12. Карамелізація та меланоїдиноутворення, застосування у харчових технологіях
Карамелізація. Перетворення цукру під дією високої температури в аморфну масу, більш менш інтенсивно забарвлену в жовто-коричневий колір, називається карамелізацією. Початковою стадією розщеплювання моносахаридів є утворення ангидрідів в результаті втрати молекулою цукру води. Так, з глюкози при нагріванні її вище за температуру плавлення (145-1490) був отриманий глюкозан:
С6Н10О5
А з фруктози (температура плавлення 98-1020) – фруктоза:
С6Н10О5
Обезводнення моносахаридів, що продовжується, приводить до утворення альдегіду оксиметілфурфурола. Останній розкладається з утворенням мурашиної і левулінової кислот, що каталізують розкладання цукрів. Крім того, як і всі альдегіди, оксиметілфурфурол легко вступає в реакції ущільнення (полімеризації і конденсації). При цьому утворюються забарвлені в жовто-коричневий колір продукти, що розчинні у воді, володіють антикристалізаційною здатністю, несолодкі і такі, що не зброджуються. Зміни дисахаридів починаються з їх гідролізу. Так, сахароза, нагріта при температурі плавлення (160-1850), розкладається на D-глюкозу і D-фруктозу. Серед продуктів карамелізації сахарози, нагрітої до 190-2000, були виявлені карамелан, карамелен і карамелін. Перші дві речовини - порошки гіркого смаку, карамелан - жовтого, карамелен - коричневого кольору, добре розчинні у воді (карамелан, крім того розчинимо в 84%-ному етиловому спирті, що і використовують для його виділення). Карамелін розчиняється у воді лише при кип'яченні і дає колоїдний опалесцирующий розчин. Подібні ж продукти виходять при сухому нагріві глюкози. З фруктози отриманий карамелан.
Реакції меланоїдиноутворення. Процес меланоїдиноутворення – реакція між цурками та амінокислотами, білками та ін. сполуками, які містять аміногрупу.
В результаті реакції утворюються меланоїдини.У ці реакції вступають амінокислоти, поліпептиди і білки.
Кінцевими продуктами реакцій є меланоїдини - речовини невстановленого складу і будови. Як і продукти карамелізації, вони мають забарвлення від жовтого до темно-коричневого і є ненасиченими сполуками. Меланоїдини впливають на колір, смак, запах продуктів.
Цей процес знижує біологічну цінність.
Глюкоза (С6Н12О6), спирт (С2Н5ОН). Меланоїдиноутворення досить часто спостерігається при тепловій обробці продуктів як тваринного, так і рослинного походження, оскільки майже всі вони містять деяку кількість редукуючих цукрів і вільних амінокислот.
Утворення меланоїдинів служить причиною появи жовто-коричневого забарвлення в харчових продуктах, підданих тепловій обробці, а також появи в них нових смакових і ароматичних речовин.
13. Клейстеризація крохмалю, застосування у харчових технологіях
Клейстеризація – це зміна структури крохмального зерна, при нагріванні у воді яка супроводжується набряканню. Клейстеризація є сукупністю тих, що йдуть одночасно і що накладаються один на іншій процесів. Одні з них (гідратація) супроводяться виділенням тепла, інші (руйнування структури зерна) вимагають значної витрати енергії. Оскільки міцність внутрішньої структури зерен досить велика, клейстеризація протікає з поглинанням тепла. Початковий етап набухання зерна супроводиться розпушуванням структури полісахаридних ланцюгів. Останнє відбувається, з одного боку, завдяки проникненню диссоційованих молекул гарячої води між щільно упакованими крохмальними полісахаридами, з іншої - в результаті зменшення міцності водневих зв'язків при підвищенні температури. Температурою клейстеризації крохмалю зазвичай вважають ту, при якій зерна його досягають першої стадії клейстеризації в результаті нагрівання з великою кількістю води.