Процессы коагуляции и седиментации в кулинарии реферат

Обновлено: 05.07.2024

Всем известно, что белки (протеины) — важная часть питания животных и человека. Белки представляют собой высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью. Все мы, с разной степенью заинтересованности, изучали строение и значение белков в средней школе. В рамках кулинарного блога и этой статьи мы не будем углубляться в биохимию, а поговорим о белках с точки зрения кулинарии.

В кулинарии белки представлены, в основном, в мясных, рыбных, молочных продуктах, яйцах, частично – в злаках и орехах.

Белки не существуют в природе без связи с водой. Одни аминокислоты содержатся внутри самих белков, а другие находятся на поверхности и плотно связаны с молекулами воды. При этом белки имеют различные электрические заряды и некоторые из них сильно связаны друг с другом, а другие – нет. Кулинару любого уровня очень важно знать эту особенность белков для того, чтобы понимать, почему одни продукты более плотные по своей фактуре, а другие – рыхлые или почему одни белковые продукты прозрачные, а другие – нет.

В процессе тепловой обработки происходит множество химических и физических процессов, которые приводят к различным изменениям белковых структур продукта. С точки зрения кулинарии, самыми важными процессами, которые происходят с белками, можно назвать денатурацию и коагуляцию белков. Кулинару любого уровня необходимо эти процессы очень четко понимать, поэтому давайте рассмотрим их более подробно.

Денатурация белков.

Слабые связи, которые удерживают трехмерную структуру любого белка, можно очень легко разрушить, если подвергнуть продукт, содержащий белок, нагреванию или добавить к нему соль, пищевую кислоту и механически воздействовать на него (прижать к нагретой поверхности или активно пошевелить в процессе приготовления). По мере того, как связи, удерживающие белок, будут разрушаться, белки будут как бы разворачиваться в длинные цепочки. Именно этот процесс известен, как денатурация.

Быстрее и полноценнее белки денатурируют под воздействием высоких температур, но также этот процесс происходит, если обрабатывать белки кислотой или большим количеством соли. Желудок человека гораздо лучше переваривает денатурированные белки. Именно поэтому обжаренное мясо предпочтительнее сырого маринованного, сушеного или вяленого. Популярная в японской кухне сырая рыба будет перевариваться гораздо хуже, чем любая рыба, термически обработанная. Вообще, любая пища, которая была приготовлена любым способом тепловой обработки, будет перевариваться лучше, чем незначительно обработанная, сырая, очень соленая или вяленая.

Коагуляция белков.

Если продукт, содержащий белок, будет подвержен термической обработке дольше, чем это необходимо для денатурации белков, то дополнительное воздействие тепла будет приводить к тому, что молекулы белков будут передвигаться гораздо активнее. Развернувшиеся белковые цепи будут притягиваться друг к другу, и формировать белковые сети. Именно этот процесс известен как коагуляция белков. Наглядно процесс коагуляции можно наблюдать, когда прозрачный яичный белок превращается в непрозрачный. Смыкающиеся в плотные сети белковые цепи не позволяют свету проникать внутрь, и яичный белок утрачивает свою прозрачность. При этом образующиеся плотные белковые сети в процессе коагуляции служат своеобразной ловушкой для воды. Когда вода попадает внутрь сети, она связывается с белками и жидкость превращается в нетекучий гель. Важно знать, что активной коагуляции белковых сетей способствуют пищевые кислоты, а присутствие крахмалов замедляет коагуляцию.

Говоря о белках и их роли в кулинарии, нельзя не упомянуть такое явление как синерезис. Синерезис (в кулинарии) – это процесс вытеснения жидкости из белковых сетей, которые с продолжительным временем обработки белкового продукта становятся все более плотными. Процесс синерезиса крайне нежелателен в приготовлении пищи, поскольку он приводит к тому, что обрабатываемый продукт станет очень сухим.

Процессы денатурации, а особенно коагуляции белков очень важны и могут быть как полезны для кулинара, так и доставлять существенные неудобства приготовлении пищи. Процессом коагуляции белков можно и нужно управлять. Давайте поговорим об этом подробнее.

Повторим, что коагуляции белковых сетей способствуют пищевые кислоты, а присутствие крахмалов замедляет коагуляцию. Так, например, мучные кулинарные изделия (пельмени, вареники, макароны, клецки) сохраняют при термической обработке свою форму благодаря именно коагуляции клейковинных белков пшеничной муки, но также в них присутствует и большое количество крахмала. Поэтому, чтобы мучные кулинарные изделия не разваливались в процессе приготовления, можно добавить к ним в процессе варки несколько капель пищевой кислоты, например, столового уксуса – тогда изделия сохранят свою форму. В статье об основных видах теста я упоминала о том, что к некоторым видам теста добавляют пищевые кислоты – теперь вы понимаете, для чего это делается.

Яичный белок на 10% состоит из различных белков (среди которых количественно преобладают белки-глобулины) и на 90% из воды. Сырой яичный белок прозрачен потому, что содержащиеся в нем белки находятся в свернутом виде, а некоторые белковые цепи настолько малы, что не препятствуют проникновению света. При тепловой обработке белки яйца денатурируют и распускаются, затем коагулируют и формируются в белковую сеть, захватывая собой молекулы воды и образуя гель. Так яичный белок становится непрозрачным. Коагуляция яичного белка начинается при температуре 62˚С, и этой температуры достаточно для того, чтобы яичный белок дошел до готовности. При более высоких температурах, по мере того, как белки все больше коагулируют, консистенция приготовленного куриного яйца будет становиться тверже. Нагрев яичного белка до слишком высокой температуры (свыше 100˚С) будет вытягивать из образовавшихся белковых сетей воду, при этом сама структура отваренного яичного белка будет становиться все более плотной.

