Особливості харчових продуктів та їх виробництва

Випаровування – видалення вологи з продукту при кипінні, широко застосовується при виготовленні томатної пасти, томатного пюре. згущених фруктових і ягідних соків. повидла, джему. При концентруванні продуктів шляхом випаровування підвищується харчова цінність продуктів, створюються умови для тривалого зберігання. зменшується потреба у тарі, полегшується їх перевезення. Випаровування води із харчових продуктів супроводжується різними змінами фізичних і хімічних властивостей продукту – збільшується концентрація сухих розчинних речовин, підвищується його густина і в’язкість. зменшується теплоємність, теплопровідність і підвищується температура кипіння при такому ж тиску, відбувається коагуляція білків, розпад пектинових речовин, карамелізація цукрі та ін. фізико-хімічні процеси.

При низьких температурах кипіння і  короткочасному впливу тепла, більш повно зберігаються цінні компоненти продукту і його властивості – колір, смак, запах.

Сухі способи  теплової обробки. 

Характерною особливістю  сухих способів теплової обробки  продуктів є проведення процесу  при незначному парціальному тиску пари в  
гріючому середовищі. В результаті продукти набувають специфічного запаху і аромату смажених, копчених або запечених із золотистою шкірочкою. До таких способів відносять смаження, запікання, копчення, сушіння та ін.

Обробку продуктів такими способами здійснюють при високих температурах – від 150 до 200 ^оС, внаслідок чого в поверхневому шарі продукту відбуваються різні реакції, в яких беруть участь амінокислоти, жири, цукрі та ін. компоненти. Сухі способи теплової обробки застосовують переважно для приготування продуктів з сировини з невеликим вмістом сполучної тканини і клітковини. Ці способи теплової обробки мають різновиди, які пов’язані з особливостями продукту.

Смаження. Смаженню піддають картоплю, овочі, м’ясні та рибні кулінарні вироби. Його здійснюють різними способами:

– у невеликій кількості жиру або без жиру. Продукт поміщають на лист з жиром, нагрітим до температури 150-180 ^оС, співвідношення продукту і жиру 1 : 0,1-0,2. Поверхня продукту швидко зневоднюється і покривається золотистою шкірочкою. Спосіб використовують для смаження м’яса до повної готовності. Тривалість обробки 15-45 хв. Передача тепла від граючої поверхні до внутрішніх шарів продукту відбувається за рахунок теплопровідності;

– занурення продукту у обсмажувальну ванну з жиром, нагрітим до температури 130-190 ^оС. що обумовлює утворення шкірочки по всій поверхні продукту. Таким чином смажать м'ясо, борошняні вироби, овочі; 

– продукт, политий  жиром поміщають в камеру обсмажу вальної шафи і нагрівання його проводиться переважно за рахунок випромінювання (на 80-85 %) від нагрітих поверхонь камери і частково завдяки теплопровідності горячого жиру та конвекції повітря. Даний спосіб застосовують, наприклад, для об смаження м’яса, птиці, випікання хліба;

Застосовують також  комбіноване смаження. Коли використовують одразу декілька способів передачі тепла, наприклад, конвекція і безпосередній вплив теплових променів, конвенція і контактний спосіб та ін. Температурний режим смаження може бути як постійний, так і змінний.

Запікання – це обробка виробів гарячим повітрям або повітряно-димовою сумішшю. Запікання проводиться в декілька стадій з поступовим підвищенням температури гріючого середовища від 70 до 150-180 ^оС при виробництві м’ясних хлібів і від 70 до 80 ^оС при термообробці копчено-запечених ковбас. Нагрівання ведуть до досягнення в центрі продукту температури 70 ^оС.

Особливостями процесу запікання є те, що в результаті прямого контакту виробів з гріючим середовищем відбувається інтенсивне короткочасне випаровування вологи, що призводить до утворення поверхневого ущільненого шару, який перешкоджає подальшому виходу вологи із продукту як у вигляді пари, так і у вигляді бульйону, і вихід продукту збільшується. Крім того, пароутворення, що відбувається у середині виробу, утворює надлишкову напругу, яка розширює продукт, при цьому поліпшуються його органолептичні показники. Тому ці особливості при нагрівання при запіканні визначають і особливості змін продукту: для зовнішнього сухого шару характерні зміни, які притаманні сухому нагріванню, а для внутрішнього – зміни, які характерні вологому способу.

У зовнішньому шарі денатураційні  зміни білків доповнюються окисленням їх киснем повітря, а  у внутрішніх шарах розвиваються процеси гідротермічного розпаду. Втрати при запіканні проходять майже виключно за рахунок випаровування вологи і витікання невеликої кількості витопленого жиру. Отже, при запіканні всі інші складові частини продукту практично повністю зберігаються. При запіканні коефіцієнт тепловіддачі нижчий, тому температуру гріючого середовища підтримують на більш високому рівні.

Запікання застосовується при виробництві кулінарних виробів, ковбас, м’ясних хлібів, солених  м’ясних та рибних продуктів.

Копчення – це процес термічної обробки продуктів за допомогою димових газів та коптильних препаратів. Головне призначення такої обробки – надання продуктам специфічного смаку та аромату і підвищення їх стійкості при наступному зберіганні. Копчення є комбінованим способом обробки продукту, якість якого залежить від хімічного складу коптильного середовища – повітряно-димової суміші, яку одержують в результаті спалювання деревини і тирси при традиційних способах копчення або від коптильних рідких препаратів при без димовому копченні.

Дим являє собою аерозоль, який складається з твердих і  дрібнокраплинних частин завислих у газовій фазі. У наданні продукту специфічного присмаку першочергова роль належить паровій фазі, що містить кислоти, альдегіди і фенольні сполуки, які мають бактерицидні властивості. Притаманні диму з деревини. Недоліком димового копчення є те, що до складу диму входять канцерогенні полі циклічні ароматичні ПАВ, із яких найбільш активним є 3,4-бензпірен. Для затримання цих речовин при виготовленні ковбас доцільно використовувати штучні оболонки білкової природи, тому що проникність в продукт через неї 3,4-бензпірена в 5 разів менше, ніж через натуральну оболонку, і у 9-10 разів менше, ніж через целюлозну оболонку.

В залежності від температури, при яких проходить процес, розрізняють три види копчення – напівгаряче (обсмажування), гаряче і холодне.

Напівгаряче копчення (обсмажування) – це короткочасне копчення при відносно високій температурі. Обсмажують варені та напівкопчені ковбаси, сосиски, сардельки. Мета обсмажування – зміцнення структури, завершення стабілізації забарвлення фаршу, випаровування частини слабкозв’язаної вологи, що дає змогу отримати готовий продукт з монолітною структурою, специфічним смаком і ароматом копчення.

В залежності від виду і розміру виробу обсмажування триває від 30 хв до 2,5 год при температурі від 60 до 110 ^оС, відносній вологості повітря 10-15 %, швидкості руху повітря – 2 м/с. Процес обсмажування проходить у 2 фази: 1фаза – підсушування оболонки при 50-60 ^оС, 2 фаза – власне обсмажування при максимальних температурах. У кінці обсмажування температура у центрі батона ковбаси повинна бути 40-45 ^оС для виробів малого діаметра і 30-35 ^оС – для м’ясопродуктів більшого діаметра.

Гаряче копчення – проводиться при температурі 35-50 ^оС протягом 12-24 год і застосовують його при виробництві напівкопчених ковбас (копчення після варіння). Гаряче коптіння проводиться у 2 стадії: первинне і вторинне.  Первинне коптіння (обсмажування) варено-копчених ковбас здійснюють при температурі 70-80 ^оС протягом 1-2 год, вторинне – після їх варіння і охолодження – при температурі 30-35 ^оС протягом 48 год, а при 40-55 ^оС – 24 години. При тривалому гарячому копченні в тканинах сирих продуктів проходять ферментативні зміни, внаслідок чого продукт стає придатним до їжі без додаткової кулінарної обробки.

Інколи копчення поєднують  з запіканням. При копченні продуктів  відносну вологість повітряно-димової суміші доцільно підтримувати на рівні 40-45 %, щоб одночасно проходило їх сушіння і копчення. Використовують при виробництві копчено-запечених ковбас, м’ясних рулетів.

Холодне копчення – проводиться при температурі 18-22 ^оС протягом 2-3 діб і застосовується при виготовлені сирокопчених виробів з м’яса та риби з метою збільшення випуску копчених виробів. Копчення можна також проводити протягом 20-22 год при температурі 26-28 ^оС

З метою виключення попадання  канцерогенних речовин диму, а  також забруднення навколишнього  середовища  у багатьох вітчизняних  і закордонних технологіях використовують коптильні препарати (рідини), що складаються із суміші хімічних речовин.

В залежності від виду коптильного препарату та можливостей  виробництва застосовують декілька способів їх використання:

– введення в фарш;

– зрошування поверхні продукту перед тепловою обробкою;

– занурювання продукту в розчин коптильної рідини;

– розпорошування в обсмажу  вальній камері;

– електростатичне нанесення  дрібно розсіяних частинок коптильного  препарату.

При використанні коптильних препаратів ковбасні вироби обсмажують без використання диму у камерах з газовим, паровим або електричним нагріванням за звичайними режимами.

Обсмажування – як основний спосіб термічної обробки широко застосовується при виробництві овочевих та рибних консервів. Для обсмажування сировину (овочі або рибу) завантажують на 5-15 хв в нагріту до 130-140 ^оС олію. При обжарюванні з сировини видаляється значна частина вологи, а ззовні в неї усмоктується певна кількість олії. На поверхні сировини утворюється золотисто-коричнева кірка за рахунок карамелізації вуглеводів та процесу меланоїдиноутворення, які надають обсмаженому продукту хрумкої консистенції, специфічного смаку та аромату.

Після завантаження сировини в гарячу олію, волога відразу починає  випаровуватися з поверхні продукту. До тих пір, поки поверхня сировини волога, температура її не може піднятися вище 100 ^оС, тому що температура кипіння води 100 ^оС. Для карамелізації вуглеводів і утворення кірочки необхідна температура вище 100 ^оС. Швидкість випаровування вологи з поверхні перевищує швидкість дифузійного висотування її з внутрішніх шарів на поверхню. Тому, коли поверхневий шар продукту зневодиться, температура його починає підійматися вище і тоді на поверхні з’являється кірка з продуктів карамелізації. При обсмажені овочів кірочка утворюється з вуглеводів, які містяться у сировині –  цукрі, крохмаль та ін. В рибі вуглеводів немає, тому перед обсмажуванням її панірують у борошні і кірочка утворюється з вуглеводів борошна.

Сушіння – це процес видалення з матеріалу будь-якої рідини. При сушінні вологих пористих матеріалів, плодів та овочів, процес сушіння можна розділити на 2 періоди: 1/ при постійній швидкості сушіння, коли відбувається випаровування вологи з поверхні матеріалу і 2/  при спадній, коли відбувається випаровування вологи з внутрішніх шарів матеріалу. При цьому температура його підвищується, досягаючи до кінця процесу температури сушильного агенту. Процес сушіння проходить правильно, якщо швидкість видалення вологи з поверхні дорівнює швидкості переміщення вологи з глибинних шарів до поверхні. При перевищенні швидкості випаровування, відбувається інтенсивне висушування поверхні і утворенні кірочки. Яка запобігає видаленню вологи з глибинних шарів і сповільнює процес сушіння. У зворотному випадку – відбувається запарювання продукту, що висушується. Оптимальним вважається той режим сушіння, при якому отриманий готовий продукт найбільш повно відновлює при кулінарній обробці свої вихідні властивості.

В початковий момент зневоднення  продукту висока температура повітря понад 100 ^оС не створює небезпеки перегрівання продукту, тому що його температура не перевищує температури мокрого термометра при даній вологості повітря. Наприкінці процесу сушіння з метою попередження небажаних хімічних реакцій – меланоїдиноутворення та гідролізу, температура повітря не повинна перевищувати 55-65 ^оС.

Витоплювання  жиру сухим способом здійснюється з використанням глухої пари. Руйнування жирової сировини здійснюють пвід тиском у тонкому шарі або у дві стадії. При використанні безперервно діючих установок –1 стадія при температурі 45-50 ^оС, П стадія при температурі 65-70 ^оС, при використанні установок періодичної дії – 1 стадія при температурі 65-75 ^оС. П стадія при температурі 80-90 ^оС.

До сухих способів допоміжної теплової обробки відносять пасерування, підсмажування, підсушування, темперування, упарювання та ін.

Пасерування – обсмажування продуктів з жиром або без нього перед наступною тепловою обробкою при виробництві кулінарних виробів, консервів – пасерують моркву, цибулю, біле коріння.

Підсмажування (обсмажування) – теплова обробка м’ясної сировини – мізків, нирок та ін., перед стерилізацією в достатньо великій кількості жиру.

Підсушування – застосовується для підвищення стійкості при зберіганні зерна, харчових продуктів, біопрепаратів, желатину тощо.

Комбіновані способи теплової оброби. Технологічні схеми виробництва харчових продуктів передбачають сумісництво кількох способів теплової обробки. Наприклад, при тушінні сухий продукт спочатку обжарюють з усіх боків в ємності, з додаванням жиру або без нього, до утворення золотистої кірочки, потім вологий продукт доводять до кулінарної готовності з доданням бульйону у закритій ємності при температурі 95 ^оС. Тепло підводиться таким чином, щоб кількість випареної і сконденсованої води було однаковим, а продукт знаходився частково у рідині, а частково – у пароповітряній суміші. Таку обробку переважно застосовують для розм’якшення жорсткого м’яса та продуктів рослинного походження.

При виробництві варено-копчених виробів суміщають коптіння і  варіння.

Теплова обробка копчено-запечених  виробів включає гаряче коптіння і запікання повітряно-димовою  сумішшю з температурою 75-95 ^оС протягом 6-12 год в залежності від маси продукту.

До комбінованих допоміжних способів теплової обробки відносяться  – обпалювання, обсмажування, знежирювання, волого-теплова обробка мезги при виготовлені пюреподібних консервованих продуктів.