Замораживание мяса

Обработка продуктов  /  Обработка мяса
Теги: мясо обработка мяса

С целью предотвращения мяса и мясопродуктов от микробиальной порчи и для подготовки их к последующему длительному низкотемпературному хранению применяют замораживание. Глубина замораживания обусловливается предполагаемым температурным режимом хранения, который подбирают, исходя из необходимости практически полного исключения возможности развития микроорганизмов и сохранения высокого качества мяса. Скорость замораживания решающим образом влияет на кристаллообразование при вымерзании влаги в тканях, на равномерность распределения в них кристаллов льда, их количество и размеры. От размеров образующихся кристаллов зависит степень сохранения целостности естественной структуры тканей. С равномерностью их распределения тесно связана степень восстановления начального состояния при размораживании тканей. Скорость замораживания влияет на экономичность процесса. Замораживание мяса рассматривается как процесс замерзания тканевой жидкости, которая представляет собой белковый золь, содержащий растворенные органические и неорганические вещества с криоскопической точкой ниже 0°С При понижении температуры ниже криоскопической точки начинает вымерзать чистая вода и увеличиваться концентрация оставшейся жидкой фазы. Это ведет к понижению криоскопической точки оставшейся жидкой фазы, поэтому до определенного предела, по мере снижения температуры, вымерзают все новые количества воды, но какая-то часть жидкой фазы остается незамерзшей. При —1,5° С вымерзает около 30% воды при —8°С — около 80%, при —33° С остается в жидком состоянии около 8%. Температура, при которой раствор полностью замерзает, называется криогидратной точкой. Криогидратная точка тканевой жидкости находится в границах от —59 до —64° С. Процесс кристаллообразования происходит следующим образом. При снижейии температуры наблюдается увеличение вязкости жидкости и уменьшение скорости движения частиц. В тех частях жидкости, где достигается переохлаждение ниже криоскопической точки (—44—5° С), образуются зародыши кристаллов. Это первая фаза кристаллообразования. Так как в этот момент выделяется скрытая теплота кристаллизации, температура переохлажденной жидкости повышается и образование новых зародышей становится невозможным. Начинается вторая фаза кристаллообразования — рост образовавшихся кристаллов. Чем выше скорость теплоотвода во внешнюю среду, тем больше число образующихся кристаллов и меньше размеры каждого из них. При замораживании тканей центры кристаллизации образуются раньше в межклеточном пространстве, так как межклеточная жидкость имеет несколько менынунэ концентрацию и более высокое значение криоскопической точки, чем внутриклеточная. Но, как только они образуются, концентрация межклеточной жидкости и ее осмотическое давление возрастают. Возникает диффузионный перенос воды из клетки в межклеточное пространство. При относительно небольшой скорости теплоотвода происходит рост кристаллов только в межклеточном пространстве. В клетках кристаллы не образуются, но они обезвоживаются. При высокой скорости теплоотвода кристаллы образуются также и в клетках. Образование крупных кристаллов льда в практике замораживания мяса — явление нежелательное. При замораживании воды объем увеличивается примерно на 10%. Образующиеся крупные кристаллы расширяют межклеточное  пространство и разрушают соединительнотканные прослойки своими острыми гранями. Ткань разрыхляется, мышечные волокна деформируются, а иногда и разрушаются. Размеры и характер распределения кристаллов в тканях и связанная с этим степень разрушения морфологических структурных элементов определяют размеры потерь тканевой жидкости (мясного сока) при размораживании мяса и его последующей механической обработке (обвалке, жиловке). Продукт, поступающий на замораживание, за исключением случаев домораживания, обычно имеет температуру выше криоскопической. Поэтому процесс замораживания складывается из трех этапов: охлаждение продукта до криоскопической температуры, собственно замораживание (кристаллизация основной массы влаги) и доведение температуры продукта до заданной. В любой момент замораживания температура внешнего слоя продукта ниже температуры в каждой другой точке, расположенной глубже. По мере замораживания продукта граница между замерзшим и незамерзшим слоями перемещается к центру. Промежуток времени, в течение которого температура центрального слоя продолжает оставаться выше криоскопической, зависит от скорости теплоотвода и толщины замораживаемого продукта. Образование кристаллов в поверхностном слое при любых условиях замораживания происходит очень быстро. Вследствие вымерзания части воды в поверхностном слое концентрация жидкой фазы в нем возрастает. В результате возникает перенос воды из внутреннего незамерзшего слоя в поверхностный. В том случае, если скорость теплоотвода невелика и, следовательно, скорость распространения замерзшего слоя вглубь значительно меньше скорости диффузии, значительная часть влаги перемещается по направлению к поверхности продукта. Распределение вымерзшей воды тем более неравномерно, чем глубже расположен слой. Таким образом, скорость замораживания животных тканей предопределяет характер перераспределения вымерзшей воды не только между клетками и межклеточным пространством, но также и по толщине замораживаемого продукта. Полного выравнивания температуры по толщине продукта можно достигнуть лишь в течение очень длительного срока. Поэтому