Чем принципиально отличается жарка продуктов от варки?

Содержание. 

1. Чем принципиально  отличается жарка продуктов от варки?_____2
2. Опишите методы анализа жиров в пищевых продуктах.________4
3. Охарактеризуйте физико-химические процессы, протекающие в овощах и плодах, которые обуславливают размягчение тканей в процессе тепловой обработки.______________________________6
4. Влияние активности воды на развитие микроорганизмов._______9
5. Список используемой литературы.__________________________11

1. Чем принципиально отличается жарка продуктов от варки?

Жарка  - сложный технологический процесс, при котором происходят физико-химические изменения, обусловленные свойствами самого продукта. Жарка продуктов в отличие от варки производится в открытой посуде (на сковороде, противне) на разогретой поверхности плит или в жарочных шкафах без добавления воды, бульона, молока, соуса. Продукт нагревают при температуре от 105 до 135°С на поверхности. При нормальных условиях нагрева образуется корочка. Различают следующие способы жарки продуктов: основной  - жарка в открытой посуде с небольшим количеством жира (5 - 10% массы продукта); в жире (фритюре)  - соотношение между жиром и погружаемым в него продуктом составляет 4 : 1 и более.

При жарке основным способом продукт кладут на сковороду  или противень после того, как слой жира нагреется до 140 - 160 °С. Продукт нагревается вследствие его теплопроводности. Жир, образующий тонкую прослойку между посудой и продуктом, обеспечивает равномерность нагрева последнего и, благодаря относительно небольшой теплопроводности, выполняет функцию ограничителя температуры.

При жарке во фритюре жир нагревают до 140 - 180 °С, после чего в него погружают  продукт. Жир в этом случае служит средой, передающей тепло и обеспечивающей быстрое равномерное нагревание и образование корочки и колера на всей поверхности продукта.

Жарку производят также в жарочных шкафах. Продукты, уложенные на противни, сковороды  или в специальные металлические  формы, помещают в жарочные шкафы, где  они нагреваются в результате соприкосновения с нагретым воздухом, а также благодаря действию энергии, излучаемой нагретыми стенками шкафа. Этот прием тепловой обработки применяют при выпекании мучных изделий и запекании овощей, каш и др. Температура воздуха в жарочном шкафу достигает 350 °С.

Иногда жарку  продуктов производят над раскаленными древесными углями. В этом случае продукт надевают на металлический стержень (шпажку, шпильку) и медленно вращают над углями (дубовыми, березовыми, ольховыми). Этот способ тепловой обработки называется жарка на вертеле. Иногда обжариваемый продукт укладывают на решетку из металлических прутьев (рашпер), предварительно смазанную жиром. Решетки помещают в камеру над горящими углями или в специальные электрошкафы, в которых продукт обжаривается за счет тепла, излучаемого электронагревательными элементами.

Варка  - процесс гидротермической обработки продуктов до состояния кулинарной готовности. При варке в закрытых или открытых сосудах в воде, бульоне, молоке или в атмосфере насыщенного пара происходит равномерное прогревание продуктов по всему объему. В одном случае продукт помещают в среду с температурой, близкой к его собственной, в другом  - с более высокой температурой (около 100°С). Варка продукта в собственном соку или небольшом количестве жидкости, не покрывающей его полностью, называется припусканием (тепловая обработка происходит в пароводяной среде). Скорость прогревания продуктов в процессе варки зависит от теплофизических свойств греющей среды и обрабатываемого продукта (явление термовлагопереноса). Варка пищевых продуктов осуществляется при атмосферном, пониженном или повышенном давлении. При атмосферном давлении варку производят в негерметичных сосудах (температура кипения жидкой среды близка к 100 °С); при повышенном  - в герметически закрытых сосудах (автоклавах). Последние применяют для ускоренного приготовления пищи (варки каш, бобовых и др.), а также для варки костей при приготовлении костного или мясо-костного бульона. Внутри автоклава избыточное давление достигает 200 кПа, а температура кипения  - 133 °С.

При приготовлении концентрированных соусов, бульонов применяют выпаривание  - удаление воды из продукта. При этом необходимо учитывать состав продукта и те изменения, которые может вызвать в нем тепловая обработка. Под воздействием высоких температур особенно большим изменениям подвергаются белки, поэтому выпаривать воду из продуктов, богатых белками, необходимо при температуре ниже 100 °С. В этих условиях выпаривание следует производить в закрытом сосуде при поддерживаемом специальными устройствами пониженном давлении. В предприятиях общественного питания с этой целью используют вакуум-аппараты. Тепловая обработка при пониженном давлении позволяет сохранить пищевые свойства продукта и ускоряет процесс выпаривания.

При варке продуктов  в насыщенном водяном паре последний непосредственно соприкасается с продуктами, конденсируется, выделяя теплоту, прогревает их до состояния готовности (варка картофеля на пару, приготовление паровых котлет и т. п.). 
 
 
 
 
 
 

2. Опишите методы анализа жиров  в пищевых продуктах.

Жиры не являются индивидуальными веществами, поэтому для их определения мало применимы классические методы анализа. Для сравнительной оценки чистоты жиров и их идентификации определение температуры плавления проводят в специальных стандартных условиях. Различают температуру подъема, при которой образец, находящийся в открытом с обоих концов капилляре и помещенный в термостат, начинает подниматься к верху капилляра; температуру растекания, при которой образец, помещенный в U-образный капилляр, начинает течь; температуру просветления, при которой образец становится совершенно прозрачным. Кроме того, определяют температуры истечения и каплепадения на приборе Уббелоде. Определяется также так называемый титр жира - температура застывания смеси жирных кислот, выделенных из данного жира. Титр жира - характерная величина, на которой не сказывается полиморфизм жирных кислот.

В количественном анализе жиров используют особые показатели. Кислотное число характеризует количество свободных жирных кислот в жире. Содержание последних выражают также в % олеиновой кислоты, что численно равно половине кислотного числа, а также в градусах Кетстоффера – числе мл 1N КОН, необходимых для нейтрализации свободных кислот в 100 г жира. Количество мг КОН, необходимое для омыления 1 г жира, называют эфирным числом, а сумма кислотного и эфирного чисел – числом омыления. Гидроксильное число определяет содержание в жире гидроксикислот, йодное число – общую ненасыщенность жира. В отличие от I₂, родан присоединяется не ко всем двойным связям полиненасыщенных кислот: из двух связей линолевой кислоты родан присоединяется только к одной, из трех связей линоленовой – к двум. Сопоставление йодного числа и роданового числа – массы родана в г, присоединяющегося к 100 г жира, позволяет количественно рассчитать соотношение различных непредельных кислот. Содержание (в %) нелетучих и нерастворимых в воде жирных кислот в сумме с неомыляемыми веществами определяется числом Генера. Из спектральных методов для анализа жиров применяют УФ-спектроскопию (например, линолевую кислоту определяют при 231-233 нм, элеостеариновую – при 260-280 нм, октадекантетраеновую при 290-320 нм); спектрофотометрию (определение каротиноидов, ксантофилла); ИК-спектроскопию (определение транс-изомеров кислот, моно- и диглицеридов, продуктов окисления – гидропероксидов, карбонильных соединений) и др. Для установления состава и строения жиров широко используют также жидкостную (бумажную, колоночную, тонкослойную) и газожидкостную хроматографии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Охарактеризуйте  физико-химические  процессы, протекающие  в овощах и плодах, которые обуславливают  размягчение тканей  в процессе тепловой  обработки. 
 

       При тепловой обработке происходит размягчение  овощей, изменение массы, изменение цвета, пищевой ценности, изменение активности ферментов.

       При тепловой обработке в начальный  период нагревания активизируются ферменты (до (40 – 50)⁰С) при этом происходит изменение основных пищевых веществ продуктов. При дальнейшем нагревании ферменты инактивируются (50-70)⁰С, цитоплазма и мембраны разрушаются, компоненты клеточного сока и других структурных элементов клетки смешиваются.

       Размягчение овощей частично обусловлено деструкцией  клеточных стенок, но при этом клеточные  стенки  сохраняют свою целостность, кроме того и при последующей механической обработке (протирании) не разрушаются. Это объясняется прочностью и эластичностью оболочек клеточных стенок. При протирании ткань разрушается по срединным пластинкам. Основным изменениям подвергаются пектиновые вещества и гемицеллюлозы, а также структурный белок экстенсин, целлюлоза в процессе тепловой обработки  лишь набухает. Изменение механической прочности овощей при тепловой обработке зависит от степени деструкции полисахаридов клеточных стенок и растворимости продуктов деструкции.

       Деструкция  протопектина и гемицеллюлоз. При  тепловой обработке происходит расщепление  протопектина и гемицеллюлоз, образование  веществ с меньшей молекулярной  массой, растворимых в воде. Процесс  расщепления протопектина и гемицеллюлозы зависит от строения пектиновых веществ и  гемицеллюлозы, от рН среды,   от воздействия фермента пектинметилэстеразы. Механизм деструкции клеточных стенок различных овощей и плодов определяется прежде всего степенью этерификации полигалактуроновой кислоты в протопектине. Высокометоксилированные пектиновые вещества, содержащие незначительное количество свободных остатков галактуроновой кислоты подвергаются гидролизу легче, чем низкометаксилированные. В процессе деструкции высокоэтерифицированных продуктов обязательно присутствие воды, поэтому овощи имеющие степень этерификации выше 60% жарить не рекомендуется, так как при жарке влага  испаряется. Деструкция  гемицеллюлозы  происходит  при температуре (70 – 90) ⁰ С и выше с образованием растворимых продуктов.

          Деструкция структурного белка  клеточных стенок экстенсина  начинается при температуре 50⁰С происходит с высвобождением оксипролина, при этом уменьшается механическая прочность растительной ткани.

      Деструкция  протопектина  идет тремя путями: разрушение солевых мостиков у низкоэтерифицированного пектина; распад водородных связей между этерифицированными остатками галактуроновой кислоты; гидролиз гликозидных связей в цепи протопектина.

      Распад  водородных связей между этерифицированными остатками галактуроновой кислоты возможен при наличии определенного количества влаги.

         Солевые мостики разрушаются  в результате ионообменной реакции.  Для прохождения этой реакции  необходимы ионы одновалентных  металлов и осадители кальция  и магния (щавелевая кислота, фитиновая, лимонная, растворимый пектин), которые содержатся в клеточном соке и после т.о. могут участвовать в этих реакциях после разрушения мембран растительных клеток.

      Гидролиз  гликозидных связей происходит при  наличии воды, с повышением температуры, легче подвергается гидролизу высокометоксилированный пектин. Интенсивность гидролитического расщепления зависит от рН среды.

       Продукты  деструкции пектиновых веществ имеют  разную способность к растворению: пектовая кислота - нерастворима или слаборастворима, пектиновая кислота - растворима в воде, а метоксилированные и ионизированные остатки полигалактуроновой кислоты легко растворимы в воде.

      Продолжительность тепловой обработки овощей и плодов зависит от свойств самого продукта, способа тепловой обработки, степени измельчения продукта, температурного режима обработки, рН среды, строения пектиновых веществ, гемицеллюлозы, экстенсина, от наличия в клеточном соке органических кислот и их солей с катионами щелочных металлов, которые участвуют в ионообменных реакциях расщепления хелатных связей протопектина (Са-осадительная способность сока, которая определяется содержанием органических кислот и их солей).

       Продолжительность тепловой обработки зависит от технологических факторов. Способы тепловой обработки, способы нарезки влияют на доведение до кулинарной готовности. С повышением температуры варочной среды степень деструкции протопектина,  гемицеллюлоз и зкстенсина возрастает, при этом овощи и плоды быстрее достигают кулинарной готовности. Необходимо учитывать, что при температуре (50-80)⁰С активность ферментов пектинметилэстераз, которые действуют на этерифицированные связи, повышается. Если овощи выдерживать некоторое время при таких температурах, то их размягчение затрудняется. Следовательно нельзя добавлять холодную воду при варке, т.к.  увеличится продолжительность тепловой обработки.

       Реакция среды. Щелочная среда размягчает овощи  при тепловой обработке, так как вызывает деэтерификацию пектиновых веществ с образованием растворимых продуктов, но в такой  среде разрушаются витамины и прежде всего витамин С. Подкисление среды (рН=(5,7-4,15)) сопровождается упрочнением пектинового каркаса и увеличением продолжительности варки, при дальнейшем подкислении среды структура протопектина ослабевает, происходит гидролиз гликозидных связей в цепи пектиновых веществ и образуются растворимые продукты деструкции.

     Изменение массы овощей и плодов при тепловой обработке

       В начальный период варки происходит поглощение воды полисахаридами клеточных стенок и увеличение массы овощей, при дальнейшей варке и размягчении масса уменьшается. Изменение массы при тепловой обработке происходит за счет потери или поглощении воды, поглощения жира и потери части питательных веществ. При варке в воде происходят потери растворимых веществ и части воды или поглощение воды. Размеры потерь воды и растворимых веществ зависят от вида овощей, степени обработки и нарезки, от  качества овощей. Увядшие овощи при варке могут поглощать воду и увеличивать массу. Основная часть потерь при варке приходится на долю минеральных веществ: теряются калий, натрий, магний, фосфор. При варке в подсоленой воде диффузия минеральных веществ уменьшается, но могут увеличиваться потери кальция и магния за счет замещения их в клетках растительной ткани на натрий. Переходят в отвар азотистые вещества в виде аминокислот, а также до 1/3 от первоначального количества сахаров и продукты гидролиза полисахаридов клеточных стенок. Отвары имеют определенную пищевую ценность и должны использоваться для приготовления соусов и супов.

       Варка на пару. Потери массы увеличиваются  по сравнению с варкой в воде за счет меньшей гидратации клеток. Потери растворимых веществ меньше чем  в воде (2,5 – 3,5) раза. Потери зависят от нарезки, вида овощей и давления пара при варке. Овощи после тепловой обработки имеют выраженный аромат.

       Припускание и тушение. Изменение массы аналогично изменению массы при варке  в воде , но растворимые вещества не теряются, а переходят в отвар и используются вместе с овощами.

      Жарка, запекание, пассерование. Изменение  массы происходит за счет испарения  воды, поглощения жира. Масса уменьшается  за счет испарения влаги в большей  степени, чем при гидротермической обработке. При жарке, запекании и пассеровании потери растворимых веществ незначительны так как нет воды, на поверхности продукта образуется корочка, отсутствует среда для диффузии. Потери зависят от вида овощей, вида полуфабриката и способа жарки. Панирование в муке снижает потери массы, потери массы зависят от длительности тепловой обработки. 
 
 
 
 
 
 

4.Влияние  активности воды  на развитие микроорганизмов. 

Акти́вность воды́ — это отношение давления паров воды над данным материалом к давлению паров над чистой водой при одной и той же температуре. Термин «активность воды» (англ. water activity — A_w) впервые был введен в 1952 году.

Активность воды характеризует состояние воды в пищевых продуктах и её причастность к химическим и биологическим изменениям (таким, как гидролитические химические реакции и рост микроорганизмов). Это один из критериев, по которым можно судить об устойчивости пищевого продукта при хранении. Было установлено, что для сохранности пищевых продуктов имеет значение, в какой мере вода ассоциирована с неводным компонентом. Таким образом, термин «активность воды» введен, чтобы учесть соотношение свободной и связанной влаги в пищевом продукте.

Формула для  определения активности воды в пищевом  продукте: A_w = P_w/P₀ = РОВ/100, где P_w — давление водяного пара в системе пищевого продукта; P₀ — давление пара чистой воды (при той же температуре); РОВ (равновесная относительная влажность) — относительная влажность в состоянии равновесия (при которой продукт не впитывает влагу и не выделяет ее в окружающую среду).

Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов  нужно, чтобы активность воды (а_w) в субстрате, на котором они развиваются, была не ниже определённой величины. Добавление веществ, снижающих активность воды в пищевом продукте, положительно сказывается на эффективности консервантов³⁰. Важнейшими из таких веществ являются поваренная соль, сахар, глицерин и гликоли. В табл. 10 приведены сведения о пороговых значениях активности воды для некоторых микроорганизмов, встречающихся в пищевых продуктах . Из нес следует, что большинство бактерий нуждаются в высокой активности воды, в то время как многие плесневые грибы и дрожжи хорошо развиваются даже при активности воды ниже 0,85.   

 Активность  воды (если она не единственный  лимитирующий фактор) влияет и на образование микроорганизмами токсинов. Например, образование пенициллиновой кислоты грибами Aspergillus ochraceus  возможно даже при активности воды ниже 0,76. Бактерии Clostridium botulinum типа В не образуют токсинов при а_w < 0,94. Выработка энтеротоксина А бактериями Staphylococcus aureus  прекращается при активности воды ниже 0,87 .   

 Влияние других  физико-химических свойств субстрата.  На жизнедеятельность микроорганизмов  влияют и другие свойства субстрата,  например окислительно-восстановительный потенциал и парциальное давление кислорода . Поэтому все добавки и составляющие пищевых продуктов, способные изменять эти факторы, влияют на необходимую концентрацию консерванта. Типичным примером может служить сернистая кислота, которая изменяет окислительно-восстановительный потенциал. На парциальное давление кислорода в системе влияют поваренная соль, диоксид углерода и азот. 

Известно, что  между водой, химическими соединениями и биологической структурой пищевых  продуктов происходят взаимодействия различного характера. А именно - вода является дисперсной средой для целого ряда химических реакций и метаболизма микроорганизмов в продуктах питания. Величина Aw хорошо коррелирует со многими из них. Так понижение Aw от 1 до 0.2 приводит к значительному замедлению химических и ферментативных реакций, кроме процесса окисления липидов и реакции Майяра.

В настоящие  время изучены и определены пороговые  значения Aw для большинства микроорганизмов, за пределами которых, замедляются  или прекращаются процессы их роста. Так для большинства бактерий предельное значение Aw, обеспечивающие их нормальное развитие должно быть не ниже 0.90 - 0.99.  
Дрожжи и многие плесневые грибы хорошо развиваются даже в пределах Aw = 0.85 - 0.65. В частности, в молочноконсервном производстве наиболее опасны осмофильные дрожжи, которые могут развиваться при Aw близкой к 0.70 и являться причиной брака сгущенных молочных консервов с сахаром.

По величине активности воды выделяют следующие  виды пищевых продуктов:  
продукты с высокой влажностью (Аw = 1.0 - 0.9);  
продукты с промежуточной влажностью (Aw = 0.9- 0.6);  
продукты с низкой влажностью(Aw = 0.6 - 0.0).

О важности данного  показателя говорит и то, что Американский Институт Технологов-Пищевиков на своем 50-летнем юбилее, отметил одним из десяти наиболее значимых нововведений в пищевой промышленности последнего полувека - концепцию активности воды, которая позволяет оценить степень подверженности сушеных продуктов и продуктов с промежуточной влажностью микробиологической и другой порче.

Таким образом, контролируя функционально-технологические показатели в продукте и, в частности, показатель Aw, можно прогнозировать его способность к хранению, что позволит создать "карты стабильности" продуктов, и определить оптимальные условия их хранения.

5.Список используемой литературы. 
 

1. Фонарева  Г.С. Ефимов А.Д. и др. Справочник руководителя общественного питания М.,: Легкая промышленность и бытовое обслуживание. 2000. – 663 с.
2. Сборники рецептур блюд и кулинарный изделий, ГОСТы, ОСТы, ТУ, ТИ.
3. Таблицы химического состава блюд, кулинарных, мучных, кондитерских и булочных изделий. – М.,: ВНИИОП Минторга СССР. – 1990. – 143 с.
4. Химический состав российских продуктов питания. – М.: ДеЛи принт, 2002. – 235с.
5. Руководство по диетологии / Под ред. А.Ю. Барановского. – СПб.: Питер, 2001. – 544с.
6. Татарская Л.Л., Бутейкис Н.Г. Кулинария и организация производства детского питания. -  М.: Высшая школа, 1988. – 312с.
7. Ковалев Н.И., Куткина М.Н., Карцева Н.Я. Русская кухня. Учеб. пособие, М.,: Деловая литература, 2000. – 512 с.
8. Химия пищи. Кн. 1. Белки: Структура, функции, роль в питании. Коллектив авторов. – М.,: Колос. – 382 с.
9. Фурс И.Н. Технология производства продукции общественного питания. Учеб. пособ. – Мн: Новое знание, 2002. – 799с.
10. Сборники рецептур блюд и кулинарный изделий, ГОСТы, ОСТы, ТУ, ТИ.