Химические и физико-химические изменения в продуктах при копчении

ИЗМЕНЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ

 

БЕЛКИ

При температуре 70 С происходит коагуляция (свертывание) белков. Они теряют способность удерживать воду (набухать), т.е. из гидрофильных становятся гидрофобными, при этом уменьшается масса мяса, рыбы и птицы. Частично разрушается третичная и вторичная структура белковых молекул, часть белков превращается в полипептидные цепочки, что способствует лучшему их расщеплению протеазами желудочно-кишечного тракта.

Белки, находящиеся в продуктах в виде раствора, при варке свертываются хлопьями и образуют пену на поверхности бульона. Коллаген и эластин соединительной ткани превращаются в глютин (желатин). Общие потери белка при тепловой обработке составляют от 2 до 7%.

Превышение температуры и времени обработки способствует уплотнению мышечных волокон и ухудшению консистенции изделий, особенно приготовленных из печени, сердца и морепродуктов. При сильном нагреве на поверхности продукта происходит деструкция крахмала, и идут реакции между сахарами и аминокислотами с образованием меланоидов, которые придают корочке темный цвет, специфический аромат и вкус.

Мясопродукты при варке и жаренье в результате уплотнения белков, плавления жира и перехода в окружающую среду влаги и растворимых веществ теряют до 30-40% массы. Наименьшие потери свойственны панированным изделиям из котлетной массы, так как выпрессованная белками влага удерживается наполнителем (хлебом), а слой панировки препятствует ее испарению с обжариваемой поверхности.

 

ЖИРЫ

При нагреве жир из продуктов вытапливается. Пищевая ценность его снижается из-за распада жирных кислот. Так, потери линолевой и арахидоновой кислот составляют 20-40%. При варке до 40% жира переходит в бульон, часть его эмульгирует и окисляется. Под действием содержащихся в бульоне кислот и солей эмульгированный жир легко разлагается на глицерин и жирные кислоты, которые делают бульон мутным, придают ему неприятный вкус и запах. В связи с этим варить бульон следует при умеренном кипении, а скапливающийся на поверхности жир надо периодически удалять.

Глубокие изменения жира происходят при жаренье. Если температура сковороды превышает 180 С, то жир распадается с образованием дыма, при этом резко ухудшаются вкусовые качества продуктов. Жарить продукты следует при температуре на 5-10 С ниже температуры дымообразования.

При жаренье основным способом жир теряется за счет его разбрызгивания. Это связано с бурным испарением воды при нагревании жира более 100 С. Потери жира при разбрызгивании называются угаром, и они значительные у жиров, в состав которых входит много воды (маргарин), а также при жаренье увлажненных продуктов (сырой картофель, мясо и др.). Общие потери жира меньше у панировочных изделий.

Самые значительные химические изменения жиров наблюдаются при жаренье во фритюре. В результате гидролиза, окисления и полимеризации накапливаются вредные соединения, придающие жиру неприятный запах и прогорклый вкус. Токсические продукты термического окисления жиров (альдегиды и кетоны) адсорбируются на поверхности обжариваемых изделий. Кроме того, жир загрязняется частицами попадающего в него продукта.

Для предупреждения нежелательных изменений жира используют фритюрницы, в нижней части которых имеется так называемая холодная зона, где температура жира значительно ниже, и попадающие туда частицы продукта не сгорают. Для предохранения фритюра от порчи используют ряд технологических приемов: фритюр периодически процеживают, руки и инвентарь смазывают растительным маслом, предназначенные для жаренья во фритюре изделия не панируют в сухарях.

 

УГЛЕВОДЫ

При нагревании крахмала с небольшим количеством воды происходит его клейстеризация, которая начинается при температуре 55-60 С и ускоряется с повышением температуры до 100 С. При тепловой обработке картофеля клейстеризация крахмала происходит за счет влаги, содержащейся в самом картофеле.

При выпечке изделий из теста крахмал клейстеризуется за счет влаги, выделяемой свернувшимися белками клейковины. Аналогичный процесс происходит при варке предварительно набухших в воде бобовых. Крахмал, содержащийся в сухих продуктах (крупах, макаронных изделиях), клейстеризуется при варке за счет поглощения влаги окружающей среды, при этом масса продуктов увеличивается.

