Красное мясо и стейк с кровью | Научно-популярный журнал "Химия и Жизнь"

Красное мясо и стейк с кровью
Леенсон И.А.
(«ХиЖ», 2019, №4)

pic_2019_04_26.jpg

Художник Герард Давид

По разным данным, на зрение приходится от 80 до 90% информации, которую обрабатывает мозг человека. Цвет не только позволяет лучше ориентироваться в окружающем мире, он также создает у людей определенное настроение. Несколько десятилетий назад было модно окрашивать стены жилищ и производственных помещений в разные цвета; считалось, что это улучшает настроение, а также повышает производительность труда. Важен для человека и цвет пищи, которую он покупает и ест. Вот какую историю рассказал швейцарский художник-импрессионист и преподаватель художественного воспитания Иоханнес Иттен (1888–1967) в своей книге «Искусство цвета».

Один деловой человек пригласил на ужин целую компанию дам и мужчин. Входящих в дом гостей встречали доносившиеся из кухни изумительные запахи, и все приглашенные предвкушали ожидавшее их пиршество. Когда веселая компания разместилась вокруг стола, покрытого великолепно приготовленными яствами, хозяин осветил столовую красным светом. Мясо на тарелках окрасилось нежным розовым цветом и казалось аппетитным и свежим, но шпинат стал совершенно черным, а картофель ярко-­красным. Не успели гости опомниться от удивления, как красный цвет перешел в синий, — жаркое приняло гнилостный оттенок, а картофель словно заплесневел. Все приглашенные сразу потеряли всякий аппетит. Но когда хозяин включил желтый свет, превратив красное вино в постное масло, а гостей в живые трупы, несколько чувствительных дам встали и быстро покинули столовую. Никому не приходило в голову думать о еде, хотя все присутствующие прекрасно знали, что все эти странные ощущения были вызваны только изменением цвета освещения. Хозяин, смеясь, вновь включил белый свет, и вскоре ко всем собравшимся вернулось веселое настроение. Нет никакого сомнения в том, что цвет оказывает на нас громадное влияние, независимо от того, отдаем ли мы себе в этом отчет или нет.

Судя по рассказу Иттена, при красном освещении выиграло только мясо. Красный — это цвет крови: «Пионерский галстук — нет его родней! // Он от юной крови стал еще красней». Вот еще пример: «И галстук, и знамя навеки роднит // Цвет крови, горячей и чистой» и т. п. Многим людям больше нравятся фрукты, овощи и цветы красного, а не какого-­нибудь другого цвета. Красный цвет связывается с бодростью, силой и агрессивностью. Как пишет Иттен, этот цвет может выражать всю гамму эмоций — от откровенно дьявольских до возвышенных. Недаром в пищевой промышленности используется больше всего красителей именно красного цвета.

Почему кровь красная? Такой цвет придает крови гемоглобин. Вернее, содержащиеся в нем молекулы гема — комплекса железа(II) с порфирином. Светло­-красный цвет имеет артериальная кровь, насыщенная кислородом, лишенная кислорода венозная кровь более темная. А свободная (не в кровеносных сосудах) кровь со временем, а также при нагревании чернеет. Если бы в сыром мясе была кровь, то такое мясо при хранении или при кулинарной обработке становилось бы черным — цвета запекшейся крови. Тогда как сырое мясо при варке становится скорее серовато-­коричневым. Естественный красный цвет сохраняют только мясные консервы.

Почему же свежее мясо, а также мясные консервы красного цвета? Многие думают, что это связано с присутствием крови в мышечной ткани. А в курином мясе крови якобы мало, поэтому оно имеет бледный цвет. Однако это не так — например, в «стейке с кровью» на самом деле никакой крови нет. «Кровь» — это на самом деле мясной сок красного цвета. Во время забоя, раздела туши и ее промывки крови в мясе почти не остается. Если в сыром мясе есть кровь, то это брак. Красный цвет мясу придает белок миоглобин (о нем мы писали, например, в прошлом году — № 1, стр. 44 и № 10, стр. 42 (см. «Химию и жизнь», 2018, 1; 10) ). Этот белок так же, как и гемоглобин, содержит гем, причем единственный, в отличие от четырех гемовых единиц в гемоглобине. В небольшой степени окраску мясу придают также содержащиеся в мясных клетках митохондрии. В митохондриях находится железопротеид ферритин, окрашенный в красно­-коричневый цвет.

Функции гемоглобина и миоглобина хорошо изучены. В легких молекулы кислорода из воздуха связываются гемоглобином крови, в мышцах кислород захватывается миоглобином, который служит хранилищем кислородного резерва и предоставляет его по первому требованию, когда организм чувствует нехватку кислорода. У млекопитающих в миоглобине заключена лишь десятая часть всего железа в организме; остальное находится в гемоглобине, белке ферритине, который запасает железо и содержится в печени, селезенке, костном мозге, митохондриях и в некоторых ферментах. Однако в мясе, которое на столе, 95% всего содержащегося в нем железа находится в составе миоглобина. Именно миоглобин (в сочетании с естественным белым светом) отвечает за цвет свежего мяса. А «стейк с кровью» — это мясо, которое жарилось всего несколько минут при 200°С; оно хорошо обжарено только снаружи, а внутри красное.

pic_2019_04_27.jpg

Цвет красного мяса определяется соотношением производных миоглобина, которые окрашены по-­разному и которые одновременно присутствуют в мясе 

Причем при недостатке кислорода миоглобин имеет скорее лиловый цвет, и только при насыщении кислородом образуется ярко-­красный оксимиоглобин. Этот цвет сравнительно долго сохраняется при 0°С — в десятки раз дольше, чем при комнатной температуре. Окисление кислородом воздуха переводит оксимиоглобин в метмиоглобин коричневого цвета, в котором железо(II) переходит в железо(III). Этот процесс ускоряется при нагревании. Метмиоглобин (как и метгемоглобин) не способен связывать кислород, а при нагреве в обоих веществах происходит денатурация белковой части. В кислой среде (рН < 5) миоглобин начинает постепенно разлагаться с высвобождением гема и белка глобина. Скорость разложения зависит от величины рН и температуры. На воздухе свободный, без белковой части, гем легко окисляется до темного гематина, который содержит железо(III). Увеличение кислотности как раз и происходит при разрезании сырого мяса. Нормальное парное мясо имеет рН 7,2– 7,4. При разрезании мяса в нем ускоряются физико-­химические и биохимические процессы, ведущие к накоплению молочной кислоты, рН смещается в кислую сторону, до 5,4–5,8. Далее, во время варки мяса, его красная поначалу окраска при 70°С переходит в розовую, а выше 80°С — в серовато-­коричневую. Поэтому вареное мясо красным не бывает.

А вот сырое мясо должно быть красным — если оно будет серым, покупателю это не понравится. Поэтому пищевики и торговцы следят не только за микробиологической безопасностью продукта, но и за его цветом и запахом. Для этого сырое мясо перевозят и хранят при пониженной температуре и часто — в инертной атмосфере, обычно в смеси 60% углекислого газа и 40% азота, используют и вакуумную упаковку. По российским правилам, срок годности охлажденной говядины, упакованной под вакуумом, при температуре от ­1°С до +4°С, не должен превышать 25 суток. На полке холодильника, то есть в обычной атмосфере, при температуре от +2°С до 0°С сырое говяжье мясо можно хранить не более суток. А в морозильной камере, при ­18°С, срок увеличивается примерно до года. Однако при этом снижается пищевая и вкусовая ценность мяса.

В некоторых странах пытались сохранить красный цвет свежего мяса при его хранении, добавляя в смесь азота и углекислого газа 4% оксида углерода. В такой атмосфере миоглобин превращается в устойчивый к окислению и безопасный для потребителя вишнево-­красный карбоксимиоглобин. И все же свежий вид такого красного мяса вовсе не означает, что оно действительно свежее. Поэтому для проверки свежести остается старый испытанный способ: собственный нос.

Наиболее распространенный и самый старый способ сохранить мясо — консервирование. Издавна к поваренной соли, которую используют для этой цели, добавляют нитраты и нитриты — соли азотной HNO3 и азотистой HNO2 кислот. Эти соли окисляют миоглобин (Mb), превращая его в метмиоглобин (MMb+) в соответствии с уравнением реакции Mb + 2H+ + NO2 → MMb+ + H2O + NO. Некоторые люди старшего поколения помнят, как их бабушки натирали мясо смесью поваренной соли и селитры, чтобы предохранить его от порчи и придать товарный вид. О том, что из нитритов в присутствии аминов могут образоваться потенциально канцерогенные нитрозамины R2N–N=O, тогда не думали.

Получающийся в упомянутой реакции оксид азота и сохраняет якобы естественный красный цвет мяса, поскольку образует ярко-­красный аддукт как с миоглобином, так и с метмиоглобином. Причем аддукт NO с миоглобином сохраняет свой цвет даже после термической денатурации белковой части. Делу помогают восстановители, например аскорбиновая кислота, которая прямо превращает нитрит в оксид азота (а заодно метгемоглобин — в миоглобин). Что касается нитрозаминов — их немного, и они довольно быстро разлагаются. Так что их остаточная концентрация в мясе слишком мала, чтобы принести вред. А добавление той же аскорбиновой кислоты попутно препятствует самому их образованию. Во всяком случае, соединения, способные заменить нитриты в процессе консервирования мяса, неизвестны.



