Процессы, происходящие при тепловой обработке мяса

При тепловой обработке мяса и мясопродуктов происхо­дят: размягчение продукта, изменения формы, объема, мас­сы, цвета, пищевой ценности, структурно-механических ха­рактеристик, а также формирование вкуса и аромата. Харак­тер происходящих изменений зависит в основном от темпера­туры и продолжительности нагрева.

Изменениемышечных белков.Тепловая денатурация мышечных белков начинается при 30—35°С. При 65"С денату­рирует около 90% всех мышечных белков, но даже при 100°С часть их остается растворимыми.

Наиболее лабилен основной мышечный белок — миозин. При температуре немногим выше 40°С он практически полнос­тью денатурирует.

Миоглобин, придающий сырому мясу красный цвет, при денатурации подвергается деструкции. Денатурация миоглобина сопровождается окислением ионов двухвалентного железа, входящего в активную группу молекулы этого белка (гем), до трехвалентного. При этом исчезает красная окраска мяса, об­разуется гемин серо-коричневого цвета. Полная денатурация миоглобина наступает при 80°С. Поэтому по изменению окрас­ки мяса можно судить о степени его прогрева.

Так, при температуре 60°С окраска говядины ярко-крас­ная, свыше 60—70°С — розовая, при 70—80°С и выше — серо­вато-коричневая, свойственная мясу, доведенному до кулинар­ной готовности.

Причины аномальной (розоватой) окраски мяса, подверг­нутого достаточной тепловой обработке, могут быть следую­щими: использование мяса сомнительной свежести, в котором накапливается аммиак; свежие мясные продукты в наруше­ние требований технологии разогреты или сварены в хранив­шемся уже бульоне; повышенное содержание нитратов в мясе.

В результате взаимодействия гема с аммиаком или нитра­тами образуется вещество (гемохромоген, нитрозогемохромоген), имеющее розовато-красную окраску.

Гем, в состав которого входит трехвалентное железо, про­являет себя как индикатор: он имеет серовато-коричневую окраску в нейтральной и слабокислой среде и красную — в ще­лочной. Свежесваренный бульон имеет слабокислую среду. Порча бульона может протекать по-разному. При прокисании бульона (сдвиг рН в кислую сторону) порчу легко обнаружить, а при сдвиге рН в щелочную сторону (действие гнилостной микрофлоры) изменения менее заметны. Вареное мясо, разогретое в таком бульоне, может приобрести розовую окраску.

Сохранение розовой окраски мяса, подвергнутого тепловой обработке, в любом случае говорит о санитарном неблагополучии. Исключение составляет ростбиф, который готовят разной степенью прожаренности.

Белки саркоплазмы, представляющие собой концентриро­ванный золь, в результате денатурации и последующего свертывания образуют сплошной гель.

Белки миофибрилл (уже находящиеся в состоянии геля) при нагревании уплотняются с выделением влаги вместе с ра­створенными в ней веществами. Диаметр мышечных волокон при варке уменьшается на 36—42%. Чем выше температура нагрева, тем интенсивнее уплотнение волокон, больше потери массы и растворимых веществ.

При жарке мясо прогревается только до 80—85°С в цент­ре изделий, поэтому мышечные волокна уплотняются мень­ше, чем при варке (при варке температура 95°С). Для доведе­ния мяса до готовности необходимо дальнейшее нагревание денатурированных мышечных белков. В этих условиях проис­ходят более глубокие изменения их — деструкция с образова­нием таких летучих веществ, как сероводород, фосфористый водород, аммиак, углекислый газ и др.

Изменение соединительнотканных белков.Основные белки соединительной ткани — коллаген и эластин в процессе тепловой обработки ведут себя по-разному. Эластин устойчив к нагреву.

Коллаген при нагревании в присутствии воды, содержа­щейся в мясе, претерпевает следующие изменения: при тем­пературе 50—55°С коллагеновые волокна набухают, поглощая большое количество воды; при 58—62°С резко сокращается длина коллагеновых волокон, увеличивается их диаметр и они становятся стекловидными; процесс этот называется денату­рацией или свариванием коллагена; при дальнейшем нагреве происходит деструкция коллагеновых волокон — распад их на отдельные полипептидные цепочки; коллаген превращается 0 растворимый глютин.

Переход коллагена в глютин — основная причина размяг­чения мяса. По достижении кулинарной готовности в глютин переходит 20—45% коллагена.

Скорость перехода коллагена в глютин и, следовательно, скорость достижения кулинарной готовности зависят от ряда факторов: вида и возраста животного; особенностей морфологического строения мышцы; температуры; реакции среды и т. д. Те части мяса, в которых коллаген очень устойчив, непригод­ны для жарки.

При повышении температуры распад коллагена ускоряет­ся. Особенно быстро он происходит при температуре выше 100°С (в условиях автоклавирования).

Кислая среда ускоряет распад коллагена. На этом основа­но маринование мяса, тушение его с кислыми соусами ипри­правами.

Изменение массы и содержания растворимых веществ мясных продуктов.Изменение массы мясных продуктов при тепловой обработке является следствием двух противополож­ных процессов:

набухания коллагена, которое сопровождается поглоще­нием влаги;

уменьшения гидратации мышечных белков в результате их денатурации и последующего уплотнения гелей (выпрессовыванию отделяемой влаги способствует сваривание коллаге­новых волокон).

При жарке, кроме того, происходит испарение влаги.

Мясные полуфабрикаты, кроме мышечной ткани, содер­жат и жировую. Жир частично вытапливается и это также вызывает потери массы. При варке из мяса выделяется до 40% жира. При жарке жир частично впитывается продуктом, улуч­шая его пищевую ценность, частично вытапливается (при жар­ке продуктов со значительным содержанием жира).

Потери массы рубленых натуральных изделий меньше, чем порционных. Так, потери массы при жарке бифштекса рубле­ного составляют 30%, а порционного — 37%. Это связано с тем, что при нарушении целостности соединительной ткани уменьшается выпрессовывание влаги в результате сваривания коллагена.

Потери массы рубленых изделий с хлебом значительно меньше, чем натуральных рубленых. Так, если шницель нату­ральный рубленый теряет при жарке 27% массы, то биточки, котлеты — 19%, что обусловливается поглощением влаги хле­бом. Панировка задерживает испарение влаги и вытекание сока. Так, филе, лангет, антрекот теряют при жарке 37% массы, а панированный ромштекс — 27%. Четкой зависимости между потерями массы и видом мяса нет.

При варке крупных кусков наблюдается зависимость между температурой плавления жира и потерей массы: свинина — 40% (температура плавления 28—48"С), говядина — 38 (42— 52 С), баранина — 36% (44—55°С).

Официальные нормы потерь массы при изготовлении мяс­ных блюд указаны в Сборниках рецептур.

Субпродукты теряют массу в пределах от 25% (языки с кожей) до 57% (почки).

Наибольшие потери растворимых соединений наблюдают­ся при варке мяса. В процессе варки говядины в бульон пере­ходит белка 0,1% (массы мяса), экстрактивных веществ — 1,55 и минеральных — 0,55%. По отношению к содержанию этих веществ в мясе белка выделяется немного — около 0,5%, ми­неральных веществ — более 50, экстрактивных (органических) веществ — около 40%. Объясняется это тем, что, во-первых, не все белки мяса растворяются в воде (есть солерастворимые), во-вторых, при нагревании в результате денатурации большая часть мышечных белков теряет способность раство­ряться, поэтому они могут переходить в отвар только в пер­вый период варки, пока куски еще не прогрелись. На этом основаны рекомендации солить мясо при варке за 20—30 мин до готовности.

На переход растворимых веществ в бульон влияет темпе­ратурный режим варки. Так, при погружении мяса в холодную воду белка извлекается в 2 раза больше, чем при погружении в горячую воду (соответственно 0,03 и 0,06%). Однако разница эта незначительна. Потери остальных растворимых веществ практически одинаковы.

Гораздо большее значение имеет температура, при кото­рой варится мясо. При варке без кипения (97~—98°С) белковые гели меньше уплотняются, удерживают больше влаги, а вме­сте с ней и растворимых веществ. Меньше всего теряют ра­створимых веществ мозги (0,72—0,79%), несколько больше язы­ки (1,29—1,64%) и очень много почки (2,68—3,9%).

При жарке из мяса в окружающую среду переходит мень­ше растворимых веществ, чем при варке.

Количество растворимых веществ, выделяемых при дру­гих способах тепловой обработки (тушение, припускание), за­нимает промежуточное положение между варкой и жаркой.