Сырой крахмал не усваивается в организме человека, поэтому все крахмалосодержащие продукты употребляют в пищу после тепловой обработке. При нагревании крахмала свыше 110 С без воды крахмал расщепляется до декстринов, которые растворимы в воде. Декстринизация происходит на поверхности выпекаемых изделий при образовании корочки, при пассеровании муки, поджаривании крупы, запекании макаронных изделий.

Сахароза, содержащаяся в плодах и ягодах, при варке под действием кислот расщепляется с образованием глюкозы и фруктозы. При нагревании сахарозы выше 140-160 С она распадается с образованием темноокрашенных веществ. Этот процесс называется карамелизацией, а смесь продуктов карамелизации – жженка – используется для подкраски супов, соусов и кондитерских изделий.

Тепловая обработка способствует переходу протопектина, скрепляющего растительные клетки между собой, в пектин. При этом продукты приобретают нежную консистенцию и лучше усваиваются. На скорость превращения протопектина в пектин влияют следующие факторы:

• свойства продуктов: у одних протопектин менее устойчив (картофель, фрукты), у других более устойчив (бобовые, свекла, крупы);
• температура варки: чем она выше, тем быстрее идет превращение протопектина в пектин;
• реакция среды: кислая среда замедляет этот процесс, поэтому при варке супов картофель нельзя закладывать после квашеной капусты или других кислых продуктов, а при замачивании бобовых нельзя допускать их закисания.

Клетчатка – основной структурный компонент стенок растительных клеток – при тепловой обработке изменяется незначительно: она набухает и становится пористее.

 

ВИТАМИНЫ

Жирорастворимые витамины (А, D, E, K) при тепловой обработке сохраняются хорошо. Так, пассерование моркови не снижает ее витаминной ценности, наоборот, растворенный в жирах каротин легче превращается в витамин А. Такая устойчивость каротина позволяет длительное время хранить пассерованные овощи в жирах, хотя при длительном хранении витамины частично разрушаются за счет воздействия на них кислорода воздуха.

Водорастворимые витамины группы В устойчивы при нагревании в кислой среде, а в щелочной и нейтральной среде разрушаются на 20-30%, частично они переходят в отвар. Самые большие потери тиамина и пиридоксина имеют место при комбинированном нагреве (тушении и др.). Высокая сохранность с кратковременной тепловой обработкой и незначительным количеством вытекающего сока. Наиболее устойчив к нагреванию витамин РР.

Сильнее всего при тепловой обработке разрушается витамин С за счет окисления его кислородом воздуха, этому способствуют следующие факторы:

• варка продуктов при открытой крышке;
• закладка продуктов в холодную воду;
• увеличение сроков тепловой обработки и длительное хранение пищи в горячем состоянии на мармите;
• увеличение поверхности контакта продукта с кислородом (измельчение, протирание).

Кислая среда способствует сохранению витамина С. При варке он частично переходит в отвар. При жаренье картофеля во фритюре витамин С разрушается меньше, чем при жаренье основным способом.

Минеральные вещества. Максимальные потери (25-60%) минеральных веществ (калия, натрия, фосфора, железа, меди, цинка и др.) происходят при варке в большом количестве воды за счет перехода их в отвар. Вот почему отвары из экологически чистых овощей используют для приготовления первых блюд и соусов.

Красящие вещества. Хлорофилл зеленых овощей при варке под действием кислот разрушается с образованием буроокрашенных веществ. Антоцианы сливы, вишни, черной смородины, а также каротин моркови и томатов устойчивы к тепловой обработке. Пигменты свеклы приобретают бурый цвет, поэтому для сохранения ее яркого цвета создают, кислую среду и повышенную концентрацию отвара. Мясо меняет окраску с ярко-розовой на серую вследствие изменения гемоглобина.

