9. Варіння

Варіння – процес нагрівання емульгованих м’ясопродуктів у середовищі насиченої пари, гарячим повітрям або у воді з метою доведення їх до стану кулінарної готовності, завершення формування органолептичних характеристик, підвищення стабільності при зберіганні.

Мета процесу варіння наведена на рис. 32.

Рис. 32. Мета варіння.

У зв’язку з тим, що кількісно вода переважає у складі емульсованих м’ясопродуктів, варіння класифікується як вологе нагрівання та супроводжується рядом фізико-хімічних змін:

· Теплова денатурація розчинних білкових речовин;

· Зварювання та дезагрегація колагену;

· Зміни стану та властивостей жирів;

· Зміни структурно-механічних властивостей;

· Зміни органолептичних показників;

· Загибель вегетативних форм мікроорганізмів.

Сукупність вищевказаних процесів визначає якість готової продукції.

Теплова денатурація розчинних білків, які входять до складу м’язової тканини, супроводжується змінами розмірів, форми та властивостей кожної індивідуальної молекули, модифікацією характеру взаємодії їх як між собою, так із молекулами інших речовин м’ясних емульсій. В основному процес денатурації більшої частини м’язових білків завершується при температурах 68…70°С, а при 80°С м’язові білки денатурують практично повністю (табл. 26).

Таблиця 26

Температура денатурації основних білків м'яса

В результаті термоденатурації змінюється розчинність, ступінь гідратації та рівень емульгуючої здатності білків, їх стан, характер зв’язків. Відбувається трансформація структурної матриці м’ясної емульсії, змінюється співвідношення гідрофільних та гідрофобних груп, утворюється фіксований трьохмірний білковий структурований каркас з вираженими пружньо-еластичними властивостями (рис. 33).

Рис. 33. Наслідки денатурації м’язових білків у м’ясних емульсіях.

Глибина розвитку денатураційно-коагуляційних процесів та рівень зміни першопочаткових властивостей м’ясних емульсій, залежать від температури та тривалості нагріву, здійснюють суттєвий вплив на органолептичні та технологічні показники, біологічну цінність.

При дії високих температур протягом короткого інтервалу часу комплекс різнорідних білків у м’ясній системі денатурує швидко, в результаті чого білкова матриця, яка утворюється, може втратити міцність, проявляти різку усадку, випресовувати вологу. За цією причиною готовий виріб буде мати незадовільні органолептичні показники, низку соковитість та вихід.

При повільному нагріві функціональні групи білків поступово та більш активно приймають участь у побудові структурованого каркасу емульсії, що супроводжується меншою усадкою системи та мінімальними втратами води. М’які режими термообробки забезпечують отримання більш високих виходів, покращують ніжність та соковитість продукції. Проте застосування м’яких режимів нагріву призводить до необхідності подовження технологічного процесу. Тому використовують ступеневі режими термообробки.

Ступеневі режими термообробки дозволяють забезпечити краще зв’язування та розподілення вологи по об’єму продукту, покращити його якісні характеристики, скоротити загальну тривалість процесу.

Вибір кінцевої температури нагрівання емульсованих м’ясних виробів (68…70°С в центрі продукту) обумовлений двома причинами:

1. Необхідністю переведення більшої частини м’язових білків у денатурований стан, а також досягненням потрібного рівня гідролізу (20…45%) колагену сполучної тканини, який знаходиться у продукті, та таким чином доведення продукту до стану кулінарної готовності;

2. Забезпечити санітарно-гігієнічну безпеку виробу та підвищити його стабільність при зберіганні в результаті знищення вегетативних форм мікроорганізмів.

Зварюваня та дезагрегація колагену – основного білка сполучної тканини.

При нагріванні у воді до 58…62°С колаген зварюється, що супроводжується ослабленням та розривом водневих зв’язків, розрихленням структури волокон, зменшенням їх довжини на 60%.

Повний гідроліз колагену відбувається при його нагріванні протягом 3 год при температурі 120°С.

Трансформація колагену при тепловій обробці відіграє позитивну роль, оскільки він стає здатним після охолодження утворювати желе.

Зварений колаген краще засвоюється в організмі, збільшує величину водозв’язувальної здатності, підвищує ніжність та вихід, відіграє суттєву роль у структуроутворення готових емульсованих м’ясних продуктів.

Зміни жирів в процесі нагріву сполучені з їх плавленням, емульгуванням та розвитком гідролітичних та окисних процесів.

Вплив варіння на мікрофлору. Термообробка м’ясних систем повинна забезпечувати відмирання або різке скорочення кількості вегетативної мікрофлори (рис. 34). При нагріванні до 70°С протягом 5…10 хв гине більша частина вегетативних форм мікроорганізмів. Проте у продукті залишаються термостійкі форми, деякі з яких здатні розвиватися при температурі 80°С.

Рис. 34. Вплив процесу варіння на мікрофлору.

До дії високих температур стійкі спорові форми мікробів. В результаті нагрівання емульсованих м’ясопродуктів до температури 68…70°С відмирає до 99 % від початкової кількості мікроорганізмів, причому мікрофлора, яка залишилася на 90% представлена споровими формами. Рівень залишкової мікрофлори по закінченню термообробки залежить від ступеня початкового мікробіологічного забруднення сировини та матеріалів.

Зміни структурно-механічних властивостей та технологічних показників. В результаті впливу нагрівання на м’ясну емульсію та розвиток денатураційно-коагуляційних процесів, у готовому продукті утворюється міцний трьохмірний каркас, який пронизаний сіткою мікро- та макрокапілярів, заповнених водою, фрагментами структурних елементів м'яса, продуктами гідролізу колагену та диспергованого жиру. М’ясна емульсія набуває виражених пружньо-еластично-пластичних властивостей, ніжну консистенцію, соковитість.

Вираженість цих властивостей залежить від ступеня дисперсності сировини, кількості та виду білку, співвідношення жир:білок:вода у системі, величини рН, наявності солей, температури та тривалості термообробки, інтенсивності нагрівання.

Зміна органолептичних показників – смаку і запаху при нагріванні пов’язано з розпадом білків та інших високо- та низькомолекулярних речовин та утворенням екстрактивних речовин.

Основна роль у формуванні запаху м'яса належить глютаміновій кислоті, глютаміну інозиновій кислоті, креатину та креатиніну; із сірковмісних амінокислот утворюються меркаптани, метилсульфід, сірководень; із метіоніну – метиональ; із треоніну – α-кетомасляна кислота.

Специфічний аромат з’являється також в результаті взаємодії при нагріванні вільних амінокислот з цурками з утворенням продуктів меланоїдиноутворення.

До складу смакоароматичних речовин вареного м'яса входять також низькомолекулярні леткі жирні кислоти (мурашина, оцтова, пропіонова, масляна) (рис. 35).

Чим м’якші режими термообробки, тим яскравіше виражений аромат готових виробів.

Рис. 35. Вплив процесу варіння на формування смаку і запаху.

В процесі варіння завершується реакція кольороутворення: при 60°С червоне забарвлення зберігається всередині м'яса, при 60…70°С, які відповідають температурі денатурації міоглобіну, відбувається інтенсивне забарвлення емульсії у рожевий колір.

Чим вище швидкість нагрівання, тим менш стабільне забарвлення м’ясопродуктів. Перевищення регламентованого при варці рівня кінцевої температури у центрі продукту до 75…80°С призводить до зміни кольору м'яса та появи сіро-коричневого відтінку.

Зміни харчової та біологічної цінності м’ясних емульсій при варінні обумовлені рядом як позитивних, так і негативних сторін (рис. 36).

Після термообробки білки м'яса стають більш доступними до дії харчотравних ферментів, тому підвищується рівень їх перетравлюваності та засвоюваності.

Водночас, нагрівання викликає інактивацію та руйнування вітамінів, особливо водорозчинних (на 10…60%); відмічені втрати ряду амінокислот (триптофан, метіонін, треонін, гістидин).

Рис. 36. Вплив нагрівання на біологічну цінність м’ясопродуктів.