Механизм образования мясных, рыбных бульонов, овощных отваров

При варке мяса происходит денатурация белков, которая отмечается уже при температуре 30-40°С. Это относится в первую очередь к миозину, ферментативная активность которого при нагреве до 40°С в течение 3 ч снижается наполовину. Более значительная денатурация белков мяса наступает при температурах выше 40°С и продолжается до температуры 50°С, что приводит к образованию новых устойчивых поперечных связей. При температурах выше 55°С уплотняется сеть белковой структуры. При температурах 65-70°С денатурация белков миофибрилл в основном заканчивается. При нагреве до 50°С большая часть белков саркоплазмы денатурирует, но некоторые из них, например глобулин, денатурируют не полностью даже при 70°С. При температуре около 70°С начинается, а при 80°С заканчивается денатурация миоглобина, которая приводит сначала к ослаблению, а затем и к отщеплению гема от глобина, в результате чего изменяется окраска мяса. Следует отметить, что небольшая часть белков мяса сохраняет растворимость даже при нагревании до 100°С.

Денатурация и образование новых устойчивых поперечных связей в структуре денатурированного белка приводят к уменьшению гидрофильных центров за счет блокирования полярных группировок в результате их взаимодействия друг с другом, увеличению гидрофобных групп и, как следствие, к снижению гидратации мышечной ткани

Решающее воздействие на размягчение мяса при варке оказывает изменение коллагена, так как эластин при тепловой обработке практически не изменяется, а только слегка набухает. При нагревании коллагена происходят плавление полипептидных спиралей и разрыв межцепьевых связей, а при длительном нагревании при высоких температурах возможен также гидролиз пептидных связей.

Полный гидролиз коллагена происходит при нагреве при 126°С в течение 3 ч. Образовавшийся глютин в отличие от коллагена не только хорошо набухает, но при 40°С и выше неограниченно растворяется в воде, так как между молекулами его отсутствуют постоянные прочные связи. Растворы глютина при охлаждении образуют студни. При длительном нагреве глютина студнеобразующая способность его снижается вследствие дальнейшего распада глютина.

Денатурация коллагена и его гидротермическая деструкция играют важную роль в технологических процессах, связанных с тепловой обработкой мяса и мясопродуктов, особенно при влажном нагреве. В условиях же обычной варки распад коллагена хотя и ускоряется в интервале температур от 70 до 100°С, однако степень распада зависит в большей степени не от температуры, а от продолжительности теплового воздействия.

При двухчасовой варке крупных кусков мяса воды выделяется 35-40% массы продукта. Вместе с водой в окружающую среду переходят растворенные в ней вещества. Образуется бульон. На выделение этих веществ при варке мясных продуктов влияет диффузия. По имеющимся в литературе данным, при варке мяса в воду (бульон) переходит от 1,5 до 2,6% растворимых веществ в зависимости от продолжительности нагрева, вида мяса, анатомического строения, массы, соотношения воды и продукта, термического состояния, упитанности.

Состав веществ, которые выделяются при варке мясных продуктов, разнообразный. Подразделяют эти вещества на органические и минеральные. Наиболее важные из органических веществ – растворимые белки, продукты деструкции коллагена (глютин), экстрактивные вещества, липиды, витамины. Мышечные белки переходят в воду при варке мяса в небольших количествах (0,05-0,15%) и главным образом в начальный ее период, пока не произошла их денатурация.

Экстрактивные вещества представлены в мясе двумя группа ми – азотистыми и безазотистыми. К азотистым экстрактивным веществам относятся: свободные аминокислоты, дипептиды (карнозин, ансерин), производные гуанидина (креатин, креатинин, метилгуанидин, креатинфос-фат), пуриновые основания, карнитин, холин, инозиновая кислота и др. К безазотистым экстрактивным веществам относятся гликоген и продукты его превращения: мальтоза, глюкоза, рибоза, инозит, а также молочная, янтарная, пировиноградная, муравьиная, уксусная, масляная кислоты и др. При варке примерно 40-50% экстрактивных веществ переходит в воду и, кроме того, происходят потери экстрактивных веществ, обусловленные их разрушением.

В процессе варки мяса в воду может переходить до 50% продуктов деструкции коллагена, главным образом в конце варки, и до 40% содержащихся в мясе липидов.

