Obróbka termiczna mięsa – jak najlepiej je przygotować?

Obróbka termiczna mięsa to nic innego jak metoda utrwalania żywności i jednocześnie ogniwo, które łączy surowiec z produktem końcowym gotowym do spożycia. Jest to więc ostatni etap tzw. łańcucha żywnościowego, podczas którego ważne jest przestrzeganie zasad właściwego przetwarzania żywności, uwzględniając nie tylko dążenie do uzyskania pożądanych cech sensorycznych posiłku, ale także zachowania wszystkich niezbędnych składników odżywczych [1,2].

Przetwarzanie żywności to proces złożony, w ramach którego możemy wyróżnić: obróbkę wstępną (czyszczenie, płukanie, krojenie) oraz obróbkę zasadniczą, czyli termiczne przetwarzanie żywności. Wszystkie czynności w ramach tego procesu mają ważne znaczenie dla naszego zdrowia: eliminację zanieczyszczeń, drobnoustrojów, składników nieodżywczych, inaktywację enzymów, zwiększenie strawności i przyswajalności składników odżywczych, poprawę struktury, konsystencji i nadanie odpowiednich cech organoleptycznych. Z drugiej strony zastosowanie pewnych zabiegów gastronomicznych może spowodować utratę składników prozdrowotnych. Dotyczy to każdego etapu przetwarzania [2].

Proces obróbki termicznej mięsa obejmuje szereg zmian fizycznych, chemicznych i biochemicznych, które powodują, że produkt wyjściowy ma zmienioną barwę, konsystencję, zapach i oczywiście wartość odżywczą.

Wysoka temperatura powoduje obniżenie wartości odżywczej mięsa poprzez zmniejszenie zawartości witamin, soli mineralnych i rozkład tłuszczów. Zmiany te są uwarunkowane rodzajem i czasem trwania obróbki cieplnej jaką zastosujemy. Z drugiej strony prawidłowo przeprowadzony proces cieplny przyczynia się do wzrostu strawności mięsa poprzez zmiany w strukturze białek i węglowodanów, wyeliminowanie ryzyka zagrożenia mikrobiologicznego, zmianę smaku i zapachu surowca, soczystości, kruchości oraz barwy [2].

Ma on także wpływ na zmiany zawartości związków bioaktywnych w żywności oraz ich aktywność przeciwutleniającą. Związki biologicznie czynne, które zawarte są w żywności, takie jak polifenole, wit. C i karotenoidy determinują antyoksydacyjny potencjał żywności, stanowiąc ochronę przed działaniem nadmiernej liczby wolnych rodników [3].

Najczęściej spotykanymi typami obróbki cieplnej mięsa są gotowanie, pieczenie, grillowanie, smażenie, duszenie.

Zmiany zachodzące podczas obróbki cieplnej

Zmiany takie można rozpatrywać zarówno pod względem ilościowym, jak
i jakościowym. Straty ilościowe surowca poddanego obróbce wiążą się z odparowywaniem wody i innych lotnych składników, przenikaniem składników rozpuszczalnych do wody, wyciekaniem soku i wytapianiem tłuszczu z tkanek [5].

Na intensywność wycieku wody z surowca wpływ mają takie czynniki jak temperatura procesu obróbki, jego czas, zawartość tłuszczu i wilgotność. Do najważniejszych zjawisk, które obserwujemy podczas ogrzewania jest denaturacja cieplna, mająca wpływ na podstawowe właściwości białek, takie jak wodochłonność, rozpuszczalność i aktywność enzymatyczną. W zależności od rodzaju białek, ich przemiany następują w różnych zakresach temperatur [7-10].

Zawartość składników odżywczych

W przypadku składników odżywczych wielkość ich strat będzie uzależniona od długości trwania obróbki cieplnej. I tak, największe ubytki w tym zakresie odnotowujemy przy długim smażeniu i długim gotowaniu, które dodatkowo działa niekorzystnie na wszystkie składniki rozpuszczalne w wodzie i wrażliwe na wysoką temperaturę. Pod tym względem korzystniejsze jest gotowanie na parze, a także duszenie i ogrzewanie mikrofalowe. Przechowywanie w cieple powoduje również utratę cennych witamin (A, B_1, C), która w zależności od warunków obróbki cieplnej sięga nawet kilkudziesięciu procent [11,12].

Witaminy częściowo przechodzą do sosu, częściowo ulegają rozłożeniu. Największe straty występują w przypadku tiaminy, na rozkład natomiast są odporne ryboflawina i niacyna. Ubytki kobalaminy, wrażliwej na odparowywanie wody przy niskim pH, wynoszą od 7 do 30%. Częściowej stracie ulega także witamina E. Nieco inaczej jest w przypadku składników mineralnych, które są dość odporne na wpływ temperatury. W zależności od formy soli mineralnych część z nich przejdzie do soku (fosfor, wapń, potas), pozostałe pozostaną w mięsie (np. żelazo). Co ciekawe, ucieczka wody z produktu poddanego obróbce cieplnej powoduje wzrost zawartości w mięsie soli mineralnych [11,12].

Jaki wpływ na obrabiane mięso mają poszczególne procesy? Odpowiedź znajdujemy w jednym z badań. Polegało ono na wykazaniu efektów obróbki termicznej na zawartość białka i wody w materiale badawczym, jakim było 60 filetów z piersi kurcząt. Wyższą zawartość białka i niższą zawartość wody wykazano w mięśniach poddanych procesowi pieczenia. Dzięki temu udowodniono, że w wyniku obróbki termicznej mięsa dochodzi do zmian zawartości poszczególnych składników pokarmowych, głównie wskutek zmian proporcji pomiędzy nimi. Podczas gotowania dochodzi zwykle do wypłukiwania składników mineralnych i witamin, podczas pieczenia i grillowania głównie do wytapiania tłuszczu [13-15].

Wysoka temperatura powoduje że białko mięsa ulega procesowi denaturacji, a to z kolei przynosi zmiany strukturalne w mięsie, przede wszystkim kurczenie włókienek mięśniowych, a w efekcie zwiększenie przyswajalności białka [2,16,17].

Cechy organoleptyczne mięsa

Co oczywiste, wzrost temperatury ma także wpływ na barwę mięsa. Zmiany te zależą od stopnia denaturacji części białkowej mioglobiny, której całkowita denaturacja następuje w temperaturze powyżej 700 C [18,8].

We wspomnianym badaniu wykazano, że wraz ze wzrostem temperatury wewnątrz mięśni piersiowych następowało zmniejszanie parametru jasności i wysycenia w kierunku czerwieni oraz zwiększenie wysycenia w kierunku żółci. Działanie wysokiej temperatury powoduje skurcz włókienek mięśniowych, a to z kolei twardnienie oraz przemianę kolagenu w środowisku wodnym w rozpuszczalną żelatynę. Wypadkową tych dwóch procesów jest twardość, która jest ważną cechą jakościową mięsa [19,20].

Ocena organoleptyczna przeprowadzona w badaniu obejmowała takie cechy jak: zapach, smak, soczystość i kruchość. Wyższą atrakcyjnością pod tym względem charakteryzowały się filety poddane procesowi pieczenia. W ocenie instrumentalnej ciemniejszą barwę posiadały mięśnie piersiowe poddane procesowi gotowania. Wyższą kruchość, czyli mniejszą siłę cięcia stwierdzono w mięśniach poddanych procesowi pieczenia [21]. W mięsie poddanym procesowi pieczenia w porównaniu do mięsa gotowanego odnotowano wyższą zawartość białka [21,22].

Jednym z czynników charakteryzujących przydatność technologiczną surowego mięsa jest jego pH., które wpływa na kruchość i soczystość surowca oraz przebieg reakcji nieenzymatycznego brązowienia [23].

Mięso przygotowywane i obrabiane w takich samych warunkach, ale o różnym pH może charakteryzować się innym stopniem zbrązowienia. Rodzaj, wartość odżywcza oraz biologiczna aktywność nowo powstałych związków o brązowej barwie zależą od dawki cieplnej zastosowanej podczas obróbki termicznej, np. pieczenia, opiekania czy smażenia. Proces ten ma inny przebieg w warstwach powierzchniowych i wewnętrznych przygotowywanych produktów. Intensywność zabarwienia produktów mięsnych, tworzącego się podczas obróbki termicznej, wpływa na cechy smakowo-zapachowe produktów gotowych do spożycia, zawartość w nich związków szkodliwych powstających podczas tej obróbki, w tym mutagennych i kancerogennych amin aromatycznych oraz nowo wytwarzanych substancji o właściwościach przeciwutleniających [24,25].

W jakiej temperaturze piec mięso?

Temperatura pieczenia będzie zależna od rodzaju mięsa. I tak, przygotowując gęś lub kaczkę temperatura powinna wynosić ok. 160 stopni, a samo pieczenie powinno wynosić ok. 45-60 minut. Indyka w całości pieczemy w temp. 160-170 stopni przez 60-80 minut, a w porcjach około 50-55 minut w tej samej temperaturze. Karczek w piekarniku  pieczemy w temp. 180 stopni przez ok. 90 minut. Temperatura pieczenia schabu czy żeberek powinna wynieść 180 stopni przez ok. 90 minut, a boczku 150 stopni przez 120 minut. W zależności od tego, jaki efekt obróbki mięsa nas interesuje, możemy posłużyć się tabelami temperatury pieczenia mięsa [26].

Smażenie mięsa przed pieczeniem

Często można spotkać się z poglądem, że smażenie mięsa przed pieczeniem zatrzyma w nim soki. Z naukowego punktu widzenia reguła ta nie znajduje uzasadnienia, a sam proces służyć ma w zasadzie jedynie tzw. reakcji Maillarda. Obróbka cieplna i długie przechowywanie powoduje, że w żywności zachodzi wiele następujących po sobie reakcji pomiędzy cukrami redukującymi a aminokwasami, peptydami lub białkami zawierającymi wolną grupę aminową, prowadzących do utworzenia nowych związków chemicznych.

Obejmują one różne substancje uznawane za kancerogenne lub mutagenne, co do których nie stwierdzono związku między ich występowaniem w żywności a rozwojem nowotworów, jak i również szeroką grupę substancji przeciwutleniających o potencjalnym pozytywnym wpływie na organizm człowieka. Reakcje te noszą nazwę reakcji Maillarda albo inaczej reakcji nieenzymatycznego brązowienia [27].

Trzeba także pamiętać, że smażenie to jedna z technik kulinarnych, która niewłaściwie wykorzystywana może przynieść więcej szkód niż korzyści, głównie przez tłuszcze, które jako stosunkowo nietrwałe składniki żywności łatwo ulegają przemianom chemicznym, a ich końcowe produkty przemiany charakteryzują się negatywnym oddziaływaniem na przygotowywane produkty i potrawy oraz na zdrowie konsumenta. Zmiana barwy, smaku i zapachu może być również konsekwencją utleniania kwasów tłuszczowych pod wpływem enzymów zwanych lipooksygenazami [28].

Uważa się, że produkty utleniania tłuszczów powstające podczas smażenia mogą być rakotwórcze i mutagenne. Pod wpływem wysokiej temperatury w tłuszczach zachodzą zmiany fizykochemiczne (oksydacyjne, hydrolityczne, termiczne). Procesy te maja miejsce zarówno w ogrzewanym tłuszczu, jak i w smażonym mięsie, do którego produkty rozkładu przenikają wraz z wchłanianym tłuszczem [29-31].

Intensywność termicznych zmian degradacji tłuszczu zależy od: temperatury i czasu procesu smażenia, rodzaju i jakości ogrzewanego tłuszczu, rodzaju i ilości smażonego produktu, wielkości powierzchni narażonej na kontakt tłuszczu z tlenem, obecności metali katalizujących utlenianie (miedzi, żelaza), a także substancji dodatkowych obecnych w składzie tłuszczu [32].

Podsumowanie

Przygotowując mięso należy zwrócić uwagę nie tylko na jego cechy wyglądu i smaku, ale też na to, czy dany typ obróbki posłuży naszemu zdrowiu, czy czas przygotowywania był na tyle długi, że nie grozi nam niebezpieczeństwo mikrobiologiczne oraz czy obróbka cieplna przebiegła we właściwej temperaturze. Niewątpliwie na wszystkie te kwestie warto zwrócić uwagę również pod kątem jak najmniejszej utraty cennych witamin, soli mineralnych i innych składników odżywczych.

Literatura:

1. Kwiecień M., Winiarska-Mleczan A., Krusiński R., Kwiatkowska K., Ocena sensoryczna mięśni piersiowych kurcząt brojlerów otrzymujących chylat Fe z glicyną. Probl. Hig. Epidemiol., 95, (2014), 134-137.
2. Rakowska R, Sadowska A, Batogowska J, Waszkiewicz- Robak B. Wpływ obróbki termicznej na zmiany wartości odżywczej mięsa. PTPS 2013, 2: 113-117.
3. Drużyńska B, Stępień K, Piecyk M. Wpływ gotowania i mrożenia na zawartość niektórych składników bioaktywnych i ich aktywność przeciwutleniającą w brokułach. Bromat Chem Toksykol 2009, 42(2): 169-176.
4. Różańska D, Regulska-Ilow B, Ilow R. Wpływ wybranych procesów kulinarnych na potencjał antyoksydacyjny i zawartość polifenoli w żywności. Probl Hig Epidemiol 2014, 95(2): 215-222.
5. Decker E. A., Park Y., 2010., Healthier meat products as functional foods. Meats Science, t. 86, 1, 49-55.
6. Gerber N., Scheeder M.R.L., Wenk C. 2009. The influence of cooking and fat trimming on the actual nutrient intake from meat. Meat Science, t. 81, 1, 148-154.
7. Akinwumi A. O., Odunsi A. A., Omojola A. B., Akande T. O., Rafiu, T. A., Evaluation of carcass, organ and organoleptic properties of spent layers of different poultry types. Bots. J. Agr. Sci., 9, (2013), 3-7.
8. Smolińska T., Kopeć W., Przetwórstwo mięsa drobiu – podstawy biologiczne i technologiczne: Utrwalanie mięsa drobiu z wykorzystaniem metod obróbki termicznej. Wyd. UP, Wrocław, (2009).
9. Ghita M., Stanescu V., Tudor L., Gonciarov M., Popa R., Research concerning the influence of pro-cessing temperatures for tenderness of chicken meat. Lucrări Stiintifice, XLIII (2), (2010), 216-219.
10. Palka K., Daun H., Changes in texture, cooking losses, and myofibrillar structure of bovine M, sem-itendinosus during heating. Meat Sci., 51, (1999), 237-243.
11. Djenane D., Sanchez-Escalante A., Beltran J., Roncales P., 2002. Ability od α-tocopherol, taurine and rosemary, in combination with vitamin C, to increase the oxidative stability of beef steaks packaged in modified atmosphere. Food Chemistry, t. 76, 4, 407-415.
12. Leskova E., Kubikova J., Kovacikova E., Kosicka M., Porubska J., Holcikova K. 2006, Vitamin losses: Retention during heat treatment and continual changes expressed by mathematical models. Journal od Food Composition and Analysis, t. 19, 4, 252-276.
13. Horsted K., Allesen-Holm B., Hermansen J., Kongsted A. 2012. „Sensory profiles of breast meat from broilers reared in an organic niche production system and conventional standard broilers”. Journal of the Science of Food and Agriculture 30, 92: 258-265.
14. Mikulski D., Celej J., Jankowski J., Majewska T., Mikulska M. 2011. „Growth performance, carcass traits and meat quality of slower – growing and fast – growing chickens raised with and without outdoor access”. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 10, 24: 1407-1416.
15. Alina A.R. 2012. „Effect of grilling and roasting on the fatty acids profile of chicken and mutton”. World Applied Sciences Journal 17: 29-33.
16. Kwiecień M., Winiarska-Mleczan A., Krusiński R., Kwiatkowska K., Ocena sensoryczna mięśni pier-siowych kurcząt brojlerów otrzymujących chylat Fe z glicyną. Probl. Hig. Epidemiol., 95, (2014), 134-137.
17. Palka K., Daun H., Changes in texture, cooking losses, and myofibrillar structure of bovine M, sem-itendinosus during heating. Meat Sci., 51, (1999), 237-243.
18. Mancini R. A., Hunt M. C., Current research in meat color. Meat Sci., 71, (2005), 100-121.
19. Akinwumi A. O., Odunsi A. A., Omojola A. B., Akande T. O., Rafiu, T. A., Evaluation of carcass, organ and organoleptic properties of spent layers of different poultry types. Bots. J. Agr. Sci., 9, (2013), 3-7.
20. Augustyńska-Prejsnar A., Sokołowicz Z., Czynniki kształtujące jakość sensoryczną mięsa kurcząt brojlerów. Wiad. Zoot., R. LII 2, (2014), 108-116.
21. Ormian M., Augustyńska –Prejsnar A., Sokołowicz Z., Wpływ obróbki termicznej na wybrane cechy jakości mięśni piersiowych z kurcząt z chowu wybiegowego, Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego 2/2015, 43-46.
22. Augustyńska-Prejsnar A., Ormian M., Sokołowicz S., Wpływ metod obróbki termicznej i temperatury wewnątrz mięśni na jakość sensoryczną mięsa kurcząt brojlerów, ABiD 4/16, 209-214.
23. Biller E.: Nieenzymatyczne brązowienie w zależności od obróbki wstępnej. Zesz. Prob. Post. Nauk Roln., 2010, 546, 29-34
24. Mottram D.S.: Flavour formation in meat and meat products: a review. Food Chem., 1998, 62 (4), 415-424.
25. Borgen E., Solyakov A., Skog K.: Effects of precursor composition and water on the formation of heterocyclic amines in meat model systems. Food Chem., 2001,74, 11-19.
26. http://jedzmy-zdrowo.pl/jak-piec-mieso/, dostęp z 10.08.2020
27. Michalska A., Zieliński H., Produkty reakcji Maillarda w żywności, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2007, 2 (51), 5 – 16
28. Korczak J. Procesy zachodzące podczas przechowywania tłuszczów. [w:] Prawda o tłuszczach. Gawęcki J (red). Instytut Danone – Fundacja Promocji Zdrowego Żywienia, Warszawa 1997: 43-48.
29. Esterbauer H.: Cytotoxicity and genotoxicity of lipid-oxidation products. American Journal of Clinical Nutr., 1993; 57 Suppl.: 779S-786S
30. Saguy S.I., Dana D.: Integrated approach to deep fat frying: engineering, nutrition, health and consumer aspects, J. Food Engin., 2003; 56: 143-152
31. Gupta M.K.: Frying oils. [in:] Bailey’s industrial oil and fat products. Vol. 4, Ed. F. Shahidi, Wiley, New York, 2005: 1-31
32. Tynek M., Hazuka Z., Pawłowicz R., Dudek M.: Changes in the frying medium during deep-frying of food rich in proteins and carbohydrates, J. Food Lipids, 2001; 8: 251-261