Изменение витаминов.Содержащиеся в мясе витамины относительно хорошо сохраняются при тепловой обработке. Наиболее устойчивыми являются витамины В,, (рибофлавин) и РР (никотиновая кислота), содержание которых в вареном ^и припущенном мясе составляет 80—85%. Витамин В₁ (тиамин) сохраняется в пределах 68—75%. Витамин B_G (пиродоксин) ме­нее устойчив, в вареном мясе его сохраняется 60%, а в жаре' ном — 50%.

В процессе варки от 30 до 65% водорастворимых витами­нов переходит в варочную среду. При припускании потери витаминов в окружающую среду значительно меньше. При жарке потери витаминов еще меньше вследствие меньшей продол­жительности тепловой обработки. По этой же причине лучше сохраняются витамины в мясных изделиях, обработанных в поле

свч.

Формирование специфических вкуса и запаха мяса.В

формировании вкуса и аромата готовых кулинарных изделий из мяса принимают участие практически все экстрактивные вещества, продукты глубокого расщепления его составных частей, липиды (жиры).

Прежде всего специфический мясной вкус бульонов и мяс­ного сока, выделяющегося при жарке, обусловлен аминокисло­тами (АК), содержащимися в мясе. Всего обнаружено 17—18 свободных АК. Из них сладковатый вкус имеют: серии, глицин, триптофан, аланин, а горьковатый — тирозин, лейцин, валин. Особенно велика роль в формировании вкуса мяса глутаминовой кислоты, она в концентрации 0,03% дает ощущение мясно­го вкуса. Молочная и фосфорная кислоты дают ощущение кис­лого вкуса, а креатинин — горького. Все эти и другие вещества в сочетании формируют специфический мясной вкус.

Еще более сложен состав летучих веществ, образующих­ся при тепловой обработке мяса, особенно при жарке.

При всех способах жарки поверхность мясных полуфабри­катов подвергается воздействию высоких (150—280°С) темпе­ратур. В результате теплопроводности и массопереноса проис­ходит нагрев продукта, причем более интенсивный, чем при варке. Поверхностный слой быстро обезвоживается, темпера­тура в нем поднимается до 135°С. Образуется корочка, толщи­на и цвет которой зависят от температуры греющей среды и продолжительности нагрева. В корочке накапливаются продукты пирогенетического распада белков, жиров, углеводов, экст­рактивных веществ, сообщающие жареному продукту специ­фические вкус и аромат.

Дальнейшее повышение температуры корочки отрицатель­но сказывается на органолептических показателях качества мяса: появляются привкус и запах горелого мяса, цвет короч­ки меняется от серого до коричневого.

Бульон — это отвар, полученный при варке в воде мяса, кос­ней, птицы, рыбы, грибов. В бульон из продуктов переходят экстрактивные вещества, белки, жиры, минеральные и аро­матические вещества. Вкусовые качества бульона зависят от соотношения в нем воды и продукта, степени его измельчения продолжительности варки.

В зависимости от концентрации растворимых веществ буль­оны приготовляют нормальные и концентрированные. Для полу­чения нормального бульона на 1 кг продукта берут 3,5—4 л воды а для концентрированного — 1,25 л. Рекомендуется варить кон­центрированные бульоны, так как это экономит топливо и время изготовления, позволяет использовать посуду меньшей емкости, которую удобнее хранить. Из 1 кг продукта должен получиться 1 л концентрированного бульона. В дальнейшем для получения нормального бульона 1 л концентрированного бульона разводят 3—4 л горячей воды.

Костный бульон. Хорошие по качеству бульоны получаются из трубчатых, тазовых и грудных говяжьих костей. Для приго­товления бульонов можно также использовать кости мелкого скота. Кости нарубают на куски по 5—6 см и промывают. Кости мелкого скота обжаривают.

Подготовленные кости заливают водой из расчета 3,5—4,0 л на 1 /кг костей и при сильном нагреве доводят жидкость до кипения. Пену из свернувшихся белков, образующуюся на поверхности бульона, удаляют. В противном случае при дальнейшей варке она распадается на мелкие хлопья, ухудшающие внешний вид бульона. В это время с поверхности бульона снимают вы­плавившийся из костей жир.

После закипания бульона нагрев уменьшают и продолжают варку при слабом кипении, периодически удаляя жир и пену. Выделяющийся при варке жир эмульгируется и расщепляется с образованием свободных жирных кислот, которые, взаимодей­ствуя с минеральными веществами, перешедшими в бульон, . образуют мыла. Свободные жирные кислоты и их соли сооб­щают бульону мутность и салистый привкус. Эмульгирование и расщепление жира усиливаются при бурном кипении.

Говяжьи кости варят 4 ч. свиные и бараньи — 2—3 ч. Увели­чение продолжительности варки костей приводит к ухудшению

органолептических показателей бульона: появляется резко вы­раженный запах окислившегося жира и салистый привкус. За час до окончания варки кладут коренья, лук, связанные в пучок стебли пряных растений. Овощи улучшают вкус и аромат кост­ных бульонов, уменьшают мутность.

Мясной бульон. Для приготовления бульонов используют кости и мясо: говяжью грудинку, лопатку, покромку, подлопа­точную часть, а также лопатку и грудинку мелкого скота, сви­нокопчености. Сначала варят костный бульон, а затем в него закладывают куски мяса весом 1,5—-2,0 кг. Бульон быстро до­водят до кипения, снимают пену и варят при слабом кипении. В процессе варки удаляют пену и выплавляющийся жир. Б конце варки добавляют коренья и лук.

Продолжительность варки составляет в среднем: говяди­ны— 2—2,5 ч; баранины и свинины—1,5—2,0 ч. Мясо старых животных варится более продолжительное время. Готовность мяса определяют поварской иглой. В сваренное мясо игла вхо­дит свободно, на месте прокола выделяется прозрачный сок. Мясо вынимают из котла и кладут в охлажденный бульон, чтобы не подсыхал и не темнел поверхностный слой. Слегка охлажденное мясо зачищают от плотных соединительнотканных образований, нарезают на куски определенного веса и хранят до отпуска в небольшом количестве теплого бульона. Если реа­лизация супов осуществляется в течение продолжительного времени, то мясо охлаждают в бульоне, а затем после зачистки хранят в холодильнике. Перед отпуском его нарезают на пор­ции, разогревают в бульоне. При отпуске супа кусок мяса кла­дут в миску или тарелку. Готовый бульон процеживают.

Состав бульонов. Перечисленные бульоны различаются по органолептическим показателям, которые обусловлены их хи­мическим составом.

Бульоны из мяса, птицы и рыбы имеют хорошо выражен­ный специфический вкус и аромат, обусловленные высоким со­держанием в них экстрактивных веществ, а также продуктов реакции меланоидинообразования.

Особенно хороши бульоны из говядины, кур, индеек. Такие бульоны содержат много экстрактивных веществ, которые представлены: аминокислотами, динептидами, производными гу-анидина, пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, нуклео-тидами, продуктами распада фосфатидов, растворимыми углево­дами. При тепловой обработке эти вещества, вступая во взаимо­действие друг с другом, образуют меланоидины, определяющие окраску бульонов и придающие им вкус. При реакциях мелано-идинообразованняпоявляются летучие компоненты, определяю­щие аромат бульонов.

В бульонах наряду с низкомолекулярными веществами со­держится некоторое количество белков, особенно много их в бульонах из рыбы, костных и в бульонах из рыбных отходов. Белки в бульонах представлены в основном глютином. Кроме глютииа, в бульоне содержатся и другие белки, а также про­дукты их распада. Белки и высокомолекулярные продукты рас­пада обусловливают вязкость бульонов, благодаря чему уси­ливается воздействие экстрактивных веществ на окончания вку­совых нервных волокон в ротовой полости. Белки оказывают влияние на внешний вид бульонов, При высоком содержании белков бульоны становятся мутными. Мутность усиливается вследствие присутствия эмульгированного жира. Он содержится в значительном количестве в бульонах из рыбных отходов и костных.

При варке мяса, птицы, рыбы, костей и рыбных отходов в бульон переходят растворимые минеральные вещества. В зна­чительном количестве они содержатся в мясном, курином и рыбном бульонах.

Основной составной частью бульонов, приготовленных из продуктов животного происхождения, являются азотистые ве­щества: белки и продукты их распада.

Резко отличаются по внешнему виду и органолептическим показателям грибные бульоны, приготовленные из сушеных грибов. Они имеют интенсивную окраску, обусловленную значи­тельным содержанием мелапоидинов, которые образуются как при сушке грибов, так ипри последующей их варке. Эти же вещества в значительной степени определяют и вкус бульонов. Аромат грибных бульонов обусловлен целым комплексом лету­чих веществ, которые образуются при варке. В отличие от буль­онов, приготовленных из продуктов животного происхождения, вгрибных бульонах содержится мало азотистых веществ. В ос­новном они представлены высокомолекулярными соединениями. В значительном количестве в грибных бульонах содержатся углеводы.