Роль углеводов клеточных стенок в формировании

органолептических показателей кулинарной продукции

Размягчение ткани. При тепловой обработке в овощах и плодах, как и в продуктах животного происхождения, происходит целый ряд физико-химических изменений, приводящих к кулинарной готовности. Одним из таких изменений является размягчение овощей.

В результате тепловой обработки продукты размягчаются: они легче раскусываются, разрезаются, протираются. Если испытать брусок сырого картофеля сечением 4 см2 на разрыв, то потребуется сила 6...7 кг/см2, а для вареного - 0,5...0,7 кг/см2, то есть в 10... 12 раз меньше. При испытании на сжатие механическая прочность образцов сырого картофеля составляла около 13х105Па, а вареного - 0,5х105, сырой свеклы - 29,9x105, вареной - 2,9x105. Микроскопические исследования показывают, что в вареных продуктах клетки сохраняют целостность даже при длительной варке, когда ткань распадается. Клеточные оболочки остаются целыми во время протирания вареных продуктов в горячем состоянии, поэтому мы не чувствуем вкуса крахмального клейстера в картофельном пюре, если оно изготовлено без нарушений технологии. Однако, при остывании вареных продуктов, эластичность оболочек клеток теряется, они становятся более хрупкими и под действием перетирания таких продуктов легко разрушаются (пюре из охлажденного картофеля становится клейким и тягучим). Главное же - ослабляется связь между клетками за счет разрушения срединных пластинок.

Какие изменения компонентов клеточных стенок приводят к этому? Выше отмечено, что срединные пластинки примерно на 90% состоят из протопектина; входит он и в состав клеточных оболочек. При тепловой обработке происходит расщепление крупной молекулы протопектина и превращение последнего в растворимый пектин. Так, в свекле к моменту достижения готовности разрушается 57,3% протопектина, в моркови - 40,2%, в петрушке - 23%, в капусте - 25%. Начинается этот процесс при 60 °С. Реакции, приводящие к этому преобразованию, разнообразны. Прежде всего, нарушается связь между отдельными пектиновыми цепями, то есть -

  • • гидролизуются сложноэфирные связи;
  • • разрушаются солевые мостики по такой реакции:

Почему эта реакция не проходит в сырых овощах? Считается, что соли Na и К находятся в клеточном соке, который не имеет доступа к клеточным стенкам благодаря полупроницаемости мембран. При тепловой обработке белки мембран денатурируют и сворачиваются, вследствие чего мембраны становятся проницаемыми. Но во фруктах в процессе их созревания происходит расщепление протопектина в пектин без воздействия тепла. Происходит оно под действием фермента протопектиназы.

Реакция расщепления солевых мостиков обратима. Она пойдет вправо, если ионы двухвалентных металлов будут осаждаться. В овощах и плодах роль осадителя могут выполнять органические кислоты - лимонная, фитиновая, яблочная и др. Служить осадителем может и пектин, как растворенный в клеточном соке, так и образованный из протопектина.

Кроме разрыва связей между пектиновыми цепочками происходит и отщепления гемицеллюлозных цепей от основной. Арабинан и ксилан растворимы в воде. И, наконец, вероятно происходит частичное расщепление пектиновых и отщепившихся гемицеллюлозных цепей, ибо в овощах, плодах и их отварах вместе с накоплением растворимого пектина увеличивается также содержание нейтральных сахаров - арабинозы, галактозы, рамнозы, а также галактуроновой кислоты, а содержание пектиновых веществ уменьшается

Устойчивость гликозидной связи к гидролизу зависит от степени метоксилирования пектиновой кислоты: высокометоксилированные кислоты легче гидролизуются.

В разных продуктах в зависимости от особенности строения протопектина доминирующую роль играет тот или иной механизм его расщепления. Так, в протопектинах моркови и петрушки солевых мостиков много, и в этих корнеплодах ионообменная реакция преобладает среди других реакций расщепления протопектина. А в процессе размягчения свеклы ведущую роль играют другие реакции.

Степень и скорость размягчения продуктов зависят не только от характера происходящих реакций, но и от растворимости образующихся веществ. Так, полигалактуроновая кислота нерастворима в воде, однако ее соли - натриевые или калиевые и пектин со средней и высокой степенью метоксилирования - хорошо растворимы.

В процессе тепловой обработки в зависимости от pH среды степень метоксилирования может меняться: в щелочной среде происходит активное деметоксилирование пектинов, в кислой - в значительно меньшей степени; в среде, характерной для продуктов, оно происходит под действием фермента пектин-метилестаразы в моркови на 10... 12%, в свекле - на 8... 10%, в капусте - на 5...7%.

При изображении на одном графике кривых изменения количества протопектина и изменения механической прочности (в %), можно констатировать, что прямой пропорциональной зависимости между двумя этими явлениями нет. Следовательно, на процесс размягчения влияют и другие изменения.

Разрыхлению клеточных оболочек могут способствовать процессы набухания и частичного гидролиза клетчатки и гемицеллюлозы; меняется и белок - экстенсии, который входит в состав клеточных стенок. Это видно по уменьшению содержания оксипролина. В свекле и моркови его содержание уменьшается на 76,5...76,7%, в петрушке - на 39,3%.

Начинается разрушение экстенсина при относительно низких температурах. Так, при нагревании нарезанных корнеплодов в воде при температуре 50 °С в течение одного часа происходит заметное снижение в них количества оксипролина. Механическая прочность ткани корнеплодов при этом снижается, а содержание протопектина практически не меняется. Происходит также деструкция гемицеллюлоз с образованием растворимых веществ. Но она начинается при высоких температурах (70...80 °С). Таким образом, изменения в клеточных стенках и снижение механической прочности тканей овощей и плодов в процессе их тепловой обработки обусловлены суммарными изменениями всех полимеров, входящих в состав клеточных стенок.

В процессах размягчения растительных тканей важная роль принадлежит воде: если пластины свеклы попытаться жарить, то к моменту образования корочки они не размягчаются, поскольку продолжительность жарки недостаточна для этого, а если продолжить жарку, то они высохнут (потеряют воду) и останутся жесткими. Следовательно, процессы гидролиза, которые проходят при участии воды, играют в размягчении важную роль.

Интересно такое явление: если свеклу в течение одного часа варить в кипятке, а затем переложить в холодную воду, то она тоже размягчится. Вероятно, резкая смена температуры разрушительно действует на молекулы полимеров клеточных стенок. К тому же, во время охлаждения набухшие целлюлоза и гемицеллюлоза выделяют связанную ранее воду, в которой растворяются продукты расщепления протопектина.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >