Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Шпоры по технологии пищевых производств для экзамена, зачёта - файл n1.doc


Шпоры по технологии пищевых производств для экзамена, зачёта
скачать (2833 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc2833kb.01.01.2013 10:31скачать

Загрузка...

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7
Реклама MarketGid:
Загрузка...
1.Роль отдельных пищевых веществ в жизнедеятельности человека.

Белки — это органические высокомолекулярные соединения, в состав большинства которых входят пять элементов: N, С, О, Ни S.

Белковые вещества построены из аминокислот; аминокисло­ты имеют в своем составе аминную NH2 и карбоксильную СООН-группы. В молекуле белка аминокислоты соединены между собой пептидными связями.

Несмотря на огромное многообразие белковых веществ в при­роде, в построении нашего организма участвует лишь 22 амино­кислоты.

Поступая в организм, белки пищи подвергаются действию ферментов и гормонов и в итоге превращаются в составляющие их аминокислоты.

Аминокислоты всасываются через стенки кишечника в кровь. Часть аминокислот посредством тока крови поступает в печень, где происходят их дальнейшие превращения, а большая часть разносится к тканям и органам, где аминокислоты расходуются на построение и обновление клеток, а также на построение и обновление биологически активных веществ — ферментов и гор­монов.

Человек получает белки с яйцами, рыбой, мясом, молоком, молочными продуктами, а также с продуктами растительного происхождения, в первую очередь с продуктами переработки злаковых.

Растительные белки должны составлять в дневном рационе не более 40 %, так как наиболее полноценными считаются белки животного происхождения.

Потребность человеческого организма в белках составляет 1,1...1,5 г в день на I кг массы тела человека.

Основными источниками белка в питании являются мясные, рыбные и зернобобовые продукты. Больше всего белка (%) со­держится в сырах — 25, горохе и фасоли — 22...23, разных видах мяса, рыбы и птицы — 16...20, яйцах — 13, жирном твороге — 14, крупах — 12...13, ржаном хлебе — 5...6, пшеничном — 8, моло­ке — 2,9, овощах и плодах — не более 2.

Набухание обусловлено способностью белков, относящихся к гидрофильным веществам, поглощать воду и при определенных , условиях образовывать растворы, называемые студнями.

Второе свойство белков — денатурация, т. е. изменение про­странственной ориентации белковой молекулы, не сопровож­дающееся разрывом ковалентных связей. Она вызвана повыше­нием температуры, механическим и химическим воздействием и другими факторами и играет важную роль в технологических процессах, связанных с образованием структурных систем полу- . фабрикатов и готовых блюд (хлеба, макаронных изделий).

Третье свойство белков — пенообразование, т. е. способность образовывать эмульсии в системе жидкость — газ, называемые пенами. Белки как пенообразователи широко используются при изготовлении кондитерских изделий, в частности безе.

И наконец, четвертое свойство — способность белков к гид­ролизу, т. е. расщеплению на составные части в присутствии кислот или ферментов. Эта способность белков используется в ряде отраслей пищевой промышленности, например при рафи­нации растительных масел.

ЖИРЫ. Жиры (липиды) и жироподобные вещества (липоиды) объеди­няются общим названием липиды. Жиры в организме человека выполняют роль поставщиков энергии (калорий).

При длительном ограничении жиров в пище наблюдаются нарушения в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность центральной нервной системы, ослабляется имму­нитет.

Жиры играют следующую роль для организма:

являются важным источником энергии;

будучи носителями жирорастворимых витаминов (A, D, К, Е), способствуют нормальному обмену веществ в организме;

являются структурным элементом клеток;

будучи плохими проводниками теплоты, предохраняют орга­низм от переохлаждения;

находясь в соединительных тканях организма, предохраняют его от ударов;

являются смазочным материалом кожи.

Жиры делятся на животные и растительные. По химическому строению жиры представляют собой слож­ные эфиры трехатомного спирта глицерина и жир­ных кислот разной длины углеродной цепочки и степени насы­щенности.

Свойства жиров зависят в основном от строения и состава жирных кислот. В наибольших количествах в жирах встречаются пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая и арахидоно-вая кислоты.

Жирные кислоты подразделяются на предельные и непредельные.

Ненасыщенные жирные кислоты различаются по степени «ненасыщенности» — мононенасыщенные и полиненасы­щенные. Мононена­сыщенной олеиновой кислоты много в оливковом масле (67 %), маргарине (43...47), свином жире (43), говяжьем жире (37), сли­вочном масле (23 %).

