Рисунок 5 – Аппаратно-технологическая схема приготовления «Котлет рыбных»

5. Физико-химические процессы, происходящие с пищевыми веществами при технологической обработке продуктов, их роль в формировании качества продукции

Физико-химические изменения рассмотрим на примере приготовления блюда «Ерш запеченный». Основными стадиями тепловой обработки в этом блюде являются: запекание рыбы с овощами, тушение зелени, варка риса на гарнир.

5.1 Физико-химические процессы, происходящие при запекании рыбы

При запекании в филе ерша происходят сложные физические, химические и биохимические процессы, в результате которых изменяется форма рыбы, объем, масса, консистенция, что связано с изменением белков мышечной и соединительной ткани, потерями воды и пищевых веществ, образованием вкусовых и ароматических веществ и новых органолептических показателей качества готовой продукции. При запекании происходят: денатурация, дегидратация и деструкция белков, плавление жира, переход в окружающую среду экстрактивных веществ, уменьшение массы продукта, образование новых вкусовых и ароматических веществ, изменение цвета покровной и мускульной ткани. Выделение водорастворимых белков, экстрактивных, минеральных веществ и витаминов, вытапливание жира, разрушение некоторой части питательных веществ приводят к снижению пищевой ценности готового продукта, в т.ч. и его биологической ценности вследствие деструкции белков и аминокислот.

Тепловая денатурация мышечных белков сопровождается уплотнением мышечных волокон, отделением некоторой части воды вместе с растворенными в ней экстрактивными и минеральными веществами. Тепловая денатурация коллагена и последующая за ней дезагрегация этого белка приводят к разрыхлению структуры мяса рыб. Денатурация коллагена происходит при 40 °С, в соответствии с этим и переход коллагена в глютин происходит более быстрыми темпами и в более низком температурном интервале, чем у мяса[11].

Формирование своеобразного вкуса и аромата рыбы, подвергнутой тепловой кулинарной обработке, связано со своеобразным составом экстрактивных, минеральных веществ и липидов. Специфический вкус приготовленной рыбы обусловлен сравнительно высоким содержанием азотистых экстрактивных веществ и своеобразием их состава. В мясе морских рыб, как правило, содержится больше экстрактивных веществ, чем в мясе пресноводных рыб. Среди свободных аминокислот в мясе рыб мало глутаминовой кислоты, обладающей вкусом, свойственным говяжьему мясу, и очень много циклических аминокислот – гистидина, фенилаланина, триптофана. В процессе посмертного автолиза рыбы в результате ферментативного декарбоксилирования гистидин превращается в гистамин, обладающий высокой биологической активностью и токсичностью. В малых концентрациях гистамин оказывает сосудорасширяющее действие на организм человека, одновременно стимулирует деятельность желудочно-кишечного тракта. В более высоких концентрациях гистамин может вызывать тяжелые пищевые отравления.

При запекании рыбы на переход экстрактивных и минеральных веществ из рыбы в бульон оказывают влияние не только денатурация мышечных белков и их постденатурационные изменения, но и диффузия. Количество растворимых веществ, переходящих из рыбы в бульон в результате диффузии, зависит от гидромодуля. В рыбных бульонах содержится в среднем 28% экстрактивных и 24% минеральных веществ, 48% глютина. По качественному составу экстрактивных азотистых веществ рыбные бульоны существенно отличаются от мясных. В рыбных бульонах преобладают циклические (гистидин, триптофан, фенилаланин) и серосодержащие (цистин, цистеин, метионин, таурин) свободные аминокислоты.

Содержащийся в мясе рыб креатин при запекании частично превращается в креатинин, который вступает в химические реакции с продуктами карбониламинных реакций, свободными аминокислотами и сахарами с образованием гетероциклических ароматических аминов, обладающих сильным мутагенным и канцерогенным действием на живые организмы[11].

Общие потери массы находятся в пределах 18…20%, что вдвое меньше потерь массы мяса крупного рогатого скота.

Сравнительно небольшие потери воды мясом рыб при запекании, по сравнению с мясом сельскохозяйственных животных, объясняются особенностями его химического состава и гистологического строения: высоким содержанием белков актомиозинового комплекса в миофибриллах мышечных волокон; простым строением перимизия мышц; сравнительно низкой температурой денатурации и деструкции коллагена внутримышечной соединительной ткани. Тепловая денатурация мышечных белков сопровождается сравнительно слабой их дегидратацией. Вода, отделяемая белковыми гелями мышечных волокон и поступающая в пространство между пучками мышечных волокон, слабо выпрессовывается в окружающее пространство из-за незначительной деформации внутримышечных соединительнотканных образований мышц рыбы и сравнительно быстрой желатинизации коллагена. В результате этого мясо ерша при запекании теряет не более 25% содержащейся в нем воды.

Исследования белков мышечной ткани сырой и подвергнутой тепловой кулинарной обработке рыбы показало, что изменения направлены на значительное уменьшение растворимости миофибриллярных белков по сравнению с белками саркоплазмы, возрастание в 3…3,5 раза количества денатурированных белков и растворимых азотистых веществ, в том числе белковой природы, в связи с переходом коллагена в глютин.

Автолиз, протекающий в мясе рыб под действием тканевых ферментов при холодильном хранении, способствует дополнительному накоплению азотистых оснований и других соединений, характерных для мяса рыб. В результате этого специфические запах и вкус рыбных блюд усиливаются.

5.2 Физико-химические процессы, происходящие при тушении зелени

При первичной обработке пряной зелени происходит некоторая потеря основных пищевых веществ (крахмала, азотистых, минеральных веществ, витаминов и др.). Большая часть их теряется с отходами при очистке. Некоторая (незначительная) часть теряется при промывании и в результате окислительных процессов (это касается аминокислот, витаминов и т.д.).

В начальный период тушения могут активизироваться содержащиеся в зелени ферменты, вызывающие те или иные изменения пищевых веществ. На определенном этапе тепловой обработки ферменты инактивируются, цитоплазма и мембраны вследствие денатурации белков разрушаются, отдельные компоненты клеточного сока и других структурных элементов клетки получают возможность взаимодействовать друг с другом. В результате окислительных, гидролитических и других процессов изменяются химический состав продуктов, их структурно-механические свойства и органолептические показатели.

Подвергнутая тушению пряная зелень приобретают более мягкую консистенцию, легче раскусываются, разрезаются и протираются. Размягчение обусловлено частичной деструкцией клеточных стенок. При тушении глубоким изменениям подвергаются нецеллюлозные полисахариды клеточных стенок – гемицеллюлозы и протопектин, а также структурный белок экстенсин, целлюлоза при тепловой обработке овощей лишь частично набухает.