9.3. Тепловое воздействие на белки пищевых продуктов

На предприятиях общественного питания одним из наиболее распространенных процессов является тепловая обработка продуктов. В зависимости от характера и цели технологического процесса тепловая обработка должна обеспечивать поддержание

температуры продукта на определенном уровне, нагревание холодного или охлаждение горячего продукта, замораживание продукта. Все эти процессы связаны с передачей теплоты обрабатываемому продукту (веществу) или с отнятием от него теплоты,

т.е. с теплообменом. Тепловая обработка пищевых продуктов животного и растительного

происхождения вызывает глубокие физико-химические изменения входящих в них белков. Иногда чрезмерное нагревание приводит к понижению усвояемости белков, например белка куриного яйца.

Состав мясных продуктов. Физические изменения пищи заключаются в ее размельчении, перемешивании, образовании студней, суспензий, эмульсий и частичном растворении. Химические изменения связаны с рядом последовательных стадий расщепления

белков, жиров и углеводов на все более мелкие соединения. Белки мясных продуктов являются основным источником животного белка. Содержание белка может колебаться в пределах от 11 до 21 %; условно можно принять, что белка содержится 18 %.

Однако фактически белок животных продуктов представляет собой смесь фракций, которые структурно расположены в разных местах живой ткани, выполняют разнообразные функции и имеют неодинаковый химический состав.

Основной фракцией мышечной ткани является волокно, состоящее из миофибрилл (10 % ткани, или 56 % общего белка), между которыми находится жидкость — саркоплазма (6 % ткани, или 33 % общего белка). Волокна связаны между собой трубочками и

мембранами, образующими соединительную ткань (2 % мышечной ткани, или 11 % общего белка). Кроме того, в мышечной ткани содержится до 3,5 % различных небелковых азотистых веществ (креатинина 0,55 %, инозинмонофосфата 0,3 %, ди-и трифосфопиридиннуклеотидов 0,07 %, свободных аминокислот 0,35 %, карнозина и ансерина 0,3 % и др.).

Мясной белок обладает хорошо сбалансированным аминокислотным

составом, в нем нет недостатка незаменимых аминокислот. Качество мяса зависит от содержания в нем соединительных тканей (до 15 %): чем их больше, тем пищевая ценность ниже. Отличительной особенностью соединительных тканей является высокое

содержание оксипролина — 12,8 %, низкое — цистинаи почти полное отсутствие такой важной незаменимой аминокислоты, как триптофан, поэтому содержание оксипролина часто используют как показатель содержания соединительных тканей, а отношение

триптофан.оксипролин — как показатель качества мяса: чем оно выше, тем качество мяса лучше. Для мышечной ткани говядины это отношение равно 4,7, баранины 4,0, свинины 5,5; для говядины 1-й категории 0,7, говядины 2-й категории 0,6; баранины

1-й и 2-й категорий 0,7; свинины беконной, мясной и жирной — в пределах 1,0—1,1. Эти данные говорят о том, что для разных

видов мяса животных отношение триптофанюксипролин неодинаково, что подтверждает роль соединительных тканей в мясе (разного вида).

Мясные продукты являются также важным источником животного жира. В зависимости от категории упитанности соотношение мышечной и жировой тканей меняется и изменяется в целом липидный состав по туше и отрубам.

Общее содержание жира в мясе может колебаться в широких пределах — от 1 до 50 % (с увеличением содержания липидов несколько уменьшается содержание белков и более значительно воды). Жиры мяса убойных животных различаются по жирнокис- лотному составу, следовательно, по физическим свойствам, усвояемости, стойкости при хранении. В мясе говядины и баранины преобладают пальмитиновая и стеариновая кислоты — высокомолекулярные насыщенные жирные кислоты, а также мононенасыщенная

олеиновая кислота. Содержание полиненасыщенных жирных кислот — линолевой и особенно линоленовой — относительно невелико. В этом отношении говядина и баранина резко отличаются от свинины, для которой характерно относительно

высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот — до 10,5 % в жировой ткани, в том числе до 9,5 % линолевой, до 0,6 % линоленовой и до 0,35 % арахидоновой. Углеводов в мясе немного:

гликогена от 0,1 до 1 %, молочной кислоты 0,5—0,9 %, глюкозо-фосфата 0,17 %, глюкозы до 0,01 %.

При хранении охлажденного и мороженого мяса происходит ряд важных процессов (созревание мяса). В начале хранения ≪жесткость≫ мяса увеличивается, затем она восстанавливается и мясо становится мягким. Остальные процессы при созревании

мяса связаны с гликолизом — превращением гликогена в молочную кислоту, денатурацией и протеолизом — частичным распадом в основном саркоплазменных белков до пептидов и аминокислот.

Эти процессы начинают протекать при 0 °С и усиливаются при повышении температуры, что приводит к размягчению ткани и улучшению органолептических свойств мяса. В настоящее время доказано, что процессы гликолиза и протеолиза носят ферментативный

характер (белки соединительных тканей не подвергаются протеолизу).

При длительном хранении мяса происходит окисление липидов, увеличивается перекисное число жиров. При взаимодействии углеводов с образовавшимися аминокислотами может происходить карбомиламинная реакция (реакция Майяра) с образованием меланоидинов — соединений коричневого цвета,

обладающих горьким вкусом и неусвояемых организмом.

При созревании мяса несколько уменьшается водоудерживающая способность и выделяется небольшое количество сока.

Процессы при тепловой обработке мяса и рыбы. Мясные продукты

перед употреблением подвергают тепловой обработке, поскольку

при этом происходит размягчение продукта. Соединительные ткани, придающие ≪жесткость≫, частично желатинизируются и в результате увеличивается усвояемость продукта. В процессе тепловой обработки мясных продуктов при 60—70 °С начинается денатурация белков. В первую очередь разрушается третичная структура миофибриллярных и саркоплазменных белков с выделением свободной воды. При некоторых условиях эта вода может затем внедриться во вторичную структуру

соединительной ткани (коллагена и эластина) и образовать желатиноподобные соединения. Происходит частичный гидролиз мышечных белков с образованием растворимых в воде продуктов, в том числе пептидов и аминокислот. Общее количество

данных продуктов может достигать 10 % исходного белка. При

варке эти азотистые вещества переходят в бульон, где участвуют в образовании пенки, при жарении остаются на жарочной поверхности вместе с сырьем.

Тепловая обработка приводит к частичному разрушению белково-липидных комплексов в мышечной ткани и жировых клеток — в жировой. Особенно подвергается разрушению триглицеридная часть липидного комплекса, а фосфолипиды и другие липоидные соединения, входящие в структуру клетки, разрушаются 3 меньшей степени. Образующиеся продукты распада липидного комплекса мясных продуктов выделяются вместе с соком. Эти продукты (до 25 % общего количества) при варке переходят в бульон.

При дальнейшей варке происходит частичный гидролиз трилицеридов до глицерина и жирных кислот. Жирные кислоты хорошо растворяются в воде и вместе с продуктами распада мышечгых белков участвуют в образовании пенки. Высокомолекулярные - жирные кислоты обладают неприятным ≪салистым≫ привкусом, поэтому пенку удаляют.

Рыба - один из важнейших источников белков в питании.Сортов рыб, которые используют на предприятиях питания, сравительно много, и они резко различаются по составу, размеру, куинарным свойствам и, конечно, вкусу. В зависимости от вида

рыбы белков в ней содержится от 10 до 23 %. Углеводы в рыбе содержатся в виде гликогена, и содержание его в свежей рыбе невелико: от 0,01 до 1,5 % в мышцах и 20 % в печени. В рыбе содержатся жиры, минеральные вещества, витамины и т.д. Перед темрыбе попасть на предприятия общественного питания, ее охждают, замораживают и хранят некоторое время.

При хранении рыбы происходит такой физический процесс, как механическое разрушение структуры ткани кристаллами льда, образующимися при замерзании воды (при глубоком охлаждении).

Повреждение структуры рыбы стимулирует окислительные и гидролитические реакции и влияет на ферментативные процессы в рыбе. При хранении рыбы протекают и химические процессы - уменьшение ферментативной активности тканей, распад

гликогена, денатурация и протеолиз белков, гидролиз и окисление липидов. При длительном хранении рыбы гликоген распадается практически весь.

Основной процесс, происходящий при хранении рыбы, — денатурация белков. При этом нарушается упорядоченная трехмерная структура, что сопровождается разрывом нековалентных связей, которые фиксируют упорядоченность нативной молекулы, и изменением некоторых свойств белка (уменьшается растворимость в солевых растворах), в том числе заметным снижением водоудерживающей способности.

Важнейшей технологической операцией, позволяющей использовать рыбу в питании, является тепловая обработка. Основные процессы, происходящие при этом, такие же, как и при обработке мяса. Однако из-за меньшего количества соединительных тканей (всего 1—4 %) рыба требует менее продолжительной тепловой обработки. Сваривание коллагена рыб начинается при температуре 40 °С. Вследствие его высокой способности поглощать воду изделия из рыбы теряют меньше массы, чем мясные изделия.

Процессы, происходящие при созревании соленой рыбы, имеют некоторые особенности. Соль ускоряет денатурацию и протеолиз белков, окислительный распад липидов, но тормозит гидролиз липидов. В качестве примера рассмотрим гидролитический

распад липидов с образованием свободных жирных кислот.

Так, при увеличении концентрации соли происходит подавление

активности липолитических ферментов и замедляется образование

свободных жирных кислот. При хранении соленой сельди увеличиваются перикистные числа (по йоду) и альдегидное число, что свидетельствует об окислительных превращениях липидного комплекса рыбы. Продукты окисления липидов (главным образом карбонильные соединения) взаимодействуют с продуктами

гидролитического распада белка, образуя новые ароматические ивкусовые компоненты, придающие мясу рыбы высокоценные органолептические свойства. В отличие от хранения мороженой рыбы продукты окисления липидов при хранении соленой рыбы

играют положительную роль.