Căldura și efectele sale asupra fibrelor musculare din carne

Cucerirea transformă carnea din starea sa crudă într-o capodoperă finită, demnă de a fi în centrul unei mese. Dar cum și de ce aplicarea căldurii provoacă modificări în carne? Pentru a răspunde la această întrebare trebuie să știți exact ce sunt fibrele musculare și ce se întâmplă în interiorul lor la anumite temperaturi. Înțelegerea modului în care fibrele proteice se modifică în timpul gătitului va îmbunătăți calitatea cărnii pe care o gătiți!

Cum afectează temperatura carnea

Determinarea temperaturii de coacere a cărnii este importantă din două motive principale:

  1. Siguranța alimentară Este important ca toți agenții patogeni posibili de origine alimentară să fie denaturați înainte de a servi orice fel de carne. Bucătarii profesioniști din restaurante cunosc bine acest fapt. Reglementările guvernamentale privind igienizarea și temperaturile de coacere a alimentelor sunt în vigoare pentru a asigura siguranța publică. Pentru a afla atât temperaturile de coacere recomandate de USDA pentru siguranța alimentelor, cât și temperaturile de coacere recomandate de bucătar, consultați Tabelul temperaturilor recomandate de bucătar în Centrul nostru de învățare.
  2. Calitatea alimentelor Calitatea alimentelor este o evaluare subiectivă a texturii, aromei și a senzației generale în gură (senzația în gură determinată de factori precum umiditatea, bogăția, astringența și temperatura).

Din ce sunt făcuți mușchii?

Auzim adesea vorbindu-se despre fibrele musculare și despre „granulația” cărnii. Fibrele musculare sunt șiruri lungi de fibre proteice, iar direcția de formare a acestora este cea a bobului de carne (foto dreapta). Carnea musculară a animalelor terestre este alcătuită din multe mănunchiuri de fibre proteice. Aceste mănunchiuri de fibre proteice se numesc fascicule. Fiecare fibră musculară este o celulă multinucleată este alcătuită din mănunchiuri de miofibrile. Fiecare miofibrilă este formată din mii de sarcomeri (unități contractile) care sunt compuse din miofilamente. Și în interiorul acestor sarcomere are loc întreaga activitate de contracție în mușchi. Aceasta este structura generală a mușchilor care se găsește la carnea de vită, de porc, de miel și de pasăre.

Ilustrație a unei vederi extinse a unui mușchi, a unui fascicul, a unei fibre musculare și a unei miofibrile.

De ce gătim carnea

Suntem mult mai evoluați decât strămoșii noștri primitivi care vânau și mâncau carne crudă pentru a supraviețui. Noi mâncăm pentru nutriție și plăcere. Gătitul cărnii provoacă modificări chimice care o fac mai ușor de mestecat și o transformă într-o experiență culinară apetisantă.

Reacții chimice specifice au loc în carne la temperaturi distincte, indiferent de metoda de gătit folosită. Cunoașterea acelor repere de temperatură și utilizarea instrumentelor de precizie a temperaturii pentru a determina gradul de coacere sunt ele cheile pentru a deveni un maestru în gătitul cărnii! Unele dintre schimbările pe care le putem observa cu ușurință atunci când gătim carnea sunt în:

  • Opacitate-Carnele cândva translucide devin opace.
  • Fermitate-Cartea poate fi fragedă sau dură.
  • Micșorare-Tăieturile de carne își micșorează dimensiunea pe măsură ce se apropie de gradul de coacere.
  • Rumenire-Carnele își schimbă culoarea din roz în gri/maroniu. Carnea prăjită dezvoltă o crustă adânc colorată.
  • Pierderea de umiditate-Lichidul este expulzat pe măsură ce carnea devine mai fermă.
  • Descompunerea grăsimii-Grăsimea intramusculară se dizolvă în intervalul de temperatură de 52-54°C (125-130°F), conferind cărnii o senzație suculentă în gură.

Fibrele cărnii Colaj 1

Schimbări de culoare

Mioglobina din carne este cea care îi conferă nuanța roz/roșie. Denaturarea mioglobinei este responsabilă de schimbarea de culoare între carnea crudă și cea gătită. Această schimbare are loc la 60°C (140°F).

Opacitate

Când moleculele de proteine se denaturează, structura lor spiralată se desface. Aceste molecule desfășurate se ciocnesc apoi unele de altele și se reconectează într-o configurație diferită (se coagulează), făcând aproape imposibilă trecerea luminii. Aceasta este ceea ce transformă carnea din translucidă în opacă.

Pierderea de umiditate

Juicimea este un factor considerabil în determinarea calității finale de consum a cărnii gătite. Indiferent cât timp este sărată în saramură, marinată sau chiar dacă este gătită în lichid, pierderea de umiditate în carne este direct legată de temperatura finală de gătire a acesteia. Kenji Lopez-Alt a efectuat propriile sale cercetări și a constatat că cantitatea de umiditate pierdută în carne crește dramatic odată ce temperatura internă a acesteia atinge 66°C (150°F). Vedeți concluziile cercetării lui Kenji în graficul de mai jos (din The Food Lab, de J. Kenji Lopez-Alt):

Graficul pierderii de umiditate în carnea de vită

Efectele de contracție și fermitate sunt cele care determină pierderea de umiditate în carne și sunt direct legate de schimbările subcelulare care au loc în fibrele proteice în timpul gătitului. Ce se întâmplă care provoacă o schimbare atât de izbitoare?

muscle_fiber_myofibril_closeup (1)

Miozina și actina în mușchi

Dintre toate proteinele din carne, miozina și actina sunt cele mai importante din perspectiva gătitului. Acestea sunt proteinele miofibrilare din cadrul fiecărui sarcomer care afectează textura cărnii și capacitatea de reținere a umidității. Să aruncăm o privire asupra modului în care acestea lucrează împreună în mușchii vii:

Cum funcționează contracția musculară

În mușchii animalelor vii, acțiunea capetelor filamentului gros (miozina) care se atașează și trage filamentul subțire (actina) este cea care determină contracția musculară. Ciclul contractil de alunecare a miozinei și actinei este ceea ce determină mișcarea mușchilor scheletici.

După sacrificare, lipsa fluxului sanguin către țesutul muscular face imposibil ca ciclul contractil să își finalizeze faza de relaxare. Actina și miozina se combină ireversibil în contracția musculară maximă, sau rigor mortis. După rigor mortis, enzimele pe bază de protează (calpaina și catepsina) sunt activate complet, degradând carnea. Această degradare a rețelei miofibrilare de actomiozină este ceea ce frăgezește carnea în timpul procesului de îmbătrânire.

Denaturarea miozinei și a actinei

➤ Miozina: 104-122°F

Actina și miozina joacă un rol major în modificările care au loc în carne pe măsură ce aceasta se gătește. Miozina începe să se denatureze în jurul valorii de 40°C (104°F), cu o schimbare izbitoare care are loc la 50°C (122°F). Miozina este filamentul gros responsabil pentru scurtarea activă a lungimii sarcomerelor, deoarece trage filamentele de actină mai aproape unele de altele. Atunci când miozina se denaturează, aceasta micșorează diametrul sarcomerului. Această denaturare schimbă textura cărnii de la crudă la cea de a fi plăcut gătită și încă fragedă.

➤ Actină: 150-163°F

Actina se denaturează într-un interval de temperatură mai mare, iar această reacție este cea care este responsabilă în primul rând de întărirea fibrelor de carne și de pierderea umidității în carnea gătită. Aceasta se denaturează în intervalul de 150-163°F (66-73°C). În acest punct, fibrele proteice devin foarte tari, se scurtează în lungime, iar cantitatea de lichid expulzat crește dramatic. Carnea devine tare și uscată atunci când este gătită la aceste temperaturi ridicate. Aceste date susțin cu exactitate cercetările lui Kenji privind cantitatea de umiditate pierdută în carnea de vită gătită. La 150°F (66°C), pierderea de umiditate se dublează față de nivelul la care se află la 120°F (49°C).

Oamenii de știință din domeniul alimentar au determinat prin cercetări empirice („munca totală de mestecat” și „preferința totală de textură” fiind termenii mei preferați) că textura optimă a cărnii gătite apare atunci când aceasta este gătită la 140-153°F/60-67°F, interval în care miozina și colagenul se vor fi denaturat, dar actina va rămâne în forma sa nativă. -Cooking for Geeks, Jeff Potter

Vezi diferența!

meat_fibers_2017 (33 of 34)În imaginea de mai jos puteți vedea fizic cum se schimbă carnea pe măsură ce crește temperatura. Carnea își schimbă culoarea, textura, se micșorează vizibil și pierde din umiditate. Folosind fripturi New York, le-am tăiat în bucăți de dimensiuni egale și le-am gătit la temperaturile precise arătate folosind o baie de apă sous vide. Modificările în diametrul fibrelor de carne sunt vizibile încă de la 46-49°C (115-120°F).

Diferite grade de coacere a cărnii de vită

Acum înțelegând ce se întâmplă cu carnea pe măsură ce este gătită, priviți graficul temperaturilor de coacere a cărnii de mai jos și vedeți unde se află gustul dumneavoastră personal. Sunt șanse mari să vă placă friptura gătită la o temperatură care a permis miozinei să se denatureze, grăsimilor să se toarne, dar înainte ca actina să înceapă să se denatureze.

Screen Shot 2016-06-03 at 10.23.51 AM

Miozină denaturată = yummy; actină denaturată = yucky. Carnea uscată și prea gătită nu este dură din cauza lipsei de apă din interiorul cărnii; ea este dură pentru că, la nivel microscopic, proteinele de actină s-au denaturat și au stors lichidul din fibrele musculare. -Cooking for Geeks, Jeff Potter

Încălzirea cărnii pentru a inversa parțial pierderea de umiditate

Denaturarea proteinelor care este responsabilă de faptul că carnea devine fermă și uscată este parțial reversibilă. Actina denaturată nu poate fi modificată, dar filamentele de miozină se pot relaxa oarecum. Acest lucru este evident atunci când carnea se odihnește. Proteina coagulată este capabilă să reabsoarbă o parte din umiditatea pierdută.

cross_section_mucle_fiber_b

Această cunoaștere este într-adevăr secretul preparării cărnii perfect gătite de fiecare dată. Faptul de a putea urmări cu precizie temperaturile interne vă permite să știți exact ce se întâmplă în interiorul cărnii pe măsură ce aceasta se gătește. Supraîncălzirea cărnii cu doar câteva grade poate însemna cu adevărat diferența dintre o friptură suculentă și una care a devenit ireversibil de tare. Gătiți cu încredere!