Каждый кулинар имел дело с взбиванием сырого яичного белка и наблюдал, как он насыщается воздухом и его объем увеличивается в несколько раз, а получившаяся пена остается плотной и устойчивой. Почему так происходит? Ведь не каждая воздушно-жидкостная смесь остается стабильной. Попробуйте взбить венчиком воду или молоко – ничего не получится. А вот когда взбивается жидкость, содержащая в себе белок, то воздух стабильно включается во взбиваемую смесь. Дело в том, что в процессе взбивания белки денатурируются, их гидрофильные и гидрофобные части становятся доступными, при этом гидрофильные части взаимодействуют с водой (из которой, напомню, на 90% состоит яичный белок), а гидрофобные – с воздухом. Именно поэтому получающаяся пена становится плотной, отлично удерживает собой воздух и не оседает. А что нужно сделать для того, чтобы денатурированные белки стали еще плотнее и коагулировали? Вы уже знаете: нужно добавить к ним немного кислоты. Отсюда и берет свое начало рекомендация добавлять к взбиваемой яичной пене несколько капель лимонного сока или уксуса.

В процессе приготовления яйца, как правило, подсаливают. Зачем? Можно ведь посолить яйца и после приготовления. Дело в том, что соль не только улучшает вкусовые качества яйца. Ионы соли Na + и Cl — окружают положительно и отрицательно заряженные области белков яйца, нейтрализуя их, и тем самым уменьшают отталкивание одинаково заряженных областей от соседствующих с ними белков. Это приводит к более быстрой коагуляции белков яйца при относительно низких температурах, а образующаяся белковая сеть будет менее жесткой. Проще говоря, если в процессе приготовления яичницы посолить белок яйца, то она получится более нежной.

Мы уже знаем, и еще раз повторим, что коагуляция белков будет проходить активнее в присутствии кислот. Поэтому, если в процессе приготовления добавить к яичному белку кислоту, то в присутствии положительно заряженных ионов водорода (Н + ), входящих в состав кислоты, коагуляция белков яйца будет проходить активнее. Именно этот принцип используется в приготовлении яиц-пашот, когда яйцо опускается в подкисленную воду. Одна из самых распространенных кулинарных рекомендаций – отваривать яйца в подсоленной воде, якобы так скорлупа не треснет, а если треснет, то белок не вытечет наружу. Это не совсем так. Точнее сказать, это верная рекомендация, поскольку мы с вами знаем, что соль способствует коагуляции, но в присутствии кислот процесс коагуляции будет проходить гораздо активнее. Поэтому, если в процессе варки цельных яиц вдруг треснула скорлупа, добавьте в кипящую воду немного столового уксуса – тогда яичный белок быстро коагулирует, закупорит отверстие и не успеет вытечь через трещину.

Мясо животных на 75% состоит из воды, на 20% из белков и на 3-5% из жиров. Основной структурной тканью мяса является мышечная ткань, которая состоит из большого количества мышечных клеток или волокон, содержащих мышечный белок (актин и миозин). От состояния и возраста мышечной ткани животного зависит жесткость мяса. Мясо взрослого активного животного гораздо жестче, чем мясо молодого и ленивого. Мышечная ткань оплетена соединительной тканью, которая удерживает мышцы у костей и ограничивает количество белков, ответственных за сокращение мускулатуры. Соединительная ткань состоит из крепких волокон, основу которых составляют белки коллаген и эластин. Эластин – это белок, который обладает эластичностью и позволяет тканям восстанавливаться, а коллаген – очень жесткий белок, основа соединительной ткани, который обеспечивает именно ее прочность. Присутствие большого количества коллагена в тканях делает мясо очень жестким. Поскольку с возрастом животного соединительные ткани уплотняются и становятся жесткими, то и его мышцы также становятся все более и более жесткими. К счастью, коллаген частично растворяется в процессе приготовления мяса при температуре свыше 55˚С, а продуктом денатурации коллагена является желатин – он как раз таки делает мясо более нежным. А вот белок эластина в процессе денатурации сжимается и твердеет, именно поэтому его нужно срезать с мяса до начала приготовления – отсюда и берет начало рекомендация перед приготовлением зачистить мясо от соединительной ткани (всевозможных жил и пленок).

Каждый кулинар рано или поздно задается вопросом о том, как сделать жесткое мясо более нежным. Возможно ли это, и как сделать это правильно? Давайте разбираться.

В определенной степени любое жесткое мясо можно сделать нежным засчет его нагревания. Длительное воздействие тепла приводит к распаду жесткой ткани коллагена, однако, как мы помним, продолжительное нагревание белков при высоких температурах может привести к синерезису и продукт неизбежно получится очень сухим.

Жесткое мясо можно сделать более нежным, воздействуя на него физически. Этот способ подразумевает рубку или перекручивание мяса через мясорубку, что способствует разрушению жесткой соединительной и прочной мышечной тканей. Разрезание большого куска мяса на тонкие пластины или мелкие кусочки, а также его отбивание, также можно отнести к физическому способу размягчения: это воздействие делает коллагеновые волокна соединительной ткани и мышечную ткань более тонкими и слабыми. Поэтому, если вам для приготовления досталось очень жесткое и старое мясо, его можно несколько раз пропустить через мясорубку или отбивать до тех пор, пока оно не станет пригодным для блюда.

