Запекание

Варка

Варка - процесс нагрева эмульгированных мясопродуктов в среде насыщенного пара, горячим воздухом или в воде с целью доведения их до состояния кулинарной готовности, завершения формирования органолептических характеристик, повышения стабильности при хранении.

В связи с тем, что количественно вода преобладает в составе эмульгированных мясопродуктов, варка классифицируется как влажный нагрев и сопровождается рядом наиболее характерных физико-химических изменений, главными из которых являются:

- тепловая денатурация растворимых белковых веществ;

- сваривание и дезагрегация колдагена;

- изменение состояния исвойств жиров;

- изменение структурно-механичесхих свойств;

- изменение органолептических поклзателей

- гибель вегетативных форм микроорганизмов.

Совокупность вышеуказанных процессов предопределяет качество готовой продукции.

Коротко остановимся на рассмотрении каждого из них.

Тепловая денатурация растворимых белков, входящих в состав мышечной ткани, сопровождается изменениями размеров, формы и свойств каждой индивидуальной молекулы, модификацией характера взаимодействия их как между собой, так и с молекулами других веществ мясных эмульсий. При нагреве миозина до 45°С резко снижается его растворимость, у актина и актомиозина это происходит при температуре 50-55°С, миоглобин и гемоглобин денатурируют при 60-70°С, белки саркоплазмы - при 50-54°С. В основном процесс денатурации большей части мышечных белков завер-шается при температурах 68-70°С, а при 80°С мышечные белки денатурируют практически полностью. (Рис. 100).

В результате термоденатурации изменяется растворимость, степень гидратации и уровень эмульгирующей способности белков, их состояние, характер связей. Происходит трансформация структурной матрицы мясной эмульсии, изменяется соотношение гидрофильных и гидрофобных групп, образуется фиксированный трехмерный белковый структурированный каркас с выраженными упруго-эластичными свойствами.

Глубина развития денатурационно-коагуляционных процессов и, следовательно, уровень изменения первоначальных свойств мясных эмульсий, зависящие в первую очередь от температуры и продолжительности нагрева, оказывают существенное влияние на органолептические и технологические показатели, биологическую ценность и другие характеристики готовых изделий.

При воздействии высоких температур в течение короткого интервала времени (высокоинтенсивный нагрев) комплекс разнородных белков в мясной системе денатурирует быстро, в результате чего образующаяся белковая матрица может потерять прочность, проявлять резкую усадку, выпрессовывать влагу. По этой причине, а также вследствие интенсивного испарения, готовое изделие будет иметь неудовлетворительные органолептические показатели, низкие сочность и выход.

При медленном нагреве денатурация белковых фракций носит характер последовательного нарастания, функциональные группы белков постепенно и более активно участвуют в построении вторичного структурированного каркаса эмульсии, что сопровождается меньшей усадкой системы и минимальными потерями воды. Мягкие режимы термообработки (при температуре греющей среды 75-80°С) обеспечивают получение более высоких выходов, улучшают нежностъ и сочность продукцьи.

Однако, применение мягких режимов нагрева в производственных условиях приводит к необходимости удлинения технологического процесса.

Поэтому в зарубежной и передовой отечественной практике в колбасном производстве используют ступенчатые режимы термообработки один из вариантов которых представляет собой:

стадия - нагрев мясной эмульсии при 80° С для завершения процесса коагуляции саркоплазматических белков, белков стромы, доведения продукта до состояния кулинарной готовности, уничтожения вегетативной микрофлоры.

Ступенчатые режимы термообработки позволяют обеспечить лучшее связывание и распределение влаги по объему продукта, улучшить его качественные характеристики, сократить общую продолжительность процесса.

Применительно к варке соленых изделий из свинины ступенчатый режим нагрева заключается в медленном постепенном повышении температуры греющей среды, причем температурный градиент между средой и продуктом составляет всего 5-10°С.

Осуществление термообработки в мягких условиях снижает тепловой шок у белковых веществ, уменьшает величину потерь массы, улучшает качество продукции, - однако, требует более длительного периода нагрева.

Выбор конечной температуры нагрева эмульгированных мясных изделий (68-70°С в центре продукта) обусловлен двумя причинами:

1) необходимостью перевода большей части мышечных белков в денатурированное состояние, а также достижением требуемого уровня гидролиза (20-45%) коллагена соединительной ткани, находящегося в продукте, и таким образом доведение продукта до состояния кулинарной готовности;

2)обеспечивать санитарно-гигиеническую безопасность изделия и повысить его стабильность при хранении в резулътате уничтежения вегетативных форм микроорганизмов.

Так как эффект теплового воздействия является величиной интегральной и зависит как от температуры, так и от продолжительности нагрева, выбор параметров процесса с гарантированным достижением состояния кулинарной готовности и снижения уровня микробиологической обсемененности, является ответственной задачей.

Существуют различные критерии оценки степени завершенности требуемых процессов (определение количественного содержания кислой фосфатазы, микроструктурные и микробиологические методы контроля). Не останавливаясь на их рассмотрении, считаем целесообразным привести рекомендуемые фирмой Альфа-Лаваль для практического использования параметры процесса варки эмульгированных мясопродуктов на заключительной стадии термообработки: после достижения в центре продукта требуемой температуры, его следует выдержать определенный период времени (при 68.°С - 15 минут; при 70°С - 8 минут) для гарантированного получения необходимого эффекта.

Сваривание и дезагрегация коллагена - основного белка соединительной ткани.

При нагреве в воде до 58-62°С коллаген сваривается, что сопровождается ослаблением и разрывом водородных связей, разрыхлением структуры волокон, уменьшением их длины на 60%.

При продолжении теплового воздействия сваренный коллаген дезагрегирует с образованием - в начале глютина и затем - желатоз. Чем выше температура, больше степень измельчения и продолжительнее нагрев, тем больше образуется низкомолекулярных продуктов дезагрегации коллагена и глубже выраженность изменений его состояния.

Полный гидролиз коллагена происходит при его нагреве в течение 3 часов при температуре 120°С.

Трансформация коллагена при тепловой обработке играет положительную роль, т.к. он становится способным после охлаждения образовывать желе - тонкий трехмерный каркас, включающий в ячейки воду с растворенными в ней низкомолекулярными веществами.

Сваренный коллаген лучше усваивается в организме, увеличивает, величину водосвязывающей способности, повышает нежность и выход, играет существенную роль в структурообразовании готовых эмульгированных мясопродуктов.

Изменения жиров в процессе нагрева сопряжены с их плавлением, коалесценцией, эмульгированием и развитием гидролитических и окислительных процессов, сущность которых была нами рассмотрена в главе 1.3.

Влияние варки на микрофлору. Термообработка мясных систем должна обеспечивать отмирание либо резкое сокращение количества вегетативной микрофлоры. (Рис. 101). При нагреве до 70°С в течение 5-10 минут погибает большая часть вегетативных форм микроорганизмов. Однако, в продукте остаются термоустойчивые формы, некоторые из которых способны развиваться при температуре 80°С. Поэтому нагрев мясопродуктов до температуры 100°С не вызывает их полного уничтожения.

К зоздействию высоких темперртур устойчивы споровые формы микробов. Таким образэм в результате нагрева эмульгированных мясопродуктов до температуры 68-70°С отмирает до 99% начального количества микроорганизмов, причем оставшаяся микрофлора на 90% представлена споровыми формами. Уровень остаточной микрофлоры по окончании термообработки лавным образом зависит от степени начальной микробиологической загрязненности сырья и материалов, используемых при производстве мясопродуктов. Для эмульгированных колбас микробное число не должно превышать 10 микробных клеток; наличие сальмонелл, кишечной палочки и сульфитредуцирующих клостридий не допускается.

Изменение структурно-механических свойств и технологических показателей. В результате воздействия нагрева на мясную эмульсию и развития денатурационно-коагуляционных процессов, в готовом продукте образуется прочный трехмерный каркас, пронизанный сетью микро- и макрокапилляров, заполненных водой, фрагментами структурных элементов мяса, продуктами гидролиза коллагена и диспергированного жира. Мясная эмульсия приобретает выраженные упруго-эластично-пластичные свойства, нежную консистенцию, сочность.

Выраженность этих свойств зависит от степени дисперсности сырья, количества и вида белка, соотношения жир:белок:вода в системе, величины рН, наличия солей, температуры и продолжительности термообработки, интенсивности нагрева.

Медленный нагрев является предпочтительным, т.к. по сравнению с интенсивной термообработкой, снижает степень усадки, повышает величину водосвязывающей способности, выход готовой продукции, его нежность, При варке мясных эмульсий, приготовленных из парного сырьи, уровень потерь влаги минимален.

Изменение органолептических показателей и в первую очередь, вкуса и запаха при нагреве связано с распадом белков и других высоко- и низкомолекулярных веществ и образованием экстрактивных веществ.

Основная роль в формировании запаха мяса принадлежит глютаминовой кислоте, глютамину, инозиновой кислоте, креатину и креатинину; из серосодержащих амиаокислот образуются меркаптаны, метил-сульфид, сероводоррд; из метионина - метиональ; из треонина - альфа-кетомасляная кислота. Большая часть этих соединений обладает, выраженным мясным запахом.

Специфический аромат появляется также в результате взаимодействия при нагреве свободных аминокислот с сахарами (реакция Майяра) с образованием продуктов меланоидинробразования.

В состав вкусоароматических веществ вареного мяса входят также низкомолекулярные летучие жирные кислоты (муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная и др.).

Установлено, что чем мягче режимы термообработки, тем более выражен мясной аромат готовых изделий.

В процессе варки завершается реакция цветообразо-вания: при 60°С красная окраска сохраняется внутри мяса, при 60-70°С, соответствующих температуре денатурации миоглобина, идет интенсивное окрашивание эмульсии в розовый цвет.

Механизм стабилизации окраски заключается в том, что нагрев нитрозопигментов NO-Mb и NO-Hb сопровождается денатурацией их белковой части - глобина и отщеплением простетической группы, содержащей окись азота.

Именно надичие в мясе гемохромогена обеспечивает устойчивую окраску готовых мясопродуктов.

Необходимо отметить, что, чем выше темп нагрева, тем менее стабильна окраска мясопродуктов. Превышение регламентируемого при варке уровня конечной температуры в центре продукта до 75-80°С приводит к изменению цвета мяса и появлению серо-коричневого оттенка.

Изменение пищевой и биологической ценности мясных эмульсий при варке обусловлено рядом как позитивных, так и негативных аспектов. (Рис. 102).

После термообработки белки мяса становятся более доступными действию пищеварителышх ферментов и, следовательно, повышается уровень их переваримости и усвояемости.

Одновременно, нагрев вызывает инактивацию и разрушение витаминов, особенно водорастворимых (на 10-60%); отмечены потери ряда аминокислот (триптофан, метионин, треонин, гистидин).

Наличие продуктов реакции Майяра - меланоидинов - с одной стороны улучшает вкусоароматические характеристики мясных изделий, с другой - может провоцировать канцерогенность. Кроме того продукты реакции Майяра - трудноусвояемы в организме.

Запекание

Запекание применяют при производстве штучных изделий и эмульгированных мясопродуктов, формованного типа, т.е. нашприцованных (или заложенных) в металлические емкости (с крышкой или без нее).

В некоторых случаях предусмотрено шприцевание мясных эмульсий в искусственную оболочку, после чего ее укладывают в специальную емкость и, осуществляя нагрев, придают готовому продукту оригинальную форму и неординарный внешний вид.

Запекание отличается от варки тем, что процесс нагрева ведут горячим воздухом, либо воздушно-дымовой смесью в несколько стадий (3 или 4) постепенно повышая температуру греющей среды от 70°С до 150-180°С.

Несмотря на принципиальное сходство физико-химических процессов, происходящих в мясных системах при варке и запекании, в последнем случае имеются некоторые специфические особенности. В результате прямого контакта поверхности мясной эмульсии (при отсутствии дополнительной упаковки, покрытия, либо крышки) с греющей средой происходит интенсивное кратковременное испарение влаги и образование поверхностного уплотненного слоя, который препятствует дальнейшей эвакуации воды (как в виде пара, так и бульона) из продукта.

Происходящее внутри изделия парообразование создает избыточные напряжения, расширяющие продукт, вследствие чего улучшается его внешний вид, консистенция, нежность и сочность. Запекание можно осуществлять при постоянной температуре греющей среды (75-95°С), при постепенном повышении температуры от 70 до 180°С, а также при ступенчатых ре-жимах (сначала - 160-170°С, затем - 110°С) термообработки.

Конечная температура в центре продукта на заключительном этапе запекания - 70°С.