Биохимические показатели, влияющих на формирование органолептических свойств картофеля и картофельных блюд

Установлено, что в формировании органолептических свойств картофеля и картофельных блюд принимают участие все его химические составляющие: аминокислоты, протеин, сахара, жиры, алкалоиды и т.д.

Ключевое значение имеет сахароамииная реакция, в результате которой образуется множество летучих и окрашенных продуктов, обусловливающих вкус, аромат и цвет картофеля, подвергнутого термической обработке. Текстуру картофеля обусловливает крахмал, содержащий большое количество фосфатных групп. Кроме этого, на органолептические свойства картофеля большое внимание оказывают агротехника возделывания, почвенно-климатические факторы, а также продолжительность и условия хранения.

В определении вкуса картофеля важная роль принадлежит аминокислотам (пролин и аланин придают клубням сладкий вкус; фенилаланин, триптофан и тирозин - горький).

Есть аминокислоты (например, аспарагиновая и глутаминовая), сами по себе безвкусные, однако они усиливают приятный вкус, придаваемый другими веществами, (такие вещества называют потенциаторами вкуса). Такова, например, аспарагиновая кислота. Заметно улучшает вкус и глутаминовая кислота. К числу потенциаторов относятся, например, мононуклеотиды, содержание которых заметно возрастает при варке картофеля и падает в сырых клубнях, сохраняемых до весны [33].

Таблица 1.10 - Потери основных веществ и энергетическая ценность картофеля, %

Соотношение содержания аминокислот и сахаров - одна из причин различного вкуса клубней.

В период хранения в клубнях увеличивается сумма амидов и свободных аминокислот, возрастает количество аргинина, гистидина, лизина, лейцина, фенилаланина и пролина, одновременно снижается количество метионина, изолейцина, аланина, глицина и тирозина. Увеличение суммы аминокислот и амидов во время хранения приводит к ухудшению вкусовых качеств картофеля. Положительное влияние на содержание незаменимых аминокислот оказывают микроэлементы - марганец, кобальт, медь, цинк, литий [21].

Редуцирующие сахара определяют вкусовыеи кулинарные качества картофеля. Картофель считается непригодным для переработки, если содержитболее 0,4 % редуцирующих сахаров, так как они легко взаимодействуют со свободными аминокислотами с образованием темноокрашенных меланиноподобных соединений (ухудшающих вкусовые свойства, разваримость, набухаемость, хруст картофеля), разрушают аскорбиновую кислоту.

При тепловой обработке картофеля редуцирующие сахара, вступая с аминокислотами в различные реакции, придают блюдам характерный вкус, аромат и даже цвет (например, чипсы — золотистожелтого цвета). Поэтому главное значение в формировании органолептических свойств картофеля принадлежит сахароаминной реакции (реакция американского ученого Майера, впервые описавшего в 1912 году ее механизм), особенности которой зависят от качества и количества аминокислот, белков и сахаров.

Предположительно механизм данной реакции следующий. Аминокислоты способны вступать в реакцию с соединениями, содержащими карбонильную группу, например, восстанавливающими сахарами (рис. 1.2).

Рис. 1.2 - Схема сахароаминной реакции

В результате этой реакции происходит разложение как исходной аминокислоты, так и реагирующего с ней восстанавливающего сахара. При этом из аминокислоты образуются соответствующий альдегид, аммиак и диоксид углерода, а из сахара - фурфурол или оксиметилфурфурол.

Оксимстилфурфурол малоустойчив и легко разлагается с образованием муравьиной и левулиновой кислот; при его конденсации также могут образовываться гуминовые вещества, которые при наибольшей степени конденсации растворимы в воде и окрашивают продукт в желтый цвет. Альдегиды, полученные при взаимодействии аминокислот с восстанавливающими сахарами, обладают специфическим запахом, от которого в значительной степени зависит аромат пищевого продукта. С другой стороны, фурфурол и оксиметилфурфурол, появляющиеся в результате разложения сахара, легко вступают во взаимодействие с аминокислотами, давая темноокрашенные продукты - меланоидины, придающие продукту приятный цвет (схема реакции приведена на рис. 1.3).

Также в результате этой реакции образуется акриламид (токсическое вещество, канцероген), характерный для печеных и жареных блюд из картофеля. Воздействие его на организм человека еще не выяснено (возможно, у человека за тысячелетия выработалась к нему устойчивость).

Рис 1.3 - Схема реакции меланоидинообразования

Меланоидины способны окисляться и восстанавливаться, причем первая реакция идет быстрее второй. В щелочной среде меланоидины более устойчивы, чем в кислой. При термической обработке идет дальнейшая поликонденсация, а при температуре выше400 °С образуются так называемые пиромеланоидины. Миланоидины не расщепляются пищеварительными ферментами и, следовательно, не усваиваются [33].

Приятный и аппетитный запах приготовленного картофеля обеспечивается не только альдегидами, по и другими летучими веществами, образующимися при кулинарной обработке. Так, в наиболее вкусных клубнях много метанола, ацетона, этанола, но нет диметилсульфида. Однако при хранении он появляется, а содержание этанола - уменьшается (в результате вкус и аромат вареного и даже печеного картофеля сильно ухудшается). От жиров, влияющих на структуру продукта, частично зависит аромат вареной и жареной картошки. Полифенольные соединения, хлоргеновая, кофейная, хинная кислоты портят вкус картофеля; большое количество фенолов обусловливает горечь и вяжущий вкус. Наиболее сильно портят вкус картофеля алкалоиды (соланин, чаконин и скополегин), они даже могут сделать клубни картофеля ядовитыми. При варке их содержание падает; под действием тепла они сразу разрушаются, образуя более простые соединения. В настоящее время селекционерами получены полностью безалкалоидные сорта, однако у совсем безалкалоидных форм вкус хуже, так как вкусный картофель должен содержать их хотя бы 1,9-2,5 мг/100 г, в мякоти невкусных сортов алкалоидов не более 1,6 мг.

Установлена определенная зависимость между содержанием гликоалкалоидов и органолептическими вкусовыми качествами вареного картофеля: при низком содержании (1-5 мг %) вкус несколько хуже, чем при среднем (1-5 мг %), при 10 мг % - ощущение жжения в горле, при более 14 мг % - сильная горечь. При варке клубней без кожуры в воде за счет термического разрушения количество гликоалкалоидов уменьшается на 80 %, на пару - на 65 %.

Содержание крахмала и размеры его зерен влияют на развариваемость и вкус клубней картофеля. Высококрахмалистые клубни с крупными крахмальными зернами (более 60 мкм) после варки имеют рассыпчатую, мучнистую консистенцию и приятный, ярко выраженный вкус.

Присущий картофелю вкус появляется только после варки, т.к. одна из нуклеиновых кислот (рибонуклеиновая) в процессе варки распадается, и фрагменты, её составляющие, осахариваясь, создают видовой «букет». Клубни картофеля содержат довольно высокое количество нуклеотидов (продуктов распада нуклеиновых кислот); содержание нуклеотидов при варке всегда возрастает, причем у вкусных сортов в гораздо большей степени, чем у невкусных. При разных видах кулинарной обработки «букет» вкуса картофеля будет изменяться в зависимости от того, какие вкусовые вещества при этом образуются. В образовании вкуса также принимают участие вещества, входящие в состав клубней в минимальных количествах [21].

В печеном картофеле к вышеперечисленному набору вкусовых веществ присоединяется также влияние эфирных масел, спиртов, жирных кислот (особенно насыщенных пальмитиновой, стеариновой и олеиновой), которые, находясь в поверхностных слоях и кожуре, не вымываются. Водорастворимые вещества (сахара, органические кислоты, минеральные вещества, витамины) в процессе тепловой обработки улучшают кулинарные качества картофеле! фодуктов.

Повышенное содержание органических кислот (особенно лимонной) предотвращает потемнение картофеля во время варки.

Пектиновые вещества клубней влияют на степень и характер развариваемое™ картофеля (плохо развариваемый картофель содержит больше нерастворимого пектина). Под действием ферментов при кипячении в воде, нагревании с разбавленными кислотами и щелочами происходит гидролиз протопектина с образованием растворимого в воде пектина. Этим объясняется размягчение картофеля в процессе варки [33].