Процессы, происходящие при тепловой обработке продуктов

Мясо и рыба. Тепловая обработка мяса и рыбы вызывает уменьшение их веса, называемое уваркой или ужаркой. Уварка мяса достигает 40%, ужарка – 37%. У рыбы уварка и ужарка составляют 18-20%.
Вес мяса и рыбы при тепловой обработке уменьшается в результате потери воды и растворимых веществ. Основная масса воды в сырых мясе и рыбе удерживается булками, находящимися в сильно набухшем состоянии. При нагревании  набухшие белки свёртываются и выделяют (выпрессовывают) часть воды с растворёнными в ней экстрактивными веществами, солями и белками.
Белки свёртываются постепенно, по мере прогревания продукта.  Чем выше конечная температура, тем плотнее свёртываются белки и тем больше мясо и рыба теряют воды и растворимых веществ.
Потерь растворимых веществ при варке больше, чем при жарке. Обычно это объясняют тем, что корочка, образующаяся на продукте (мясе, рыбе), препятствует выделению из него сока.
Такое объяснение неправильно, так как корочка, образующаяся на продукте, не может задерживать его сок.
Истинная причина различия между количествами растворимых веществ, выделяющихся из мяса и рыбы при варке и жарке, заключается в следующем.
В процессе варки вода, выделяемая мясом и рыбой, поступает в окружающую среду в жидком состоянии, унося с собой из продукта растворённые в ней вещества. Во время жарки только небольшая часть воды выделяется в жидком состоянии, основная же масса её испаряется, поэтому растворённые в ней вещества остаются в продукте.
Кроме растворимых веществ, выделяющихся с водой, куски мяса и рыбы теряют житр, расплавляющийся от действия высокой температуры.
Количество веществ (не считая жира), извлекаемых из мяса при варке, колеблется в пределах 1,5 – 3 % от веса мяса, в зависимости от вида и сорта, а также способа варки и величины кусков мяса. В среднем оно составляет 2,2%, из которых 0,1% приходится на долю растворимых белков, образующих пену.
Существуют два способа варки мяса. Один применяется для получения бульона, другой – для приготовления вторых блюд.
В первом случае вода, в которой варится мясо, беспрерывно поддерживается в состоянии слабого кипения. Во втором случае, как только вода после погружения в неё мяса закипит, нагревание ослабляют и варят мясо без кипения при температуре 85-90 градусов.
При втором способе варки, вследствии более низкой температуры, белки мяса, свёртываясь, образуют нежные сгустки, удерживающие в себе больше влаги, чем при первом способе. В результате мясо, сваренное вторым способом, теряет меньше воды, а следовательно, и растворимых веществ; оно получается более сочным и вкусным.
Однако при пониженной температуре можно варить только более или менее нежное мясо, содержащее не очень устойчивое к действию горячей воды клейдающее вещество, например телятину. Из говяжьей туши для варки при пониженной температуре пригодны лишь верхняя и внутренняя части задней ноги.
Вне зависимости от того, в горячую или холодную воду погружается мясо для варки, количество извлекаемых из мяса веществ заметно не изменяется.
Рыба различных пород во время припускания порционными кусками теряет растворимых веществ в среднем около 1,5% от своего веса.
Наряду с уменьшением веса при тепловой обработке изменяется консистенция мяса и рыбы. Сырые продукты при проколе иглой оказывают заметное сопротивление. В продукты, доведённые тепловой обработкой до готовности, игла входит свободно. Готовые продукты легко резать и разжёвывать.
Изменение  консистенции является результатом превращения в клей клейдающего вещества, входящего в состав соединительнотканных волокон мяса и рыбы. Образующийся клей растворим в горячей воде и вместе с другими веществами частично переходит в бульон.
