При температурах выше 75 оС обезвоживание говядины и мяса рыбы идет интенсивно, причем в говядине – более быстрыми темпами. При температурах выше 75С потери рыбой воды прекращаются, в то время как говядина теряет воду вплоть до снижения температуры 90…95оС, что указывает на более низкие температурные границы денатурации и свертывания белков рыбы по сравнению с мышечными белками теплокровных животных.

Сравнительно небольшие потери воды мясом рыб при тепловой кулинарной обработке 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 рыб при тепловой обработке теряет не более 25% содержащейся в ней воды. Изменение массы рыбных полуфабрикатов зависит, с одной стороны, от потери влаги и растворимых веществ, а с другой – от поглощения влаги коллагеном. Кроме того, на изменение массы влияет количество выделившегося или поглощенного жира. При тепловой обработке потери массы рыбы составляют в среднем 18-20 %, что вдвое меньше потерь мяса крупного рогатого скота. При варке в бульон переходит 1,5-1,6 % (массы рыбы) растворимых веществ. Большая часть (около 50%) извлекаемых веществ – белки (частично свертывающиеся при нагревании, частично остающиеся в бульоне), остальные - глютин, экстрактивные вещества, минеральные элементы, жир. В состав экстрактивных веществ входят аминокислоты, дипептиды (карнозин, ансерин), амины, безазотистые экстрактивные вещества и др. Рыбные отходы - головы, хвосты, плавники и кости, получаемые при разделке рыб, используют для варки бульонов. В рыбных отходах по сравнению с мясными костями больше воды, меньше жира минеральных веществ. Во время варки из рыбных отходов в бульон переходит главным образом клей, образующийся из азотистого клейдающего вещества, и жир, расплавляющийся от действия высокой температуры. Минеральные вещества костей почти нерастворимы в воде, поэтому при варке они выделяются в ничтожном количестве. Состав рыбных бульонов, получаемых от варки рыбных отходов, зависит от соотношения между количествами воды и продукта, взятыми для варки, и степени уваривания.

6.2 Изменение основных пищевых веществ мяса в процессе варки

6.2.1 Изменение белков

В процессе тепловой денатурации и последующей коагуляции происходят структурные изменения белков, разрыв прежних и образование новых связей при участии водородных связей, сульфгидрильных, дисульфидных, кислых и основных групп белков и гидрофобных взаимодействий.

Р. Гамм показал, что нагрев мяса в воде от 20 до 70оС вызывает ступенчатое уменьшение числа карбоксильных групп в белках миофибрилл при существенно не изменяющемся количестве основных групп. Достоверные изменения кислых групп начинаются при температуре 40оС. В интервале 40…50оС количество их снижается, при 50 55оС оно остается неизменным. При температуре выше 55оС число кислых групп продолжает уменьшаться, а при температуре около 60 оС оно уменьшается очень значительно. Общее снижение числа кислых групп при нагревании до 70оС составляет 85%. При температуре от 70 до 120оС наряду с дальнейшим сокращением числа кислых групп начинается уменьшение числа основных.

Изменение соотношения заряженных (кислых и основных) групп в результате денатурации и постденатурационных превращений связано с изменением pH. В то же время установлен факт прямой корреляционной зависимости между значением pH сырья, водоудерживающей способностью и выходом готового продукта. Чем выше исходное значение pH сырья, тем лучше качество (сочность) готового продукта. Величина изменений pH зависит от температуры и способа нагрева, исходного значения pH сырого мяса.

На величину смещения pH влияет также анатомическое происхождение мышц.

С повышением температуры нагрева изменяется водоудерживающая способность и сдвигается изоточка фибриллярных белков к более высоким значениям pH, увеличивается число основных групп. При тепловой денатурации происходит также сдвиг изоточки к более высоким значениям pH, увеличивается число основных групп. При тепловой денатурации происходит также сдвиг изоточки к более высоким значениям pH, видимо, вследствие расщепления водородных связей и освобождения дополнительных положительных зарядов.

Нагрев сопровождается уменьшением растворимости белков. Разорвавшиеся при денатурации внутримолекулярные связи взаимодействуют межмолекулярно, в результате чего происходит агрегирование частиц. Иными словами, денатурационные изменения макромолекул белка, изменяя поверхностный слой молекулы, ведут к нарушению соотношения гидрофильных и гидрофобных группировок в сторону повышения последних, что и приводит к уменьшению растворимости.

При нагревании уже при 40оС наблюдается выпадение саркоплазматических белков, причем наиболее сильно – при pH 5,5. Основная масса этих белков коагулирует в интервале 55…65 оС.

Имеются сведения о термостойкости белков: например, аденилкиназа выдерживает температуру около 100 оС.

Изменение коллагена под воздействием тепла – сложный процесс, складывающийся из двух этапов: сваривания и гидролиза коллагена. Коллаген является гликопротеидом, в котором содержание ковалентно связанных углеводов варьирует в зависимости от источника получения белка.

Растворимая часть коллагена – проколлаген и нерастворимая – колластромин различаются температурами денатурации и характером денатурационных превращений. Денатурация проколлагена протекает двухстадийно и заканчивается при температуре 36,5 оС, образуя при этом гомогенную прозрачную массу, переходящую в раствор. Колластромин переходит в гомогенное состояние при более высокой температуре или при более длительном тепловом воздействии.

В интервале температур 62…64оС при нагреве в воде происходит мгновенное сморщивание коллагеновых волокон, которые, складываясь втрое по отношению к своей первоначальной длине, превращаются в резиноподобную массу. В процессе сморщивания трехспиральная структура пептидных цепей отдельных молекул коллагена приобретает форму клубка. Однако неструктурированные пептидные цепи еще связаны ковалентными связями и не могут перейти в раствор. В результате влажного нагрева коллагеносодержащих тканей образуются полидисперсные продукты распада. При медленном нагреве преобладают высокомолекулярные соединения, при интенсивном – соединения с меньшей молекулярной массой. При сваривании коллагена в раствор около 60% содержащихся в ткани мукоидов.

На дезагрезацию коллагена в процессе нагрева влияют и некоторые другие факторы. Смещение pH мяса от изоэлектрической точки усиливает дезагрегацию, увеличение возраста животного от одного до полутора лет снижает ее примерно в 2 раза.