Методические рекомендации и указания к лабораторным занятиям по дисциплине «Технология продуктов общественного питания и специального назначения» (стр. 7 )

Наименование образцов	Продолжи-тельность нагрева-ния, час	Темпера-тура нагрева-ния, °С	Показатели степени окисленности масла
интенсивность окраски в реакции Крейсса	кислот-ное число	оптическая плот-ность в реакции со спиртовым раствором КОН
масло нативное
прогретое	2	160
прогретое	2	180
прогретое	6	160
прогретое	6	180

Сделать выводы по проделанной работе.

Контрольные вопросы1

1. Какие физико-химические показатели используются для контроля ка­чества жиров, подвергнутых высокотемпературному нагреву.

2. Почему в качестве фритюрных используют безводные рафинированные жиры?

3. Особенности физико-химических изменений фритюрных жиров.

2 ФОРМИРОВАНИЕ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА КУЛИНАРНОЙ ПРОДУКЦИИ

2.1 ПРОДУКТЫ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

В процессе кулинарной обработки продуктов растительного происхож­дения происходит изменение их массы, объема, консистенции, цвета, вкуса и аромата. Изменение свойств продуктов обусловлено в основном изменением веществ, входящих в их состав. Степень этих изменений зависит как от свойств сырья, так и от режимов его обработки.

Тепловая обработка продуктов растительного происхождения вызывает изменения в строении их тканей. Вследствие частичного растворения гемицеллюлоз, протопектина и белковых веществ (экстенсина), содержащихся в клеточных стенках, последние подвергаются деструкции, что вызывает размяг­чение продукта и изменение его консистенции. На консистенцию продуктов, содержащих в своем составе крахмал, может оказывать влияние еще изменение крахмальных зерен, которые при нагревании с водой клейстеризуются.

О степени размягчения и изменения консистенции продуктов можно су­дить по изменению механической прочности их тканей, которую определяют с помощью различных приборов при испытании образцов на резание, разрыв, сжатие, прокол и др.

Механическая прочность тканей продуктов растительного происхождения в процессе тепловой обработки снижается примерно в 10—30 раз. Скорость снижения механической прочности тканей определяет сроки тепловой обра­ботки продукта для доведения его до готовности. Продолжительность тепловой обработки зависит от свойств самого продукта, температуры нагрева, рН среды, присутствия в варочной среде тех или иных добавок и других факторов.

Белки, входящие в состав цитоплазматических мембран, пластид, ядер и других клеточных органелл, под действием тепла денатурируют, вследствие чего мембраны, обладающие избирательной проницаемостью, разрушаются. Это приводит к усилению диффузии растворимых веществ из клетки в окружающую среду и снижению пищевой ценности продукта. Количество извлекаемых из продукта веществ при этом зависит от его химического состава, продолжи­тельности нагревания, соотношения жидкости и продукта, степени измельчения последнего и др.

Олигосахариды (сахароза, мальтоза), содержащиеся в продуктах расти­тельного происхождения, могут гидролизоваться под действием органических кислот или ферментов с образованием моносахаридов. Накопление моносаха­ридов в продуктах, подвергнутых тепловой обработке, повышает сладость го­товых изделий, а при изготовлении дрожжевого теста способствует интенси­фикации процесса брожения. Степень инверсии олиго-сахаридов зависит от состава и содержания в продукте органических кислот, концентрации и вида этих кислот в варочной среде, продолжительности и температуры нагревания, условий брожения теста и выпечки изделий из него.

Редуцирующие сахара могут вступать в реакции меланоидинообразования, что приводит к изменению цвета, вкуса и аромата продукта.

Крахмал в условиях сухого нагрева (при пассеровании муки, выпечке из­делий из теста, жарке и запекании крахмалосодержащих продуктов) декстринируется. Образовавшиеся декстрины имеют желто-коричневый цвет и участ­вуют в образовании цвета корочки, появляющейся на поверхности изделий. Образующиеся при этом летучие соединения обусловливают определенный аромат этих изделий.

При жарке изделий часто используют растительные жиры. При этом их подвергают кратковременному или длительному нагреванию при 160-170 °С в зависимости от приема жарки - с небольшим количеством жира или во фритюре. В этом случае в жире могут происходить гидролитические и окислительные процессы. Особенно интенсивно протекают эти процессы при обжаривании продуктов во фритюре.

Растительные продукты являются источником водорастворимых и жиро­растворимых витаминов, содержание которых при кулинарной обработке может в той или иной степени уменьшаться за счет перехода их в окружающую среду или термического разрушения.

