Окремі амінокислоти можуть в організмі переходити в інші, але вісім із них не можуть синтезуватися в організмі та повинні надходити з їжею, їх називають незамінними. Для повного засвоєння білків в їжі мають бути всі незамінні амінокислоти в тих співвідношеннях, в яких вони входять у білки нашого організму. Такими повноцінними є більшість білків м’яса, риби, яєць, молока.

У більшості білків рослинного походження не вистачає незамінних амінокислот.

Наприклад, у гречаній крупі недостатньо лейцитину, а в рисовій крупі та пшоні – лізину та ін.

Один продукт може доповнювати інший за видом незамінних амінокислот. Але таке взаємне збагачення відбувається в тому випадку, коли ці продукти поступають в організм протягом двох годин.

Будова молекули білків

За формою молекули білків поділяються на глобулярні та фібрилярні. Молекула глобулярних білків за формою близька до кульок (глобули), а фібрилярні молекули мають форму видовжену (ниткоподібну).

Молекули білків побудовані з великої кількості амінокислот, які зв’язані між собою в довгі ланцюжки поліпептидів за допомогою поліпептидного зв’язку –СО–NН–.

У молекулі різних білків амінокислоти з’єднуються у відповідній послідовності, яка називається первинною структурою білка.

У глобулярних білках поліпептидні ланцюжки амінокислот згортаються у вигляді колобка. Це вторинна структура. В середині глобули ланцюжки амінокислот розміщені у відповідному порядку і утримуються нестійкими водневими зв’язками.

Від того, як розмішені ланцюжки амінокислот, залежать властивості білка гідратації (властивість зв’язувати воду), розчинність (у воді та соляних розчинах); індивідуальні властивості (забарвлення, активність), стійкість проти дії травних ферментів.

У фібрилярних білках молекули складаються із довгих поліпептидних ланцюжків, які мають форму спіралі.

Гідратація і дегідратація білків

Властивість білків тісно зв’язувати значну кількість вологи називається гідратацією. Вона обумовлена тим, що молекули білка утримують воду за рахунок утворення гідратної оболонки і адсорбції (зв’язування молекули води за рахунок водних зв’язків).

У розчинах з малою концентрацією (молоко, рідке тісто) білки повністю гідратовані та більше зв’язувати воду не можуть. У випадку, коли в продукті мало вологи, білки гідратовані не повністю і можуть зв’язувати деяку її кількість (яйця, борошно).

Властивість додаткової гідратації має важливе значення в технології приготування їжі.

Наприклад, від властивості додаткової гідратації залежить водопоглинальна властивість борошна, тобто властивість утворювати тісто.

Додаткова гідратація проходить під час додавання води до січеної маси м’яса (біфштекси, фрикадельки, фарш для пельменів). Від ступеня гідратації залежить соковитість готових виробів, властивість напівфабрикатів із м’яса і риби втримувати вологу.

Дегідратація – це втрата білками зв’язаної води під час сушіння, заморожування і розморожування м’яса та риби, теплової обробки напівфабрикатів. Від ступеня дегідратації залежать такі важливі показники, як вологість готових виробів і їх вихід.

Зміни глобулярних і фібрилярних білків

За підвищення температури посилюється тепловий коливний рух окремих залишків амінокислот у ланцюжках, водневі зв’язки між ними розриваються і відбувається перегрупування частини амінокислотних ланцюжків. Поліпептидний ланцюжок розгортається і формується по-новому. Така зміна будови молекули глобулярних білків називається денатурацією.

Поліпетидні ланцюжки Водневі зв’язки

Описание: денатурація

Схема денатурації глобулярних білків:

а – глобула нативного білка, б – процес денатурації, в – глобула денатурованого білка

У результаті денатурації змінюється форма молекули білка, розміщення полярних і неполярних груп, натуральні властивості білка. Таким чином, у результаті перегрупування полярних груп знижується здатність білка зв’язувати полярні молекули води і вони частково втрачають здатність набухати; перегрупування активних груп приводить до втрат багатьма білками стійкості проти дії ферментів, і вони легше розкладаються трепсином; білки втрачають здатність розчинятися.

Зниження властивості зв’язувати воду є основною причиною зменшення маси м’яса і риби під час варіння та смаження.

Втрата стійкості проти дії ферментів підвищує засвоюваність білків багатьох продуктів після їх теплової обробки. Винятком є білок (казеїн сиру), який після теплової обробки важче гідролізується травними ферментами.

Денатурацію може викликати не тільки нагрівання, а й дія солей важких металів, дубильні речовини, збивання та ін.

У результаті денатурації відбувається згортання білків. Воно полягає в тому, що воднева захисна оболонка на поверхні білкових частин під час денатурації руйнується, частинки легко з’єднуються одна з одною і збільшуються.

Описание: сковорода

Згортання буває трьох видів:

а) якщо концентрація білків була незначною, то згорнуті білки утворюють пластівці на поверхні м’ясних, рибних і овочевих відварів;

б) якщо концентрація білків була великою, то під час згортання вони утворюють щільну студенисту масу – гель (білки яєць);

в) якщо білок у продукті знаходиться у вигляді гелю, то під час згортання він ущільнюється і виділяється рідина.

У фібрилярних білках колаген та ін. викликають зміни іншого характеру. Поліпептидні ланцюжки в них витягнуті та зв’язані один з одним водневими зв’язками.

