E42 Plastizität Fleisch

Thema

Dieses Fleisch ist ein komplexes biomechanisches Material, dessen Textur, Festigkeit, Saftigkeit und Kaubarkeit von der Struktur seiner Muskelfasern, des Kollagens und des Fetts abhängen. Anders als das elastische, reversible Verhalten von Brotteig (ein weiteres Beispiel für dieses Material) beschreibt die Plastizität dieses Fleisches bleibende Verformungen, die sich nach dem Schneiden, Anbeißen oder Zerdrücken nicht mehr zurückbilden. Wird die Streckgrenze des Fleisches überschritten, bleibt die Verformung dauerhaft bestehen.

Das Von-Mises-Kriterium definiert diese Streckgrenze für Fleisch – die Spannung, bei der es dauerhaft nachgibt. Dieses Von-Mises-Kriterium ist das am weitesten verbreitete Modell für ein isotropes Material, also ein Material ohne Vorzugsrichtung. Bei diesem Fleisch hingegen hängt die Streckgrenze aufgrund der Anisotropie seiner Muskelfasern von der Schnittrichtung ab. Führt man den Schnitt in Faserrichtung statt senkrecht dazu aus, ergibt sich je nach Schnittrichtung eine andere Streckgrenze.

Die Fließgrenze des Fleisches sinkt mit steigender Kochtemperatur drastisch: Innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs denaturiert das Kollagen und wandelt sich durch Hydrolyse in Gelatine um, wodurch das Fleisch deutlich zarter wird. Diese Abhängigkeit der Fließgrenze von der Kochtemperatur lässt sich durch die Arrhenius-Gleichung beschreiben: Eine höhere Kochtemperatur führt gemäß dieser Gleichung zu einer niedrigeren Fließgrenze und somit zu zarterem Fleisch.

Die Fließgrenze nimmt mit steigender Kochtemperatur dramatisch ab. Der Warner-Bratzler-Test ist der Industriestandard zur Messung der Zähigkeit dieses Fleisches: Eine Klinge mit dreieckigem Querschnitt durchtrennt eine zylindrische Fleischprobe, und die zum Durchtrennen des Schnitts maximal erforderliche Kraft wird gemessen. Eine maximale Kraft unterhalb eines niedrigen Schwellenwerts gilt als charakteristisch für zartes Fleisch, während eine maximale Kraft oberhalb eines höheren Schwellenwerts als charakteristisch für zähes Fleisch gilt. Da die Fließgrenze dieses Fleisches, die bereits durch die Kochtemperatur reduziert ist, niedriger ist, ist auch die im Warner-Bratzler-Test gemessene maximale Kraft geringer.

Dieses Modell mit seiner niedrigeren Streckgrenze und dem durchgeführten Warner-Bratzler-Test weist daher eine Bruchzähigkeit auf – die Fläche unter der Spannungs-Dehnungs-Kurve des Fleisches bis zum Bruchpunkt –, die die wahrgenommene Kaubarkeit beim Verzehr widerspiegelt: Eine hohe Bruchzähigkeit erfordert folglich mehr Kauaufwand, um das Fleisch vollständig zu zerkleinern. Fleisch, das bei niedriger Temperatur über einen längeren Zeitraum durchgegart wurde, besitzt eine geringere Bruchzähigkeit als dasselbe Fleisch, das auf andere Weise zubereitet wurde. Dies liegt daran, dass das Kollagen im Fleisch bei dieser anhaltend niedrigen Temperatur hydrolysiert, ohne dass die Proteinfasern wie bei einer intensiveren Garmethode aushärten. Die längere Garzeit bei dieser niedrigen Temperatur führt zu einer stärkeren Kollagenhydrolyse und somit zu einer geringeren Bruchzähigkeit.

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