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

VALGUDToiduainete töötlemisel valkude omadused muutuvad.Muutused on tingitud valkude –

hüdratatsioonist denaturatsioonist destruktsioonist

pundubHüdratatsioon: valk seob vett

lahustubVeesidumisvõime 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 55꞊ 0 – 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 kliisterdumisvõimeDestruktsiooni aste sõltub tingimustest

Nt: Töötlus Destruktsioonikoefitsient Jahu passeerimine t 1200 C 0,05

t 1500 C 1,94Pärmitaigna küpsetamine 3,0...3,5Maisipulkade 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 Oksüdatsiooni produktidpuljongi maitseja lõhn

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, %:

kartulikotletid kohafileePäevalilleõli 92,7 49,8Veiserasv 95,7 64,1Margariin 92,2 41,6

Suitsu moodustumise temperatuur, 0 C:

pinna d = 10cm d = 15cm d = 20cmVõi 208Searasv 221 185 169Taimerasv 230Oliiviõli 170

Searasvvabade rasvhapete suitsu moodustumise sisaldus, % temperatuur, 0 C 0.02 226 0,08 199 0,21 178 0,41 160 0,81 150Akroleiini sisaldus rafineeritud taimeõlis, mg %

päevalilleõli sojaõliKuumutamata 17,7 18,8Kuumutatud,0 C

120 33,3 14,4160 39,1 55,6

AEDVILJAD Pehmenemine:

taimsed rakud sisaldavad tselluloosi, hemitselluloosi, protopektiini, veidi valku;

rakkude vahekiht sisldab põhiliselt protopektiini.

Kuumtöötlemisel:tselluloos - pundubhemitselluoloos - osaliselt destruktureerubprotopektiin - 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)

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)

VÄRVAINED toimuvad muutused olemasolevates värvainetes uute värvainete teke

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 ioonidegaMida 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