Під час нагрівання рух поліпептидних ланцюжків посилюється, водневі зв’язки між ними розриваються, і це призводить до двох характерних явищ:

а) волокна білка розриваються на окремі ланцюжки амінокислот (дезагрегація);

б) амінокислотні ланцюжки скорочуються за рахунок розриву внутрішніх зв’язків (зварювання).

Основні зміни, які відбуваються з білками під час нагрівання в процесі кулінарної обробки, можна відобразити у вигляді такої схеми.

БІЛКИ М’ЯСА

Будова м’язової тканини м’яса

М’язова тканина м’яса складається з м’язових волокон. Довжина їх сягає 10–12 см, а товщина – 0,1–0,15 мм.

Поверхня м’язового волокна покрита оболонкою – сарколемою (саркос – м’ясо, лема – шкіра), яка складається з фібрилярного білка колагену і ліпідів (жирів).

У середині волокна знаходиться саркоплазма (плазма – рідина). Це розчин мінеральних речовин, водорозчинних білків, вітамінів та інших речовин. Водорозчинні білки саркоплазми – міоген, міоглобін, мюальбумін, глобулін та ін. У рідкій саркоплазмі знаходяться студнеподібні нитки – міофібрили, які складаються з солерозчинних білків міозину, актину, актоміозину.

Описание: мязове волокно

Схема будови м’язового волокна

Окремі м’язові волокна з’єднуються в первинні пучки, а декілька за допомогою ніжної сполучної тканини – ендомізію (ендо – внутрішній) з’єднуються у вторинні пучки, які за допомогою грубішої сполучної тканини – перемізію (проміжковий) утворюють м’яз, який зверху покритий ще більш грубішою сполучною тканиною – епімізієм (зовнішній).

Внутрішня сполучна тканина (ендомізій) складається із тонких колагенових волокон.

Проміжкова сполучна тканина (перемізій) складається із колагенових і еластинових волокон.

Будова м’язової тканини

Зміни білків м’яса під час кулінарної обробки

Білки сарколеми дуже стійкі, і навіть під час довгого нагрівання за температури 120°С структура їх не змінюється. Тому після теплової обробки м’язові волокна зберігаються, і розварене м’ясо можна подрібнити на пучки або окремі м’язові волокна.

Білки саркоплазми, які знаходяться в розчиненому стані, денатурують і утворюють щільний гель (холодець), оскільки концентрація їх велика. Цей процес починається вже за температури 30–35°С, а за 65°С денатурує близько 90% всіх розчинних білків саркоплазми. Однак навіть під час нагрівання м’яса до 95–100°С не відбувається повної денатурації білків і деяка частина їх зберігає властивість розчинятися.

Білки міофібрил, які мають вигляд гелю, при нагріванні ущільнюються і від утвореного холодцю відокремлюється значна частина води разом з розчиненими в ній поживними речовинами. Частина цієї води переходить у простір між волокна, тому діаметр м’язових волокон зменшується, вони стають щільнішими і міцнішими.

Описание: ÐŸÐ¾Ñ…Ð¾Ð¶ÐµÐµ Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ðµ

Під час варіння м’яса і птиці, поки ще продукти не прогрілись, частина водорозчинних білків (міоген) переходить у воду. За нагрівання вони згортаються і спливають на поверхню бульйону у вигляді піни.

Якщо воду, в якій варять м’ясо або птицю, посолити, перш ніж продукти прогріються, то в розчин перейде більше білків за рахунок глобулінів (солерозчинних) і кількість піни збільшиться. Тому під час варіння м’яса воду солять після того, як м’ясо прогріється.

Одночасно зі змінами білків м’язової тканини змінюються також білки сполучної тканини.

Ендомізій складається з волокон фібрилярного білка – колагену. У всіх частинах туші ендомізій має однакові властивості.

Перемізій складається не тільки з волокон колагену, а й з волокон іншого фібрилярного білка – еластину. Перемізій в окремих частинах туші не однаковий і його властивості визначають кулінарне використання частин м’яса.

Під час нагрівання м’яса в процесі кулінарної обробки еластинові волокна змінюються мало.

Колагенові волокна за температури близько 60°С зварюються, скорочуються майже на половину своєї початкової довжини. У результаті зварювання колагену шматки м’яса під час смаження або варіння деформуються, м’ясний сік разом з розчиненими білками, екстрактивними речовинами і мінеральними солями виходить у навколишнє середовище. Це призводить до зменшення маси напівфабрикатів.

Щоб шматки м’яса, особливо під час смаження, не деформувалися, їх відбивають, роблять надрізи, перетинаючи сполучну тканину.

Одночасно проходить набухання колагенових волокон. За нагрівання розриваються водневі зв’язки між окремими амінокислотними ланцюжками. Нерозчинений колаген перетворюється в простішу розчинну речовину – глютин.

Кулінарна готовність м’ясних виробів обумовлена ступенем розкладу колагену і розм’якшенням тканин.

Швидкість розкладу колагену залежить від кількох причин. Що грубіша сполучна тканина, то повільніше розкладається колаген.

Розклад колагенових волокон супроводжується поглинанням значної кількості вологи. Тому для смаження придатні тільки ті частини туші, в яких перемізій достатньо ніжний і значна частина колагену встигає перетворитися в глютин за час, коли основна частина вологи ще не випарувалася.

У більшості частин м’яса великої рогатої худоби перемізій настільки міцний, що таке м’ясо непридатне для смаження і його можна використати тільки для варіння і тушкування.

Швидкість переходу колагену в глютин залежить від температури: що вона вища, то цей процес відбувається скоріше. Особливо швидко він проходить за температури 100°С.

Значно швидше переходить колаген у глютин в присутності кислот. На цьому базується маринування м’яса перед смаженням і застосування кислих соусів для тушіння м’яса.

Розчини, в яких є більше 1% желатину, під час охолодження утворюють холодець (гелі).

БІЛКИ РИБИ

В основі будови м’язової тканини риби також лежать м’язові волокна. Окремі волокна з’єднуються перемізієм у зигзагоподібні міокоми, які за допомогою горизонтальних і вертикальних прошарків (септ) утворюють тіло риби.

Септи – це прошарки сполучної тканини між окремими м’язами.

Будову м’язової тканини добре видно у звареної риби, в якої після розм’якшення сполучної тканини добре розділяються міокоми.

У м’язових волокнах тканини риб немає білка міоглобіну.

Більшість білків риби повноцінні та легко засвоюються організмом.

Білки м’язової тканини риби змінюються так само, як білки м’яса, але процес згортання білків риби закінчується за температури 75°С.

Сполучна тканина риби майже повністю складається із колагену і не має еластину.

Описание: тканина риби

Описание: міокоми

Будова тканини риби

Зварювання колагенових волокон шкіри риби викликає деформацію шматків під час теплової обробки. Тому під час виготовлення рибних напівфабрикатів шкіру в декількох місцях перерізають. Зварювання колагенових волокон риби відбувається за нижчої температури (40°С), ніж у м’яса.

Зміни ваги м’яса і риби під час теплової обробки

Денатурація білків призводить до зміни їх колоїдного стану – згортання. Білки переходять у розчин, згортаються й утворюють піну.

Під час варіння м’яса і риби ущільнюється білковий гель міофібрил, що призводить до зменшення ваги і об’єму продукту.

Кількість води, яка виділяється м’ясом і рибою, залежить від низки причин: величини шматків, умов нагрівання та ін.

Із м’яса і риби переходять у навколишнє середовище разом з водою розчинені білки, мінеральні солі, екстрактивні речовини.

Виділення води під час згортання білків м’яса відбуваються інтенсивніше за температури 45–75°С, але продовжується до 100°С. У риб цей процес закінчується за 75°С. Зменшення ваги продукту обумовлюється також витопленням із нього жиру.

Зміна ваги продукту під час теплової обробки

	Втрати у вазі, %
Продукти (1,5–2 кг)	під час варіння	під час смаження
Яловичина	38	35
Свинина	40	32
Баранина	36	37
Телятина	36	37
Курка	25	31
Риба	20	18–21

Екстрактивні речовини м’яса і риби обумовлюють смак і сокогінну дію бульйонів, тому важливим є режим варіння, за якого найбільша кількість цих речовин переходить у розчин.

Є два основні прийоми варіння м’яса для одержання бульйонів та інших відварних страв.

Для бульйону м’ясо заливають холодною водою, нагрівають до кипіння і варять за слабкого кипіння. У цьому випадку в розчин переходить більше екстрактивних речовин.

Для других страв м’ясо закладають у гарячу воду, доводять до кипіння і варять за температури 85–90°С. При цьому білки утримують більше вологи, менше екстрактивних речовин і білків переходить у розчин. М’ясо стає більш ніжним, соковитим, смачним.

Втрати сухих речовин м’яса в середньому становлять 1,5–3% від ваги м’яса. Кількість речовин, що переходить у розчин, залежить від величини шматків, виду м’яса, частин туші.

Під час смаження втрачається значно менше поживних речовин, ніж під час варіння, оскільки частина води випаровується з поверхні, а розчинені в ній речовини залишаються і частина з них переходить у м’ясний сік.

Вироби, поміщені для смаження в добре розігрітий жир, втрачають менше поживних речовин, менше з них виходить соку і вони стають найсоковитішими.

1.6.2. Білки молока, яєць, овочів, зернобобових, їх зміна під час кулінарної обробки

У молоці знаходяться основні три білки: казеїн (2,5–3%), лактоальбумін (0,5–1%) і лактоглобулін (0,1%).

Найбільше в молоці казеїну, який належить до групи фосфоровмісних білків і має виражений кислотний характер. У молоці він знаходиться у вигляді кальцієвої солі. Всі білки мають вигляд золю.

За підвищення кислотності молочна кислота, яка виробляється молочнокислими бактеріями, відокремлює кальцій від солей казеїну, підвищує кислотність молока і утворює драглеподібну масу – гель, який під час кип’ятіння згортається. За нагрівання він ущільнюється і виділяється вода (одержання сиру).

Нагрівання молока викликає денатурацію білків. Денатурований альбумін зсідається у вигляді пластівців на дні посуду. Цей процес починається за температури 60°С. Протягом 30 хв за цієї температури осідає близько 1% альбуміну, а за годину – до 5%. За швидкого нагрівання молока початок випадання пластівців починається за температури 75°С.

Денатурація казеїну виявляється у появі плівки на поверхні молока і починається вже при температурі 40–50°С.

Білки яєць. Вміст білкових речовин у білку і жовтку курячого яйця різний. У білку їх знаходиться 11–12%, жовтку – 15–16%.

Основну масу їх складають овоальбуміни (60–70%), кональбуміни (10–15%), овоглобуліни.

Важливе значення мають фосфоропротеїни – вітелін, лівотин і фосвітин. Вони знаходяться в жовтку яйця, містять різну кількість фосфору і є добрими емульгаторами, що дозволяє використовувати їх під час виготовлення майонезу.

Яйця містять також білки, які є антиферментами і гальмують харчове травлення.

Під час теплової обробки антиферменти руйнуються й яйця засвоюються краще.

І білок і жовток – концентровані золі.

Описание: ÐšÐ°Ñ€Ñ‚Ð¸Ð½ÐºÐ¸ Ð¿Ð¾ Ð·Ð°Ð¿Ñ€Ð¾ÑÑƒ Ð‘Ñ–Ð»ÐºÐ¸ ÑÑ”Ñ†ÑŒ.

Під час нагрівання білки яєць денатурують, а потім зсідаються.

Зсідання яєчного білка починається за температури 50–55°С. Спочатку з’являється поступове помутніння, за температури 65°С білок густішає і 75°С перетворюється в непрозору білу драглеподібну масу ніжної консистенції. За температури 80°С утворюється гель, що зберігає форму, за нагрівання він стає все щільнішим.

Жовток починає густішати за вищої температури (70°С). Ціле розмішане яйце густішає за тієї самої температури, що і жовток.

Описание: image033А

Для деяких кулінарних виробів (омлетів) яйце розводять водою або молоком. Розведене яйце дає Під час зсідання гель ніжнішої консистенції, ніж натуральне. Додавання цукру до яєць підвищує температуру зсідання.

Білки овочів. В овочах білків порівняно небагато. Знаходяться вони в ядрі, протоплазмі та клітинному соку. В сирих овочах з внутрішнього боку оболонки клітини протоплазма утворює захисну мембрану. Вона запобігає проникненню речовин, розчинених у клітинному соку, у навколишнє середовище під час зберігання овочів у воді. У процесі теплової обробки білки протоплазми зсідаються і це сприяє кращому проникненню. Тому з прогрітих овочів у воду переходить більше поживних речовин.

Білки зернобобових. Зернобобові характеризуються високим вмістом білкових речовин. У горосі, квасолі кількість білків становить 20–23%. Основну масу становлять альбуміни і глобуліни.

Крупи містять від 6 до 16% білків, головним чином, це глобуліни, проламіни і глютеліни.

У бобових, крупах, борошні білки знаходяться у вигляді сухих гелів.

Під час замочування круп, бобових, а також замішування тіста білки набухають.

Під час варіння зернобобових і випікання тіста білки денатурують і зсідаються, при цьому гелі ущільнюються і виділяється значна кількість вологи, яка в них міститься. Але рідина не виходить у навколишнє середовище, як під час теплової обробки м’яса або риби, а залишається в продуктах, оскільки вона зразу поглинається крохмалем на його клейстеризацію.

1.6.3. Зміни вуглеводів, крохмалю у процесі теплової обробки

Вуглеводи є основною складовою частиною продуктів рослинного походження. У харчових продуктах містяться прості цукри (глюкоза, фруктоза), дисахариди (сахароза, лактоза та ін.), полісахариди (крохмаль, клітковина, пектинові речовини).

Описание: ÐŸÐ¾Ñ…Ð¾Ð¶ÐµÐµ Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ðµ

Прості цукри містяться в ягодах і фруктах, сахароза – в буряку, моркві, лактоза – в молоці. Крохмалем багаті картопля, крупи та борошняні вироби, а клітковиною – всі рослинні продукти.

У харчуванні людини вуглеводи відіграють роль джерела енергії.

Клітковина сприяє кращому перетравленню, але під час захворювання шлунково-кишкового тракту вміст її в раціоні харчування обмежується. Крохмаль в органах травлення перетворюється в цукор (мальтозу і глюкозу) і засвоюється організмом.

ЦУКОР

Під час теплової обробки цукор може гідролізуватися, карамелізуватися, вступати в реакцію меланоідиноутворення.

Описание: ÐŸÐ¾Ñ…Ð¾Ð¶ÐµÐµ Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ðµ

Під час нагрівання з водою цукри розчиняються.

Гідралізуються дисахариди під дією ферментів і кислот з утворенням простих цукрів.

Ферментативному гідролізу піддаються сахароза і мальтоза під час бродіння тіста і в початковій стадії його випікання.

Сахароза під дією ферменту дріжджів – сахарази, а мальтоза під дією ферменту борошна – мальтази гідролізуються до моносахаридів.

Кислотний гідроліз відбувається під час нагрівання дисахаридів з водою в присутності кислот.

У таких технологічних процесах, як варіння плодів і ягід у розчині цукру різної концентрації (приготування компотів, фруктово-ягідних начинок, запікання яблук, приготування помадок для кондитерських виробів), відбувається кислотний гідроліз (інверсія) сахарози. Інвертний цукор, який утворюється, суттєво впливає на смак готових страв, оскільки ступінь солодкості одержаних простих цукрів вищий, ніж дисахаридів. Різні кислоти володіють різною гідролізуючою властивістю.

Найбільша вона у щавлевої кислоти і значно менша у лимонній, яблучній, оцтовій.

Карамелізація – це глибоке розщеплення цукрів під час нагрівання їх вище 100°С. При цьому від молекул цукрів відокремлюється молекула води, а ангідридні залишки, з’єднуючись один з одним, утворюють темнокольорові речовини.

КАРАМЕЛІЗАЦІЯ

Це комплекс реакцій, яким сприяє пряме нагрівання вуглеводів, особливо цукрів і цукрових сиропів

Під час карамелізації сахарози утворюється спочатку кармелан – речовина світло-жовтого кольору, розчинна у холодній воді. Потім утворюється кармелен – речовина коричневого кольору, теж розчинна у воді, і якщо ще довше нагрівати, то утвориться чорна, нерозчинна у воді речовина – кармелін.

Продукти карамелізації використовують як харчові фарби під час виготовлення компотів, солодких страв, соусів.

Явищем карамелізації значною мірою обумовлене утворення рум’яної шкірочки під час смаження рослинних продуктів, випікання кондитерських виробів.

У результаті реакції простих цукрів з азотовмісними речовинами (амінокислотами, амінами) утворюються сполуки – меланоїдини (від грецького кореня «мелано» – темні).

Реакція меланоїдиноутворення має важливе значення, її позитивна роль полягає в тому, що вона є причиною утворення апетитної рум’яної шкірочки на смажених, запечених і випечених виробах з м’яса, риби, сирниках, запіканках та ін.

Побічні продукти цієї реакції беруть участь в утворенні смаку й аромату готових страв.

Негативна роль реакції меланоїдиноутворення полягає в тому, що зв’язуючи амінокислоти, вона знижує біологічну цінність білків і викликає небажане потемніння очищених овочів, фруктів та інших продуктів.

Під час бродіння тіста глибокому розкладу піддаються моносахариди (глюкоза, фруктоза).

Під дією ферментів дріжджів вони перетворюються в етиловий спирт і вуглекислий газ, який розпушує тісто, утворюючи пористу структуру.

Крім того, під дією молочнокислих бактерій цукри в тісті перетворюються в молочну кислоту, яка затримує гнильні процеси та сприяє набуханню білків клейковини.

Зміни крохмалю

Крохмалем багаті такі продукти, як картопля, кукурудза, бобові, крупи, борошно.

Зерна крохмалю мають своєрідну, характерну для кожного продукту форму і величину.

У більшості крохмалевмісних продуктів крохмальні зерна складаються із двох полісахаридів – амілози і амілопектину. Це високомолекулярні сполуки, які відрізняються величиною і будовою молекули.

Молекули цих полісахаридів складаються із залишків глюкози, які з’єднані між собою в довгі ланцюжки. Що довші ланцюжки амілози, то вона гірше розчиняється. В молекулі амілози таких залишків у середньому близько 1000.

У молекулі амінопектину залишків глюкози набагато більше. Крім цього, в молекулах амілози ланцюжки прямі, а в амінопектину розгалуженіші.

Властивості цих полісахаридів різні. Амілоза може давати слабі концентровані розчини, з йодом дає синій колір, а амінопектин під час нагрівання з водою не розчиняється, а набухає, з йодом дає червоно-фіолетове забарвлення.

У крохмальному зерні молекули цих полісахаридів розміщені шарами. При цьому верхні шари в основному складаються з амінопектину.

Природний крохмаль практично не розчиняється у воді.

Нагрівання крохмалю за наявності води викликає клейстеризацію, тобто руйнування нативної структури крохмальних зерен.

Процес цей проходить трьома стадіями.

1. Під час нагрівання суспензії до температури 50–55°С крохмальні зерна набухають, поглинаючи до 50% води від маси крохмалю, але зберігають форму і шарову будову. Порушення внутрішньої структури незначне.

2. Під час нагрівання до температури 60–80°С відбувається сильне пошкодження нативної структури крохмальних зерен. Зникає шарова будова, зерна збільшуються в об’ємі в декілька десятків разів і перетворюються в пухирці, наповнені розчином амілози і амінопектину, а в’язкість суспензії різко збільшується і вона перетворюється в клейстер. Тому цей процес називається клейстеризацією. Частина розчину переходить у навколишнє середовище. В результаті все більшого набухання крохмальних пухирців кількість води ззовні сильно зменшується, а клейстер стає в’язкішим.

Для кожного виду крохмалю характерна своя температура клейстеризації, за якої більшість зерен у суспензії поглинає максимальну кількість води.

3. Нагрівання клейстеру вище 80°С надлишком води призводить до розпаду крохмальних зерен – пухирці лопають і в’язкість клейстеру знижується.

Наявність у воді солей, цукрів та інших речовин впливає на температуру клейстеризації.

Кухонна сіль навіть у дуже малих концентраціях підвищує температуру клейстеризації і зменшує набухання зерен. Цукри і спирти також підвищують температуру клейстеризації.

Залежно від співвідношення крохмалю і води одержують клейстер у вигляді гелю або золю.

Крохмальні золі різної в’язкості служать основою киселів рідкої і середньої консистенції (вміст крохмалю від 2 до 5%), солодких супів, соусів (вміст крохмалю до 2%).

Рідкі киселі можуть утворитися і внаслідок розпаду крохмальних зерен, коли кисіль вариться довше, ніж потрібно, або після повільного охолодження.

Клейстер у вигляді гелю утворюється, коли крохмальні пухирці тісно скріплені між собою внаслідок майже повного поглинання ними води.

Щільні гелі можуть бути в киселях за наявності 6–8% крохмалю, а ще щільніші гелі утворюються в процесі варіння круп, бобових, макаронних виробів, картоплі, коли крохмаль поглинає максимальну кількість води.

У тісті (під час випікання кондитерських виробів) води мало, тому крохмаль досягає лише першої стадії клейстеризації.

