Теоретические основы технологии производства продукции общественного питания

Теоретические основы технологии производства продукции общественного питания

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет

Факультет заочного и дистанционного обучения

Кафедра технологии и организации питания

Контрольная работа

По дисциплине «Теоретические основы технологии производства продукции общественного питания»

Выполнила студентка ФЗиДО

спец.260501 зач. кн. №10-П-052

Закарян Кристина Витальевна

Рецензент Дунец Елена Георгиевна

Краснодар

г.

Содержание

Введение

Нормативные ссылки

1. Денатурация белков: сущность процесса, изменение свойств белка, виды денатурации

2. Изменение углеводов клеточных стенок растительных продуктов при их тепловой обработке

3. Антоцианы, их изменения при кулинарной обработке плодов и овощей

Список использованных источников

Введение

В вопросе о денатурации белков раскрывается сущность этого процесса, включая в себя изменение белковых свойств.

Денатурация - это процесс нарушения высших уровней организации белковой молекулы (вторичного, третичного, четвертичного) под действием различных факторов. При этом полипептидная цепь разворачивается и находится в растворе в развернутом виде или в виде беспорядочного клубка. При денатурации утрачивается гидратная оболочка и белок выпадает в осадок и при этом утрачивает нативные свойства.

Денатурацию вызывают физические факторы: температура, давление, механические воздействия, ультразвуковые и ионизирующие излучения; химические факторы: кислоты, щелочи, органические растворители, алкалоиды, соли тяжелых металлов.

Второй вопрос включает в себя такое явление, как изменение углеводов, входящих в состав клеточных стенок растительных продуктов, при воздействии такого фактора, как тепловая обработка.

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

В третьем вопросе описывается изменение антоцианов плодов и овощей, подвергнутых кулинарной обработке.

Красно-фиолетовая окраска овощей и плодов обусловлена присутствием антоцианов - веществ фенольной природы. При механической и тепловой кулинарной обработке под действием ферментов и при участии кислорода воздуха происходит окисление антоцианов. При этом происходит переход этих веществ в другую группу фенольных соединений с одновременным изменением окраски (цвета).

При нагревании плодов и ягод до 500С ферменты, расщепляющие антоцианы активны и разрушают их, а при 700С инактивируются и окраска стабилизируется. Антоцианы устойчивы к воздействию высоких температур. При тепловой обработке и хранении продуктов переработки ягод и плодов окраска лучше сохраняется в концентрированных растворах и при низких значениях рН среды.

Нормативные ссылки

денатурация белок антоциан углевод

При выполнении контрольной работы были использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 50647-94. Общественное питание. Термины и определение.

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

ГОСТ 50763-95. Общественное питание. Кулинарная продукция, реализуемая населению. Общие технические условия.

ГОСТ 50764-2009 Услуги общественного питания. Общие требования.

ГОСТ 28561-90 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сухих веществ или влаги.

. Денатурация белков: сущность процесса, изменение свойств белка, виды денатурации

Денатурация - это сложный процесс, при котором под влиянием внешних факторов (температуры, механического воздействия, действия кислот, щелочей, ультразвука и др.) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой макромолекулы, т. е. нативной (естественной) пространственной структуры. Первичная структура, а следовательно, и химический состав белка не меняются.

При кулинарной обработке денатурацию белков чаще всего вызывает нагревание. Процесс этот в глобулярных и фибриллярных белках происходит по-разному.

В глобулярных белках при нагревании усиливается тепловое движение полипептидных цепей внутри глобулы водородные связи, которые удерживали их в определенном положении, разрываются и полипептидная цепь развертывается, а затем сворачивается по-новому. При этом полярные (заряженные) гидрофильные группы, расположенные на поверхности глобулы и обеспечивающие ее заряд и устойчивость, перемещаются внутрь глобулы, а на поверхность ее выходят реакционноспособные гидрофобные группы (дисульфидные, сульфгидрильные и др.), не способные удерживать воду.