Овощи и плоды отличаются разнообразием цветов и оттенков в окраске их мякоти и покровных тканей. Первичная и тепловая обработка может вызвать изменение цвета овощей, например потемнение картофеля при хранении его очищенным на воздухе, побурение зеленых овощей при варке, снижение ин­тенсивности окраски плодов, ягод и овощей, имеющих красно-фиолетовую ок­раску, и др.

В этой главе представлены лабораторные работы, иллюстрирующие из­менения в строении тканей овощей и зернобобовых продуктов в процессе теп­ловой обработки, изменения структурно-механических свойств продуктов и содержащихся в них белков, углеводов, жиров и витамина С, а также изменение пигментов свеклы.

2.1.1 ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОВОЩНЫХ ПРОДУКТОВ

Работа № 12. МИКРОСКОПИЯ ПРОДУКТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, ПОДВЕРГНУТЫХ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКЕ

Кулинарная обработка овощей и фруктов производится с целью получения пищевого продукта, который хорошо переваривается и усваивается организмом человека. Овощи, такие как картофель, свекла, брюква и др. в сыром виде в пищу не используются из-за жесткой паренхимной ткани, содержащей крахмал, про­топектин, целлюлозу и гемицеллюлозу. Однако длительная тепловая обработка приводит к снижению пищевой ценности и ухудшению органолептических по­казателей качества: продукт разваривается, деформируется, структура стано­вится рыхлой, повышается вязкость и пр.

В качестве объектов исследования используют лук репчатый, картофель, зерна фасоли, свеклу, морковь, петрушку, а также другие овощи.

Чтобы получить препараты для микроскопирования из овощей отделяют часть мякоти и разрезают ее пополам. Одну половину до снятия срезов хранят в холодной воде, другую варят до готовности. С целью обеспечения сравнимости результатов срезы для микроскопирования снимают с тех мест мякоти, которые соприкасались друг с другом до разрезания перед варкой.

Для рассмотрения образцов из овощей в неокрашенном виде и в окра­шенном соответствующими красителями препараты следует готовить в не­скольких вариантах. Окрашивание препаратов позволяет лучше проследить за изменениями в структурных элементах клеток в процессе тепловой обработки продуктов. Для удобства сравнения структуры тканей сырых и вареных про­дуктов препараты рекомендуется размещать по два на одном предметном стекле - с левой стороны из сырых продуктов, с правой - из вареных.

Под микроскопом рассматривать подготовленные препараты следует сначала при малом увеличении, затем при большом. Зарисовки препаратов де­лают с помощью рисовального аппарата при большом увеличении.

Цель работы - изучить строение тканей сырых и вареных овощей и бо­бовых, установить изменения некоторых структурных элементов клеток: кле­точных стенок, цитоплазмы и др. при тепловой обработке продуктов.

Приборы и посуда. Лезвие безопасной бритвы; препаровальная игла; скальпель, микроскоп с рисовальным аппаратом, стекла предметные и покров­ные, бумага фильтровальная; два химических стакана емкостью 200 мл

Реактивы. 1%-ный раствор йода в 3%-ном йодистом калии, насыщенный раствор сафранина в 0,5%-ном водном растворе поташа (реактив 10), 10%-ный раствор поваренной соли.

Техника выполнения работы

Микроскоп установить на рабочем столе и присоединить к нему рисовальный аппарат.

Опыт 1. Изучить строение ткани лука репчатого.

Одну мясистую чешую отделить от луковицы, разрезать ее пополам, одну половинку положить в стакан с холодной водой, другую - в стакан с кипящей водой и варить 15 мин. С сырых и вареных чешуек снять с помощью препаро­вальной иглы тонкую пленку с внутренней стороны чешуек, состоящую из од­ного слоя клеток. Полученные пленки расправить, из наиболее тонких участков вырезать по два препарата размером 2x2 мм2 и поместить их на два предметных стекла, как указано выше, добавив к каждому препарату по капле дистиллиро­ванной воды.

На одном предметном стекле препараты покрыть покровными стеклами и рассмотреть под микроскопом. Обратить внимание на состояние и толщину клеточных стенок, плотность прилегания их друг к другу, наличие ядер, степень прозрачности содержимого клеток.

Сделать зарисовки препаратов. Отметить различие в строении ткани сы­рого и вареного лука. Эти же препараты использовать для изучения изменения цитоплазмы в процессе тепловой обработки лука. С препаратов снять покровные стекла, фильтровальной бумагой отсосать воду и вместо нее добавить несколько капель 10%-ного раствора поваренной соли. Выдержать препараты в таком со­стоянии в течение 5-10 мин. Обработка препаратов раствором поваренной соли вызывает плазмолиз клеток - отделение цитоплазмы от клеточных стенок, вследствие перехода воды из клеточного сока в окружающую среду под дейст­вием осмотического давления.

