Характеристика зміни кольору напівфабрикатів з м’яса за теплової обробки

Максимальна температура центральної частини м'ясного напівфабрикату при доведенні його до кулінарної готовності повинна складати 75...80 °С, подальше підвищення температури недоцільне, оскільки при цьому збільшуються ступінь обезводнення тканин, втрати їх маси, соковитості, що призводить до погіршення якості готових виробів.

Ступінь змін, що спричиняються нагрівом, визначається за його тривалістю, тоді як температура нагріву обумовлює не лише швидкість, але і характер змін.

Найбільш характерними і важливими змінами, що викликаються вологим нагрівом при помірних температурах, є теплова денатурація розчинних білкових речовин, зварювання і гідротермічний розпад колагену.

При нагріванні м'яса до температури 40 °С розчинність білків змінюється порівняно мало, але різко знижується в інтервалі між 40 і 60 °С. Значно змінюється розчинність фібрилярних білків. При температурі 60 °С стають нерозчинними близько 90% всіх білків; надалі денатурація сповільнюється і навіть при температурі 100 °С зберігається деяка кількість розчинних білків.

Найбільш чутливий до нагріву міозин. При нагріві м'язової тканини до 45 °С структура міозину не змінюється, однак розчинність його різко зменшується. Денатурація і дезорієнтація структури актину починаються при температурі близько 50…55 °С, актоміозину − близько 50 °С. Основні білки саркоплазми денатурують при 50…54 °С. З підвищенням температури зміни денатурації різко прискорюються і поглиблюються.

При температурі, близькій до 70°С, відбувається денатурація міоглобіну і гемоглобіну, яка супроводжується ослабленням зв’язку між глобіном і гемом. При цьому останній відщеплюється і, вступаючи в різні реакції, змінює своє забарвлення. Таким чином, основні зміни денатурації білків м'язовій тканині завершуються близько 70°С.

Помітні зміни денатурації в м’язі (скорочення) настають за температури близько 45°С. Ця температура близька до температури першої (оборотною) стадії денатурації білка міозину. При підвищенні температури відбувається подальше скорочення м'язу, при цьому він втрачає здатність до розслаблення.

При вологому нагріві колаген за температури 58...62°С зварюється. При цьому відбувається ослаблення й розрив зв’язків (частини водневих зв’язків), які утримують поліпептидні ланцюги у тримірній структурі колагену, в результаті чого поліпептидні ланцюги скручуються. У результаті зварювання колагену довжина волокон зменшується приблизно на 60 % від первинної, підвищується їх товщина та об’єм, структура колеганових волокон розрихляється. Зварений колаген дезагрегує з утвореннмя глютину. У молекулах глютину є ті ж гідрофільні групи, як і у колагені. Тому глютин набрякає у воді так само, як і колаген. Але на відміну від колагену глютин при 40 °С й вище повністю розчиняється у воді. При охолодженні розчини глютину утворюють драглі.

Одночасно з пептизацією колагену починається гідроліз глютину, що утворюється. Відбувається розрив поліпептидних зв’язків на дрібніші ланки різних розмірів і будови. Ці продукти розпаду називаються глютозами або желатозами. Желатин може утворювати драглі при концентраціях 1, 0...1, 5%. Але для отримання досить міцних і добре зберігаючих форму драглів необхідна його концентрація 3…5 %..

При тепловій обробці м'ясопродуктів зварювання колагену підвищує його засвоюваність і ослаблює міцність сполучної тканини, внаслідок чого підвищується засвоюваність м'яса. Наприклад, кулінарна готовність яловичини настає, коли розпадається 20...45 % колагену сполучної тканини (залежно від її міцності). Гідротермічний розпад колагену при тепловій обробці м'яса знижує його жорсткість.

Нагрів тканин при тепловій обробці м'яса викликає руйнування складної внутрішньоклітинної колоїдної системи, що містить жир. При цьому він плавиться, а потім коагулює, утворюючи в клітці гомогенну фазу у вигляді краплі. При досить тривалому нагріві з водою (у тому числі з внутрішньоклітинною), жир зазнає істотних хімічних змін.

При запіканні конвективний нагрів гарячим повітрям більшою чи меншою мірою доповнюється нагрівом шляхом тепловипромінювання. У результаті швидко встановлюється температурний градієнт, спрямований від периферії до центру продукту. Тому зовнішній шар зневоднюється із-за інтенсивного випаровування вологи в зовнішнє середовище. Таким чином, нагрівання майже із самого початку відбувається за наявності сухого шару на поверхні продукту.