Максимальные потери пищевых веществ наблюдается при варке основным способом по сравнению с другими видами тепловой обработки продуктов. Усложнение технологии (измельчение, протирание сырых и отварных продуктов, тушение) также способствует потери питательных веществ.

Химические и физико-химические изменения в продуктах при копчении

Тема: Основы копчения

Под действием тепла белки мяса и рыбы изменяются следующим образом. Уже при температуре около 40° начинается денатурация белков мяса.

Большая часть их денатурируется при 65—68°. При 55—60° сваривается коллаген. Мышечные волокна сжимаются, продукт теряет влагу. При температуре около 70° денатурируются миоглобин и гемоглобин, мясо приобретает сероватую окраску (если к нему при посоле не добавлены селитра или нитриты). Большая часть белков рыбы денатурируется при 75—80°.

При достаточно длительном воздействии тепла в результате гидролиза коллагена размягчается соединительная ткань, вследствие чего ослабляется связь между мышечными пучками, мышечная ткань становится сравнительно мягкой, приобретая определенную степень кулинарной готовности.

Мышечные волокна представляют собой сложную многокомпонентную систему, в которой белки, находящиеся в состоянии геля, пропитаны золем, содержащим миоген, глобулин и азотистые и безазотистые экстрактивные вещества в соли. В результате денатурации белков коагулирует золь, уплотняется гель, вследствие чего часть влаги, содержащаяся в них, вытесняется, уменьшается объем, повышается удельный вес продукта и pH сдвигается в щелочную сторону.

Аналогично коагулируют и белки рыбы, с той лишь разницей, что плотный гель образуется раньше, чем при коагуляции белков мяса. С повышением температуры увеличивается плотность геля и количество выделяемой им влаги.

При воздействии тепла наряду с выделением влаги из мышечной ткани коллаген соединительной ткани и образующийся из него глютин поглощают некоторое количество влаги. Особенно отчетливо это показано. Лобановым в опытах с мясом рыбы. Поглощение воды коллагеном подтверждается гистологическими изменениями соединительной ткани в процессе тепловой обработки.

При увеличении температуры и продолжительности теплового воздействия коллаген соединительной ткани переходит в водорастворимый глютин, вследствие чего резко снижается механическая прочность соединительной ткани и быстрее достигается кулинарная готовность продукта. Скорость превращения коллагена различных видов и сортов мяса в глютин неодинакова. В частности, она зависит от морфологической структуры соединительной ткани.

Степень кулинарной готовности, и особенно консистенция мясных или рыбных продуктов, зависят главным образом от двух факторов, действующих в противоположном направлении: денатурации белков, повышающей жесткость, и изменения соединительной ткани, способствующего размягчению продукта.

В рыбе и рыбных продуктах соединительная ткань изменяется быстрее, поэтому кулинарная готовность их достигается уже в процессе горячего копчения, при котором фактически одновременно происходит осаждение коптильных компонентов дыма и проваривание (пропекание) продукта.

Соединительная ткань мясных продуктов медленнее размягчается, поэтому после копчения некоторые продукты (например, окорок) необходимо подвергать дополнительной тепловой обработке (варке в воде, паром),

Во время копчения, помимо размягчения соединительной ткани, происходит повышение прочности ее, обусловленное дублением белков (преимущественно в поверхностном слое) под действием некоторых коптильных компонентов дыма.

Из коптильных компонентов дыма самыми сильными дубящими свойствами обладает формальдегид. Эти свойства его проявляются даже в парообразном состоянии. Дубящие свойства обнаружены также у уксусного альдегида и акролеина. Фурфурол, кетоны, а также одноядерные фенольные соединения (фенол, крезолы, орто-мета- и оксибензолы, пирогаллол и пр.) дубящими свойствами не обладают. Однако фенолы могут взаимодействовать с коллагеном, способствуя набуханию и понижению термостойкости его. Выраженными дубящими свойствами обладают только некоторые продукты конденсации фенолов с альдегидами типа фенолформальдегидных смол.

Формальдегид взаимодействует не только с коллагеном, но и с другими белками как волокнистой, так и глобулярной структуры.

Механизм дубления полностью еще не выяснен. Считают, что дубящие свойства формальдегида обусловлены образующимися при взаимодействии его с аминогруппами остатков лизина или оксилизина метиленовыми мостиками, например:

Известно, что в результате дубления белков шкуры животных повышается их стойкость к нагреванию и к химическим и ферментативным воздействиям; увеличивается прочность; сохраняется пористость во время сушки.

Можно предполагать, что аналогично в результате дубления изменяются и свойства белков копченых продуктов. О правильности этого положения свидетельствует, например, содержание в копченом рыбном филе связанного формальдегида.

Благодаря повышению стойкости белков к нагреванию и увеличению механической прочности коллагена соединительной ткани, образующей кожный покров (дерму) рыб, лучше сохраняется форма продукта, не происходит чрезмерного разваривания сравнительно нежного мяса рыб и отслаивания дермы от мяса. Экспериментами установлено увеличение сопротивления на, разрыв мышечной ткани килек, обработанных дымом по сравнению с контрольным образцом. Аналогичные явления наблюдаются при обработке колбас в натуральной оболочке.

При нарушении режима копчения, например при слишком быстром повышении температуры в коптильной камере, коллаген соединительной ткани гидролизуется; прочность его резко снижается прежде, чем произойдет дубление белков. В результате этого рыба может срываться с вешал.

Благодаря, сохранению продубленным слоем белковых веществ пористости равномерно удаляется влага при длительной сушке сырокопченых колбас в натуральных оболочках. В результате повышения стойкости дубленых кишечных оболочек к воздействию тепла и влаги и сохранения ими эластичности (в случае альдегидного дубления) не нарушается целостность колбасных батонов при тепловой обработке и обеспечивается хороший внешний вид (без складок и морщин) при хранении (варёные колбасы, сосиски и т. п.). Эти свойства, коптильного дыма и продуктов пиролиза древесины (подсмольной воды) используют при изготовлении искусственных белковых оболочек для колбас.

Химические изменения в продуктах холодного копчения обусловлены ферментативными изменениями в самом продукте и в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Как правило, копчение осуществляется при более высоких температурах, чем предшествующая обработка, что способствует усилению химических реакций в продукте. Несомненно, что коптильные компоненты дыма, обладающие дубящими, коагулирующими и бактерицидными свойствами, влияют на химические изменения в продукте, однако взаимосвязь этих явлений изучена еще недостаточно.

При холодном копчении рыбы содержание небелкового азота увеличивается в среднем в 1,5 раза, аминного в 1,8 раза, что свидетельствует о частичном расщеплении белковых веществ.

Химические изменения в сырокопченых колбасах аналогичны изменениям, протекающим в мясе при посоле и сушке, но выражены более отчетливо.

Изменения мяса, связанные с денатурацией белков, начинаются еще в процессе осадки. Об этом свидетельствует уменьшение количества солерастворимых белков.

Это подтверждается также данными физико-химических исследований, на основании которых установлено, что в процессе копчения эластичность и влагопоглощаемость фарша сырокопченых колбас понижается, а липкость его падает до 0.

Базарова и Крылова, пользуясь методом изотопов, нашли, что при изготовлении сырокопченых колбас изменения, связанные с повышением химической активности функциональных групп белков, начинаются во время копчения, усиливаясь после сушки. Авторы считают, что указанные изменения обусловлены воздействием составных частей дыма и уменьшением содержания влаги в продукте.

Изменения, вызываемые нагревом при горячем копчении и обусловленные главным образом денатурацией белков, сводятся к следующему: исчезает «сырой» вкус и появляется вкус вареного продукта, размягчается соединительная ткань, изменяется цвет. Необходимо, однако, при этом учитывать интенсивность и длительность теплового воздействия на белки.

Вопрос, какой режим обработки горячим дымом является наилучшим с учетом сохранения пищевой ценности копченого продукта, приобретает актуальность в связи с работами по интенсификации процесса копчения путем применения высоких температур.

Нижний предел теплового воздействия на продукт определяется необходимой степенью денатурации мышечных белков. Практически денатурация мышечных белков, в том числе и миоглобина, завершается при температуре 70—80°.