Особое значение имеют полиненасыщенные жирные кисло­ты — линолевая, линоленовая, арахидоновая. Они входят в со­став структурных элементов клеток и тканей, обеспечивают нор­мальный рост и обмен веществ, эластичность сосудов и т. д.

Полиненасыщенные жирные кислоты не синтезируются орга­низмом человека и поэтому являются незаменимыми. При их отсутствии наблюдаются прекращение роста, изменение прони­цаемости сосудов, некротические поражения кожи.

Попадая в организм человека, жиры гидролизуются на состав­ные части.

Образовавшийся глицерин непосредственно всасывается сли­зистой оболочкой кишечника, жирные кислоты реагируют с желчными кислотами с образованием веществ, также всасывае­мых.

Желчные кислоты являются эмульгаторами, превращая жиры в тонкую эмульсию, а также активаторами липазы.

Жиры, поступающие с пищей, частично идут на создание жировых запасов

Определенное значение имеет качественный состав жиров, входящих в пищевой рацион. В пищу употребляют жиры различ­ных животных, птиц и рыб, молочный жир, а также жиры растительного происхождения.

При сочетании в рационе растительных и животных жиров обеспечивается не только потребность в них организма, но и наличие всех необходимых организму веществ — витаминов А и D, лецитина, полиненасыщенных жирных кислот, токоферолов, ситостерина. Сочетание растительных и животных жиров помо­гает улучшить вкусовые свойства жиров, с помощью различных технологических приемов получить новые виды продуктов с оп­ределенными свойствами.

Составной частью жиров являются жироподобные вещества (липоиды). Они принимают активное участие в обмене ве­ществ — входят в состав пограничного слоя клеток и являются одним из регуляторов проницаемости клеточных стенок. Среди них в природе особенно распространены фосфолипиды и стери-ны.избыток их в питании. Это — нарушение обмена веществ, прежде всего холестерина,
усиление свертывающих свойств крови, развитие ожирения,желчнокаменной болезни и атеросклероза. Жиры как компоненты пищевых продуктов обладают определенными свойствами, которые необходимо учитывать и использовать в пищевых технологиях.


УГЛЕВОДЫ. Углеводы широко распространены в природе, главным обра­зом в растительном мире. Синтезируются углеводы в зеленых час­тях растений. Они являются важным энергетическим компонен­том пищи, причем по количеству преобладают в ней над всеми другими компонентами.

Углеводы — это вещества, состоящие из углерода, кислорода и водорода. Все углеводы делятся на две группы: моносахариды и полисахариды, которые, в свою очередь, делятся на полисахариды первого порядка (сахароза, мальтоза, лактоза и др.) и полисахариды второго порядка — высокомолеку­лярные углеводы (крахмал, клетчатка и др.).

Моносахариды. Главные представители моносахаридов — гексозы и пентозы.

Все моносахариды (монозы) — кристаллические вещества, хо­рошо растворимые в воде и оптически активные.

В пищевом отношении монозы наиболее легкоусвояемые угле­воды: без участия ферментов они в неизменном состоянии всасы­ваются через стенки кишечника в кровь. К неусвояемым углеводам относят теми целлюлозу, целлюлозу, пектиновые вещества, каме­ди и декстрины.

Наиболее важное значение в пищевом отношении имеют глю­коза и фруктоза.

Витамины — участники и биологические катализаторы хими­ческих реакций, протекающих в живых клетках. Витамины необ­ходимы для нормального функционирования всех органов и сис­тем, роста и развития организма в целом.

Витамины поступают в организм в основном с пищей. Неко­торые из них синтезируются в кишечнике под влиянием жизне­деятельности микроорганизмов, однако в таких небольших коли­чествах, которые потребность человека в витаминах удовлетворить не могут. Биологическая роль витаминов заключается в их регуляторном действии на обмен веществ.При недостатке их в пище снижаются работоспособность человека, сопротивляемость , организма заболеваниям, а также действию неблагоприятных факторов окружающей среды. В результате дефицита или отсут­ствия витаминов развиваются заболевания, известные под назва­нием авитаминозов или гиповитаминозов. МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА. Вода не обладает энергетической ценностью. Функции воды в организме важны и разнообразны,вода растворяет питательные вещества, транспортирует их в организме; выводит отходы процессов обмена из клеток организ­ма; является дисперсионной средой для крови, протоплазмы клеток и т. д.; служит терморегулятором организма, так как, бу­дучи хорошим проводником теплоты, выравнивает температуру между соседними клетками,


2.Влияние отдельных веществ на процессы пищевых технологий.

Белки.

  1. Способность к гидратации. Способность поглотить 200-300% влаги.

  2. Денатурация

  3. Пенообразование ( кондитерское пенообразование – безе)

  4. Гидролиз (рафинация растительных масел)

Жиры.

  1. Растворимость в органических растворителях.

  2. Хорошая растворимость ароматических веществ.

  3. При нагревании под давлением расщепляются с образованием глицерина и мыла.

  4. Способность к образованию стойких эмульсий в присутствии ПАВ.

  5. Прогоркание.

  6. При повышенных температурах разлагается до акропена.

  7. Гидрогенизауия.(из жидкого в твердое)

Углеводы.

  1. Брожение ( способность простых у/в сбраживаться ферментами дрожжей и бактерий)

  2. Способность сахаров к растворению и кристаллизации.

  3. неспособность крахмала растворяться в воде.

  4. Способность крахмала к гидролизу.

  5. Способность пектиновых веществ обр. студни в присутствии органических веществ и сахара.



3.Роль реакций гидролиза и меланоидинообразования в производстве и качестве продуктов питания.

  1. Образование меланоидиновых пигментов может быть желательно или нежелательно, так же как и развитие запаха — в зависимости от вида продукта.

  2. Может иметь место потеря незаменимых аминокислот (особенно лимитирующих), т. е. потеря питательной ценности продукта.

  3. Есть единичные публикации, в которых указывается, что некоторые продукты реакции Майяра могут быть мутагенными. В частности, приводятся данные о мутагенности некоторых продуктов реакции D-глюкозы и D-фруктозы с L-лизином или L-глутаминовой кислотой. Эффект был продемонстрирован на примере сальмонеллы ТА-100, однако в боль­шинстве работ мутагенность продуктов оспаривается.

  4. Продукты реакций карамелизации и меланоидинообразования и образование ароматических компонентов, сопутствующее этим реак­циям, имеют большое значение во многих пищевых производствах для получения продуктов с красивым цветом и характерным ароматом (хле­бопечение, производство безалкогольных напитков и пива, кондитерских изделий и др.). В иных случаях (например, при кислотном спосо­бе получения глюкозы) образование таких продуктов характеризуется как недостаток, поскольку ухудшает качество получаемых сиропов и ведет к определенной потере важных компонентов перерабатываемого сырья.

5. Промежуточные продукты реакции Майяра обладают антиокислительной активностью. Есть данные на модельных средах, что продукты реакции потемнения глюкозы и глицина понижают степень поглощения кислорода и образования пероксидов из производных линоленовой кислоты. Это объясняется тем, что промежуточные продукты распада фруктозоамина, соединяясь с пероксидами или свободными радикалами, за­медляют окислительный процесс. Соответствующее регулирование ре­акции Майяра в ходе производства пищевого продукта положительно скажется на его качестве в процессе хранения.

6. Помимо того, что реакция Майяра сокращает содержание аминокислот, есть доказательства, что образовавшиеся продукты затрудняют ус­воение белков.
4.Роль реакции дегитратации и сульфитации в производстве и качестве продуктов питания.

При переработке пищевого сырья в пищевые продукты эти реакции занимают важное место. Они катализируются кислотами и щелочами, и многие из них идут по типу р-элиминации. Пентозы, как главный про­дукт дегидратации, дают фурфурол, гексозы — оксиметилфурфурол и другие продукты, такие как 2-гидроксиацетилфуран, изомальтол и маль-тол. Фрагментация углеродных цепей этих продуктов дегидратации при­водит к образованию левулиновой, муравьиной, молочной, уксусной кислот и ряда других соединений. Некоторые из образующихся продук­тов обладают определенным запахом и могут поэтому сообщать пище­вому продукту желательный или, наоборот, нежелательный аромат. Эти реакции требуют высокой температуры. Фурфурол и оксиметилфурфу­рол образуются при тепловой обработке фруктовых соков. Токсичность этих продуктов изучалась на крысах, и было отмечено, что фурфурол токсичнее оке и метил фурфурол а. (В случае последнего не было обнару­жено токсичного действия даже при очень высоких дозировках — 450 мг/кг массы тела.)

Ключевым соединением в реакции дегидратации является 3-дезок-сиглюкозон. Реакция р-элиминации может продолжаться с енольной формой 3-де-зоксиглюкозона. Конечным продуктом является оксиметил­фурфурол.

Сульфитация применяется в основном для плодов с целью обесцвечивания растительных пигментов. Обрабатываю либо диоксидом серы, либо сернистой кислотой. Наиболее широкое применение реакция нашла в сахарной промышленности, в очистки диффузионного сока.

5.Понятие о дисперсных системах и их классификация.

Важная роль в пищевой технологии принадлежит дисперсным системам и их свойствам. Дисперсные системы гетерогенны и состоят из двух фаз. Одна из них — сплошная, называется дисперсионной средой. Другая — раздробленная и распределенная в первой, называется дисперсной фазой. Дисперсными системами являются большинство продуктов питания, сырье и полуфабрикаты: хлеб, мука, шоколад, сыры, творог, сухое молоко, соки, шампанское, пиво, кон­феты и т. п.Частицы веществ дисперсной фазы могут иметь различные размеры и форму: сферическую, цилиндрическую, прямо­угольную, а чаще — неправильную. Образование различных дисперсий можно проиллюстрировать на примере уменьшения размеров куба по трем его осям. При значительном умень­шении размера в одном его измерении образуется пленка или поверхностный слой, при уменьшении размеров куба одновременно в двух измерениях образуются нити или капилляры, а уменьшение его размеров по всем трем измерениям приводит к образованию мелких частиц. Раз­дробленность определяется размером тела по той оси, умень­шением которой она достигнута, т. е. наименьшим размером д. Раздробленность характеризуется также величиной, обрат­ной размеру а, т. е. 1/а. Эта величина называется дис­персностью D. Все дисперсные системы классифицируют по степени дис­персности. Дисперсные системы с частицами, размер которых превышает 10~3 см, относятся к грубодисперсным системам . Эти частицы при распределении в жидкости или газе, где они постепенно оседают или всплывают, наблюдаются визу­ально. Системы с частицами, размер которых лежит в пределах от 10~5 до 10~3 см (от 0,1 до 10 мкм), называются микрогетеро­генными. Частицы таких систем видны только в микроскоп, в газовой или жидкой среде они также оседают или всплывают.

Гетерогенные системы с частицами размером от 10~7 до 10~5 см (от 1 до 100 им) относят к ультрамикрогетерогенным. Такие системы называют коллоидными. Частицы в них настолько малы, что вещество, из которого они состоят, почти целиком находит­ся в коллоидном состоянии, т. е. практически содержит только поверхностные атомы и молекулы. Такие частицы по сравнению с отдельной молекулой обладают определенным агрегатным со­стоянием, которого не имеет молекула. При увеличении числа молекул в частице она постепенно приобретает все свойства фазы. Коллоидные системы вследствие большой удельной по­верхности обладают значительной поверхностной энергией что обусловливает неустойчивость системы, — она всегда стремится к самопроизвольному уменьшению межфазной поверхности, т. е. снижению дисперсности. Спвсобность коллоидных систем увеличивать размеры частиц путем их агрегации называется агрегативной неустойчивостью.Дисперсные системы классифицируются не только по разме­рам частиц, но и по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды. Сочетание трех агрегатных состояний (твердое, жидкое и газообразное) дает 9 типов дисперсных сис­тем.

6.Характеристика высоко молекулярных соединений, их свойства, значимые для проц. пищ. произв.

Вещества, имеющие молекулярную массу от 10 000 до несколь­ких миллионов, называются высокомолекулярными соединениями (ВМС). Размеры макромолекул этих соединений в вытянутом состоянии могут достигать 1000 нм и более, т. е. они соизмеримы с размерами частиц ультрамикрогетерогенных (коллоидных) дис­персных систем. Вследствие большой молекулярной массы и гиб­кости цепей макромолекул ВМС и их растворы обладают специ­фическими свойствами: способностью образовывать волокна и пленки, эластичностью, набухаемостью, структурообразованием.К важнейшим природным полимерам относятся белки и полисахариды.

Белки являются основой всех живых организмов, они состав­ляют существенную часть живой клетки и обеспечивают ее жиз­недеятельность. Белки входят в состав кожи, мышц, сухожилий, нервных волокон, крови, ферментов и гормонов, они содержатся во многих растительных и животных продуктах: молоке, яйцах, зерне, бобовых растениях и др. По химической структуре белки являются полиамидами, исходными мономерами для их синтеза служат а-аминокислоты.

Полисахариды представляют собой соединения, состоящие из многих сотен и даже тысяч моносахаридных звеньев. К наиболее важным полисахаридам относятся крахмал, целлюлоза, пектин и др.

В отличие от золей растворы ВМС образуются самопроиз­вольно и не нуждаются в стабилизаторе. Растворению ВМС предшествует его набухание.

Набухание — это самопроизвольный процесс поглощения низ­комолекулярного растворителя высокомолекулярным веществом, сопровождающийся увеличением массы и объема последнего. Набухание часто является начальным этапом растворения высо­комолекулярных веществ. Существует ограниченное и неограни­ченное набухание. При ограниченном набухании объем и масса полимера достигают определенных значений и дальнейший кон­такт полимера с растворителем не приводит к каким-либо изменениям. Ограниченно набухший полимер называется студнем. У неограниченного набухания отсутствует предел набухания; с те­чением времени полимер поглощает вне большее количество жидкости и набухание переходит в растворение.

Причиной набухания является диффузия молекул низкомоле­кулярного растворителя в высокомолекулярное вещество.

Набухание включает не только простую диффузию — прони­кание молекул жидкости в полимер, но и сольватацию макромо­лекул, т. е. взаимодействие молекул растворителя с молекулами полимера. Макромолекулы полимеров состоят из полярных и неполярных групп.

Процесс набухания можно разбить на две основные стадии. На первой стадии низкомолекулярный растворитель, диффунди­руя в высокомолекулярное вещество, сольватирует его макромо­лекулы. Образование сольватной (гидратной, если средой являет­ся вода) оболочки молекулы полимера сопровождается выделе­нием теплоты, поэтому первая стадия набухания характеризуется положительным тепловым эффектом.

На второй стадии набухания, идущей без теплового эффекта, а иногда и с поглощением теплоты, наблюдается обычно основ­ное увеличение объема полимера. Молекулы жидкости на этой стадии набухания диффундируют в полимер, и происходит сме­шивание больших и гибких макромолекул с молекулами раство­рителя. Из-за односторонней диффузии, характеризующей эту стадию, ее называют осмотической.Степень набухания зависит от прочности и числа межмолеку­лярных связей в полимере. Чем прочнее межмолекулярные связи и чем их больше, тем хуже набухает полимер.

Если набухание высокомолекулярного вещества идет в каком-либо ограниченном пространстве, препятствующем увеличению объема, то возникает давление набухания, достигающее на на­чальной стадии набухания нескольких мегапаскалей. Оно может стать причиной разрыва емкостей, наполненных набухающими материалами. При хранении и перевозке многих пищевых про­дуктов, таких, как зерно, крупа, мука, необходимо учитывать возможность их набухания.

Чаще всего жидкой дисперсионной средой в пищевых произ­водствах служит вода.


7.Структурообразование в дисперсных системах.

Одно из важных свойств дисперсных систем и растворов высокополимеров — способность их к структурообразованию. Кол­лоидные системы, частицы которых удалены друг от друга на достаточно большое расстояние и практически не взаимодейст­вующие между собой, называются свободнодисперсными система­ми. Такие коллоидные системы по своим свойствам похожи на обычные жидкости. Их вязкость очень мало отличается от вяз­кости дисперсионной среды. Дисперсные системы, в которых частицы связаны между собой и не способны к взаимному пере­мещению, называются связнодисперсными системами. В таких системах частицы дисперсной фазы образуют пространственную сетку, или структуру.

Переход коллоидного раствора из свободнодисперсного состояния в связнодисперсиое называется гелеобразованием, а обра­зующаяся при этом структурированная коллоидная система — гелем. Если коллоидные частицы полностью потеряют агрегативную устойчивость, то они будут соединяться в крупные агрегаты, образуя плотный осадок — коагулят.

При механическом воздействии, например перемешивании, встряхивании, связи между частицами в коагуляционной сетке могут быть разрушены и гель превратится в текучий золь. Если оставить этот золь в покое, через некоторое время связи самопро­извольно восстановятся и вновь образуется нетекучий гель. Это свойство структурированных систем называется тиксотропией*.

Тиксотропные свойства могут иметь не только коллоидные системы. Некоторые концентрированные суспензии, эмульсии, студни высокомолекулярных соединений также тиксотропны.

Гели с течением времени уменьшаются в объеме, выделяя при этом дисперсионную среду. Это явление называется синерезисом. Число контактов между частицами в течение времени увеличива­ется, что приводит к уплотнению структуры и выделению дис­персионной среды: В большинстве случаев синерезис — нежела­тельное явление.

В растворах высокополимеров при их достаточно высокой концентрации возможно образование ассоциатов макромолекул. Взаимодействуя друг с другом, ассоциаты и макромолекулы могут образовывать пространственные структуры. С увеличением концентрации полимера может образоваться настолько прочная структура, что раствор потеряет текучесть, т. е. превратится в студень.

Большая группа кондитерских изделий (в частности, марме­лад) имеют студнеобразную структуру. В качестве студнеобразо-вателей используются природные полимеры, способные при оп­ределенных условиях образовывать студни (пектин, агар, агароид, фурцелларан и т. д.).

Мармеладный студень образуется из горячей жидкой марме­ладной массы (пектинового золя). Структурные частицы пектина в сильно диспергированном виде с адсорбированными на их поверхности молекулами дисперсионной среды, находясь в ней в состоянии беспорядочного теплового движения, распределены б дисперсионной среде. Молекулы адсорбированной жидкой фазы (водного раствора сахара, кислоты и других экстрактивных ве­ществ, фруктово-ягодного пюре) образуют сольватную (гидратную) оболочку вокруг вытянутых частиц пектина. Заполняя объем дисперсионной жидкости, эти частицы вначале не сопри­касаются между собой и не образуют структуры.

Вследствие наличия в растворе пектина диссоциированных карбоксильных групп пектиновые частицы в нем обладают отри­цательным зарядом высокой плотности. Благодаря этому явле­нию они взаимно отталкиваются друг от друга.

Для образования студневого каркаса, состоящего из ассоции­рованных частиц пектина, необходимо прежде всего устранить или ослабить силы электростатического отталкивания пектино­вых частиц.

Присутствие в растворе кислоты, более диссоциированной, чем пектин, или добавление кислоты в реакционную смесь сни­мает степень диссоциации пектина, т. е. уменьшает электричес­кий заряд его частиц.

Одновременно под влиянием сахара происходят дегидратация и связанное с ней понижение сольватации частиц пектина, пре­пятствующей их сцеплению. На последних стадиях появляется некоторое количество оголенных участков, лишенных заряда, полярности. Частицы пектиновой твердой фазы ассоциируют друг с другом через десольватированные участки, слабо или со­вершенно не защищенные сольватной оболочкой.

Силы притяжения частиц сосредоточены на их концах, что способствует образованию пространственной сетки. Если бы эти силы были распределены равномерно по всей по­верхности частиц, то в результате соединения их между собой по продольным осям должен был бы образоваться массивный агре­гат вместо сеткоподобного каркаса, т. е. структура студня не образовалась бы.

Сформировавшаяся пектиновая сетка как «объемное кружево» пронизывает всю систему.

Укрепление этой сетки происходит за счет водородных мости­ков, образуемых между карбоксильными и гидроксильными группами смежных цепей пектиновой молекулы.

Пространство между сплетением молекул пектина заполнено дисперсионной жидкостью — сахарокислотным раствором, кото­рый сравнительно слабо связан с пектиновой сеткой и может быть отделен от нее при известных условиях.

В действительности при центрифугировании некоторых студ-

ней, полученных при охлаждении, жидкая фаза удалялась из студня, при этом образовывался ксерогель (от греч. «ксерос» — сухой), который при насыщении его спиртом превращался в алкоголь вместо гидрогеля, и наоборот.

Выделение жидкой фазы из пектинового студня под влиянием механического воздействия наблюдается иногда на практике при изготовлении мармелада в виде толстых пластов, когда под вли­янием собственной тяжести слоя происходит выпрессовывание из него жидкого сахарокислотного сиропа.

Для того чтобы обеспечить стабильность студня, необходимо, чтобы силы притяжения пектиновых частиц между собой (силы когезии) находились в равновесии с противодействующими им силами притяжения частиц к частицам дисперсионной среды (силами адгезии). Если первые преобладают над вторыми, то это приводит к выделению жидкой фазы студня (синерезису), в об­ратном случае происходит расслабление всего студня.

Студни обладают свойством тиксотропии. Это свойство пек­тинового студня имеет важное значение для производства, так как в случае преждевременного застудневания можно при помо­щи механического перемешивания устранить формирование студня или разрушить образующийся студень без ущерба для последующего процесса студнеобразования.

Используя способность высокополимеров к образованию студней, можно получить более сложные дисперсные системы, например пенообразные кондитерские массы (пастилу). Эти из­делия являются в основном агаровым студнем. Однако этот сту­день отличается от мармеладного, так как имеет пористую струк­туру с ячейками микроскопических размеров (до 20 мкм).

В пастильном студне распределены мелкие воздушные пу­зырьки^ и готовая сухая пастила напоминает по своей структуре твердый крем. В производстве пастилы процесс обычного студ­необразования мармелада сочетается с процессом ценообразова­ния (сбивания) яблочно-сахарной смеси.

При сбивании пастилы путем продолжительного встряхива­ния яблочно-сахарной смеси происходит вспенивание ее, т. е. масса насыщается воздухом; при этом воздух захватывается яб­лочно-сахарной массой и дробится на мелкие частички. По мере увеличения скорости механического взбалтывания степень раз­дробленности воздуха увеличивается, размеры пузырьков воздуха уменьшаются, а вязкость массы повышается. Постепенно обра­зуется густая пена, состоящая из мелких пузырьков воздуха, затянутых в тонкую пленку из окружающей полужидкой яблоч­но-сахарной смеси.

В физико-химическом смысле пена представляет собой двух­фазную систему газ — жидкость. В данном случае дисперсной фазой является газ — воздух, а дисперсионной средой — полу­жидкий раствор сахара, кислоты и пектина. Этот раствор образу-

ет оболочку дисперсных частиц газа (воздуха), которая несет на себе поверхностный пограничный слой, отделяющий одну фазу от другой.

В процессе образования пены происходит сильное развитие поверхности раздела на границах газообразной и жидкой фаз. Увеличение поверхности раздела зависит от размеров образую­щихся воздушных ячеек. Чем меньше размеры последних, тем больше эта поверхность, тем больше сила поверхностного натя­жения а.

Сила поверхностного натяжения всегда стремится сократить до минимума общую поверхность раздела всей системы, сделать ее наименьшей. В данном случае она стремится сократить до воз­можных пределов общую сумму поверхностей отдельных капелек, образующих пенную эмульсию. При действии этой силы отдель­ные пузырьки воздуха в пене стремятся соединиться в одну массу. Пленка капелек прорывается, отдельные капельки, постепенно сливаясь (агрегируясь) друг с другом, образуют новые пузырьки — капли более крупных размеров, степень дисперсности уменьшает­ся, пена «опадает*. Процесс самопроизвольного разрушения пены и эмульсии называется коалесценцией.

В пенах процесс коалесценции идет весьма интенсивно благо­даря близкому расположению капелек по отношению друг к другу.

Чтобы сделать пену более устойчивой, стабилизировать ее, в качестве пенообразующего средства (ПАВ) при сбивании пасти­лы обычно используют белок куриного яйца, который, распола­гаясь в поверхностном слое пленки пузырьков пены, увеличива­ет механическую прочность этого слоя и тем самым препятствует прорыванию пленки пузырьков и агрегированию последних.

Механизм совмещения студневой и пенной структур при смешивании сбитой массы с агаровой (или мармеладной) можно представить так: при смешивании с холодной сбитой массой горячая масса агарового сиропа или мармелада заполняет воздуш­ные пространства между пузырьками сбитой массы, вытесняя
оттуда воздух. При этом прочность пленки структурных элементов массы значительно увеличивается. Последняя возрастает благодаря тому, что температура всей массы поднимается до 50 °С и адсорбированный альбуминовый гель пленки при указан­ной температуре, близкой к свертыванию альбумина, фиксируется в ней в виде плотного коагулята. Одновременно же помере остывания массы в пространстве между пузырьками происходит формирование прочного агарового (или пектинового) студня. Смешивание сбитой массы с горячей желейной (или мармеладной) массой создает, таким образом, необходимые условия для образования структуры пастилы.

После остывания массы получается характерный пастильный студень, который отличается от мармеладного только пористой структурой благодаря мельчайшим воздушным включениям, рав­номерно распределенным в его массе.
  1   2   3   4   5   6   7



Скачать файл (2833 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации