Изменения в мясе при стерилизации

Режим стерилизации является важнейшим фактором, определяющим качество консервов.

По характеру воздействия на продукт стерилизация, представляющая собой процесс термообработки при температурах выше 100"С, сохраняет особенности влажного нагрева. При этом в мясе происходят такие важные и характерные изменения, как тепловая денатурация растворимых белковых веществ, сваривание и гидротермический распад коллагена соединительной ткани, окисление и гидролиз жира, изменение витаминов, экстрактивных веществ,.структуры и органолептических показателей. Однако по сравнению с нагревом при умеренных температурах стери­лизация в значительной степени катализирует скорость гидро­литических процессов основных компонентов мяса, глубина которых возрастает с увеличением продолжительности стерилизации и повышением температуры.

Гидролиз высокомолекулярных азотистых веществ. В ре­зультате воздействия стерилизации в мясе может происходить глубокая деструкция растворимых белковых веществ до полипептидов. При этом часть полипептидов гидролизуется до низкомолекулярных азотистых оснований. Имеют место процессы дезаминирования и декарбоксилирования некоторых аминокис­лот, сопровождающиеся разрушением и потерей части из них, в том числе и незаменимых.

При стерилизации говядины, например, уровень распада не­заменимых аминокислот составляет около 11%. Наиболее чув­ствительны к нагреву триптофан, лизин, гистидин, цистин (по­тери свыше 20%), у лейцина, метионина, аргинина, треонина и аспарагиновой кислоты — потерн 1- 4%. Для мяса характерно, что его нагрев при температуре 120—135 °С в течение 1 ч 50 мин сопровождается снижением содержания двухоснов­ных аминокислот в 2—2,5 раза, аргинина - в 3,5 раза. В при­сутствии кислорода воздуха скорость разложения большинства аминокислот, особенно серосодержащих, возрастает. На сте­пень потерь отдельных аминокислот влияет не только режим нагрева, но и реакция среды.

Повышение температуры и увеличение продолжительности нагрева вызывают усиление гидротермического распада колла­гена до глютина и гидролиз глютина до глютоз.

Изменения коллагена при стерилизации играют положительную роль, так как сваренный коллаген лучше переварива­ется, образует бульоны, застудневающие при охлаждении до состояния желе. Образующиеся питательные бульоны хорошо связывают воду. Скорость и степень распада коллагена при тепловой обработке резко возрастают с увеличением степени измельчения соединительной ткани. Благодаря гидролизу кол­лагена в мышечной ткани продукт становится более «нежным». В связи с этим в консервном производстве широко используют мясо 1 и П сортов, содержащее, значительное количество соеди­нительной ткани.

В сырье, подвергнутом предварительной варке, бланшировке или обжариванию, степень дезагрегации коллагена после стерилизации может достигать 40 – 60%. Однако чрезмерно жесткие режимы стерилизации вызывают глубокий гидролиз глютина с образованием низкомолекулярных соединений, сни­жающих способность бульонов к студнеобразованию. Одновре­менно связи между пучками мышечных волокон нарушаются, мясо разволокняется, становится сухим, крошливым.

В целом температуры, характерные для процесса стерили­зации консервов, отрицательно сказываются на пищевой цен­ности белковых веществ, особенно растворимых. С повышени­ем температуры и длительности нагрева возрастает степень коагуляционных изменений, причем, чем выше степень агреги­рования, тем медленнее идет переваривание денатурированного белка пищеварительными ферментами: перевариваемость и усвояемость стерилизованного мяса ниже, чем у вареного.

Использование необоснованно жестких режимов стерилиза­ции приводит к значительному снижению уровня пищевой цен­ности продукта.

Высокое качество мясных консервов грубых структур мож­но сохранить при температуре до 120°С. Для большинства де­ликатесных консервов максимально допустимая температура стерилизации не должна превышать 110—114°С, для сосисок, ветчины, бекона — около 100°С (не ниже).

Изменения жиров. В условиях стерилизации существенно ускоряется гидроллз триглицеридов и насыщение двойных связей радикалов жирных кислот гидроксильнымн группами. При­сутствие свободных жирных кислот интенсифицирует образова­ние оксисоединений. Свидетельством этих изменений являются рост кислотного числа и уменьшение йодного и роданового чи­сел. Воздействие повышенных температур может приводить также к термической полимеризации и окислению жиров. Об­разующиеся при этом карбонильные соединения с длинной цепью обладают токсическими свойствами.

Присутствие белковых веществ в мясе в некоторой степени тормозит ход окислительных и гидролитических процессов, что, очевидно, обусловлено антиокислительным действием некото­рых аминокислот.

Рассмотренные изменения жиров под воздействием стерили­зации дают основания полагать, что высокотемпературная об­работка приводит к снижению биологической ценности жира.

Изменения экстрактивных веществ. При стерилизации име­ют место два диаметрально противоположных процесса: накоп­ление экстрактивных веществ в результате распада высокомо­лекулярных соединений и уменьшение их количества вследствие их распада под влиянием нагрева. Как следствие этого, состав летучих веществ и их концентрация в стерилизованном мясе отличаются от их состава в мясе вареном, что приводит к появлению у продукта специфического запаха – «аромата автоклава».

В то время как в мясе, нагретом при температурах ниже 100°С, решающая роль в аромато- и вкусообразовании при­надлежит глютатиону, глютамину, глютаминовой кислоте и адениловой кислоте, развитие в консервированных мясопродуктах «при­вкуса стерилизации» обусловлено и основном накоплением ко­нечных продуктов гидротермического распада белков — аммиа­ка, углекислого газа, сероводорода, меркаптанов. Аммиак образуется вследствие дезаминирования аминокислот. Углекислый газ выделяется при разрушении бикарбонатной и углеводной систем мяса, а также при декарбоксиловании аминокислот. Водород, сероводород и меркаптаны накапливаются при распа­де серосодержащих аминокислот и глютатиона. Количество образовавшегося сероводорода возрастает по мере увеличения температуры стерилизации и сдвига рН в щелочную сторону (выше 6,0).

Наличие газообразных продуктов распада белков не только ухудшает органолептику готовых консервов, но может вызы­вать бомбаж.

На процесс образования специфических запаха и вкуса у консервированного мяса существенно влияет также присутствие альдегидов, летучих жирных кислот и продуктов меланоидинообразования. Скорость реакции меланоидинообразования интенсифицируется как высокими температурами стерилизации, так и увеличением количества свободных аминокислот и глю­козы. Воздействие повышенных температур катализирует гид­ролиз гликогена и полисахаридов.

При стерилизации распадаются фосфорсодержащие белки и липиды, что сопровождается уменьшением доли органиче­ских нерастворимых фосфорных соединений. Инозиновая кис­лота, образующаяся в результате распада адениловой кисло­ты, также распадается с образованием рибозы и гипоксантина. Наличие рассмотренных процессов существенно влияет па формирование органолептических показателей консервирован­ных мясопродуктов. Сущность и значимость их необходимо учитывать при выборе режимов стерилизации.

Изменение витаминов. Витамины весьма неустойчивы к на­греву, но так как они по своей структуре относятся к разным группам, то и разрушение отдельных витаминов при стерилизации различно. Степень потерь витаминов в значительной сте­пени зависит от рН среды, присутствия кислорода, продолжи­тельности и температуры нагрева.

Наименьшей устойчивостью обладают витамины С, Д, В₁, тиамин, никотиновая и пантотеновая кислоты. Наиболее термостойки витамины A, Е, К, В₂,. При этом резистентность витамина А проявляется лишь в отсутствии кислорода.

Изменение структуры и прочностных свойств. При стерилизации, сопровождающейся денатурацией растворимых белковых веществ и гидротермическим распадом коллагена происходит более выраженное по сравнению с варкой упрочение структуры мясных изделий и снижение водоудерживающей способности. Повышение жесткости мяса обусловлено сильной его усадкой (диаметр мышечных волокон после стерилизации уменьшается на 26—30%. а длина соединительнотканных прослоек — в 2 -2,5 раза) и выпрессовыванием части слабосвязанной влаги. Степень изменения этих показателей зависит не только от свойств используемого сырья, но и режима стерилизации. Длительный нагрев при высоких температурах суще­ственно ухудшает структурно-механические свойства либо в результате повышения жесткости мяса (в случае высокого содержания в консервах мышечной ткани), либо разволокнения мяса (при наличии больших количеств соединительной ткани). Таким образом, ухудшение качества консервированных мя­сопродуктов при стерилизации обусловлено уменьшением до­ли полноценного белка, интенсификацией окислительно-гидро­литических процессов в жире, потерями витаминов, нежелатель­ными изменениями экстрактивных веществ и структурно-механи­ческих свойств, причем последние оказывают существенное влияние на органолептические характеристики готового продукта. Технологические пути улучшения качества консервов включают не только выбор оптимальных режимов стерилизации, но и разработку рецептур новых видов продукции с увеличенным содержанием сбалансированного по наличию незаменимых аминокислот белкового компонента, ограниченным количеством жира, обогащение изделий витаминами, макро- и микроэлемен­тами.