• потерей индивидуальных свойств (например, изменение окраски мяса при его нагревании вследствие денатурации миоглобина);
• потерей биологической активности (например, в картофеле, грибах, яблоках и ряде других растительных продуктов содержатся ферменты, вызывающие их потемнение, при денатурации белки-ферменты теряют активность);
• повышением атакуемости пищеварительными ферментами (как правило, подвергнутые тепловой обработке продукты, содержащие белки, перевариваются полнее и легче);
• потерей способности к гидратации (растворению, набуханию);
• потерей устойчивости белковых глобул, которая сопровождается их агрегированием (свертыванием, или коагуляцией, белка).

Агрегирование - это взаимодействие денатурированных молекул белка, которое сопровождается образованием более крупных частиц. Внешне это выражается по-разному в зависимости от концентрации и коллоидного состояния белков в растворе. Так, в малоконцентрированных растворах (до 1%) свернувшийся белок образует хлопья (пена на поверхности бульонов). В более концентрированных белковых растворах (например, белки яиц) при денатурации образуется сплошной гель, удерживающий всю воду, содержащуюся в коллоидной системе.

Белки, представляющее собой более или менее обводненные гели (мышечные белки мяса, птицы, рыбы; белки круп, бобовых, муки после гидратации и др.), при денатурации уплотняются, при этом происходит их дегидратация с отделением жидкости в окружающую среду. Белковый гель, подвергнутый нагреванию, как правило, имеет меньшие объем, массу, большие механическую прочность и упругость по сравнению с исходным гелем нативных (натуральных) белков. Скорость агрегирования золей белка зависит от рН среды. Менее устойчивы белки вблизи изоэлектрической точки.

Для улучшения качества блюд и кулинарных изделий широко используют направленное изменение реакции среды. Так, при мариновании мяса, птицы, рыбы перед жаркой; добавлении лимонной кислоты или белого сухого вина при припускании рыбы, цыплят; использовании томатного пюре при тушении мяса и др. создают кислую среду со значениями рН значительно ниже изоэлектрической точки белков продукта. Благодаря меньшей дегидратации белков изделия получаются более сочными.

Фибриллярные белки денатурируют иначе: связи, которые удерживали спирали их полипептидных цепей, разрываются, и фибрилла (нить) белка сокращается в длину. Так денатурируют белки соединительной ткани мяса и рыбы. Литература [4, с 118-122]

Различают 2 вида денатурации:

1. Обратимая денатурация - ренатурация или ренактивация - это процесс, при котором денатурированный белок, после удаления денатурирующих веществ вновь самоорганизуется в исходную структуру с восстановлением биологической активности.
2. Необратимая денатурация - это процесс, при котором биологическая активность не восстанавливается после удаления денатурирующих агентов.

Итак, денатурацию вызывают физические факторы: температура, давление, механические воздействия, ультразвуковые и ионизирующие излучения; химические факторы: кислоты, щелочи, органические растворители, алкалоиды, соли тяжелых металлов.

Взбивание яичного белка, сливок превращает их в пену, состоящую из пузырьков воздуха, окруженных тонкими белковыми пленками, образование которых сопровождается развертыванием полипептидных цепей в результате разрыва связей при механическом воздействии. Таким образом, при образовании пленок происходит частичная или полная денатурация белка. Такой вид денатурации называется поверхностной денатурацией белка.

Для кулинарных процессов особое значение имеет тепловая денатурация белков. Механизм тепловой денатурации белков можно рассмотреть на примере глобулярных белков. Основная молекула глобулярного белка состоит из одной или нескольких полипептидных цепей, сложенных складками и образующих клубки. Такая структура стабилизируется непрочными связями, среди которых большую роль играют водородные связи, образующие поперечные мостики между параллельными пептидными цепями или их складками.

При нагревании белков начинается усиленное движение полипептидных цепей или складок, что приводит к разрыву непрочных связей между ними. Белок разворачивается и приобретает необычную, неприродную форму, водородные и другие связи устанавливаются в несвойственных данной молекуле местах, и конфигурация молекулы меняется. В результате происходит развертывание и перегруппировка складок, сопровождаемые перераспределением полярных и неполярных групп, причем неполярные радикалы концентрируются на поверхности глобул, понижая их гидрофильность. При денатурации белки становятся нерастворимыми и в большей или меньшей мере утрачивают способность к набуханию.