Самым распространенным способом искусственно смягчить мясо является его маринование. Всего можно выделить 3 сорта маринада: маринады кислотные, ферментные маринады и маринады на основе молочных продуктов. Рассмотрим подробнее каждый из них и разберем, как они влияют на мясо.

Маринование мяса в кислоте. Популярные для маринования мяса кислоты, такие, как лимонный сок, уксус и вино помогают смягчить мясо через частичную денатурацию белков. Благодаря этой частичной денатурации белков под воздействием кислоты маринад будет существенно сокращать время приготовления основного продукта. Однако, маринады проникают в мясо очень медленно, поэтому, мелко и средне нарезанные куски рекомендуют мариновать довольно продолжительное время. В случае если маринуется большой кусок мяса, те белки, которые находятся в прямом контакте с кислотой, будут сворачиваться уже тогда, когда внутрь куска маринад еще не успеет проникнуть. Эту проблему можно решить, если при помощи специального шприца вводить маринад непосредственно внутрь куска мяса. Время маринования большого куска мяса в маринаде, содержащем кислоту, будет довольно продолжительным.
Ферментные маринады. Это широко распространенные маринады на основе свежих фруктов. Чаще всего для таких маринадов используют киви, ананас, папайю, инжир и другие. Такие свежие фрукты содержат в себе особые ферменты (протеазы), которые воздействуют на сырое мясо, смягчая его. Эти ферменты отлично размягчают волокна мышечной ткани и коллагена, делая жесткое мясо более нежным. Такие маринады проникают внутрь куска еще хуже, чем кислотные, поэтому время маринования небольших кусков будет еще более продолжительным, чем в случае с кислотой, а введение ферментного маринада шприцом внутрь большого куска мяса – обязательная процедура. Важно заметить, что все ферменты свежих фруктов из маринада, воздействующие на белок, практически не работают при низких температурах, слабо активны при комнатной температуре и наиболее полно раскрывают свой потенциал 60˚С-70˚С. Именно поэтому ферментные маринады имеют наибольшее влияние на смягчение мяса именно в начале его приготовления.
Маринады на основе молочных продуктов. Самыми распространенными ингредиентами для таких маринадов чаще всего выступают кефир или йогурт – слабые кисломолочные продукты. В отличие от маринадов, содержащих кислоту, маринады на основе молочных продуктов менее агрессивно воздействуют на белок мышечной ткани, поскольку являются слабокислыми веществами. Они не сделают часть кусков мяса, находящуюся в контакте с маринадом, настолько жесткой, как это делают кислотные маринады, поэтому мясо получается более нежным. Процесс денатурации под слабым воздействием кислоты идет более медленно. Кроме того, кальций, содержащийся в молочных продуктах, активирует собственные ферменты мяса, что приводит к естественному размягчению тканей и делает мясо более нежным.

На степень мягкости и нежности мяса влияет также количество жира, который в нем содержится или добавляется в процессе подготовки продукта к приготовлению. В рамках этой статьи мы не будем затрагивать этот вопрос, но обязательно поговорим на эту тему отдельно.

Особенности строения тканей, которые были описаны выше, в равной степени можно отнести и к птице и к дичи. Разница заключается лишь в том, что мясо птицы более нежное ввиду того, что оно, как правило, молодое и в нем отсутствует большое количество коллагена, а мясо дичи – жесткое, старое и обладает высоким содержанием соединительных тканей. Принципы обработки и размягчения мышечных тканей птицы и дичи останутся теми же.

А вот про особенности мышечных тканей рыб нужно рассказать отдельно.

Осталось сказать несколько слов о белках, содержащихся в молочных продуктах. Конкретно – в молоке, поскольку именно на его основе и производят все известные молочные продукты. Молоко состоит, в основном, из воды, молекул жира и белков. Белки молока условно разделяют на 2 группы: казеины и сывороточные. Сывороточные белки находятся в молоке в растворенном виде, в то время как казеины присутствуют в виде больших пучков, объединенных вместе ионами кальция и фосфатов. Эти пучки обладают отрицательным зарядами, что позволяет им далеко отталкиваться друг от друга. Уникальность казеиновых белков заключается в том, что они не денатурируют при нагревании. Однако, один из сывороточных белков – лактоглобулин –разворачивается при нагревании молока. Такие денатурированные белки стараются держаться заряженных пучков казеина, которые и удерживают отдельные денатурированные белки достаточно далеко друг от друга, чтобы они не склеивались и не уплотнялись. Именно поэтому термически обработанное молоко всегда останется жидким. А вот вспенивание горячего молока происходит благодаря активности денатурированных сывороточных белков, которые окружают собой пузырьки воздуха, образующиеся при нагреве молока до высоких температур. Вода, в свою очередь, успевает быстро испаряться с поверхности молока, а денатурированные белки имеют все большую концентрацию. При продолжительном нагреве их концентрация на поверхности горячего молока будет увеличиваться, денатурированные сывороточные белки начинают коагулировать и образуют собой пенку или пленку. Ту самую пенку или пленку, которую мы все так искренне терпеть не могли, когда в детском саду на полдник нам доставалось горячее прокипяченное молоко.

Вот, пожалуй, и все, что можно сказать в рамках этой статьи о белках и их значении в кулинарии. Надеюсь, вы смогли получить ответы на многие вопросы о том, как правильно работать с белковыми продуктами в рамках своих кулинарных экспериментов.

Если вам понравилась статья, вы можете поделиться ею с друзьями, используя кнопки социальных сетей.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОАГУЛЯЦИИ В ПИЩЕВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Коагуляция - это физико-химический процесс, в котором происходит слипание коллоидных частиц и образование крупнодисперсных хлопьев, выпадающих в осадок. Те реагенты, которые применяются для коагулирования, называются коагулянтами.

Чаще всего для осуществления технической коагуляции применяются реагенты, такие как хлорное железо, сернокислый аммоний, сернокислая закись железа.

Метод коагуляции издавна применяют для очистки сточных вод. Ещё в 16 веке до нашей эры, в Древнем Египте люди применяли коагулянты для очистки воды, и в качестве коагулянта они использовали сок сладкого миндаля. Египтянам были известны коагулирующие свойства алюмокалиевых квасцов. А вот в Европе эти свойства начали применять только в середине 18 века.

Физико-химический метод коагуляции обладает рядом достоинств, например, происходит полное удаление из вод загрязнений органического типа, в то же время этот метод не связан с контролем деятельности живых микроорганизмов, метод обеспечивает компактность очистки сооружений и т.д.

В настоящие время уделяется большое внимание вопросам биологической ценности и увеличению выхода пищевых продуктов, получению новых форм пищевой продукции.

В связи с этим рассмотрим коагуляцию молока. Коагуляция молока – это непосредственное превращение его в сгусток (гель), то есть происходит свертывание молока. Сгусток представляет собой твердую фракцию белков молока, которую можно будет легко отделить от жидкой.

Коагуляция белка бывает двух типов: скрытой и истинной. Для скрытой коагуляции характерно связывание мицелл друг с другом на некоторых её участках, при этом образуется пространственная структура, которая называется гелем. Гель при дестабилизации большинства частиц дисперсной фазы охватывает весь объём исходного молока. Скрытую коагуляцию чаще всего называют гелеобразованием.

А вот истинная коагуляция заключается в полном слипании коллоидных частиц и в дальнейшем выпадении дисперсной фазы в осадок.

С помощью метода коагуляции в молочной промышленности получают следующие продукты:

животный сычужный фермент

органические кислоты, молочная сыворотка, бактериальная закваска

животный сычужный фермент

Коагулянты способны выполнять несколько функций, но самая главная из них – это отделение плотной фракции молока от жидкой. Для этих целей раньше использовали только сычужный фермент, который получали из желудков телят.

В современной жизни (производстве) для формирования сгустка используют:

- Пепсины – экстракты желудков домашнего скота. Чаще используют коровий пепсин, так как его можно использовать для производства рассольных сыров, а для производства мягких, твердых и полумягких сыров пепсины использовать не рекомендуется.

- Микробиальный пепсин – это дрожжи, плесени и грибы, которые естественным образом продуцируют пригодные ферменты для коагуляции.

Стоит отметить, что любой коагулянт можно использовать для приготовления свежих сыров, творога и рассольных сыров.

Для приготовления полумягких и твердых сыров подходит только животный сычужный фермент, так как он вместе с молочнокислыми бактериями участвует в формировании консистенция сыра, его вкуса и способности сохранению его длительное время.

При коагуляции белков молочной жир и вода с растворенными веществами достаточно прочно захватываются образующимся гелем, когда происходит осаждении белков только лишь небольшое количество молочного жира и водной фазы может быть механически удержано осадком.

При невысоких температурах и активной кислотности ведут выработку и созревание сычужных сыров, называемых физиологическими. Это делается для того, чтобы обеспечить возможность осуществления биологической трансформации компонентов молока с минимальными потерями пищевой ценности.

Термокислотный способ коагуляции белков молока используют при производстве мягких сыров, при этом используют различные коагулирующие агенты: органических кислот, молочной сыворотки, бактериальной закваски. Некоторые сыры производятся путем введения в горячее молоко творога, который выступает в качестве осаждающего агента, с последующей термомеханической обработкой смеси белковой массы и внесением различных добавок, таких как сливочное масло, высокожирные сливки, соль, способствующих получению однородной консистенции продукта.

Термокислотная коагуляция представляет собой изменения pH среды путем биологического или искусственного (добавление кислой сыворотки или кислоты) подкисления. Этот способ основан на свойстве казеина осаждаться в изоэлектрической точке при pH 4,6–4,7. Казеин, как и все белковые вещества, обладает электрическим зарядом, обусловленным свободными амино- и карбоксильными группами, эти группы способны образовывать соли с кислотами и основаниями, в результате чего можно судить о амфотерном характере казеина. Заряды казеина(положительный или отрицательный) зависят от pH среды, их можно изменять введением ионов водорода или гидроксильных ионов. При pH выше изоэлектрической точки казеин имеет отрицательный заряд и является анионом, при рН ниже изоэлектрической точки казеин заряжен положительно и соответственно это катион. Когда заряды сбалансированы (изоэлектрическая точка), казеин становится электронейтральным.

Из выше сказанного следует, что термокислотная коагуляция, в отличие от традиционных способов, направлена на повышение степени использования белковых веществ молока в результате совместного осаждения казеина и сывороточных белков.

