Учебное пособие ТПОП 1частьТошев. Технология продукции общественного питания
 Скачать 1.17 Mb.
|
Таблица 3Химический состав съедобного мяса некоторых видов беспозвоночных (%)
Для мяса беспозвоночных характерны сравнительно высокое содержание минеральных веществ, низкое содержание липидов и значительные колебания содержания азотистых веществ. В составе небелковых азотистых веществ отсутствуют креатин и креатинин, мало содержится пуриновых оснований, дипептидов, среди свободных аминокислот преобладают заменимые, много глутаминовой аминокислоты и мало циклических и серосодержащих аминокислот. Азотистые основания в значительных количествах содержатся в мясе ракообразных и кальмаров. Гистамин в съедобном мясе беспозвоночных содержится в пределах, характерных для мяса пресноводных рыб. В мясе беспозвоночных содержится значительное количество гликогена (2...10 %), чем объясняется его сладковатый вкус в приготовленном виде. Липидный компонент включает триглицериды, фосфолипиды, холестерин и стеролы. Жирнокислотный состав липидов отличается высоким содержанием ненасыщенных кислот, в том числе арахидоновой. В липидов мяса беспозвоночных содержится ih, щенных жирных кислот с 5, 6 двойными связями, хорошую стабильность беспозвоночных при длительном холодильном хранении. Таким образом, по химическому составу азотистых экстрактивных веществ и липидов мясо беспозвоночных ближе к мясу пресноводных рыб и представляет большую ценность для диетического питания и питания детей всех возрастов. Морская капуста представляет собой слоевища морских бурых водорослей рода ламинарий шириной до 0,5 м, длиной 3...5 м. Добывают морскую капусту в прибрежных водах Тихого океана для пищевых целей и получения солей альгиновой кислоты и маннита. В расчете на сухую массу морская капуста содержит 5...20 % белков, 1...3 % липидов, 6...12 % пищевых углеводов, 0,1...0,6 % йода и другие микроэлементы. На предприятия общественного питания морская капуста поступает в замороженном или сушеном виде, ее вымачивают в холодной воде: мороженую около 1 ч, сушеную 12 ч. Варят морскую капусту 2 ч при гидромодуле 1:2, при этом в воду переходит часть Сахаров и минеральных веществ. В готовом продукте сохраняется достаточное количество пищевых веществ, наибольшую ценность из которых представляют минеральные вещества, особенно йод, а также витамины группы В, каротин и витамин С. 10. СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДУКЦИИ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ Механические свойства любой системы теснейшим образом связаны с ее структурой. Структурно-механические свойства изучает наука реология. Реология (от греч. rheos — течение, поток и logos — слово, учение) — наука о деформациях и текучести веществ, сформировавшаяся как самостоятельная часть физико-химической механики. Она изучает течение и деформации различных веществ и материалов, широко используя при этом многие положения механики и теории упругости. К важнейшим реологическим свойствам тела относятся вязкость, упругость, эластичность и прочность. Прочность — свойство материалов в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные воздействия. Критериями прочности для различных случаев служат предел текучести, предел ползучести и др. Упругость — способность тел мгновенно восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил. Упругие свойства определяются предельным напряжением сдвига и другими механическими характеристиками. Под напряжением сдвига понимают сопротивление тела действию касательной составляющей приложенной силы. Напряжение сдвига равно отношению этой силы к поверхности сдвига. Минимальная сила, необходимая для осуществления сдвига (перемещение слоев на площади сдвига), определяется величиной предельного напряжения сдвига. Если при всестороннем равномерном давлении изменяется только объем тела, а форма остается неизменной, то при сдвиге изменяется форма тела при постоянном объеме. Если деформации изменяются во времени, то они характеризуются скоростью деформации (например, скоростью деформации сдвига). Вязкость — способность жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой под действием внешней силы. Величина, обратная вязкости, называется текучестью. Вязкость зависит от температуры, давления, влажности или жирности, концентрации, степени дисперсности и т. п. Различают вязкость эффективную и пластическую. Пластичность — способность тела сопротивляться изменению формы под действием внешних воздействий. Эластичность — свойство тел восстанавливать форму или объем постепенно в течение некоторого времени. Релаксация напряжений (давления) — процесс постепенного рассеивания запасенной в теле энергии упругой деформации путем превращения ее в теплоту. Релаксация напряжений делится на два периода: первый характеризуется резким уменьшением напряжения в условиях быстро затухающей скорости релаксации; второй определяется замедленным снижением напряжения с весьма низкой скоростью релаксации. Для практики формования пищевых продуктов наибольший интерес представляет первый период релаксации, так как на довольно короткий промежуток времени приходится большая часть напряжения. Ползучесть — свойство материала непрерывно деформироваться под воздействием постоянной нагрузки. В пищевых материалах ползучесть проявляется очень быстро, с чем необходимо считаться при их обработке. Тиксотропия — способность некоторых дисперсных систем самопроизвольно восстанавливать структуру, разрушенную механическим воздействием. Она свойственна дисперсным системам и обнаружена у многих полуфабрикатов и пищевых продуктов. 11. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ФОРМАХ И ЭНЕРГИИ СВЯЗИ ВЛАГИ С МАТЕРИАЛАМИ Интенсивность тепло и массопереноса в процессе тепловой обработки пищевых продуктов определяется формой связи влаги с каркасом твердого тела. Большой вклад в развитие науки о состоянии влаги в материалах внесли русские и советские ученые А.В. Думанский, Н.П. Песков, С.М. Липатов, которые развили теорию взаимодействия растворителя с дисперсными частицами. В послевоенное время в работах П.А. Ребиндера, В.Л. Кретовича, Н.П. Кольминой, В.И. Назарова, Л.М. Никитиной, М.Ф. Казанского, М. Поляни, А.А. Роде, А.И. Островского, А.С. Гинсбурга и др. было показано, что в сложных влагосодержащих системах растительного происхождения вода связана с другими компонентами и связи влаги с ними является основной характеристикой качества материала. Строение сухой части пищевых продуктов оказывает решающее влияние на образование сложного комплекса «материал-жидкость». Связь между молекулами воды и другими элементами комплекса может иметь различный характер. Однако определение характера взаимодействия воды с отдельными компонентами системы и установление вклада каждого компонента в интегральное значение энергии связи влаги с материалом представляет значительные трудности. Важное значение в развитии проблемы взаимодействия воды с другим материалом имеет классификация форм связи влаги в материалах, созданная академиком П.А. Ребиндером. Классификация форм связи влаги в капиллярно-пористых материалах, предложенная П.А. Ребиндером, учитывает как природу образования различных форм связи, так и их энергию. Энергия связи необходима для разрыва молекулы воды с соседними молекулами, после чего она может перейти в другое стационарное состояние. Энергия связи это уменьшение свободной энергии при постоянной температуре, выраженная работой, которую необходимо затратить для отрыва I моль воды от материала (без изменения состава) и которую можно определить по формуле (в Дж/моль):  (1)где R универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/моль); Т температура; Рн давление насыщенного пара свободной воды; Рп парциональное давление равновесного пара воды над материалом с влагосодержанием и в любой среде. Согласно классификации П.А. Ребиндера все формы связи влаги делятся на три большие группы в порядке убывания их энергии: I. Химическая связь. II. Физико-химическая связь. III. Физико-механическая связь. Каждая форма связи характеризуется энергией связи, которая используется в качестве единого критерия для классификации форм связи влаги с материалом. I. Химически связанная влага Под химически связанной водой понимают воду гидрата, связанную в виде гидроксильных ионов, и воду молекулярных соединений типа кристаллогидратов, связанную значительно слабее. Условием образования ионной связи является химическая реакция (гидратация). При этом образуется новое тело. Вода как таковая исчезает и входит в состав нового вещества. Связь нарушается только в результате химического взаимодействия (иногда в результате прокаливания). В случае молекулярной связи, когда происходит кристаллизация из раствора (образование кристаллогидрата), тело резко меняет свои свойства. Вода при этом входит в структуру кристалла. Связь разрушается при прокаливании. II. Физико-химическая связь Этой форме соответствуют различные виды связи влаги: а) адсорбционно-связанная влага Известно, что молекулы и ионы, расположенные на поверхности того или иного вещества, энергетически не насыщены, ибо в той части силового поля этих молекул, которая направлена во внешнюю среду (по отношению к поверхности частичек), не имеется ионов или молекул, на притяжении которых могла бы быть израсходована энергия этой части силового поля. Указанное обстоятельство служит причиной появления поверхностной энергии, присущей всем веществам. По существующим представлениям начальная стадия процесса сорбции веществом влаги из атмосферы, содержащей водяной пар, заключается в притяжении молекул водяного пара поверхностными молекулами вещества. Такое представление существует об образовании первого слоя сорбированной влаги толщиной в одну молекулу. Уже при самых минимальных значениях относительной влажности воздуха, измеряемых долями процента, идет образование мономолекулярного слоя сорбированной воды. Далее, необходимо учесть те силы притяжения, которые действуют между сорбированными и свободными молекулами воды. Каждая сорбированная дипольная молекула воды в результате сорбции не только теряет свою подвижность, но одновременно и принимает ориентированное положение, притягиваясь к точке сорбции положительно или отрицательно заряженным полюсом в зависимости от знака заряда точки сорбции. В результате изложенного выше поверхность первого слоя сорбированной воды слагается из противоположных по знакам полюсов сорбированных диполей, которые, таким образом, образуют новую совокупность точек возможной сорбции. Благодаря этому первый слой диполей может сорбировать второй слой, последний третий слой и т.д. Но не вся связанная жидкость имеет одинаковые свойства. Наиболее прочно мономолекулярный слой жидкости, свойство которого резко отличны от свойств обычной жидкости. Последние слои связанной жидкости менее прочно связаны, и свойства их постепенно приближаются к свойствам обычной свободной жидкости. Удаление прочно связанной с телом адсорбционной влаги требует соответствующей затраты энергии. Эта энергия затрачивается:
б) Осмотически связанная влага Весь процесс набухания капиллярно-пористого тела можно разделить на две стадии:
Применительно к капиллярно-пористым телам С.М. Липатов создал стройную теорию осмотического проникновения жидкости внутрь замкнутых клеток. Капиллярно-пористое тело состоит не из однородных частиц, а из смеси фракций различного молекулярного веса. Фракции высокомолекулярного веса нерастворимы в воде, а низкого молекулярного веса растворимы. Капиллярно-пористое тело представляет собой скелет замкнутых клеток, стенки которых созданы из фракций высокомолекулярного веса (нерастворимых фракций). В этих клетках находится растворимая фракция, которая не способна пройти через стенку клетки. Она попадает внутрь клетки в процессе формирования тела. Растворимая фракция находится не только внутри клетки, но и вне ее, на внешней поверхности. Концентрация растворимой фракции внутри больше, чем вне клетки, поэтому вода проникает внутрь клетки путем диффузии через ее стенку. Таким образом, замкнутая клетка является осмотической ячейкой и диффузия воды обусловлена разностью осмотических давлений растворимой фракции. Это поглощение жидкости не сопровождается тепловым эффектом и контракцией системы; при этом объем тела увеличивается. Поглощаемая осмотически жидкость по своим свойствам не отличается от обычной жидкости. Причиной того, что осмотически связанная влага не растворяет легкорастворимые вещества, является невозможность диффузии вещества внутрь замкнутой клетки, в которой она находится. Условием нарушения осмотической связи является удаление воды, когда концентрация растворимой фракции вне клетки больше, чем внутри ее. Осмотически связанная влага перемещается внутри материала в виде жидкости путем диффузии через стенки клеток, т.е. таким же путем, как она проникала в материал. Для определения энергии связи осмотически связанной влаги необходимо знание парциального давления пара над раствором. Рауль на основании многочисленных опытов с растворами различных твердых веществ и нелетучих жидкостей показал, что относительное понижение давления пара растворителя под действием растворенного вещества равно молярной доле этого вещества. Тогда энергия такой связи где, молярная доля воды в растворе. Известно, что капилляры с радиусом 105 см называют макрокапиллярами, а капилляры с радиусом 105 см микрокапиллярами. Внутренняя поверхность микропор очень велика по сравнению с поверхностью макропор. Поэтому при сорбции большое количество пара должно пройти через макропоры, чтобы адсорбироваться на поверхности микропор. Ю.Л. Кавказов экспериментально доказал, что в процессе сорбции при нормальном барометрическом давлении влагой заполняются только микрокапилляры (105 см). Макрокапилляры (105 см), заполненные влагой путем непосредственного соприкосновению с нею, отдают ее в атмосферу, полностью насыщенную водяными парами. Давление насыщенного пара над мениском макрокапилляров практически не зависит от радиуса капилляра и равно давлению насыщенного пара над плоской поверхностью свободной жидкости. Условием нарушения капиллярной связи является наличие испарения, когда парциональное давление пара над поверхностью материала выше соответствующего давления в окружающем воздухе. Капиллярная влага перемещается в теле как в виде жидкости (обычно из центральных слоев тела до зоны испарения), так и в виде пара (от зоны испарения через сухой слой материала наружу). Так как длина свободного пробега молекулы водяного пара при нормальном барометрическом давлении равна примерно 10-5 см, то перемещение пара в микрокапиллярах будет происходить путем эффузии (направленное движение одиночных молекул), а в макрокапиллярах путем диффузии (хаотическое движение молекул). Кроме капиллярно связанной влаги, надо учитывать и свободную воду, удержанную в дисперсной структуре механически. Количество свободной жидкости можно учесть, если от влажности намокания (при полном погружении тела в жидкость, т.е. в условиях двухфазной системы твердое тело жидкость и при отсутствии газовой фазы в составе системы) вычесть значение максимальной сорбционной влажности. Примерами тел, образующих данную форму связи влаги, являются любые гидрофильные тела. Необходимым условием нахождения в капиллярно-пористом теле влаги намокания является наличие пор, не заполняющихся влагой в атмосфере насыщенного воздуха. Парциальное давление пара над поверхностью влаги намокания равно соответствующему давлению над плоской поверхностью свободной воды. Условиями нарушения связи могут быть как механические способы удаления влаги, так и испарение. Е.Д. Казаков развил классификацию форм связи влаги с учетом ее биологических функций. Достижения структурной химии, молекулярной биологии, физики и других наук в области изучения воды и ее соединений на молекулярном уровне значительно обогатили наши познания о поведении влаги при технологической обработке пищевых продуктов. Однако, необходимо дальнейшее изучение деталей взаимодействия влаги с другими компонентами пищевых продуктов в зависимости от температуры, давления, соотношения компонентов и других факторов. Проведение таких исследований совместно с изучением изменения микроструктуры ткани и ее компонентов при тепловой обработке позволит рекомендовать оптимальные параметры кулинарной обработки пищевых продуктов с целью получения продуктов высокой пищевой ценности и качества. При изучении взаимодействия влаги с другими компонентами пищевых продуктов в процессе их переработке большой интерес представляет термографический метод анализа видов связи влаги с материалом, предложенным М.Ф. Казанским анализ изотерм сорбции и десорбции. Наряду с указанными методами применяются и другие методы анализа форм и энергии связи влаги в материалах: калоритмический метод, метод дифференциально сканирующей калориметрии, метод ядерно магнитного резонанса, метод экстракций, метод дифференциально термического анализа, метод термической гравиметрии и другие методы. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ОГЛАВЛЕНИЕ
|