Работа 9. Изучение влияния технологических факторов

На сохранность клеточных стенок картофеля

При изготовлении пюре

Цель работы - изучить строение тканей сырого и вареного картофеля и изменения некоторых структурных элементов клеток - клеточных стенок, цитоплазмы, мембран, ядер и др., - происходящие в процессе тепловой обработки продуктов.

Приборы и посуда: микроскоп, нож, препаровальная игла; скальпель; стекла предметные и покровные; бумага фильтровальная; химические стаканы вме­стимостью 200 мл; капельницы; ступка с пестиком или металлическая терка; термометр; часовые стекла; стеклянная палочка.

Реактивы: 1 %-ный раствор йода в 3 %-ном водном растворе йодистого калия.

Исследуемые объекты: картофель, сухое картофельное пюре.

Тепловая кулинарная обработка продуктов растительного происхождения вызывает изменения в строении их тканей. Так, клеточные стенки разрыхляются вследствие частичного растворения содержащихся в них гемицеллюлоз, протопектина и белка экстенсина, а также набухания клетчатки и других труднорастворимых полимеров. Связь между клетками ослабляется. Деструкция клеточных стенок обусловливает размягчение продукта и изменение его консистенции. В тканях растительных продуктов, доведенных до кулинарной готовности, клеточные стенки могут быть достаточно разрыхленными, однако разрыва их, как правило, не наблюдается.

При изготовлении некоторых кулинарных изделий растительные продукты, подвергнутые тепловой обработке, превращают в пюреобразную массу с помощью протирочных машин или машин для измельчения вареных продуктов. При механическом воздействии ткань вареных или припущенных продуктов распадается на отдельные клетки или небольшие конгломераты клеток. Клеточные стенки при этом могут разрушаться, а содержимое клеток переходить в окружающую среду. Так, при изготовлении пюре из картофеля в результате перехода крахмального клейстера из разрушенных клеток в измельченную массу ухудшается качество: пюре приобретает клейкую тягучую консистенцию.

Количество разрушенных клеток, образующихся при изготовлении пюре, зависит от технологических факторов. Например, при протирании или измельчении продукта в горячем состоянии клеточные стенки практически не разрушаются вслед­ствие их достаточной эластичности. При остывании продукта клеточные стенки становятся более хрупкими, поэтому при получении пюреобразной массы из остывших овощей и плодов может произойти разрушение значительного количества клеток.

При изготовлении сухого картофельного пюре в виде хлопьев сваренный картофель подвергается неоднократным механическим воздействиям - измельчению и перемешиванию, пропусканию через зазоры между распределительными валами перед сушкой. В результате такой обработки картофеля в пюре заметно увеличивается количество разрушенных клеток. При восстановлении сухого пюре жидкостью дополнительное механическое воздействие на него вызывает разрушение еще некоторой части клеток, поэтому перемешивать и взбивать пюре из хлопьев не рекомендуется.

Белки, входящие в состав цитоплазмы, мембран, ядер и других клеточных органелл под действием тепла денатурируют, что вызывает изменение их агрегатного состояния: белки, находящиеся в продукте в виде растворов, после тепловой денатурации образуют хлопьевидные осадки; белковые обводненные гели (студни) частично обезвоживаются и уплотняются. Денатурация белков мембран вызывает разрушение последних.

При нагревании с водой крахмалосодержащих продуктов крахмальные зерна в той или иной степени клейстеризуются. Образование крахмального клейстера наряду с деструкцией клеточных стенок способствует формированию относительно мягкой консистенции готовых продуктов.

Изменения в структуре тканей растительных продуктов в процессе нагревания можно наблюдать при микроскопировании препаратов, приготовленных из сырых и вареных овощей, плодов, бобовых и др.

Обработка сырых овощей растворами поваренной соли вызывает плазмолиз клеток - отделение цитоплазмы от клеточных стенок вследствие перехода воды из клеточного сока в окружающую среду за счет осмотического давления. Плазмолизованные клетки хорошо просматриваются в микроскопе, так как объем цитоплазмы, окруженной мембраной (плазмалеммой), уменьшается.

Техника выполнения

Вариант 1. Из середины очищенного клубня вырезать ломтики толщиной 5 мм, поместить в стакан с кипящей водой и варить в течение 20…25 мин. Одну часть в горячем состоянии растереть в ступке или на терке, другую охладить до комнатной температуры и также растереть.

Приготовить препараты для микроскопирования. Hа предметные стекла перенести препаровальной иглой немного того и другого пюре, добавить по капле раствора йода и накрыть покровными стеклами. При рассмотрении препаратов при малом увеличении сравнить количество клеток с разрушенными клеточными стенками в том и другим пюре. Рассмотреть препараты при большом увеличении и зарисовать.

Сделать вывод о влиянии температуры вареного картофеля при его протирании на степень сохраняемости клеточных стенок.

Вариант 2. Провести сравнительное микроскопирование сухого картофельного пюре в виде хлопьев и восстановленного жидкостью с последующим перемешиванием и без него.

Отвесить две пробы сухого пюре массой по 25 г и поместить их в два стакана. В двух других стаканах нагреть до 78…80 °С по 100 мл воды и залить ею две пробы хлопьев. Один стакан закрыть часовым стеклом и выдержать хлопья в течение 2 мин для набухания. В другом стакане хлопья после добавления воды перемешать стеклянной палочкой. Отметить разницу в консистенции проб восстановленного пюре.

Приготовить для микроскопирования препараты из сухих хлопьев и восстановленного пюре. Пластинку сухого пюре размером 2х2 мм поместить на предметное стекло, добавить каплю воды, затем окрасить йодом, накрыть покровным стеклом и рассмотреть под микроскопом. Отметить наличие в сухом пюре клеток с разрушенными клеточными стенками. Из восстановленного пюре приготовить препараты и рассмотреть их под микроскопом, как указано в варианте 1.

Сопоставить количество клеток с разрушенными клеточными стенками в пюре из свежего картофеля, протертого в горячем состоянии, и в сухих хлопьях, а также в восстановленном пюре, приготовленном без перемешивания хлопьев с жидкостью и с перемешиванием. Зарисовать препараты.

Сделать вывод о влиянии перемешивания хлопьев с жидкостью при восстановлении пюре на количество разрушенных клеток и консистенцию пюре.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение следующим понятиям: деструкция клеточных стенок; гемицеллюлозы, протопектин, экстенсин, клейстеризация крахмала, плазмолиз клеток.

2. В результате чего пюре может приобрести тягучую клейкую консистенцию?

3. Почему не рекомендуется интенсивно перемешивать и взбивать пюре из хлопьев?

4. Как приготовить препараты для микроскопирования?

5. В чем состоит физическая сущность клейстеризации крахмала?

6. В чем заключается физическая сущность декстринизации крахмала при сухом нагреве?

7. Что такое «старение» оклейстеризованного крахмала и как этот процесс влияет на качество крахмалсодержащих кулинарных изделий и блюд?