Värme och dess effekter på muskelfibrerna i kött

Kokning förvandlar köttet från rått tillstånd till ett färdigt mästerverk som är värt att stå i centrum av en måltid. Men hur och varför orsakar tillämpningen av värme förändringar i köttet? För att besvara den frågan måste du veta exakt vad muskelfibrer är och vad som händer inuti dem vid specifika temperaturer. Att förstå hur proteinfibrerna förändras under tillagning kommer att förbättra kvaliteten på det kött du tillagar!

Hur temperaturen påverkar kött

Det är viktigt att bestämma köttets mörningstemperatur av två huvudskäl:

  1. Livsmedelssäkerhet Det är viktigt att alla möjliga livsmedelsburna patogener är denaturerade innan något kött serveras. Professionella kockar på restauranger känner väl till detta faktum. Statliga bestämmelser för sanering och säkra donenhetstemperaturer för livsmedel finns på plats för att garantera allmänhetens säkerhet. För både de av USDA rekommenderade temperaturerna för livsmedelssäkerhet och de av kocken rekommenderade temperaturerna, se tabellen Chef Recommended Temperature Chart i vårt Learning Center.
  2. Matkvalitet Att äta matens kvalitet är en subjektiv bedömning av textur, smak och allmän munkänsla (känsla i munnen som bestäms av faktorer som fukt, rikedom, strävhet och temperatur).

Vad består musklerna av?

Vi hör ofta talas om muskelfibrer och ”korn” i kött. Muskelfibrer är långa proteinfibersträngar och riktningen för deras bildning är köttets korn (bilden till höger). Muskelkött från landdjur består av många buntar av proteinfibrer. Dessa buntar av proteinfibrer kallas fascikler. Varje muskelfiber är en flerkärnig cell består av buntar av myofibriller. Varje myofibrill består av tusentals sarkomerer (kontraktila enheter) som består av myofilamenter. Det är i dessa sarkomerer som all kontraktionsaktivitet äger rum i musklerna. Detta är den allmänna muskelstruktur som finns i nötkött, griskött, lammkött och fjäderfä.

Illustration av utvidgad vy av en muskel, fascikel, muskelfibrer och en myofibrill.

Varför vi tillagar kött

Vi är mer högt utvecklade än våra primitiva förfäder som jagade och åt rått kött för att överleva. Vi äter för att få näring och för att njuta. Tillagning av kött orsakar kemiska förändringar som gör det lättare att tugga och förvandlar det till en kulinarisk upplevelse som får det att vattnas i munnen.

Specifika kemiska reaktioner sker i köttet vid skilda temperaturer oavsett vilken tillagningsmetod som används. Att veta vilka dessa temperaturmarkeringar är och att använda precisionsverktyg för temperaturbestämning för att avgöra hur färdigt köttet är nycklarna till att bli en mästare i köttmatlagning! Några av de förändringar som vi lätt kan se när vi tillagar kött är:

  • Opacitet-Det en gång genomskinliga köttet blir ogenomskinligt.
  • Fasthet-Köttet kan vara mört eller segt.
  • Skrumpning-Köttstycken krymper i storlek när de närmar sig tillagning.
  • Brynning-Köttet ändrar färg från rosa till grått/brunt. Bränt kött får en djupt färgad skorpa.
  • Fuktförlust – Vätskan stöts ut när köttet blir fastare.
  • Fettnedbrytning – Det intramuskulära fettet löses upp i temperaturintervallet 52-54 °C (125-130 °F), vilket ger köttet en saftig munkänsla.

Köttfibrer Collage 1

Färgförändringar

Myoglobin i köttet är det som ger det sin rosa/röda nyans. Myoglobinets denaturering är ansvarig för färgförändringen mellan rått och kokt kött. Denna förändring sker vid 60 °C (140 °F).

Opacitet

När proteinmolekyler denatureras vecklas deras spiralformade struktur ut. Dessa utvikta molekyler stöter sedan in i varandra och kopplas ihop på nytt i en annan konfiguration (koagulerar), vilket gör det nästan omöjligt för ljus att passera igenom. Det är detta som gör att köttet förvandlas från genomskinligt till ogenomskinligt.

Fuktighetsförlust

Juiciness är en betydande faktor när det gäller att avgöra den slutliga ätkvaliteten hos tillagat kött. Oavsett hur länge det har legat i saltlake, marinerats eller till och med om det har tillagats i vätska är fuktförlusten i köttet direkt relaterad till den slutliga tillagningstemperaturen. Kenji Lopez-Alt har genomfört sin egen forskning och kommit fram till att fuktförlusten i köttet ökar dramatiskt så snart köttets innertemperatur når 66 °C (150 °F). Se resultaten av Kenjis forskning i diagrammet nedan (från The Food Lab, av J. Kenji Lopez-Alt):

Fuktighetsförlust i nötkött Diagram

Krympnings- och fasthetseffekterna är det som driver fuktförlusten i kött och är direkt relaterade till de subcellulära förändringar som sker i proteinfibrerna under tillagningen. Vad händer som orsakar en så slående förändring?

muscle_fiber_myofibril_closeup (1)

Myosin och aktin i muskler

Av alla proteiner i kött är myosin och aktin de viktigaste ur ett tillagningsperspektiv. De är de myofibrillära proteinerna inom varje sarkomer som påverkar köttets konsistens och fukthållande förmåga. Låt oss ta en titt på hur de fungerar tillsammans i levande muskler:

Hur muskelkontraktion fungerar

I musklerna hos levande djur är det verkan av de tjocka filamenthuvudena (myosin) som fäster och drar de tunna filamenten (aktin) som orsakar muskelkontraktion. Den kontraktila cykeln där myosin och aktin glider är det som orsakar skelettmuskulaturens rörelse.

Efter slakt gör bristen på blodflöde till muskelvävnad det omöjligt för den kontraktila cykeln att slutföra sin relaxationsfas. Aktin och myosin förenas irreversibelt i maximal muskelkontraktion, eller rigor mortis. Efter rigor mortis är proteasebaserade enzymer (calpain och cathepsin) fullt aktiverade och bryter ner köttet. Denna nedbrytning av det myofibrillära nätverket av aktomyosin är det som gör köttet mörare under åldringsprocessen.

Denaturering av myosin och aktin

➤ Myosin: 104-122°F

Aktin och myosin spelar en viktig roll i de förändringar som sker i köttet när det tillagas. Myosin börjar denatureras vid 40 °C (104 °F) och en slående förändring sker vid 50 °C (122 °F). Myosin är den tjocka filamenten som ansvarar för att aktivt förkorta sarkomerens längd när den drar aktinfilamenten närmare varandra. När myosin denatureras krymper sarkomeren i diameter. Denna denaturering ändrar köttets konsistens från rått till att vara behagligt tillagat och fortfarande mört.

➤ Actin: 150-163°F

Actin denatureras i ett högre temperaturintervall, och denna reaktion är det som i första hand är orsaken till att köttfibrerna blir hårdare och till fuktförlusten i tillagat kött. Det denatureras i intervallet 150-163°F (66-73°C). Vid denna tidpunkt blir proteinfibrerna mycket fasta, förkortas i längd och mängden vätska som släpps ut ökar dramatiskt. Ditt kött blir segt och torrt när det tillagas vid dessa högre temperaturer. Dessa uppgifter stöder exakt Kenjis forskning om mängden fuktförlust i tillagat nötkött. Vid 150°F (66°C) fördubblas fuktförlusten jämfört med den vid 120°F (49°C).

Livsmedelsforskare har genom empirisk forskning (”totalt tuggarbete” och ”total texturpreferens” är mina favoriter) fastställt att den optimala konsistensen hos tillagat kött uppträder när det tillagas vid 140-153°F/60-67°F, det område där myosin och kollagen kommer att ha denaturerats, men aktin kommer att vara kvar i sin ursprungliga form. -Cooking for Geeks, Jeff Potter

Se skillnaden!

meat_fibers_2017 (33 av 34)I bilden nedan kan du fysiskt se hur kött förändras när temperaturen stiger. Köttet ändrar färg, konsistens, krymper synligt och förlorar fukt. Med hjälp av New York-biffar skar vi dem i lika stora bitar och tillagade dem till de exakta temperaturer som visas med hjälp av ett sous vide-vattenbad. Förändringar i köttfiberdiametern syns redan vid 46-49 °C (115-120 °F).

Varierande grader av genomskinlighet hos nötkött

När du nu förstår vad som händer med köttet när det tillagas, kan du titta på diagrammet med temperaturer för köttets genomskinlighet nedan och se var din personliga smak ligger. Chansen är stor att du vill ha din biff tillagad vid en temperatur som gör att myosinet kan denatureras, fetter kan smälta, men innan aktinet börjar denatureras.

Screen Shot 2016-06-03 at 10.23.51 AM

Denaturerat myosin = gott; denaturerat aktin = äckligt. Torrt, överkokt kött är inte segt på grund av brist på vatten i köttet; det är segt på grund av att aktinproteinerna på mikroskopisk nivå har denaturerats och pressat ut vätska i muskelfibrerna. -Cooking for Geeks, Jeff Potter

Resting Meat to Partially Reverse Moisture Loss

Protein denaturering som är ansvarig för att kött blir fast och torrt är delvis reversibel. Denaturerat aktin kan inte ändras, men myosinfilamenten kan slappna av något. Detta är tydligt när köttet vilar. Det koagulerade proteinet kan återuppta en del av den förlorade fukten.

cross_section_mucle_fiber_b

Denna kunskap är verkligen hemligheten bakom att tillaga perfekt tillagat kött varje gång. Genom att kunna spåra innertemperaturer med precision kan du veta exakt vad som händer inuti ditt kött när det tillagas. Att överkoka kött med bara några få grader kan verkligen innebära skillnaden mellan en saftig biff och en som har blivit oåterkalleligt hård. Tillaga med självförtroende!