4. Теплова обробка м’яса

Теплова обробка – один з найчастіше вживаних технологічних процесів в м’ясному виробництві. Основна мета теплової обробки полягає у доведенні продукту до стану кулінарної готовності. Оскільки при цьому підвищується стійкість продукту до мікробіального псування, теплову обробку застосовують як один з методів консервування. М’ясо і м’ясопродукти звичайно нагрівають від 60 до 180 °С. Дія високих температур (вище 100 °С), є найнадійнішим методом консервування, що дозволяє одержувати консерви, які можна берегти 3-5 років. При нижчих температурах бар’єрний ефект теплової обробки знижується, що позначається на термінах зберігання. Так, варені продукти не можуть довго зберігатися, їх слід швидко реалізовувати.

Теплова обробка продуктів здійснюється різними способами: зануренням в рідке середовище, дією пароповітряної суміші, гострої пари, електроконтактним нагрівом, енергією НВЧ, інфрачервоним нагрівом, а також комбінуванням перерахованих способів.

Таким чином, при тепловій обробці м’яса і м’ясних продуктів технологічні проблеми тісно пов’язані з проблемами консервування.

За технологічним призначенням ці способи можна розділити на основні і допоміжні.

Під основними способами теплової обробки розуміють таку зміну властивостей продукту, в результаті якої він стає придатним у їжу (ковбасно-кулінарні вироби, консерви), або переходить в інший якісний стан (витоплення жиру, екстракція желатину і т. п.).

До допоміжних способів відносять такі, при яких оброблювана сировина не зазнає істотних змін (шпарення, обпалення, підсушування і т.п.) або набуває специфічних властивостей (обжарювання, бланшування і т.д.), необхідних для вироблення відповідного продукту. Така обробка, як правило, має незначний бар’єрний ефект.

Консервування тепловою дією включає: стерилізацію, пастеризацію, варіння і запікання.

Стерилізація – знищення всіх організмів та агентів, здатних розповсюджуватись (наприклад, бактеріїпріони і віруси), з поверхонь, медичного обладнання, харчових продуктів або біологічних середовищ. Стерилізація відрізняється від дезінфекції тим, що дезінфікуючи засоби вбивають тільки патогенні організми (тобто ті, що можуть викликати хворобу). Частіше за все для стерилізації використовується термічна обробка, хоча існують і хімічні методи стерилізації.

Стерилізація – основна ланка технологічного процесу при виготовленні баночних консервів. Вона полягає в тепловій обробці м’яса при температурі вище 100 °С, внаслідок чого знищується мікрофлора.

Пастеризація — одноразове нагрівання рідин (здебільшого харчових продуктів) до температури, яка нижче за температуру кипіння на нетривалий час (від секунди до 30 хвилин), з метою знищення бактерій, що містяться в цих рідинах. Процес носить помітну бактерицидну дію, не змінюючи смакові якості більшості продуктів харчування, сприяє знищенню більшості хвороботворних бактерій. Повніше знезараження від стійких мікроорганізмів (а особливо від їх спор) на відміну від пастеризації відбувається тільки при стерилізації чи автоклавуванні продукту за умови дотримання ряду технічних умов.Пастеризація проводиться при температурі 100 °С і нижче. Вона також забезпечує мікробіологічну безпеку консервів і здатність їх до зберігання. Терміни зберігання пастеризованих консервів менше ніж стерилізованих.

Варіння — процес нагрівання продуктів до температури 100 °С у рідкому середовищі (воді, молоцібульйоні, відварі, сиропі) або в атмосфері насиченої водяної пари. Варять продукти у великій кількості рідини, в малій кількості рідини, або у власному соку (припускання) і на парі. В деяких випадках варять продукти при зниженій температурі на водяній бані і при підвищеному тиску в автоклавах (варіння кісток).

Варіння широко використовують при виробництві ковбас і інших виробів. У процесі варіння знищується до 99 % мікрофлори, тому воно не гарантує повного знищення мікрофлори. Отже, варені продукти не можуть довго зберігатися, їх слід швидко реалізувати.

Стерилізацію і варіння проводять у вологому середовищі (вода, пара, пароповітряна суміш). Запікання відносять до сухих способів нагріву.

Запікання – метод тривалого готування їжі під дією сухого тепла, спричиненого  тепловою конвекцією, але не тепловим випромінюванням, як правило, в печі, але, в окремих випадках, і на розпечених поверхнях.

Запікання здійснюють гарячим повітрям до температури в центрі готового продукту 68-70 °С, що так само, як і при варінні обмежує термін зберігання готових виробів.

Стерилізація. Для досягнення повної стерильності необхідно стерилізувати продукт при температурі вище 150°С протягом довгого часу. Проте така жорстка теплова дія викликає незворотні зміни у продукті, що знижують його харчову цінність.

Деяке зближення несумісних вимог можливе при стерилізації консервів до повної загибелі тільки нетермостійкої неспороутворюючої мікрофлори і зменшення числа спороутворюючих мікроорганізмів.

Обов’язковою вимогою до ефективності процесу стерилізації консервів є повне знищення збудників такого важкого захворювання, як ботулізм. Ботулізм (з лат. botulus — ковбаса) — це гостре токсико-інфекційне захворювання, яке зумовлює токсин Clostridium botulinum. Хвороба характеризується міоплегією та офтальмоплегією, парезом кишечника, розладами вегетативної інервації, при тяжкому перебігу — бульбарним синдромом і гострою дихальною недостатністю. Режими стерилізації повинні забезпечити повну загибель клітин і спор). Щоб виключити можливий мікробіологічний бомбаж консервів, режими стерилізації повинні забезпечувати відмирання найбільш термостійких мікроорганізмів. Консерви, що випускаються м’ясною промисловістю, не є абсолютно стерильними. Їх відносять до промислово-стерильних продуктів, в яких відсутні мікроорганізми і їх токсини, небезпечні для здоров’я людини, а також мікрофлора, що викликає псування продукту.

Ступінь впливу процесу стерилізації на мікрофлору залежить, в основному, від двох параметрів – рівня температури і тривалості її дії.

Критерієм вибору температури стерилізації слугує величина активної кислотності, оскільки до неї мікроорганізми проявляють високу чутливість. Вплив середовища на мікроорганізми виражається у тому, що водневі іони змінюють електричний заряд молекул цитоплазматичної клітинної мембрани і, залежно від концентрації, збільшують або зменшують її проникність для окремих іонів.

Різка зміна рН середовища, що виходить за межі значень, характерних для даного виду мікроорганізмів, призводить до того, що їх життєдіяльність припиняється.

Не дивлячись на видову різноманітність мікрофлори продукту перед стерилізацією, тестом для встановлення реакції мікроорганізмів на величину активної кислотності консервованого продукту прийнята інтенсивність відмирання С. Botulinym, самого небезпечного для здоров’я і життя людини мікроорганізму, що продукує нервово-паралітичний токсин сильної дії. Clostridium botulinum (походження назви від лат. closter — веретено, botulus — ковбаса) — бактерія, що виробляє ботулінічний  токсин, є збудником ботулізму. Цей мікроб входить до роду Clostridium, родини  Clostridiaceae, великої групи грам-позитивних бактерій. C. botulinum було вперше виявлено й ізольовано у 1896 році Емілем Ван Ерменгемом. C. botulinum є сапронозним збудником, що тривалий час зберігається в ґрунті.

Згідно гігієнічним вимогам до забезпечення мікробіологічної безпеки консервів режими їх стерилізації достатньо розрахувати відносно повної загибелі кліток і спор С. Botulinym.

За останніми даними, межею між кислотними і малокислотними продуктами, в яких розвивається С. Botulinym, є рН = 4,2. У зв’язку з цим кислотні продукти, рН яких 4,2 і менше, стерилізують при температурі 100 °С і нижче, а малокислотні – з рН більше 4,2, в основному, при 112-120 °С. Більша частина м’ясних консервів має рН, близький до 6,0, тому для їх стерилізації потрібні найжорсткіші режими.

Тривалість стерилізації. Мікроорганізми володіють певною термостійкістю, під якою розуміють здатність клітин, нагрітих вище за максимальну температурну межу розвитку, зберігати репродуктивні властивості (проростання і розподіл). Термостійкість залежить від виду мікрофлори, фізіологічного стану клітин і чинників зовнішнього середовища. Тому в результаті нагрівання популяції кліток можуть одержати різне термоушкодження – летальне або сублетальне; вони також можуть частково або повністю вижити.

Знищення мікробів не відбувається миттєво. Для того, щоб знищити мікроби при даній температурі стерилізації, необхідний певний час. Цей час умовно називають «часом відмирання» або «летальним» часом. Якщо потрібно одержати кількісні дані про вимирання мікроорганізмів, то повинна розглядатися не окрема клітина, а вся популяція. Вимирання відбувається безперервно при певній нормі, яка залежить від температури і характерна для кожного виду бактерій. При даній і достатньо високій температурі в одиницю часу відмирає постійний відсоток ще живої популяції кліток.

Між кількістю виживших мікроорганізмів і тривалістю нагрівання, проведеного при постійній температурі, існує залежність, графічне зображення якої називають кривою виживання. Крива виживання має експоненціальний характер і побудована в напівлогарифмічній системі координат, вона набуває вигляд прямої. Термостійкість мікроорганізмів є основним критерієм, який дозволяє кількісно оцінити вплив теплової обробки на популяцію клітин мікроорганізмів і їх спор.

Пастеризація. Нижчий рівень теплової обробки (нижче 100°С) забезпечує пастеризуючий ефект нагріву. При цьому розрізняють вироби, герметично упаковані і захищені від контамінації – пастеризовані консерви і неупаковані варені і запечені вироби, які можуть бути доступні вторинному обсіменінню.

Пастеризація консервів передбачає тривалу теплову обробку при температурі 80-100°С, яка забезпечує загибель нетермостійкої неспороутворюючої мікрофлори (дріжджів, цвілевих грибів, вегетативних форм бактерій), що зменшує кількість спороутворюючих мікроорганізмів і гарантує мікробіологічну надійність і безпеку продуктів протягом обмеженого терміну зберігання при температурі від мінус 2 до +5 °С. Вона використовується для виробництва консервів шинки, які не можна піддавати жорсткій тепловій обробці через різке зниження якості.

Термічна обробка варених і запечених виробів не забезпечує радикального знищення мікрофлори. Хоча при нагріві 68-70 °С гине велика частина мікроорганізмів у вегетативній формі, деякі термостійкі форми мікроорганізмів досягають оптимуму розвитку навіть при 60-64 °С. Крім того, спорові форми мікроорганізмів, як указувалося раніше, витримують нагрів при помірних температурах.

Існуючий критерій визначення готовності м’ясопродуктів у процесі термообробки – досягнення температури у центрі виробу 68-72°С не забезпечує вимог сучасного виробництва до подовження термінів зберігання готової продукції. Фахівці НДІ м’ясної промисловості (м. Кульбах) пропонують оцінювати ефективність варки за величиною пастеризуючого ефекту, який інтегрально відображає дію температури і тривалість її експонування на мікрофлору. Методика визначення ефективності варки м’ясопродуктів дуже близька до широко відомої методики розрахунку нормативного стерилізуючого ефекту, вживаного в консервному виробництві. При цьому враховується вид мікрофлори, початкова концентрація, її кінцева кількість, геометричні розміри, вид оболонки, теплофізичні властивості продукту і вид гріючого середовища. У основі пропонованої методики лежать експериментальні дані, що показують, що ступінь загибелі мікроорганізмів залежить не тільки від кінцевої температури у центрі продукту в кінці нагріву, але і від тривалості дії цієї температури на мікрофлору.

Важливе значення в утворенні аромату і частково смаку м’яса при нагріванні грає реакція меланоїдиноутворення, або реакція Майяра. Ця реакція взаємодії між аміногрупами вільних амінокислот, поліпептидів або білків і карбоксильними групами вуглеводів.

Реакція Майяра – це серія реакцій, в результаті яких утворюються проміжні продукти, які обумовлюють появу характерного запаху – карбонильні з’єднання (альдегіди, кетон, леткі кислоти), сірковмісні з’єднання і т. ін. Кінцевими продуктами цих реакцій є меланоїдини – полімери темно-коричневого кольору.

Харчова і біологічна цінність м’яса і м’ясопродуктів обумовлена як рядом позитивних, так і негативних аспектів. Білки м’яса після термообробки стають доступнішими дії травних ферментів, що особливо важливе для колагену. Тому нагрів підвищує рівень їх переварювання і засвоюваності. В той же час тривалий нагрів може збільшувати стійкість білків до ферментів внаслідок розвитку післяденатураційних змін. Це характерно для стерилізованого м’яса.

Нагрів викликає інактивацію і руйнування вітамінів, особливо водорозчинних. У результаті виділення вологи втрачається частина водорозчинних білків, амінокислот, екстрактних речовин, жирних кислот. Продукти реакції Майяра важко засвоюються у організмі і можуть провокувати канцерогенність. Таким чином, при тепловій обробці м’яса і м’ясних продуктів відбуваються важливі біохімічні, фізико-хімічні і мікробіологічні процеси, в результаті яких забезпечується гігієнічна безпека продуктів, їх кулінарна готовність, формуються органолептичні властивості, підвищується стабільність при зберіганні. Принципова спрямованість цих явищ зберігається для усіх видів теплової обробки. Разом з тим через специфіку технологій окремих видів м’ясних продуктів кожний з них має свої відмітні особливості, які будуть розглянуті в частині, присвяченій переробці м’яса.

1 Trackback / Pingback

  1. Зміст | НАУКОВО-ТЕХНІЧНА БІБЛІОТЕКА

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*