Наличие в мясе и рыбе белков соединительной ткани, от изменения которых в значительной степени зависит их консистенция, обусловливает необходимость такого режима тепловой обработки, при котором основной белок соединительной ткани — коллаген — переходит в глютин.

Продукты, содержащие коллаген, легко поддающийся действию тепла и влаги (например, рыба, мясо молодых животных), так же, как и продукты, в которых соединительная ткань подготовлена к более быстрым изменениям (измельченное мясо — фарш для колбас и сосисок), необходимо подвергать умеренной тепловой обработке. Практикой колбасного производства установлено, что в этом случае вполне достаточна тепловая обработка, в результате которой температура внутри колбасных батонов достигает 68—72°.

По мнению Тильгнера, лишь для рыбных продуктов, выдерживаемых в посоле, приемлемо достижение температуры в толще их 70—75°. В связи с этим он считает, что при горячем копчении рыбы нижний предел теплового воздействия должен обеспечивать внутри продукта температуру, равную 76°.

Не менее важно определение верхнего температурного предела, т. е. температуры, до которой можно нагревать продукты без снижения качества.

При кратковременном воздействии тепла и температуре ниже 100° необратимые изменения белков носят скорее физико-химический характер (внутримолекулярные перегруппировки), чем характер химического распада белковых молекул.

При более интенсивном воздействии (повышении температуры, значительном увеличении продолжительности процесса) происходят существенные химические изменения белков, более заметно отражающиеся на вкусе и пищевых достоинствах продукта.

Это подтверждается следующими данными об образовании сероводорода в мясе, подвергаемом тепловому воздействию в течение 60 мин:

Температура в град.
Количество H2S в мг на 100 г мяса	Следы	0,04	0,27	0,80

Основываясь на имеющихся в литературе сведениях о термической, дезагрегации белков, Тильгнер в Питржик пришли к выводу, что максимальная температура, до которой можно нагревать продукт при горячем копчении рыбы, должна быть не более 82°. Выше этой критической температуры происходят значительные изменения белков, вследствие чего ухудшаются консистенция, цвет, аромат и вкус продукта. При этом Тильгнер и Питржик допускают возможность применения более высокой температуры коптильной среды на стадии подсушивания рыбы, имея ввиду, что испарение влаги из продукта предохраняет его от нежелательного перегрева.

По мнению Тильгнера, максимально допустимая температура поверхности копченых продуктов не должна превышать 90°. Долежал, сравнивавший качество свиной чешской колбасы, обработанной дымом при различных температурах (79—103°), нашел, что предельно возможным является нагревание до 80°. В результате указанных изменений рыба теряет устойчивость к механическому воздействию. После охлаждения рыба горячего копчения становится более плотной вследствие застудневания глютина. При более высоких температурах из колбасы начинает вытапливаться жир, вытекает мясной сок, поверхность ее становится сморщенной, качество резко ухудшается. При низкой температуре дыма также получается недостаточно качественный продукт (по окрашиванию, ароматичности, консистенции). По данным Долежала, при копчении (обжарке) вареных колбасных изделий типа кабанос в условиях небольшой относительной влажности (39%) оптимальной является температура дыма 85—92°.

3Употребление многих продуктов просто невозможно без их тепловой обработки тем или иным способом. Однако при приготовлении могут очень существенно измениться свойства продуктов, содержание в них различных полезных и вредных веществ.

Белки

Коагуляция или свертывание белков происходит при температуре 70ºС. Белки при этом теряют свою способность удерживать воду, и из гидрофильных превращаются в гидрофобные, в результате чего масса мяса и рыбы уменьшается. Частичному разрушению подвергаются вторичная и третичная структура белковых молекул, часть белков преобразуется в полипептидные цепочки, благодаря чему они лучше расщепляются протеазами желудочно-кишечного тракта.

Белки, содержащиеся в продуктах в виде раствора, во время варки сворачиваются хлопьями, образующими пену на поверхности бульона, а содержащиеся в белках коллаген и эластин превращаются в глютин (желатин). В ходе тепловой обработки общая потеря белка продуктами может доходить до 7%.

Превышение температуры и продолжительности тепловой обработки ухудшает консистенцию изделий и приводит к уплотнению мышечных волокон. Особенно это относится к печени, сердцу и морепродуктам. В процессе сильного нагревания на поверхности продукта начинается деструкция крахмала, сахар и аминокислоты вступают в реакции, в ходе которых образуются меланоиды, придающие корочке темный цвет, специфический вкус и аромат.

В процессе жарки и варки мясопродукты теряют около 30-40% своей массы. Это происходит за счет уплотнения белков, выплавки жира и выпаривания влаги и растворимых веществ. Меньше всего потерь переносят панированные изделия из котлетной массы, в которых выпрессованную белами влагу удерживает наполнитель (хлеб), а благодаря слою панировки она не испаряется с обжариваемой поверхности.

Жиры

При тепловой обработке жир из продуктов вытапливается. В результате распада жирных кислот его пищевая ценность уменьшается. К примеру, потери арахидоновой и линолевой кислот могут доходить до 20-40%. В процессе варки около 40% жира переходит в бульон, где он частично эмульгируется и окисляется. Под влиянием кислот и солей, содержащихся в бульоне, эмульгированный жир разлагается на глицерин и жирные кислоты, из-за чего бульон становится мутным и приобретает неприятный запах и вкус. Именно поэтому его нужно варить на умеренном огне, а скапливающийся на поверхности жир удалять время от времени.

При жарке происходит более глубокое изменение жиров. Если температура жарочной поверхности выше 180ºС, жир начинает распадаться с появлением дыма, а также вкусовые качества продукта могут резко ухудшиться. Поэтому продукты следует жарить при температуре чуть ниже температуры дымообразования (170-175ºС).

Во время жарки большая часть жира теряется из-за разбрызгивания. Причиной этому является бурное испарение воды при нагревании жира более 100ºС. Подобные потери жира называют угаром, и они наиболее значительные у жиров, в состав которых входит много воды (маргарин), а также в случае жарки увлажненных продуктов (мясо, сырой картофель и пр.). Панированные продукты теряют меньше жира.

Если говорить о химических изменениях жиров, то сильнее всего они проявляются во время жарки во фритюре. В ходе гидролиза, полимеризации и окисления идет накопление вредных соединений, придающих жиру неприятный запах и прогорклый вкус. На поверхности обжариваемых изделий адсорбируются токсичные продукты термического окисления жиров (кетоны и альдегиды). Также жир загрязняют частицы попадающих в него продуктов.

Чтобы предупредить нежелательные изменения жира, используются фритюрницы, в нижней части которых расположена холодная зона, температура жира в которой гораздо ниже, благодаря чему попадающие туда частицы продуктов не сгорают.

Чтобы предохранить фритюр от порчи, используется несколько технологических приемов: его периодически процеживают, руки и инвентарь смазываются растительным маслом, а предназначенные для жарки продукты не панируют в сухарях.

Углеводы

В процессе нагревания крахмала, смешанного с небольшим количеством воды, при температуре 55-60ºС начинается процесс его клейстеризации, который заметно ускоряется по мере повышения температуры до 100ºС. В процессе тепловой обработки картофеля клейстеризация содержащегося в нем крахмала идет за счет влаги, содержащейся непосредственно в картофеле.

Во время выпечки изделий из теста крахмал клейстеризуется благодаря влаге, которую выделяет свернувшаяся белками клейковина. Аналогично происходит и с варкой предварительно замоченных бобовых. Крахмал, присутствующий в сухих продуктах (крупах и макаронных изделиях), клейстеризуется за счет влаги, поглощаемой ими из окружающей среды, при этом этот процесс не влияет на увеличение массы продуктов.

Организм человека не способен усваивать крахмал в чистом виде, поэтому все продукты, его содержащие, употребляют в пищу только после тепловой обработки. В случае нагревания крахмала до температуры, превышающей 110ºС, не добавляя при этом к нему воды, он расщепится до декстринов, растворяемых водой. В процессе тепловой обработки декстринизация происходит на поверхности обрабатываемых изделий (при пассировке муки, поджарке крупы, запекании макарон).

