Характеристика способів та видів теплової обробки страв з м'яса: теоре­тичне обґрунтування параметрів процесу, фактори та сутність фізико-хімічних процесів, що обумовлюють зміни маси, консистенції, харчової цінності, кольо­ру та аромату; норми втрат при тепловій обробці, страница 7

Результати ренгеноструктурного аналізу свідчать про те, що у воді при 25 ⁰С заповнена половина всіх порожнеч структури і що спотворення каркаса веде до порушення міжмолекулярних відстаней. Згідно викладеним уявленням воду слід розглядати як розхитаний льодоподібний каркас, в який вплавлені області, які мають більш компактну, але орієнтаційно невпорядковану структуру.

Інша модель, що одержала останнім часом широке розповсюдження, - модель «текучих кластерів». В основі її лежить теорія утворення водневих зв'язків на базі кооперативного ефекту. Згідно з цією концепцією водневий зв'язок, що має в решітці льоду частково ковалентну природу, використовує на свою побудову крім власної енергії диполя енергію, передану сусідніми диполями в результаті перенесення безпосередніх електронів атома кисню однієї молекули на незайняті орбіти атома водню сусідньої молекули. Процес супроводжується розщепленням заряду, в результаті чого що одна з взаємодіючих молекул води подкіслюється, а інша набуває лужних властивостей. У кінцевому підсумку це приводить до того, що водневі зв'язки не утворюються і не распадаються поодиноко: розрив або утворення однієї індукує відповідний процес у сусідніх водневих зв'язках.

Слід зазначити, що більшість дослідників пов'язують зниження вологозв'язуючої здібності і втрати вологи в процесі нагріву м'яса лише зі зміною конформаційної структури білка. Білкова макромолекула в м'ясі завжди знаходиться в оточенні води.Розчини неполярних речовин є структуроутворювачі по відношенню до води. Наявність неполярного вуглецю в ній сприяє виникненню гідрофобної взаємодії. На підставі цього можна вважати, що вода в значній мірі визначає конформацію макромолекул. Однак ця властивість води обумовлена безпосередньо структурою, яка, у свою чергу, може змінюватися під впливом різних факторів, зокрема температури.

                                                             Зниження вмісту вологи віповідно, %

Мал 11.10 Графік залежності зниження вмісту вологи від температури зравка і рН фаршу

Відомі чотири характерні температури (15, 30, 45, 60⁰С), при яких відбуваються різкі зміни стану води. Вважають, що при вказаних температурах у воді відбуваються якісні структурні переходи.

Дослідження залежності зниження вмісту вологи від температури і рН зразка фаршу показали, що виділення вологи починається уже при температурі 35⁰С (мал 11.10). Але починаючи з температури 45...50 ⁰С, волога виділяється більш інтенсивно. Це пояснюється зміною, з одного боку структури води при вказаних температурах, з іншою –конформацією білкової макромолекули, яка обумовлюється внутрішньо- і міжмолекулярними водневими зв’язками і гідрофобними взаємодіями.

Оскільки нагрівання супроводжується розкладанням структур води (водневих зв’язків і гідрофобних взаємодій), діючих між протофібрилами вторинні сили Ван-дер-Ваальса стягують молекулу білка в більш компактну форму, тобто відбувається полімеризація дискретних білків і збільшення їх молекулярної маси.При цьому з підвищенням температури контакт води з вуглеводнем призводить до енергетично менш вигідної заміни взаємодії вода-вода взаємодією вуглець-вода, структура білка ущільнюється, що викликає значне виділення вологи у вигляді бульйону.

Форми зв'язку води з дисперсними системами. Відомо, що м'ясо і вироблені з нього напівфабрикати, фарш і інші продукти являють собою складні дисперсні системи. Їхні властивості залежать від об'ємного співвідношення дисперсної фази і дисперсійного середовища (води), характеру та міцності зв'язку між ними, а також між окремими частинками.

Форми зв'язку води в дисперсних системах, за П. А. Ребіндеру, класифікують таким чином: хімічна, фізико-хімічна, фізико-механічна.

До хімічного зв'язку належать іонна і молекулярна, які характеризуються зв'язком в строго молекулярних співвідношеннях. Хімічно пов'язана - гідратаційна вода - є міцно зв’язаною, її кількість складає 6 ... 10% до маси сухої речовини.