Обработке

На качество мяса после убоя значительное влияние оказывают его термическое состояние и условия хранения . В зависимости от температуры в толще мышц бедра мясо в тушах, полутушах и четвертинах подразделяют на парное, остывшее, охлажденное, подмороженное, замороженное и размороженное. К парному относят мясо непосредственно после убоя и переработки скота, имеющее температуру не ниже 35 °С. Остывшим считают мясо после разделки туш с температурой не выше 12 °С. Охлажденным - мясо после разделки туш, температура которого составляет от 0 до 4 °С. К подмороженному относят мясо после холодильной обработки, имеющее температуру в бедре на глубине 1 см -3 ... 5 °С, а на глубине 6 см 0.. .2 °С. При хранении тем­пература по всему объему полутуши должна быть от -2 до -3 °С. Замороженное мясо охлаждают до температуры в толще мышц не выше -8 °С. Размороженное мясо должно иметь температуру не ниже 1 °С. Состояние мяса с температурой в толще мышц бедра от 35 до 12 °С и от -3 °С до -8 °С является промежуточным. В первом случае мясо подлежит холодильной обработке до охлажденного или замороженного состояния, во втором - до замороженного.

Температуру парного, остывшего, охлажденного и замороженно­го мяса всех видов скота измеряют в толще мышц бедренной части, а передних четвертин говядины и конины - в толще мышц лопаточной части на глубине не менее 6 см. В подмороженном мясе по окончании процесса измеряют температуру бедренной или лопаточной части на глубине 1 и 6 см, а в процессе хранения - на глубине не менее 6 см.

Если парное мясо сразу не перерабатывают, то в случае кратковременного хранения его охлаждают, совмещая с процессом созревания, а при длительных сроках хранения замораживают с целью создания промышленных и продовольственных запасов.

Непосредственно после убоя мясо обычно обсеменено в небольшой степени: на 1 см поверхности свежего мяса при соблюдении санитарных требований переработки насчитывают от нескольких до десятков тысяч микроорганизмов, среди которых около 20 родов бактерий (кокковые формы - Micrococcus, Staphylococcus; палочковидные неспоровые - Pseudomonas, Achromobacter, Aeromonas, Esherichia, Aero-bacter, Proteus, Salmonella, Lactobacillum, Miccrobacterium; палочковидные спорообразующие - Bacillus, Clostridium и др.), 10 родов плесне­вых грибов (Micor, Penicellium, Cloclosporium и др.), а также дрожжи Torulopsis, Rhodotorula и др. В дальнейшем все эти микроорганизмы активно развиваются в мясе, которое является для них хорошей питательной средой. Холодильная обработка, под которой понимают процессы охлаждения, подмораживания, замораживания и размораживания, задерживает микробиальную порчу, тормозит протекающие в нем автолитические процессы и обеспечивает высокую степень сохранения пищевой ценности и органолептических показателей по сравнению с другими способами консервирования

В зависимости от температуры в толще мышц после холодильной обработки выделяют мясо охлажденное, подмороженное, замороженное и размороженное.

Охлажденное мясо получают после охлаждения разделанных туш до температуры 0- 4 °С. Оно имеет неувлажненную поверхность с корочкой подсыхания. В охлажденном мясе микробиологические и биохимические процессы сильно замедлены действием низких темпе­ратур, поэтому исключается возможность быстрой его порчи. Охлаж­дение не только замедляет жизнедеятельность микроорганизмов, но и вносит изменения в их состав. Так, мезофильные микроорганизмы (Salmonella, Staphylococus) прекращают рост и размножение при тем­пературе 5 °С и выше, в то время как психрофильные размножаются и растут при 0-5 °С.

При охлаждении и последующем хранении изменяется цвет мышечной ткани - от ярко-красного (благодаря взаимодействию пигмента с кислородом и образованию оксимиоглобина) до темного. Потемнение поверхности мяса происходит вследствие увеличения концентрации пигмента и образования метмиоглобина за счет окисления железа. Контакт продукта с кислородом воздуха приводит к окислению липидов, в результате чего происходит накопление свободных жирных кислот, пероксидов, альдегидов и других веществ.

На характер и глубину изменений в мясе при охлаждении влияют вид и качество сырья, а также режимы холодильной обработки. Так, в зависимости от величины туш, упитанности, температуры, относительной влажности и циркуляции воздуха во время охлаждения потери массы мяса составляют от 0,7 до 2%.

Испарение влаги с поверхности мяса в процессе его охлаждения приводит к увеличению концентрации растворенных компонентов и понижению величины av Уровень влагосодержания обусловлен составом мышечной ткани, количеством жира, глубиной и характером автолитических процессов, условиями и параметрами холодильной обработки (относительной влажности, температуры, скорости движения воздуха).

Перед охлаждением рассортированные по величине и упитанности полутуши говядины и свинины подвешивают на крючья подвесных путей так, чтобы внутренние их стороны были обращены навстречу нагнетаемому воздуху, а сами они не соприкасались между собой. Для получения мяса хорошего товарного вида и стойкого при хранении, сокращения потерь массы при холодильной обработке охлаждать мясо надо быстрее за счет понижения температуры в камере и повышении скорости движения воздуха.

Охлаждают мясные полутуши в воздушной среде различными способами: одно-, двух- и трехстадийным, программным и др. Одностадийное (медленное) охлаждение мясных полутуш осуществляют воздухом при температуре 0 °С и ниже при его принудительной циркуляции. Для говяжьих полутуш температура воздушной среды может быть понижена до -2 °С, а для свиных - до -5 °С. Скорость движения среды составляет 0,5 - 0,8 м/с. При этом продолжительность процесса охлаждения говяжьих и свиных полутуш в среднем составляет 24-14ч.