При варке плодов и ягод сахароза, находящаяся в них, расщепляется под действием кислот на глюкозу и фруктозу. Если сахароза нагревается до температуры выше 140-160ºС, она карамелизируется - распадается, в процессе чего образуются темноокрашенные вещества – жженка. Жженку используют для подкрашивания кондитерских изделий, супов и соусов.

В процессе тепловой обработки протопектин, благодаря которому растительные клетки соединяются между собой, преобразуется в пектин. При этом консистенция продуктов становится более нежной и они лучше усваиваются. Скорость преобразования протопектина в пектин зависит от:
- свойств продуктов - некоторые продукты более устойчивые (свекла, крупы, бобовые), а у некоторых продуктов он менее устойчивый (фрукты, картофель);
- температуры приготовления – чем выше температура варки, тем быстрее протопектин преобразуется в пектин;
- реакция среды – процесс преобразования замедляется в кислой среде, поэтому при варке супов с квашеной капустой картофель нужно закладывать до нее, а в случае замачивания бобовых нужно не допустить их закисания.

В ходе тепловой обработки клетчатка, основной структурный компонент стенок растительных клеток, претерпевает незначительные изменения, набухая и становясь пористее.

Витамины

Во время тепловой обработки жирорастворимые витамины (А, D, E, K) хорошо сохраняются. Так, в процессе пассировки моркови ее витаминная ценность не снижается, а наоборот – растворяясь в жирах, каротин преобразуется в витамин А. Подобная устойчивость каротина позволяет долго хранить пассированные овощи в жирах, хотя при длительном хранении за счет воздействия воздуха витамины будут частично разрушаться.

Водорастворимые витамины группы В обладают устойчивостью к нагреванию в кислой среде, а в нейтральной или щелочной среде они разрушаются на 20-30%, частично переходя в отвар. Больше всего тиамина и пиридоксина теряется при комбинированной тепловой обработке (тушение и т.д.). Лучше всего они сохраняются при кратковременной тепловой обработке, сопровождающейся незначительным количеством вытекающего сока.

Наилучшей устойчивостью к нагреванию обладает витамин РР.

Хуже всего тепловую обработку переносит витамин С. Он разрушается в процессе окисления кислородом, чему способствуют такие факторы, как:

· готовка при открытой крышке;

· закладывание продуктов в холодную воду;

· длительная готовка и долгое хранение пищи в горячем виде;

· увеличение поверхности контакта продукта с кислородом при измельчении и натирании.

В кислой среде витамин С лучше сохраняется. Во время варки он частично переходит в отвар. При жарке картофеля во фритюре витамин С сохраняется лучше, чем при его жарке стандартным способом.

Минеральные вещества

Больше всего (на 25-60%) продукты теряют содержащиеся в них минеральные вещества во время варки в большом объеме воды - они переходят в отвар. Именно поэтому отвары, сваренные из экологически чистых овощей, используются в качестве основы для первых блюд и соусов.

Красящие вещества

Во время варки зеленых овощей хлорофилл, содержащийся в них, разрушается под воздействием кислот, преобразуясь в буроокрашенные вещества. Устойчивостью к тепловой обработке обладают антоцианы слив, вишни и черной смородины, а также каротин моркови и томатов. Для сохранения яркого цвета свеклы необходим концентрированный отвар с кислой средой, в противном случае свекла приобретает бурый оттенок. Ярко-розовая окраска мяса в результате изменения гемоглобина меняется на серую.

Краткое резюме

Больше всего пищевых веществ теряется при варке обычным способом - они переходят в отвар. Также увеличению потери питательных веществ способствует усложнение технологии приготовления продуктов (измельчение, тушение и протирание как сырых, так и отварных продуктов), слишком высокие температура и время приготовления.

4 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.

Изменение мышечных 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 миоглоби-на 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 тела 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 с 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 соединительно-тканных 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 в 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 и приправами.