Белки проявляют способность к набуханию - поглощению большого количества воды и образование каллоидов (гелей). При длительном хранении способность белка к набуханию уменьшается в результате "старения" белков. Явление обратное набуханию называется синерезисом. [16, c.102]
Белки способны к денатурации, при которой под влиянием внешних факторов происходит изменение структуры белка. При денатурации изменяются все физические свойства, снижается растворимость, способность к набуханию, теряется биологическая активность белка.
Способность белков образовывать высококонцентрированные системы "жидкость-газ", называется пенообразованием. Устойчивость пены зависит не только от природы белка, но и от концентрации и температуры.
В среднем мучные кондитерские изделия содержат от 3 до 10,6 % белков. Некоторые виды содержат значительное количество белка, например крекеры - 9,2% или сдобное печенье - 10.4%. [1, с.71]
Белковые вещества в процессе производства кондитерских изделий подвергаются значительным изменениям. Так как в процессе приготовления используются высокие температуры, белки денатурируют. Также большое влияние на белковые вещества оказывают процессы меланоидинообразования. Они часто происходят при изготовлении и хранении кондитерских изделий. Меланоидины - это темно окрашенные соединения, получающиеся при взаимодействии аминокислот белка с восстанавливающими сахарами, а также с оксиметилфурфуролом, который образуется при разложении сахаров. Благоприятными условиями для этого являются повышенная температура и влажность. Реакция меланоидинообразования имеет большое значение в кулинарной практике. Ее положительная роль заключается в образовании аппетитной корочки на жареных и запеченных блюдах, а побочные продукты этой реакции участвуют в образовании вкуса и аромата готовых блюд. Однако, образование меланоидинов ведет к ухудшению качества кондитерских изделий. Происходит не только их потемнение, но и уменьшение биологической ценности, за счет связывания аминокислот. В реакцию особенно легко вступают лизин и метионин, которых чаще всего не достает в растительных белках. После соединения с сахарами эти кислоты становятся недоступными для пищеварительных ферментов и не всасываются в желудочно-кишечном тракте.
Из того, что поступающие с пищей белки усваиваются только на 84,5%, можно сделать вывод, что поступающее в организм с кондитерскими изделиями количество белков не соразмерно поступающим углеводам.
Поступающие с пищей белки выполняют в организме две основные функции: пластическую и энергетическую. Они являются источником незаменимых и заменимых аминокислот, которые используются в качестве строительного материала при биосинтезе всех белков организма, а также многих других биомолекул.
Суточная потребность человека в белках составляет 1 г на 1 кг массы тела, или 10-15% от суточного рациона [5, с.29]. Как показывают многочисленные исследования, благодаря все большему повышению спроса на мучные кондитерские изделия и недостатку в рационе значительной части населения мясных и молочных продуктов, у большого процента населения наблюдается белковая недостаточность. При белковой недостаточности у людей наблюдается замедление роста, умственного развития, нарушается кроветворение, костеобразование, а также снижаются защитные свойства иммунной системы. Поэтому все чаще кондитерские изделия обогащают различными белковыми добавками для повышения их пищевой ценности, так как мучные кондитерские изделия являются очень удобным продуктом, потому что они очень популярны среди населения, и их популярность растет все больше и больше.
По химической природе жиры являются сложными эфирами трехатомного спирта глицерина (С3Н5 (ОН) 3) и различных жирных кислот - предельных (насыщенных) и непредельных (ненасыщенных). [16, c.91]
К предельные жирным кислотам относятся стеариновая, пальмитиновая, масляная, капроновая и каприловая кислоты. У них нет двойных связей, поэтому они не способны к реакциям присоединения.
К непредельным относят олеиновую, линолевую, линоленовую и арахидоновую кислоты. Они имеют в молекуле двойные связи и способны к реакциям присоединения. Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, арахидоновая - синтезируется из линолевой кислоты, при участии витамина В6, поэтому получили название "незаменимых" или "эссенциальных" кислот.
Физические и химические свойства жиров зависят от свойств и количественного соотношения входящих в их состав жирных кислот. Чем больше насыщенных кислот, тем тверже жир, выше температура его плавления, хуже усвояемость организмом, и наоборот. Жиры растворяются в эфире, бензине, хлорофороме и других органических растворителях, а в воде не растворимы. При взаимодействии с водой происходит гидролиз жира и образуется глицерин и свободные жирные кислоты. Гидролиз ускоряется при неправильном хранении сырья и жиров, повышенных влажности и температуре, а также под действием фермента липазы. Увеличение содержания свободных жирных кислот в пищевых жирах приводит к снижению их качества.
Липиды делят на две группы: простые и сложные. [16, с.93]
К простым липидам относят производные одноатомных карбоновых кислот и одно - и многоатомных спиртов (первоочередно трехатомного спирта глицерина). Это жидкости или твердые вещества с низкими (до +40 оС) температурами кипения, с повышенной вязкостью, без цвета и запаха, легче воды, нелетучи. Они хорошо растворимы в органических растворителях и не растворимы в воде.
К сложным липидам относят производные одноатомных карбоновых кислот и одно - и многоатомных спиртов, дополнительно содержащие и другие группы, такие как остатки кислот или углеводы (фосфолипиды, гликолипиды, фосфогликолипиды, сфинголипиды, мышьяколипиды) Чаще всего встречаются фосфолипиды, содержащие в себе остаток фосфорной кислоты. Они способствуют усвоению белков и углеводов, снабжают организм фосфором, препятствуют развитию атеросклероза, малокровия, ожирения печени.
В мучных кондитерских изделиях содержание жиров колеблется от 1 до 40% [1, с.71] Для приготовления кондитерских изделий используют жидкие и твердые жиры, а так же специальные кондитерские жиры, которые состоят из смеси различных жиров.
Из жидких масел для производства кондитерских изделий чаще всего применяют подсолнечное, соевое и кукурузное масла. Они более других продуктов богаты полиненасыщенными жирными кислотами. Содержание в них линолевой кислоты достигает 50-60%, а также в них много линоленовой кислоты. А вот арахидоновая почти не содержится. Растительные жиры распределяются в тесте в виде капелек и плохо удерживают воздух, что снижает пористость изделия. Также растительные масла вызывают промасленность изделия, ухудшают его вкус и быстро прогоркают из-за большого количества двойных связей в своем составе. Прогоркание является сложным химическим характером, и относится к окислительным процессам. Оно также вызывает и усиливает окислительные процессы в других, легкоокисляемых компонентах пищевых продуктов. Поэтому для приготовления кондитерских изделий лучше применять твердые жиры. [7, с. 206]
Из твердых жиров почти всегда используют маргарин и сливочное масло. Они, в отличие от растительных жиров, очень богаты насыщенными жирными кислотами, такими как масляная, капроновая, каприловая, пальмитиновая, стеариновая и т.д. Эти кислоты менее подвержены прогорканию, чем ненасыщенные жирные кислоты. Твердые жиры образуют тонкие пленки, которые обволакивают частицы муки, вследствие чего воздух из теста выходит хуже и усиливается пористость изделия. При добавлении твердых жиров в кондитерские изделия необходимо знать их температуру плавления, так как если температура плавления жира превышает температуру теста то жир остается в изделии в виде твердых частиц, что ухудшает качество изделия.
Кондитерские жиры представляют собой смесь натуральных жиров и масел либо смесь продуктов переработки жиров. Все входящие в него жиры не должны иметь посторонних привкусов и запахов. Температура плавления кондитерского жира зависит от температуры плавления входящих в его состав жиров.
Жиры не только увеличивают калорийность и пищевое достоинство изделий, но и улучшают их вкусовые качества, придавая сдобный вкус. Они способствуют более длительному сохранению свежести изделий - задерживают черствение.
Суточная потребность организма в жирах составляет 80-100 г или не более 30% суточной калорийности рациона. Однако проведенные в России исследования показали, что потребление жира превышает необходимую норму приблизительно на 7%. [6, с.3]. Притом 6-7% от суточной потребности в жирах обеспечивается потреблением кондитерских изделий. При частом употреблении кондитерских изделий в рационе питания, следует помнить, что средняя усвояемость жиров составляет 94%. Именно поэтому, с возрастом ожирение среди взрослого населения растет и до 40% населения имеют избыточную массу тела [6, с.3]
Витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ. Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения. Большинство витаминов не синтезируются в организме человека. Поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок.
Витамины разделяют на жирорастворимые (А,D, Е, К) и водорастворимые (все остальные)
В мучных кондитерских изделиях преобладают витамины группы В (В1 и В2), РР, а также обнаруживаются следы β-каротина. [1, с.74] Однако расчеты показывают, что 100 г кондитерских изделий обеспечивают не более 4-5 % суточной потребности человека в витаминах В1, В2 и РР. [8, с.6].