2 Тепловая обработка

Тепловая обработка – технологический процесс, применяемый для различных целей. Различают следующие методы тепловой обработки, отличающиеся степенью, продолжительностью, характером нагрева и глубиной тепловой обработки сырья:

• поверхностная тепловая обработка: шпарка, опалка, обжарка;

• нагревание на всю глубину: бланшировка, варка, запекание, жарение;

• нагревание с целью предотвращения микробиальной порчи продукта: стерилизация, пастеризация;

• нагревание для выделения из сырья его составных частей: вытопка жира, выварка желатина, клея.

Нагрев применяют при сушке, копчении.

Нагрев сырья осуществляют водой, паром, горячим воздухом, переменным электрическим током, в контакте или без контакта с греющей средой.

Качественные изменения, вызываемые нагревом:

• нагрев при умеренных температурах (до 100 ^оС)

• нагрев при повышенных температурах (выше 100 ^оС).

Нагрев при умеренных температурах

Наиболее важные изменения происходят при влажном нагреве при умеренных температурах:

• тепловая денатурация белков;

• сваривание и гидротермический распад коллагена;

• изменения экстрактивных веществ и витаминов;

• отмирание вегетативных форм микроорганизмов.

Изменения белков. Тепловая денатурация сопровождается

Изменением модификации структуры белковых молекул, приводящей к заметному изменению их свойств без разрушения ковалентных связей. В фибриллярных белках группы миозина наблюдается переход от изогнутой складчатой α-конфигурации полипептидных цепей к более растянутой β-конфигурации. В глобулярных белков – происходит перегруппировка водородных связей, глобулы развертываются, приближаясь по структуре к фибриллярным белкам. Белки мяса отличаются по температурному интервалу денатурации

Белки мяса	Температура денатурации, оС
Миозин Актин Миоген Миоальбумин Глобулин Х Миоглобин Коллаген Эластин	45-55 50-55 55-66 45-47 50-80 60-70 58-65 125

Характерным признаком денатурации – потеря белками физиологической (ферментативной) активности.

• Уменьшается степень гидратация белков и их растворимость.

• Увеличивается число кислотных групп белков без изменения доли основных групп, что приводит к смещению рН среды в нейтральную область. Одновременно смещается изоэлектрическая точка мышечных белков в нейтральную область, но в большей мере. Таким образом, происходит сближение фактической величины рН с изоэлектрической точкой белков, что является основной причиной уменьшения их ВСС.

• Количество прочно связанной влаги в мышечной ткани уменьшается на 15-20 %. Это приводит к потери массы сырья, повышению жесткости и уменьшению сочности мышечной ткани. 35-40 % воды выделятся при варке несоленого мяса в зависимости от температуры и времени.

С водой теряются растворимые соединения. Поэтому температура и продолжительность тепловой обработки должны быть минимальными.

Внутренние пептидные связи при развертывании полипептидных цепей при денатурации становятся более доступными действию ферментов. Но длительный нагрев приводит к снижению перевариваемости вследствие агрегирования белков.

За собственно денатурацией следует агрегирование белковых частиц в крупные образования. Внутримолекулярные связи заменяются межмолекулярными, происходит коагуляция белка, которая ускоряется с повышением температуры и длительности нагрева.

Заметные денатурационные изменения при нагревании мышц, они сокращаться, наступают при температуре 45 ^оС. Затем идет ннеобратимое укорачивание мышцы. Основные денатурационные изменения завершаются при достижении температуры 70 ^оС. Тканевые ферменты утрачивают свою активность, поэтому при умеренном нагреве конечная температура для мясных изделий составляет 65-70 ^оС в центре продукта.

Происходит денатурация миоглобина и гемоглобина, в результате гем отщепляется и, вступая в поточные реакции, изменяет окраску. Введение в мясо нитрита позволяет стабилизировать окраску вареного мяса. При нагреве нитрозомиоглобин денатурирует с образованием окрашенного в красный цвет нитрозогемохромогена.

Важным результатом тепловой обработки сырья является изменение свойств основного белка соединительной ткани – коллагена. Сваривание и гидротермический распад коллагена повышают усвояемость белка, уменьшают прочность соединительной ткани. Поэтому для сырья с высоким содержанием коллагена состояние кулинарной готовности определяется степенью распада коллагена.

Изменения жиров. Нагрев тканей, содержащих жир, сопровождается его плавлением. Если нагрев протекает в водной среде, часть жира образует с водой эмульсию. При достаточно длительном нагреве в контакте с водой жир претерпевает химические изменения. Возрастание кислотного числа свидетельствует о гидролитическом распаде жира. Отщепляющиеся при гидролизе низкомолекулярные кислоты участвуют в формировании запаха мяса после варки.

Изменения экстрактивных веществ. Изменения экстрактивных веществ мяса при нагреве влияют на формирование аромата и вкуса вареного мяса.

Тщательно отмытое от растворимых в воде веществ мясо после варки обладает очень слабым запахом, а водная вытяжка после нагрева имеет вкус и запах вареного мяса.

В формировании запаха и вкуса вареного мяса участвует большое количество веществ различной химической природы:

• глютаминовая кислота и ее соли. В количествах около 0,03 % они придают продукту вкус мяса. Она образуется при нагреве в слабокислой среде (рН равным 6 и ниже) из глютамина (амида глютаминовой кислоты), содержащегося в мышечной ткани.

• инозиновая кислота, креатин, креатинин; меркаптаны, образующиеся в ходе превращений серусодержащих аминокислот; летучие карбонильные соединения, летучие жирные кислоты и др.

• меланоиды – продукты окислительно-восстановительное взаимодействие аминокислот с редуцирующими сахарами. Наиболее склонны к такому взаимодействию моносахариды (рибоза, глюкоза), гликокол, лейцин, аланин. Образование различных карбонильных соединений (альдегидов) определяет аромат. Темнокоричневые меланоидины, придают продукту коричневую окраску. Реакция меланоидинообразования медленная, но при нагревании она ускоряется, особенно при жарении мяса.

На ход реакции меланоидинообразования влияет степень созревания мяса, продукты жизнедеятельности микрофлоры (например, при посоле). С развитием автолиза мышечной ткани мяса в его составе увеличивается число и количество свободных аминокислот, а также содержание рибозы (за счет распада нуклеотидов) и глюкозы (вследствие амилолиза гликогена). Развитие полезной микрофлоры при длительном созревании сопровождается накоплением продуктов распада белков.

Изменения витаминов. Тепловая обработка мяса приводит к уменьшению содержания некоторых витаминов в результате их химических изменений, а также потерь во внешнюю среду. В зависимости от способа и условий тепловой обработки мясо теряет 30-60 % тиамина, 15-30 % пантотеновой кислоты и рибофлавина, 10-35 % никотиновой кислоты, 30-60 % пиридоксина, часть аскорбиновой кислоты.

Влияние нагрева на микрофлору. В результате нагрева мясопродуктов до температуры 68-70 ^оС уничтожается до 99 % начального количества микроорганизмов. Большинство микроорганизмов в вегетативной форме погибает при нагреве до 60-70 ^оС в течение 5-10 мин. Однако некоторые выдерживают более жесткий нагрев. Среди остающихся микроорганизмов около 90 % составляют споровые формы; анаэробы обнаруживаются редко и в небольших количествах. Абсолютное количество остающихся жизнедеятельных микробов в значительной степени зависит от начальной микробиальной загрязненности продукта.

Таким образом, конечная температура нагрева мясных изделий при умеренном нагреве (65-70 ^оС в центре продукта) обеспечивает санитарно-гигиеническую безопасность изделий и повышает их стабильность при хранении.