При варке мяса в воду переходят и минеральные вещества в количестве до 50% их содержания в исходном продукте; одновалентных ионов выделяется больше, чем двухвалентных и с большей валентностью.

Варка говядины сопровождается переходом в окружающую среду в среднем около 2,1% сухих веществ, из которых на долю органических веществ приходится 1,55%, а минеральных – 0,55% массы мяса. Среди органических веществ сухого остатка бульона преобладают экстрактивные вещества – около 1%, белковых веществ содержится 0,5% и эмульгированного жира – 0,01-0,014%.

При варке костей (3-6 ч) в воду переходит от 5 до 9% (массы костей) различных .веществ, среди которых преобладают азотистые (30-45%) и жир (45-65%). Основная масса (90-95%) последнего при варке костного бульона механически удаляется. Сухой остаток (2,5-4% массы костей) такого бульона на 85-90% состоит из азотистых веществ, а в нем на долю глютина приходится 65-85%.

Таким образом, зная особенности выделения растворимых веществ при варке, можно вести технологический процесс целенаправленно и получать готовый продукт желаемого качества, с определенным содержанием экстрактивных веществ.

При варке и припускании рыбы в результате перехода из нее в воду экстрактивных, минеральных веществ и белков получается бульон. Переход растворимых веществ из рыбы в бульон происходит в результате отделения денатурирующимися мышечными белками воды вместе с растворенными в ней экстрактивными и минеральными веществами, а также вследствие диффузии. Общее количество растворимых веществ, переходящих из рыбы в бульон, составляет от 1,5 до 2% ее массы, в том числе экстрактивных и минеральных веществ — до 0,3-0,5%, остальная часть растворимых веществ — белки. Белки рыбного бульона представлены глютином, альбуминами и продуктами их гидролиза. Поскольку варка и припускание рыбы – кратковременные процессы (15-20 мин), проводятся без интенсивного кипения или вообще без кипения (при 85-90°С), количество эмульгированного жира в бульоне незначительно.

Качественный состав экстрактивных веществ рыбных бульонов существенно отличается от мясных. В составе свободных аминокислот преобладают циклические (гистидин, триптофан, фенилаланин) и серосодержащие (цистин, цистеин, метионин, таурин) аминокислоты. Креатин и креатинин в значительных количествах содержатся в бульонах из пресноводных рыб.

Особенностью рыбных бульонов является содержание в них значительного количества аминов, среди которых важное место принадлежит гистамину и метиламинам. В бульонах из морских рыб аминов содержится больше, чем в бульонах из пресноводных рыб. В рыбных бульонах значительно меньше, чем в мясных, глутаминовой кислоты, пуриновых оснований, производных амидазола (дипептидов).

В процессе варки масса овощей и плодов в той или иной степени увеличивается за счет поглощения воды гидрофильными полисахаридами. Кроме того, из овощей и плодов в отвар диффундирует значительная часть растворимых веществ, содержащихся в клетках, а также растворимых продуктов деструкции крахмала, протопектина, гемицеллюлоз и экстенсина. Диффузия растворимых веществ при гидротермической обработке овощей и плодов обусловлена тем, что белки цитоплазмы, тонопласта и плазмалеммы денатурируют, вследствие чего мембраны разрушаются и растворимые вещества могут переходить из клеток в окружающую среду. Диффузии этих веществ способствует также деструкция клеточных стенок паренхимной ткани, которые становятся более проницаемыми.

Общие потери растворимых веществ при варке в воде зависят от тех же факторов, что и потери массы. При варке неочищенного картофеля они незначительны и составляют 0,2% массы сухого остатка. Из очищенных клубней в отвар переходит около 14% общего содержания сухих веществ. Особо следует отметить потери минеральных веществ, основным источником которых являются овощи. При варке в воде овощи могут терять от нескольких процентов до половины содержащихся в них минеральных веществ. В основном теряются такие элементы, как калий, натрий, магний, фосфор. Потери их составляют 20-50% первоначального содержания этих элементов в сырых овощах. Количество сахаров, переходящих из овощей и плодов в отвар, достигать 1/3 первоначального их содержания. Переходя в отвар, сахара, органические кислоты, минеральные вещества и др. сообщают ему специфические вкус и аромат и обусловливают его пищевую ценность. Поэтому отвары, получающиеся при варке очищенных клубней и корнеплодов, а также других овощей, следует непременно использовать для приготовления супов или соусов.