Технология термокислотного свертывания молока имеет достаточно широкие перспективы благодаря ряду преимуществ. Прежде всего следует отметить, что данный способ получения молочного сгустка характеризуется высокой степенью извлечения белков из молочного сырья за счет осаждения сывороточных белков вместе с казеином. Повышение биологической ценности продуктов, полученных на основе термокислотного свертывания, обусловлено тем, что сывороточные белки имеют сбалансированный аминокислотный состав.

В настоящее время не существует последовательной теории процесса термокислотной коагуляции белков молока, несмотря на развитие практических аспектов термокислотных технологий.

Концентрация ионов кальция в молоке оказывает заметное влияние как на сычужную, так и на кислотную коагуляцию. Поэтому это представляет большой интерес исследования возможного влияния кальция на процесс термокислотной коагуляции молока. Возможность такого влияния вытекает из схожести термокислотной и термокальциевой коагуляции молока, хотя глубокого изучения данного вопроса до сих пор не предпринималось.

Список использованной литературы

Храмцов, А.Г. Мягкий сыр на основе термокислотной коагуляции белков молока и сыворотки / А.Г. Храмцов, О.А. Суюнчев, А.Ф. Лафишев // Переработка молока. – 2004. – № 1. – С. 10.

Феноменологическая модель термокислотной коагуляции белков обезжиренного молока / Л.А. Остроумов, А.М. Осинцев, И.А. Смирнова и др. // Техника и технология пищевых производств. – 2011. – № 1. – С. 133–139.

Транспортировка и хранение скоропортящихся пищевых продуктов. Данилин В.Н., Петрашев В.А., Боровская Л.В.// Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1996. № 1-2. С. 7

. 5. Осинцев, А.М. Роль ионов кальция в коллоидной стабильности мицелл казеина / А.М. Осинцев, В.И. Брагинский О.Ю. Лапшакова А.Л. Чеботарев // Техника и технология пищевых производств. – 2009. – № 1. – С. 63–67

Исследование термодинамических свойств белково-полисахаридной системы методом дифференциальной сканирующей калориметрии /Бугаец Н.А., Тамова М.Ю., Боровская Л.В., Миронова О.П. //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология Издательство: Кубанский государственный технологический университет .Краснодар, № 5-6,с.112.

Например, яичный белок прозрачен, потому что зазоры между цепями его белков пропускают свет.

Гидрофильные и гидрофобные группы белков

Во время приготовления пищи протекают физические и химические процессы, которые приводят к различным метаболическим изменениям белков.

Рассмотрим эти важнейшие кулинарные процессы подробнее.

Довольно слабые связи, которые удерживают трехмерную структуру белка, могут быть вполне легко разрушены. Для этого необходимо просто нагреть продукт, содержащий белок, или добавить немного кислоты (лимонной или уксуса), или приложить некоторое механическое усилие (например, прижать к сковороде или перемешать в кастрюле).

Кулинарный закон:

? Желудок человека гораздо легче переваривает денатурированные белки, чем любые другие.

Это означает, что сырая рыба (в суши и роллах) переваривается гораздо хуже, чем запеченная. Пища, приготовленная на огне, либо с добавлением соли и кислоты, переваривается гораздо лучше, чем сырая, соленая, вяленая или незначительно термически обработанная!

Быстрее всего белки денатурируются температурой, нежели кислотой, солью или путем механического воздействия, потому приготовить мясо можно гораздо быстрее на огне, нежели замариновав или законсервировав его (сушеное, вяленое мясо).

Денатурированные белки имеют много полезных функций в современном процессе приготовления пищи. В этой книге мы не раз еще вернемся к процессу денатурации белков. Они не только лучше перевариваются, чем сырые белки (их группы более доступны для переваривания ферментами), они – гораздо полезнее.

Как известно, яйца выступают простейшим источником белков, но усваиваются организмом гораздо хуже, чем денатурированные белки мяса или рыбы. Это связано с тем, что мясо, рыба и растительные источники содержат белки в сочетании с большим количеством других молекул (крахмала, жиров и др.).

Белки также выполняют другую, важнейшую в кулинарии, роль – они выступают естественными эмульгаторами.

В обычном блендере невозможно однородно смешать воду и масло (или жир). Подобная смесь будет очень нестабильна, точнее – стабильна в течение очень короткого промежутка времени. Речь идет о приготовлении банальных заправок для салатов. Почему в таких смесях происходит процесс расслоения фаз?

Обычные белки в своем естественном состоянии имеют снаружи лишь гидрофильные части и потому не могут быть поверхностно-активными молекулами. Тем не менее, как говорилось выше, денатурированные белки обнажают как гидрофильные, так и гидрофобные группы, и могут выступать как поверхностно-активные молекулы для стабилизации жироводяной смеси.

Например, смесь уксуса, воды и масла может быть вполне устойчивой, если в смеси присутствуют яичные белки (например, в майонезе). После того как белки взбиты, они денатурированы и готовы к стабилизации масляных капель в смеси. Белки являются натуральными пенообразователями.

Мы знаем, что при приготовлении белкового крема воздух добавляется в жидкость механическим взбиванием его венчиком. Но далеко не все воздушно-жидкостные смеси являются стабильными. Например, когда взбивается чистая вода, воздушные пузырьки в смеси не могут быть стабильными, они быстро поднимаются на поверхность, будучи менее плотными, чем вода, а затем улетучиваются.

