Transcript Kuumtöötlemise mõju toiduainetele

Kuumtöötlemise mõju
toiduainetele
Kaie Pappel, PhD
2013
Kuumtöötlemine mõjutab paljusid toiduaainete
omadusi nagu:
 struktuur
 maitse
 lõhn
 välimus
 mass (kasvab või kahaneb)
 toitainete sisaldus (väheneb)
Töötlemise kestvus sõltub :
 tükkide suurusest,
 temperatuurist,
 vee karedusest,
 keskkonna happesusest.
Temperatuuri mõju toiduainetele :
 muutub valkude struktuur,
 väheneb toiduaine valkusisaldus
 muutub liha veesidumisvõime;
 toimub tärklise pundumine, kliisterdumine
jne
VALGUD
Toiduainete töötlemisel valkude omadused muutuvad.
Muutused on tingitud valkude –
 hüdratatsioonist
 denaturatsioonist
 destruktsioonist
pundub
Hüdratatsioon:
valk seob vett
lahustub
Veesidumisvõime sõltub:
•
valgumolekuli ehitusest
•
keskkonna happesusest
H2 O
Valk
kolloidlahus
(osakeste suurus 10-7 – 10-9 m)
 kõrge valgu kontsentratsioon puhul tekib geel
( ruumiline karkass, millesse on haaratud vesi);
nt sült, tarretis.
 seistes geel vananeb, vesi eraldub osaliselt.
Tähtsus:
 pooltoodete valmistamine
(tõuseb massi kleepuvus, vormeeritavus)
 taignatoodete valmistamine (tagab tekstuuri)
 suureneb valmistoodete mahlasus
Denaturatsioon - muutub valgu struktuur.
Denaturatsiooni põhjustavad:
 temperatuuri tõus
(enamasti juba üle 500 – 600 C )
 happed
 soolad
 orgaanilised lahustid
Denaturatsiooni tagajärjel
 väheneb valkude pundumisvõime, lahustuvus
 tekivad „kiled“ (nt nn piimanahk) , helbed jne
Mida kõrgem on temperatuur ja pikem kuumutusaeg –
seda suuremad muutused
Denaturatsioon sõltub:
 valgu kontsentratsioonist
kõrgemal kontsentratsioonil valk
koguleerub
sadeneb
 keskkonna happelisusest
(happeline keskkond kiirendab denaturatsiooni)
NB! Valgu denaturatsioon ja hüdrofiilsuse langus
toimub aeglaselt ka vananemisel
SÜSIVESIKUD
Mono- ja oligosahhariidid:
 hüdrolüüs (oligosahhariidid)
 karamellistumine
 melanoidiinsete ühendite teke
Hüdrolüüs on lagunemine vee juuresolekul.
nt sahharoosi hüdrolüüs
( toimub hapete või ensüümide toimel)
sahharoos
glükoos + fruktoos
invertsuhkur
Karamellistumine:
 t ›1000 C eraldub H2O
 tekivad kollaka-pruunika värvusega
ühendid karamellaan (helekollane), karamelleen
(helepruun), karamelliin (tumepruun)
Kõige kiiremini karamellistub piimasuhkur – laktoos
Melanoidiinsete ühendite teke: lihtsuhkrud reageerivad valkude, aminohapetega
–tekivad pruunika värvusega ühendid.
Vajalik:
•
paraneb praetud, hautatud lihatoodete välimus ja maitse
•
annavad leiva-saiatoodete koorikule värvuse
Melanoidiinsete ühendite teke:
 lihtsuhkrud reageerivad valkude, aminohapetega tekivad pruunika värvusega ühendid.
Vajalikkus:
 paraneb praetud, hautatud lihatoodete välimus ja
maitse
 annavad leiva-saiatoodete koorikule värvuse
Ebasoovitav toime:
 mahlade, keediste värvuse tumenemine;
aroomi ja maitse muutused kuumtöötlemisel
 halveneb puljongikuubikute,
lihakontsentraatide lõhn, maitse, värvus
 aminohapete kadu
NB! Suhkrute kuumutamisel üle 1000C tekib
keerukate ühendite segu, mis mõjutab toidu maitset,
lõhna, välimust
Tärklis
Muutused toiduvalmistamisel –
 vee sidumine, pundumine
 kliisterdumine
 hüdrolüüs
 destruktsioon
Mõjufaktorid:
 tärklise ehitus (teravilja-, kartulitärklis)
 temperatuur, kuumutusaeg
 tärklise-vee suhe
 ensüümide aktiivsus
Tärklise pundumine:
 tärklis ei lahustu külmas vees, kuid seob ~30% vett,
 veesidumisvõime kasvab temperatuuri tõustes.
 tärkliseterad punduvad, nende maht kasvad ~10
korda.
Tärklise kliisterdumine:
 t ꞊ 550 – 800 C
Polümeeri ahelad moodustavad kolmemõõtmelise
„võrkstruktuuri“ sidudes enam vett kui pundunud
tärkliseterad, suureneb viskoossus.
 viskoossus sõltub:
amüloosi sisaldusest, keskkonna happesusest;
soola, suhkru lisandist
Tärklise destruktsioon:
 hüdrolüüs hapete, ensüümide toimel
 kuivkuumutamisel (t > 1000 C)
nt jahu passeerimisel
 tekib dekstriine
 väheneb pundumis- ja kliisterdumisvõime
Destruktsiooni aste sõltub tingimustest
Nt:
Töötlus
Destruktsioonikoefitsient
Jahu passeerimine
t 1200 C
0,05
t 1500 C
1,94
Pärmitaigna küpsetamine
3,0...3,5
Maisipulkade valmistamine
20...32
TOIDURASV
Muutused töötlemisel :
 sulamine
 hüdrolüüs
 oksüdatsioon
 termiline lagunemine (pürolüüs)
Keetmine:
Rasv
sulab
Keeduvedelik
(90-95 % rasva pinnal; 3,5 -10% sees)
osaliselt emulgeerub
puljong hägune
Emulgeerunud rasv
keeduvedelikus
laguneb (hüdrolüüsub)
halveneb
puljongi maitse
ja lõhn
Oksüdatsiooni produktid
Rasv emulgeerub rohkem , kui
 keetmine on intensiivne,
 vee kogus on suurem
Rasva hüdrolüüs kiirem, kui
 lisada hapet
 NaCl
Praadimine:
 rasva termiline lagunemine (pürolüüs)
searasv suitseb ~2210 C juures ( kui palju vabu
rasvhappeid, siis juba ~1500 C)
 rasva oksüdatsioon
( tekib erinevaid oksüdatsiooni- ja
polümerisatsiooniprodukte, mis võivad olla
tervisele ohtlikud)
Praadimiseks vali  rafineeritud taimeõli (soovitavalt õli, milles
vähem polüküllastumata rasvhappeid)
 õige kuumutusrežiim (soovitavalt ≤ 1800 C)
Rasva imendumine kuumutatavas tootes, %:
Päevalilleõli
Veiserasv
Margariin
kartulikotletid kohafilee
92,7
49,8
95,7
64,1
92,2
41,6
Suitsu moodustumise temperatuur, 0 C:
pinna d = 10cm d = 15cm
Või
208
Searasv
221
185
Taimerasv
230
Oliiviõli
170
d = 20cm
169
Searasv
vabade rasvhapete
suitsu moodustumise
sisaldus, %
temperatuur, 0 C
0.02
226
0,08
199
0,21
178
0,41
160
0,81
150
Akroleiini sisaldus rafineeritud taimeõlis, mg %
päevalilleõli
sojaõli
Kuumutamata
17,7
18,8
Kuumutatud,0 C
120
33,3
14,4
160
39,1
55,6
AEDVILJAD
Pehmenemine:
 taimsed rakud sisaldavad tselluloosi,
hemitselluloosi, protopektiini, veidi valku;
 rakkude vahekiht sisldab põhiliselt protopektiini.
Kuumtöötlemisel:
tselluloos
- pundub
hemitselluoloos - osaliselt destruktureerub
protopektiin
- osaliselt hüdrolüüsub
valk
- laguneb, tekivad lahustuvad ühendid
NB!
Aedviljade pehmenemine on seotud:
 rakuseinte osalise destruktsiooniga,
 lahustuvate ühendite tekkega.
(köögivili on pehme, kui ~40 % protopektiinist on
lagunenud)
Protopektiini lagundamist mõjutavad:
 pektiini ehitus ( nt peet – kartul, eri
kartulisordid)
 vee karedus (aeglustab)
 happed ( pH ~4.5, konsistents tiheneb)
 vee sisaldus (kõiki köögivilju ei saa praadida)
 temperatuur ( t ≥1000C kiiresti)
VÄRVAINED
 toimuvad muutused olemasolevates värvainetes
 uute värvainete teke
Valge värvus – polüfenoolsed ühendid
( flavoonsed glükosiidid )
(nt kartul, kapsas, sibul, õun jm)
Valge värvus
kuumutamine
kollakas
tumenemine
(glükosiidi lagunemine) (ensümaatiline oksüdatsioon,
melanoidiinsete ühendite
teke, karamellistumine)
Punakas- violetne värvus - antotsüaanid
( nt jõhvikas, kirss, ploom )
Värvus sõltub pH-st:
 happeline keskkond – punane
 neutraalne keskkond – violetne
 leeliseline keskkond – sinine
Mõjufaktorid:
 valgus
 õhuhapnik
 ensüümid
Nt: peedi värvus töötlemisel sõltub pigmendi
kontsentratsioonist, töötluse temperatuurist, keskkonna pH-st;
kontaktist õhuga, metalli ioonidega
Mida madalam pH väärtus, seda paremini värvus säilub
Roheline värvus - klorofüll
( nt hernes, spinat, karusmari jm)
Klorofüll a
(roheline)
keetmine
keetmine
(orgaanilised happed,
( lisatud NaHCO3)
nende soolad )
feofitiin
klorofülliin
(hallikas pruunikas)
(erkroheline)
 Värvimuutus sõltub orgaaniliste hapete hulgast,
keeduajast.
 Värvus säilub pareminini, kui keeta rohkes vees,
avatud kaanega nõus; keeta karedas vees
Kollane- oraanž – karotenoidid
( porgand, kõrvits, melon, tomat jm )
 kuumutamisel (keetmisel) praktiliselt ei
muutu
 praadimisel „läheb“ osaliselt rasva