Primjena želea u tehnologiji kuhanja. Odnos između hemijskih procesa i tehnologija kuhanja u molekularnom kuhanju. a) proteini i proteidi

Dom

Slanje vašeg dobrog rada u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije

Kubanski državni tehnološki univerzitet

Odjel za tehnologiju i organizaciju ugostiteljstva

Test br. 1 u disciplini:

Fizičko-hemijske osnove prehrambene tehnologije

Završio: student 3. godine

Shevelev Oleg Gennadievich

Specijalitet: 260800

Recenzent: Severina Natalya Aleksandrovna

Krasnodar 2013

Uvod

1. Uništavanje proteina

1.1 Suština procesa uništavanja

3. Karotenoidi i hlorofili

Krasnodar 2013

Spisak korištenih izvora Trenutno je glavni princip proizvodnje ugostiteljskih proizvoda stvaranje jela i proizvoda koji imaju povećanu nutritivnu vrijednost i zadovoljavaju savremenih zahteva

sanitarni i higijenski standardi.

Naučno-teorijsko opravdanje tehnoloških procesa za proizvodnju ugostiteljskih proizvoda prvi je dao Tehnološki odsek Instituta za ishranu Ruske akademije medicinskih nauka. Prva eksperimentalna i teorijska istraživanja u ovoj oblasti izvedena su 1935. - 1960. godine. Narednih godina tehnološka nauka se produbljivala i širila zahvaljujući doprinosu mnogih naučnika, kako u našoj zemlji, tako iu inostranstvu. Prehrambene sirovine i prehrambeni proizvodi su složeni višekomponentni biološki sistemi koji prolaze kroz nepovratne promjene u različitim fazama tehnološki proces

proizvodnja proizvoda u ugostiteljskim objektima. Glavne promene nastaju prilikom mehaničke, hidromehaničke obrade sirovina i proizvoda, kao i tokom termičke obrade poluproizvoda i pripreme gotove hrane. Fizičko-hemijski procesi koji se javljaju u prehrambenim sistemima tokom kulinarske obrade sirovina biljnog i životinjskog porekla, uticaj ovih procesa na nutritivnu vrijednost

Proučavanje i razumijevanje fizičkih i hemijskih procesa koji se dešavaju tokom proizvodnje proizvoda su neophodan uslov pri stvaranju visokokvalitetnih proizvoda, jer nam omogućavaju da poboljšamo pozitivan i minimiziramo negativan utjecaj kulinarske obrade na kvalitetu gotovih proizvoda.

Uvod

proteini kuvana mast povrće

1.1 Suština procesa uništavanja proteina

Tokom termičke obrade proizvoda, promjene u proteinima nisu ograničene na njihovu denaturaciju. Da bi proizvod bio potpuno spreman, potrebno ga je zagrijati na temperaturama blizu 100? C, manje-više dugo vremena. U ovim uslovima, proteini prolaze dalje promene povezane sa uništavanjem njihovih makromolekula. To dovodi do uništenja proteinske molekule. Destrukcija je promjena u sastavu proteinskih molekula tokom dužeg izlaganja. Destrukciju karakterizira kidanje peptidnih veza i depolimerizacija polipeptidnih lanaca i stvaranje topivih i hlapljivih spojeva koji određuju okus i miris proizvoda.

Postoje mehanička, enzimska i termička destrukcija.

Primjer mehaničkog uništavanja proteina je tučenje bjelanjak kako bi se dobila stabilna pjena. Međutim, kao rezultat dugotrajnog mehaničkog djelovanja, bjelanjak počinje da teče.

Enzimsko uništavanje nastaje kao rezultat upotrebe različitih enzimskih preparata.

Termičko uništavanje proteina praćeno je stvaranjem isparljivih proizvoda kao što su amonijak, sumporovodik, ugljični dioksid i druge supstance.

Izuzetak je protein mesnih i ribljih sirovina, kolagen, čije uništavanje dovodi do stvaranja glutina - proteina rastvorljivog u vrućoj vodi. Sastav aminokiselina glutina sličan je sastavu kolagena. Glutini, kao i proteinske supstance, imaju funkcionalne grupe i regije na svojoj površini. Funkcionalne grupe su hidrofilne. (Omekšavanje mesnih i ribljih proizvoda tokom termičkog kuhanja povezano je sa uništavanjem kolagena vezivnog tkiva i njegovom konverzijom u glutin).

1.2 Faktori koji uzrokuju uništavanje proteina tokom kulinarske obrade sirovina

Na prelazak kolagena u glutin utiču sledeći tehnološki faktori:

a) temperatura okoline. Prilikom prženja mesa, peradi, ribe, kada temperatura u debljini proizvoda ne prelazi 80 - 85°C, prijelaz kolagena u glutin se odvija sporo. S tim u vezi, kulinarska obrada prženjem moguća je samo za one dijelove trupova koji sadrže relativno malo kolagena, a morfološka struktura vezivnog tkiva je jednostavna (kolagenska vlakna su tanka, smještena paralelno sa smjerom mišićnih vlakana). Riblji kolagen se uništava mnogo lakše od mesa (goveđeg), jer vezivnog tkiva riba je relativno jednostavne morfološke strukture, kolagen sadrži manje hidroksiprolina, podložan je denaturaciji i razaranju na nižim temperaturama.

b) reakcija okoline. Zakiseljavanje okoline kiselinama iz hrane ili proizvodima koji sadrže te kiseline ubrzava prelazak kolagena u glutin.

Uništavanje kolagena do glutina ubrzava se u alkalnoj sredini. Ovo se koristi u mesnoj industriji za proizvodnju želatine, koja je sušeni gluten.

c) mlevenje. Pomaže u smanjenju hidrotermalne stabilnosti kolagena. To se objašnjava činjenicom da se prilikom sjeckanja mesa ili labavljenja porcioniranih komada mesa kolagena vlakna režu na manje fragmente, površina kontakta proteina s okolinom se višestruko povećava.

Ponašanje proteina glutina u rastvoru zavisi od temperature. Na visokoj temperaturi vodeni rastvori glutin ima svojstva normalne (njutnove) tečnosti, bez obzira na njihovu molekulsku masu, u stanju su izolovane jedna od druge. Kako se otopina hladi, na temperaturi ispod 40°C, njeno molekularno dispergirano stanje se poremeti i pojavljuju se svojstva elastično-viskozne tekućine karakteristične za pseudo-rastvore. Dalje hlađenje vodenog rastvora glutina je praćeno postupnim pojavom elastičnih svojstava sa stvaranjem želea. Rešenje prolazi kroz proces formiranja strukture, tokom kojeg molekuli glutina formiraju trodimenzionalni okvir, povezujući se jedni s drugima i dajući određenu snagu sistemu. Stabilnost mrežnog okvira je osigurana vodoničnim vezama koje nastaju između hidrofilnih područja glutina i vode.

Što su molekuli glutina polarniji, to se više privlače jedni drugima i jača je interakcija.

Kada se zagreju, žele se vraćaju u tečno stanje. Pod uticajem toplote, molekuli vode dobijaju kinetičku energiju. Ova energija je veća od energije vodikovih veza njihovih međusobnih privlačenja i stoga se pod utjecajem vode molekule glutina udaljavaju jedna od druge i voda izlazi.

2. Promjene u masti tokom prženja

Trajanje dubokog prženja hrane je kratko. Dakle, na temperaturi dubokog prženja od 180°C, porcionirani komadi ribe prže se oko 5 minuta, pite, krofne, kolači - 6 minuta. Spremnost prženog proizvoda ocjenjuje se formiranjem specifične kore na njegovoj površini. Dakle, na dubinu fizičko-hemijskih promjena u masti ne utječe toliko sam proces prženja hrane, koliko trajanje upotrebe samog friteze (2 - 3 smjene ili više).

Važan faktor koji utiče na tok fizičko-hemijskih procesa u mastima je temperatura masti za prženje. Tako se na temperaturi od 200°C hidroliza masti odvija 2,5 puta brže nego na 180°C, a istovremeno se značajno ubrzavaju procesi polimerizacije glicerida i masnih kiselina. Pregrijavanje masti za prženje moguće je iz dva razloga:

Zbog svog lokalnog pregrijavanja u blizini grijaćih elemenata aparata za prženje (friteza),

Tokom perioda zagrevanja u praznom hodu, kada je prženi proizvod uklonjen iz masti, a nova serija proizvoda još nije dodana u mast.

Prženje može biti kontinuirano ili povremeno.

Uz kontinuirano duboko prženje, mast se konstantno uklanja iz kupke za prženje gotovog proizvoda, a njena količina se nadopunjuje dodavanjem svježe masti. Kao rezultat obrtanja zagrijane masti, njeno oksidacijsko stanje brzo dostiže stabilno stanje i nakon toga se malo mijenja. Što je veća brzina obrtanja masti, ona se sporije podvrgava oksidativnim promjenama.

Masnoća je najpodložnija destruktivnim efektima tokom periodičnog dubokog prženja. U ovom slučaju mast se dugo zagrijava bez proizvoda (zagrijavanje u praznom hodu) i povremeno se koristi za prženje raznih proizvoda. Zagrijavanje u praznom hodu također se javlja tokom ponovnog zagrijavanja. Naizmjenično grijanje i hlađenje destruktivnije je za masnoću od kontinuiranog zagrijavanja u isto vrijeme. To je zbog ubrzanja autooksidacije prethodno zagrijane masti tokom perioda hlađenja.

2.1 Mjere za očuvanje kvaliteta masti za prženje

Važan faktor u održavanju kvaliteta masti za duboko prženje tokom perioda prženja je stepen kontakta masti sa atmosferskim kiseonikom, bez kojeg čak ni produženo zagrevanje na 180 - 200°C ne izaziva primetne oksidativne promene u masti. Povećani kontakt sa vazduhom olakšava se zagrevanjem masti u tankom sloju, prženjem poroznih proizvoda, intenzivnim penjenjem i mešanjem masti.

Hemijski sastav prženih proizvoda takođe ima primetan uticaj na brzinu termičke oksidacije masti. Dakle, proteini uključeni u proizvode mogu imati antioksidativni učinak, a neke tvari nastale kao rezultat reakcija stvaranja melanoida imaju redukcijski učinak i mogu prekinuti lanac oksidativnih transformacija.

Uočljivija oksidacija masnoća za prženje tokom zagrevanja u praznom hodu u odnosu na njihovu oksidaciju tokom prženja proizvoda može se objasniti antioksidativnim dejstvom drugih komponenti koje su u sastavu prženih proizvoda u malim količinama (askorbinska kiselina, neke aminokiseline, glutation) .

U prvoj fazi prženja hrane u dubokom prženju dolazi do istih fizičkih i kemijskih promjena u lipidima kao i kod konvencionalnog prženja: povećavaju se kiseli i peroksidni brojevi, smanjuje se jodni broj. Naknadno prženje proizvoda je praćeno razgradnjom peroksida, hidroperoksida i hidroksi kiselina i stvaranjem termostabilnih oksidacionih proizvoda: karbonilnih i dikarbonilnih jedinjenja, masnih kiselina sa konjugovanim dvostrukim vezama, proizvoda polimerizacije. Shodno tome, povećava se indeks loma, jodni broj masti i optička gustoća.

Medicinske i biološke studije posljednjih godina pokazale su da su najveća opasnost za ljude proizvodi oksidacije, pirolize i polimerizacije, kojih nema u prirodnim prehrambenim mastima.

1.1 Suština procesa uništavanja

Karotenoidi su visoko nezasićeni ugljovodonici. Njihovi molekuli sadrže veliki broj konjugovane dvostruke veze. Karotenoidi su visoko rastvorljivi u mastima i otporni na toplotu. Dakle, izvorna (žuta, narandžasta) boja prehrambenih proizvoda podvrgnutih termičkoj obradi ne nestaje. Do promjene boje dolazi pod utjecajem atmosferskog kisika.

Karoten se nalazi u velikom broju voća, povrća i zelenog lišća zajedno sa hlorofilom i ksantofilitom. Karoten se javlja u tri izomera. Svi su sposobni za autooksidaciju.

Boja likopena je narandžasto-crvena, intenzivnija od boje karotena. Ima trinaest dvostrukih veza i sastoji se od osam izoprenskih jedinica.

Ksantofil i njegov izomer zeaksantin su derivati ​​karotena. Žute su boje i nalaze se u hloroplastima zelenog lišća.

Hlorofili daju zelenu boju voću i povrću. Molekul hlorofila sadrži četiri jezgra pirola i atom metala - magnezijum. Postoje hlorofil i hlorofil. Tokom termičke obrade, hlorofil potamni, jer se uništava, i pretvara se u fiofitin.

3.1 Promjena boje zelenog i žutog povrća i voća tokom kuvanja

Zelena boja povrća (kislica, spanać, zeleni grašak, mahune mahunarki) i nekog voća (ogrozd, grožđe, crvene šljive itd.) je zbog prisustva hlorofilnog pigmenta, uglavnom b-hlorofila.

By hemijske prirode a-hlorofil je estar dvobazne kiseline i dva alkohola: metil i fitol.

Zeleno povrće i voće postaju smeđe kada se kuvaju i poširaju. To se događa zbog interakcije klorofila s organskim kiselinama ili kiselim solima ovih kiselina koje se nalaze u ćelijskom soku povrća i voća, uz stvaranje nove smeđe tvari - feofitina:

U sirovoj hrani ova reakcija se ne događa, jer se hlorofil odvaja od organskih kiselina ili njihovih soli sadržanih u vakuolama tonoplastom.

Osim toga, hlorofil, koji je u kompleksu s proteinima i lipidima (u hloroplastima), zaštićen je ovim supstancama od vanjskih utjecaja. Tek kada je oštećen integritet ćelija parenhimskog tkiva, na mjestima oštećenja povrća pojavljuju se smeđe mrlje.

Prilikom termičkog kuhanja povrća i voća, protein povezan s hlorofilom se odvaja kao rezultat denaturacije, uništavaju se membrane plastida i tonoplasta, zbog čega organske kiseline mogu stupiti u interakciju s hlorofilom.

Stepen promjene zelene boje povrća i voća ovisi o trajanju termičke obrade i koncentraciji organskih kiselina u proizvodu i mediju za kuhanje. Što se duže zeleno povrće i voće kuva, to se više formira feofitin i uočljivije je njihovo porumenelost. Boja povrća s visokim sadržajem organskih kiselina (na primjer, kiseljak) značajno se mijenja.

Za očuvanje boje preporučuje se kuhanje zelenog povrća velike količine vode sa otvorenim poklopcem i intenzivno kipuću strogo određeno vrijeme potrebno da se dovedu do spremnosti. U tim uvjetima, dio hlapljivih kiselina se uklanja vodenom parom, smanjuje se koncentracija organskih kiselina u proizvodima i mediju za kuhanje, a formiranje feofitina usporava.

Boja zelenog povrća i voća bolje se čuva kada se kuva u tvrdoj vodi: soli kalcijuma i magnezijuma koje se nalaze u njemu neutrališu neke od organskih kiselina i kiselih soli ćelijskog soka.

Prilikom kuhanja i poširanja zeleno povrće i voće, osim smeđe boje, može dobiti i druge nijanse zbog promjena u već formiranom feofitinu pod utjecajem određenih iona metala. Na primjer, ako su ioni željeza prisutni u mediju za kuhanje, povrće može dobiti smeđu boju, ako ioni aluminija - sivkastu, Cu ioni - svijetlo zelenu.

Žuto-narandžasta boja povrća (mrkva, paradajz, bundeva) i nekog voća je zbog prisustva karotenoida u njima.

Tokom kuvanja, boja ovog povrća i voća se ne menja primetno. Vjeruje se da se karotenoidi praktički ne uništavaju. Kuvana šargarepa, naprotiv, sadrži čak više karotenoida od sirove šargarepe. Povećanje sadržaja karotenoida kada se šargarepa kuva može se objasniti nastalim uništavanjem proteinsko-karotenoidnih kompleksa i oslobađanjem karotenoida.

Prilikom prženja paradajza, bundeve i dinstanja šargarepe, karotenoidi se delimično pretvaraju u mast, usled čega se intenzitet boje povrća donekle smanjuje.

Spisak korišćene literature

1. Tehnologija ugostiteljskih proizvoda. U 2v. T.1. Fizičko-hemijski procesi koji se dešavaju u prehrambenim proizvodima tokom kulinarske obrade / A.S. Ratushny, V.I. Hlebnikov, B.A. Baranov i drugi / Ed. A.S. Ratushny. - M.: Mir, 2003. - 351 str.

2. Tehnologija kuhanja / N.I. Kovalev, M.N. Kutkina, V.A. Kravtsova. - M.: Izdavačka kuća "Poslovna literatura", Izdavačka kuća "Omega - L", 2003. - 480 str.

3. Tehnologija proizvodnja hrane/ Ed. A.P. Nechaeva. - M.: Izdavačka kuća "KolosS", 2005. - 768 str.

4. Mogilny M.P. Tehnologija javnih ugostiteljskih proizvoda: priručnik. dodatak. - M.: DeLi print, 2005. - 320 str.

5. Prehrambena hemija / A.P. Nechaev, S.E. Traubenberg, A.A. Kochetkova i drugi / Ed. A.P. Nechaeva. - Sankt Peterburg: “GIORD”, 2012. – 672 str.

Objavljeno na Allbest.ru

Slični dokumenti

Denaturacija proteina: suština procesa, promjene u svojstvima proteina, vrste denaturacije. Ugljikohidrati koji izgrađuju ćelijske zidove biljnih proizvoda kada su izloženi toplinskoj obradi. Antocijanini, njihove promjene u kulinarskoj preradi voća i povrća.

test, dodano 21.05.2014


Organizacija procesa pripreme sirovina, proizvoda, poluproizvoda za složene kulinarske proizvode od povrća. Fizičko-hemijski procesi koji se javljaju tokom termičke obrade proizvoda. Zahtjevi za kvalitetu toplih jela od povrća. Proračun njihove nutritivne vrijednosti.

kurs, dodato 28.01.2016


Ispravan odabir potrebnih proizvoda i izbor načina kuhanja. Preporučene sorte povrća, voća, gljiva i mahunarki, znaci njihove zrelosti i svježine. Značajke prerade mesa, peradi i divljači, ribe. Prateći materijali.

sažetak, dodan 06.02.2009


Kvalifikaciona svojstva kuvara 3. kategorije. Zahtjevi za prijem i skladištenje sirovina koje stižu u preduzeće. Metode kulinarske obrade prehrambenih proizvoda. Šema mehaničke obrade povrća i gljiva i priprema poluproizvoda od njih.

izvještaj o praksi, dodan 25.05.2013


Tehnologija poluproizvoda od povrća, voća i gljiva, mesa. Priprema hladnih jela i grickalica. Sanitarni zahtjevi za kulinarsku obradu prehrambenih proizvoda. Poboljšanje kvaliteta usluge korisnicima, uvođenje progresivnih oblika usluge.

izvještaj o praksi, dodan 16.12.2014


Faktori koji utiču na promenu boje karotenoida tokom kuvanja. Asortiman toplih zalogaja od mesa i mesnih prerađevina. Pravila oblikovanja i podnošenja, zahtjevi kvaliteta. Osnovne tehnike pripreme jela medicinske ishrane.

test, dodano 23.10.2010


Asortiman toplih specijaliteta od mesa, karakteristike njihove pripreme. Struktura i sastav mišićnog tkiva mesa. Promjene u strukturi i boji mesa tokom termičke obrade. Formiranje ukusa i arome mesa podvrgnutog toplotnom kuvanju.

teze, dodato 17.06.2013


Karakteristike asortimana osnovnog bijelog sosa i njegovih derivata. Proces termičke obrade za dobijanje poluproizvoda. Tehnologija pripreme umaka. Fizičko-hemijske promjene u komponentama hrane koje nastaju tokom kulinarske obrade proizvoda.

kurs, dodato 17.02.2015


Proučavanje principa organizacije radnih mjesta u hladnjačama. Prodaja (distribucija) kulinarskih proizvoda. Karakteristike prehrambenih proizvoda i povrća. Značenje hladnih jela i grickalica od povrća. Metode očuvanja hranljivih materija tokom kulinarske obrade.

kurs, dodan 18.12.2012


Analiza tržišta prehrambenih usluga. Karakteristike, tehnike i načini tehnološke obrade sirovina i proizvoda. Asortiman i klasifikacija kulinarskih proizvoda. Plan menija za švedski sto. Proračun nutritivne i energetske vrijednosti jela. Karakteristike njihove pripreme.

Oko 80 % prehrambeni proizvodi prolaze jednu ili drugu termičku obradu, tokom koje se probavljivost povećava, međutim, do određenih granica, proizvodi omekšaju, što ih čini dostupnima za žvakanje. Mnoge vrste mesa, mahunarke i niz povrća potpuno bi nestali iz naše prehrane da nisu kuhani. Izlaganje toploti dovodi do uništavanja štetnih mikroorganizama i nekih toksina, čime se osigurava neophodna sanitarno-higijenska ispravnost proizvoda, prvenstveno životinjskog porijekla (meso, perad, riba, mliječni proizvodi) i korjenastog povrća. Dakle, termička obrada povećava mikrobiološku stabilnost prehrambenih proizvoda i produžava njihov rok trajanja. Kada se neka hrana zagrije (na primjer, mahunarke, jaja), inhibitori enzima u ljudskom probavnom traktu se uništavaju kada se prerađuju žitarice (posebno kukuruz), vitamin PP (niacin) se oslobađa iz neprobavljivog neaktivnog oblika - niacitina. Konačno, važan faktor je to razne vrste Toplinska obrada omogućava vam da diverzificirate okus proizvoda, što smanjuje njihovu "ukusnost".

Međutim, sve to ne znači da toplinska obrada proizvoda nije bez nedostataka. Prilikom termičke obrade uništavaju se vitamini i neke biološki aktivne supstance, bjelančevine, masti i minerali se djelimično ekstrahiraju i uništavaju, a mogu nastati nepoželjne tvari (produkti polimerizacije masti, melanoidini i dr.). Dakle, zadatak racionalnog kuhanja je da pravi cilj je postignut uz minimalan gubitak korisnih svojstava proizvoda.

Uzimajući u obzir posebnosti pripreme biljnih i životinjskih proizvoda, razmotrit ćemo ih zasebno.

Biljni proizvodi

Posebnost biljnih proizvoda je njihov visok sadržaj ugljikohidrata: preko 70% suhe tvari. Stoga, pogledajmo ih detaljnije.

Velika većina biljnih proizvoda koji se koriste u ishrani ljudi su dijelovi biljaka sa živim ćelijama parenhima, koji sadrže tvari od nutritivnog značaja: mono- i oligosaharide i škrob. Ove ćelije imaju primarnu membranu koja se sastoji od celuloze niske molekulske mase i frakcija hemiceluloze niske molekulske mase, čija je bitna razlikovna karakteristika preovlađivanje β-1,4 veza između strukturnih jedinica, a ta veza se ne uništava od strane ljudi. digestivni enzimi. U srednjoj ploči i međućelijskim prostorima nalaze se pektinske tvari, koje se temelje na ostacima D-galakturonske kiseline međusobno povezanim vezama 6-1,4 (tu vezu također ne uništavaju ljudski probavni enzimi). Međutim, u zavisnosti od faze razvoja žive ćelije, stepen polimerizacije može značajno da varira: od 20 do 200 ili više ostataka. Sa povećanjem stepena polimerizacije, rastvorljivost pektinskih supstanci u vodi opada i mehanička čvrstoća raste. Takozvani protopektin, koji se povezuje s mehaničkom čvrstoćom voća, bobičastog voća i povrća, zapravo je visokomolekularni pektin koji vezujući vodu formira sekundarnu strukturu, koja zbog posebnih svojstava vezane vode daje tvrdoću biljnih proizvoda. Međutim, sve biljke sadrže aktivne pektinesteraze i manje aktivne poligalakturonaze. U određenom periodu biljnog života ovi enzimi se aktiviraju i počinju uništavati sekundarnu strukturu pektina stvaranjem pektina male molekularne težine i vode. Ovo omekšava proizvod. Ovaj enzimski proces može se desiti i tokom skladištenja. Kako je primarni zid lako propustljiv, a u živim ćelijama nema sekundarnih, a posebno tercijalnih zidova, pektin male molekulske mase i voda nastali pod dejstvom pektolitičkih enzima delimično prelaze u protoplazmu ćelije.

Toplinska obrada biljnih proizvoda koji sadrže primjetnu količinu pektina (povrće, voće, krompir, korjenasto povrće) također ima za cilj uništavanje sekundarne strukture pektina i djelimično oslobađanje vode. Ovaj proces počinje na temperaturama iznad 60 °C, a zatim se ubrzava približno 2 puta za svakih 10 °C povećanja temperature. Kao rezultat toga, mehanička čvrstoća gotovog proizvoda smanjuje se za više od 10 puta. Na primjer, mehanička čvrstoća pri kompresiji sirovog krumpira je 13-10 a Pa, kuhanog - 0,5-10 s, cvekla - 29,9-10 s i 2,9-10 5 Pa, respektivno.

Treba napomenuti da mehanička čvrstoća biljnih proizvoda zavisi i od njihovog sadržaja vode. Što je manje slobodne vode u proizvodu, to je veća njegova snaga, pod uslovom da su ostale jednake. (Liofilizirana hrana ne sadrži slobodnu vodu i ima visoku mehaničku čvrstoću, koja se smanjuje kada se hidratizira.) Oslobađanje vode kada se protopektin razgradi također pomaže omekšavanju proizvoda.

Imajući to na umu, razmotrimo glavne procese koji se dešavaju tokom termičkog kuhanja. Tokom kuvanja, pored termičke razgradnje sekundarne strukture pektina, ćelije su zasićene vodom (uvođenje vode u proteine, pektine, skrob). U ovom slučaju od posebnog je značaja geliranje škroba i pektina male molekulske mase, koji na temperaturi od 60-80 °C unutar proizvoda postaju djelomično rastvorljivi u vodi. Iako škrob ostaje u plazmi ćelije, a pektin u međućelijskom prostoru, ekstrakcija škroba i pektina se odvija ne samo iz površinski uništenih ćelija, već i iz unutrašnjih slojeva. Istovremeno, tokom kuvanja, iz slojeva proizvoda koji su u kontaktu s vodom izdvajaju se brojne supstance rastvorljive u vodi (šećeri, aminokiseline, organske kiseline, minerali i vitamini).

Općenito, tokom kuhanja često dolazi do apsolutnog gubitka vode, čija količina ovisi o prirodi proizvoda (na primjer, pri kuhanju krompira 2-6%, kupusa - 7-9%, što se objašnjava uništenjem sekundarne strukture pektina).

Vrijeme kuhanja ovisi o temperaturi i veličini proizvoda. Prilikom kuvanja pod pritiskom, kada temperatura poraste za 2-3° u odnosu na normalnu, vrijeme kuvanja se smanjuje za oko 1,5 puta. Mali komadi se zagrevaju na 70-80 °C u cijelom volumenu brže od velikih, ali se istovremeno povećava ekstrakcija tvari topljivih u vodi. Stoga stepen mljevenja ne bi trebao biti jak. U praksi su uspostavljeni optimalni režimi trajanja pečenja i stepena mlevenja proizvoda.

Kuhanje neoguljenih proizvoda (cikla, šargarepa, krompir sa korom) ne utiče na trajanje, ali dovodi do značajnog smanjenja gubitka hranljivih materija, jer gusti površinski sloj (epiderma, periderm) sprečava ekstrakciju.

Kuvanje na pari također smanjuje gubitak hranjivih tvari u usporedbi s kuhanjem u vodi, jer se ekstrakcija događa samo iz samih površinskih slojeva.

Prilikom prženja dolazi uglavnom do termičke razgradnje sekundarne strukture pektina sa stvaranjem topljivih pektina i vode. Zrnca škroba i pektin male molekularne težine počinju reagirati s vodom i djelomično se pretvaraju u stanje poput gela. Međutim, ako se isparavanje vode iz proizvoda tijekom prženja odvija prilično intenzivno, gel se suši i proizvod ponovo postaje čvrst, njegova mehanička čvrstoća se povećava nekoliko puta.

Često se prženje vrši u velikoj količini masti (Deep Frying). U stvari, ovo nije prženje, već kuhanje u masti. U ovom slučaju, temperatura medija se ispostavlja višom nego kod konvencionalnog kuhanja, omekšavanje se događa brže. U biljnoj hrani ima malo supstanci rastvorljivih u mastima, tako da je gubitak hranljivih materija tokom prženja beznačajan, sa izuzetkom, naravno, vitamina koji se tokom ovog procesa raspadaju.

Toplinska obrada biljnih proizvoda koji sadrže značajnu količinu pektina ali mnogo škroba (žitarice, mahunarke) je praćena želatinizacijom škroba i obično uključuje prokuhavanje u vodi. Apsorpcija vode želatinizacijom skroba dostiže 100-200%.

Doktor hemijskih nauka Aleksandar Rulev, akademik Mihail Voronkov (Irkutsk Institut za hemiju imena A. E. Favorsky SB RAS).

Od davnina, kuvanje je bilo pod okriljem grčka boginja Kulina, čije je ime dalo naziv kuhanju - umjetnosti stvaranja jela. Spoj ove umjetnosti i hemije doprinio je rađanju nove grane nauke - kulinohemije.

Godine 1899. francuski umjetnik Jean Marc Côté objavio je seriju razglednica na kojima je pokušao zamisliti život svojih sunarodnika za sto godina.

Italijanska etiketa za Liebigov mesni ekstrakt (1900).

Divnu aromu kafe stvara buket od više od hiljadu aromatičnih supstanci. Stimulativno dejstvo ovog pića je zbog prisustva kofeina, čija je formula prikazana na šoljici.

Formule koje pokazuju ovisnost mirisa o manjim promjenama u strukturi jedinjenja. (R)- i (S)-limoneni imaju aromu narandže, odnosno limuna. (R)-karvon ima miris božikovine mente, a (S)-karvon ima miris kima i kopra.

Pečurke pržene na maslinovom ulju: lijevo - u otvorenom tiganju, desno - uz miješanje ispod poklopca. Foto: http://zapisnayaknigka.ru.

„Niko nije učinio toliko da poboljša uslove života ljudi kao hemičari“, s pravom je ustvrdio nobelovac Harold Kroto. Ali, uprkos neprocenjivim prednostima koje hemija donosi čovečanstvu, hemofobija – strah od hemije – napreduje u svetu. Paradoks je i u činjenici da je svaka osoba koja živi na zemlji, u ovoj ili onoj mjeri, hemičar. Na primjer, kada radite generalno čišćenje, perete rublje ili se vrevate po kuhinji.

Zapravo, moderna kuhinja po mnogo čemu podsjeća na kemijski laboratorij. Jedina razlika je što su kuhinjske police zauzete staklenkama punjenim svim vrstama žitarica i začina, a laboratorijske police obložene bocama s reagensima koji nisu namijenjeni za hranu. Umjesto hemijskih naziva "natrijum hlorid" ili "saharoza", u kuhinji se čuju poznatije riječi "sol" i "šećer". Priprema jela prema kulinarskom receptu može se usporediti s tehnikom izvođenja kemijskog eksperimenta.

Bez sumnje, osim potrebnih sastojaka, kuhar u svako jelo ulaže dušu. Nije važno da li se pridržava klasičnih tradicija ili preferira improvizaciju. Sve to kuhanje čini posebnim vidom umjetnosti i istovremeno ga približava kemijskoj nauci.

„Kuhinjska hemija“ nastala je davno. U 18.-19. veku mnogi poznati naučnici, a pre svega francuski hemičari, ozbiljno su proučavali probleme vezane za hranu na ovaj ili onaj način (da li se zato francuska kuhinja smatra jednom od najsofisticiranijih na svetu?). Osnivač moderne hemije, Antoine Laurent Lavoisier, otkrio je zavisnost kvaliteta mesne juhe od njene gustine. On je, vodeći termohemijske studije, došao do zaključka o važnosti održavanja ravnoteže kalorija koje osoba unese hranom i koje je unela tokom fizička aktivnost. Njegov sunarodnik Antoine Auguste Parmentier postao je jedan od osnivača škole pečenja, zalagao se za korištenje šećera dobivenog od repe, grožđa i drugog povrća i voća, te predložio metode konzerviranja hrane. Drugi francuski naučnik, Michel Chevreul, ustanovio je sastav i strukturu masti. Fasciniran analizom mesnog soka, izvanredni njemački hemičar Justus von Liebig izumio je takozvani ekstrakt mesa, koji je do danas opstao pod nazivom "čorbe kocke". Također je razvio formulu za dojenčad, preteču moderne formule za dojenčad. Konačno, poznati francuski hemičar Marcelin Berthelot eksperimentalno je dokazao mogućnost sinteze prirodnih masti iz glicerola i masnih karboksilnih kiselina. Vjerovao je da će u bliskoj budućnosti hemija spasiti ljude od teškog poljoprivrednog rada, zamjenjujući uobičajeni kruh, meso i povrće posebnim tabletama. Sadržat će sve potrebne komponente - tvari koje sadrže dušik (prvenstveno aminokiseline i bjelančevine), masti, šećere i neke začine. Kakav će dosadan život početi kada, dok nazdravljate na svečanom prijemu, umjesto čaše pjenušavog šampanjca, u rukama budete morali držati tabletu!

Zaista, tokom proteklih decenija, hemija je u velikoj meri promenila asortiman ljudskih „samostalnih stolnjaka“. Početkom 20. veka, kada je hemijska nauka doživela pravi procvat, Vladimir Majakovski je tvrdio da može čak i da stvara veštačku hranu:

Fabrika.
Main Air.
Uopšteno govore
zrak
pritisnut
za međuplanetarne komunikacije.
<…>
Također
se razvijaju
iz oblaka
veštačka pavlaka
i mleko.

Njegova predviđanja su se pokazala proročkom: moderni hemičari su pre pola veka u Institutu za organska jedinjenja naučili da „proizvode” mleko, sir, kiselo mleko i druge proizvode od soje, a na osnovu belanca od kokošijeg jajeta i jestivog želatina. A. N. Nesmeyanov je prvi dobio umjetni granulirani crni kavijar. Međutim, čak i danas znamo, možda, više o reakcijama koje se dešavaju na Suncu nego o najsloženijim procesima, koji se javljaju kada nešto kuvamo, pržimo, dinstamo ili pečemo.

Kao što znate, glavne komponente ljudske hrane su proteini, masti, ugljikohidrati, vitamini i minerali. Većina njih se podvrgava hemijske transformacije tokom kulinarske obrade, određivanje strukture i okusa budućeg jestivog remek-djela.

Međutim, ljudi su počeli shvaćati prirodu kemijskih procesa koji se odvijaju relativno nedavno. Kao što se u nauci često dešava, prvi korak u tom pravcu napravljen je slučajno. “Danas možemo izvršiti kondenzaciju određenog šećera sa bilo kojom aminokiselinom” - ovako je francuski liječnik i hemičar Louis Camille Maillard sažeo suštinu svog nevjerovatnog otkrića u januaru 1912. Proučavajući mogućnost sinteze proteina pri zagrijavanju, dobio je tvari koje, kako se pokazalo, određuju boju i miris mnogih gotovih jela. Gotovo četiri decenije kasnije, američki hemičar John Hodge ustanovio je mehanizam reakcije koju je otkrio Maillard i njenu ulogu u procesima pripreme hrane. Rad koji je objavio u časopisu Journal of Agricultural and Food Chemistry i dalje je najcitiraniji članak ikada objavljen u ovom časopisu.

Naučnici s pravom smatraju Maillardovu reakciju jednom od najzanimljivijih i najvažnijih u prehrambenoj hemiji i medicini: uprkos poodmakloj starosti, ona još uvijek čuva mnoge tajne. Nekoliko međunarodnih naučnih foruma bilo je posvećeno dostignućima u proučavanju Maillardove reakcije. Posljednji, jedanaesti, održan je u septembru 2012. godine u Francuskoj.

Strogo govoreći, Maillardova reakcija nije jedna, ali ceo kompleks uzastopni i paralelni procesi koji se dešavaju tokom kuvanja, prženja i pečenja. Kaskada transformacija počinje kondenzacijom redukujućih šećera (u njih spadaju glukoza i fruktoza) sa spojevima čiji molekuli sadrže primarnu amino grupu (aminokiseline, peptidi i proteini). Rezultirajući produkti reakcije zatim prolaze dalje transformacije u interakciji s drugim komponentama hrane, dajući mješavinu različitih spojeva - acikličnih, heterocikličnih, polimernih, koji su odgovorni za miris, okus i boju termički obrađenih poluproizvoda. Jasno je da u zavisnosti od uslova dolazi do različitih reakcija koje dovode do različitih konačnih proizvoda. Maillardova reakcija proizvodi i intenzivno obojene i bezbojne proizvode, koji mogu biti ukusni i aromatični ili, naprotiv, užegli i neugodnog mirisa, a mogu biti i antioksidansi i otrovi. Dakle, Maillardova reakcija može povećati nutritivnu vrijednost hrane, ali može i učiniti opasnom za jelo.

Svaka domaćica zna da boja jela značajno zavisi od načina na koji je pripremljeno, odnosno od uslova za Maillardovu reakciju. Na primjer, ako pržite šampinjone na maslinovom ulju u otvorenom tiganju, one će dobiti ukusnu zlatnu nijansu. Ako ih kuhate miješajući ispod poklopca, vlaga sadržana u gljivama neće im dozvoliti da porumene.

Poznat je neobičan psihološki eksperiment kada je stol prepun ukusnih predjela osvijetljen tako da su se boje potonjeg promijenile do neprepoznatljivosti: meso je dobilo sivu nijansu, salata je postala ljubičasta, a mlijeko ljubičastocrveno. Učesnici eksperimenta, koji su upravo iskusili obilnu salivaciju u iščekivanju luksuznog obroka, nisu mogli ni okusiti hranu tako neobično obojene. Onaj čija je radoznalost nadjačala njegovo neprijateljstvo i koji se ipak usudio probati poslasticu osjećao se loše.

Svako ko je barem jednom imao začepljen nos zna za ulogu mirisa u atraktivnosti jela: hrana u ovom trenutku izgleda apsolutno neukusna. U pravilu, skup spojeva je odgovoran za miris određenog jela. Dakle, divna aroma kafe je buket od više od hiljadu (!) aromatičnih supstanci. A miris svježe pečenog kruha formira oko dvije stotine komponenti koje pripadaju različitim klasama organskih spojeva. Među njima su alkoholi, aldehidi, ketoni, estri i karboksilne kiseline. Samo ovih potonjih u njemu ima na desetine: mravlje, sirćetne, propionske, uljane, valerijanske, heksanske, oktanske, dodekanske, benzoinske...

Iako jedinstvena teorija aroma još nije stvorena, kemičari su otkrili da čak i neznatna modifikacija strukture molekule ponekad može značajno promijeniti miris tvari. Najistaknutiji primjeri ove vrste koji se odnose na hranu su terpenski ugljikovodik limonen i njegov derivat karvon koji sadrži kisik. Dakle, (R)- i (S)-limoneni, koji se razlikuju samo po prostornom rasporedu supstituenata, imaju aromu narandže, odnosno limuna. Optički izomeri karvona također mirišu drugačije: jedan od njih, (S)-karvon, miriše na kim i kopar, dok njegov antipod miriše na metvu. Iako je, naravno, ispravnije reći da je miris svih ovih voća i biljaka posljedica prisustva spomenutih spojeva.

Očigledno, "igrajući se" mirisima, hemičari mogu učiniti da svako jelo emituje jedinstvenu aromu. Na primjer, miješanjem dva dijela (R)-karvona i tri dijela butanona, miris mente nestaje, ustupajući mjesto... aromi kima.

Ukus takođe nije tako jednostavan. Poznate su supstance koje imaju „nekoliko ukusa“. Na primjer, natrijum benzoat se nekima čini slatkim, drugima kiselkastim, nakon kušanja ostaje gorčina u ustima, a neki ga općenito smatraju bezukusnim. Kažu da se neki kemičar volio šaliti, pozivajući svoje goste da probaju otopinu ove soli (koju još uvijek renomirane kompanije i preduzeća prehrambene industrije koriste kao konzervans). Na radost vlasnika, nakon kušanja ove poslastice, izbila je svađa između gostiju: svi su pokušavali da dokažu da su njegovi osjećaji od pića najispravniji.

Prije četvrt stoljeća pojavila se primamljiva ideja da se određeni proizvod podijeli na sastavne dijelove, a zatim ih spoji u jelo s originalnim buketom okusa i mirisa. Tako je rođena naučna disciplina pod nazivom “molekularna gastronomija”. Njegovim osnivačima smatraju se profesor fizike na Univerzitetu Oksford Nikolas Kurti i francuski fizički hemičar Herve Tis. Glavni ciljevi nova nauka E. Thies ga je predstavio u svojoj disertaciji “Molekularna i fizička gastronomija”, koju je uspješno odbranio 1995. godine na Univerzitetu Pierre and Marie Curie. Među članovima žirija za dodjelu njegove diplome bili su nobelovci Jean-Marie Lehn (nagrada za hemiju 1987.) i Pierre-Gilles de Gennes (nagrada za fiziku 1991.). Njegovi tvorci su osnovni zadatak molekularne gastronomije vidjeli u proučavanju različitih procesa koji se dešavaju u kulinarskoj preradi prehrambenih proizvoda i primjeni dobivenih rezultata za pripremu originalnih jela. Drugim riječima, predložili su pristup kuhanju sa naučna tačka viziju.

Metode prerade i konzerviranja proizvoda koji se koriste u molekularnoj gastro hemiji primjetno se razlikuju od uobičajenih. Jedan od impresivnih rezultata sinteze kuhanja i prirodne nauke postala niskotemperaturna metoda kuhanja mesnih jela. Ispostavilo se da se najsočnije i najmekše meso dobija na 55°C. Više visoka temperatura potiče intenzivno isparavanje vode i uništavanje mesnog soka. Poznavanje fizičko-hemijskih svojstava prehrambenih proizvoda omogućava vam da zamijenite jedan sastojak drugim. Dakle, kada pripremate hladnu kremu, umjesto pilećih proteina, koji su poznati kao alergen, možete uspješno koristiti agar-agar. Ova mješavina polisaharida, ekstrahirana iz crvene i smeđe boje morske alge, je efikasno prirodno sredstvo za pjenjenje.

1992. godine u Italiji je održan prvi međunarodni seminar o molekularnoj i fizičkoj gastronomiji. Od tada su sastanci pristalica ove nauke postali redovni. Okupljaju znanstvenike, nutricioniste, kuhare i restoratere zainteresirane za korištenje novih tehnologija kako bi se postigla ravnoteža okusa bliska idealnoj i stvorila prava kulinarska remek-djela.

Nedavno su prestižni evropski restorani otvorili posebne kulinarske laboratorije. Očekuje se da će do 2014. godine prva svjetska Akademija gastronomskih nauka otvoriti svoja vrata u Španjolskoj. Međutim, danas su neki univerziteti i koledži širom svijeta počeli pripremati prvostupnike kulinarskih nauka. Nova disciplina spaja kulinarsku umjetnost i nauku o hrani i tehnologiji prerade hrane. Možda će se s vremenom kulinologija razviti u novu granu organske ili prehrambene hemije.

Unatoč prilično aktivnoj PR kampanji u štampi, ideje molekularne gastronomije još uvijek nisu postale moderan trend u modernom kuhanju: većina kuhara (da ne spominjemo domaćice) i dalje kuha prema poznatim receptima koji se prenose od kuhara do učenika, bez pribjegavanje pomoći hemiji i fizici kako bi poboljšali postojeća jela s potpisom ili razvili nove recepte.

Međutim, hemičari nisu samo bolji od drugih u razumijevanju procesa koji se dešavaju tokom pripreme hrane, već i, po pravilu, gurmani i vješti kuhari. Tako je osnivač hemijske termodinamike, Josiah Gibbs, volio pripremati salate, što je radio bolje od bilo koga drugog u njegovom domaćinstvu. Ukusna jela koja je pripremio naučnik nazvana su jednostavno: "heterogene ravnoteže".

Naravno, i dalje postoji mnogo pitanja o tome šta se dešava sa hranljivim materijama kada se zagreju u loncu i tiganju. Razumijevanje ovih procesa je neophodno ne samo za tradicionalna kuhinja, ali i za razvoj novih tehnologija kuhanja.

Napomena za domaćicu

Izdavačka kuća Wiley VCH objavila je 2009. godine knjigu "Šta kuhaju u hemiji: kako vodeći hemičari uspijevaju u kuhinji", u kojoj su poznati svjetski kemičari (uključujući i nobelovce) podijelili svoja dostignuća u "naučnoj kuhinji" i recepte. za njihova omiljena kuhinjska jela kod kuće. Profesor Univerziteta u Getingenu Armin de Meiere jedan je od onih koji, po povratku kući, ne bi imali ništa protiv da svoj laboratorijski mantil zamijene za kuhinjsku kecelju. Područje njegovog znanstvenog interesa je hemija derivata ciklopropana - originalnih spojeva koji samo na prvi pogled izgledaju jednostavni. Sa čitaocima knjige podijelio je recept koji je čuvao iz studentskih dana. Priznao je da je uspeo da iznenadi svoju devojku Ute Ficner, koja mu je četiri godine kasnije postala supruga, jelom pripremljenim po ovom receptu u maju 1960. godine. Evo recepta. Za pripremu obroka za četiri osobe potrebno je: 600 g mljevenog mesa (svinjetina: junetina, 50:50), 4-5 glavica luka srednje veličine, 100 g masne slanine, 50 g paradajz paste ili 50-100 g kečapa, 400 g špagete, so, slatke i ljute paprike. U većem tiganju popržite tanko narezanu masnu slaninu, dodajte sitno nasjeckani luk i pržite ga do zlatno smeđe boje uz stalno miješanje (izvedite Maillardovu reakciju!). Zatim dodajte mleveno meso i nastavite pržiti, ne zaboravite dobro promiješati. Kada je meso gotovo, dodajte paradajz pastu ili kečap. Po želji možete koristiti i razne začine ili ljuti sos. Nastavite miješati sadržaj tiganja, dodajući vodu ako je potrebno da se dobije kašasta masa. Skuvajte špagete i, ne puštajući da se ohlade, pomešajte sa dobijenim prelivom za meso. Jelo poslužite toplo. Predloženi recept je možda jedan od prvih primjera kombinatorne kuhinje. Zapravo, kao u kombinatornoj hemiji, promjenom omjera sastojaka koji se koriste u receptu, možete dobiti različita jela.

3.1 Lekcija: “Fizičko-hemijske promjene u ugljikohidratima prehrambenih proizvoda tokom tehnološke obrade”

Golovi lekcija:

Obrazovni:

produbiti znanja o strukturi i svojstvima ugljikohidrata;

identifikuju promene u ugljenim hidratima prehrambenih proizvoda tokom tehnološke obrade;

pokazati odnos između fizičkih i hemijskih procesa.

Razvojni:

razviti:

sposobnost primjene teorijskih znanja u praksi;

sposobnost poređenja, analize, izvođenja zaključaka;

posmatranje, nezavisnost.

Obrazovni:

presaditi:

osjećaj lične odgovornosti i savjestan odnos prema ispravnoj i sigurnoj laboratorijskoj praksi;

interesovanje za odabranu specijalnost;

pokazati studentima vodeću ulogu teorije u razumijevanju prakse.

Planirani rezultati

Znaj :

sastav, struktura, osnovna svojstva i promjene ugljikohidrata tokom tehnološke obrade prehrambenih proizvoda.

Biti u mogućnosti :

identificirati vezu između strukture i svojstava ugljikohidrata;

objasniti uticaj promjene ugljikohidrata na kvalitetu gotovih proizvoda tokom tehnološke obrade proizvoda.

Vrsta lekcije: laboratorijski radovi

Forma za lekciju: kombinovani

Sveobuhvatna metodološka podrška:

Na učiteljskom stolu:

multimedijalni projektor, kompjuter, platno

Na učeničkim stolovima:

hemijski reagensi: sumporna kiselina, jod, saharoza, skrob, bakar sulfat, natrijum hidroksid, voda;

hemijsko posuđe: alkoholne lampe, šibice, porculanske čaše, azbestne mrežice, pipete, epruvete, stalci, tikvice;

metodološki priručnik „Fizičko-hemijski procesi koji oblikuju kvalitet ugostiteljskih proizvoda“;

uputstvo za izvođenje laboratorijskih radova.

Nastavne metode:

verbalno

vizuelno

praktično

problematično

Interdisciplinarne veze:

organska hemija

fizička koloidna hemija

merchandising

tehnologija kuvanja

biologija

Napredak lekcije:

Učitelj: Svi prehrambeni proizvodi su izvori nutrijenata potrebnih ljudskom tijelu za normalan razvoj i funkcioniranje. Danas ćemo razmotriti samo jednu grupu supstanci - ugljikohidrati. Ugljikohidrati su najvažnije tvari u hrani. Ugljikohidrati se nalaze uglavnom u hrani biljnog porijekla.

Većina prehrambenih proizvoda prije konzumiranja prolazi odgovarajuću kulinarsku obradu, zbog čega se mijenja boja, okus, miris, povećava se probavljivost i stvaraju nove tvari. Bez poznavanja suštine procesa koji se dešavaju u kulinarskoj preradi, nemoguće je svjesno pristupiti izboru tehnološkog načina obrade, osigurati visok kvalitet gotovih jela i smanjiti gubitak hranjivih tvari.

Ažuriranje referentnog znanja. Ponavljanje prethodno proučenog materijala. Učenici odgovaraju na sljedeća pitanja nastavnika:

Kakva uloga ispuniti ugljene hidrate u ljudskom tijelu?

U koje se tri grupe dijele ugljikohidrati na osnovu njihove strukture?

Ime fizička svojstva svaka grupa ugljikohidrata: monosaharidi, disaharidi, polisaharidi.

Kakva je struktura monosaharida, disaharida i polisaharida? Navedite molekularne formule i funkcionalne grupe.

Kako prepoznati nove tvari nastale kao rezultat promjena u ugljikohidratima?

Ime kvalitativne reakcije za ugljene hidrate: glukoza, saharoza, skrob.

Odgovori na predložena pitanja prikazani su slajdovima (3 – 7) prezentacije.

Učitelj: Fizičke i kemijske promjene u ugljikohidratima dokazat ćemo eksperimentalno laboratorijskim radom.

Nastavnik najavljuje svrhu laboratorijskog rada i daje sigurnosna uputstva.

Studenti se upoznaju sa uputstvima za izvođenje laboratorijskih radova, izvode eksperimente, te rezultate rada prikazuju u tabeli.

Promjene ugljikohidrata

/laboratorijski rezultati/

Laboratorijski rad

Predmet: Fizičko-hemijske promjene ugljikohidrata prehrambenih proizvoda tokom tehnološke obrade

Cilj: dokazati manifestacije fizičko-hemijskih promjena ugljikohidrata prehrambenih proizvoda u tehnologiji pripreme hrane

Uputstvo za laboratorijske radove

posmatraju i objašnjavaju hemijske pojave;

koristite samo reagense na stolu;

pažljivo rukujte kiselinama i alkalijama;

sačiniti izvještaj sa dobijenim rezultatima i zaključcima u tabeli.

Iskustvo br. 1. Hidroliza saharoze

Iskustvo br. 2. Karamelizacija saharoze

Iskustvo br. 3. Želatinizacija skroba

Iskustvo br. 4. Hidroliza škroba

Kisela hidroliza

Enzimska hidroliza

Studenti zajedno sa nastavnikom sumiraju laboratorijski rad (slajdovi 8-11) i izvode zaključke:

Koje se manifestacije fizičkih i hemijskih promjena u ugljikohidratima u hrani dešavaju u tehnologiji pripreme hrane?

Koje su fizičko-hemijske promjene u ugljikohidratima nastale tokom hidrolize saharoze?(Otapanje, inverzija)

Gdje se ove promjene dešavaju u tehnologiji kuhanja?(Kuvanje kompota, džema, voća)

Koje su tvari krajnji proizvodi hidrolize saharoze?(Glukoza i fruktoza su invertni šećeri)

Koje fizičke i hemijske pojave nastaju prilikom karamelizacije saharoze i gde se ti procesi manifestuju u tehnologiji pripreme hrane?

/Termički prijenos mase i duboka razgradnja šećera. Pečenje jabuka, pojava kore pri pečenju hleba/

Koje se fizičko-hemijske pojave javljaju tokom procesa želatinizacije skroba/Burenje i uništavanje strukture škrobnog zrna

Manifestacija ovih promjena u tehnologiji kuhanja

/Kuvanje želea, soseva, pire supa/

Koje su tvari krajnji proizvodi kiselinske i enzimske hidrolize?

Gdje vidimo te manifestacije?

Uporedite uslove enzimske i kisele hidrolize. Koja se hidroliza odvija brže i pod blažim uslovima?

Domaći(slajd 12)

Kontrola. Provjera znanja učenika o činjeničnom materijalu.

Učenici odgovaraju na pitanja testa (slajdovi 13-17).

Studenti sprovode međusobno testiranje (slajd 18) i dodeljuju ocene prema sledećim kriterijumima:

manje od 6 d.o. – test se ne ocjenjuje

6 – 7 s.o. – ocjena “3”

8 – 9 s.o. – ocjena “4”

10 – 11 s.o. – ocjena “5”

Refleksija(slajd 19)

Prošlo je mnogo vekova otkako je čovek naučio da proizvodi i koristi vatru, priprema hleb i vino, boji tkanine, topi metale iz ruda... Pre više od dve stotine godina, posebno se osvrnuo M.V obratite pažnju na „koliko nam hemija pomaže u pripremi prijatne hrane i pića“. Prema dugogodišnjoj tradiciji, tehnologija proizvodnje hrane se klasifikuje kao hemijska tehnologija. U 18. veku, molekuli supstanci koje su dobijali hemičari sastojali su se od najviše 10-15 atoma. To su bile prilično jednostavne "konstrukcije" od salitre, sode i kiselina. IN početkom XIX vijeka, tehnologija "konstrukcije" hemičara omogućila je izradu "višespratnih" molekula - boja, lijekova, eksploziva. To su bile "građevine" od 100 atoma ili više.

Nakon što je A.M. Butlerov stvorio teoriju strukture materije, a D.I. Mendeljejev je dao tabelu elemenata - ovih "građevinskih" materijala - hemičari su imali neograničene mogućnosti za izgradnju "struktura" posebne složenosti.

Sve je to još više zbližilo razvojne puteve hemije i proizvodnje hrane. U ovom poglavlju nećemo govoriti o ulozi hemije, posebno biološke hemije, u procesima ishrane i metabolizma. Ostavimo po strani pitanje uloge hemije u poljoprivredi. Navešćemo samo nekoliko primera kako hemija i prehrambena tehnologija idu ruku pod ruku, a govorićemo o nekim zanimljivim hemijskim aditivima u hrani, čudima i tajnama hemijske sinteze prehrambenih proizvoda. Za razliku od ostalih odjeljaka kemijske tehnologije organskih tvari, posebnost prehrambene tehnologije je u tome što se u svim njenim granama najviše koriste biološki katalizatori - enzimi. Na procesima fermentacije zasnivaju se vinarstvo, pušenje alkohola, pivarstvo, proizvodnja sirćeta, kiselog mlijeka, kiseljenje, fermentacija i prije svega pečenje kruha.

Akademik A.I. Bakh je rekao: „Proizvodnja pečenog hleba je najveća hemijska proizvodnja na svetu... Šta je, zapravo, hemija pečenja? To je pretvaranje škroba u šećer takozvanom enzimskom hidrolizom, a zatim fermentacijom nastalog šećera. kiselkastog ukusa i mirisa. Karakterističan miris kore raženog hljeba osjeća se zbog prisustva izovaleričnog aldehida koji nastaje tokom fermentacije raženog tijesta. Kiseljenje krastavaca i paradajza, kiselog kupusa i paprike takođe se zasniva na procesima mlečnokiselinske fermentacije. Proizvodnja melase, niza vitamina, prehrambenih kiselina i aromatičnih supstanci zasniva se na složenim hemijskim procesima.

Treba reći da u navedenim procesima dodavanje neprehrambenih proizvoda igra naizgled prolaznu ulogu. Oni doprinose transformaciji supstance, njenoj izolaciji, kristalizaciji ili pročišćavanju, ali sami gotovo nikada nisu uključeni u njen sastav. Možda mnogi od vas i ne sumnjaju da su vapno i ugljični dioksid uključeni u proizvodnju šećera, na primjer, a sumpor dioksid je uključen u proizvodnju sokova i vina.

IN poslednjih godina U kapitalističkim zemljama uključivanje hemijskih (neprehrambenih) aditiva u hranu sve se više praktikuje u oblasti proizvodnje hrane. Sa stanovišta naših stručnjaka, to se često zloupotrebljava u inostranstvu.