Превращение клейдающего вещества в клей начинается, когда температура продукта достигает 60 градусов. С повышением температуры процесс заметно ускоряется. При температурах выше 100 градусов клей образуется особенно быстро. На этом основано применение автоклавов для ускорения варки мяса. В обычных условиях куски говяжьего мяса весом около 2 кг варятся 2-2,5 часа, в автоклаве при давлении в 1 атм (температура 119 градусов) варка их продолжается в течении 30-40 минут.
Превращение клейдающего вещества в клей может быть ускорено прибавлением кислоты. В кулинарной практике этим пользуются, например, при изготовлении блюд из мяса диких животных, выдерживая его перед жаркой в уксусном маринаде.
Клейдающее вещество рыбы переходит в клей легче, чем клейдающее вещество мяса, поэтому тепловая обработка рыбы требует значительно меньше времени. Тот факт, что говядина варится дольше, чем мясо мелкого скота, домашней птицы и дичи, объясняется большей устойчивостью клейдающего вещества говядины.
Разница в свойствах клейдающего вещества служит причиной того, что мясо старых животных варится значительно дольше мяса молодых.
Части одной и той же говяжьей туши благодаря различной устойчивости содержащегося в них клейдающего вещества обладают различными кулинарными свойствами; рекомендуется применять к разным частям неодинаковые приёмы тепловой обработки.
Для жарки можно использовать только вырезку, спинную и поясничную части, так как клейдающее вещество их обладает способностью быстро превращаться в клей при нагревании без добавления воды.
Можно жарить также верхнюю и внутреннюю части задней ноги от туш не ниже средней упитанности. Перед жаркой эти части должны быть нарезаны порционными кусками, которые необходимо сильно отбить, чтобы разрыхлить соединительную ткань.
Другие части туши жарить нельзя, потому что клейдающее вещество переходит в клей настолько медленно, что при нагревании без добавления воды они высыхают раньше, чем успевает образоваться клей. Поэтому все части говяжьей туши, кроме указанных выше, можно только тушить или варить.
В различных частях туш мелкого скота нет таких резких различий в свойствах клейдающего вещества, как в говяжьей туше. Почти любую часть бараньей, свиной и телячьей туши можно использовать для жарки.
Тепловая обработка вызывает изменения окраски мяса. Хотя убой животных сопровождается обескровливанием туш, вних всё же остаётся небольшое количество крови. Однако не она является причиной характерной красной окраски мяса. В мышечной ткани имеется такое же красящее вещество, как в крови. При температуре 70-75 градусов оно разрушается, в результате чего мясо приобретает серый цвет.
Мясные кости и рыбные отходы. Кости, получаемые при обработке мясных туш, а также головы, хвосты, плавники и кости, получаемые при разделке рыб, используют для варки бульонов.
Сырые говяжьи кости содержат в среднем 50% воды, 12% азотистых веществ, 15% жира, 22% минеральных веществ и 1 % прочих веществ.
В рыбных отходах по сравнению с мясными костями больше воды, меньше жира и минеральных веществ.
Во время варки из костей и 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 мясных и рыбных бульонов, получаемых от варки мяса, костей и рыбных отходов, зависит от соотношения между количествами воды и продукта, взятыми для варки, и степени уваривания.  Ниже приведено содержание сухих веществ в 1 л обезжиренных, путём тщательного удаления жира с поверхности, мясных, костных и рыбных бульонов, полученных из 1 кг соответствующего продукта.
 