замораживание заканчивают в тот момент, когда средняя температура его окажется несколько ниже температуры его последующего хранения. Повышение скорости замораживания благоприятно отражается на качестве мяса, способствует снижению усушки, делает процесс более экономичным. Наибольшее значение для увеличения скорости теплоотвода имеют: агрегатное состояние среды, скорость ее движения и температура. Замена воздушной среды жидкой позволяет повысить коэффициент теплоотдачи более чем в 20 раз. Применение циркуляции воздуха со скоростью порядка 10 м/с повышает коэффициент теплоотдачи в 3—4 раза. Замораживание продуктов малых размеров (гормональное сырье) может осуществляться во взвешенном состоянии в потоке воздуха, пропускаемого через слой продукта. Скорость теплоотвода возрастает пропорционально разности температур продукта и среды, которую можно увеличить снижением температуры. В практических условиях для замораживания гормонально-ферментного сырья применяют температуры до —60° С. Одним из последних достижений в области холодильной обработки является криогенное замораживание, когда происходит прямое соприкосновение с хладагентом (жидким воздухом и азотом, а также твердой углекислотой). Жидкий азот широко применяется и является наиболее перспективным. Это связано с тем, что азот как инертный газ даже при непосредственном контакте с охлаждающими пищевыми продуктами не вызывает нежелательных реакций, а также подавляет жизнедеятельность бактерий. Потребность в производственной площади и издержки на оборудование и обслуживание значительно меньше, чем при воздушном замораживании. Ввиду значительной разницы температур между хладагентом и продуктом процессы замораживания протекают значительно быстрее, а усушка и усадка продуктов значительно меньше, чем при воздушном замораживании. Замораживание продуктов с применением жидкого азота может бытъ организовано в следующих вариантах: непосредственным погружением продукта в жидкий азот или его орошением с помощью холодных паров, а также различными комбинациями этих способов. При погружении продукта в жидкий азот практически трудно осуществить регулирование температурного режима из-за быстрого понижения температуры продукта, вызванного интенсивным теплообменом между ним и хладагентом. Кроме того, не используется скрытая теплота, которая выделяется при испарении жидкого азота. Комбинированный метод, включающий замораживание продукта путем орошения жидким азотом с предварительным охлаждением его за счет холодных паров, образующихся в зоне орошения, в настоящее время наиболее распространен. Преимуществами такого метода являются наиболее полное использование скрытой теплоты хладагента, возможность использования системы автоматического контроля и регулирования процесса. В процессе замораживания продолжается влагообмен с окружающей средой, в результате чего мясо подвергается усушке. Величина усушки во время замораживания зависит от продолжительности замораживания и сокращается при понижении температуры среды в зависимости от вида и свойств мясопродуктов. Так, снижение температуры замораживания с —12 до—23° С уменьшает усушку при замораживании говядины на 23—25%, субпродуктов —на 43%, птицы — на 25—50 %. С увеличением скорости движения воздуха повышается интенсивность испарения влаги и сублимации льда с поверхностного слоя продукта, но суммарная усушка (с учетом сокращения длительности замораживания) снижается. В условиях замораживания активность ферментов резко падает, но сохраняется даже при весьма низких температурах. Резкое торможение автолитических процессов при быстром замораживании имеет первостепенное значение при консервировании эндокринно-ферментного сырья. В связи с этим при медленном замораживании поджелудочной железы активность вырабатываемого из нее инсулина в несколько раз меньше, чем при быстром. Медленное замораживание печени приводит к снижению антианемического фактора печеночных препаратов. Скорость отдельных ферментативных процессов при замораживании изменяется неодинаково. При замораживании мясопродуктов уменьшается водосвязывающая способность тканей. Это зависит от глубины развития автолиза тканей и от степени разрушения структуры тканей кристаллами льда. В зависимости от скорости замораживания мясной сок, выделяющийся во время размораживания, содержит от 2 до 8% сухого остатка, а выделяющийся при механическом воздействии на мясо (обвалка, жиловка) — от 6 до 10% сухого остатка. В составе сухого остатка мясного сока содержится около 80% белковых и 20% экстрактивных веществ. Замораживание обычно сопровождается отмиранием 90— 99% количества клеток, но полное отмирание наблюдается чрезвычайно редко. Наиболее губительно на микроорганизмы действуют температуры от —6 до —12° С. Многие плесени выдерживали температуру —18° С в течение 10—12 месяцев. Воздействие низких температур даже в течение неопределенно длительного времени не обеспечивает стерилизации продукта, а тем более уничтожения бактериальных токсинов. Непосредственными причинами приостановки жизнедеятельности и отмирания микрофлоры являются нарушение обмена веществ и повреждение структуры клетки. Чем крупнее и сложнее организм, тем чувствительнее он к низким температурам и тем быстрее его клетки отмирают при замораживании и выдержке при низких температурах. Мясные паразиты погибают быстрее микробов. Их гибель наступает при —12° С через 48 ч. На этом основан один из способов обезвреживания финнозного мяса.

Автор:  Елена Челнокова

Показать все статьи