При длительной тепловой обработке белки подвергаются более глубоким изменениям, связанным с разрушением их макромолекул. На первом этапе изменений от белковых молекул могут отщепляться функциональные группы с образованием таких летучих соединений, как аммиак, сероводород, фосфористый водород, углекислый газ и др. Накапливаясь в продукте, они участвуют в образовании вкуса и аромата готовой продукции. При дальнейшей гидротермической обработке белки гидролизуются, при этом первичная (пептидная) связь разрывается с образованием растворимых азотистых веществ небелкового характера (например, переход коллагена в глютин). Деструкция белков может быть целенаправленным приемом кулинарной обработки, способствующим интенсификации технологического процесса.

. Изменение углеводов клеточных стенок растительных продуктов при их тепловой обработке

Содержание клеточных стенок. Количество клеточных стенок растительных пищевых продуктов зависит от вида и сорта продукта. Среди овощей наибольшим содержанием клеточных стенок (от 2-4%), отличаются корнеплоды.

• в листовых овощах (капуста, салат и т. д.) - 1,4-2%,
• в овощах плодовой группы (кабачки, помидоры) - 0,7%,
• в крупах 1,5-5%, особенно много в зернобобовых - 7-10%.

Клеточные стенки состоят из:

• оболочки;
• срединных пластинок, которые соединяют клетки.

Оболочки клеток и срединные пластинки имеют различный химический состав.

Клеточные оболочки состоят из:

• клетчатки (целлюлозы);
• полуклетчатки;
• протопектина;
• лигнина.

Клетчатка. Этот полисахарид, называемый иначе целлюлозой, подобно гликогену и крахмалу при гидролизе дает только глюкозу. Клетчатка входит в состав оболочек клеток растительных тканей, много ее содержится в листьях, стеблях. В отличие от гликогена и крахмала клетчатка при нагревании в воде не переходит в раствор. Поскольку клетчатка почти не переваривается в желудочно-кишечном тракте человека, ее относят к группе балластных веществ, которые, однако, необходимы организму для регуляции двигательной функции кишечника. Клетчатка - у большинства овощей 30-45% клеточных стенок, а у редьки - до 50%.

Гемицеллюлозы- в клеточных стенках овощей определяется только пентозаны, их количество в различных овощах 20-25%. В картофеле- 5,5%. Клеточные оболочки зернобобовых характеризуются тем, что в них гемицеллюлоз больше, чем клетчатки. Так, в горохе гемицеллюлозы 70-85%, а клетчатки -10-20% клеточных стенок.

Лигнин- нерастворим в воде. Образуется в процессе одревеснения клеточных оболочек, встречается в небольших количествах (в свекле-10%). Протопектин- нерастворим в холодной воде. Извлечь его из растительной ткани в неизменном состоянии нельзя.

Срединные пластинки состоят из:

• в основном из протопектина, а в более старых клетках и лигнин.

Протопектин срединных пластинок отличается от протопектина клеточных оболочек более высоким содержанием ионов Са и Мg. В айве, чернике, вишне и смородине протопектин преобладает среди других пектиновых веществ. В яблоках на долю протопектина приходится 30-40% общего количества пектиновых веществ. В зерновых - не более2% протопектина. Литература[2, с 150-168], [3, с 68-70]

Целлюлоза и большая часть гемицеллюлоз в условиях влажного нагрева частично набухают.

Протопектин в процессе тепловой обработки под действием горячей воды расщепляется с выделением полигалактуроновых цепочек. Смесь их образует растворимое в холодной воде - пектин. Пектин в небольшом количестве входит в состав клеточного сока сырых овощей и фруктов. В результате тепловой обработки количество пектина значительно возрастает за счет расщепления протопектина.

Уже после 30 минутной варки, когда в свекле расщепляется 10-12% протопектина, ткань ее делается менее плотной. После 1 часа варки количество расщепленного протопектина возрастает до 36-39%, свекла готова. Изменение срока варки до 1ч.30мин. влечет за собой дальнейшее расщепление протопектина и более сильное размягчение свеклы.

В процессе варки связь между клеточками картофеля в результате расщепления протопектина срединных пластинок уменьшается в 10-12 раз. Расщепление протопектина, ослабляющие прочность срединных пластинок, связывающих клеточки паренхимой ткани и есть основная причина размягчения при тепловой обработке растительных продуктов, имеющих клеточную структуру (круп, зернобобовых, овощей и фруктов.)

В продукте, доведенном до состояния кулинарной готовности, прочность срединных пластинок настолько уменьшается, что он более или менее легко разжевывается. Благодаря расщеплению протопектина в клеточных оболочках они становятся более рыхлыми, но остаются целыми. Разрыва не происходит. Сохранением целостности клеточных оболочек объясняется тот факт, что мы не обнаруживаем ни по вкусу, ни по консистенции присутствия крахмального клейстера в тканях крахмалсодержащих продуктах, как рассыпчатые каши, вареный картофель, зернобобовые.

Даже при очень длительной варке, когда срединные пластинки полностью разрушаются, паренхимная ткань распадается на отдельные клетки сохранением целостности оболочек.

Клеточные оболочки не разрываются и при протирании некоторых сваренных продуктов в горячем состоянии. Пюре приготовленный таким способом из картофеля, гороха, тыквы, состоит из неразрушенных клеточек.

При остывании сваренных продуктов клеточные оболочки утрачивают эластичность и становятся хрупкими, а пектин снова склеивает клеточки, хотя и значительно слабее, чем они были соединены в сыром продукте. Это служит причиной разрыва клеточных оболочек при протирании остывших продуктов. Литература [4, с 230-276]

Факторы, обуславливающие скорость понижения прочности паренхимой ткани при тепловой обработке.

Три основных фактора оказывают влияние на скорость понижения прочности паринхимной ткани, определяющую сроки кулинарной готовности растительных продуктов и зависящую от быстроты расщепления протопектина, это:

1. температура;
2. реакция среды;
3. свойства продукта.
4. Влияние температуры. Растительные продукты при тепловой обработке нагреваются до температуры около 100˚С и доводятся при этой температуре до состояния готовности некоторое время. При температурах выше 100˚С расщепление протопектина и понижение прочности паринхимной ткани ускоряется, тогда как при температуре меньше 100˚С эти процессы значительно замедляются.
5. Влияние реакции среды. Скорость расщепления протопектина сильно зависит от pH среды. Свекла тушенная с уксусом всегда тверже, чем тушенная без уксуса. Если при варке щей картофель положить одновременно с квашенной капустой, то он не сварится до нормальной консистенции и останется жестким.
6. Влияние свойств продукта. Особенно это характерно у зернобобовых у различных видов и сортов, в которых наблюдаются большие разрывы в сроках варки. Так, одни сорта гороха варятся 30-35 мин., другие 1,5 часа. Продолжительность варки фасоли от 40-50 мин. До 2,5 часов и более. Плохая развариваемость гороха в жесткой воде и кислой среде, а ускорение развариваемости в щелочной среде. Если нарезанные овощи (картофель, корнеплоды) вымочить в воде, особенно после предварительного нагревании до 40-50˚С, то развариваемость их резко ухудшается из-за удаления солей одновалентных Mg и осадителей Са и др.

Пищевые вещества содержащиеся внутри клеток растительных продуктов, доступны действию пищеварительных соков и без разрушения клеточных оболочек. Проникая через оболочки внутрь клеток, ферменты пищеварительного тракта расщепляют белки, жиры и крахмал. При разжевывании в сыром виде пищеварительные соки проникают лишь в клеточки поверхностных слоев кусочков, во внутренние слои доступ затруднен. Разжевывание продуктов подвергнутых тепловой обработке, обеспечивает значительно лучшее их измельчение, благодаря чему увеличивается поверхность соприкосновения продуктов с пищеварительными соками.

Проницаемость клеточных стенок для пищеварительных ферментов в различных пищевых продуктов под влиянием тепловой обработки увеличивается не в одинаковой степени. Клейстеризация и декстринизация крахмала облегчает работу ферментов. Литература[4, с 231-237]

. Антоцианы, их изменения при кулинарной обработке плодов и овощей

Окраска таких овощей, как краснокочанная капуста, некоторых косточковых плодов (например, слив) и многих ягод зависит от того, что в клеточном соке их содержатся водорастворимые пигменты-антоцианы. Это моно- и дигликовиды, распадающиеся при гидролизе на сахар и окрашенные (красные, пурпурные, фиолетовые, синие) агликоны - антоцианидины, близкие по своему строению к производным флавона. Литература[1, с 148-149].

В кислой среде они ведут себя как сильные кислородные (оксониевые) основания и образуют прочные соли с кислотами. Присутствие его было обнаружено во многих плодах - сливе, вишне, черной смородине, клюкве, бруснике.

Антоцианидины встречаются также в виде моно- и диметиловых эфиров, отличающихся по окраске от исходных пигментов. Сочетание антоцианидинов и их метиловых эфиров с кислотами и основаниями создают большое разнообразие цветных оттенков. Обычно в одном и том же продукте содержится несколько антоцианов. Литература[4, с 236-238]

Реагируя с металлами, антоцианы изменяют свою окраску. Антоцианы клюквы дают с железом и алюминием соединения синего цвета, что служит причиной изменения окраски ее при пропускании через мясорубку или протирании через металлическое сито. Некоторые ягоды (вишня, малина, черника, клубника) содержат антоцианы, не реагирующие с алюминием, тогда как с железом они образуют соединения тусклого коричневого цвета. Соединения антоцианов с металлами быстро окисляются на воздухе с заметным изменением окраски.

Еще заметнее изменяются антоцианы под действием света. Разрушение их под влиянием света даже без кислорода воздуха происходит быстрее, чем при наличии кислорода, но в темноте. Антоцианы вишневого сока более устойчивы, чем малинового.

Устойчивость антоцианов зависит от присутствия других соединений. Так из сахаров наибольшее изменение цвета вызывает фруктоза.

До последнего времени к группе антоцианов относились пигменты свеклы, которые сейчас некоторыми исследователями выделяются в особую группу.

При варке очищенной свеклы пигменты из нее диффундируют в воду, что влечет за собой уменьшение их концентрации и снижение устойчивости. Происходит частичное разрушение пигментов, в результате чего нарушается характерное для сырой свеклы соотношение между пурпурным и желтым пигментами. Следствием этого являются ослабление интенсивности и изменение характера окраски свеклы. Подкисление уксусом усиливает яркость окраски сохранившегося пурпурного пигмента.

Наиболее сильное уменьшение концентрации пигментов и обусловливаемое этим быстрое разрушение их наблюдается при варке очищенной нарезанной свеклы. В этом случае пурпурный пигмент практически полностью разрушается, а концентрация желтого пигмента резко падает. Куски свеклы приобретают бурую окраску. Литература[4, с 277-284]

Список использованных источников

1. Технология продукции общественного питания. В 2-х т. Т. 1. Физико-химические процессы, протекающие в пищевых продуктах при их кулинарной обработке /А. С. Ратушный, В. И. Хлебников, Б. А. Баранов и др.; Под ред. д-ра техн. наук, проф. А. С. Ратушного. - М.: Мир, 2004. - 351 с: ил.
2. А. С. Ратушный. Технология продукции общественного питания: учеб. пособие для вузов. М.: Мир, 2007. Т1. 351 с. Т2. 416 с.
3. Т. Л. Сметанина. Технология продукции общественного питания: Учебное пособие. Часть I Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2004. - 118 с.
4. Технология продукции общественного питания: Учебник / Мглинец А. И., Акимова Н. А., Дзюба Г. Н. и др.; Под ред. А. И. Мглинца. - СПб.: Троицкий мост, 2010. - 736 с.; ил.