Эта статья доступна в печатном номере "Химии и жизни" (№ 4/2019) на с. 26 — 27.

Еще по теме

prev_2018_01_18.jpg

В 2005 году в нашем журнале уже публиковались краткие обзоры современных мифов: о воде, о еде и питье, о болезнях и лекарствах. Но тема неисчерпаема, а «химическая мифология» популярности не теряет. Недавно четыре венгерских химика из Дебреценского университета написали монографию «100 химических мифов: недоразумения, неверные трактовки, объяснения», которая была переведена на английский язык и выпущена издательством «Шпрингер».

>>
Мифы о продуктах питания | Научно-популярный журнал «Химия и Жизнь»

Тезис о том, что «все продукты сейчас отравлены», — типичное проявление хемофобии, а хемофобия — следствие незнания и деятельности нечистоплотных СМИ. Послушать алармистов, в пищевой промышленности работают вредители, которые коварно отравляют продукты. Однако население земли вовсе не вымирает, а увеличивается, причем быстро, и средняя продолжительность жизни постоянно растет.


>>
prev_2018_03_14.jpg

Лишь очень малая часть синтетических соединений, попадающих в наш организм, когда-либо исследовалась на предмет опасности для здоровья, включая канцерогенность, воздействие на репродуктивную функцию, на внутриутробное развитие, иммунную систему и так далее. Те, которые изучают, — изучают на подопытных животных; на людях это делать неэтично. Кроме того, обычно изучается воздействие отдельных веществ, тогда как в реальной жизни на нас действует их смесь. При этом каждый год на рынке появляется до 1800 новых химических соединений.

>>
prev_2018_04_28.jpg

В июне 2007 года вступил в силу регламент Европейского союза по «регистрации, оценке, авторизации, ограничению производства и использования химических веществ» — Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals, сокращенно REACH. В истории Евросоюза это наиболее детально разработанный законодательный акт, занимающий более 1200 страниц текста; в документе 141 статья, дополненная 27 приложениями.


>>
prev_2018_05_24.jpg

«Экологический образ» химической промышленности, мягко выражаясь, оставляет желать лучшего. Когда простой человек слышит или читает что-либо о химических превращениях, то чаще всего это вызывает у него только отрицательные эмоции. Они связаны с загрязнением окружающей среды, с авариями на химических предприятиях, потому что такие аварии благодаря СМИ становятся широко известными. В то же время фармацевтическая промышленность и биотехнология избежали подобной участи: считается, что они не наносят вреда окружающей среде. А как на самом деле?

>>
prev_2018_07_22.jpg

Авторы книги «100 химических мифов» отдают должное Менделееву, его интуиции и уверенности в своей правоте. Ведь он описывал свойства неизвестных элементов, когда многие химики считали, что уже открыты почти все химические элементы! Лишь Менделеев осмелился не только предсказать открытие новых элементов, но и указать их место в таблице и даже их свойства. Потому что он понимал, что периодическая таблица — не просто удобный способ систематики, а закон природы. Всего таких предсказаний он сделал 16. Авторы книги о химических мифах приводят примеры всех таких предсказаний, в том числе и не подтвердившихся.

>>
prev_2018_09_44.jpg

Широкую известность в конце первого десятилетия XXI века получил эксперимент по «удобрению океана» сотрудниками Института полярных и морских исследований в Бременхафене. Они решили проверить, можно ли уменьшить парниковый эффект, вызванный углекислым газом, удобряя океан соединениями железа. Дело в том, что американский океанограф Джон Мартин ранее показал, что для роста планктона в поверхностных слоях океана необходимы микроколичества железа.

>>
prev_2018_10_32.jpg

Свинец — один из семи металлов, известных с древности. Он иногда встречается в самородном виде и легко выплавляется из руды. Однако повышенное содержание свинца в организме приводит к отравлению. Как же он может туда попасть?

>>

prev_2018_11_18.jpg

«Скользкость льда, — пишет известный популяризатор науки Я.И.Перельман в одном из рассказов в «Занимательной физики», — зависит главным образом не от гладкости, а <...> от того, что температура плавления льда понижается при увеличении давления…» Однако ученые и преподаватели продолжают обсуждать физику скольжения коньков на морозе, и приведенное Перельманом «простое объяснение» подвергается сомнению.

>>
prev_2018_12_32.jpg

Пищевые красители, особенно синтетические, вызывают больше всего вопросов и возражений, когда речь заходит о пищевых добавках. Важно еще и то, что часто красители добавляют сверх меры, чтобы придать товару более привлекательный вид. Потому что природные красители в разных фруктах и ягодах часто окрашены недостаточно интенсивно. Не следует думать также, что если краситель «натуральный», то есть выделен из природных источников, то он безвреден — это миф. Вот несколько примеров.

>>