Основными белками соединительной ткани мяса являются коллаген и эластин, которые составляют ее волокнистые структуры, обусловливающие механическую прочность мясных полуфабрикатов и готовых изделий. Доведение мяса до состояния кулинарной готовности в процессе тепловой обработки связано с изменениями, которые претерпевает белок коллаген, тогда как эластин при этом практически не изменяется. Изменение коллагена: плавление полипептидных спиралей, разрыв внутримолекулярных и межмолекулярных поперечных связей, а также возможен гидролиз пептидных связей при длительном нагревании при высоких температурах.
Сваривание (денатурация) и деструкция коллагена. При сваривании коллагена фибриллярная структура коллагена разрушается, волокна разрыхляются, становятся более однородными, приобретают стекловидность. Коллагеновые волокна становятся эластичными, их прочность снижается, а водосвязывающая способность повышается. Укорочение и утолщение коллагеновых волокон вызывает деформацию кусков мяса. Они сжимаются, уплотняются, выпресовывая часть воды (с растворенными в ней веществами), выделенной денатурированными мышечными белками в окружающую среду. Характер деформации и степень сжатия кусков мяса зависят от сложности строения перимизия. Куски мяса с простым строением перимизия (вырезка, толстый и тонкий край) при нагревании изменяют свою длину в продольном направлении (сжимаются). Куски мяса со сложным строением перимизия (наружный кусок тазобедренной части) при варке не только укорачиваются, но и изгибаются.
Нагревание кусков мяса до температур сваривания коллагена (55-65), хотя и снижает механическую прочность соединительнотканных прослоек, не обеспечивает их кулинарную готовность. Поэтому мясо нагревают до более высоких температур (80 и выше в центре кусков мяса), при которых происходит дальнейшее разрушение структура коллагена с образованием растворимого в горячей воде вещества, называемого глютином. Образование глютина ослабляет механическую прочность прослоек соединительной ткани. Происходят размягчение мяса. Чем выше содержание соединительной ткани и сложнее ее структура, тем больше требуется времени для доведения мяса до готовности и выше должна быть степень деструкции коллагена. С увеличением продолжительности варки кусков мяса количество образовавшегося в них глютина увеличивается в 3,5 раза, что приводит к снижению сопротивления резанию вдоль мышечных волокон. В течение одного и того же времени варки в разных крупнокусковых полуфабрикатах образуется неодинаковое количество глютина, а это указывает на различную гидротермическую устойчивость коллагена в них. С увеличением степени деструкции коллагена уменьшается сопротивление резанию. Куски мяса из различных частей туши требуют разной продолжительности варки для доведения их до состояния кулинарной готовности.
Снижение прочности мяса вдоль мышечных волокон в процессе тепловой обработки, обусловленное распадом коллагена, определяет степень кулинарной готовности продукта и его консистенцию. В мясе, доведенном до готовности, часть коллагена находится в денатурированном состоянии, а другая его часть в результате деструкции коллагена перешла в глютин. Количество коллагена, перешедшего в глютин, составляет 20-45%. Более высокая степень деструкции коллагена является нежелательной, так как ухудшает консистенцию кулинарных изделий, затрудняет нарезку порционных кусков, а при чрезмерном распаде коллагена может произойти полное разрушение структуры продукта (варка мясных студней). Основной причиной размягчения мяса при тепловой обработке является переход коллагена в глютин в количестве, обеспечивающим кулинарную готовность. Температура в центре изделия к моменту достижения готовности составляет 90-94. Жарка не может обеспечить надлежащего снижения прочности перимизия полуфабрикатов, так как при жарке исключается возможность длительного воздействия воды на коллаген, что замедляет переход коллагена в глютин. Растворы глютина при охлаждении образуют студни. Прочность студней зависит от концентрации глютина и продолжительности нагрева. Студни при концентрации глютина 3-4% хорошо сохраняют форму. Длительный нагрев глютина снижает его студнеобразующую способность за счет дальнейшего распада глютина и накопления низкомолекулярных соединений (глютоз).