Физико-химические и биохимические изменения, происходящие при копчении рыбы и мяса - Копчение рыбы как пример сложного тепло-массообменного процесса

Физико-химические изменения, происходящие в процессе копчения, связаны с тепловым воздействием, влиянием посолочных веществ и значительным обезвоживанием, а также насыщением тка-ней компонентами коптильной среды. Все это приводит к формиро-ванию характерных копченых свойств и некоторому консервированию продукта.

В ходе копчения одни компоненты коптильной среды осажда-ются на поверхности продукта, другие проникают внутрь. В про-цессе диффузии часть компонентов не меняет своей химической природы, а часть вступает в различные взаимодействия с веще-ствами ткани. Кислоты, содержащиеся в дыме, подкисляют про-дукт, снижая его pH до 5,7-5,2. Альдегиды и кетоны коптильно-го дыма активно взаимодействуют со свободными аминогруппа-ми полипептидов. Так, формальдегид, количественно преоблада-ющий в группе альдегидов, образует в конечном итоге моно - и диметильные соединения: R-NHCH2-OH или RN(CH2-OH)2. Взаимодействуя с двумя аминогруппами двух пептидных цепей, формальдегид связывает их метиленовыми мостиками R-NH--CH2-NH-R. Физически это выражается в упрочнении ткани и по характеру действия похоже на процесс дубления. Дубящее дей-ствие на ткани оказывают также фенолы, реагирующие с амино-кислотными остатками и другими функциональными группами белков.

Копчение при высокой температуре (полугорячее и горячее) от 40 до 170 С сопровождается разной степенью денатурации белков и освобождением скрытых функциональных групп (сульфидных, карбоксильных, аминных, окси - и др.), которые вступают во взаи-модействие с коптильными компонентами. В результате наблюда-ются необратимая дегидратация, коагуляция части белков саркоп-лазмы и миофибрилл мышечных тканей, в связи, с чем уменьшается влагоудерживающая способность ткани, продукт лучше обезвожива-ется и уплотняется.

Наиболее сильные изменения при копчении претерпевает коллаген. Фибриллы мышечных тканей вначале изменяют свою про-странственную упаковку. При этом водородные связи разрушаются и освобождаются функциональные группы, вступающие в реакции с компонентами дыма. Под действием альдегидов, кетонов и фенолов протекают превращения, называемые дублением. Коллаген оболочек и кожи у рыб в этом случае играет защитную роль, связывая ряд ак-тивных коптильных веществ и препятствуя их диффузии внутрь про-дукта. Особенно это важно при непродолжительном горячем копче-нии.

Одновременно под действием высокой температуры коллагеновые молекулы обезвоживаются. В конце копчения резко изменяется их структура, в результате оболочка становится тонкой, полупрозрач-ной, кожа у рыбы подсыхает и легко отделяется от мышечных тканей. Поверхность копченого продукта приобретает характерный цвет от светло-золотистого до темно-коричневого.

Биохимические изменения при копчении связаны с действием по-варенной соли, нитритов, тканевых и микробиологических фермен-тов, компонентов дыма и температуры процесса. Глубина изменений определяется видом продукта и способом копчения.

На стадии копчения до 40 градусов С ускоряются реакции, катализируемые ферментами мышечных тканей и микроорганизмов, - протео-лиз, липолиз, денитрификация и др. По мере повышения температу-ры постепенно развиваются денатурация белков и инактивация фер-ментов.

В результате денатурации освобождаются скрытые функцио-нальные группы белков, в частности SН-группы, обладающие реду-цирующими свойствами. Под влиянием микроорганизмов, а также редуцирующих соединений из нитритов, добавляемых при посоле мяса теплокровных животных, освобождаются оксиды азота, что приводит под действием высокой температуры при участии окра-шенных веществ дыма к интенсификации окраски внутренних сло-ев мяса.

Оксимиоглобин при нагревании мяса теряет адсорбционно свя-занный кислород (последний вовлекается в окислительные реак-ции) и переходит в миоглобин, а затем вследствие взаимодействия с NO превращается в NО-миоглобин. Под действием высокой температуры он деструктурируется с образованием NO-гемохро-могена, придающего розово-красную окраску копченому соленому мясу.

При холодном копчении (18-23 градусовС) изменения миоглобина спо-собствуют появлению вишнево-красной окраски, так как содержа-щийся в дыме СО способствует образованию СО-миоглобина, окра-шенного в вишневый цвет.

Продолжительное холодное копчение сопровождается более глубокой, чем при горячем копчении, ферментацией - протео-лизом мышечной ткани. Структура ткани нарушается, консис-тенция становится мягче, нежнее.

Жиры, содержащиеся в мышечной ткани, при копчении активно сорбируют коптильные компоненты (карбонилы и особенно фено-лы). Концентрация фенолов в жировой ткани может достигать 20 мг%. В результате антиокислительного действия фенолов в жирах тормозятся окислительные реакции, особенно под влиянием гомоло-гов пирогаллола. Продукты взаимодействия фенолов с радикалами жиров имеют характерный привкус, что вносит специфический отте-нок во вкусо-ароматические ощущения.

В ходе копчения, особенно горячего, продукты теряют некоторое количество витаминов - 15-20 % тиамина, рибофлавина, ниацина.

Анализ накопленных данных позволяет предложить концепцию созревания продукции холодного копчения.

Процесс формирования специфических свойств продукции хо-лодного копчения можно условно представить в виде трех этапов:

    1-й этап - посол: "стартовые" протеолитические и липолити-ческие изменения тканевых ферментов и ферментов микрофлоры. Характер этих процессов определяется природой составляющих в системе и количеством поваренной соли (биотехнологическая фаза); 2-й этап - собственно копчение: физические процессы, связан-ные с попаданием коптильных компонентов на продукт, протекани-ем химических реакций на его поверхности, обезвоживанием тканей (физико - химическая фаза); 3-й этап - хранение: массоперенос коптильных компонентов в глубь тканей, протекание основных химических реакций между составляющими субстрата, ингибирование тканевого ферментолиза и окислительных изменений в липидах, формирование ос-новного микробиологического сообщества (собственно созрева-ние).

Наиболее важным для качества является 3-й этап - собственно созревание. Готовый копченый продукт условно можно представить в виде смеси, включающей белки, полипептиды, аминокислоты, жиры, глицериды, различные альдегиды (из коптильной среды и вновь обра-зующиеся), комплексы коптильных компонентов с аминокислотами, пептидами, белками и пероксидами, продукты ферментативного и микробиологического протеолиза и липолиза, коптильные ингредиен-ты в растворенном состоянии, небелковые азотсодержащие вещества, поваренную соль, тканевую жидкость и др.

В такой многокомпонентной системе большое значение для конечного качества имеют и видовые особенности продукта (жир-ность, характер распределения липидов, активность ферментов и т. д.). Нельзя забывать и о разнообразии химического состава коп-тильных сред, особенно при бездымном копчении. В каждом конк-ретном случае процесс индивидуален.

Биологическая оценка копченых продуктов, т. е. степени вредного воздействия их на организм человека, может быть проведена как по содержанию в копченостях отдельных вредных веществ (ПАУ, аце-тон, формальдегид, фенол, метанол и др.), так и по результатам био-логических опытов на животных.

Накопление формальдегида нежелательно по причине снижения под его действием в присутствии соляной кислоты активнос-ти пищеварительных ферментов. Формальдегид даже в очень не-значительных количествах (меньше 0,001 %) - сильный ингиби-тор тиоловых ферментов.

Нежелательно также присутствие некоторых органических кислот в копченостях. Так, бензойная кислота ингибирует дей-ствие пепсина в желудке, уксусная - повышает кислотность ор-ганов пищеварения и т. д.

Фенолы, содержащиеся в копченых продуктах, являются чу-жеродными для человека соединениями, что предопределяет не-обходимость разумного снижения их количественного присут-ствия.

Похожие статьи




Физико-химические и биохимические изменения, происходящие при копчении рыбы и мяса - Копчение рыбы как пример сложного тепло-массообменного процесса

Предыдущая | Следующая