Лабораторная работа № 1

Тема: «Влияние температуры на растворимость белков мяса, рыбы и муки. Влияние различных факторов на степень дезагрегации коллагена.»

Белки – природные полимеры, в которых аминокислоты связаны пептидной связью (-СО-NH-). От набора аминокислот и их порядка в полипептидных цепях зависят индивидуальные свойства белка. Изменения белков, которые происходят при производстве полуфабрикатов, и тепловой кулинарной обработке продуктов, влияют на выход, структурно-механические, органолептические и другие показатели качества продукции.

Глубина физико-химических изменений белков определяется их природными свойствами и наиболее значительные изменения белков связаны с их гидратацией, дегидратацией, денатурацией и деструкцией.

Гидратация – способность белков связывать влагу. На поверхности молекул нативного белка имеются полярные группы, молекулы воды также обладают полярностью. При контакте с белком диполи воды адсорбируются на поверхности белковой молекулы, ориентируясь вокруг полярных групп белка. Таким образом, основная часть воды, связываемая белками в пищевых продуктах, является адсорбционной. Гидратация белков имеет большое практическое значение, поскольку при добавлении к измельченным животным или растительным продуктам воды, поваренной соли и при перемешивании измельченных компонентов гидратация белков состоит из одновременно протекающих процессов растворения и набухания, в результате повышается липкость массы, она хорошо формуется. Дополнительная гидратация имеет место при добавлении к измельченному на мясорубке мясу воды. Следует отметить, что от степени гидратации белков в значительной степени зависит такой важнейший показатель качества готовой продукции, как сочность и связанные с ней другие критерии органолептической оценки.

Дегидратация – потеря белками воды при сушке, замораживании, размораживании мяса, при тепловой обработке изделий.

Белки, входящие в состав пищевых продуктов, под воздействием тепла денатурируют. Денатурация – нарушение пространственной структуры белковой молекулы под воздействием внешних факторов, чаще всего, нагревания, которые приводят к изменениям природных свойств белка, потере способности к гидратации, но пищевая ценность белка при этом не снижается. Денатурация глобулярных белков сопровождается «разворачиванием» белковых глобул с последующим их свертыванием по новому типу. Этим и объясняется потеря белками способности к гидратации, поскольку при изменении конформации полипептидных цепей на поверхности молекул белка появляются гидрофобные группы, а гидрофильные являются блокированными в результате образования внутримолекулярных связей. Денатурацию фибриллярных белков (например, коллагена соединительной ткани мяса) можно представить в виде плавления, так как в результате разрушения большого числа поперечных связей между полипептидными цепями фибриллярная структура его исчезает, а коллагеновые волокна превращаются в сплошную стекловидную массу. Денатурация коллагена и его гидротермическая деструкция (переход в глютин) играют важную роль в технологических процессах, связанных с тепловой обработкой мяса и мясопродуктов, оказывая решающее воздействие на размягчение мяса. В молекулярной перестройке белков определяющая роль принадлежит воде, которая участвует в образовании новой конформационной структуры денатурированного белка.

Вследствие денатурации изменяются их свойства: биологическая активность, видовая специфичность, растворимость, способность набухать, оптическая плотность, электрофоретическая подвижность, ферментативная атакуемость, взаимодействие с красителями. По изменению этих свойств судят о степени воздействия на белки отдельных технологических, факторов, в том числе температуры, до которой нагревается продукт.

При жарке мяса температура в центре куска может достигать 60°С (бифштекс с кровью, ростбиф) или 80-85°С (полностью прожаренное мясо) при варке – 94-96°С. В процессе припускания рыбы температура внутри кусков достигает 80-82°С, а при варке – 94-96°С. При нагревании мяса и рыбы до более высокой температуры уменьшается растворимость мышечных белков, уплотняются белковые студни, снижается влагоудерживающая способность мышечной ткани, уменьшается сочность изделий и повышается их жесткость. Поэтому при тепловой обработке мяса и рыбы следует применять мягкие режимы тепловой кулинарной обработки, стремиться сокращать продолжительность хранения готовых изделий в горячем состоянии.

Соединительнотканный белок коллаген при тепловой кулинарной обработке подвергается денатурации и дезагрегации с образованием смеси водорастворимых азотистых веществ, разных по молекулярной массе. Эту смесь называют желатином или глютином. Растворы глютина при охлаждении образуют студни. Интенсивность распада коллагена зависит от продолжительности тепловой обработки, температуры и реакции среды. Добавление продуктов, содержащих органические кислоты (томатного пюре, сухих вин, кваса, овощных и фруктовых маринадов), при тушении мяса приводит к сокращению продолжительности тепловой обработки. С целью ускорения перехода коллагена в глютин и улучшения консистенции жареных изделий мясо перед тепловой обработкой маринуют, добавляют кислоты (лимонную или уксусную) или продукты, содержащие кислоты.

Таким образом, денатурация коллагена и его гидротермическая деструкция играют важную роль в технологических процессах, связанных с тепловой обработкой мяса и мясопродуктов, особенно при влажном нагреве.

Значительное влияние оказывает тепловая обработка на растворимость белков муки. На этом основан тот факт, что пшеничную муку при изготовлении соусов прогревают до температуры 120°С (белая пассеровка) или 150-160°С (красная пассеровка), растворимость белков муки при этом снижается. Они слабо удерживают воду и после проваривания с водой не образуют клейкую массу, характерную для белков сырой муки.

Цель работы:

1) определить влияние температуры нагревания и кислотности на изменение растворимости белков мяса, рыбы, муки;

2) показать влияние продолжительности тепловой кулинарной обработки и реакции среды на переход коллагена в глютин.

Приборы и оборудование: рефрактометр, аппарат для встряхивания, мясорубка, термометр на 100°С, водяная баня, электроплитка, сушильный шкаф, часы, весы технохимические.

Посуда:

1. Колбы конические с пробками на 100 см³ – 12 шт.

2. Колбы конические на 300 см³ – 6 шт.

3. Стаканы химические на 50 см³ – 3 шт.,

4. Стаканы химические на 100 см³– З шт.

5. Воронка 50 мм – 3 шт.

6. Пробирка диаметром 15...20 мм – 6 шт.

7. Цилиндры емкостью 50 см³ – 1 шт.

8. Цилиндры емкостью 100 см³ – 1 шт.

9. Градуированные пипетки на 5 см³ – 3 шт.

10. Пробирки градуированные с пробками – 6 шт.

11. Цилиндр мерный на 50 см³ – 6 шт.

Реактивы: 30%-ный раствор гидрата окиси натрия, 3,1%-ный раствор сернокислой меди, 20%-ный раствор сульфосалициловой кислоты, 6%-ный раствор лимонной кислоты, универсальная индикаторная бумага.