Главная / Химия / Исследовательская работа студентов на тему "Пищевые студни"

Исследовательская работа студентов на тему "Пищевые студни"


Тираспольский техникум коммерции


Учебно-познавательный

проект


нhello_html_m5c8c7567.gifа тему:



hello_html_m3d721566.png

hello_html_48444086.png


Работу выполнил:


Коваленко Эдуард,

сhello_html_m72c1bae3.jpgтудент группы №29

по специальности «Технология

продукции общественного питания»


Научные руководители:


Бурля К.И.,

пhello_html_m79bb1768.pngреподаватель технологии

пhello_html_21f5e608.pngродукции общественного питания


Терехова В.А.,

преподаватель химии высшей

квалификационной категории



Тирасполь, 2010

Содержание

Введение......................................................................................3

  1. Состав, свойства и получение студней............................4

    1. Желирующие вещества...............................................4

1.2. Получение студней......................................................15

1.3. Физико-химические свойства студней....................18

1.4. Синерезис или отмокание студней...........................19

II. Пищевые студни..................................................................21

2.1. Мармелад.......................................................................21

2.2. Кисели............................................................................21

2.3. Желе................................................................................23

2.4. Муссы.............................................................................25

2.5. Самбуки.........................................................................25

2.6. Кремы.............................................................................25

2.7. Студень или холодец....................................................26

Практическая часть.................................................................27

Заключение................................................................................28

Выводы.......................................................................................29

Литература.................................................................................30







Введение


Пищевые студни (гели) имеют большое значение для здоровья человека, поэтому обязательно должны быть включены в его рацион питания. Они выводят токсины и радионуклиды, нормализуют работу пищеварительной системы, улучшают работу печени, оказывают благотворное влияние на здоровье кожи, волос и ногтей.

О лечебном эффекте холодца при болезнях суставов знали еще наши далекие предки. Например, в памятнике русской литературы «Домострое» (XVI век) можно прочитать рецепт приготовления холодца из птицы и рекомендации при каких заболеваниях опорно-двигательного аппарата его следует употреблять в пищу. Холодцы, заливные блюда, студни, наваристые супы используются не только для лечения заболеваний суставов, но и для повышения иммунного статуса организма человека. Самое главное при варке не удалять хрящи, кости, связки, наиболее богатые мукополисахаридами.

На десерт можно готовить фруктовые желе, которые не только приятны на вкус, но и содержат много витаминов, а также желатин, который также представляет собой продукт богатый мукополисахаридами.

Рекомендуемые продукты питания являются неотъемлемой частью лечения остеоартрозов и остеохондроза.

Желирующие вещества относятся к группе питательных веществ, которые не подвергаются расщеплению в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Они доходят в неизмененном виде до толстого кишечника, где стимулируют рост бифидо- и лактобактерий, являясь для них полезной и благоприятной питательной средой. Эти вещества подавляют активность патогенных бактерий, вирусов и грибов. Они восстанавливают нарушенный баланс микроорганизмов в кишечнике и устраняют дисбактериоз, уменьшают проявления аллергии, улучшают усвоение витаминов и минералов, замедляют всасывание глюкозы, снижают содержание холестерина, что способствует профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, участвуют в регуляции женских половых гормонов.

Для приготовления пищевых студней применяют различные желирующие вещества – крахмал, желатин, агароид, фурцелларан, альгинат натрия, модифицированные крахмалы, пектиновые вещества, которые обладают способностью набухать, растворяться и при определенной температуре образовывать студнеобразные массы. Эти свойства необходимы, для того чтобы приготовить желированные блюда и соблюдать диеты.

Желирующие вещества или гелеобразователи бывают животного (желатин) и растительного (полисахариды) происхождения. Желатин получают из коллагена, содержащегося в костях, хрящах и сухожилиях убойных животных. В группу растительных гелеобразователей входят пектины, крахмал и модифицированные крахмалы, полисахариды морских растений и др.

Структура и прочность пищевых студней могут сильно различаться в зависимости от химического состава пищевого продукта и природы самого желирующего вещества. Отсюда различными являются и механизмы желирования пищевых систем.

I. Состав, свойства и получение студней


    1. Желирующие вещества


Сырье, используемое в производстве кондитерских изделий, можно разделить на основное и дополнительное. Основное сырье формирует структуру кондитерских изделий.

Основным сырьем являются сахар, патока, какао-бобы, орехи, фруктово-ягодные полуфабрикаты, пшеничная мука, крахмал, жиры, на долю которых приходится 90% всего применяемого сырья.

Дополнительное сырье придает кондитерским изделиям пикантность, эстетичный внешний вид, улучшает структуру, удлиняет сроки хранения. К дополнительному сырью относятся студнеобразователи, пищевые кислоты и красители, ароматизаторы, эмульгаторы, пенообразователи, влагоудерживающие добавки и др.

Желирующие вещества - класс натуральных пищевых добавок, улучшающих консистенцию готового продукта. К данному классу относятся: агары, агароиды, пектины, желатин и др. Они применяются в таких отраслях пищевой промышленности как кондитерская (желейный мармелад, пастила, зефир), молочная, рыбная, мясная, консервная.

Загустители и гелеобразователи (желирующие вещества) — это вещества, используемые в малых количествах, увеличивают вязкость пищевых продуктов, создают желеобразную структуру мармеладных изделий и конфет с желейными корпусами, а также стабилизируют пенную структуру пастильных изделий, сбивных корпусов конфет. Четкое разделение между загустителями и гелеобразователями не всегда возможно, так как есть вещества, обладающие в разной степени как свойствами загустителей, так и свойствами гелеобразователей. Некоторые загустители при определенных условиях могут образовывать прочные гели.

Пищевые добавки - студнеобразователи издавна используются в различных отраслях пищевой промышленности, в том числе:

в кондитерском производстве для приготовления мармелада, желейных конфет, пастилы, зефира и т. п.;

в молочной промышленности – при производстве мороженого, йогуртов, низкожирной сметаны, кисломолочных напитков с низким содержанием жира и белка;

в мясной промышленности – для изготовления консервов типа «мясо в желе», в качестве наполнителей в колбасных изделиях и др.

Пищевые добавки - студнеобразователи можно разделить на натуральные и получаемые искусственным путем. К натуральным относятся пектины, агар и другие ему подобные вещества, получаемые из водорослей, растительные и биологические камеди, желатин. К искусственным относятся такие вещества как карбоксиметилцеллюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы и др.

Принцип получения натуральных студнеобразователей заключается в следующем:

1. экстрагирование студнеобразователя из растительного сырья горячей подкисленной водой;

2. очистка жидкого экстракта центрифугированием или фильтрацией (одной или несколькими);

3. осаждение студнеобразователя из раствора изопропиловым спиртом или другим реагентом с последующей промывкой или нейтрализацией. В случае выделения пектинов получают высокоэтерифицированный или высокометоксилированный пектин. Поэтому затем проводят деэтерификацию высокоэтерифицированных пектинов кислотой, щелочью или аммиаком, получая при этом низкоэтерифицированные или низкоэтерифицированные амидированные пектины:

сушка;

измельчение;

стандартизация сахаром и другими добавками.


Агар

Агар - это плотный студень, который образуется из полисахаридов красных водорослей: анфельции Ahnfeltia, грацелярии Gracilaria, желидиум Gelidium.

Агар незначительно растворяется в холодной воде, но хорошо набухает в ней. В горячей воде образует коллоидный раствор, который при остывании дает хороший прочный студень со стекловидным изломом.

В агарах в различных соотношениях находятся функциональные группы углеводного характера (-СНОН), карбоксильные группы (-СООН), сульфоксильные группы (-SOH).

Преимущества агара: высокая желирующая способность и высокая температура застывания. Так, 1,5% - ный раствор образует студни после охлаждения до 32-39ºС. Однако, агар нельзя использовать при приготовлении муссов и самбуков, т.к. в процессе взбивания он очень быстро застывает.

Агар применяется при производстве желейного мармелада, желе, пудингов, мясных и рыбных студней, аналогов икры, изделий из овощей и фруктов, мороженого, пастилы, зефира, суфле, сыра, соков, молочных желейных десертов, йогуртов, сметаны, сгущенного молока и прочих пищевых продуктов.


Агароид

Агароид (черноморский агар) получают из водорослей филлофлоры, растущих в Черном море. По желирующей способности он в 2 раза превосходит желатин. Агароид перед использованием замачивают на 30-50 мин в 20-кратном количестве воды. Избыточную влагу с перешедшими в нее низкомолекулярными фракциями полисахаридов и другими балластными веществами удаляют фильтрованием через ткань и не используют. Масса агароида при набухании увеличивается в 8-10 раз.

Набухший агароид при 75ºС и выше хорошо растворяется и образует способные к застудневанию растворы. Растворы с концентрацией агароида 1,5% образуют студень при 15-17ºС и плавятся при 40-44ºС. Высокая температура плавления студней позволяет хранить их при комнатной температуре без нарушения формы и обусловливает оформление блюд при отпуске – в креманках или на противнях.

Студни агароида бесцветны, не имеют постороннего запаха и более прозрачны, чем студни желатина. При нагревании подкисленных растворов до 60ºС и выше студнеобразующие свойства агароида ухудшаются. Поэтому при изготовлении блюд желирующая смесь после подкисления должна иметь температуру не выше 60ºС. Для ослабления термолиза (разложения в присутствии воды при нагревании) и улучшения органолептических свойств готовых изделий рекомендуется вводить в растворы лимоннокислый натрий НООС–СН2-С(ОН)(СООН)-СН2-СООNa. (до 0,3% массы готового изделия). Лимоннокислый натрий снижает температуру плавления до 35-40ºС, улучшает консистенцию, придает ему эластичность, смягчает избыточную кислотность.


Фурцелларан

Фурцелларан (датский агар) – это экстракт морских водорослей фурцеллярии, произрастающих в водах северных морей. По химической природе он близок к агару и агароиду.

При концентрации 0,5-1% фурцелларан образует студни без посторонних вкуса и запаха, с температурой застудневания 25,2ºС, температурой плавления 38,1ºС. Растворы фурцелларана выдерживают автоклавирование без потерь прочности студня. Однако нагревание в кислых растворах (рН <5) приводит к гидролизу фурцелларана.

Так же как и в случае использования агароида для ослабления термолиза (разложения в присутствии воды при нагревании) и улучшения органолептических свойств готовых изделий рекомендуется вводить в желирующие растворы лимоннокислый натрий (до 0,3% массы готового изделия).


Альгинаты

Среди всех получаемых полисахаридов из морских водорослей самая большая доля приходится на альгинаты — натриевые, калиевые, кальциевые соли альгиновой кислоты, экстрагируемые из бурых водорослей.


hello_html_51575e8f.pngальгиновая кислота


По данным экспертов Всемирной Организации Здравоохранения, допустимая суточная доза потребления альгинатов составляет до 50 мг на 1 кг веса тела человека, а это существенно выше той дозы, которая может поступить в организм с пищевыми продуктами. Основным свойством альгинатов является способность образовывать особо прочные коллоидные растворы, отличающиеся кислотоустойчивостью.

Растворы альгинатов безвкусны, почти без цвета и запаха. Они не коагулируют при нагревании и сохраняют свои свойства при охлаждении, при замораживании и последующей дефростации. Поэтому наиболее широко альгинаты применяются в пищевой промышленности в качестве студнеобразующих, желирующих, эмульгирующих, стабилизирующих и влагоудерживающих компонентов.

Добавление 0,1–0,2% альгината натрия в соусы, майонезы, кремы улучшает их взбиваемость, однородность, устойчивость при хранении и предохраняет эти продукты от расслаивания.

Введение 0,1–0,15% альгината натрия в варенье и джемы предохраняет их от засахаривания. Альгинаты вводятся в состав мармеладов, желе, разнообразных заливных блюд.

Их добавление в состав различных напитков предупреждает выпадение осадка. Альгинат натрия может использоваться также в качестве загустителя при производстве безалкогольных напитков. Сухой порошкообразный альгинат натрия используют для ускорения растворения сухих порошкообразных и брикетированных пищевых продуктов (растворимые кофе и чай, порошкообразное молоко, кисели и т. д.).

Альгинаты применяются для приготовления формованных продуктов — аналогов рыбного филе, фруктов и т.д., широко используются для приготовления гранулированных капсул, содержащих текучие пищевые продукты.

Водные растворы солей альгиновой кислоты используют для замораживания филе мяса, рыбы и морских беспозвоночных животных. За последние десятилетия особенно быстро росло потребление альгината для приготовления сливочного мороженого, которому он придает нежную консистенцию и значительно увеличивает стабильность при хранении.


Желатин

Желатин (французское gélatine, от лат. gelatus - замерзший, застывший), смесь белковых веществ животного происхождения с различной молекулярной массой (50-70 тыс.), не имеет вкуса и запаха. Желатин изготовляют из костей, сухожилий, хрящей и т.п. путем длительного кипячения с водой. При этом коллаген, входящий в состав соединительной ткани, переходит в глютин. Полученный раствор выпаривают, осветляют и охлаждают до превращения в желе, которое разрезают на куски и высушивают. Желатин бывает листовой и измельченный. Готовый сухой желатин - без вкуса, запаха, прозрачный, почти бесцветный или слегка желтый. В холодной воде и разбавленных кислотах сильно набухает, но не растворяется. Набухший желатин при нагревании растворяется, образуя клейкий раствор, который застывает в студень.

Достаточно прочные студни образуются при концентрации желатина в системе 2,7-3,0%. Не рекомендуется длительно кипятить растворы желатина, т.к. студнеобразующая способность системы уменьшается. Во избежание образования комков никогда не добавляйте воду в желатин, а только желатин в воду. Для увеличения прочности студня рекомендуется выдерживать после образования в течение 30-60 минут при температуре застудневания, после чего переносить в охладительные камеры. Температура плавления студня с массовой долей желатина 10% составляет 32ºС.

При взбивании растворов желатина образуется пена. Этот процесс используется для приготовления муссов и самбуков. Для получения устойчивой, не отделяющей жидкость пены с механическими свойствами, позволяющими наливать ее в формы, взбивание следует проводить при температуре, близкой к застудневанию.


Каррагинан

Каррагинан получают из красных водорослей рода Rhodophyceae, чаще всего Chondrus crispus, которые произрастают вдоль побережья северной части Атлантического океана. Водоросли похожи на листики петрушки и растут на скалах на глубине до трех метров. Их часто называют «мхами».

По составу каррагинан является гидроколлоидом, состоящим, главным образом, из калиевых, натриевых, магниевых и кальциевых сульфатных сложных эфиров галактозы, а также из сополимеров ангидрогалактозы. Относительное содержание катионов в каррагинане можно изменять во время технологического процесса до такой степени, что один из них становится доминирующим. Обычно имеют дело с калиевой, натриевой или кальциевой солями каррагинана. Полимерная молекула каррагинана состоит приблизительно из 100 остатков галактозы и структурные вариации различных функциональных групп и связей в ней огромны.

Каррагинан, подобно большинству гидроколлоидов, растворяется в воде и нерастворим в большинстве органических растворителей. На характер растворения каррагинана в воде влияют следующие факторы:

тип каррагинана;

присутствующие противоионы;

присутствие других растворителей;

температура и рН среды.

Кислота и окисляющие вещества могут гидролизовать каррагинан в растворе, и привести к потере желирующей способности. Степень кислотного гидролиза обусловлена температурой, кислотностью и продолжительностью обработки.

Для минимальной деградации предпочтительной является кратковременная обработка при высокой температуре. Не следует подвергать растворы каррагинана тепловой обработке при значениях рН ниже 3,5. При рН = 6 или выше растворы каррагинана выдерживают производственные условия, встречающиеся при стерилизации консервов в банках. Кислотный гидролиз имеет место только тогда, когда каррагинан находится в виде раствора. Когда каррагинан находится в состоянии геля, кислотный гидролиз не происходит. Каррагинан является термически обратимым желирующим агентом. Студнеобразование получается только в присутствии ионов калия или кальция. Несмотря на то, что каррагинан является более слабым желирующим агентом, чем агар, он достаточно широко используется. Это объясняется его способностью образовывать студни самой разнообразной текстуры.

Каррагинаны в качестве желе и студнеобразователей используются как в чистом виде, так и в смеси с другими веществами подобной природы. Например, хорошие результаты дает совместное использование каррагинанов с растительными камедями и пектинами. Каррагинан используют в качестве желирующего средства для мясных и рыбных заливных блюд; разнообразных желе, пудингов; а также изделий из овощей и фруктов в концентрациях от 2 до 5г/л.

Вследствие стабилизирующего и эмульгирующего действия его добавляют к напиткам из какао с молоком в концентрации 200 – 300 мг/л в зависимости от жирности напитка. При приготовлении мороженого добавление каррагинана предотвращает образование крупных кристаллов льда. В пивоварении препараты на основе «ирландского мха» широко используют для повышения выхода солодового экстракта, сокращения продолжительности брожения, облегчения фильтрации сусла и пива, для повышения их прозрачности, а также с целью улучшения вкуса и аромата.


Камеди

Растительных камедей, наиболее широко применяемых в пищевой промышленности в качестве студнеобразователей, известно не так много. Их используют, как правило, в сочетании друг с другом или в смеси с другими студнеобразователями – пектинами или каррагинанами.

Камедь рожкового дерева (Е 410). Камедь семян (бобов) рожкового дерева Ceratonia siliqua, стручки которого известны под названием цареградских, находит применение как загуститель и стабилизатор. Состоит в основном из галактоманнана (галактозы и маннозы в соотношении 1:4).

hello_html_m6a5b3951.png

Гуаровая камедь или гуаран (Е 412). Получают его из индийского растения Cyamopsis tetragonolobus. По своему строению это также галактоманнан, однако, он содержит больше галактозы, нежели рожковая камедь (соотношение маннозы и галактозы 2:1) Это соотношение обеспечивает ей более высокую гидрофильность, чем у камеди рожкового дерева даже при низких температурах. Однако гуаровая камедь обладает менее прочной структурой и, в отличие от камеди рожкового дерева, не дает синергического эффекта с каррагинаном.

Трагант или трагакант (Е 413). Трагант – это смесь нейтральных и кислых полисахаридов, образованных в основном на базе L-арабинозы, D-ксилозы, D-галактозы и галактуроновой кислоты.

hello_html_m610644f2.pngарабиноза hello_html_m1d219d50.pngксилоза

hello_html_2e9cb306.pngгалактоза hello_html_m6456958b.pngгалактуроновая кислота

Тарагант добывают из растений вида Astragalus gummifer, произрастающих в основном на Ближнем Востоке. Его используют как в пищевой промышленности, так и в фармакологии в качестве связывающего вещества.

Камедь карайи (Е 416). Камедь карайи или индийский трагант получают из дерева Sterculia ureus, произрастающего в Индии. Его часто путают с трагантом.

Гуммиарабик (Е 414). Гуммиарабик – это полисахарид, в состав которого входит D-галактоза, L-арабиноза, L- рамноза и D-глюкуроновая кислота.

hello_html_cd712ad.pngрамноза hello_html_45a3445.pngглюкуроновая кислота

Его добывают из африканских и азиатских видов акации, в основном из Acacia senegalica или Acacia arabica. В пищевой промышленности применяется как связывающее вещество и стабилизатор.

Наиболее широко известной камедью, полученной путем биологического синтеза, на сегодняшний день является ксантановая камедь.

Ксантановая камедь (Е 415) является полисахаридом микробного происхождения, продуктом метаболизма бактерий Xanthomonas campestris. Строение молекулы ксантановой камеди подобно строению молекулы целлюлозы. В ее состав входят также эфирные группы маннозоацетата, маннозы и глюкуроновой кислоты.

hello_html_m1e7d8c8f.png

Молекулярная масса составляет несколько миллионов единиц. Благодаря такому строению ксантановая камедь обладает уникальными вязкостными свойствами. Растворы ксантановой камеди очень устойчивы к повышенным температурам даже в присутствии кислот и солей. Они также проявляют прекрасную стабильность при многократном замораживании и оттаивании. После жесткой тепловой обработки, например стерилизации, вязкость растворов ксантановой камеди восстанавливается. Ксантановая камедь безвкусна и не оказывает влияния на вкус других компонентов продукта. Ксантановая камедь хорошо совместима с большинством студнеобразователей, таких как пектин, желатин, каррагинан, крахмал и т.д. В пищевой промышленности используется как загуститель, стабилизатор, эмульгатор, связывающий агент.

Все перечисленные камеди разрешены Объединенным экспертным комитетом ФАО/ВОЗ к использованию в пищевой промышленности. В России их применение также разрешено.

Применение перечисленных стабилизаторов на основе растительных камедей позволяет:

- повысить вязкость продуктов;

- улучшить и сохранить на протяжении всего времени хранения консистенцию продуктов;

- компенсировать низкое качество сырья;

- варьировать технологию производства.

Существуют два способа подготовки камедей к внесению:

1. Препараты смешивают с другими ингредиентами и добавляют в водную фазу продукта.

2. Препараты смешивают с сухими ингредиентами. Полученную смесь диспергируют в масле. Затем масляную эмульсию добавляют в воду при сильном перемешивании. Эти стабилизаторы могут использоваться как в горячем, так и в холодном процессе.


Крахмал

Крахмал является резервным полисахаридом. Он представляет собой главный компонент картофеля и зерна. Крахмал в химическом отношении является смесью полимеров амилазы и амилопектина.

Амилоза – это линейный полимер, который состоит из 1000 до 8000 остатков α - глюкозы, растворимый в воде и составляющий 10-15 % от общей массы крахмала.

hello_html_1d8509da.png

Амилопектин – это разветвленный полимер, который состоит из 5000-6000 остатков α – глюкозы, нерастворимый в воде и составляющий 85-90% от общей массы крахмала.

hello_html_3d17f6f1.png

При нормальной температуре крахмальные зерна не растворяются в воде. Но при увеличении температуры крахмальные зерна набухают, образуя при этом вязкий коллоидный раствор, который при охлаждении приводит к образованию студня (клейстер).

При нагревании в результате клейстеризации крахмалы образуют студни, плотность и температура застудневания которых зависят от концентрации крахмала. Для получения студней, сохраняющих форму при комнатной температуре (густые кисели), концентрация картофельного крахмала должна быть около 8%, а для студней, не застывающих при комнатной температуре (кисели полужидкие и средней густоты), - 3,5-5%. Поскольку студни картофельного крахмала прозрачны, его используют для приготовления фруктово-ягодных киселей.

Кукурузный крахмал дает очень нежные, но непрозрачные студни. Поэтому его применяют только для приготовления молочных киселей.

Таблица «Химический состав крахмала»


Название веществ

Содержание на 100 г, %

Картофельный

Кукурузный

Вода

20

13

Белки

0,1

1,0

Жиры

Следы

0,6

Углеводы усвояемые

79,6

85,2

Зола

0,3

0,2

Минеральные вещества (Na, K, Ca, P, Mg)

0,1

0,07


Преимуществами крахмалов как желирующих веществ являются дешевизна, способность образовывать вязкие или застывающие растворы при заваривании. Температура начала клейстеризации картофельного крахмала 62ºС, кукурузного - 64ºС. Сахар повышает температуру клейстеризации крахмала.

Недостатком крахмалов является способность их клейстеров разжижаться при длительном нагревании в результате разрушения набухших крахмальных зерен. Это приводит к разжижению киселей при кипячении или медленном охлаждении. Кроме того, крахмальный клейстер в значительной степени подвержен синерезису, что при хранении иногда приводит к помутнению его и отделению влаги. Высокая вязкость крахмальных клейстеров затрудняет изготовление киселей, особенно густых.

Для растворения крахмала не требуется предварительное набухание; для получения однородного клейстера его предварительно заливают 4-5 кратным количеством холодной кипяченой воды или отвара и хорошо размешивают.

Использование немодифицированных крахмалов в пищевой промышленности ограничено. Немодифицированные гранулы легко впитывают влагу, быстро набухают, разрушаются и теряют вязкость.


Модифицированные крахмалы (крахмалы с заданными свойствами)

Крахмалы модифицируют для того, чтобы усилить или ослабить их природные качества в соответствии с поставленными технологическими требованиями к качеству продукта: с целью увеличения вязкости, улучшения связывания влаги, повышения стабильности, улучшения вкуса и придания блеска, для обеспечения желирования, диспергирования, с целью замутнения.

На сегодняшний день в качестве пищевых добавок в отдельную группу выделено девятнадцать видов модифицированных крахмалов (Е 1400...1405, 1410...1414, 1420...1423, 1440, 1442, 1443, 1450).

При выборе модифицированного крахмала для конкретного применения следует учитывать влияние других ингредиентов, входящих в состав продукта, на набухание и конечную вязкость крахмала. Например, кислоты разрушают водородные связи, ускоряя набухание гранулы. Растворимые твердые вещества препятствуют набуханию, связывая воду, необходимую для гидратации. Жиры и белки способны обволакивать крахмал, что замедляет гидратацию гранулы и снижает скорость увеличения вязкости.

При выборе наиболее подходящего крахмала нужно также учитывать температуру технологического процесса, продолжительность выдержки при этой температуре и интенсивность механического воздействия. Чем выше температура, чем сильнее механическое воздействие и больше время действия этих факторов, тем больше набухает гранула и тем выше ее хрупкость и чувствительность к разрушению.

Окисленные крахмалы – это крахмалы, в которых часть первичных спиртовых групп окислена в карбоксильные. Их используют в качестве загустителя при производстве таких продуктов, как кетчупы, соусы и т. п. У них более низкая температура клейстеризации, чем у нативных и кислотно-модифицированных крахмалов.

Набухающие (прежелатинизированные) крахмалы, получают путем быстрого высушивания тонкого слоя концентрированной крахмальной суспензии на вальцовых сушилках при температуре выше температуры клейстеризации, с последующим измельчением пленки. Обработанные таким образом крахмалы способны набухать при смешивании с холодной водой, образуя клейстеры, пасты, гели. Лучший из них – картофельный набухающий крахмал. Набухающие крахмалы предназначены для приготовления пищевых продуктов, не требующих варки, а также в кондитерской и хлебопекарной промышленности при составлении сухих кексов, в качестве загустителей фруктовых начинок для пирогов, при приготовлении холодных пудингов. Однако студни из таких крахмалов не обладают достаточной стойкостью при хранении. Их следует применять в сочетании с другими студнеобразователями– желатином, пектином и т.п. В чистом виде набухающие крахмалы предназначены для продуктов быстрого приготовления.

Крахмалы с поперечными связями («сшитые») получают методом кросслинкинга. Они обладают хорошей устойчивостью к действию высоких температур, кислот, механическому воздействию. Предназначены для использования в продуктах, подвергающихся замораживанию и тепловому воздействию.

Из сложных эфиров крахмала предпочтение следует отдать крахмалам, содержащим фосфатные группы – крахмал-фосфатам. Они растворимы в холодной воде, устойчивы к ретроградации, не изменяют своих качеств при многократном замораживании и оттаивании. Отличаются повышенной конечной вязкостью, устойчивы к механическому воздействию.

Модифицированные крахмалы используются в различных отраслях пищевой промышленности. В кондитерском производстве их можно использовать в качестве студнеобразователей в производстве желейных и помадных конфет, лукумов, жевательных конфет, глазурей. В производстве мучных кондитерских изделий их используют при выпечке печенья, бисквитов, вафель, для приготовления сухих и жидких кремов.

В масло-жировой промышленности модифицированные крахмалы вводят в состав низкокалорийных салатных заправок, маргарина, жиросодержащих эмульсий, майонеза. При добавлении их к твердым маслам и жирам они улучшают структуру и пластичность продукта.

В молочной промышленности модифицированные крахмалы используют для приготовления продуктов типа йогурта. Добавка к молоку желатина и крахмала дает возможность увеличить выход пастеризованных сливок. В качестве структурообразователя модифицированные крахмалы применяют в производстве плавленых сыров.

В мясной промышленности модифицированные крахмалы используют как связующие, влаго- и жироудерживающие вещества, вводя их в мясные фарши, например, для пельменей, бифштексов и т. п.

В хлебопечении и макаронном производстве модифицированные крахмалы используют для улучшения структурно-механических свойств теста, замедления черствения хлеба. При этом их можно использовать как индивидуально, так и в комплексе с другими компонентами.

Экспертный комитет ФАО/ВОЗ отмечает, что без каких-либо ограничений в пищевой промышленности допустимо использование только ферментно обработанных крахмалов, а также окисленных с помощью оксида пропилена. Не рекомендуется использовать в пищевой промышленности модифицированные крахмалы, «сшитые» эпихлоргидрином. Для ряда других модифицированных крахмалов Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ отмечает, что их суточное потребление следует рассматривать как неуточненное.

Модифицированные крахмалы используются в хлебопекарной, кондитерской промышленности, а также при производстве мороженого.


Пектины

Пектин – это очищенный углевод, полученный в результате водной экстракции растительного сырья. Количество и состав пектинов, содержащихся в растениях, зависит от их вида. Пектины содержатся в ягодах, фруктах, клубнях и стеблях растений. Способны образовывать студень в водном растворе только в присутствии сахара и кислоты. Массовая доля пектина 0,8-1,2%, сахара 65-70%, кислоты 0,8-1% (рН 3-3,2).

Лучшие пектины - яблочный и цитрусовый. Это связано с тем, что у них большая величина молекулярной массы (степени полимеризации), большое количество метильных групп, входящих в состав молекулы (степень метоксилирования), высокое содержание свободных карбоксильных групп. Чем выше степень метоксилирования, тем лучше желирующие свойства пектина.

Используются пектины для производства фруктово-ягодного мармелада, желе, джемов, пастилы, зефира, фруктово-ягодных наполнителей. Применение пектинов целесообразно при организации профилактического питания, т.к. они способны связывать в кишечнике такие вредные вещества, как соединения свинца, олова, стронция, молибдена и ртути.


    1. Получение студней


Студни высокомолекулярных веществ могут быть получены в основном двумя путями: методом застудневания растворов полимеров и методом набухания сухих высокомолекулярных веществ в соответствующих жидкостях.


Застудневание или желатинирование

Процесс перехода раствора полимера или золя в студень называется застудневанием. Застудневание связано с увеличением вязкости и замедлением броуновского движения и заключается в объединении частиц дисперсной фазы в форме сетки или ячеек и связывании при этом всего растворителя.

На процесс застудневания существенно влияет природа растворенных веществ, форма их частиц, концентрация, температура, время процесса и примеси других веществ, особенно электролитов. У растворов высокомолекулярных веществ на способность застудневать влияет главным образом форма их макромолекул. Хорошо протекают процессы застудневания в растворах, состоящих из палочковидных или лентообразных по форме частиц. При наличии таких форм легко возникают крупноячеистые структуры, которые могут поглощать большие количества жидкости. С повышением концентрации способность к застудневанию увеличивается, так как при этом уменьшается расстояние между частицами. Для каждого растворителя данной температуре существует некоторая предельная концентрация, ниже которой он не застудневает. Так, для желатина при комнатной температуре предельной концентрацией является 0,5%, для агар-агара 0,2%.

Способность застудневать увеличивается при понижении температуры, так как при этом уменьшается подвижность частиц и облегчается их сцепление. При повышении температуры студни разжижаются. Хорошо затвердевший студень 6%-ного желатина при нагревании до 45—50°С легко разжижается, переходя в раствор.

Процесс застудневания даже при низкой температуре требует определенного времени (от минут до недель) для формирования ячеистой объемной сетки. Время, необходимое для застудневания, называется периодом созревания. Продолжительность созревания зависит от природы веществ, концентрации, температуры и т.п.

Как уже говорилось, студни высокомолекулярных веществ могут быть получены не только методом застудневания растворов, но и методом набухания сухих веществ. Ограниченное набухание заканчивается образованием студня и не переходит в растворение, а при неограниченном набухании студень — промежуточная стадия на пути к растворению.

В кулинарной практике для получения студней применяют комбинированный метод, объединяющий набухание сухих высокомолекулярных веществ и застудневание растворов. В процессе кулинарной обработки сухие вещества (агар, желатин и др.) сначала, набухая, дают студни, которые при повышении температуры плавятся и переходят в раствор, застудневающий при охлаждении.


Набухание

Набухание заключается в том, что молекулы низкомолекулярной жидкости проникают в погруженный в нее полимер, раздвигая звенья цепей полимера, разрыхляют его. Расстояния между молекулами в образце полимера становятся больше, что сопровождается увеличением его массы и объема.

Различают ограниченное и неограниченное набухание. Неограниченное набухание – это набухание, заканчивающееся растворением полимера. Так набухают глобулярные белки в воде. При ограниченном набухании полимер поглощает жидкость, а сам в ней не растворяется или растворяется очень мало. Ограниченно набухают полимеры, имеющие химические связи – «мостики» - между макромолекулами. Такие мостики не позволяют молекулам полимера оторваться друг от друга и перейти в раствор. Отрезки цепей между мостиками могут лишь изгибаться и раздвигаться под действием молекул растворителя, поэтому полимер может набухать, но не растворяться. Если связь между макромолекулами полимера непрочная, то полимеры, ограниченно набухающие при умеренных температурах, при более высоких температурах набухают неограниченно, т.е. растворяются, например, желатин и агар.

Набухание носит избирательный характер. Оно зависит как от природы полимера, так и от природы жидкости. Полимеры набухают в жидкостях, подобных им по химическому строению: полярные полимеры набухают в полярных жидкостях, а неполярные — в неполярных. Так, например, желатин— полярный полимер — хорошо набухает в полярной жидкости — воде, но не набухает в неполярной — бензоле.

Скорость набухания полимеров зависит от температуры. С повышением температуры увеличивается скорость диффузии, а, следовательно, и скорость набухания. Скорость набухания увеличивается также и с увеличением степени измельченности полимера, так как это вызывает увеличение поверхности соприкосновения набухающего вещества с растворителем, а, следовательно, и возможность проникновения молекул жидкости в полимер. Измельчение терками, дробилками, мельницами, используется в пищевой промышленности и технологии приготовления пищи. Измельченные пищевые продукты быстрее набухают и развариваются.

На степень и скорость набухания влияет возраст полимера. Это влияние особенно велико для белков: чем меньше возраст полимера, тем больше степень набухания и его скорость. Примером может служить хорошее набухание свежих сухарей, галет, баранок и плохое набухание их после длительного хранения.

Скорость и степень набухания белков зависит и от кислотности (рН) среды. Например, попадание пчелиного или муравьиного ядов в кожу человека вызывает сильный отек, при котором происходит максимальное набухание кожи. Так как пчелиный и муравьиный яды содержат органические кислоты, то можно сделать вывод, что набухание белка происходит при рН<7, т.е. в кислой среде. Эту зависимость набухания от величины рН используют в кулинарии, например, добавляют кислоту в слоеное тесто, мясо и др.

Способность полимеров к набуханию в различных жидкостях при различных условиях и количественно может быть оценена степенью набухания:

m2 — m1

α = ----------- ,

m2

где m1 —масса полимера до набухания; m2 — масса полимера после набухания.

Степень набухания можно также выразить и в процентах.

Увеличиваясь при набухании в объеме, полимеры оказывают давление на окружающую среду (например, на стенки сосуда, ограничивающие полимер). Это давление набухающего полимера называется давлением набухания.

Давление набухания достигает иногда десятков и сотен атмосфер, т.е. величины давления в паровых котлах.

Набухание — это экзотермический процесс, т.е. сопровождающийся выделением тепла. Например, при набухании 1 г сухого желатина выделяется 27,93 Дж (5,7 кал) теплоты, а 1 г крахмала — 32,3 Дж (6,6 кал).

Тепловой эффект, сопровождающий набухание полимера в жидкости, называется теплотой набухания. Теплота выделяется при поглощении сухим полимером первых небольших порций жидкости. Последующее набухание тепловым эффектом не сопровождается. На основании этих данных можно сделать вывод, что процесс протекает в две стадии. В первой стадии полимер, поглощая молекулы жидкости, взаимодействует с ней, т.е. происходит сольватация, протекающая с выделением тепла. На второй стадии набухания поглощенная жидкость не связывается макромолекулами полимера, а диффузно всасывается в петли сетки, образованной макромолекулами. Эта стадия не сопровождается выделением теплоты.

Различают две формы существования воды в набухающих полимерах: связанную, или гидратационную, и свободную, или капиллярную. Последняя в этом случае играет роль среды. Количество связанной воды зависит от степени гидрофильности полимера: чем выше его гидрофильные свойства, тем больше содержится связанной воды. Так для желатина содержание связанной воды в два раза, а для агара в четыре раза превышает массу сухого вещества. Связанная вода имеет ограниченную подвижность, что объясняет полутвердый характер пищевых студней.


1.3. Физико-химические свойства студней


Растворы высокомолекулярных веществ и некоторые золи способны при известных условиях терять текучесть и застудневать, образуя при этом студни.

В студнях частицы дисперсной фазы связаны между собой в сетчатый каркас, а дисперсионная среда заключена в промежутках между ними. Таким образом, студни - это структурированные системы со свойствами эластичных твердых тел.

Студнеобразное состояние вещества можно рассматривать как промежуточное между жидким и твердым состояниями.

Для студней характерен ряд свойств твердых тел: они сохраняют форму, обладают упругими свойствами и эластичностью. Однако их механические свойства определяются концентрацией и температурой. Так, в зависимости от концентрации студни могут быть или очень малой упругости или, наоборот малоэластичными, жесткими. Эту особенность следует учитывать при получении пищевых студней, так как и то и другое ухудшает свойства продукта.

При нагревании студни переходят в вязкотекучее состояние. Этот процесс называется плавлением. Он обратим, так как при охлаждении раствор снова застудневает. Многие студни способны разжижаться и переходить в растворы при механическом воздействии (перемешивание, встряхивание). Этот процесс обратим, так как в состоянии покоя через некоторое время раствор застудневает. Свойство студней многократно изотермически разжижаться при механических воздействиях и застудневать в состоянии покоя называется тиксотропией, К тиксотропным изменениям способны, например, шоколадная масса, маргарин, тесто.

Так как в состав студней входит огромное количество воды, они обладают и свойствами жидкого тела. В них могут протекать различные физико-химические процессы: диффузия, химические реакции между веществами. Диффузия в студнях низкомолекулярных веществ ничем не отличается от диффузии в соответствующих чистых растворителях. Скорость диффузии зависит от концентрации студня и плотности структурной сетки. С увеличением концентрации вещества студня скорость диффузии понижается, что связано с уменьшением размеров петель сетки студня. Способность к диффузии в студнях зависит и от степени дисперсности частиц диффундирующих веществ. Так, например, вещества с большей степенью дисперсности диффундируют лучше, чем вещества с меньшей степенью дисперсности. Диффузия играет большую роль в технологических процессах: диффузия соли и сахара в тесте; красителей, вкусовых веществ в желе, мармеладе и т.п.

Студни, содержащие электролиты, обладают электропроводностью, которая примерно равна электропроводности растворов, из которых они получены. Растворитель, поглощенный студнем, представляет собой среду, в которой могут передвигаться ионы. Чем большей диффундирующей способностью обладает ион, тем интенсивнее он передвигается в электрическом поле в студне. Следовательно, студни с хорошо диффундирующим ионом характеризуются высокой электрической проводимостью, например, гели агара применяют в гальванических цепях. Химические реакции в студнях возможны, но скорость их гораздо ниже, чем в жидкой среде. Таким образом, студни обладают свойствами, характерными как для твердых, так и для жидких тел.


1.4. Синерезис, или отмокание студней


Синерезис — явление самопроизвольного отделения жидкости от студня за определенный промежуток времени в процессе его старения. Это явление еще называют отмоканием студней. Опыты показывают, что синерезис находится в зависимости от концентрации геля, причем зависимость различна для разных гелей. Так, студни агара или крахмала выделяют жидкости тем больше, чем их концентрация слабее. Реакция среды влияет также на синерезис: желатиновый гель отделяет жидкости больше в изоэлектрической точке. Состав отделяемой жидкости сложный: в нее переходят электролиты и всегда частично коллоид, из которого состоит гель, поэтому отделяющаяся жидкость является золем этого коллоида. Свежеприготовленные студни с течением времени подвергаются изменениям, т.к. процесс структурирования в студне продолжается. При этом на поверхности студня начинают появляться капельки жидкости, которые, сливаясь, образуют жидкую среду. Образующаяся дисперсионная среда является разбавленным раствором полимера, а дисперсная фаза остается студнеобразной. Такой самопроизвольный процесс разделения студня на две фазы, сопровождающийся изменением объема студня, называется синерезисом (отмоканием).

Синерезис рассматривается как продолжение процессов, обусловливающих образование студия. При этом устанавливается большее количество связей между макромолекулами, структурная сетка стягивается, выжимая из себя значительную часть растворителя, объем студня уменьшается. Студни, сжимаясь в процессе синерезиса, сохраняют форму того сосуда, куда были налиты. Скорость синерезиса у студней различна и зависит в основном от температуры и концентрации. Незначительное повышение температуры, как правило, способствует синерезису, облегчая перемещение молекул, необходимых для усадки студня. Однако при значительном повышении температуры студень переходит в раствор. Как правило, с увеличением концентрации скорость синерезиса увеличивается, так как увеличение числа частиц дисперсной фазы ведет к уменьшению расстояния между частицами и увеличению числа связей между ними. Это приводит к уплотнению структурной сетки и ее стягиванию. У белковых студней скорость синерезиса зависит от величины рН. Для студней амфотерных белков скорость синерезиса максимальна в изоэлектрической точке.

Синерезис у студней, образованных полимерами, обратим, если при хранении не возникают какие-либо химические процессы. Иногда достаточно нагревания, что бы студень, претерпевший синерезис, вернуть в исходное состояние. В кулинарной практике этим способом пользуются, например, для освежения каш, пюре, черствого хлеба. Если при хранении студней возникают химические процессы, то синерезис усложняется и его обратимость теряется, происходит старение студня. При этом студень теряет способность удерживать связанную воду. Так, например, в свежеиспеченном хлебе количество связанной воды достигает 83%. После хранения хлеба в течение 5 суток связанной воды остается 67%. Произошло черствение хлеба, т.е. потеря способности сохранять связанную воду. Такой синерезис развивается даже в живых организмах. Известно, что мясо молодых животных сочнее и нежнее, чем старых. Это объясняется тем, чем с возрастом ткани животных из-за синерезиса и дегидратации становятся более жесткими и отвердевают.

В общественном питании наблюдают хорошо всем известные примеры синерезиса — отсекание простокваши, кефира сывороткой, обводнение крахмального клейстера в киселе. Отделение жидкости происходит также при хранении сыра (появление слезинок на поверхности). Самопроизвольность отмокания показывает, что внутри геля имеются силы, достаточные для такого отделения жидкости. При первых стадиях очерствения хлеба масса его не уменьшается, следовательно, очерствение происходит не за счет испарения воды. При нагревании зачерствевшего хлеба происходит его частичное освежение, что свидетельствует об обратимости процесса синерезиса в студнях типичных органических ВМС. Практическое значение синерезиса довольно велико. Чаще всего синерезис в быту и промышленности является нежелательным процессом. Это черствение хлеба, отмокание мармелада, желе, карамели, фруктовых джемов. Синерезис происходит при хранении мыла, клея и т.п. Примером положительного синерезиса может служить самопроизвольное отделение жидкости в производстве творога и в процессе созревания сыра при сыроварении.


II. Пищевые студни


К желированным (студнеобразным) блюдам относятся мармелад, кисели, желе, муссы, самбуки и кремы, а также студень и заливное.


2.1. Мармелад


Мармелад производится трех видов:

мармелад фруктово-ягодный – на основе желирующего фруктово-ягодного пюре;

мармелад желейный – на основе студнеобразователей;

мармелад желейно-фруктовый – на основе студнеобразователей и желирующего фруктово-ягодного пюре.

К сожалению, самый полезный фруктово-ягодный мармелад – нечастый гость на прилавках магазинов. Однако желейный мармелад, несмотря на наличие в нем ароматизаторов и красителей, тоже обладает целым рядом полезных свойств для здоровья человека. В состав желейного мармелада обязательно входят желирующие компоненты – пектин, агар или желатин, а также сахаро-паточный сироп, фруктовые соки, натуральные и искусственные красители, ароматизаторы, сахарный песок или заменители сахара для диабетического мармелада.

Мармелад – низкокалорийная сладость, не содержащая жир. Его можно назвать сладким лекарством, его «прописывают» людям после продолжительной болезни, выдают на вредных производствах.

Мармелад становится вкусным лекарством только в случае правильного изготовления.

Качественный желейный мармелад должен выглядеть следующим образом:

  • структура мармелада – прозрачная, стекловидная;

  • хорошо держит форму, не липнет к упаковке;

  • четкий контур, при надавливании быстро восстанавливает форму;

  • втянутые бока, хруст при разломе – признаки сухости мармелада;

  • в мармеладных дольках должны четко различаться мармеладные слои – один в середине, другой – на поверхности; корочка дольки не должна быть выполнена с помощью красителя;

  • вкус мармелада – не приторный, с приятной кислинкой.


2.2. Кисели


Кисель - одно из традиционных, издавна любимых блюд. Изначально его не загущали крахмалом, а готовили на заквашенных отварах злаков (отсюда и название - от слова «кислый»). На крахмале кисели обычно варили густыми и подавали с молоком. Сегодня кисели варят из свежих и сушеных фруктов и ягод, соков, сиропов, молока, хлебного кваса, преимущественно на сахаре. Для фруктово-ягодных киселей используется картофельный крахмал, а для молочных и миндальных - кукурузный (маисовый), который дает более нежный вкус. Перед употреблением крахмал разводят охлажденной кипяченой водой, сиропом или молоком, а затем процеживают.

Для приготовления густого киселя необходимо 70-80 г крахмала на 1л жидкости, киселя средней густоты - 40-45 г, для полужидкого киселя - 30-35 г (т.е. для густого киселя на 1 л жидкости берутся 3 ст. ложки крахмала, для киселей средней густоты — 2 ст. ложки, для жидких киселей — 1 ст. ложка с верхом).

Густые кисели после введения в них крахмала проваривают на слабом огне, помешивая деревянной ложкой. При подаче такой кисель выкладывают из формы в вазу или на тарелку, отдельно подают к нему холодное кипяченое молоко или сливки (100-150 мл на порцию).

Кисели средней густоты или полужидкие после соединения с крахмалом не кипятят, а только доводят до кипения, затем разливают в стаканы, креманки или вазочки и ставят на холод.

Жидкие кисели используют как подливки к различным блюдам. Кисели средней густоты охлаждают и подают как сладкое блюдо.

Как правило, во фруктово-ягодные кисели для сохранения окраски и улучшения вкусовых качеств добавляют небольшое количество (0,1-0,3 г на порцию) лимонной кислоты, которую следует предварительно развести холодной кипяченой водой.

Чтобы поверхность киселя не покрылась пленкой, его посыпают небольшим количеством сахара.

Кисель - издревле известный напиток, помогающий расти ребенку. Разумеется, в разных странах — разные кисельные пристрастия, но то, что пьют этот напиток повсеместно — это факт. К примеру, в Западной Европе предпочитают сладкие ягодно-фруктовые кисели, в Германии любят кисели из клубники и малины, в скандинавских странах — кисловатые (финский кисель из ревеня с взбитыми сливками), а на Руси обожают клюквенный кисель.

Кисель — блюдо очень питательное: в нем и витамины, и калории. А уж кисель, приготовленный из высококачественных ягод или соков, по количеству органических кислот прочно держит первое место среди прочих напитков.

Черника и в киселе эффективна при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, инфекционных заболеваниях, а также для улучшения остроты зрения. Яблоки используют как диетическое и лечебное средство. Они полезны людям умственного труда и лицам, ведущим малоподвижный образ жизни. От яблочного киселя не располнеешь, зато чувство сытости он создаст. Рекомендуются для профилактики анемии, гиповитаминозов и для улучшения пищеварения. Рябина красная используется при заболеваниях печени и желчного пузыря. Плоды обладают легким слабительным, желчегонным и мочегонным действиями. Вишня обладает антисептическими свойствами и является хорошим средством при воспалительных заболеваниях дыхательных путей. Поскольку непременным составляющим киселя является крахмал, его рекомендуют пить при гастритах с повышенной кислотностью и язвенных болезнях желудка и двенадцатиперстной кишки. Кисель оказывает подщелачивающее действие на организм, что очень важно для людей, страдающих повышенной кислотностью. Хоть и говорят современные гастроэнтерологи, что сейчас гастрит — образ жизни, но не будем опускать руки.

Исконно русским блюдом является овсяный кисель. Его традиционно называют «русским бальзамом». Упоминания о нем есть еще в кулинарных книгах «Домостроя» и монастырских рецептах XVI века. Безусловно, овсяный кисель — одна из базовых основ традиционной русской кухни, ее неотъемлемая часть. Сегодня этот напиток незаслуженно забыт. А ведь он может оказать пользу при заболеваниях желудка, а так же как витаминное средство.


2.3. Желе


Желе приготовляют в основном из тех же продуктов, что и кисели. В зависимости от применяемого сырья оно может быть прозрачным и непрозрачным. Консистенция желе сравнительно плотная студнеобразная. Подготовленную для желе смесь наливают в порционную посуду (формочки, креманки, стаканы, чайные чашки и др.) и охлаждают до образования плотной студнеобразной массы, не допуская замораживания при температуре 0—8°С.

Для приготовления раствора желатина пищевой желатин (крупкой в пачках) надо залить холодной кипяченой водой: на 1 весовую часть желатина 8—10 частей воды. Через 40—60 мин разбухший желатин поставить в водяную баню и, помешивая, нагревать до полного растворения желатина. Процедить. Раствор желатина можно разогревать до полного его растворения на плите, не допуская длительного кипения. Перед подачей желе, если оно охлаждалось в формочках, на несколько секунд погружают на 1/3 объема в горячую воду (50—60°С), затем формочку быстро обтирают полотенцем и осторожно выкладывают желе на десертную тарелочку или в креманку (вазочку), сверху поливают фруктово-ягодным сиропом.

Для приготовления желе на желатине, не измельченном в виде крупки, а листовом (в виде тонких гибких листиков) его следует перед использованием промыть холодной кипяченой водой, затем залить такой же водой (на 1 часть желатина берут 10—12 частей воды) и оставить для набухания на 30—10 мин. После этого воду слить, желатин отжать руками от излишней влаги и ввести, помешивая, в горячий сироп, в котором желатин полностью растворяется. При этом следует доводить сироп до кипения, но не кипятить. После полного растворения желатина смесь процедить.

При использовании крупной крупки желатина (продаваемого в развес) его промывают холодной водой, откидывают на марлю или полотно, затем заливают водой, оставляют для набухания, нагревают до полного растворения, доводят до кипения и процеживают, так как при набухании желатин увеличивается за счет воды в весе более чем в 7—8 раз — это следует учитывать при дозировке жидкости.

Если вместо желатина употребляют агар, то его обрабатывают и растворяют так же, как листовой желатин, но предварительно до растворения отмачивают, желательно в проточной холодной воде, в течение 2 часов.

В отличие от желатина набухший агар после растворения можно несколько минут кипятить. Вместо 15 г желатина расходуют 5—6 г агара.

В последнее время в промышленности используется новое желирующее вещество — агароид. Раствор агароида устойчив к нагреванию. Кипячение раствора незначительно влияет на его желирующую способность.

Сиропы для желе готовят так же, как для киселей. В подготовленный сироп добавляют набухший желатин или агар, нагревают до его растворения. Полученный желированный раствор разливают в формочки, охлаждают до температуры студнеобразования и выдерживают 20 минут, а затем ставят в холодильник и охлаждают при температуре от 0 до 80С.

Агароид заливают холодной водой (соотношение 1:20) и оставляют для набухания на полчаса. При этом в воду переходят примеси (придающие агароиду посторонние привкусы) и красящие вещества. В воду добавляют агароид, лимоннокислый натрий (от 0,15 до 0,3% массы желе в зависимости от кислотности сока и сиропа), смесь доводят до кипения, охлаждают до 70-750С, соединяют с соками и разливают в креманки. Добавление лимоннокислого натрия улучшает консистенцию желе, придает ему эластичность, смягчает излишнюю кислотность, снижает температуру плавления желе до 30-400С.

Лимоннокислый натрий используют в виде 10%-ного раствора. В желе на ягодном и виноградном соках с невысокой кислотностью добавляют такого раствора 0,15-0,25% массы желе, в желе на вишневом, черешневом, черничном соках – 0,25-0,3, а на клюквенном и брусничном – 0,3-0,35%.

Если в качестве желирующего вещества используется альгинат натрия, то его заливают водой, периодически помешивая, дают ему набухнуть в течение 1 часа, затем доводят до кипения и кипятят 2-3 мин. В полученный раствор добавляют сахар и суспензию фосфата кальция, доводят до кипения, охлаждают, добавляют соки, лимонную кислоту и разливают в формы.

Ассортимент желе очень велик, его готовят из различных соков, цитрусовых плодов, вина, молока, миндаля, кофейных отваров и т.д. Приготовление лимонного и миндального желе отличается некоторыми особенностями. Для лимонного желе готовят сахарный сироп, настаивают его цедрой, процеживают, добавляют замоченный желатин, агар или агароид, растворяют их, вливают лимонный сок. Для миндального желе вначале готовят миндальное молочко. Миндаль ошпаривают кипятком, очищают, измельчают на мясорубке или толкут, заливают водой, настаивают и отжимают; выжимки вторично настаивают с водой и отжимают. В миндальное молочко добавляют сахар и готовят желе, как обычно. Многослойное желе получают, последовательно наливая в формочки и охлаждая до застывания желе разных цветов.

Если желирующий сироп получается мутным, его дополнительно осветляют яичным белком (24 г на 1000 г желе). Белки хорошо размешивают с равным объемом холодной воды, вливают в сироп и проваривают в течение 8-10 мин при слабом кипении. Для лучшего осветления сиропа белковую смесь можно, ввести в два приема. Осветленный сироп процеживают.

Готовое желе должно быть прозрачным, кисловато-сладким, с ароматом использованных для его приготовления плодов и ягод. Для улучшения вкуса желе в смесь добавляют виноградное вино, лимонный сок или лимонную кислоту, а в желе из цитрусовых – цедру. Желе можно готовить со свежими или консервированными плодами и ягодами. Подготовленные плоды и ягоды укладывают в формочки и заливают желирующим сиропом.

При использовании натуральных фруктово-ягодных сиропов, соков и компотов промышленного изготовления желе целесообразно готовить на фурцелларане, который по стоимости равен желатину, а по желирующей способности превосходят его. Кроме того, неподкисленные желирующие сиропы с фурцеллараном значительно более устойчивы к нагреванию. Они незначительно снижают желирующие свойства после получасового кипячения, тогда как растворы с желатином резко понижают способность образовывать студни. Повышенные температуры плавления студней на фурцелларане позволяют реализовать желе в летнее время.


2.4. Муссы


Для муссов готовят сироп так же, как для киселей и желе. В нем растворяют замоченный желатин. Смесь охлаждают и хорошо взбивают. Можно готовить муссы с манной крупой. Для этого манную крупу просеивают, всыпают в кипящий сироп, непрерывно помешивая, и варят 15-20 мин. Затем сироп охлаждают до 400С и взбивают. Для приготовления мусса с альгинатом натрия его раствор вводят во фруктовое пюре, подкисляют лимонной кислотой и смесь взбивают. Для взбивания больших количеств мусса используют взбивальные машины. Муссы разливают в формочки или наливают на противни слоем 4-5 см, и после застывания режут на порции. Подают муссы с сиропами или без них.


2.5. Самбуки


Самбук является разновидностью мусса. Желирующими веществами в самбуках являются пектин и желатин или альгинат натрия. Обычно готовят самбуки на основе яблочных и абрикосовых пюре. Яблоки моют, разрезают и вынимают косточки. Подготовленные фрукты кладут в сотейники, подливают немного воды, запекают в жарочных шкафах и протирают. В пюре добавляют взбитый белок, вливают тонкой струйкой растопленный желатин или раствор альгината натрия и разливают в формы.


2.6. Кремы


Кремы приготавливают из густых (содержащих не менее 35% жира) сливок или сметаны 36% -ной жирности с добавлением яиц, молока, сахара, плодово-ягодного пюре и желатина, а также различных вкусовых и ароматических продуктов. В зависимости от используемого сырья кремы подразделяют на сливочные, сметанные и ягодные.


2.7. Студень или холодец


Студень или холодец – распространенная российская холодная закуска, подаваемая у нас, как правило, к праздничному столу под водку с хреном, горчицей, майонезом или уксусом. Привычка готовить студень только на праздник объясняется традицией.

В крестьянских семьях это блюдо традиционно ели в период между двумя праздниками Рождеством и Крещением, когда начинался забой скота. Все части туши использовали рационально, в дело шли даже ноги, головы, губы, уши и прочие части, содержащие желирующие вещества. Мы воспринимаем студень закуской праздничной еще и потому, что процесс его приготовления занимает очень много времени, которым жители больших городов просто не располагают. На помощь им, правда, пришли мелкие кулинарии и большие супермаркеты, которые продают студень на развес круглый год.

На юге и юго-востоке России эту закуску называют холодцом, на севере и северо-западе – студнем. Есть и «негеографическое» различие – «студнем» называют блюдо из говядины, «холодцом» - из свинины. Кроме того, на русском севере холодцом называли холодную отварную рыбу, застывшую в собственном уваренном бульоне. Впрочем, такой вид приготовления имеет еще одно название – холодное: холодное из осетрины, холодное из телятины.

Студень из говяжьих или бараньих ножек получается прозрачным, из свиных – мутным. Но и тот и другой по идее готовится без применения желатина. Одно из главных условий хорошего студня – предварительная тщательная очистка исходных продуктов. Когда–то на студень непременно пускали всю голову животного и все четыре ноги, но в советское время из-за его дефицита это условие выполнять перестали, и даже пошли на преступление против вкуса – стали добавлять желатин. Из более безобидных новшеств – смешение говядины и свинины, добавление к ним курицы и даже мяса кролика.

В идеале приготовление студня начинается с продолжительной варки (часов 6-8, а то и всю ночь) на медленном огне ног и головы целиком – с луком, петрушкой-корнем, лавровым листом, чесноком и черным перцем. Затем мясо снимается с костей, нарезается мелкими одинаковыми кусочками, а вот кости разрубают и продолжают доваривать их в бульоне. Когда бульон уваривается до такого состояния, что его по объему остается в посуде столько же, сколько и отдельно нарезанного мяса, то его солят (впервые!), вливают чуть-чуть уксуса, настоянного на пряностях, вновь доводят до кипения, сразу же снимают с огня и процеживают сквозь двойную марлю. Объем жидкости не должен превышать литра, если были точно положены все требуемые части целиком. Нарезанное мясо, мозги, язык – ровно раскладывают в лотках высотой не более 6 см, заливают процеженным бульоном и застуживают. Готовый студень рекомендуют есть с ядреным хреном – но это уж кому как нравится.



Практическая часть


1) Влияние рН на процесс набухания.


В три мерные пробирки внесли по 0,5 г порошка желатина (высота слоя 1см). В одну пробирку прилили 8 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты, в другую — такое же количество 0,1 н. раствора гидроксида натрия, а в третью — 4 мл 0,5 н. раствора уксусной кислоты и 4 мл 0,5 н. раствора ацетата натрия. Содержимое пробирок перемешали и оставили на 1 час, периодически перемешивая растворы. По истечении часа измерили высоту слоя набухшего желатина. В пробирке №1 высота набухшего желатина составила 4 см, в пробирке №2 – 1 см, а в пробирке №3 – 2 см. Высота набухшего желатина наибольшая в пробирке с раствором соляной кислоты. Следовательно, кислая среда влияет положительно на процесс набухания желатина, скорость и степень набухания желатина в кислой среде – наибольшая.

hello_html_m60633663.png

2) Влияние электролитов на процесс набухания.


В три пробирки насыпали по 0,5 г порошка желатина (высота осадка 1 см). В пробирки соответственно прилили по 8мл 0,5М растворов: K2SO4, KCl, KBr. Содержимое пробирок оставили на 1 час, в течение которого производили периодическое перемешивание. Через час измерили высоту слоя набухшего желатина: в пробирке с раствором K2SO4 высота набухшего желатина составила 3,7 см; в пробирке с раствором KCl высота составила 5 см; а в пробирке с раствором KBr высота набухшего желатина – 5,3 см. Расположили анионы в порядке увеличения влияния на процесс набухания желатина: SO42-; Cl-; Br-.

hello_html_52fb6efb.png

3) Определение теплового эффекта при набухании.


В стакане размешали 5мл воды (температуру воды предварительно измерили t = 15,8ºС) и 5 г сухого крахмала. Затем в смесь погрузили термометр и измерили температуру. Она стала равной 16,3ºС. Таким образом, при набухании крахмала происходит выделение тепла, т.е. набухание – экзотермический процесс.


4) Влияние концентрации на скорость образования студней.


На технохимических весах взвесили три навески желатина: 0,4; 0,6 и 0,8 г. Поместили навески в три колбы и, прилив туда по 15 мл воды, оставили постоять их на 30 минут. Желатин набух. Через 30 минут опустили колбы в кипящую водную баню до полного растворения желатина. Содержимое колб взболтали и охладили до 15°С. Отметили время образования студня – время застудневания. Процесс застудневания считали законченным, если желатин не выливался при переворачивании колбы. В колбе №1 время застудневания составило 19 минут; в колбе №2 – 16 минут; в колбе №3 – 12 минут. Следовательно, чем больше концентрация полимера, тем меньше время застудневания, а скорость застудневания больше.


hello_html_m2f552e4d.png


Заключение


Пищевые студни – это вкусные и очень полезные блюда. Желирующие вещества, входящие в их состав, не расщепляются и не всасываются в кровь, то есть не вмешиваются активно в обмен веществ. Зато препятствуют всасыванию поступающих с пищей или образующихся в процессе ее переваривания токсических веществ. Они облегчают работу органов, ответственных за поддержание «чистоты» нашей внутренней среды и выведение шлаков (продуктов жизнедеятельности) кишечника, печени и почек. Пища с большим количеством желирующих веществ быстрее вызывает чувство насыщения, и потому человек меньше потребляет энергоемких жиров и углеводов. Известно, что избыточное количество холестерина и насыщенных жирных кислот является причиной формирования на стенках сосудов холестериновых бляшек, возникновения атеросклероза, ишемической болезни сердца и других заболеваний. Однако холестерин не только поступает с пищей, но и синтезируется внутри организма (эндогенный холестерин). Его синтез осуществляется в печени из желчных кислот, всосавшихся из кишечника.

Пектин и другие вещества активно связывают желчные кислоты, изымая их из печеночно-кишечного кругооборота. Это приводит к снижению уровня желчных кислот и эндогенного холестерина. Потребление практически бескалорийных волокон позволяет легко контролировать калорийность рациона, а значит, и собственный вес. Все эти замечательные свойства позволяют считать их необходимыми компонентами питания, использовать их как уникальный природный сорбент, регулятор деятельности пищеварительного тракта, корректор нарушений жирового и углеводного обмена. Чтобы кости при переломе быстрее срастались, чаще необходимо принимать в пищу блюда с желирующими веществами - кисели, заливную рыбу, холодец, фрукты в желе. Употребление желированных джемов, мармелада и желе из фруктов и ягод способствует выведению свинца из организма человека.


Выводы


- К желированным (студнеобразным) блюдам относятся мармелад, кисели, желе, муссы, самбуки и кремы, а также студень и заливное.

- Желирующие вещества (студнеобразователи, загустители) относятся к дополнительному сырью, применяемому в производстве кондитерских изделий.

- Желирующие вещества - класс натуральных пищевых добавок, улучшающих консистенцию готового продукта.

- Студнеобразователи делятся на натуральные и получаемые искусственным путем. К натуральным относятся пектины, агар и другие ему подобные вещества, получаемые из водорослей, растительные и биологические камеди, желатин. К искусственным относятся такие вещества как карбоксиметилцеллюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы и др.

- Студни высокомолекулярных веществ могут быть получены в основном двумя путями: методом застудневания растворов полимеров и методом набухания сухих высокомолекулярных веществ в соответствующих жидкостях.

- Процесс перехода раствора полимера или золя в студень называется застудневанием. Он зависит от природы растворенных веществ, формы их частиц, концентрации, температуры, времени процесса и наличия примесей других веществ, особенно электролитов.

- Набухание заключается в том, что молекулы низкомолекулярной жидкости приникают в погруженный в нее полимер, раздвигая звенья цепей полимера, разрыхляют его.

- Различают ограниченное и неограниченное набухание.

- Набухание носит избирательный характер. Оно зависит как от природы полимера, так и от природы жидкости; а также от температуры, степени измельченности и возраста полимера, скорость и степень набухания белков зависит и от кислотности (рН) среды.

- Для студней характерен ряд свойств твердых тел: они сохраняют форму, обладают упругими свойствами и эластичностью.

- Так как в состав студней входит огромное количество воды, они обладают и свойствами жидкого тела. В них могут протекать различные физико-химические процессы: диффузия, химические реакции между веществами.

- Синерезис — явление самопроизвольного отделения жидкости от студня за определенный промежуток времени в процессе его старения. Примеры синерезиса — отсекание простокваши, кефира сывороткой, обводнение крахмального клейстера в киселе; черствение хлеба, отмокание мармелада, желе, карамели, фруктовых джемов.


Литература


  1. ГОСТ Р 11293-89. Желатин. Технические условия. № 98 от 1 июля 1991г.

  2. ГОСТ Р 16280-2002. Агар пищевой. Технические условия. № 21 от 30 мая 2002г.

  3. ГОСТ Р 51953-2002. Крахмал и крахмалопродукты. Термины и определения. № 392 от 24 октября 2002г.

  4. ГОСТ Р 6442-89. Мармелад. Технические условия. № 118 от 26 января 1989г.

  5. Н.И.Ковалев, М.Н.Куткина, В.А.Кравцова. Технология приготовления пищи. М.: Деловая литература, 1999.

  6. В.Е.Липатников, К.М.Казаков. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1988.

7. Г.Г.Дубцов. Товароведение пищевых продуктов. М.: ACADEMA, 2002.

8. Товароведение пищевых продуктов. М.: Экономика, 1989.

9. Н.М.Чечеткина, Т.Н.Путилина, В.В.Горбунова. Товарная экспертиза. Ростов-на-Дону: Феникс, 2000.

10. З.П.Матюхина, Э.П.Королькова. Товароведение пищевых продуктов. ПрофОбрИздат, 2001.

11. Е.Н.Барабанова, Л.А. Боровинова, В.С. Брилева и др. Справочник товароведа продовольственных товаров. М.: Экономика, 1997.

12. А.С. Булдаков. Пищевые добавки. СПб.: UT, 1996.

13. А.И.Жушман, В.Г.Карпов, Н.Д. Лукин. Модифицированные крахмалы как эффективные пищевые добавки. Пищевая промышленность, 1996.

14. А.И. Усов. Полисахариды красных морских водорослей // Прогресс химии углеводов. М.: Наука, 1985.

15. В.Д.Харитонов, З.С.Зобкова, Ж.Б.Шове, Ж.П. Жакмар. Новые виды молочных продуктов // Молочная промышленность, 1995.

16. http://soyuzopttorg.ru


Исследовательская работа студентов на тему "Пищевые студни"
  • Химия
Описание:

Данная разработка представляет собой исследовательскую работу студентов и посвящена она пищевым студням. Работа приняла участие во Всероссийском фестивале исследовательских и творческих работ учащихся  2010-2011 "Портфолио ученика". Руководители этой работы: К.И.Бурля, преподаватель спецдисциплин и В.А.Терехова, преподаватель химии. Пищевые студни (гели) имеют большое значение для здоровья человека, поэтому обязательно должны быть включены в его рацион питания. В работе рассматриваются такие вопросы как:

- Состав, свойства и получение студней.

- Пищевые студниармелад, кисели, желе, муссы, самбуки, кремы, холодец).

В практической части работе рассмотрены такие вопросы как:

1) Влияние рН на процесс набухания.

2) Влияние электролитов на процесс набухания.

3) Определение теплового эффекта при набухании.

4) Влияние концентрации на скорость образования студней.

Автор Терехова Виктория Андреевна
Дата добавления 07.01.2015
Раздел Химия
Подраздел
Просмотров 1794
Номер материала 42418
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