Изменения гистологической структуры тканей как рыбы, так и мяса, прежде всего, связаны с изменениями белковых веществ продукта, в том числе с дублением и денатурацией белков, и имеют много общего между собой.
Вместе с тем имеются некоторые отличия, зависящие от вида изделия (мясо, рыба, колбаса и т. п.), а также режима копчения (обработка холодным или горячим дымом).
Гистологическая структура тканей рыбы
Т. Ф. Бромлей установил, что наибольшие изменения характерных морфологических участков рыбы (кожа, мышечные пучки, прослойки соединительной ткани) происходят при горячем копчении.
Наружный тонкий слой — эпидермис — непрочен и обычно стирается во время, подготовки рыбы к копчению. Коллагеновые волокна внутреннего, более мощного, слоя, кожи — дермы, расположенные до копчения плотно, в процессе горячего копчения набухают и расширяются, образуя складки и пазухи. При этом под действием влаги и высокой температуры нежные и тонкие нити коллагеновых волокон подкожной жировой клетчатки переходят в глютин.
В результате этого мельчайшие капельки жира, заключенные в подкожной клетчатке, сливаются, образуя более крупные скопления, а нижние слои дермы отслаиваются от мышечной ткани. Кожа деформируется тем сильнее, чем толще подкожный слой жира у рыбы.
В процессе горячего копчения существенно изменяются и соединительнотканные элементы мышечной ткани, коллаген переходит в растворимый глютин, жировые клетки разрушаются и сливаются в более крупные массы. Мышечные волокна коагулируют, но границы клеток сохраняются, так как сарколемма, стойкая к воздействию тепла, не успевает разрушиться. При этом в тех местах, где скопления глютена больше, увеличиваются межклеточные просветы. Одновременно глютин и выплавленный жир перемещаются в новые участки ткани, образуя скопления под кожей и особенно в крупных соединительнотканных прослойках.
При холодном копчении рыбы кожа уплотняется (высыхает), но структура в целом не изменяется. Вначале высыхает эпидермис (в тех местах, где он сохранился), затем — коллаген дермы; поверхность чешуи (если рыбу коптят с чешуей) становится плоской. В подкожной клетчатке проступают тонкие коллагеновые нити, между которыми заключены отдельные жировые клетки либо слившиеся вместе включения выплавленного жира.
Межклеточные просветы в мышечной ткани исчезают, а клетки ее к моменту окончания процесса копчения образуют сплошную полигональную структуру, что является характерным признаком значительно обезвоженной ткани.
При холодном копчении рыбы клетки кожи и мышечной ткани не разрушаются. В результате удаления влаги, уплотнения мышц и соединительнотканных прослоек мясо рыбы приобретает более жесткую и плотную консистенцию.
При холодном копчении рыбы (в отличие от горячего) не происходит образования глютиновых масс.
Признаки распада коллагена в рыбе холодного копчения указывают на нарушение технологического процесса (превышение температуры при копчении).
По мнению Бромлея, составные части дыма проникают через кожу избирательно, причем внутрь продукта проходят только хорошо растворимые в клеточном соке компоненты дыма, т. е. газы и самые легкие фракции органических веществ. Более тяжелые фракции дыма в ткани не диффундируют, а осаждаются на поверхности кожи или чешуи вместе с механическими частицами и взвесями, придавая тот или иной цвет копченым продуктам. При горячем копчении составные часта дыма проникают в ткани рыб слабее, чем при холодном, причем компоненты дыма распределяются по соединительнотканным прослойкам и после окончания копченая.
Однако эти положения носят гипотетический характер, так как Бромлею не удалось обычным микроскопированием обнаружить проникновения коптильных веществ дыма в рыбу ни при холодном, ни при горячем способах копчения.
В дальнейшем другие авторы установили проникновение в рыбу составных частей дыма.
По мнению А. И. Юдицкой, структурные изменения, происходящие под действием тепла, оказывают большое влияние на проникновение компонентов дыма в тело рыбы. При этом существенную роль играют так называемые чешуйчатые пазухи кожи. В коже свежей трески чешуйчатые пазухи закрыты. Под действием тепла пазухи расслаиваются, что способствует накоплению в них и дальнейшему продвижению компонентов дыма по направлению к центру рыбы.
О глубине проникновения коптильных компонентов дыма в толщу рыбы автор судила по величине зоны, окрашенной гематоксилин-эозином в цвет (синий), отличный от цвета, располагающейся под ним массы продукта.
А. И. Юдицкая установила, что при горячем копчении составные части дыма проникают в рыбу на небольшую глубину, захватывая весь подкожный слой и незначительную часть мышечной ткани.
Гистологическая структура мяса и мясных продуктов
Структурные изменения в мышечной ткани мяса под действием тепла состоят в следующем. В начале тепловой обработки коллагеновые волокна становятся прозрачнее, как бы распрямляются, набухают и увеличиваются в поперечнике; мышечные волокна делаются более компактными, диаметр их уменьшается, поперечная полосатость сохраняется. При дальнейшей обработке очертания коллагеновых волокон становятся менее отчетливыми, коллагеновые пучки расщепляются на отдельные волокна н волоконца, образуются участки гидролизованного коллагена (глютина), увеличивающиеся по мере увеличения продолжительности тепловой обработки. Одновременно с этим исчезает округлость очертаний мышечных волокон (на поперечном разрезе), значительно увеличивается размер прослойки эндомизия. При очень длительном и интенсивном тепловом воздействии происходит деформация волокон, разрыв их оболочек и образуется значительное количество глютина.
В колбасах и сосисках, изготовленных из измельченного мяса, структурные изменения обнаруживаются труднее, но они носят в основном такой же характер.
Плева и Такач установили, что при обработке колбас горячим дымом (обжарке) непосредственно под оболочкой образуется слой, окрашиваемый гематоксилин-эозином в более яркий и красный цвет по сравнению с остальной массой продукта. В связи с этим она назвали его эозинофильным.
Толщина эозинофильного слоя зависит от продолжительности нахождения продукта в коптильной камере. При обжарке колбас в течение 30 мин. образуется эозинофильный слой толщиной 48 мк, через 90 мин — 113 мк, а через 2 часа — 144 мк.
По данным Плева и Такача, при дальнейшей обработке толщина окрашенного слоя не увеличивается.
Из других структурных изменений мясных продуктов в процессе копчения (обжарки) представляет интерес перемещение жировых включений. В сырых сосисках жир находится либо в виде равномерно распределенных жировых клеток, либо (частично) небольших капелек. В процессе обжарки сосисок жир вытапливается и жировые капельки поверхностного слоя перемещаются по направлению к оболочке, образуя под ней тонкий жировой слой.
Предполагают, что непрерывный слой жира под оболочкой, препятствующий чрезмерному высыханию продукта, позволяет увеличить продолжительность хранения колбас.