Какие происходят изменения в продуктах в процессе тепловой обработки

При температуре 35–40 °C происходит денатурация белков, а при температуре выше 70 °C – коагуляция, или свертывание. Врезультате этих процессов белки теряют способность растворяться и удерживать воду.

При варке мясных бульонов в воду переходит определенное количество белка, который свертывается в виде хлопьев и скапливается на поверхности. Если воду посолить после закипания, в раствор перейдут только растворимые в воде белки, а белки, растворимые в солях, в основном останутся в мясе. При варке рыбы соль в меньшей степени влияет на потери белка.

Для получения бульонов мясо опускают в холодную воду и варят при слабом кипении, в таком режиме в воду переходит больше экстрактивных веществ. Для вторых блюд мясо опускают в горячую воду, доводят до кипения и варят без кипения, в таком режиме белки удерживают больше влаги, меньше экстрактивных веществ и белков переходит в раствор.

Длительное нагревание белков приводит к вторичным изменениям белковой молекулы, в результате которых снижается их усвояемость.

Часть жиров при варке продуктов животного происхождения вытапливается. В процессе варки этот жир распадается на мельчайшие шарики, причем чем интенсивнее кипение, тем больше жира эмульгируется(распадается). Кислоты и соли бульона разлагают этот жир на глицерин и жирные кислоты, которые делают бульон мутным с неприятным вкусом и запахом. По этой причине варить мясо надо при умеренном кипении, а жир, скапливающийся на поверхности бульона, собирать.

Жаренье изменяет жир более глубоко. При температуре выше 180 °C жир распадается на смолистые и газообразные вещества, которые резко ухудшают качество продуктов. Признаком этого процесса является появление дыма. Жарить надо при температуре чуть ниже температуры дымообразования. Испарение воды при нагревании жира вызывает разбрызгивание последнего. Эти потери жира называют угаром.

При жаренье часть жира разлагается с выделением акролеина, некоторая часть которого растворяется в жире и придает ему неприятный вкус и запах, другая часть испаряется с дымом.

Жаренье продуктов во фритюре изменяет жир за счет длительного воздействия высокой температуры и загрязнения частицами продукта. Часть жира окисляется кислородом воздуха, образуя вредные для организма вещества. Для предотвращения этого явления используются специальные фритюрницы, в нижней части которых температура значительно ниже и частицы продукта, опускаясь на дно, не сгорают. Кроме того, изделия, предназначенные для жаренья во фритюре, не панируют в муке, а фритюр периодически процеживают.

Заметным изменениям подвергается сливочное масло, поэтому его лучше не использовать для жарки, а вводить в соусы и готовые блюда при подаче.

При нагревании крахмала с водой до кипения происходит клейстеризация углеводов – образование студенистой массы.

Крахмал картофеля клейстеризуется при варке за счет влаги, которая содержится в самом картофеле, а крахмал изделий из теста – за счет влаги, которая выделяется свернувшимися белками клейковины. Этот же процесс наблюдается и при варке предварительно замоченных бобовых.

Увеличение массы сухих продуктов (круп, макаронных изделий) при варке объясняется поглощением воды клейстеризующимся крахмалом, содержащимся в этих продуктах.

Сахар плодов и ягод, а также сахар, добавляемый при варке киселей и компотов, под действием кислот расщепляется на глюкозу и фруктозу, которые слаще исходной сахарозы.

При нагревании сахара до 140–160 °C он распадается с образованием темноокрашенных веществ. Этот процесс называют карамелизацией. Полученный продукт называют жженкой и используют для подкраски соусов и других изделий.

Растительные продукты при тепловой обработке размягчаются, что повышает их усвояемость. Главная причина размягчения – это то, что протопектин и другие нерастворимые пектиновые вещества клеток переходят в растворимый пектин, а клетчатка – основной материал растительных клеток набухает, становится пористой и проницаемой для пищеварительных соков.

Витамины A, D, Е, К, растворяющиеся в жире, сохраняются хорошо. Например, пассерование моркови почти не снижает ее витаминной ценности, а каротин легче переходит в витамин А.

Витамины группы В устойчивы при нагревании в кислой среде, но разрушаются на 20–30 % в щелочной и нейтральной среде. Следует помнить, что витамины этой группы водорастворимы и легко переходят в отвар.

Витамин С разрушается наиболее сильно. Это происходит за счет окисления его кислородом воздуха. Катализируют окисление соли тяжелых металлов (меди, железа) и ферменты, содержащиеся в продуктах. Следует избегать соприкосновения овощей с железом и медью. А для разрушения ферментов овощи надо сразу погружать в горячую воду. Сохраняет витамин С в овощах и фруктах кислая среда.

Тепловая обработка практически не изменяет минеральные вещества, часть их переходит в отвар, который используется для приготовления супов и соусов.

Красящие вещества также преобразовываются при тепловой обработке. Хлорофилл листовых овощей разрушается, образуя буроокрашенные вещества. Пигменты свеклы приобретают бурый оттенок, поэтому целесообразно для сохранения цвета свеклы создать кислую среду и повысить концентрацию отвара. Каротин моркови и томатов устойчив к тепловой обработке, что широко используется в кулинарии для подкрашивания блюд. Антоцианы слив, вишен, черной смородины также устойчивы к тепловой обработке.

Процессы, происходящие при тепловой обработке продуктов

Мясо и рыба. Тепловая обработка мяса и рыбы вызывает уменьшение их веса, называемое уваркой или ужаркой. Уварка мяса достигает 40%, ужарка — 37%. У рыбы уварка и ужарка составляют 18—20%.

Вес мяса и рыбы при тепловой обработку уменьшается в результате потери воды и растворимых веществ. Основная масса воды в сырых мясе и рыбе удерживается белками, находящимися в сильно набухшем состоянии. При нагревании набухшие белки свертываются и выделяют (выпрессовывают) часть воды с растворенными в ней экстрактивными веществами, солями и белками.

Белки свертываются постепенно, по мере прогревания продукта. Чем выше конечная температура, тем плотнее свертываются белки и тем больше мясо и рыба теряют воды и растворимых веществ.

Потерь растворимых веществ при варке больше, чем при жарке. Обычно это объясняют тем, что корочка, образующаяся на продукте (мясе, рыбе), препятствует выделению из него сока.

Такое объяснение неправильно, так как корочка, образующаяся на продукте, не может задерживать сок.

Истинная причина различия между количествами растворимых веществ, выделяющихся из мяса и рыбы при варке и жарке, заключается в следующем.

В процессе варки вода, выделяемая мясом и рыбой, поступает в окружающую среду в жидком состоянии, унося с собой из продукта растворенные в ней вещества. Во время жарки только небольшая часть воды выделяется в жидком состоянии, основная же масса ее испаряется, поэтому растворенные в ней вещества остаются в продукте.

Кроме растворимых веществ, выделяющихся с водой, куски мяса и рыбы теряют жир, расплавляющийся от действия высокой температуры.

Количество веществ (не считая жира), извлекаемых из мяса при варке, колеблется в пределах 1,5—3% от веса мяса, в зависимости от вида и сорта, а также способа варки и величины кусков мяса. В среднем оно составляет 2,2%, из которых 0,1% приходится на долю растворимых белков, образующих пену.

Существуют два способа варки мяса. Один применяется для получения бульона, другой — для приготовления вторых блюд.

В первом случае вода, в которой варится мясо, беспрерывно поддерживается в состоянии слабого кипения. Во втором случае, как только вода после погружения в нее мяса закипит, нагревание ослабляют и варят мясо без кипения при температуре 85-90°.

При втором способе варки, вследствие более низкой температуры, белки мяса, свертываясь, образуют нежные сгустки, удерживающие в себе больше влаги, чем при первом способе. В результате мясо, сваренное вторым способом, теряет меньше воды, а следовательно, и растворимых веществ; оно получается более сочным и вкусным.

Однако при пониженной температуре можно варить только более или менее нежное мясо, содержащее не очень устойчивое к действию горячей воды клейдающее вещество (см. ниже), например телятину. Из говяжьей туши для варки при пониженной температуре пригодны лишь верхняя и внутренняя части задней ноги.

Вне зависимости от того, в горячую или холодную воду погружается мясо для варки, количество извлекаемых из мяса веществ заметно не изменяется.

Рыба различных пород во время при-пускания порционными кусками теряет растворимых веществ в среднем около 1,5% от своего веса.

Наряду с уменьшением веса при тепловой обработке изменяется консистенция мяса и рыбы. Сырые продукты при проколе иглой оказывают заметное сопротивление. В продукты, доведенные тепловой обработкой до готовности, игла входит свободно. Готовые продукты легко резать и разжевывать.

Изменение консистенции является результатом превращения в клей клейдающего вещества, входящего в состав соединительнотканных волокон мяса и рыбы. Образующийся клей растворим в горячей воде и вместе с другими веществами частично переходит в бульон.

Превращение клейдающего вещества в клей начинается, когда температура продукта достигает 60°. С повышением температуры процесс заметно ускоряется. При температурах выше 100° клей образуется особенно быстро. На этом основано применение автоклавов для ускорения варки мяса. В обычных условиях куски говяжьего мяса весом около 2 кг варятся 2—2,5 часа, в автоклаве при давлении в 1 атм (температура 119°) варка их продолжается в течение 30— 40 минут.

Превращение клейдающего вещества в клей может быть ускорено прибавлением кислоты. В кулинарной практике этим пользуются, например при изготовлении блюд из мяса диких животных, выдерживая его перед жаркой в уксусном маринаде.

Клейдающее вещество рыбы переходит в клей легче, чем клейдающее вещество мяса, поэтому тепловая обработка рыбы требует значительно меньше времени. Тот факт, что говядина варится дольше, чем мясо мелкого скота, домашней птицы и дичи, объясняется большей устойчивостью клейдающего вещества говядины.

Разница в свойствах клейдающего вещества служит причиной того, что мясо старых животных варится значительно дольше мяса молодых.

Части одной и той же говяжьей туши благодаря различной устойчивости содержащегося в них клейдающего вещества обладают различными кулинарными свойствами; рекомендуется применять к разным частям неодинаковые приемы тепловой обработки.

Для жарки можно использовать только вырезку, спинную и поясничную части, так как клейдающее вещество их обладает способностью быстро превращаться в клей при нагревании без добавления воды.

Можно жарить также верхнюю и внутреннюю части задней ноги от туш не ниже средней упитанности. Перед жаркой эти части должны быть нарезаны порционными кусками, которые необходимо сильно отбить, чтобы разрыхлить соединительную ткань.

Другие части туши жарить нельзя, потому что клейдающее вещество переходит в клей настолько медленно, что при нагревании без добавления воды они высыхают раньше, чем успевает образоваться клей. Поэтому все части говяжьей туши, кроме указанных выше, можно только тушить или варить.

В различных частях туш мелкого скота нет таких резких различий в свойствах клейдающего вещества, как в говяжьей туше. Почти любую часть бараньей, свиной и телячьей туши можно использовать для жарки.

Тепловая обработка вызывает изменение окраски мяса. Хотя убой животных сопровождается обескровливанием туш, в них все же остается небольшое количество крови. Однако не она является причиной характерной красной окраски мяса. В мышечной ткани имеется такое же красящее вещество, как в крови. При температуре 70—75° оно разрушается, в результате чего мясо приобретает серый цвет.

Мясные кости и рыбные отходы. Кости получаемые при обработке мясных туш а также головы, хвосты, плавники и кости, получаемые при разделке рыб, используют для варки бульонов.

Сырые говяжьи кости содержат в среднем 50% воды, 12% азотистых веществ, 15% жира, 22% минеральных веществ и прочих веществ.

В рыбных отходах по сравнению с мясными костями больше воды, меньше жира в минеральных веществ.

Во время варки из костей и рыбных отходов в бульон переходит главным образом клей, образующийся из азотистого клеидающего вещества, и жир, расплавляющийся от действия высокой температуры. Минеральные вещества костей почти нерастворимы в воде, поэтому при варке они выделяются в ничтожном количестве.

Состав мясных и рыбных бульонов, получаемых от варки мяса, костей и рыбных отходов, зависит от соотношения между количествами воды и продукта, взятыми для варки, и степени уваривания. Ниже приведено содержание сухих веществ в 1 л обезжиренных, путем тщательного удаления жира с поверхности, мясных, костных в рыбных бульонов, полученных из 1 кг соответствующего продукта.

Из таблицы видно, что мясной бульон по составу резко отличается от костного и бульона из рыбных отходов. Последим наоборот, очень близки между собой. В мясном бульоне основную массу сухого остатка составляют экстрактивные вещества, в костном бульоне и в бульоне из рыбных отходов — клей.

Мясной бульон благодаря наличию в нем экстрактивных веществ обладает специфическим мясным вкусом и запахом; этот бульон является сильным сокогонным средством, возбуждающим деятельность органов пищеварения.

Бульоны костный и из рыбных отходов как сокогониое средство имеют небольшое значение. Клей дает им «наваристость», отличающую их от «пустых» овощных бульонов.

Растительные продукты. В сыром виде большинство овощей, круп и бобовых отличается значительной жесткостью, которая обусловливается двумя причинами:

1) прочным соединением между собой клеточек, из которых состоит образующая эти продукты растительная ткань;

2) жесткостью клеточных стенок.

В процессе варки горячая вода частично переводит в растворимое состояние вещество, склеивающее отдельные клеточки, а также часть веществ, входящих в состав клеточных стенок. В результате этого ослабляются связи между клеточками и разрыхляются клеточные стенки. Поэтому во время варки овощи, крупы и бобовые утрачивают жесткость, свойственную им в сыром виде, и размягчаются.

Быстрота разваривания растительных продуктов зависит от стойкости к действию горячей воды вещества, склеивающего клеточки растительной ткани. Эта стойкость зависит от природы различных продуктов. Так, например, картофель варится в течение 25—30 минут, пшено — 40 минут, фасоль – 1—1,5 часа.

Даже между различными сортами одного и того же продукта в этом отношении наблюдается очень большая разница. Особенно часто она отмечается у гороха. Так, некоторые сорта гороха развариваются за 1/2— 3/4 часа, другие — за 1,5 часа, третьи — за 2—2,5 часа.

Вещество, склеивающее клеточки, медленно переходит в растворимое состояние в присутствии кислот, поваренной соли и в жесткой воде.

Этим объясняется то, что свекла, тушенная с уксусом, получается жестче свеклы, тушенной без уксуса, а также то, что бобовые плохо развариваются в подсоленной и в жесткой воде.

Некоторые овощи (различные виды капусты) нельзя жарить сырыми, так как при нагревании без воды они быстро теряют влагу и высыхают прежде чем вещество, склеивающее клеточки, перейдет в растворимое состояние. Такие овощи сначала отваривают, а затем поджаривают.

Крахмал, входящий в состав мучных изделий, картофеля, круп и бобовых, при кулинарной тепловой обработке клейстеризуется. Клейстеризация состоит в разрушении структуры, свойственной крахмальным зернам. Крахмальные зерна впитывают в себя воду и увеличиваются в объеме; слоистое строение их исчезает, они превращаются в пузырьки, наполненные желеобразной массой. По мере впитывания воды содержимое каждого пузырька становится все более и более жидким и оказывает сильное давление на оболочку.

Если крахмал клейстеризуется в большом количестве воды (например, при варке киселя), то при длительном нагревании крахмальные пузырьки впитывают очень много воды и начинают лопаться. Это служит причиной разжижения киселя при длительном его нагревании. Поэтому при варке киселя сейчас же после закипания его следует прекратить нагрев и быстро охладить.

В картофеле крахмальные зерна клейстеризуются за счет воды, находящейся в клеточках картофельного клубня, поэтому вес картофеля при варке не увеличивается. К концу варки содержимое клеток картофеля превращается в густой крахмальный клейстер.

При разжевывании крахмальный клейстер не ощущается, потому что он находится в клеточках, покрытых оболочками.

Если свежесваренный картофель протереть горячим, клубни распадутся на клеточки с неповрежденными стенками. Приготовленное таким образом пюре легко разделяется, не тянется и не прилипает. При протирании остывшего картофеля стенки клеточек рвутся и содержащийся в них крахмальный клейстер выступает наружу. Пюре получается тягучим, клейким.

Так же происходит клейстеризация крахмала в крупах и бобовых, но в них крахмальные зерна набухают за счет поглощения воды, в которой варится продукт. Вес круп и бобовых при варке увеличивается в два — три раза.

При варке из овощей, круп и бобовых извлекаются растворимые вещества. Отвар, если он не входит в состав блюд, приготовляемых из отваренного продукта, следует использовать для других блюд.

Варка паром извлекает меньше растворимых веществ, чем припускание, а последнее — меньше, чем варка в воде. Неочищенные овощи теряют при варке меньше, чем очищенные, более крупные экземпляры— меньше, чем мелкие. Килограмм крупных неочищенных корней свеклы (по 500 г каждый) теряет при варке 7 г сахара, такое же количество мелких корней (весом по 75 г) — около 20 г.

Ниже приведена зависимость величины потерь питательных веществ картофеля от различных способов варки.

Тепловая обработка изменяет цвет некоторых овощей. Зеленые овощи (щавель, шпинат, бобы) после варки становятся зеленовато-бурыми, что объясняется взаимодействием красящего вещества (хлорофилла) с кислотой, содержащейся в клеточном соке зеленых овощей.

В клеточках сырых овощей кислота не соприкасается с хлорофиллом. Варка нарушает нормальное строение клеток, и кислота получает доступ к хлорофиллу. Чем больше кислоты содержат зеленые овощи и чем дольше они подвергаются тепловой обработке, тем сильнее изменяется их цвет.

Некоторая часть кислот, содержащихся в клеточном соке, способна улетучиваться с водяным паром. Это необходимо использовать для уменьшения степени изменения окраски зеленых овощей при варке. Поэтому зеленый горошек, лопаточки гороха и фасоли, брюссельскую капусту следует погружать в кипящую воду и варить в открытой посуде при непрерывном сильном кипении.

Окраска свеклы, красной капусты и диски объясняется присутствием в их клеточном соке растворимых красящих веществ антоцианов. Свекла, повидимому, содержит одновременно две разновидности антоциана. Один из них от действия высокой температуры не изменяется, другой разрушается, теряя окраску.

Антоцианы обладают различной растворимостью в воде; антоцианы свеклы отличаются хорошей растворимостью, антоцианы редиски — плохой.

Неодинаковая растворимость антоцианов наблюдается даже в различных сортах одного я и того же продукта.

Различное количественное соотношение двух разновидностей антоцианов в свекле и неодинаковая растворимость их, очевидно служат причиной того, что свекла разных сортов, сваренная в одинаковых условиях обесцвечивается в различной степени.

Цвет антоцианов изменяется обратимо в зависимости от реакции среды. В кислой среде они имеют яркокрасную окраску. Этим объясняется сохранение красного цвета свеклы при тушении ее в уксусе, а также появление яркокрасной окраски в маринованной краснокочанной капусте. Если свежую краснокочанную капусту отварить, она станет фиолетовой, а иногда и синеватой. Я В растворе соды краснокочанная капуста становится зеленой. Прибавляя к такой капусте постепенно кислоту, можно вновь окрасить ее в синий, фиолетовый и красный цвета.

При варке из овощей выделяются летучие вещества. Некоторые овощи (лук, морковь, петрушка, сельдерей), содержащие эфирные масла, используются главным образом как ароматические и вкусовые продукты при изготовлении различных супов и соусов.

Если лук, морковь, петрушку, сельдерей закладывать в супы и соусы без предварительной обработки, то во время варки значительная часть эфирных масел из этих овощей улетучится. Из-за этого ухудшится вкус и аромат приготовляемых блюд. Поэтому перечисленные овощи следует пассеровать.

Пассерование состоит в том, что нарезанные мелкими кусочками овощи нагревают с небольшим количеством жира (15—20% от веса овощей), помешивая и следя за тем, чтобы каждый кусочек был покрыт жиром.

Эфирные масла, улетучивающиеся из овощей, поглощаются жиром. Таким образом, во время пассерования происходит частичная перегонка эфирных масел из овощей в жир, на котором производится пассерование.

Из жира эфирные масла выделяются медленно, поэтому при варке пассерованных овощей в супе или соусе аромат и вкус овощей сохраняются.

При пассеровании моркови жир не только поглощает эфирные масла, но и растворяет часть красящего вещества (каротина). Жир приобретает поэтому красивую оранжевую окраску, что улучшает внешний вид супов и соусов.

Более интенсивно жир окрашивается при нагревании его со свежими помидорами или томатом пюре. Поэтому эти продукты также пассеруют, хотя они не содержат ароматических веществ.

В результате тепловой обработки витамин С в овощах частично разрушается. Овощи содержат следующее количество витамина С (в миллиграммах на 100 г):

В целых неочищенных клубнях картофеля при варке сохраняется 75% витамина С, а в очищенных — 60—70%. Во время хранения в вареном неочищенном картофеле витамин С разрушается менее интенсивно, чем в очищенном. Вареные целые очищенные клубни картофеля после 15 часов хранения на леднике сохраняют не более 25% витамина С.

Очищенный вареный картофель, нарезанный кусочками, уже через 4 часа теряет не менее 40% витамина С.

Из этих данных следует, что салаты и винегреты нужно приготовлять из сваренного в кожице картофеля, так, чтобы с момента окончания варки картофеля до подачи готового блюда проходило как можно меньше времени.

Большое количество витамина С теряется при изготовлении картофельного пюре. Витамин С разрушается не только во время варки, но и при измельчении вареного картофеля, особенно если он пропускается через мясорубку или протирается через металлическое сито. Чтобы уменьшить потерю витамина С, рекомендуется измельчать картофель, не допуская соприкосновения его с железными частями, протирать через неметаллическое сито или разминать деревянным пестиком. После измельчения в картофель целесообразно добавлять полученный при варке отвар, так как он содержит значительную часть витамина С, потерянного клубнями во время варки.

Варка нарезанного картофеля в супах разрушает около половины содержащегося в нем витамина С.

При обжаривании картофеля содержание витамина С уменьшается на 20—25%. Жарка в жире разрушает витамин С меньше, чем жарка с небольшим количеством жира.

Во время варки свежей и квашеной белокочанной капусты (для первых блюд) разрушается до 50% витамина С. Тушение капусты в течение 1 часа разрушает до 80% витамина С.

При хранении готовых блюд витамин С разрушается очень интенсивно: в супах и щах через 6 часов после приготовления витамин С отсутствует.

Чтобы потери витамина С при обработке овощей были минимальными, необходимо придерживаться следующих перечисленных ниже правил:

1) варить овощи не дольше, чем это необходимо для доведения блюда до готовности;

2) если варка производится в луженой посуде, полуда должна быть целой;

3) не допускать выкипания жидкости;

4) готовить овощные блюда с таким расчетом, чтобы они поступали немедленно на раздачу.

Хранить готовые блюда допускается не более 1—2 часов.