Однако, когда взбивается жидкость, содержащая белки (например, яичные белки), то воздух может быть стабильно включен в смесь. Хотя пузырьки воздуха являются гораздо менее плотным, чем сама жидкость (вода или молоко), они уже никуда не исчезнут. Это происходит потому, что в процессе взбивания яичных белков они денатурируются, их гидрофобные и гидрофильные части становятся доступными, гидрофильные взаимодействуют с водой, а гидрофобные – с воздухом.

Белки являются также незаменимыми загустителями, о чем подробно пойдет речь в последующих главах книги.

Кровь животных тоже, как и яичные желтки, наполнена различными белками.

В высокой гастрономии лучшим загустителем считается именно кровь, полученная при первичной обжарке мяса. Хестон Блюменталь – величайший английский шеф-повар, считает этот загуститель самым лучшим для приготовления соусов и подливок.

Яичный желток – это самый распространенный загуститель в кондитерском деле.

Белки обладают свойствами загустителей из-за того, что, разрушаясь даже при слабом нагреве, они разворачиваются в длинные цепи. Эти цепи не дают молекулам воды, присутствующим в белках, с легкостью перемещаться вокруг друг друга, при этом молекулы растягиваются, а жидкость сгущается.

Кулинарный закон:

? Белки разрушаются при различных температурах, знание диапазона температур, при которых разрушаются и денатурируют белки, дает ключ к получению наилучших результатов в процессе приготовления пищи.

Смыкающиеся цепи белка не позволяют свету проникать внутрь, и прозрачность продукта утрачивается.

Коагуляция может быть как полезна для кулинара, так и доставлять реальные неудобства на кухне. Пельмени, вареники, клецки, макароны и другие изделия из пшеничной муки сохраняют свою форму только благодаря коагуляции белковых сетей, а заварной крем становится комковатым потому, что яичные белки были нагреты до слишком высокой температуры и в денатурированных белках начался процесс коагуляции.

Кулинарный закон:

? Кислоты способствуют и ускоряют коагуляцию белков, крахмалы – замедляют коагуляцию.

Говоря о белках и их роли в кулинарных процессах нельзя не сказать о таком явлении, как синерезис, которое уже упоминалось выше. Синерезис – процесс вытеснения воды или жидкости из белковых сетей в продукте. Это происходит из-за наличия электростатических напряжений между положительными и отрицательными заряженными атомами серы в белковых продуктах.

Процесс синерезиса всегда нежелателен в приготовлении пищи, поскольку ведет к тому, что пища высыхает.

Ферменты и пигменты

Ферменты представляют собой особую группу белков, управляющих химической трансформацией белоксодержащих продуктов и контролирующих химические реакции, происходящие с ними. Для того чтобы началась нужная химическая реакция и в результате появились иные продукты, необходимы ферменты, которые эту реакцию ускорят. Ферменты сами по себе остаются неизменными, но их присутствие необходимо для того, чтобы проходили изменения в реагирующих молекулах. Ферменты содержат активный центр, в который перемещаются реагирующие молекулы. Возникает тесный контакт, что способствует течению реакции между ними.

Ферменты ответственны как за необходимые, так и за нежелательные реакции при хранении продуктов в процессах приготовления пищи. Ферменты обусловливают прогорклость пищи или потемнение продуктов (овощей или фруктов, мяса и рыбы), но без них невозможно выпечь хлеб, приготовить квас или пиво.

Поскольку ферменты тоже являются белками, их структура так же подвержена влиянию тепла и кислотности (pH). Об этих процессах и самом процессе ферментирования пойдет речь в последующих главах.

Важно!

Белки – не просто часть мясных и рыбных продуктов, но и вещества, обеспечивающие:

? стабилизацию (как водно-жировой смеси, так и водно-воздушной смеси);

? влияние на текстуру – методом как задержки воды (гелеобразование), так и водоотведением (синерезис);

? влияние на вкус и качество протекания главной реакции в кулинарии реакции Майяра.

Процесс коагуляции белка – главный процесс в кулинарии, которым нужно учиться управлять.

Белки могут не только впитывать воду, но и вытеснять ее. Это объясняет, почему после жарки мяса еще спустя 5–7 минут из него вытекает сок в тарелку.

Жиры представляют собой различные типы молекул. Один из важных жиров – триглицерид. Триглицериды состоят из молекулы глицерина и трех прикрепленных к ней молекул жирных кислот.

Жиры бывают двух видов – насыщенные и ненасыщенные жиры.

– мононенасыщенные (могут прикрепить еще хотя бы один атом водорода), например оливковое и арахисовое масла;

– полиненасыщенные (могут прикрепить намного больше атомов водорода), например подсолнечное и кукурузное масла.

Важно знать, что полиненасыщенные масла прогоркают при комнатной температуре, поэтому их лучше всегда хранить в холодильнике.

Вспомните, как оливковое масло становится мутным и густеет в холодильнике, хотя всегда остается жидким при комнатной температуре. Почему?

Это связано именно с тем, что области ненасыщенных жиров охлаждаются и создается оптический эффект, как будто масло мутное полностью.

Из кулинарной практики мы знаем, что жиры крайне неохотно смешиваются с водой. Это создает ряд неудобств при приготовлении соусов. Объясняется данное обстоятельство очень просто: жиры – нейтральные субстанции и не могут притягиваться к молекулам воды. Если смешать масло и воду, масло будет всплывать на поверхность воды, потому что его плотность меньше, чем у воды. Для того чтобы сделать стабильной эмульсию воды и жира, необходимы поверхностно-активные молекулы (напомним: молекулы, которые содержат как гидрофобные, так и гидрофильные части). Примером поверхностно-активных молекул могут быть молекулы моющего средства для грязной посуды. Нерастворимые в воде части моющего средства соединяются с жирами в пятнах и загрязнениях и смываются водой.

Для кулинарных изысканий также крайне полезно принять во внимание, что жиры в отличие от воды очень чувствительны к малейшим изменениям температуры окружающей среды. Например, вода существенно не меняется при нагреве в диапазоне от 0 до 100 °C. С жирами происходит обратное явление – нагрев до точки кипения повышает текучесть источника жира, в то время как охлаждение до точки замерзания приводит к постепенному увеличению вязкости.

Это связано с тем, что молекулы в различных частях жира плавятся при различных температурах в отличие от воды, где каждая молекула будет кипеть ровно при той же температуре, что и другие.

Данный пример объясняет, почему наши удивительные кулинарные творения, пожаренные в масле, часто выглядят крайне неаппетитно после непродолжительного хранения в холодильнике.

Все мы помним, что жиры в кулинарии чаще всего используются при жарении. Важно знать, какие физические и химические процессы при этом происходят.

В процессе их распада образуются несколько новых химических соединений – в основном оксиды триглицеридов (например, акролеин) и окрашенные соединения. Чем выше количество ненасыщенных жиров, тем ниже температура вспышки и больше токсичных соединений.

Кулинарный закон:

? Жиры, которые используются для жарки, должны нагреваться по крайней мере до температуры 180 °C.

Жарить при более низких температурах строго не рекомендуется.

В домашних условиях для жарки на сковороде лучше всего применять рафинированные и растительные масла, так как их температура вспышки выше 200 °C. В ресторанах чаще используют пальмовое масло, его температура вспышки колеблется в пределах 210–225 °C.

Неочищенные масла никогда не должны использоваться для жарки, потому что их температура вспышки часто находится ниже отметки 180 °C.

Равным образом, масло для жарки в домашних условиях не должно быть повторно применяться более трех раз, потому что температура вспышки такого масла будет снижаться по мере возрастания чистоты его использования. В ресторанах масло может употребляться до 30–50 раз после тщательной фильтрации. Важно понимать, там используются специальные термостабилизированные масла, температура вспышки которых стабильна.

Работая дома, также не стоит экспериментировать с нагревом жиров до слишком высоких температур, так как при высоких температурах жир может стать источником горючих паров, которые могут спонтанно воспламениться.

В ресторанах паназиатской кухни можно увидеть как у повара, подбрасывающего ингредиенты блюда в воке (wok – сковорода с параболической формой дна), под сковородой вздымаются в воздух снопы высокого пламени. Это происходит из-за того, что сильно перегретое масло мгновенно воспламеняется. Не стоит повторять такие эксперименты дома. Помните, в ресторанах работают со специальными конструкциями пожарозащищенных вытяжных зонтов, оснащенных пламегасителями.

Конец ознакомительного фрагмента.

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Здесь представлен ознакомительный фрагмент книги.
Для бесплатного чтения открыта только часть текста (ограничение правообладателя). Если книга вам понравилась, полный текст можно получить на сайте нашего партнера.

Смесь жиров и воды не будет стабильной до тех пор, пока в ней есть так называемые поверхностно-активные молекулы. В жироводяной смеси они стремятся окружить капли жиров, поместить внутрь себя гидрофобные части и оставить для контакта с водой лишь свои гидрофильные части.
Обычные белки в своем естественном состоянии имеют снаружи лишь гидрофильные части и потому не могут быть поверхностно-активными молекулами. Тем не менее, как говорилось выше, денатурированные белки обнажают как гидрофильные, так и гидрофобные группы, и могут выступать как поверхностно-активные молекулы для стабилизации жироводяной смеси.
Например, смесь уксуса, воды и масла может быть вполне устойчивой, если в смеси присутствуют яичные белки (например, в майонезе). После того как белки взбиты, они денатурированы и готовы к стабилизации масляных капель в смеси. Белки являются натуральными пенообразователями.
Мы знаем, что при приготовлении белкового крема воздух добавляется в жидкость механическим взбиванием его венчиком. Но далеко не все воздушно-жидкостные смеси являются стабильными. Например, когда взбивается чистая вода, воздушные пузырьки в смеси не могут быть стабильными, они быстро поднимаются на поверхность, будучи менее плотными, чем вода, а затем улетучиваются.
Однако, когда взбивается жидкость, содержащая белки (например, яичные белки), то воздух может быть стабильно включен в смесь. Хотя пузырьки воздуха являются гораздо менее плотным, чем сама жидкость (вода или молоко), они уже никуда не исчезнут. Это происходит потому, что в процессе взбивания яичных белков они денатурируются, их гидрофобные и гидрофильные части становятся доступными, гидрофильные взаимодействуют с водой, а гидрофобные – с воздухом.
Белки являются также незаменимыми загустителями, о чем подробно пойдет речь в последующих главах книги.
Кровь животных тоже, как и яичные желтки, наполнена различными белками.
В высокой гастрономии лучшим загустителем считается именно кровь, полученная при первичной обжарке мяса. Хестон Блюменталь – величайший английский шеф-повар, считает этот загуститель самым лучшим для приготовления соусов и подливок.
Яичный желток – это самый распространенный загуститель в кондитерском деле.
Белки обладают свойствами загустителей из-за того, что, разрушаясь даже при слабом нагреве, они разворачиваются в длинные цепи. Эти цепи не дают молекулам воды, присутствующим в белках, с легкостью перемещаться вокруг друг друга, при этом молекулы растягиваются, а жидкость сгущается.

