Лекція на тему: "Теплова обробка харчових продуктів."

Лекція 3

Тема: Теплова обробка харчових продуктів.

Мета: Сформулювати уявлення про способи та прийоми теплової кулінарної обробки продуктів.

Теплова обробка харчових продуктів

Коли продукти доводять до стану кулінарної готовності, намагаються забезпечити такий режим теплової обробки, при якому готова продукція високої якості має мінімальні витрати.

Способи теплової кулінарної обробки, що застосовуються на підприємствах ресторанного господарства, ґрунтуються на певних теплофізичних і технологічних принципах передавання тепла продукту: поверхневе нагрівання (контактний); випромінюваннями інфрачервоного спектру (ІЧ-нагрівання); об’ємне нагрівання проникаючим випромінюванням надвисокої частоти (НВЧ-нагрівання); комбіноване нагрівання (ІЧ-нагрівання у поєднанні з поверхневим або НВЧ-нагріванням).

У результаті теплової кулінарної обробки температура продукту підвищується до 80-100 °С, а в поверхневому пласті при смаженні – до 120-130 °С. Рушійною силою процесу при поверхневому нагріванні є різниця температур між продуктом і нагрівальним середовищем, а також між зовнішніми й внутрішніми пластами продукту; при нагріванні електромагнітним випромінюванням прискорюється рух атомів і молекул харчових речовин.

Під дією теплової енергії в продукті виникають такі складні фізико-хімічні процеси, як клейстеризація крохмалю, денатурація білків, гідротермічна дезагрегація біополімерів (колаген м’яса, риби, протопектин рослинних продуктів), утворення нових смакових й ароматичних речовин, зміна кольорів продукту, руйнування вітамінів тощо. У результаті перелічених процесів, що часто накладаються один до одного, у навколишнє середовище виділяються водорозчинні речовини й жири; відбуваються втрата води й зменшення маси продукту (м’ясо, птиця, риба); поглинання води продуктом і збільшення його маси (крупи, бобові, макаронні й борошняні вироби); руйнування деякої частини вітамінів; перехід у воду вітамінів, екстрактивних, мінеральних та інших речовин під час варіння.

Способи і прийоми теплової кулінарної обробки при поверхневому нагріванні продуктів

При поверхневому нагріванні продукт безпосередньо контактує з теплопередавальним (нагрівальним) середовищем або об’єктом (вода чи інша рідина, водяна пара, жир, розігріта металева поверхня та ін.). Практичне значення при цьому мають наступні технологічні й теплофізичні параметри процесу: температура продукту; температура теплопередавального середовища; тривалість нагрівання продукту; питома потужність теплового апарата і можливість плавного регулювання щільності теплового потоку від джерела теплової енергії до продукту, що нагрівається.

У результаті контакту продукту з теплопередавальним середовищем теплова енергія поступово передається від поверхневих пластів до внутрішніх, різниця температур в об’ємі продукту зменшується. У геометричному центрі кулінарної готовності продукту температура становить 80-100 °С. Однак досягнення цієї температури не завжди є кінцевим моментом теплової обробки, підведення деякої кількості теплоти до продукту необхідне і надалі, тому що фізико-хімічні процеси, що відбуваються у продукті на стадії доведення його до стану кулінарної готовності, мають ендотермічний характер і минають з часом (клейстеризація крохмалю, гідротермічна деструкція біополімерів тощо).

Підведення теплоти для підтримки температури нагрівального середовища і продукту необхідне також у зв’язку з неминучими втратами його в довкілля.

Тривалість теплової обробки залежить від властивостей продукту, його температури і температури нагрівального середовища. Так, для м’яса й риби температура повинна бути 80-100°С і витримка – тривалий час при цій температурі. Що стосується рослинних продуктів, овочів, круп, бобових, макаронних виробів, то для доведення їх до стану кулінарної готовності потрібні температури, близькі до 100 °С. Таким чином, тривалість теплової обробки рослинних продуктів за інших однакових умов залежить від можливості підтримки зазначеної темпери в процесі варіння. Зниження температури теплопередавального середовища неминуче призводить до збільшення тривалості теплової обробки.

Тривалість теплової кулінарної обробки може бути більшою або меншою на 10-15% залежно від сортових та інших особливостей продукту, коливань температури нагрівального середовища й інших факторів.

До способів і прийомів теплової кулінарної обробки при поверхневому нагріванні продуктів відносяться: варіння в рідкому середовищі й паром, припускання, тушкування, пасерування, смаження з невеликою кількістю жиру, з повним зануренням продукту в жир (у фритюрі), у напівфритюрі (брезирування), на розігрітій металевій поверхні без жиру, запікання й випікання продуктів у жарових шафах, термостатування готової їжі.

У технічній літературі зазвичай виділяють два основних способи теплової кулінарної обробки продуктів – варіння й смаження, інші перелічені виніс прийоми розглядаються як їхні різновиди. Розподіл способів теплової кулінарної обробки продуктів на варіння і смаження обумовлений тим, що при смаженні відбуваються принципово інші порівняно з варінням фізико-хімічні зміни харчових речовин у поверхневому пласті продукту: втрата води, підвищення температури до 120-130 °С, піроліз харчових речовин, всмоктування жиру. За таких процесів на поверхні продукту утвориться барвиста кірочка, за смаком та ароматом властива смаженим продуктам. При варінні відбувається вологе нагрівання продуктів, тому що теплопередавальним середовищем є: вода, волога насичена пара або суміш води й пари.

Температура теплопередавального середовища при варінні становить 100-107 °С, а кінцева температура продукту до моменту кулінарної готовності – 85-98 °С. У процесі варіння теплова енергія поступово передається від поверхневих пластів до внутрішніх, досягаючи геометричного центру продукту. Різниця температур поступово зменшується до нуля.

Варіння – універсальний спосіб теплової кулінарної обробки. За допомогою варіння можна довести до кулінарної готовності будь-який продукт або напівфабрикат. Однак деякі продукти, наприклад риби родини коропових, сом, навага, палтус та ін., вироби із сиру, дріжджового тіста й деяких видів бездріжджового тіста, мають вищі смакові якості в смаженому вигляді.

Варіння в рідкому середовищі з повним зануренням продукту в рідину (воду, бульйон, молоко, цукровий сироп) широко застосовується в технології продукції ресторанного господарства. Співвідношення води й продукту при варінні (гідромодуль), початкова температура рідини й режим кипіння залежать від виду продукту.

При варінні в рідкому середовищі в продуктах відбуваються фізико-хімічні процеси, у результаті яких вміст води й сухих речовин у них змінюється. Із продукту у воду переходять розчинні речовини: білки, низькомолекулярні азотисті речовини, цукри, мінеральні речовини, вітаміни та ін. Рушійною силою цього переходу є різниця концентрацій відповідних речовин у продукті й рідкому середовищі (дифузія).

Що вище гідромодуль, то більше розчинних речовин переходить із продукту в рідке середовище. При варінні м’яса, птиці й риби разом З дифузією на перехід розчинних речовин із продукту в навколишнє середовище істотно впливає теплова денатурація і постденатураційні зміни білків продукту. Ці процеси також впливають на часткове зневоднення м'яса, птиці й риби під час варіння.

Таким чином, абсолютний кількісний вміст сухих речовин у продукті в результаті варіння зменшується. Що стосується відносного вмісту сухих речовин, то у м’ясі й рибі він зростає, а в крупах, бобових, макаронних і борошняних виробах знижується через значне зневоднення цих продуктів. Звідси випливає, що варіння продуктів у рідкому середовищі є не тільки тепловим, але й вагообмінним процесом.

Для варіння продуктів у рідкому середовищі застосовують варильні апарати різних конструкцій, наплитний посуд і спеціальні теплові апарати (сосисковарки, яйцеварки та ін.).

Необхідність підтримки режиму повільного кипіння при варінні продуктів у рідкому середовищі обумовлена турботою про якість готового вареного продукту й економією теплової енергії.

Підвищити температуру теплопередавального (варильного) середовища й істотно прискорити процес варіння продуктів можливо у варильних апаратах, які називають автоклавами, що працюють при підвищеному тиску. У варильній посудині автоклава тиск досягає 300-350 кПа, йому відповідають температури до 135-140 °С. Автоклави застосовують на підприємствах харчової промисловості. На підприємствах ресторанного господарства автоклави не використовують, тому що під герметично закритою кришкою варильної посудини неможливо регулювати режим кипіння рідини з усіма негативними наслідками бурхливого кипіння, описаними вище.

Висока якість готової кулінарної продукції при варінні з повним зануренням продукту в рідину забезпечується за допомогою певних технологічних прийомів. Основні з них такі.

Під час варіння картоплі, овочів і м’яса підготовлені продукти складають у посуд і заливають гарячою або холодною водою так, щоб вода цілком закрила продукт на 1-2 см.

Креветок, лангустів, омарів, річкових раків, а також макаронні вироби, пельмені й вареники кладуть у киплячу воду, доводять до кипіння, після чого варять при повільному кипінні.

При варінні багатокомпонентних супів після закладання в киплячий бульйон сирих продуктів температура бульйону знижується до 80-85 °С, що абсолютно недостатньо для переходу протопектину овочів у пектин і розм’якшення овочів.

Опис варіння продуктів у рідкому середовищі буде неповним, якщо не згадати про технологічну необхідність короткочасного варіння продуктів у воді протягом 2-10 хв., що називається бланшуванням або варінням до напівготовності. Така теплова обробка застосовується для бланшування порціонних шматків осетрової риби, проварювання білоголової капусти та інших овочів, призначених для фарширування деяких видів продовольчої сировини на стадії гідромеханічної обробки. Продукти в таких випадках занурюють у киплячу воду з високим гідромодулем.

Варіння продуктів у середовищі вологої насиченої водяної пари здійснюється в парових камерах, оснащених автономним парогенератором. Сучасні підприємства ресторанного господарства мають парові камери двох типів: ті, що працюють при атмосферному тиску, з температурою пари в робочому об’ємі 105-107°С і ті, що працюють при Підвищеному тиску (до 200 кПа), з температурою пари в робочому об’ємі близько 120 °С.

Пароварильні камери – це апарати періодичної дії, що передбачають наступні експлуатаційні операції: завантаження підготовлених продуктів у перфоровані функціональні ємності; герметизацію камери; увімкнення електронагрівання й виведення апарату в робочий режим (зазвичай за 20 хв.); варіння; вимикання апарату; випускання надлишку пари; розвантаження камери.

Варіння паром має деякі переваги порівняно з варінням у воді: продукт не деформується, у конденсат із продукту переходять менше розчинних речовин. Цей спосіб варіння застосовують при організації дієтичного та лікувально-профілактичного харчування, а також у ресторанах і спеціалізованих підприємствах ресторанного господарства.

Продуктивність пароварильних шаф, що працюють при атмосферному тиску, удвічі менша, ніж варильних апаратів однакової місткості, а питомі витрати на одиницю готової продукції удвічі вищі. Це стримує застосування варіння паром для потреб масового харчування.

Останнім часом підприємства ресторанного господарства одержують конвектомати – універсальні теплові апарати, призначені для варіння продуктів вологою насиченою водяною парою і смаження продуктів у середовищі перегрітої пари. При експлуатації конвектоматів необхідно керуватися інструкцією, що додається до комплекту з апаратом. Конвектомати оснащені комп’ютерами й іншими засобами автоматичного керування технологічним процесом.

Припускання продуктів у пароводяному середовищі здійснюють у закритих посудинах, де є вода (10-30% до маси продукту) і волога насичена водяна пара, що утворюється у процесі нагрівання. Спеціалізованої апаратури для припускання немає. У зв’язку із цим для припускання використовують наплитний посуд – невисокі каструлі й сотейники зі щільно закріпленими кришками. Під час припускання менша частина продукту перебуває у воді, а більша – у середовищі пари. Температура у варильному просторі при припусканні приблизно 100 °С. Тривалість припускання продуктів близька до тривалості варіння у воді.

Варіння припусканням зазвичай застосовують для продуктів, що не потребують тривалої теплової обробки: картоплі, моркви, риби цінних порід, курчат тощо.

При припусканні із продукту у воду переходить менше розчинних речовин, ніж під час варіння з повним зануренням продукту у воду. Це пояснюється низьким гідромодулем, а отже, уповільненим процесом дифузії розчинних речовин між продуктом і рідким середовищем. Відвари, що утворюються після припускання, рекомендується використовувати для приготування супів і соусів.

Тушкування продуктів, як і припускання, здійснюють у закритому посуді в пароводяному середовищі. Відмінність полягає в більш високому гідромодулі (0,3-0,5). Деякі продукти перед тушкуванням злегка обсмажують, а потім додають спеції, приправи, воду або бульйон іноді замінюють готовим соусом. Склад страв, що готують тушкуванням, зазвичай багатокомпонентний. З допомогою тушкування готують картоплю, овочі, м’ясо, птицю. Температура у варильному середовищі під час тушкування приблизно становить 100 °С, таку ж температуру підтримують у всьому продукті. Тривалість тушкування зазвичай на 15-20% більше, ніж варіння і припускання.

Смаження продуктів з невеликою кількістю жиру (5-8% до маси продукту) являє собою сухе нагрівання продукту. Поверхня продукту контактує з жиром, розігрітим до 150-160 °С. Жир відіграє роль теплопередавального середовища й обмежувача температури. Смаження з невеликою кількістю жиру здійснюють на відкритій поверхні у функціональних ємкостях, звичайних листах, сковородах, температуру яких під час смаження підтримують на рівні 220-250 °С.

Для доведення до кулінарної готовності напівфабрикатів, отриманих смаженням з невеликою кількістю жиру, використовують один з наступних технологічних прийомів:

· напівфабрикати обсмажують на відкритій поверхні із обох боків, перевертаючи їх вручну, після чого за необхідності досмажують у жаровій шафі 5-7 хв. при 250-270 °С;

· функціональні ємкості з напівфабрикатами кладуть у жарову шафу і смажать не перевертаючи, при цьому нижня поверхня виробу нагрівається завдяки контакту з жиром і посудом, а верхня – інфрачервоним промінням від нагрівальних елементів і стінок шафи.

При використанні жарових шаф необхідно дотримуватися інструкції з експлуатації.

Смаження продуктів з цілковитим зануренням у жир (у фритюрі) широко застосовують для приготування картоплі, цибулі, риби, нерибних морепродуктів, борошняних кулінарних виробів. М’ясні продукти і птицю обсмажують у фритюрі після попереднього варіння до готовності.

Для смаження у фритюрі використовують електрофритюрниці, тобто жарові ванни з нержавіючої сталі.

Підготовка продуктів до смаження у фритюрі полягає в обсушуванні надто зводнених продуктів, паніруванні напівфабрикатів у борошні, яєчному льєзоні та сухарях (або хлібних крихтах). При смаженні у фритюрі маса напівфабрикату не повинна перевищувати 50-80 г. Співвідношення між жиром і продуктом має бути 4:1 для забезпечення необхідного температурного режиму смаження.

Фритюрний жир розігрівають до 170-180 °С, продукт обсмажують 3-5 хв., при цьому температура в товщі продукту сягає 85-100 °С, а в поверхневому шарі – 120-130 °С, що сприяє утворенню на всій поверхні обсмаженого продукту специфічної кірочки.

Як фритюрні використовують безводні рафіновані жири, термостійкі до димоутворення й окислення.

Смаження продуктів у напівфритюрі, яке іноді називають брезируванням, застосовують для обсмажування курчат і дичини цілими тушками й напівтушками з подальшим досмажуванням у жаровій шафі. Для смаження використовують високоякісні розтоплені тваринні жири (яловичий, свинячий) або розтоплене масло у співвідношенні із продуктом 3:1.

Смаження продуктів без жиру застосовують для приготування м’ясних порціонних виробів (біфштекс, лангет, антрекот, ескалоп тощо). Порціонні шматки натурального м’яса вирівнюють до товщини 5-8 мм, додають солі, перцю, викладають на розігріту до 160-170 °С поверхню жарового апарата, смажать 3-4 хв., після чого перевертають й обсмажують з іншого боку.

М’ясо повинне бути нежирним, вищого ґатунку, без кісток: від яловичої туші – вирізка, товстий і тонкий краї, від телячої й баранячої туш – корейка і м’якоть задньої ноги. Птицю й дичину використовують у вигляді зачищених філе без кісток. Температура в геометричному центрі готових смажених виробів сягає 80 °С.

Плити, призначені для смаження м’яса без жиру, зазвичай настільного типу, їх жарова поверхня виготовлена з легованого чавуну, що має підвищену стійкість до теплових ударів.

Запікання широко застосовують для приготування закусок і страв з овочів, грибів, круп, риби, м’яса. Для запікання використовують жарові шафи різної конструкції, але обов’язково з нижнім і верхнім обігрівом, природною або примусовою циркуляцією гарячого повітря чи перегрітої водяної пари.

Залежно від виду кулінарної продукції температуру в шафах підтримують у межах 220-280 °С, критерієм готовності запеченої продукції є утворення на поверхні виробів специфічної підсмаженої кірочки та досягнення в товщі виробів температури 80 °С.

При запіканні теплота передається продукту одночасно теплопровідністю від нагрітого посуду, від нагрітого повітря або пари, а також ІЧ-промінням від нагрівальних елементів і стінок шафи.

Випікання застосовують для приготування кулінарних і кондитерських виробів з тіста. Пекарські шафи обладнані пристроями нижнього й верхнього обігріву, природної або примусової циркуляції повітря, для зволоження його в камері. Вироби, що випікають, розміщують на кондитерських листах або у функціональних ємкостях. Дрібноштучні вироби (пиріжки, ватрушки тощо) випікають 8-10 хв. при 230-240 °С, більші вироби (кулеб’яки, пироги) – 30-40 хв. при 220-230 °С.

При випіканні борошняних виробів теплота передається продукту так само, як і при запіканні.

Термостатування готової їжі необхідне для її поточного зберігання на підприємствах ресторанного господарства. Для термостатування готової гарячої їжі використовують водяні й повітряні марміти, які забезпечують підтримку температури супів і напоїв на рівні 85 °С, інших гарячих страв – 65 °С упродовж 2 год.

Пасерування – допоміжний спосіб теплової кулінарної обробки. При пасеруванні подрібнені продукти (цибуля, морква, білий ароматичний корінь петрушки, селери, пастернаку, пюре, борошно) прогрівають у жирі при 120-130 °С. Овочі пасерують або до напівготовності (для соусів, супів, тушкованих й інших страв, у складі яких пасеровані овочі піддають додатковій тепловій обробці до готовності), або до готовності (для фаршів-начинок, солянок й ін.).

При пасеруванні овочів і пюре із продуктів у жир переходять смакові, ароматичні речовини та барвники, у результаті чого вони ніби фіксуються й утримуються жиром.

Для пасерування борошна використовують безводні жири, при цьому застосовують два прийоми пасерування: без зміни кольорів борошна (для білих соусів і супів) і більш глибоке прогрівання борошна до жовтих кольорів різних відтінків (для червоних соусів).

При пасеруванні борошна відбувається денатурація білків і часткові деструкція крохмалю. У результаті цих процесів борошно набуває приємного смаку й аромату, а борошняні клейстери – кращої консистенції.