4.5. Тепловая обработка и ее влияние на качество мясопродуктов

Тепловая обработка - один из наиболее часто применяемых процессов в мясном производстве, существенным образом влияющих на качество продукта.

Выделяют различные приемы тепловой обработки мяса, отличающиеся степенью, продолжительностью, характером и глубиной воздействия на продукт:

• поверхностная тепловая обработка - шпарка, опалка, обжарка;

• нагревание на всю глубину - бланшировка, варка, запекание, жаренье;

• нагревание в целях предотвращения микробиальной порчи продукта - пастеризация, стерилизация;

• нагревание для выделения из сырья тех или иных его составных частей - выплавка жира, выварка желатина и клея;

• нагревание в целях выпаривания влаги - сушка, копчение.

Нагрев продукта может быть осуществлен влажным способом (в водной среде), сухим способом (горячим воздухом, твердой греющей поверхностью, в жире), а также теплоизлучением. Различают также нагрев при умеренных температурах (до 100⁰С) и нагрев при повышенных температурах (выше 100⁰С).

Сущность изменения качества продуктов, вызываемых влажным нагревом при умеренных температурах, сводится к следующему: тепловая денатурация растворимых белковых веществ; сваривание и гидротермический распад коллагена; изменения экстрактивных веществ и витаминов; отмирание вегетативных форм микрофлоры.

Основные денатурационные изменения белков мышечной ткани завершаются по достижении температуры 70⁰С, хотя и начальные изменения их в виде сокращения мышц наблюдаются уже при температуре около 45⁰С. При повышении температуры выше 45⁰С происходит дальнейшее укорачивание мышцы и потеря способности к расслаблению. При температуре 65⁰С наблюдается уменьшение диаметра мышечного волокна в говядине на 12-16% (Соколов, 1965).

При нагревании сваривание коллагена наблюдается при температуре 56-62⁰С в зависимости от разновидности соединительной ткани. Наиболее существенное изменение перевариваемости коллагена происходит в интервале температуры между 60 и 70⁰С.

При сваривании коллагена длина волокон уменьшается примерно на 60%, за счет этого сильно возрастает их толщина и увеличивается объем. При этом структура волокон значительно разрыхляется и несколько возрастает водосвязывающая способность коллагена. Структура коллагеновых пучков становится более однородной и приобретает стекловидность. Сваренный коллаген становится эластичным, а сопротивление к резанию соединительной ткани уменьшается в 5-6 раз.

Изменения коллагена при тепловой обработке мясопродуктов в определенных пределах играют положительную роль, так как сваривание коллагена ослабляет прочность соединительной ткани, то есть повышается усвояемость мяса. Однако разрушение соединительной ткани в результате длительной варки приводит к разволокнению мяса. Готовность говяжьего мяса наступает при распаде 20-45% коллагена, соединительной ткани в зависимости от ее прочности (Курко, 1952).

Изменение экстрактивных веществ мяса при тепловой обработке недостаточно изучено. Однако считают, что важную роль в этом отношении играют глютаминовая кислота и продукты распада инозиновой кислоты. Даже в незначительных количествах (0,03%) глютаминовая кислота и ее натриевая соль придают продукту вкус, близкий к вкусу мяса. Продукты распада инозиновой кислоты по мере накопления увеличивают вкус и аромат мяса. В результате распада определенных соединений, содержащих лабильно связанную серу, в вареном мясе появляется сероводород. Количество его зависит от вида мяса, его состояния, а также от условий варки.

Тепловая обработка продуктов, даже при умеренных температурах, приводит к некоторому снижению их витаминной ценности. Например, мясо при тепловой обработке теряет тиамина 30-60%, пантотеновой кислоты – 10-35%, пиридоксина – 30-60% и часть аскорбиновой кислоты (Соколов, 1965).

Тепловая обработка существенно влияет на микрофлору продукта. Большинство микроорганизмов в вегетативной форме при нагревании до 60-70⁰С погибает в течение 5-10 мин. Однако имеются микроорганизмы, способные развиваться при температуре до 55⁰С. Найдены такие виды, которые способны размножаться вплоть до 83⁰С. Поэтому нагрев мясопродуктов до 100⁰С не вызывает полного уничтожения даже вегетативной микрофлоры. При нагреве мясопродуктов до 68-70⁰С и выше уничтожается до 99% и более от начального количества микроорганизмов. Из числа остающихся микроорганизмов около 90% составляют споровые формы.

Более полное отмирание микроорганизмов происходит при стерилизации. Причем отмирание спор главным образом зависит от продолжительности и температуры нагрева. Д.Г. Баугартнер и А.С. Херсом (1958) установили такое соотношение между температурой и временем, необходимым для устойчивой инактивации спор:

температура, ⁰ С 100 105 110 115 120

продолжительность, мин 930 450 145 45 13

Нагрев мясопродуктов при высоких температурах (выше 100⁰С) осуществляют в стационарных условиях с использованием закрытых аппаратов. В отличие от нагрева при более низких температурах, при нагреве с использованием высоких температур возрастает скорость одних гидролитических процессов (например, растворимых белков) и возникают другие, такие как дезаминирование и декарбоксилирование некоторых аминокислот, сильно снижающие качество продукта. В результате распада азотистых веществ в мясопродуктах накапливается аммиак и сероводород. Образование таких веществ непосредственно зависит от температуры (табл. 34).

Таблица 34 – Возрастание продуктов распада азотистых экстрактивных

веществ при различных температурах

Продукты распада азотистых экстрактивных веществ	Температура, 0 С
	до опыта	108	113	120	130	150
Аммиак, мг%	12,8	28,8	33,4	40,5	60,5	115,4
Сероводород, мг%	0,0	0,26	0,40	0,87	2,16	10,1

Нагрев при высокой температуре ускоряет разрушение витаминов С и Д. Витамин А при отсутствии кислорода мало изменяется до температуры 130⁰С. Витамины Е и К наиболее устойчивы к нагреву. Сухой нагрев при высоких температурах (например, жаренье) вызывает интенсивное разрушение витаминов А, Е и С. Таким образом, чем ниже температура тепловой обработки, тем выше качество сваренных продуктов. При таких условиях и выход продукта будет больше. По этой причине варку мясопродуктов необходимо вести при минимально необходимых температурах, когда температура во всей толще продукта будет в пределах 68-70⁰С.