Кулинарный закон:
♦ Белки разрушаются при различных температурах, знание диапазона температур, при которых разрушаются и денатурируют белки, дает ключ к получению наилучших результатов в процессе приготовления пищи.

Коагуляция белков

Кулинарный закон:
♦ Кислоты способствуют и ускоряют коагуляцию белков, крахмалы – замедляют коагуляцию.

Ферменты и пигменты

Важно!
Белки – не просто часть мясных и рыбных продуктов, но и вещества, обеспечивающие:
♦ стабилизацию (как водно-жировой смеси, так и водно-воздушной смеси);
♦ влияние на текстуру – методом как задержки воды (гелеобразование), так и водоотведением (синерезис);
♦ влияние на вкус и качество протекания главной реакции в кулинарии реакции Майяра.
Процесс коагуляции белка – главный процесс в кулинарии, которым нужно учиться управлять.

Насыщенные жиры

Ненасыщенные жиры

Кулинарный закон:
♦ Жиры, которые используются для жарки, должны нагреваться по крайней мере до температуры 180 °C.
Жарить при более низких температурах строго не рекомендуется.

Советы кулинарам:
♦ масло при жарке нельзя недогреть и нельзя перегреть;
♦ всегда храните растительные масла в холодильнике, а
оливковое – при комнатной температуре;
♦ никогда не жарьте на оливковом масле;
♦ используйте кисточку для нанесения масла на продукты перед жаркой, обмазывая их поверхность, не наливайте масло прямо в сковороду или сотейник.
Это позволит вам не допустить излишков масла в сковороде и обеспечить равномерную прожарку продуктов.

Процессы растворения

Рассмотрим пример того, как происходит процесс растворения одной материи в другой. Как известно, если соль добавить в воду, она растворится. Соль состоит из ионов натрия Na + и хлора Сl - , соединенных между собой. Оказавшись в воде, эти элементы образуют связи с молекулами воды. Поскольку соль уже разделилась на ионы Na + и Сl - , она уже будет не видна невооруженным глазом, так как в разделенном виде частички соли слишком малы. Однако, если нагревать смесь, вся вода постепенно испарится и останутся только ионы Na + и Сl - , которые вновь соединятся и снова образуют соль.

Как можно изменить температуру кипения

Для кулинара важно знать, что температуру кипения воды можно изменять, если добавить в нее какие-либо вещества. Например, если добавить в воду соль, то температура кипения воды изменится, потому как температура кипения раствора соли значительно выше, чем воды. Чем больше соли содержится в воде, тем выше температура кипения раствора.
Этот факт несложно доказать, используя для кипячения соленую морскую воду или вскипятив на плите сильный раствор соли, приготовленный собственноручно.
Если в воду добавить алкоголь, который имеет температуру кипения значительно ниже, чем у воды, то температура кипения этой смеси понизится.
Точка замерзания воды так же может быть изменена в зависимости от того, какие вещества добавлены в воду. Вне зависимости от того, что будет добавлено, температура замерзания будет ниже, так как инородные вещества в воде будут препятствовать образованию льда и таким образом снижать температуру замерзания.
Этим объясняется то, что дороги зимой часто посыпают именно солью, чтобы лед таял при достаточно низкой температуре.

Советы кулинарам:
♦ всегда готовьте, используя только очищенную, не минерализованную воду;
♦ не солите пищу в процессе варки и тушения в воде;
♦ чем больше содержание поваренной соли в организме – тем хуже гомеостаз и обмен веществ;
♦ в сутки человеческий организм теряет около 12 стаканов воды (2400 мл). Желательно чтобы это количество компенсировалось через пищу и питье в пропорции 50/50.

Глава 2 Хлеб, выпечка и макаронные изделия

Многие блюда, в том числе и хлебобулочные изделия, готовятся из стандартной смеси муки и воды, известной в кулинарии как тесто. Часто при приготовлении теста в него добавляют и другие ингредиенты, такие как разрыхлители, яйца, сахар, молоко, сбраживающие агенты. Ассортимент нашего стола включает множество блюд с содержанием муки – выпечка, запеканки, пассеровки, соусы, панировочные смеси, кляры, кондитерские изделия. Каждый из этих продуктов имеет различное соотношение муки, воды, всевозможных добавок согласно рецептам их изготовления.
Приготовление теста – это целая наука, и чем лучше кулинар понимает физико-химические процессы, происходящие во время приготовления хлебобулочных изделий, тем лучше результат.
Рассмотрим тему подробнее. В процессе приготовления теста гранулы крахмала в муке увеличиваются, белки муки свертываются, в результате тесто постепенно становится плотным и тягучим за счет уменьшения количества свободных молекул воды внутри его. В современной хлебопекарной практике зачастую используют специальные добавки-улучшители, они придают изделиям некоторые дополнительные свойства.

Что такое дрожжи?

Этапы изготовления хлеба

Замес теста

Для приготовления хлеба, как известно, замешивают тесто (ингредиенты приведены выше). Замешивание теста происходит до тех пор, пока оно не станет гладким и эластичным благодаря клейковинным белкам, присутствующим в муке.
Первый шаг замешивания теста в миске помогает разбить белки клейковины и глютенина, нарушая их водородные связи и дисульфидные мосты, которые затем выстраиваются для формирования и развития сильного клейковинного каркаса.

Читайте также: