Структура продукции

Показатели качества, определяющие кулинарную готовность

Пищевые продукты, являющиеся сырьем для производства продукции общественного питания, сложны по химическому составу и обладают комплексом различных свойств, которые в совокупности предопределяют качество полуфабрикатов, кулинарных изделий и блюд.

В процессе кулинарной обработки пищевых продуктов их свойства претерпевают существенные изменения, в результате которых пищевой продукт или сочетания пищевых продуктов приобретают новые свойства, позволяющие их использовать для дальнейшей обработки в случае производства полуфабрикатов или обеспечивающие их пригодность к употреблению в пищу в виде блюд или кулинарных изделий, которая определяется их кулинарной готовностью.

Цель кулинарной обработки — сделать продукцию пригодной к употреблению в пищу, и показателем этой пригодности является кулинарная готовность.

Показателями, характеризующими кулинарную готовность продукции, т.е. ее пригодность к употреблению в пищу, являются структурно-механические, физико-химические и органолептические показатели. Все перечисленные показатели тесно взаимоувязаны со структурой пищевых продуктов.

Среди разнообразия свойств, обусловливающих качество продукции общественного питания, определяющими являются свойства, связанные со структурой продукции. Именно формирование заданной структуры в конечном счете обусловливает качество кулинарных изделий и их кулинарную готовность.

Продукция общественного питания характеризуется многообразием структурных особенностей, которые определяются комплексом структурно-механических свойств.

Большинство пищевых продуктов содержит значительное количество (50...85 %) воды, а в некоторых овощах (помидоры, перец сладкий, салат, щавель, огурцы и др.) ее еще больше (90...95 %), но благодаря особому внутреннему строению и свойствам содержащихся в них компонентов (белки, углеводы, жиры) имеют определенную форму и структуру.

Одной из основных задач технологии продукции общественного питания является придание в процессе производства кулинарным полуфабрикатам, кулинарным, мучным кондитерским и булочным изделиям, а также блюдам заданной формы и структуры.

Структура (внутреннее строение) пищевых продуктов — это взаиморасположение их составных частей и устойчивые связи между ними, которые, в конечном счете, обеспечивают их целостность и тождественность самим себе.

Почти все пищевые продукты, так же как и продукция общественного питания, представляют собой гетерогенные многокомпонентные, многофазные дисперсные системы (особенно в случае взаимопроникновения компонентов, как это происходит во влажных коллоидных пористых материалах), обладающие внутренней структурой и специфическими физико-химическими, структурно-механическими и органолептическими свойствами.

Дисперсные системы пищевых продуктов чрезвычайно разнообразны по химической природе, составу, физическим свойствам и назначению. Они состоят из двух и более фаз, в которых дисперсионной средой является непрерывная фаза, а дисперсной фазой — раздробленная фаза, состоящая из частиц, не контактирующих друг с другом.

Дисперсные системы пищевых продуктов могут быть подразделены на пять типов:

• 1 тип — двухфазные системы, включающие твердую дисперс­ную и газовую фазы (мука, сахар, крахмал, поваренная соль, яичный порошок, сухое молоко, пищевые кристаллические кислоты, сухая горчица, порошкообразные пряности, какао порошок и др.);

• II тип — двухфазные системы, содержащие твердую фазу в жидкой дисперсионной среде (все виды суспензий и паст: фруктовые пюре и подварки, томатное пюре, вафельное тесто, молоч­ные продукты, инвертные сиропы, помадки и т. д.);

• III тип — трехфазные системы, образуемые твердой, жидкой и газообразными фазами (все виды сахарного и затяжного теста, бисквитное тесто, зефирная масса, дрожжевое тесто, выпеченный полуфабрикат из песочное теста и т. д.);

• IV тип — системы, образуемые жидкую фазу в жидкой дисперсионной среде (эмульсии);

• V тип — системы, содержащие газовую фазу в жидкой дисперсионной среде (пены).

Согласно классификации академика П. А. Ребиндера, в основе которой лежит характер связей между твердыми частицами, мицеллами и макромолекулами, структуры пищевых продуктов подразделяются на коагуляционные, конденсационно-кристаллизационные и смешанные — коагуляционно-кристаллизационные.

Одним из основных типов структур являются коагуляционные структуры, образующиеся в дисперсных системах путем взаимодействия между частицами и молекулами через прослойки дисперсионной среды за счет вандерваальсовых сил сцепления. Толщина прослойки соответствует минимуму свободной энергии. Термодинамически стабильны системы, у которых с поверхностью частиц прочно связаны фрагменты молекул, способные без утраты этой связи растворяться в дисперсионной среде.

В свою очередь, дисперсионная среда находится в связанном состоянии. Обычно эти структуры обладают способностью к самопроизвольному восстановлению после разрушения (тиксотропия). Нарастание прочности после разрушения происходит постепенно, обычно до первоначальной прочности. Толщина прослоек в определенной мере зависит от содержания дисперсионной среды. При увеличении ее содержания значения сдвиговых свойств обычно уменьшаются, а система из твердообразной переходит в жидкообразную. При этом степень дисперсности, то есть преобладающий размер частиц, даже при постоянной концентрации фазы оказывает влияние на состояние системы и ее прочность.

Коагуляционные структуры образуются в различных видах мучного теста на самых начальных стадиях смешения муки с водой; к ним относятся творожные массы, колбасные фарши, котлетные массы (мясные, рыбные, овощные) и др.

Наличие структуры придает дисперсной системе своеобразные механические свойства (упругость, пластичность, вязкость), которые непосредственно связаны с молекулярными взаимодействиями в этих системах, особенностями строения и теплового движения их структурных элементов (мицелл и макромолекул) и частиц твердых фаз с взаимодействием этих элементов друг с другом и с молекулами дисперсионной среды, которые определяют сопротивление, возникающее в структуре при механической обработке. С другой стороны, упруго-пластично-вязкостные и прочностные свойства систем определяют характер деформационных процессов.

В свете представлений, развитых П. А. Ребиндером, механические свойства коагуляционных структурированных дисперсных систем обусловливаются совокупностью двух различных основных причин:

• молекулярным сцеплением частиц дисперсной фазы друг с другом в местах контакта, т.е. в местах наименьшей толщины прослоек дисперсионной среды между ними. В предельном случае возможен полный фазовый контакт. Коагуляционное взаимодействие частиц вызывает образование структур с явно выраженными обратимыми упругими свойствами;

• наличием тончайшей пленки в местах контакта между частицами. Сближение двух частиц, окруженных оболочками жидкой дисперсионной среды, будет осуществляться без затраты работы и без изменения свободной энергии лишь до некоторого расстояния между ними. Начиная с этого расстояния между частицами появляются силы отталкивания, являющиеся результатом молекулярного сцепления жидкой фазы с поверхностью частиц. По данным некоторых исследователей, силы отталкивания появляются начиная с расстояния 0,1 мкм.

Снижение содержания жидкой дисперсионной среды в коагуляционных структурах сопровождается изменением прочностных характеристик структуры.

При обезвоживании коагуляционных структур (при увеличении дисперсной фазы) наблюдается переход к плотным и прочным структурам, в которых частицы связаны друг с другом прямыми точечными (атомными) контактами с площадью в несколько квадратных ангстрем, т.е. соизмеримой с размерами нескольких атомов или ячейкой кристаллической решетки. Прочность их повышается, но после определенного предела они перестают быть обратимо-тиксотропными. Восстанавливаемость структуры сохраняется в пластично-вязкой среде, когда разрушение пространственного каркаса происходит без нарушения сплошности.

При наибольшей степени уплотнения структуры и наименьшей толщине прослоек жидкой среды восстанавливаемость и пластичность исчезают, кривая прочности в зависимости от влажности дает излом.

При образовании коагуляционных структур во многих пищевых продуктах (продукции общественного питания) существенную роль играют поверхностно-активные вещества (ПАВ) и растворенные в воде белки, которые выступают в качестве эмульгаторов и стабилизаторов образуемых систем и могут существенно изменять их структурно-механические свойства (CMC).

Конденсационно-кристаляизационные структуры присущи натуральным продуктам, однако могут образовываться из коагуляционных при удалении дисперсионной среды или при срастании частиц дисперсной фазы в расплавах или растворах. В процессе образования эти структуры могут иметь ряд переходных состояний: коагуляционно-кристаллизационные, коагуляционно-конденсационные; их образование характеризуется непрерывным нарастанием прочности.

Основные отличительные признаки структур такого типа следующие: большая по сравнению с коагуляционными прочность, обусловленная высокой прочностью самих контактов; отсутствие тиксотропии и необратимый характер разрушения; высокая хрупкость и упругость из-за жесткости скелета структуры; наличие внутренних напряжений, возникающих в процессе образования фазовых контактов и влекущих за собой в последующем перекристаллизацию и самопроизвольное понижение прочности вплоть до нарушения сплошности, например растрескивание при сушке (выпеченные полуфабрикаты из теста — заварного, песочного и др.).

Рассматривая понятие «структура», выделяют три ее уровня: макроструктуру, видимую невооруженным глазом; микроструктуру, определяемую при помощи оптического микроскопа, и ультраструктуру, видимую только в электронном микроскопе. Микро- и макроструктуры дают представление о биологическом и преимущественно технологическом аспектах образования или преобразования структуры пищевых продуктов, ультраструктура — о химическом, физико-химическом и биохимическом строении структуры элементов.

Пищевые продукты по структуре можно разделить на следующие группы: жидкости (напитки, молоко и др.), плотные жидкости (масла, бульоны и др.), пластичные пищевые продукты (масло сливочное, маргарин, творог, котлетные массы из мяса, птицы, рыбы, овощные и др.), пластичные продукты гелевой структуры (желе, мармелад, студни, пудинги, муссы и др.), плотные продукты клеточной структуры (овощи, плоды), плотные продукты фибриллярной структуры (мясо, рыба, птица).

Тип структуры и структурно-механические свойства пищевых продуктов определяют их консистенцию. Консистенция является одним из сложнейших органолептических показателей, как пищевых продуктов, так и приготовленной из них продукции общественного питания.

Под консистенцией продуктов питания понимают те особенности их строения и физическое состояние, которые наиболее полно обнаруживаются как комплекс осязательных ощущений, возникающих в полости рта при разжевывании и глотании пищи. Поскольку потребитель в процессе пережевывании пищи кроме ощущения физического состояния продукции воспринимает ее вкус, запах и другие свойства, то следует говорить о комплексном восприятии качества продукции, в котором показатель консистенции является более значимым для определения состояния кулинарной готовности.

Продукцию общественного питания по структуре можно разделить на две группы:

• первая — продукция с нативной (природной) структурой;

• вторая — продукция со структурой, сформированной в процессе ее производства.

Для продукции первой группы (мясо, рыба, птица, субпродукты, овощи, крупы, бобовые, макаронные изделия и др.) определяющим показателем кулинарной готовности является консистенция, которая должна быть такой, чтобы продукт легко раскусывался и разжевывался, сохраняя при этом первоначальную форму. Продолжительность тепловой кулинарной обработки этой группы продукции до состояния готовности определяется количеством и сложностью строения структурообразующих ее компонентов. Остальные показатели качества (вкус, запах, сочность и др.) формируются в течение времени, необходимого для доведения продуктов до состояния готовности. Качество продукции этой группы в первую очередь определяется качеством исходного сырья.

Для подавляющего большинства продукции второй группы структура (консистенция) формируется в ходе технологического процесса их производства: на стадии приготовления полуфабрикатов, при тепловой кулинарной обработке полуфабрикатов, при охлаждении и т.д. В эту группу входят изделия и блюда из различных фаршей (мясных, рыбных, из птицы, овощей), муки, каш, яиц, творога, соусы, желированные блюда, крахмала, взбивные изделия, супы-пюре и др.

Структура (консистенция) продукции оценивается по органолептическим (нежность, жесткость, однородность, пористость, рыхлость, хрупкость, дисперсность, густота и др.) и структурно-механическим (вязкость, упругость, пластичность, напряжение сдвига, прочность и др.) показателям.

При органолептической оценке ощущаемая структура является результатом комплексного восприятия нескольких показателей, среди которых, как правило, один является доминирующим.

Таким образом, структура продукции общественного питания характеризуется совокупностью органолептических и структурно-механических свойств, которые являются производными микроструктуры, т.е. структуры, формирующейся вследствие физико-химических взаимодействий на молекулярном уровне между водой, белками, углеводами, жирами и другими структурными компонентами, входящими в рецептуру продукции.

Для формирования устойчивых пищевых систем продукции второй группы, обладающей составом и структурой, отвечающим требованиям потребителей, в их технологиях определяющее значение имеют технологические факторы и структурообразующие свойства рецептурных компонентов.

К технологическим факторам в зависимости от вида продукции относятся: степень измельчения, дисперсность, интенсивность и продолжительность перемешивания, взбивания, температура нагревания или охлаждения, последовательность соединения рецептурных компонентов, формование и др.

Структурообразователи — это вещества, формирующие структуру (консистенцию) продукции. Их можно разделить на две группы: структурообразователи, содержащиеся в натуральных пищевых продуктах (белки, крахмал, пектиновые вещества, жиры и др.), и вещества, добавляемые в рецептуру продукции для формирования ее структуры (эмульгаторы, студнеобразователи, пенообразователи, связующие вещества, загустители и др.).

Стабилизаторы вносят в состав продукции общественного питания с разными технологическими целями: для загущения, эмульгирования, водоудержания, пенообразования, гелеобразования и других целей.

Эмульгаторы — вещества, уменьшающие поверхностное натяжение и способные образовывать адсорбционные слои на границе раздела фаз. Такая способность связана с поверхностно-активными свойствами этой группы веществ, которые содержат полярные гидрофильные и неполярные гидрофобные группы атомов. Добавление эмульгатора в пищевые системы способствует при определенных условиях образованию и поддержанию в однородном дисперсном состоянии смеси несмешивающихся фаз (например, масло и вода). В кулинарной практике роль эмульгаторов выполняют яичные белки (лецитин), желатин, альгинаты и др.

Студне- (геле-) образователи — это вещества, способные формировать при определенных условиях (концентрация, температура и др.) трехмерные структурные гели, относящиеся к конденсационно-кристаллизационным нетискотропным структурам. В кулинарной практике в качестве студнеобразователей используют агар-агар, желатин, соли альгиновых кислот (альгинат натрия) для приготовления студней, желе, муссов, кремов и другой продукции.

Загустители — вещества, образующие в воде высоковязкие растворы. Загустители, введенные в кулинарную продукцию в процессе ее приготовлении, связывают воду, в результате чего пищевая коллоидная система теряет свою подвижность и консистенция продукции изменяется целенаправленно. С повышением концентрации растворов их вязкость возрастает, и при определенных значениях структура системы может перейти из коагуляционной в конденсационно-кристаллизационную. Широко используемым загустителем в кулинарии является крахмал.

Пенообразователи — вещества, способные образовывать защитные адсорбционные слои на поверхности раздела жидкой и газообразной фаз. Эти вещества не только способствуют образованию пены, но и обеспечивают ее устойчивость. Лучшим пенообразователем являются белки (яичные, меланж, желатин), а также модифицированные крахмалы, пектины. Эту роль они выполняют при замесе бискитного теста, приготовлении муссов, самбуков, кремов, суфле, пудингов и др. Пенообразующая способность природных пенообразователей и устойчивость пены зависят от ряда факторов: вида пенообразователя, его концентрации, рН-среды, присутствия различных пищевых добавок.

Следует заметить, что во многих сладких блюдах (муссы, суфле, пудинги и др.) один и тот же рецептурный компонент (структурообразователь) выполняет одновременно роль пенообразователя, загустителя и гелеобразователя.

К структурообразователям, используемым для формирования структуры продукции общественного питания, предъявляются ряд требований: они должны быть безопасными для здоровья потребителей; соответствовать требованиям нормативной документации по чистоте и идентичности; химически инертны по отношению к компонентам кулинарной продукции (не окислять жиры, не разрушать витамины и т.д.); быть бесцветными (водные растворы), лишенными вкуса и запаха; должны проявлять способность к гелеобразованию; их водные растворы при определенных значениях рН, концентрации и температуры должны обладать структурной вязкостью; желательно, чтобы они были естественным компонентом пищевых продуктов; обладать адгезией по отношению к поверхности компонентов, входящих в состав продукции.

Механизм образования структуры продукции общественного питания зависит от структурообразователя, состава той рецептурной композиции, в которую он вводится и технологических условий обработки.

Таким образом, тип структуры продукции и консистенцию обусловливают ее качественные и технологические показатели и поведение их в процессах деформирования. Для их описания используются кривые течения или деформации (реограммы), которые связывают между собой напряжение и скорость деформации (деформацию).

Дата добавления: 2014-01-20