Kuumtöötlemise mõju toiduainetele

1. Kuumtöötlemise mõju toiduainetele Kaie Pappel, PhD 2013

2. Kuumtöötlemine mõjutab paljusid toiduaainete • omadusi nagu: • struktuur • maitse • lõhn • välimus • mass (kasvab või kahaneb) • toitainete sisaldus (väheneb)

3. 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

4. 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

5. 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

6. 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

7. 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

8. 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

9. 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

10. Melanoidiinsete ühendite teke: • lihtsuhkrud reageerivad valkude, aminohapetega - tekivad pruunika värvusega ühendid. • Vajalikkus: • paraneb praetud, hautatud lihatoodete välimus ja maitse • annavad leiva-saiatoodete koorikule värvuse

11. 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

12. Tärklis • Muutused toiduvalmistamisel – • vee sidumine, pundumine • kliisterdumine • hüdrolüüs • destruktsioon • Mõjufaktorid: • tärklise ehitus (teravilja-, kartulitärklis) • temperatuur, kuumutusaeg • tärklise-vee suhe • ensüümide aktiivsus

13. 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

14. Tärklise destruktsioon: • hüdrolüüs hapete, ensüümide toimel • kuivkuumutamisel (t > 1000 C) • nt jahu passeerimisel • tekib dekstriine • väheneb pundumis- ja kliisterdumisvõime • Destruktsiooni aste sõltub tingimustest • Nt: TöötlusDestruktsioonikoefitsient • Jahu passeerimine t 1200 C 0,05 • t 1500 C 1,94 • Pärmitaigna küpsetamine 3,0...3,5 • Maisipulkade valmistamine 20...32

15. TOIDURASV • Muutused töötlemisel : • sulamine • hüdrolüüs • oksüdatsioon • termiline lagunemine (pürolüüs)

16. Keetmine: Rasv sulab Keeduvedelik (90-95 % rasva pinnal; 3,5 -10% sees) osaliselt emulgeerub puljong hägune Emulgeerunud rasv keeduvedelikus laguneb (hüdrolüüsub) halveneb Oksüdatsiooni produktid puljongi maitse ja lõhn

17. Rasv emulgeerub rohkem , kui • keetmine on intensiivne, • vee kogus on suurem • Rasva hüdrolüüs kiirem, kui • lisada hapet • NaCl

18. 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)

19. Rasva imendumine kuumutatavas tootes, %: kartulikotletidkohafilee Päevalilleõli 92,7 49,8 Veiserasv 95,7 64,1 Margariin 92,2 41,6 Suitsu moodustumise temperatuur, 0 C: pinna d = 10cm d = 15cm d = 20cm Või 208 Searasv 221 185 169 Taimerasv 230 Oliiviõli 170

20. Searasv vabade rasvhapete suitsu moodustumise sisaldus, % temperatuur, 0 C 0.02226 0,08 199 0,21 178 0,41 160 0,81150 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

21. 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

22. 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)

23. 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)

24. 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

25. Roheline värvus - klorofüll • ( nt hernes, spinat, karusmari jm) • Klorofüll a • (roheline) • keetmine keetmine • (orgaanilised happed, ( lisatud NaHCO3) • nende soolad ) • feofitiinklorofülliin • (hallikas pruunikas) (erkroheline) • Värvimuutus sõltub orgaaniliste hapete hulgast, keeduajast. • Värvus säilub pareminini, kui keeta rohkes vees, avatud kaanega nõus; keeta karedas vees

26. Kollane- oraanž – karotenoidid • ( porgand, kõrvits, melon, tomat jm ) • kuumutamisel (keetmisel) praktiliselt ei muutu • praadimisel „läheb“ osaliselt rasva