Крохмаль із картоплі дає прозорий клейстер, а із зернових (кукурудзи) – непрозорий.

Під час теплової обробки картоплі клейстеризація крохмалю відбувається за рахунок вологи, яку виділяють білки клейковини, що зсілися. А під час варіння каш, макаронних виробів крохмаль клейстеризується за рахунок вологи навколишнього середовища. Цим пояснюється збільшення маси крупи і макаронних виробів під час варіння.

Під час охолодження та зберігання в охолодженому стані крохмалевмісних виробів вміст у них розчиненої амілози зменшується і вироби черствіють (хліб, каші, борошняні вироби), тобто відбувається старіння оклейстеризованого крохмалю.

Декстринізація відбувається під час сухого нагрівання крохмалю за температури вище 120°С. Вона характеризується розщепленням крохмальних полісахаридів з утворенням розчинних у воді продуктів – піродекстринів. Декстринізація здійснюється на поверхні виробів з утворенням жовтувато-коричневої кірочки під час смаження картоплі, борошняних виробів, пасерування борошна.

Гідроліз – розпад крохмальних полісахаридів з приєднанням води.

Він може відбуватися під час нагрівання з водою в присутності кислот (кислотний гідроліз) або під дією ферментів амілози (ферментативний).

Кінцевими продуктами гідролізу крохмалю є глюкоза і фруктоза.

Ферментативний гідроліз відбувається під час варіння картоплі, замішування і випікання тіста. При цьому цукри переходять у відвар.

Кислотний гідроліз крохмалю відбувається під час варіння соусів, киселів із ягід.

1.6.4. Зміни жирів під час варіння, смаження. Правила смаження виробів у фритюрі

Жири містяться в таких продуктах, як м’ясо, риба, птиця, кістки та ін. Крім того, під час приготування страв використовуються жири згідно з рецептурами. Жири відіграють роль нагрівального середовища під час смаження виробів, запобігають прилипанню продуктів до смажильної поверхні, виступають розчинником каротинів під час пасерування, а також жири є складовою частиною страв, надають їм смаку, підвищують калорійність.

Характер і ступінь змінювання жирів під час приготування страв залежать від температури і часу нагрівання, від дії на жир води і повітря, а також від наявності в жиру продуктів, які можуть вступити з ним у хімічні взаємодії.

Жири – це складні ефіри трьохатомного спирту – гліцерину і жирних кислот.

Якість жирів визначається їх біологічною цінністю, смаком і ароматом, температурою плавлення, стійкістю під час теплової обробки та іншими властивостями.

З фізіологічної точки зору, цінніші жири містять ненасичені кислоти. Багато ненасичених кислот у рослинних жирах, але вони не стійкі до теплової обробки. Тому їх краще використовувати без нагрівання, для приготування соусу, майонезу, салатних заправок і вінегретів.

Вершкове масло містить вітаміни, каротин, ароматичні та смакові речовини, але теж не стійке до нагрівання, його краще використовувати в натуральному вигляді для приготування бутербродів, кремів для виробів із тіста, для заправлення соусів, каш, молочних супів.

Жир, який міститься в продуктах, в процесі варіння витоплюється.

Температура витоплювання різних жирів різна: яловичого – 42–52°С, кісткового – 36–44°С, баранячого – 44–55°С, свинячого – 28–48°С, домашньої птиці – 26–40°С.

У міру витоплювання жир частково переходить з продукту у воду, в якій вариться. Кількість витоплюваного із продукту жиру залежить від кількості його в продукті, строку варіння, величини шматочків та інших факторів.

М’ясо втрачає під час варіння до 40% жиру, риба під час припускання – 14–50%, а з кісток витоплюється до 25–40% залежно від часу варіння.

Витоплений із продукту жир збирається на поверхні бульйону.

У процесі кипіння (під час варіння бульйонів) у воді жир емульгується (розкладається на найдрібніші кульки).

Що більша кількість води і сильніше кипіння, то більше утворюється емульгованого жиру, який під дією кислот і солей, які містяться в бульйоні, гідролізується, тобто розкладається на гліцерин і жирні кислоти, завдяки чому бульйон стає каламутним і набуває неприємного смаку і запаху мила. Варити продукт слід за помірного кипіння, а жир, що збирається на поверхні, періодично знімати.

Під час смаження використовують різні жири. Висока температура викликає в них низку змін.

При різних способах смаження температура жиру досягає 130–180°С. За вищої температури жир починає розкладатися, з появою диму під час смаження продуктів утворюються речовини, які різко погіршують їх смакові якості. Цей процес називається димоутворенням. Тому смажити слід за температури на 5–10°С нижчій, ніж температура димоутворення жирів.

Температура димоутворення різних жирів різна і залежить від вмісту в них жирних кислот (°С): свинячий жир – 221, вершкове масло – 208, оливкове масло – 170, кухонні жири – 230.

Під час смаження основним способом відбуваються втрати жиру внаслідок його розбризкування. Це пов’язано з швидким випаровуванням води під час нагрівання рідини більш ніж до 100°С. Втрати під час розбризкування називаються чадом, їх більше у жирів, які містять значну кількість води (маргарин), а також під час смаження продуктів з великим вмістом вологи (сира картопля, м’ясо, риба та ін.)

Нежирні продукти можуть поглинати жир, який використовують для смаження. Особливо добре поглинають жир продукти, багаті крохмалем, а також ті, що мають мало вільної води. Колоїдно зв’язана вода (поглинута крохмалем) важче випаровується і менше запобігає поглинанню жиру. Тому, якщо сира картопля поглинає під час смаження до 5,3% жиру від ваги продукту, то варена – до 7,6%.

Причиною меншого поглинання жиру сирою картоплею є те, що під час смаження частина води у зовнішніх шарах шматочків, перш ніж вона буде поглинута крохмальними зернами, випаровується, що запобігає проникненню жиру в продукт.

Низький процент поглинання жиру шматками м’яса, риби під час смаження пояснюється інтенсивним виділенням вологи денатуруючими білками.

Під час смаження у фритюрі жир піддають тривалому нагріванню, при цьому температура становить 160–180°С. У жир із продукту виділяється вода разом з розчиненими в ній поживними речовинами, а також частинки продуктів, які, обвуглюючись, забруднюють його.

Органолептичні показники поступово погіршуються. Жир стає темним, гірким. Відбуваються процеси окислення жиру (гліцерин розкладається до акролеїну – сльозоточивої речовини).

Швидше окисляються жири, що містять ненасичені жирні кислоти. Утворюються перекиси, які потім перетворюються на окиси.

Щоб запобігти забрудненню фритюрного жиру, потрібно дотримуватись таких правил:

– не допускати перегрівання жирів вище 180°С;

– використовувати для фритюру стійкі жири, що містять високу температуру димоутворення;

– не допускати попадання у фритюр і згорання в ньому дрібних частинок продуктів;

– періодично очищати фритюрний жир;

– продукти, призначені для смаження у фритюрі, не панірувати;

– використовувати для смаження у фритюрниці з холодною зоною.

Продукти окислення жирів під дією високої температури можуть полімеризуватися. При цьому збільшується в’язкість жиру, питома вага, кислотне число.

Повітря, а також волога, яка виділяється з продукту в жир, прискорюють його окислення і нагромадження в жирі продуктів полімеризації. За відсутності повітря якість жиру суттєво не змінюється, навіть після 48-годинного нагрівання за температури 180°С.

Продукти окислення і полімеризації спричиняють подразнення слизової оболонки кишечника і цим викликають посилену перистальтику його, що є причиною зменшення засвоюваності кулінарних виробів, смажених у фритюрі.

1.6.5. Зміни вітамінів під час механічної і теплової обробки. Способи, що забезпечують збереження вітамінів під час теплової обробки. Утворення нових смакових і ароматичних речовин

Повноцінна їжа повинна містити не тільки білки, жири, вуглеводи та мінеральні солі, а й біологічно активні речовини. Серед них особливо важливі вітаміни.

Залежно від розчинності вітаміни поділяють на водо- (С, групи В, РР, Р) і жиророзчинні (А, О, Е, К).

Описание: ÐŸÐ¾Ñ…Ð¾Ð¶ÐµÐµ Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ðµ

Вітамін С (аскорбінова кислота) добре розчиняється у воді та дуже нестійкий під час теплової обробки і довгого зберігання.

Основною причиною руйнування вітаміну С є окислення. Тому для кращого зберігання вітаміну С необхідно зменшувати контакт продуктів з киснем, посуд під час варіння необхідно закривати і зберігати шар жиру на поверхні страв; уникати доливання в їжу води, а якщо це необхідно, то доливати кип’яченою, оскільки у сирій воді міститься розчинений кисень, а в хлорованій воді сильні окислювачі – кисневі сполуки хлору, класти овочі у страви в такій послідовності, щоб вони одночасно доходили до готовності та зайвий раз не піддавались тепловій обробці, не зберігати квашені продукти без розсолу тощо.

Окислення особливо інтенсивно відбувається за високої температури. Тому необхідно скорочувати час теплової обробки і не допускати переварювання продуктів, менше зберігати страви в гарячому стані, уникати повторного розігрівання.

Солі багатьох металів прискорюють окислення вітаміну С. Тому потрібно уникати взаємодії продукту з окислюючими металами (залізо, мідь) і використовувати котли із нержавіючої сталі, керамічний посуд, для протирання ягід і овочів – волосяні або капронові сита.

Під час смаження жир захищає продукт від зіткнення з повітрям, тому вітамін С менше окислюється.

Борошно, крупа та інші крохмалевмісні продукти теж затримують окислення вітаміну С, тому борошняна пасеровка є добрим стабілізатором вітамінної активності.

Вітамін С стійкіший у кислому середовищі.

Не можна використовувати соду для варіння бобових, оскільки від цього значною мірою руйнується вітамін С.

Що більша концентрація вітаміну С, то він стійкіший, тому краще використовувати ті прийоми теплової обробки, які потребують менше рідини припускання, тушкування.

Велика кількість вітаміну С може перейти у воду під час зберігання у воді або у відвар під час варіння. Тому не можна довго зберігати овочі у воді, особливо нарізані, а краще під час зберігання покривати їх чистою вологою тканиною. Слід уникати промивання квашеної капусти, особливо у теплій воді.

Вітамін В₁ (тіамін) під час теплової обробки в кислому середовищі стійкий, але в лужному і нейтральному середовищах активність його зменшується. Тому в борошняних виробах, випечених з содою або вуглекислим амонієм, значна частина його руйнується.

Під час варіння круп руйнується понад 20% вітаміну, але за рахунок переходу його впродовж теплової обробки у відвар загальні втрати складають 50–60%. Те саме відбувається під час варіння м’яса: тіаміну руйнується близько 30%, а у відвар переходить до 35%. Тривале нагрівання продукту призводить до великої втрати тіаміну: під час тушкування свинини – 50%, яловичини – 70%. В овочах руйнується менше тіаміну під час теплової обробки, оскільки сік у більшості овочів має кислу реакцію, тому навіть під час тушкування руйнується до 40%.

Вітамін В2 (рибофлавін) також стійкий у кислому середовищі, а в лужному і за дії світла руйнується. Так, за дії сонячного світла в молоці за три години його зменшується у два і більше рази. Під час варіння рибофлавін переходить в значній кількості у відвар.

Так, під час варіння нарізаної капусти у відвар переходить від 20 до 50% його (залежно від кількості води). Під час нагрівання руйнується до 15%

Вітамін В₆ (піридоксин) руйнується під час теплової обробки яловичини (під час варіння до 38%, а смаження – 50%), в телятині та свинині він стійкіший. Під час теплової обробки овочів втрати вітаміну В₆ значні, особливо під час варіння шпинату – 40%, білоголової капусти – 36%, картоплі – 28%. Велика кількість витрачається під дією сонячних променів.

Вітамін РР (нікотинова кислота) під час теплової обробки більш стійкий, ніж тіамін і рибофлавін, і менше розчиняється у воді. Якщо під час замочування гороху розчиняється 6,4–9,8% тіаміну, 7,5–8,4% рибофлавіну, то вітаміну РР втрачається 3,7–4,5%. Під час варіння гороху після замочування руйнується близько 70% тіаміну і 60% рибофлавіну, а нікотинової кислоти всього 19–20%.

Жиророзчинні вітаміни (А, О, Е, К) під час теплової обробки добре зберігаються, і тільки в окремих випадках вміст їх зменшується на 10–20%.

Вітамін А є лише в продуктах тваринного походження. В рослинних продуктах знаходяться каротини, з яких в організмі синтезується вітамін А. Є три різновиди каротинів: альфа-, бета-, гамма-каротини. Найбільшою А-вітамінною активністю володіють В-каротини.

Каротини моркви, томатів стійкі до теплової обробки, добре розчиняються в жирах (цю властивість використовують у кулінарії для забарвлення страв) і не розчиняються у воді.

СМАКОВІ РЕЧОВИНИ

Смак харчових продуктів обумовлений наявністю водорозчинних (екстрактивних) речовин: цукрів, кислот, мінеральних солей, глюкозидів, алколоїдів та ін.

Смакові сприйняття поділяються на гіркі, солоні, солодкі та кислі. Змішуючи речовини, що мають ці смаки, можна одержати різні складні комбінації.

Сприйняття смаків залежить від температури, відчуття солодкого максимальне за температури 37°С, а за 50°С швидко падає, солоного – максимальне за 18°С, гіркого – 10°С. Тому визначати смаки потрібно за їх звичайної температури.

Утворення нових смакових і ароматичних речовин

У процесі теплової обробки деякі ароматичні та смакові речовини можуть руйнуватися, випаровуватися або витягатися водою.

Одночасно утворюється низка нових речовин. Так, під час варіння харчових продуктів майже завжди утворюються альдегіди, сірководень та інші сполуки (меркаптани, дисульфіди). Дуже важливу роль у формуванні смаку і аромату відіграють амінокислоти, деякі з них мають добре виражений смак (м’ясний, гіркий, солодкий та ін.), азотисті основи.

Мінеральні речовини

Мінеральні речовини, що містяться в харчових продуктах, під час кулінарної обробки змінюються мало, але значна частина їх губиться, переходить у воду під час промивання, замочування і варіння продуктів.

Наприклад, під час варіння м’яса виходить близько 50% калію, натрію і тільки близько 30% кальцію, магнію, заліза і фосфору.

Під час варіння овочів руйнується шкіряний шар протоплазми і розчинні в клітинному соку речовини мають можливість вільно виходити в навколишнє середовище. Тому втрати їх можуть бути великі.

Варіння овочів у шкірці значно знижує втрати мінеральних речовин. Найменше губляться мінеральні речовини під час смаження і варіння в СВЧ-апаратах, трохи більше – під час припускання, і найбільше – під час варіння продуктів основним способом (у великій кількості води).

Засвоєння організмом мінеральних речовин залежить від багатьох факторів. Наприклад, сполуки кальцію добре засвоюються за певного співвідношення з магнієм і фосфором (1:0,65–1,5). Приблизно в такому співвідношенні вони знаходяться в молоці, овочах.

У крупах і борошняних виробах таке співвідношення несприятливе. Тому овочеві гарніри у поєднанні з крупами, бобовими і борошняними продуктами забезпечують добру збалансованість вказаних елементів.

Дуже цінні мікроелементи харчових продуктів (сполуки кобальту, цинку, марганцю, міді та ін.). Щоб забезпечити їх у раціоні харчування, необхідно урізноманітнювати склад овочевих гарнірів, овочевих супів, других овочевих страв.

Питання для самоконтролю

1. Що таке білки?

2. Як поділяють білки за формою молекули?

3. Чому під час варіння м’яса воду солять після того, як м’ясо прогріється?

4. Як відбувається денатурація яєць?

5. Що таке карамелізація?

6. Як відбувається клейстеризація крохмалю?

7. Як зберегти вітамін С в продуктах?

8. В яких продуктах міститься вітамін А?

9. За яких видів теплової обробки найменше втрачаються мінеральні речовини?

Попередня тема

На початок