерпевает ряд сложных физико-химических изменений, которые в свою очередь являются следствием изменений белков, жиров, углеводов, воды и так далее.

Белками богаты такие продукты питания, как мясо, рыба, молоко, яйца, зернобобовые. Такие белки являются белками животного происхождения. Одни из них растворяются в воде, другие в солевом растворе, третьи не растворяются ни в том, ни в другом. Белковая молекула при нагреве подвергается денатурации и коагуляции. Изменение пищевой ценности зависит и от времени тепловой обработки.

Изменения жиров: прогоркание (когда окисление сопровождается накоплением низкомолекулярных продуктов распада); осаливание (при котором образуются оксикислоты, происходит их полимеризация и конденсация). В процессе варки мясо теряет 40% жиров, содержащихся в нем, которые переходят в бульон. Нельзя долго нагревать растительное масло, так как жирные кислоты, содержащиеся в нем, могут окислиться и принести вред организму. Под воздействием высокой температуры значительно снижается питательная ценность сливочного масла.

Изменения углеводов: крахмал (с водой) клейстеризуется, в кислой среде происходит кислотный гидролиз, в присутствии ферментов амилаз – гидролизуется; сахара гидролизируются, карамелизируются, вступают в реакции меланоидинообразован
Минеральные вещества во время тепловой обработки практически не изменяются, но часть из них переходит в воду при промывании, варке.

Изменяются также: водосвязующая способность мяса, структурно-механические свойства продуктов, пищевая и биологическая ценность продуктов (ПЦ снижается, теряется масса, уменьшается количество витаминов).

Биологические и структурные изменения, происходящие в сырье в процессе его хранения

При хранении в пищевых продуктах происходят изменения кач-ва и массы. По своей природе эти изменения могут быть биохим, хим, биологич, физическ и микробиол-ми. Знание процессов, происходящих в товарах при хранении, помогает установить режим, методы хранения, снизить потери.

Биохимич процессы − протекают под действием ферм-ов, находящихся в самих продуктах.К биохимич процессам относят дыхание, гидролитические и автолитические процессы.
Дыхание − это окислительно-восстановительный процесс, при котором расходуются питательные в-ва продуктов (сахара, органические кислоты, белки, жиры и др.). В результате чего уменьшается масса продукта и снижается его пищевая ценность.Происходит этот процесс только в живых организмах, в зерне, плодах, овощах, муке, крупе, яйцах.
Дыхание может быть аэробное (в присутствии кислорода) и анаэробное (безкислородное). При аэробном дыхании образуются СО₂ и Н₂О и выделяется много тепла, что приводит к прорастанию (зерно, овощи), самосогреванию(мука, зерно, крупа), микробиологической порче (овощи, плоды). При анаэробном дыхании тепла образуется меньше, но накапливается этиловый спирт, который придаёт продуктам неприятный вкус (плоды).
При хранении продуктов богатых белками (мясо, рыба) происходит гидролиз белков до аминокислот. Этот процесс (вместе с гидролизом гликогена до молочной кислоты) приводит к созреванию мяса после убоя, сельдевых, лососевых рыб при посоле и называется автолизом. Благодаря чему мясо становится нежным, сочным с характерным вкусом и ароматом.

Микробиологические процессы −происходят под действ ферментов, выделяемых м/о. Эти процессы могут протекать в любых продуктах и явл одной из гл причин порчи (прод-ты стан-ся непригодными к употреблению).К микробиологическим процессам относят брожение, гниение, плесневение.
Брожение −это расщепл углеводов и некоторых спиртов под действ ферм-ов.

Спиртовое брожение происходит в продуктах богатых сахаром и влагой (соки, варенье, джем, повидло, плоды, ягоды). Продукт мутнеет, пенится, приобретает неприятный вкус и запах.

Молочнокислое брожение вызывает порчу молока, молочнокислых продуктов, скисание вина,пива.

Маслянокислое брожение возникает при хранении муки, молочных продуктов, квашеных овощей, сыров, консервов. При этом появляется горький, неприятный острый вкус, запах и газообразование (вспучивание сыров, бомбаж консервов).

Уксуснокислое брожение вызывает скисание вина, пива, соков, кваса. При этом происходит помутнение, ослизнение, появляется кислый вкус.

Пропионовокислое брожение вызывает порчу вина, молочных, квашеных овощей, вызывая их помутнение и ослизнение. Понижение температуры хранения пищевых продуктов снижает интенсивность брожения.

Гниение − это глубокий распад белков под действием ферментов, выделяемых гнилостными бактериями. Поэтому гниению подвергаются богатые белком продукты − мясные, рыбные, яичные, сыры. При этом образуются токсичные вещества − аммиак, меркаптан, индол, скатол и др. Продукты приобретают очень неприятный запах и становятся ядовитыми.

Плесневение − возникает при развитии на продуктах плесневых грибов. Подвергаются плесневению продукты, содержащие много воды или увлажнённые в процессе хранения, в негерметичной или нарушенной упаковке: плоды, овощи, джем, повидло, хлеб, мука, мясные и рыбные изделия, сливочн масло.

Химические процессы − это различные хим реакции, происходящие в продуктах без участия ферментов. Это прогоркание и осаливание жиров под действием кислорода, света, воды и тепла; изменение окраски (обесцвечивание вин); хим разрушение витаминов, хим бомбаж консервов − (взаимодействие металла банки с кислотами продукта с образованием газов, особенно консервов с томатной заливкой). К хим процессам относится ржавление металлических банок консервов, которое может нарушить их герметичность.
^ Физические процессы − возникают в продуктах под действием температуры, света, влажности воздуха, механических воздействий. К ним относятся:

· увлажнение (соли, сахара-песка, муки, печенья, сухарей, вафель и др.) − за счёт гигроскопичности товара, конденсации воды при резких перепадах температур и отмокания. Продукт при этом размягчается или теряет сыпучесть, слёживается;

· усыхание (хлеб, овощи, плоды, пряники) − за счёт десорбции, низкой влажности воздуха, понижениям температуры. В результате уменьшается масса продукта, ухудшается его качество;

· кристаллизация сахара в меде, варенье, сиропах, шоколаде (сахарное поседение), расслоение ликеро-водочных изделий, затвердевание растительных масел происходит при низких t хранения. При замерзании консервов возможен физ бомбаж.

Биологические процессы − это воздействие на продукты насекомых − вредителей (клещи, жуки, моли) и грызунов. Поражаются зерномучные, кондитерские товары, пищевые концентраты, сухофрукты и т.д. Продукты при этом считаются пищевым отходом и реализации не подлежат. В отдельных случаях могут направляться на переработку (картофель пораженный нематодой − направляется на крахмал или спирт).

При хранении некоторых продуктов происходит процесс кристаллизации. Кристаллизация сахара в некоторых видах кондитерских изделий и меде ухудшает внешний вид продукта, его консистенцию, вкус. Она может быть двух видов: сахарозной и глюкозной. Первая сопровождается выделением крупных кристаллов сахарозы (варенье, джем, помадные конфеты), вторая развивается при повышенном содержании (до 4% и выше) инвертного сахара (мед), и в этом случае засахаривание происходит за счет менее растворимого сахара (глюкозы). При колебаниях температур во время хранения в мороженом происходит перекристаллизация продукта, увеличиваются размеры кристаллов льда, лактозы, что делает структуру мороженого грубой, а консистенцию более уплотненной («песчанитость» мороженого).

 

 

Методы консервирования

Необходимость консервирования пищевых продуктов. Большинство пищевых продуктов – скоропортящимися, то есть они не способны без специальной обработки или специальных условий храниться более или менее продолжительное время. Для того, чтобы предотвратить порчу, их подвергают специальной обработке, которая получила название – «консервирование».

Цель консервирования - в затормаживании жизненных процессов, лежащих в основе явлений порчи и сохранение сырья.

Способы консервирования

Классификация существующих методов консервирования условно в зависимости от консервирующего фактора:

1) Тепло-физические (сушка, стерилизация, пастеризация, нагрев с помощью ионизирующего излучения и др.);

2) Химические (с помощью антисептиков);

3) Физико-химические (с помощью веществ, создающих осмотическое давление);

4) Биохимические (квашение, соление);

5) Комбинированные (например, нагрев и использование консервирующих средств).

По классификации Никитинского А.А. существуют четыре основных способа консервирования: Биоз - (как правило, кратковременное) хранение плодов и овощей в свежем виде без специальной обработки. Поддерживаются лишь оптимальные режимы хранения, складирования сырья (продуктов), чтобы уменьшить расход питательных веществ за счёт дыхания и снизить потери массы за счёт испарения влаги. Анабиоз – метод консервирования, при котором подавляется или резко сокращается жизнедеятельность микроорганизмов и тормозятся протекающие в продуктах ферментативные процессы. На этом принципе основан ряд методов консервирования: охлаждение и замораживание, создание высоких концентраций осмотически деятельных веществ, сушка, хранение в регулируемой атмосфере,

маринование, квашение, спиртование и другие.

Замораживание предусматривает охлаждение продукта до температуры порядка минус 3 °С. В замороженных продуктах большая часть влаги превращена в твёрдое состояние. МО, питание которых происходит осмотическим путём (всасыванием жидких питательных сред) лишаются жизнедеятельности.

Ценобиоз – метод, основанный на специальном культивировании полезной микрофлоры, являющейся антагонистом по отношению к имеющейся в продукте. Широко распространены квашение, брожение, посол мясных продуктов и рыбы и т.д. Абиоз – полное подавление МО, способных вызвать порчу продуктов и заболевание людей. Наиболее распространенной является тепловая стерилизация.

Консервирование продуктов сопровождается обязательно изменением их свойств, чаще - в худшую сторону. Вкусовые свойства отдельных консервированных продуктов улучшаются, вместе с тем снижается пищевая ценность продуктов, разрушаются витамины, некоторые незаменимые аминокислоты, теряются микроэлементы.

Процесс консервирования – необратим.