 

Из таблицы видно, что мясной бульон по составу резко отличается от костного и бульона из рыбных отходов. Последние, наоборот, очень близки между собой. В мясном булььне основную массу сухого остатка составляют экстрактивные вещества, в костном бульоне и в бульоне из рыбных отходов – клей.
Мясной бульон благодаря наличию в нём экстрактивных веществ обладает специфическим  мясным вкусом и запахом; этот бульон является сильным сокогонным средством, возбуждающим деятельность органов пищеварения.
Бульоны костный и из рыбных отходов как сокогонное средство имеют небольшое значение. Клей даёт им «наваристость», отличающую их от «пустых» овощных бульонов.
Растительные продукты. В сыром виде больинство овощей, круп и бобовых отличается значительной жёсткостью, которая обусловливается двумя причинами:

В процессе варки горячая вода частично переводит в растворимое состояние вещество, склеивающее отдельные клеточки, а также часть веществ, входящих в состав клеточных стенок. В результате этого ослабляются связи между клеточками и разрыхляются клеточные стенки. Поэтому во время варки овощи, крупы и бобовые утрачивают жесткость, свойственную им в сыром виде, и размягчаются.
Быстрота разваривания растительных продуктов зависит от стойкости к действию горячей воды вещества, склеивающего клеточки растительной ткани. Эта стойкость зависит от природы различных продуктов. Так, например, картофель варится в течении 25-30 минут, пшено – 40 минут, фасоль – 1-1,5 часа.
Вещество, склеивающее клеточки, медленно переходит в растворимое состояние в присутствии кислот, поваренной соли и в жёсткой воде.
Этим объясняется то, что свекла, тушенная с уксусом, получается жёстче свеклы, тушенной без уксуса, а также то, что бобовые плохо развариваются в подсоленной и жесткой воде.
Некоторые овощи (различные виды капусты) нельзя жарить сырыми, так как при нагревании без воды они быстро теряют влагу и высыхают прежде чем вещество, склеивающее клеточки, перейдёт в растворимое состояние. Такие овощи сначала отваривают, а затем поджаривают.
Крахмал, входящий в состав мучных изделий, картофеля, круп и бобовых, при кулинарной тепловой обработке клейстеризуется. Клейстеризация состоит в разрушении структуры, свойственной крахмальным зернам. Крахмальные зёрна впитывают в себя воду и увеличиваются в объёме; слоистое строение их исчезает, они превращаются в пузырьки, наполненные желеобразной массой. По мере впитывания воды содержимое каждого пузырькастановится всё более и более жидким и оказывает сильное давление на оболочку.
Если крахмал клейстеризуется в большом количестве воды (например, при варке киселя). То при длительном нагревании крахмальные пузырьки впитывают очень много воды и начинают лопаться. Поэтому при варке киселя сейчас же после закипания его следует прекратить нагрев и быстро охладить.
В картофеле крахмальные зёрна клейстеризуются за счёт воды, находящейся в клеточках картофельного клубня, поэтому вес картофеля при варке не увеличивается. К концу варки содержимое клеток картофеля превращается в густой крахмальный клейстер.
При разжёвывании крахмальный клейстер не ощущается, потому что он находится в клеточках, покрытых оболочками.
Если свежесваренный картофель протереть горячим, клубни распадутся на клеточки с неповреждёнными стенками.  Приготовленное таким образом пюре легко разделяется, не тянется и не прилипает. При протирании остывшего картофеля стенки клеточек рвутся и содержащийся в них крахмальный клейстер выступает наружу. Пюре получается тягучим, клейким.
Так же происходит клейстеризация крахмала в крупах и бобовых, но в них крахмальные зёрна набухают за счёт поглощения воды, в которой варится продукт. Вес круп и бобовых при варке увеличивается в два-три раза.
При варке из овощей, круп и бобовых извлекаются растворимые вещества. Отвар, если он не входит в состав блюд, приготовляемых из отваренного продукта, следует использовать для других блюд.
Варка паром извлекает меньше растворимых веществ, чем припускание, а последнее – меньше, чем варка в воде. Неочищенные овощи теряют при варке меньше, чем очищенные, более крупные экземпляры – меньше, чем мелкие. Килограмм крупных неочищенных корней свеклы (по 500 г каждый) теряет при варке 7 г сахара, такое же количество мелких корней (весом 75 г) – около 20 г.
Ниже приведена зависимость величины потерь питательных веществ картофеля от различных способов варки.
 

 

Тепловая обработка изменяет цвет некоторых овощей. Зелёные овощи (щавель, шпинат, бобы) после варки становятся взаимодействием красящего вещества (хлорофилла) с кислотой, содержащейся в клеточном соке зелёных овощей.
В клеточных сырых овощей кислота не соприкасается с хлорофиллом. Варка нарушает нормальное строение клеток, и кислота получает доступ к хлорофиллу. Чем больше кислоты содержат зелёные овощи и чем дольше они подвергаются тепловой обработке, тем сильнее изменяется их цвет.
Некоторая часть кислот, содержащихся в клеточном соке, способна улетучиваться с водяным паром. Это необходимо использовать для уменьшения степени изменения окраски зелёных овощей при варке. Поэтому зелёный горошек, лопаточки гороха и фасоли, брюссельскую капусту следует погружать в кипящую воду и варить в открытой посуде при непрерывном сильном кипении.
Окраска свеклы, красной капусты и редиски объясняется присутствием в их клеточном соке растворимых красящих веществ – антоцианов. Свекла, повидимому, содержит одновременно две разновидности антоциана. Один из них от действия высокой температуры не изменяется, другой разрушается, теряя окраску.
Антоцианы обладают различной растворимостью в воде; антоцианы свеклы отличаются хорошей растворимостью, антоцианы редиски – плохой.
Неодинаковая растворимость антоцианов наблюдается даже в различных сортах одного и того же продукта.
Различное количественное соотношение двух разновидностей антоцианов в свекле и неодинаковая растворимость их, очевидно, служат причиной того, что свекла разных сортов, сваренная в одинаковых условиях, обесцвечивается в различной степени.
Цвет антоцианов изменяется обратимо, в зависимости от реакции среды. В кислой среде они имеют яркокрасную окраску. Этим объясняется сохранение красного цвета свеклы при тушении её в уксусе, а также появление яркокрасной окраски в маринованной краснокачанной капусте. Если свежую краснокачанную капусту отварить, она станет фиолетовой, а иногда и синеватой. В растворе соды краснокачанная капуста становится зелёной. Прибавляя к такой капусте постепенно кислоту, можно вновь окрасить её в синий, фиолетовый и красный цвета.
При варке из овощей выделяются летучие вещества. Некоторые овощи (лук, морковь, петрушка, сельдерей), содержащие эфирные масла, используется главным образом как ароматические и вкусовые продукты при изготовлении различных супов и соусов.
Если лук, морковь, петрушку, сельдерей закладывать в супы и соусы без предварительной обработки, то во время варки значительная часть эфирных масел из этих овощей улетучится. Из-за этого ухудшится вкус и аромат приготовленный блюд. Поэтому перечисленные овощи следует пассеровать.
Пассерование состоит в том, что нарезанные мелкими кусочками овощи нагревают с небольшим количеством жира (15-20% от веса овощей), помешивая и следя за тем, чтобы каждый кусочек был покрыт жиром.
Эфирные масла, улетучивающиеся из овощей, поглощаются жиром. Таким образом, во время пассерования происходит частичная перегонка эфирных масле из овощей в жир, на котором производится пассерование.
Из жира эфирные масла выделяются медленно, поэтому при варке пассерованных овощей в супе или в соусе аромат и вкус овощей сохраняются.
При пассеровании моркови жир не только поглощает эфирные масла, но и растворяет часть красящего вещества (каротина). Жир приобретает поэтому красивую оранжевую окраску, что улучшает внешний вид супов и соусов.
Более интенсивно жир окрашивается при нагревании его со свежими помидорами или томатом-пюре. Поэтому эти продукты также пассеруют, хотя они не содержат ароматических веществ.
В результате тепловой обработки витамин С в овощах частично разрушается. Овощи содержат следующее количество витамина С (в миллиграммах на 100 г):
 

 

В целых неочищенных клубнях картофеля при варке сохраняется 75% витамина С, а в очищенных – 60-70%. Во время хранения в варёном неочищенном картофеле витамин С разрушается менее интенсивно, чем в очищенном. Варёные целые очищенные клубни картофеля после 15 часов хранения на леднике сохраняют не более 25 % витамина С.
Очищенный варёный картофель, нарезанный кусочками, уже через 4 часа теряет не менее 40% витамина С.
Из этих данных следует, что слааты и винегреты нужно проготовлять из сваренного в кожице картофеля, так, чтобы с момента окончания варки картофеля до подачи готового блюда проходило как можно меньше времени.
Большое количество витамина С теряется при изготовлении картофельного пюре. Витамин С разрушается не только во время варки, но и при измельчении варёного картофеля, особенно если он пропускается через мясорубку или протирается через металлическое сито. Чтобы уменьшить потерю витамина С, рекомендуется измельчатиь картофель, не допуская соприкосновения его с железными частями, протирать через неметаллическое сито или разминать деревянным пестиком. После измельчения в картофель целесообразно добавлять полученный при варке отвар, так как он содержит значительную часть витамина С, потерянного клубнями ао время варки.
Варка нарезанного картофеля в супах разрушает около половины содержащегося в нём витамина С.
При обжаривании картофеля содержание витамина С уменьшается на 20-25 %. Жарка в жире разрушает витамин С меньше, чем жарка с небольшим количеством жира.
Во время варки свежей и квашенной белокачанной капусты (для первых блюд) разрушается до 50% витамина С. Тушение капусты в течение 1 часа разрушает до 80% витамина С.
При хранении готовых блюд витамин С разрушается очень интенсивно: в супах и щах через 6 часов после приготовления витамин С отсутствует.
Чтобы потери витамина С при обработке овощей были минимальными, необходимо придерживаться следующих перечисленных ниже правил: