Файл: Ответы к экзамену. Физ-хим осн.техн. функц. ПОП. МИППС.docx
ВУЗ: Кубанский государственный технологический университет
Категория: Ответы на вопросы
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.02.2019
Просмотров: 1518
Скачиваний: 13
Важнейшими физико-химическими показателями качества жира являются температура плавления и застывания, температура дымообразования, кислотное, перекисное и йодное число, удельный вес и коэффициент преломления. Все эти свойства обуславливаются химическим составом жира.
Окисление жиров. Наиболее быстро и глубоко изменяются пищевые жиры, содержащие ненасыщенные жирные кислоты, низкомолекулярные жирные кислоты и свободные жирные кислоты, не связанные в глицеридах. Первые два показателя обусловлены природными свойствами жира, третий показатель приобретается жиром в процессе его хранения под воздействием липолитических ферментов, пе- решедших в жир из сырья. При свободном доступе воздуха происходит окисление липидов, которое ускоряется с повышением температуры. При температурах хранения (2 — 25 °С) происходит автоокисление липидов, а при температурах жарки (140 — 80 °С) — термическое окисление. Все это значительно ухудшает качество жиров и делают их не- пригодными к употреблению в пищу.
Гидролиз жиров. В присутствии воды гидролиз протекает в три стадии. На первой стадии от молекулы триглициридов отщепляется одна молекула жирной кислоты с образованием диглицирида. Затем от него отщепляется вторая молекула жирной кисло- ты и образуется монодиглицирид. В результате отделения от моноглицирида последней молекулы жирной кислоты образуется свободный глицерин. Эти изменения обусловлены воздействием на жир воды и высокой температуры.
Факторы порчи жиров. В процессе кулинарной обработки жиров они претерпевают глубокие физико-химические изменения, результаты которых могут оказывать отрицательное действие на готовую продукцию. Под влиянием температуры жиры плавятся. В начале нагрева вязкость расплавленных жиров уменьшается. Это способствует легкому проникновению жира в продукт. С увеличением температуры до 190 0С и с увеличением продолжительности тепловой обработки вязкость жира повышается, что приводит к повыше- нию показателя преломления.
13. Изменения жиров при варке продуктов. Факторы, ускоряющие процесс гидролиза жира при варке.
Содержащийся в продуктах жир в процессе варки плавится и часть его переходит в варочную среду Около 90-95 % выделившегося жира собирается на поверхности бульона, а лишь 5-10 % — остается в варочной среде (эмульгированным). Эмульгированный жир ухудшает органолептические показатели бульона, он делает его мутным. Количество поступающего в бульон жира зависит:
— от природы жира и его содержания в продукте.
— от температуры варочной среды. С увеличением температуры увеличивается количество эмульгированного жира.
— от продолжительности тепловой обработки. Чем дольше идет процесс варки, тем больше выделяется жира.
— от степени измельчения. При измельчении жира увеличивается его активная поверхность и, следовательно, увеличивается выход жира.
— от соотношения продукт — варочная среда. Чем меньше концентрация варочной среды, тем больше выделяется жира. Так, при изменении соотношения между количеством воды и костей с 3:1 до 8:1 при слабом кипении количество жира возрастает вдвое.
Ускорение гидролиза жира при варке. Наличие в варочной среде поваренной соли и кислот способствует гидролизу жира.
14. Изменение жиров при жарке продуктов основным способом. Изменения жиров при жарке во фритюре. Меры по сохранению качества фритюрных жиров.
Наиболее распространенными являются два способа жарки: с небольшим количеством жира и в большом количестве жира (во фритюре).
При жаренье продукта с небольшим количеством жира его масса составляет 5 – 10 % от массы продукта. Несмотря на значительную аэрацию и действие высоких температур (140- 160 0С), глубоких окислительных изменений в жире не наблюдается. Так, происходит плавление жира, впитывание его продуктом, гидролиз, окисление липидов с образованием пероксидов, гидропероксидов, оксикислот, пиролиз (дымообра- зование) до летучих низкомолекулярных продуктов, в том числе акролеина акролеина (альдегида, выделяющегося в результате пирогенетического разложения глицерина. Акролеин-сильнодействующее вещество. Он действует раздражающе на слизи- стые оболочки глаз, органов дыхания).
Продолжительность жарки продуктов во фритюре небольшая. Так, при температуре фритюра 180 °С. Таким образом, на глубину физико-химических изменений жира оказывает влияние не столько процесс жарки продуктов, сколько продолжительность использования самого фритюра (2 — 3 смены и более). Важным фактором, влияющим на течение физико-химических процессов в жирах, является температура фритюрного жира. Так, при температуре 200 °С гидролиз жира протекает в 2,5 раза быстрее, чем при 180 С. При этом заметно ускоряются процессы полимеризации глицеридов и жирных кислот.
Сохранение фритюрных жиров. Важным фактором сохранения качества фритюрных жиров в период жарки является степень контакта жира с кислородом воздуха, без доступа которого даже длительное нагревание при 180 — 200 °С не вызывает заметных окислительных изменений жира. Увеличению контакта с воздухом способствуют нагревание жира тонким слоем, жарка продуктов пористой структуры, интенсивное вспенивание и перемешивание жира.
15. Влияние кулинарной обработки на качество жиров в готовой продукции. Мероприятия по сохранению пищевой ценности жиров.
При жарке биологическая эффективность жира снижается вследствие уменьшения содержания в нем жирорастворимых витаминов, незаменимых жирных кислот, фосфатидов и других биологически активных веществ, а также в результате образования в них неусвояемых компонентов и токсических веществ. Уменьшение содержания витаминов и фосфатидов в жире происходит при любом способе жарки. Содержание же незаменимых жирных кислот существен- но снижается лишь при длительном нагревании фритюрного жира. Особенно значительны потери незаменимых жирных кислот в жирах, содержащих высоконенасыщенные жирные кислоты.
Существуют специальные мероприятия, направленные на сохранение каче— ства жиров:
1).Обеспечение оперативного контроля за качеством жира (соответствие ГОСТ).
2).С целью снижения окислительных и гидролитических процессов продукт следует варить при слабом кипении в посуде с закрытой крышкой.
3).При повторном использовании жира рекомендуется его анализировать: определять кислотное число, определять наличие продуктов термического окисления и полимеризации (ПДК не превышает 1 %).
4).Для предупреждения перегрева жира рекомендуется использовать посуду с толстым дном.
5).Для предупреждения протекания гидролитических и окислительных процессов необходимо в нагреваемую среду (жир) класть продукты, с которых предварительно стекла вода.
6).Сохранению качества фритюрного жира способствует использование смеси жиров животного и растительного происхождения.
7).Конструктивное совершенствование жарочных аппаратов.
16. Изменение углеводов клеточных стенок растительного сырья при его гидротермической обработке.
Структурные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества) являются главной составной частью клеточных стенок паренхимной ткани продуктов растительного происхождения. Протопектин также входит в состав срединных пластинок, скрепляющих растительные клетки между собой. Изменение этих углеводов в процессе технологической обработки обуславливает размягчение тканей плодов и овощей.
Протопектин – условное название соединений, которые характеризуются в основном нерастворимостью в воде и способностью при осторожном гидролизе образовывать пектиновые растворимые вещества
Механическая и гидромеханическая обработка не оказывают на протопектин ни какого воздействия, так как он нерастворим в воде. При тепловой обработке протопектин переходит в расторимое состояние и его содержание в растилеьных продуктоах уменьшается до 60 %. При тепловой обработке происходит размягчение овощей, в основном это связано с превращениями протопектина.
17. Пектиновые вещества растительных продуктов, свойства и их изменения при тепловой обработке.
Пектиновые вещества – это полимерные соединения углеводного типа. Они неоднородны и подразделяются на пектиновую и пектовую кислоты, пектин и протопектин.
Пектины – пектиновая кислота, у которой карбоксильные группы в различ- ной степени метаксилированы и нейтрализованы.
18. Ферментативный и кислотный гидролиз дисахаридов. Значение процессов в кулинарной практике.
В процессе технологической обработки растительного сырья гидролизу подвергаются дисахариды. По характеру гидролиз может быть кислотным и фер- ментативным.
При нагревании под действием кислот дисахариды распадаются на составляющие моносахариды. Так, сахароза в водных растворах под действием кислот присоединяет молекулу воды и расщепляется на глюкозу и фруктозу. Преобразование правовращающей сахарозы в левовращающую смесь моносахаров (глюкозы и фруктозы) называется инверсией — процесс распада сахарозы. Смесь глюкозы и фруктозы называется инвертным сахаром. Он слаще сахарозы, не засахаривается. Инвертный сахар образуется при варке компотов, киселей, запекании яблок с сахаром, варке варений, подварок, сиропов.
При ферментативном гидролизе сахарозы она распадается на глюкозу и фруктозу. При производстве сахарных сиропов высокой концентрации (для помад) или плодово-ягодных сиропов, которые необходимо предохранить от засахаривания, иногда используют фермент инвертазу. В этом случае образуется не толь- ко глюкоза и фруктоза, но и продукты их преобразования, в частности обнаруживается соединения фруктозы с сахарозой (кестоза), наличие которого предохраняет сироп от засахаривания.
19. Карамелизация сахаров. Химизм реакции. Роль данной реакции в кулинарной практике.
Под карамелизацией подразумевается процесс глубокого химического разложения некоторых моно- и олигосахаридов(глюкозы, фруктозы, сахарозы и др.),
а также некоторых полисахаридов, в частности крахмала. При нагревании их до высоких температур, в результате которого образуются различные химические соединения, в том числе, имеющие желто-коричневую окраску различной интенсивности.
Карамелизация сахаров имеет место при нагревании их в сухом состоянии и в растворах. Нагревание сахаров при температурах свыше 100°С в слабокислой и нейтральной средах приводит к образованию сложной смеси продуктов, свойства и состав которой меняются в зависимости от степени воздействия среды, вида и концентрации сахара, условий нагревания и т.д.
Изменение сахаров начинается при нагревании их выше температур плавления: для глюкозы — 145-149 °С, фруктозы — 98-102 °С, сахарозы -185 °С. Происходящее при этом обезвоживание сахаров приводит к образованию перечисленных продуктов их изменения, которые вступают в реакции конденсации и полимеризации, образуя окрашенные вещества.
Продукты карамелизации сахарозы являются смесью веществ различной степени полимеризации, поэтому деление их на карамелан, карамелен и карамелин условное, все эти вещества можно получить одновременно. Некоторые продукты распада обладают повышенной люминесценцией, а иногда горьким вкусом.
20. Меланоидинообразование. Стадии реакции меланоидинообразования. Роль данной реакции в кулинарной практике.
При взаимодействии карбонильных групп восстанавливающих (редуцирующих) сахаров с аминогруппами аминокислот, полипептидов и белков образуются различные карбонильные соединения и темноокрашенные продукты — меланоидины. Так, меланоидины придают корочке хлеба, обжаренным продуктам характерный «румянец», обуславливают также окраску бульонов, переваренного варенья, запеченных фруктов, топленого молока и многих других продуктов.
1). Путь – перегруппировка Амадори теряет воду и переходит в шифово основание фурфурола (если пентоза) или оксиметилфурфурола (есои гексоза). Последние, присоединяя воду, распадаются на фурфурол или оксиметилфурфурол + свободную аминокислоту.
2). Путь – перегруппировка Амадори подвергается дегидротации с потерей 2 молекулы воды, разрыву циклической структуры и образованию редуктонов с незамкнутой цепью. В покоречневении продуктов играют роль не редуктоны, в их гидроформы
3). Путь – пергреппировка Амадори подвергается разложению, образуя альдегиды, глицеральдегиды, ацетон, диацетил, пировиноградную кислоту, левулиновую кислоту, молочную, уксусная и муравьиная кислоты и другие кислоты, которые участвуют в потемнении продукта. При этом также образуются триозоре- дуктон, который также участвует в потемнении. (При гидролизе сахарного компонента образуется триозаредуктон и именно он взаимодействует в аминокислотами, аминосоединениями и участвует в реакции меланоидиообразования).
4). Путь – происходит разрушение аминокислот по Штрекеру. При ней фурфурол и оксиметилфурфурол взаимодействуют с аминокислотами под действием кислорода, в результате чего образуются альодегиды. Одновременно с декорбаксилированием происходит переаминирование аминокислот, в результате чего азот включается в коричневый полимер.
5). Конечная стадия включает альдольную конденсацию и альдегидоаминную полимеризацию с образованием окрашенных соединений – меланоидинов (гетероциклов темно-коричневого цвета).
21. Крахмальные полисахариды в пищевых продуктах. Строение крахмального зерна. Свойства крахмальных полисахаридов.
Крахмал — резервный полисахарид растений. Он неоднороден по составу углеводной части и представляет собой смесь двух полимеров глюкозы: амилозы (20-25 %) и амилопектина, которые различаются по строению, физическим и химическим свойствам. Так, низкомолекулярная фракция амилозы способна раство- рятся в холодной воде, а высокомолекулярная – в горячей, образуя при этом ма- локонцентрированные растворы. В отличие от амилозы амилопектин не растворяется в холодной воде, а в горячей образует структурированные коллоидные системы. Амилоза и амилопектин в крахмальном зерне расположены радиально концентрическими кругами, причем амилоза находится в центре крахмального зерна, а спиральные структуры амилопектина – ближе к его периферии.
Крахмальные зерна имеют хорошо организованную форму и структуру. В центральной части зерен имеет ядро (зародыш, точка роста), вокруг которого находятся ряды концентрических слоев «колец роста» толщиной около 0,1 мкм.
Молекулярные спирали полисахаридов в «кольцах роста» уложены в складки с близкой к кристаллической упорядоченностью. Следует отметить радиальную ориентацию молекул и наличие водородных связей между ними. Упорядоченность отдельных зон зерна, близкая к кристаллической, и аморфный характер других подтверждается при рассматривании зерен в поляризационный микроскоп. Оптическая анизотропия зон определяет наличие в поле зрения так называемого «мальтийского креста».
Оксигруппы полисахаридов определяют их гидратацию с образованием водородных связей с молекулами воды, ее моно- и полиадсорбцию и соответственно растворимость полисахаридов, которая одновременно зависит от молекулярной массы полисахарида и температуры.