|
Наличие в белках ферментированных
(товарных) какао бобов фракций, растворимых в чистой воде и в слабых кислотах
(альбумины, проламины, глютелины), позволяет предполагать возможность
частичного гидролиза белка при термической обработке, Образование в клетках
семядолей бобов при нагреве паров влаги и кислот, расширение контакта с
молекулярными компонентами клеток, в том числе с белками, создает предпосылки
для гидролиза белка. Отмеченные в работе случаи увеличения суммарного
содержания свободных аминокислот или незначительного их снижения в обжаренных
какао бобах Нигерия, Камерун мы склонны были отнести за счет гидролиза белка.
С целью подтверждения этого было проведено определение аминокислотного
состава бобов Камерун, подвергнутых термической обработке различной
продолжитель - ности ( 19)
Наибольшие изменения в количественном отношении претерпела
глутаминовая кислота, остаточное содержание которой составило через 20-30 мин
нагрева 42,1-40,2%. До 68,6% снизилось содержание лейцина (через 20 мин
нагрева), до 73,0% - фенилаланина, до 78,8% - изолейцина, до 58,1% -
гистидина (через 15 мин нагрева). Остальные кислоты сохранились в большей степени.
Данные наглядно показывают, что наряду с реакцией
взаимодействия аминокислот с сахарами, которая подтверждается снижением
одновременно свободных аминокислот и восстанавливающих Сахаров, происходит
разложение белка в результате гидролиза с образованием дополнительных
количеств свободных аминокислот. Накопление отдельных кислот наблюдается
через различные определенные промежутки времени нагрева. Прежде всего через
20 мин нагрева накапливаются лизин, гистидин, аргинин; (через 15 мин нагрева
их содержание минимально). После 25-минут - ного нагрева возрастает
количества валина (на 2,6%), метионина (на 18,8%), изолейцина (на 2,9%),
лейцина (на 16,7%), тирозина (на 2,4%), фенилаланина (на 20%). Данные
приведены в сравнении с минимальными достигнутыми значениями.
Через 30 мин термической обработки содержание указанных
выше аминокислот возросло еще более значительно. Так, увеличилось на 27,8% по
сравнению с исходным содержание валина, пролина на 17,0%, аланина - на 45,5%,
метионина - на 16%, аргинина - на 42,6%, триптофана - на 60,7%, аспарагиновой
кислоты - на 81,5%, лизина - на 18,6%. Исключение составили глутаминовая
кислота и лейцин, количество которых осталось меньше, чем в исходных бобах.
Это еще раз подчеркивает значительное влияние продуктов химического
взаимодействия и изменения глутаминовой кислоты, лейцина, фенилаланина,
гистидина на возникновение аромата и его специфику. При этом следует также
учитывать не только степень изменения содержания, но и исходные количества
той или иной аминокислоты. Из перечисленных аминокислот наибольшее содержание
обнаружено для таких аминокислот, как лейцин, фенилаланин, глутаминовая.
Обращает на себя внимание значительное количество тирозина
в бобах и снижение его содержания в процессе термической обработ - ки, что
может быть вызвано не только сахароаминной реакцией, но и окислением при
участии полифенолоксидазы. В товарных какао бобах, как можно полагать исходя
из применяемых на плантация* условий ферментации, остается полифенолоксидаза
в активном состоянии. Окисление тирозина, безусловно, влияет на
покоричневение какао бобов в процессе термической обработки.
Как показывают приведенные данные, претерпевают изменения
и незаменимые аминокислоты, определяющие биологическую ценность продуктов
(20).
Из таблицы видно, что наибольшие изменения претерпевают
лейцин и фенилаланин, наименьшие - валин, метионин и лизин. Суммарное
содержание незаменимых свободных аминокислот достигает минимального значения
через 20 мин нагрева бобов и составляет 85,4% от исходного их содержания.
Однако через 25-30 мин нагрева их количество на 11,8-26,4% превосходит
исходное содержание вследствие гидролиза белка.
Таким образом, от продолжительности термической обработки
зависит содержание свободных аминокислот, в том числе незаменимых, и
биологическая ценность продукта, возможность изменения и усиления аромата в
результате вступления в химические реакции дополнительных количеств
высвободившихся из белка аминокислот. Наилучшие органолептические показатели
имели какао бобы после 15-20 мин термической обработки, но они имели
различную биологическую ценность.
Белки какао бобов различных товарных наименований,
по-видимому, обладают неодинаковой способностью гидролизоваться и в разной
степени могут покрыть убыль свободных аминокислот при нагреве.
изменения липидов. При термической обработке какао бобов
неизбежны изменения липидов, поскольку продолжительное время продукт
находится при температуре 100°С и выше (140-180°С).
Мы не встречали в литературе информации, посвященной
систематизации исследований изменения липидов в зависимости от темпера-
турно-временных режимов обжаривания какао бобов. При выборе режимов
термической обработки этому вопросу уделяется недостаточ» но внимания. Данные
о жирнокислотном составе и показатели какао масла различаются, иногда
значительно. Наряду с влиянием сорто - вых особенностей бобов, условий сушки,
хранения, метода выделе - ния масла и анализа проявляется также, по нашему
убеждению, влияние различий условий термической обработки.
Исследование какао масла для полной характеристики его
три- глицеридного состава, физических и химических свойств в зависимости от
условий обжаривания бобов очень сложно из-за различных условий
экспериментального и промышленного его выделения.
Мы ставили перед собой задачу проследить, меняется ли
жирно- кислотный состав какао масла при термической обработке бобов в связи с
разрушением микроструктуры ткани, мембранных пептид — липидных слоев и какие
кислоты входят в состав конституционного, жира.
Компоненты жирных кислот определяли методом исследования
метиловых эфиров газожидкостной хроматографией. Принцип метода заключается в
этерификации жирных кислот с метанолом. Образцы экстракционного масла
получены из сырых и обжаренных какао бобов по видоизмененному нами методу
Д.И. Кузнецова и Н.Л. Гришиной [is].
В масле, выделенном из обжаренных какао бобов: экстракцией
и особенно прессованием, суммарное количество насыщенных кислот возрастает на
1-2% против исходного. Это позволило сделать заключение о преимущественном
содержании в липидах мембранных слоев насыщенных жирных кислот и высвобождении
липидов при термической обработке какао бобов и дополнительно при нагреве
какао тертого при прессовании.
Изменения липидов при воздействии на них тепла в условиях,
при которых возможно усиление контакта с влагой, воздухом, характеризовалось
нами кислотным, и перекисным числами и коэффициентом рефракции (21).
Какао масло, экстрагированное из обжаренных бобов, имело
по сравнению с таковым из сырых бобов меньшие значения кислотного (на 14%) и
перекисного (на 52,5%) чисел. Это указывает на одновременно идущие при
нагреве бобов процессы окисления жирных кислот с образованием жирнокислотных
перекисей и самопроизвольное окисление последних с образованием свободных
радикалов на первой стадии.
В ранних работах (1957 г.), проведенных нами совместно с А.Т. Птушкиным и 3.3. Степанович под руководством проф. А.Л. Соколовского, была
отмечена различная закономерность в изменении кислотного и перекисного чисел
какао масла в зависимости от способа нагрева и технологических параметров.
При большой длительности нагрева бобов при мягких режимах
наблюдается медленное снижение кислотного и перекисного чисел (обработка в
цилиндрическом аппарате).
Высокочастотная обжарка какао бобов: настолько
интенсифицирует химические процессы, что после значительного снижения
кислотного и перекисного чисел в первый момент (3 мин) далее происходит их
непрерывное увеличение. Та же закономерность получена для бобов, обжаренных в
шаровом аппарате с использованием дымовых газов в качестве теплоносителя,
т.е. при недостатке кислорода в среде.
Наряду с изменением липидов, находящихся в свободном
состоянии в клетках ткани бобов, происходит перекисное окисление липидов в
мембранных структурах, что приводит, по-видимому, к деградации клетки.
Облегчается измельчение бобов до получения тонкодиспер - тированного какао
тертого и выделение масла.
Высокое исходное содержание перекисных соединений в
липидах товарных бобов, превосходящее их количество в обжаренных,
свидетельствует об окислении липидов при ферментации и сушке бобов.
Свободаорадикальное окисление липидов в мембранах клеток
зародыша, по-видимому, является одной из причин литических процессов, гибели
клеток и потери всхожести семян.
Перекисное окисление липидов мембран в определенной
степени играет положительную роль, способствуя деградации клеток и
высвобождению из них какао масла и других молекулярных компонентов. Продукты
окисления перекисей (альдегиды, кетоны, кислоты) могут оказывать как
положительное, так и отрицательное влияние на аромат какаопродуктов.
Изменение Фенольных соединений. Исследованию фенольных
соединений посвящены работы отечественных и зарубежных исследова - телей. В
них отражены взгляды на роль фенольных соединений в формировании вкусовых и
ароматических качеств в какаопродуктах и значительное внимание в связи с этим
уделено изменению полифенолов какао бобов при термической обработке.
Уменьшению содержания ( -) -эпикатехина и ( +) -катехина в
обжаренных какао бобах по сравнению с сырыми приписывается положительное
влияние полифенолов на формирование вкуса и аромата при термической
обработке. Качественный состав полифенолов остается неизменным. Снижение
количества катехинов является результатом окисления и конденсации фенольных соединений.
Йз этого следует, что общей характеристикой окислительного
процесса полифенолов может быть содержание окисленных форм полифенолов,
нерастворимых в воде. Мы характеризовали интенсивность окислительных
процессов при термической обработке какао бобов содержанием этой фракции
полифенолов (дубильные вещества), которую определяли перманганатным методом.
Степень окисления дубильных веществ зависит от контакта с
кислородом воздуха. Воздух, находящийся внутри клеток в незначительном
количестве, как показали исследования, не может иметь существенного значения,
и окислительные процессы зависят от степени разрыхления ткани бобов
вследствие выделения пдаов воды и кислот. Наиболее интенсивное и равномерное
разрыхление ткани обеспечивает высокочастотный нагрев. Этому соответствует и
более высокая степень окисления дубильных веществ (58,2%; по сравнению с
таковым при конвективном и кондуктивном подводе тепла (22,2-26,1%).
Промежуточное место занимает радиационный способ нагрева какао бобов.
1. Степень окисления дубильных веществ при
термической обработке зависит от степени разрыхления при нагреве ткани
семядолей бобов, обеспечивающего контакт с кислородом воздуха.
2. Степень разрыхления ткани и степень окисления
дубильных веществ зависят от способа нагрева и от температуры, достигаемой
бобами. Оптимальные температуры ядрЗа бобов лежат в интервале 140-180°С, что
достаточно хорошо согласуется с данными исследований микроструктуры бобов.
3 Наиболее полное разрыхление ткани семядолей бобов и
окисление дубильных веществ достигаются при высокочастотном и радиационном
способах нагрева.
4. Степень окисления дубильных веществ является фактором,
определяющим степень проявления горько-вяжущего вкуса какаопродук-
Значительные размеры какао бобов являются препятствием для
многих физико-химических процессов, протекающих при нагреве. В связи с этим,
как показали исследования, более эффективной является термическая обработка
какао крупки.
|