Быстрое охлаждение мясных полутуш - двух- и трехстадийное, а также программное - предусматривает применение переменных параметров воздушной среды. Постадийное охлаждение полутуш может осуществляться в одной или разных камерах, при этом на первой ста­дии свиные полутуши охлаждают в воздушной среде при температуре —10...—12 °С в течение 1,5 ч, на второй стадии - при температуре -5...-7 °С в течение 2 ч, а при доохлаждении (с целью равномерного распределения температуры по толщине полутуш) температура поддерживается на уровне О °С в течение 6 - 8 ч. На первой и второй стадиях скорость движения воздуха составляет 1-2 м/с, а при доохлаждении она не превышает 0,5 м/с. При охлаждении говяжьих полутуш температуру на первом этапе поддерживают не ниже -8 °С, а затем при доохлаждении 0 °С. Скорость движения воздуха также равна 1 - 2 м/с, а при охлаждении - не более 0,5 м/с.

При двух- и трехстадийном охлаждении мясных полутуш потери массы сокращаются на 20 - 30% вследствие сокращения продолжительности процесса по сравнению с одностадийным способом охлаждения.

При программном охлаждении говяжьи полутуши вначале обра­батывают при температуре -4...-5 °С и скорости движения воздуха 4-5 м/с, а затем при переменной или постоянной температуре 0 °С и переменной скорости движения, изменяющейся по заданной программе от начальной до 0,5 м/с.

Известен также способ охлаждения мясных полутуш в воздушной среде, насыщенной водяным паром. При этом подаваемый в камеру охлаждения охлажденный и перенасыщенный паром воздух смешивается с внутренним и образует туман. Капельки влаги при соприкосновении с теплой поверхностью полутуш испаряются. В данном случае достигается сокращение продолжительности процесса на 6 - 8 ч по сравнению с одностадийным охлаждением, а потери массы уменьшаются на 0,5 - 0,6%.

Отечественными учеными разработан метод гидроаэрозольного охлаждения говяжьих и свиных полутуш. Он заключается в том, что полутуши, имеющие температуру в толще бедра 35-37 °С и на поверхности 20-25 "С, орошают через форсунки тонкодиспергированной водой температурой 9 °С при скорости подачи 1-2 м/с. Через 3 ч охлаждения температура в толще бедра и на поверхности достигает соответственно 22-24 и 10-12 °С, после чего мясо доохлаждают в камерах при 0.. .-1 °С в течение 10 — 13 ч. Общая продолжительность охлаждения не превышает 16 ч. Такой способ охлаждения позволяет снизить потери массы, однако увлажнение поверхности мяса значительно сокращает срок его хранения [19,21].

В последнее время начинает внедряться способ охлаждения мяса и мясопродуктов под избыточным (0,1 - 0,35 МПа) давлением охлажденного до 0-2 °С воздуха. Применение избыточного давления позво­ляет существенно сократить потери массы мяса.

Охлажденное мясо с температурой в толще бедра 0-4 °С хранят (с учетом транспортирования) в подвешенном состоянии в холодильных камерах при скорости движения воздуха не более 0,2 м/с и относительной влажности воздуха 85%: говядину в полутушах и четвертинах при -1,0 °С не более 16 сут, телятину в полутушах при 0 °С - не более 12 сут, свинину в полутушах при -1 °С - не более 12 сут, баранину в тушах при -1 °С - не более 12 сут.

При хранении охлажденного мяса убыль массы зависит от его вида (свинина теряет меньше, чем говядина и баранина) и упитанности, условий и продолжительности хранения. Упитанные туши сохраняются дольше, потому что жировая ткань по сравнению с мышечной менее благоприятна для развития микроорганизмов. Величина потерь массы через 3 сут хранения охлажденного мяса составляет для.говядины I и П категорий соответственно 0,58 и 0,64%, свинины жирной и мясной -0,40 и 0,48, баранины и козлятины I и П категорий - 0,66 и 0,74%.

Снизить усушку мяса в период охлаждения можно, повышая с помощью специальных технических средств относительную влажность воздуха до значения, близкого к 100%, или сокращая продолжительность охлаждения путем рационального распределения направления движения воздуха в холодильной камере. Уменьшения усушки можно достичь, также обернув полутуши простыней или упаковав их в полимерные пленочные материалы. Применение последнего способа способствует также сохранению внешнего вида мяса, задерживает обесцвечивание жира, сохраняет естественный цвет мяса, предотвращает образование морщинистости на поверхности туши и позволяет улучшить санитарно-гигиенические условия охлаждения, т.е. замедлить процесс порчи.

Продолжительность процесса охлаждения полутуш говядины массой до 110 кг, полутуш свинины массой до 45 кг и баранины в тушах до 30 кг от начальной температуры 35 °С до 0-4 °С при различных параметрах воздуха приведена в табл. IV. 10. При загрузке камеры охлаждения мясом, полученным от скота повышенных весовых кондиций, продолжительность процесса увеличивается на 10% против указанной в таблице.

Таблица 24. Продолжительность процесса охлаждения полутуш говядины

Анализируя вышеприведенные методы охлаждения мясных туш, следует отметить, что при медленном охлаждении поверхность туш покрывается сплошной, чрезмерно толстой корочкой подсыхания, которая под действием влажного воздуха может набухать, что снижает устойчивость мяса. Кроме того, на поверхности таких туш создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов, что отрицательно сказывается на последующем хранении охлажденного мяса. При быстром же охлаждении на поверхности туши образуется проницаемая и прозрачная корочка подсыхания, что обеспечивает поглощение кислорода и способствует стабилизации красного цвета и хорошему товарному виду мяса в течение длительного времени. К достоинствам данного метода следует отнести также сокращение продолжительности процесса, резкое снижение потерь массы мяса и достаточно высокую его стойкость при хранении.

В процессе послеубойного хранения мяса последовательно развиваются автолитические процессы и связанные с ними физико-химические и микроструктурные превращения тканей, которые приво­дят к изменению консистенции, сочности, вкуса, аромата и водосвязывающей способности мяса (об этом подробно было сказано ранее). Температурный режим охлаждения не только определяет интенсивность гликолитических процессов, но и влияет на характер изменения белковых систем и устойчивость белков к воздействию ферментов. При быстром охлаждении говядины и баранины на первом этапе воздействия холода может измениться ход автолитических процессов вследствие развития так называемой холодной контрактации, приводящей к увеличению жесткости мяса, малоустраняемой при его длительном хранении, и снижению водосвязывающей способности, особенно в периферийных слоях туши. Развитие холодной контрактации обусловлено тем, что быстрое понижение температуры мышечной ткани приводит к нарушению действия кальциевого насоса в результате инактивации системы, регулирующей уровень АТФ в саркоплазматическом ретикулуме. Массированное выделение ионов кальция из саркоплазматического ретикулума стимулирует АТФ-ную активность миозина и распад АТФ саркоплазмы, что приводит к образованию поперечных мос­тиков между актином и миозином. Различия в изменении состояния миофибриллярных белков при разных режимах охлаждения сказыва­ются также и на атакуемости белков протеолитическими ферментами.

Повышение жесткости мяса при быстром охлаждении связано и с ингибированием процессов автолиза.

С целью устранения холодной контрактации некоторые специалисты предлагают выдерживать мясо после убоя при температуре 10-15 °С в течение 10-12 ч. Однако такой температурный режим может способствовать росту микробиологической обсемененности.

Улучшение качественных характеристик охлажденного мяса на стадии последующего хранения связано с частичной диссоциацией актомиозинового комплекса и распадом белков саркоплазмы и миофибрилл под действием протеаз, активность которых зависит от степени их выхода из лизосом и величины рН.

Наиболее ранним признаком порчи в обычных условиях хранения мяса в полутушах и крупных отрубах является появление слизи на их поверхности. При этом поверхность становится липкой, ухудшается товарный вид мяса, изменяются вкус и запах. Основная причина порчи охлажденного мяса - размножение психрофильной аэробной микрофлоры. Гнилостные микроорганизмы, развиваясь в кровеносных сосудах вблизи костей и суставов, выделяют продукты жизнедеятельности, ухудшающие органолептические свойства мяса. Патогенные и токсигенные бактерии, выжившие на мясе при низких температурах, в случае создания условий для их развития могут стать причиной пищевых отравлений. Плесени появляются, прежде всего, на тех участках поверхности мяса, возле которых затруднена циркуляция воздуха (затылочная впадина, зарез, паховые складки, внутренняя поверхность ребер). За редким исключением, они не проникают в глубь тканей более чем на 2 мм.

Помимо температуры на стойкость мяса к микробиологической порче при охлаждении и последующем хранении влияют первоначальное количество микроорганизмов на поверхности мяса, величина рН, влагосодержание поверхностных слоев мяса. Сроки хранения охлажденного мяса с рН выше 6,2 сокращаются более чем в 2 раза. Смещение величины рН мяса в кислую сторону при автолизе мяса повышает его стабильность к микробиологической порче.

Сроки хранения охлажденного мяса увеличиваются при использовании углекислого газа, ультрафиолетовых лучей, радиоактивного облучения, озона, антибиотиков, фитонцидов, влаго- и газонепроницаемой упаковки, вакуум-упаковки.

Подмороженное мясо после холодильной обработки имеет в бедре на глубине 1 см температуру -3.. .-5 °С, а на глубине 6 см 0.. .2 °С. Режимы подмораживания парного мяса приведены в табл. 25.

Таблица 25. Режимы подмораживания парного мяса

В процессе хранения температура по всему объему туши, полутуши, четвертины должна быть -2...-3 °С. Понижение температуры в поверхностном слое туши (на глубине 1 см) до -3...-5 °С позволяет увеличить продолжительность хранения мяса, уменьшить усушку и улучшить санитарно-гигиенические условия транспортирования. Поскольку толщина подмороженного слоя при этом способе холодильной обработки в области бедра не должна превышать 4 см, а температура в толще мышц бедра 0...-2 °С, нежелательные последствия льдообразования для структуры мышечной ткани и состояния белков минимальны.

При указанных режимах обработки в подмороженном мясе сохраняется направленность автолитических процессов, но скорость их развития замедляется. Состояние окоченения при 0 °С наступает на 10 - 12-е сутки (вместо 24 ч), а созревает мясо через 15-20 сут. Электростимуляция мяса перед подмораживанием позволяет значительно сократить сроки созревания и использования мяса в производстве.

В процессе хранения в подмороженном мясе происходит интен­сивное накопление свободных аминокислот, образуются летучие ароматические вещества (высшие спирты, неолы, сульфиты, альдегиды, кетоны, эфиры, жирные кислоты, амины и сложные смеси этих веществ). Состав ароматических веществ в охлажденном и подмороженном мясе одинаков.

Подмораживать рекомендуется мясо, предназначенное для транспортировки на небольшие расстояния. Подмороженное мясо хранится и транспортируется в подвешенном состоянии или в штабелях при температуре от -2 до -3 °С и относительной влажности воздуха не менее 90% не более 20 сут.

Мороженое мясо. Замораживание мяса благодаря предотвращению развития микробиологических процессов и резкому снижению скорости ферментативных и физико-химических реакций обеспечивает длительное низкотемпературное хранение мяса. Сохранение на мясе при замораживании и последующем хранении патогенных и токсигенных микроорганизмов, а также наличие активных ферментных систем погибшей микрофлоры предопределяют необходимость строгого соблюдения требуемых санитарно-гигиенических режимов обработки мяса. Вместе с тем качество, пищевая ценность и вкусовые достоинства мороженого мяса в результате необратимости происходящих при замораживании процессов ниже, чем у охлажденного мяса.

Замороженное мясо в соответствии с действующей НТД охлаждают до температуры в толще мышц не выше -8 °С. При замораживании из мясного сока, представляющего собой солевой раствор белка с растворенными органическими и неорганическими веществами и имеющего криоскопическую точку (температуру начала замерзания) -0,6... 1,2 °С, после ее достижения начинается вымораживание воды, что наряду с низкой температурой хранения создает неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, резко сокращает скорость биохимических процессов, протекающих в мясе под влиянием ферментов.

Замораживание сопровождается понижением концентрации и активности микроорганизмов без их полного уничтожения и инактивации ферментов. Устойчивость микробной клетки к замораживанию зависит от вида и рода микроорганизмов, стадии их развития, скорости и тем­пературы замораживания, состава среды. Поскольку некоторые виды микроорганизмов размножаются при -12 °С, мясо желательно замораживать до более низкой температуры и хранить при температуре ниже -15 °С. Замораживание и хранение мяса при такой температуре приводит к отмиранию большей части психрофильных и мезофильных микроорганизмов.

В период замораживания и при последующем хранении мяса в замороженном виде деятельность тканевых ферментов резко замедляется, но не приостанавливается даже при очень низких температурах; происходят автолитические изменения мяса. При этом чем быстрее замораживание, тем на более ранних стадиях задерживается распад гликогена, величина рН не успевает резко снизиться и меньше изменяются свойства мяса.

Помимо снижения температуры на уменьшение скорости автолитических изменений мяса положительно влияет и повышение концентрации солей в процессе замораживания: оно приводит к ингибированию большинства химических реакций. Наряду с этим в результате выхода ферментов из лизосом и относительного увеличения концентрации активаторов наблюдается интенсификация некоторых биохимических процессов.

Количество и величина образующихся при замерзании жидкости кристаллов льда, равномерность распределения его между клетками и межклеточным веществом, а также по толщине продукта зависят от скорости замораживания. Различия в условиях теплоотвода и влагораспределения по объему продукта определяют специфику льдообразования во внешних и внутренних зонах мяса. При медленном замораживании мяса (при температуре от -10 до -15 °С), т.е. относительно небольшой скорости теплоотвода, изменяется первоначальное соотношение объемов межклеточного и внутриклеточного пространства в ре­зультате диффузии влаги и фазового перехода воды: в межклеточном веществе образуются крупные кристаллы, а непосредственно в клетках, которые обезвоживаются, кристаллов нет. От размеров образующихся кристаллов льда зависит степень сохранения целостности структуры тканей, так как крупные кристаллы льда могут разрывать мышечные волокна.

С увеличением концентрации солей в клетках белок мышц частично подвергается денатурации. Снижение гидрофильных свойств белков и увеличение потерь мясного сока при размораживании и механической обработке мяса (обвалке, жиловке) связаны с разрушительным действием кристаллообразования на белковые коллоидные системы тканей и зависят от глубины развития автолиза тканей.

При быстром замораживании мяса (при температуре -35.. .-40 °С) кристаллы льда образуются не только в межклеточном пространстве, но и непосредственно в клетках. Быстрое замораживание предотвраща­ет значительное диффузионное перераспределение влаги и растворен­ных веществ, что способствует образованию мелких, равномерно рас­пределенных кристаллов. В этом случае характер распределения вымо­роженной воды мало отличается от характера распределения ее в свежем мясе и почти не вызывает гистологических изменений в мышечной ткани. Мясо быстрого замораживания имеет розовый оттенок, после оттаивания меньше отличается по вкусовым и питательным свойствам от охлажденного. В таком мясе белки денатурируют в меньшей степени, потери мясного сока, а также растворенных в нем белковых и экстрактивных веществ при размораживании уменьшаются вследствие сохранения способности белков к набуханию.

В зависимости от состояния мяса, направляемого на обработку, различают однофазный и двухфазный способы замораживания. Первый используют для обработки парного мяса, второй предусматривает охлаждение мяса и последующее его замораживание в охлажденном состоянии.

Режимы однофазного и двухфазного замораживания говяжьих полутуш приведены в табл. 26. Время замораживания свиных полутуш и бараньих туш составляет соответственно 80 и 60% от продолжительности замораживания говяжьих полутуш.

Таблица 26 Режимы однофазного и двухфазного замораживания говяжьих полутуш

Замораживание мяса в парном состоянии (однофазное заморажи­вание) имеет определенные преимущества перед двухфазным замора­живанием. Достоинством однофазного способа является сокращение продолжительности замораживания мяса, более эффективное исполь­зование производственных площадей. Потери массы при однофазном замораживании в зависимости от категории упитанности - 1,56-2,10%; при двухфазном замораживании они увеличиваются на 30-40%.

В связи с большей стойкостью к окислительным превращениям миоглобина мясо однофазной заморозки лучше сохраняет естествен­ную окраску при хранении. Мясо, замороженное в парном состоянии, имеет лучшие качественные показатели, дольше хранится.

Предельные сроки хранения мороженого мяса при различных температурах и относительной влажности воздуха 95-98% приведены в табл. 27.

Таблица 27. Предельные сроки хранения мороженого мяса при различных температурах и относительной влажности воздуха 95-98%

Понижение температуры в камере до -30 °С значительно увели­чивает сроки хранения. Вместе с тем интенсивность изменений в мо­роженом мясе тем меньше, чем ниже температура и короче срок хране­ния. В процессе хранения через некоторое время на поверхности замо­роженного мяса образуется обезвоженный губчатый слой, на котором активно протекают окислительные и гидролитические процессы, ад­сорбируются посторонние запахи, вследствие чего изменяется цвет, ухудшаются внешний вид и вкусовые качества мяса, снижается его пи­тательная ценность. Окислительные изменения белковых веществ в пористом внешнем слое приводят к резкому уменьшению водосвязы-вающей способности и увеличению жесткости мяса. В его жировой ткани накапливаются продукты окисления жира. Появляются салистый, затем постепенно усиливающийся прогорклый вкус и запах. Во время хранения мороженого мяса жировая ткань желтеет. Изменение жиро­вой ткани под действием кислорода играет определяющую роль для сроков хранения мяса.

Гидролитические и окислительные изменения жиров могут также влиять на состояние белков и привести к ухудшению их качества. В результате межмолекулярного взаимодействия свободных жирных ки­слот и продуктов их окислительной порчи с белками образуются белково-липидные комплексы, устойчивые к действию пищеварительных ферментов.

Длительное хранение замороженного мяса вызывает снижение содержания водорастворимых витаминов и приводит к потерям жирорастворимых витаминов, что отрицательно сказывается на пищевой ценности продукта. Цвет мороженого мяса по мере увеличения срока хранения становится более темным в результате концентрации пигмен­тов в высушенном слое мяса, а также вследствие окисления миоглоби-на и оксимиоглобина в метмиоглобин.

При длительном хранении животных тканей в замороженном виде на их состояние воздействуют различные изменения, сопутствующие кристаллизации льда, в частности агрегационные взаимодействия сократительных белков, обусловленные вымерзанием воды. Вымораживание воды увеличивает контакт белковых частиц, создает условия для образования прочных связей между активными группами белковых макромолекул, что сказывается на свойствах мяса: оно хуже переваривается, понижается растворимость белков и их гидрофильность, уменьшается количество адсорбционно-связанной воды.

Свойства мяса после его хранения существенным образом зависят от глубины автолитических изменений тканей к моменту полного замораживания. В мясе, замороженном в парном состоянии (однофазное замораживание), активность ферментов сохраняется достаточно хорошо. Процесс созревания его после размораживания во многом аналогичен созреванию немороженого мяса и приводит к повышению нежности и накоплению продуктов, придающих хороший вкус и аромат. Потери мясного сока и содержащихся в нем белков при размораживании и последующей обработке такого мяса относительно невелики, так как клеточные структуры разрушаются в нем менее интенсивно.

Двухфазное замораживание мяса, замороженного к моменту разрешения посмертного окоченения, по вкусовым свойствам не отличается от мяса, замороженного в парном состоянии. Однако во время раз­мораживания и особенно при последующей обработке такое мясо теряет много мясного сока вследствие нарушения в процессе предварительного автолиза многих микроструктур и целостности мембран. Созрева­ние такого мяса после размораживания не всегда приводит к достаточному улучшению нежности, что объясняется потерей активности ферментов, высвобожденных до замораживания из лизосом. Чем продолжительнее срок хранения мяса в мороженом виде, тем больше инактивируются ферменты.

Мясо в состоянии посмертного окоченения для замораживания непригодно, так как при его созревании после размораживания велики потери мясного сока, мясо остается дряблым и вместе с тем жестким, вкус и аромат его выражены плохо.

Преимущества быстрого замораживания мяса, отмеченные выше, могут быть сведены к минимуму в результате рекристаллизации, т.е. роста числа больших кристаллов льда вследствие диффузии водяного пара, происходящей из-за разницы давления пара над поверхностью кристаллов. Если в процессе хранения мяса в замороженном состоянии температура постоянно колеблется, то различия в величине кристаллов у медленно- и быстрозамороженных продуктов полностью исчезают. Возникновение крупных кристаллов льда в мясе при рекристаллизации вызывает деформацию и разрыв клетки, что при размораживании приводит к увеличению потерь мясного сока.

Негативное воздействие на качество пищевых продуктов при хранении их в замороженном состоянии могут также оказать сублимация льда, развитие окислительных реакций, конформационные и агрегационные изменения белков. Интенсивность развития указанных про­цессов во многом зависит от условий хранения продукта.

Замороженное мясо, рассортированное по видам и упитанности, хранят в плотно сформированных штабелях на напольных решетках или в стоечных поддонах, которые устанавливают один на другой в два -четыре яруса с помощью электропогрузчика. Оптимальная загрузка 1 м² грузового объема камеры замороженным мясом составляет для говядины в четвертинах 400 кг, в полутушах - 300, свинины в полуту­шах - 450, баранины и козлятины в тушах - 280 кг. Определяющим фактором увеличения сроков хранения пищевых продуктов является температурный режим. Понижение температуры хранения уменьшает потери массы продуктов и необратимые изменения их качества. Существенное значение имеет также стабильность температурного режима в процессе хранения. Колебания температуры способствуют увеличению кристаллов льда и сублимации влаги.

Значительно (в 8-9 раз) сократить усушку позволяет упаковыва­ние мяса в полиэтиленовые рукава, которые натягивают, на полутуши и четвертины и закрепляют на концах липкими лентами. В этом случае усушка для говядины I категории через 12 мес хранения составляет 0,28% .

При продолжительном хранении вследствие высыхания поверхности полутуш консистенция мяса уплотняется. Жир приобретает зернистую структуру и крошится. Мясо становится более темным из-за увеличения концентрации кровяных пигментов и перехода гемоглобина в метгемоглобин. По мере увеличения длительности хранения изменяется морфология мышечной ткани вплоть до исчезновения поперечной исчерченности мышц. Окончание срока хранения устанавливает ветеринарно-санитарная экспертиза в зависимости от степени высыхания поверхности, внешнего вида, потерь запаха и вкуса, прогоркания жира и плесневения мяса.

Мясо и субпродукты, предназначенные для промышленной переработки, целесообразно замораживать в блоках. В зависимости от вида сырья блоки бывают: говяжьи - высшего, первого и второго сортов, жирные и односортные с содержанием видимой и соединительной ткани не более 14%; свиные - нежирные, полужирные, жир­ные и односортные с содержанием видимой жировой и соединительной тканей не более 30%; бараньи - односортные; из жалованной мясной обрези - говяжьей, свиной и бараньей; из мяса говяжьих и свиных голов; из свиной щековины (баков); из шпика хребтового и бокового; из свиной грудинки, из соединительной ткани и хрящей от жиловки мяса, из свиной шкурки и из обработанных мясных субпродуктов; из мясной массы (говяжьей, свиной, бараньей, куриной, утиной). Блоки формируют после обвалки мяса.

В зависимости от формы и размеров блоки бывают четырех типов (табл. 28).

Таблица 28. Типы блоков и размеров

Блоки I типа могут быть в виде усеченной пирамиды, остальные -в форме прямоугольного параллелепипеда. Сырье в блоках должно быть плотно уложено, за исключением блоков из трахей, калтыков, а также говяжьих, свиных и бараньих хвостов. Из мясной массы выраба­тывают блоки II и Ш типов. Температура в толще замороженного блока не выше -8 °С.

Для замораживания мяса в блоках используют различные упако­вочные материалы, в частности синтетические полимерные пленки с низкой газо- и паропроницаемостью, устойчивые к действию хладагента и компонентов пищевых продуктов (воды и жира), обладающие необходимой механической прочностью в широком диапазоне температур. Для упаковывания продукта сложной формы применяют усадочные пленки, обеспечивающие плотное облегание продукта.

В морозильных камерах блоки замораживают при температуре воздуха не выше -23 °С в тазиках-формах, размещенных на стеллажах или на этажерках, передвигаемых по подвесным путям, а также в штабелях с укладкой на поддоны или напольные решетки в шахматном порядке с соблюдением воздушных зазоров между формами. В скороморозильных туннелях блоки обрабатывают при температуре -30 °С и побудительной циркуляции воздуха в тазиках-формах, размещенных на этажерках, передвигаемых по полу с помощью специальных конвейеров на колесиках. Продолжительность замораживания блоков из мясо­продуктов в морозильных камерах составляет: сразу после технологической обработки - не более 36 ч, охлажденных - не более 30 ч; в туннелях - соответственно не более 10 и 8 ч. Выемку замороженных бло­ков осуществляют вытряхиванием их из форм (без отепления форм и продукта). Для замораживания блоков применяют также скороморо­зильные роторные агрегаты АРСА и другие, использующие принцип непрямого контакта продукта с хладоносителем или хладагентом тем­пературой от -30 до -35 °С. При этом способе продолжительность за­мораживания блоков высотой 75 мм из охлажденных мясопродуктов составляет - не более 3 ч, из мяса и субпродуктов сразу после их тех­нологической обработки, а также из остывшего шпика и грудинки - не более 4 ч.

На отечественных предприятиях для замораживания блоков ис­пользуют также скороморозильные мембранные аппараты марки ФМБ путем непрямого контакта с хладоносителем, температура которого должна быть не выше -23 °С. В этом случае продолжительность замо­раживания блоков высотой 95 мм из охлажденных мясопродуктов со­ставляет в зависимости от температуры хладоносителя от 3 ч 15 мин до 4 ч 15 мин.

Мясо и мясопродукты замораживают в воздухе, в растворах со­лей или некоторых органических соединений, в кипящих хладагентах, при контакте с охлаждаемыми металлическими пластинами. В зависи­мости от применяемого способа и характеристики продукта устанавли­вают скорость и глубину замораживания. Еще больше (в 1,5-2 раза) позволяет сократить продолжительность процесса контактное взаимо­действие продукта с низкотемпературной поверхностью.

Предложен двухстадийный способ замораживания мясопродук­тов в плиточных морозильных аппаратах. Для увеличения контактной поверхности и удаления воздушных полостей из мясного блока, а также создания антиадгезионного слоя на первой стадии холодильной обработки наружный слой продуктов подмораживают с одновременным подпрессовыванием. Продолжительность процесса при давлении 0,03-0,04 МПа и температуре охлаждающей поверхности -40 °С составляет 2-5 мин. Затем сформированные блоки направляют в плиточный моро­зильный аппарат, где их замораживают. Применение этого способа по­зволяет повысить производительность аппаратов в результате сокра­щения продолжительности замораживания, обусловленного увеличе­нием контактирующей поверхности мясного блока и отсутствием в нем воздушного пространства.

Сроки хранения упакованных замороженных мясных и субпродуктовых блоков приведены в табл. 29. Плотность укладки замороженных блоков в 1 м² камеры в зависимости от геометрических разме­ров составляет 650-800 кг.

Таблица 29. Сроки хранения упакованных замороженных мясных и субпродуктовых блоков

Размораживают блоки из субпродуктов, а также используемые в консервном производстве блоки из жилованного мяса при температуре 20 °С, относительной влажности воздуха не менее 85% и скорости движения воздуха в камере не более 0,6 м/с. Замороженные блоки из жилованного мяса отечественного производства, направляемые на промышленную переработку, размораживанию не подвергают.

Размороженное мясо в промышленной практике применяют при производстве колбасных изделий, консервов и полуфабрикатов. Размо­раживание производят повышением температуры в искусственно созданных условиях. В качестве теплоносителя используют воздух, воду или различные растворы, пар. В промышленной практике наиболее распространен способ размораживания мяса в воздушной среде.

Размораживание мяса осуществляют при температуре воздуха 20 ± 2 °С, относительной влажности не менее 90%, скорости движения воздуха у бедер полутуш - от 0,2 до 1 м/с. Размораживание мяса считается законченным, когда температура в толще мышц бедра и лопатки у костей достигнет 1 °С. Продолжительность размораживания при скорости движения воздуха от 0,2 до 0,5 м/с составляет для полутуш говядины массой до 110 кг не более 30 ч, свиных полутуш массой до 45 кг -не более 24 ч, бараньих туш массой до 30 кг - не более 18 и 10 ч.

Сократить продолжительность процесса размораживание мяса позволяет использование паровоздушной среды: при 20- 25 °С для говяжьих полутуш до 10-15 ч.

Иногда для размораживания мяса применяют холодную или теп­лую (30 °С) воду (посредством погружения или орошения). При использовании этого метода улучшается теплообмен, устраняется возможность развития окислительных процессов. Однако контакт продукта с жидкостью приводит к извлечению из поверхностных слоев растворимых компонентов и поглощению ими воды. Этого можно избежать за счет применения упаковочных материалов, предотвращающих непосредственный контакт продукта с жидкостью.

Перспективным способом является размораживание продукта в среде насыщенного пара при пониженном давлении. При размораживании мясных блоков и отрубов целесообразно проводить нагрев при остаточном давлении 1,94 - 2,20 кПа и температуре 17-19 "С. Размораживание в условиях вакуума существенно сокращает продолжительность процесса и обеспечивает хорошие санитарно-гигиенические условия.

Скорость размораживания при высоком качестве продукта можно повысить, используя специальные установки.

Высокое качество продуктов обеспечивается при сверхчастотном нагреве. Использование энергии электромагнитного поля СВЧ позволяет существенно сократить продолжительность процесса, улучшить санитарно-гигиенические показатели продукта, устранить потери массы и растворимых компонентов. Эффективность применения СВЧ-нагрева во многом определяется степенью однородности свойств разморажи­ваемого продукта.

Во время медленного размораживания на воздухе при температуре от 0 до 4 °С кристаллы льда оттаивают постепенно и белки мяса полнее поглощают образующийся мясной сок. Мясо, быстро размороженное в паровоздушной среде при температуре около 18 °С, имеет хороший вид и почти не дает потерь. Мясо, размороженное при температуре 30-35 °С, дает привес до 2% за счет поглощения влаги из окружающей среды, хотя частично теряет мясной сок с содержащимися в нем белками. В зависимости от условий размораживания потери мяс­ного сока составляют от 0,5 до 3%.

Лучшими качественными показателями обладает мясо, размороженное при 20 °С и относительной влажности воздуха 95%. Поверхность его после размораживания влажная, цвет розовый, консистенция удовлетворительная, запах свежий. После окончания размораживания мясо обмывают водопроводной водой (полутуши и четвертины говядины и бараньих туш температурой не выше 25 °С; свиные полутуши - не выше 35 °С), подвергают 10-минутной выдержке для стекания воды, зачищают загрязненные места, взвешивают и транспортируют в накопители сырьевых цехов.

Вследствие необратимых изменений некоторых качественных показателей в период замораживания и последующего хранения исходные свойства продукта полностью не восстанавливаются даже при оптимальных условиях размораживания.

Важным показателем качества размораживания служит степень потери мясного сока. Часть мясного сока вытекает из мяса во время размораживания, часть теряется в процессе обработки мяса (обвалка, жиловка) под давлением ножа. В результате этого мясо обедняется не только водой, но и всеми водорастворимыми веществами - белками, пептидами, аминокислотами, экстрактивными веществами, витаминами и минеральными веществами. Поэтому чем больше потери мясного сока при размораживании, тем ниже питательные и вкусовые качества мяса.

Величина потерь мясного сока при размораживании и дальнейшей обработке зависит от гидрофильных свойств тканей и степени разрушения их структуры. Изменения гидрофильных свойств связаны с интенсивными агрегационными и денатурационными изменениями при замораживании, хранении мяса в замороженном виде и размораживании, а также с изменениями в процессе автолиза. Так при хранении мяса в мороженом виде уменьшается интервал между рН среды и изоэлектрической точкой белков и снижается гидрофильность белков.

Отрицательно влияет на качество мяса и разрушение структур­ных элементов тканей при замораживании и размораживании. Повтор­ное замораживание размороженного мяса приводит к увеличению по­вреждения тканей и, следовательно, увеличению потерь мясного сока. Поэтому дважды замороженное мясо после повторного разморажива­ния лишено большого количества питательных веществ и характеризу­ется пониженными вкусовыми качествами. Такое мясо не допускается направлять на выработку консервов.

Количество вытекающего при размораживании мясного сока (от 0,5 до 3%) зависит от глубины биохимических изменений в мясе до его замораживания, температур и длительности замораживания, сроков и режимов хранения мяса в замороженном виде. Наименьшие потери мышечного сока наблюдаются при размораживании мяса однофазной заморозки и мяса, замороженного после созревания, наибольшие - при размораживании мяса, замороженного в стадии окоченения, медленно замороженного и длительно хранившегося, также замороженного в виде небольших кусков. Потери мясного сока можно снизить при условии, если скорость размораживания продукта соответствует скорости замораживания. Выделение мясного сока, испарение воды или поглощение влаги, конденсирующейся на поверхности продукта в ходе размораживания, определяют уровень изменения его массы.

На качественные показатели продукта влияет и развитие ферментативных процессов в ходе размораживания. В размороженном мясе вследствие нарушения структуры мышечных волокон (при замораживании и хранении) и освобождения ферментов распад гликогена и другие автолитические изменения протекают более интенсивно, чем при созревании охлажденного мяса. Вследствие нарушения при размораживании структуры мяса и выделения ферментов во внешнюю среду интенсивность катализируемых ими реакций при повышенных температурах процесса может быть весьма значительной. Это обстоятельство следует учитывать при определении условий нагрева мяса, замороженного в парном состоянии, так как не исключена возможность развития в мышечной ткани посмертного окоченения в случае кратковременного хранения замороженного сырья.

Снижение качества размороженного мяса может быть вызвано деятельностью микрофлоры, сохранившей свою жизнеспособность при замораживании и хранении.

Все эти моменты следует учитывать при дальнейшей переработке мясного сырья.

Размораживание мяса. Размораживание является заключительной стадией технологического процесса холодильной обработки пищевых продуктов. При размораживании продукт оттаивает до температуры, близкой к криоскопической, что обеспечивает удобство его дальнейшей переработки. В промышленной практике размораживание мяса применяют при производстве колбас, консервов и полуфабрикатов.

Способы и режимы нагрева выбираются с учетом предотвращения значительных изменений состава и свойств продуктов и потерь их массы.

На качество размороженных пищевых продуктов влияют их свойства к моменту замораживания, скорость замораживания, температура и продолжительность хранения. Вследствие необратимых изменений некоторых качественных показателей в период замораживания и последующего хранения исходные свойства продукта полностью не восстанавливаются даже при оптимальных условиях размораживания.

Изменение состава и свойств продуктов при размораживании может быть обусловлено выделением тканевой жидкости, потерей растворимых белков, витаминов, азотистых экстрактивных веществ, минеральных компонентов, а также развитием биохимических и микробиологических процессов. Эти изменения могут понизить пищевую ценность продукта, ухудшить его консистенцию, сочность, вкус и аромат.

Отделение тканевого сока в процессе размораживания мяса является следствием понижения гидратации мышечных белков (в результате их денатурации и агрегации), нарушения первоначального распределения воды между структурными элементами тканей, повреждения клеточных оболочек в период замораживания и последующего хранения. Потери мясного сока возрастают при медленном замораживании и длительном хранении мяса при повышенных температурах. Замораживание парного мяса или охлажденного мяса с высоким рН, а также мяса длительных сроков автолиза позволяет уменьшить выделение мясного сока при размораживании. В зависимости от указанных факторов и условий размораживания потери мясного сока составляют 0,5—3%. Следует иметь в виду, что выделение мясного сока происходит не только в процессе размораживания, но и в последующий период. Потери мясного сока можно снизить при условии, если скорость размораживания продукта соответствует скорости замораживания. Выделение мясного сока, испарение воды или поглощение влаги, конденсирующейся на поверхности продукта в ходе размораживания, определяют уровень изменения его массы.

На качественные показатели продукта влияет развитие ферментативных процессов в ходе размораживания. Вследствие нарушения структурных образований при размораживании и выделения ферментов во внешнюю среду интенсивность катализируемых ими реакций при повышенных температурах размораживания может быть весьма значительной. Это обстоятельство следует учитывать при определении условий нагрева мяса, замороженного в парном состоянии, так как не исключена возможность развития в мышечной ткани посмертного окоченения в случае кратковременного хранения замороженного сырья.

Важным показателем является микробиологическая обсемененность размороженного продукта. Ухудшение качества размороженных продуктов может быть вызвано деятельностью микрофлоры, сохранившей свою жизнеспособность при замораживании и хранении, а также воздействием неинактивированных ферментов уничтоженных микроорганизмов, которые обсеменяли продукт.

В качестве теплоносителя используют воздух, воду или различные растворы, пар.

В промышленной практике наиболее распространен способ размораживания мяса в воздушной среде. Размораживание считают законченным при достижении в толще бедра 1 °С. В зависимости от температуры и скорости движения воздуха различают медленное, ускоренное и быстрое размораживание. При медленном размораживании температуру воздуха вначале поддерживают на уровне —5ч-0°С, затем ее постепенно повышают до 8°С. Размораживание проводят в течение 3—5 сут при относительной влажности воздуха 90—95%, скорости его движения 0,2—0,3 м/с.

Ускоренное размораживание проводят при температуре воздуха 16—20°С, относительной влажности 90—95% и скорости движения 0,2—0,5 м/с. Продолжительность процесса составляет для говяжьих полутуш 24—30 ч, свиных—19—24 бараньих туш— 14—18 ч.

Быстрое размораживание осуществляют при помощи воздушного душирования при температуре воздуха 20°С, скорости его движения в районе бедра 1—2 м/с, относительной влаж ности 85—90%. Продолжительность размораживания составляет: говяжьих полутуш—12—16 ч, свиных полутуш — 10—13, бараньих туш — 7—10 ч (рис. 70).

Рисунок 70. Камера для быстрого размораживания мяса с непосредственным одноступенчатым воздушным душированием полутуш: 1 — воздуховод с соплами; 2 — центробежный вентилятор; 3 — калорифер; 4 — увлажнитсль воздуха; 5— подвесной путь; 6 — паропровод; 7 — отвод конденсата

Скорости размораживания при высоком качестве продукта можно повысить, используя специальные установки, в которых в соответствии с особенностями объекта размораживания в ходе процесса меняются температура, относительная влажность и скорость циркуляции воздуха.

В тоннельных установках продукт размораживают в три стадии с автоматическим изменением температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха (табл. 30).

В ходе размораживания температура поверхности туш не превышает 8°С и к концу процесса доводится до 0°С, температура в центре туш равномерно повышается до 0°С. Размороженное таким образом мясо имеет хорошие органолептиче-ские показатели и благополучно в отношении санитарно-гигиенических показателей.

Таблица 30. Стадии размораживания

Размораживание мяса в паровоздушной среде при 20 25 °С позволяет сократить продолжительность процесса для говяжьих полутуш до 10—15 ч. Хотя масса полутуш в период размораживания увеличивается на 3—4%, при разделке в колбасном производстве теряется до 5—8% мясного сока. Вследствие повышения a_w поверхностных слоев при хранении размороженного таким образом мяса наблюдается развитие микроорганизмов.

Применение жидких сред для размораживания мяса способствует улучшению теплообмена. Размораживание осуществляется в холодной или теплой воде (30°С) посредством погружения или орошения. При использовании этого метода устраняется возможность развития окислительных процессов. Однако контакт продукта с жидкостью приводит к извлечению из поверхностных слоев растворимых компонентов и поглощению ими воды. Увеличение a_w наружных слоев продукта создает предпосылки для развития микроорганизмов. Применение упаковочных материалов, предотвращающих непосредственный контакт продукта с жидкостью, дает возможность устранить указанные контакты.

Перспективным способом является размораживание продукта в среде насыщенного пара при пониженном давлении. Размораживание в условиях вакуума существенно сокращает продолжительность процесса и обеспечивает хорошие санитарно-гигиенические условия. При размораживании мясных блоков л отрубов целесообразно проводить нагрев при остаточном давлении 1,94—2,20 кПа и температуре 17—19 °С.

Высокое качество продуктов обеспечивается при сверхчастотном нагреве. Использование энергии электромагнитного поля СВЧ позволяет существенно сократить продолжительность процесса, улучшить санитарно-гигиенические показатели, устранить потери массы и растворимых компонентов. Эффективность применения СВЧ-нагрева во многом определяется степенью однородности свойств размораживаемого продукта. Преимущества этого способа особенно очевидны при неполном размораживании до температур, обеспечивающих оптимальные условия его последующей обработки. Ограничить опасность чрезмерного повышения температур на поверхности мясных блоков ложно путем циркуляции воздуха температурой —30°С или разбрызгиванием криогенной жидкости в тоннельных установках.