У зовнішньому шарі зміни денатурації білків доповнюються їх окисленням киснем повітря і пірогенетичними процесами. Зовнішній шар більш-менш помітно ущільнюється і зміцнюється. У внутрішніх шарах розвиваються процеси гідротер-мічного розпаду. Втрати при запіканні відбуваються за рахунок випаровування вологи і відтоку невеликої кількості плавкого жиру. Таким чином, при запіканні всі складові частини продукту практично цілком зберігаються в ньому.

Допустима тривалість нагріву при смаженні, що не призводить до погіршення якості м’ясопродуктів становить близько 20...30 хв. І є достатньою для досягнення кулінарної готовності таких сортів м’яса, в яких перимізій легко розварюється. У яловичині цій вимозі відповідають м'язи, що виділяються із спинної і поперекової частин. При смаженні цих н/ф з яловичини деструктирується до 20 % колагену внутрішньом’язової сполучної тканини. Саме тому напівфабрикати, що споживаються в смаженому виді, виготовляють з вказаних частин яловичини.

В умовах сухого нагріву (при обсмажуванні) відбуваються окислювальні зміни жирів і процеси полімеризації. Окисленню і полімеризації піддаються лінолева та ліноленова кислоти.

Втрати маси м’яса при тепловій кулінарній обробці обумовлені високою температурою, що викликає денатурацію білка й істотне зменшення його ВУЗ. Крім того, певна кількість соку втрачається у виді рідини, оскільки при високій температурі жир плавиться і структура, що утримує його, руйнується.

При обсмажуванні м’яса коагуляція білків на поверхні затримує втрату рідини: чим швидше нагрівання, тим швидше утворюється цей шар і тим менше втрати. Цим пояснюється зменшення втрат у м’ясі, звареному після занурення в киплячу воду (порівняно з варивом у холодній воді при поступовому підвищенні температури).

Харчова цінність білків визначається двома факторами − перетравлюваністю і біологічною активністю (вмістом незамінних амінокислот). Зміна глобулярних білків при тепловій обробці харчових продуктів починається з денатурації. Основна маса білків коагулює при досягненні продуктом температури 70°С. У цьому стані білки піддаються дії протеолітичних ферментів легше, ніж нативні.

За будь-якого способу теплової обробки в жирах відбуваються як гідролітичні, так і окислювальні зміни, обумовлені дією на жир високої температури повітря і води. При варінні переважають гідролітичні процеси, хоча має місце і окислення вільних жирних кислот. Жир, що виділяється з продукту, збирається на поверхні варильного середовища, деяка його частина емульгується, унаслідок чого бульйон стає каламутним. Крім того, в результаті емульгування збільшується поверхня зіткнення жиру з киплячою водою, що сприяє його гідролізу.

У ході реакції меланоїдиноутворення, яка є домінуючою реакцією при смаженні і запіканні напівфабрикатів з м’яса утворюються десятки проміжних продуктів з карбонільними групами. Аромат харчовим продуктам надають альдегіди.

Природний колір м’яса змінюється на різних стадіях технологічного процесу: під час зберігання, кулінарної обробки, реалізації. Забарвлення свіжого м’яса на 90 % обумовлюється наявністю міоглобіну і на 10 % гемоглобіну. Зміна забарвлення м’яса при кулінарній обробці пов’язана, насамперед, із зміною міоглобіну, гем якого здатний приєднувати кисень без зміни валентності заліза.

При зберіганні міоглобін насичується киснем і перетворюється на оксіміоглобін. Кисень повітря проникає в товщу м’язів на глибину не більше 4 см, тому поверхня м'яса унаслідок утворення оксіміоглобіну має червоне забарвлення, а в глибших шарах темніше.

Під час варіння в більшості випадків м’ясо занурюють у рідке середовище, яке має більш високу температуру. При цьому зовнішня поверхня м’яса набуває більш високої температури, яка близька до температури гріючого середовища (~100 °С), а внутрішні шари зберігають первинну температуру.

За температури 30...35 °С починається денатурація білка глобіну, при 60…65 °С вона практично закінчується, а в процесі теплової обробки порушується зв’язок глобіна с гемом. Залізо, яке входить до складу гема, переходить з двовалентного у тривалентне, а утворений при цьому гемохромоген у сполученні з денатурованим глобіном обумовлює забарвлення відвареного м’яса. Таким чином, найбільш значні відмінності в забарвленні м’яса викликані хімічним складом міоглобінових молекул.

Поверхня смаженого м’яса має коричневий колір, що обумовлене перетвореннями міоглобіну унаслідок його денатурації і взаємодією аміногрупи білків із карбональною групою вуглеводів, що входять до складу м'яса, і їх подальшою полімеризацією.

Втрати маси залежать від виду м’яса, рецептурного складу і маси напівфабрикатів