Препараты, выдержанные в растворе поваренной соли, покрыть покров­ными стеклами и вновь рассмотреть под микроскопом. Найти в поле зрения микроскопа плазмолизованные клетки в препарате из сырого лука. Сделать за­рисовки препаратов из сырого и вареного лука. Объяснить отсутствие таких клеток в препарате из вареного лука.

Окрасить сафранином препараты из сырого и вареного лука и поместить их на второе предметное стекло. Пектиновые вещества сафранин окрашивает в оранжево-желтый цвет, клетчатку и хлопья денатурированных белков в виш­нево-красный.

Удалить воду с препаратов, нанести на них по капле краски и выдержать в течение 2 мин. Затем фильтровальной бумагой снять избыток красящего рас­твора, добавить к препаратам по капле воды, покрыть покровными стеклами и рассмотреть под микроскопом. Обратить внимание на разницу в окраске структурных элементов клеток в препаратах из сырого и вареного лука. Зари­совать окрашенные препараты, на рисунках обозначить элементы структуры клеток. Выделить разрушенные клетки и установить причину образовавшихся дефектов.

Опыт 2. Изучить строение ткани картофеля. Приготовить препараты сырого и вареного картофеля. Из середины очищенного клубня вырезать ломтик толщиной 5 мм и разрезать его пополам. Одну половину ломтика положить в холодную воду, другую - в кипящую и варить 10-15 мин. Из сырой и вареной половинок ломтика вырезать, соблюдая симметрию, по одному брусочку с по­перечным сечением 5x5 мм. С помощью бритвенного лезвия с торцевой стороны каждого брусочка сделать по три тонких прозрачных среза размером 2-4 мм2, перенести их препаровальной иглой на три предметных стекла и добавить по капле воды. Один из образцов использовать в качестве контрольного.

На одном стекле препараты оставить неокрашенными, на другом окрасить сафранином, на третьем - сафранином и йодом. Йод окрашивает крахмальные зерна в синий цвет. С окрашенных препаратов снять избыток краски, заменив ее водой. Покрыть покровными стеклами все препараты и рассмотреть под мик­роскопом. Обратить внимание на форму клеток, плотность прилегания их друг к другу, состояние клеточных стенок и зерен крахмала. Выявить и объяснить разницу в строении тканей сырого и вареного картофеля.

Опыт 3. Изучение строения тканей корнеплодов. Препараты из свеклы, моркови, корня петрушки подготавливают так же, как и из картофеля. Свеклу варят 40...45 мин, морковь - 20...25 мин, петрушку - 15 мин. Препараты свеклы и моркови окрашивают сафранином, петрушки - сафранином и йодом. Сравнить полученные данные с образцами лука и картофеля.

Опыт 4. Изучить строение ткани бобовых. Предварительно замочить сырые зерна фасоли. Зерно фасоли разделить на две семядоли, одну из которых варить в течение 1 ч. Из каждой семядоли сделать срезы и подготовить препа­раты неокрашенные и окрашенные йодом. Йод окрашивает крахмальные зерна в сине-черный цвет, а белковую матрицу и клеточные стенки в золотисто-желтый цвет.

Рассмотреть под микроскопом подготовленные препараты. Обратить внимание на различия в структуре тканей сырой и вареной фасоли. Сделать за­рисовки и сравнить состояние крахмальных зерен в фасоли и картофеле после варки.

В конце работы сделать выводы о влиянии тепловой обработки на изме­нение структуры тканей овощей и фасоли в целом и состояние клеточных стенок, крахмальных зерен и цитоплазмы. Проанализировать различия в строении тка­ней различных овощей.

Контрольные вопросы

1. В каких технологических процессах происходит гидратация и дегидра­тация белков бобовых продуктов?

2. Почему при бурном кипении возрастает вероятность нарушения цело­стности продукта, подгорания таких крахмалистых продуктов, как крупы, бо­бовые, макаронные и мучные изделия на дне посуды?

Работа № 13. ДИФФУЗИЯ РАСТВОРИМЫХ ВЕЩЕСТВ КЛЕТОЧНОГО СОКА ПРИ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКЕ

Основные пищевые вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины и др.) содержатся в различных структурных элементах паренхимной ткани овощей и плодов. Паренхима состоит из клеток, разрастающихся при­мерно одинаково во всех направлениях, содержимое которых представляет со­бой полужидкую массу - цитоплазму, в которую погружены различные кле­точные элементы (органеллы) - вакуоли, ядра, пластиды и др. Вакуоли являются самыми крупными по размерам элементами, которые представляют собой своеобразные пузырьки, заполненные жидкостью (клеточным соком) с раство­ренными в ней питательными веществами.

Пластиды представляют собой клеточные органеллы размером 5-8 мкм. Они бывают окрашенными и бесцветными. В зависимости от окраски их под­разделяют на хлоропласты - зеленые (содержат хлорофилл, белки и липиды 40:30, крахмальные зерна), лейкопласты - бесцветные соединения и хромо­пласты - окрашенные в желтые и красные тона, амилопласты - заполнены крупными гранулами крахмала. Пластиды обусловливают окраску многих овощей и плодов.

Ядро клетки содержит хроматин, состоящий из ДНК и основных белков (гистонов) и ядрышки, богатые РНК.

Ядро и пластиды клетки находятся в цитоплазме, которая на границе с клеточной оболочкой покрыта простой мембраной - плазмолеммой.

Все органеллы клетки отделены от цитоплазмы мембранами, обладаю­щими избирательной способностью пропускать и задерживать вещества (полупроницаемость). Вакуоли окружены так называемой простой или элементарной мембраной, называемой тонопластом, состоящей из двух слоев белка, между которыми находится прослойка липидов. Поверхность ядер, пластид, и др. цитоплазматических структур покрыта двойной мембраной, состоящей из двух рядов простых мембран, между которыми находится жидкость типа сыворотки. Эти мембраны тоже полупроницаемы. Наружная поверхность цитоплазмы (на границе с клеточной оболочкой) покрыта, как и вакуоль, простой мембраной, называемой плазмолеммой. Каждая клетка покрыта оболочкой и в отличие от мембран характеризуется полной проницаемостью. Отдельные клетки скреп­ляются между собой с помощью срединных пластинок. Совокупность клеточ­ных оболочек и серединных пластинок часто называют клеточными стенками. Контакт между содержимым двух соседних клеток осуществляется через плазмодесмы, представляющие собой тонкие протоплазматические тяжи, проходя­щие через оболочку и соединяющие между собой соседние клетки.

В состав клеточных стенок (0,7...5,0% от сырой массы овощей) содер­жатся: клетчатка, гемицеллюлозьг и протопектин - 80-95%, поэтому их называют углеводами клеточных стенок. В клеточных стенках содержится азотистые вещества, лигнин, липида, воски, минеральные вещества, структурный белок - экстенсин, белковая часть которого связана с углеводами - остатками арабинозы и галактозы. Экстенсин на 50% состоит из оксипролина.

Тонкий слой цитоплазмы с др. органеллами занимают в клетке пристенное положение. В состав цитоплазмы входят в основном белки, ферменты и в не­большом количестве - липиды (белок : липиды - 90:1).

Поверхности отдельных экземпляров овощей (как правило, наземных) покрыта покровной тканью - эпидермисом, или перидермой. Покровные ткани имеют пониженную пищевую ценность и при переработке овощей обычно удаляются.

Клеточные стенки состоят - на 1/3 из целлюлозы, на 1/3 из гемицеллюлоз и 1/3 из пектиновых веществ и белка. В томатах соотношение между углеводами и белками 1:1. Природный полимер - лигнин формирует клеточные стенки рас­тений, скрепляет волокна целлюлозы и гемицеллюлоз.

Учитывая, что клеточные стенки отличаются высоким содержанием двухвалентных катионов, в основном Са и Mg (0,5…1,0%), между пектиновыми молекулами, содержащими свободные карбонильные группы, могут возникать хелатные связи в виде солевых мостиков.

Вследствие изменения белков мембран растительной клетки при варке овощей наблюдается диффузия растворимых веществ клеточного сока в окру­жающую среду. Пищевая ценность вареных овощей будет ниже, чем жаренных или запеченных.

Цель работы - изучить влияние температуры на диффузию растворимых веществ клеточного сока при тепловой обработке.

Приборы и посуда. Технохимические весы, нож, разделочная доска. Для опыта 1: прибор, изображенный на рис. 5; мерный цилиндр емкостью 100 мл. Для опыта 2: рефрактометр и осветитель; водяная баня; два химических стакана емкостью 100 мл; термометр на 100 °С; две стеклянные палочки; две мерные колбы емкостью 50 мл; две воронки; мерный цилиндр емкостью 50 мл.

Техника выполнения работы