Влияние холодильной обработки и хранения на качество мяса.

Применение холодильной обработки является наиболее простым и распространенным способом консервирования, обеспечивающим высокую степень сохранения биологической ценности, органолептических показателей и технологических свойств мяса и мясопродуктов.

Виды холодильной обработки, параметры выдержки мяса после убоя и первичной переработки разнообразны и обусловлены преследуемой технологической целью (табл. 3.10).

Таблица 3.10

Охлаждение. В зарубежной практике наиболее распространенным способом обработки парного мяса является охлаждение.

При охлаждении туши с температурой З6-38°С помещают в холодильные камеры с температурой от 4 до -1°С, где производят их охлаждение до температуры в толще 6-8 °С. Для говяжьих туш процесс обычно продолжается в течение 24 часов. При таких температурах в мясе протекать биохимические превращения, обусловленные действием тканевых ферментов, физико-химические реакции за счет контакта сырья с окружающей средой, происходит развитие микробиологических процессов. Однако, скорость этих реакций и процессов существенно замедляется.

Изменение качества мяса при охлаждении и последующем хранении зависит от вида сырья (размер и масса туши, толщина жирового покрова), степени развития автолиза, величины рН (при рН мяса свыше 6,2 сроки хранения резко снижаются), исходной микробиологической обсемененности, режимов и условий холодильной обработки, и может сопровождаться изменением внешнего вида, цвета и консистенции мяса, уменьшением массы (усушка), формированием специфического вкуса и запаха, ростом бактерий и плесеней и другими явлениями.

Характер изменения качества мяса сопряжен с развитием автолитических процессов. Несмотря на снижение температуры в период послеубойного хранения, в мясе развиваются ферментативные процессы и связанные с ними физико-химические и микроструктурные превращения тканей, совокупность которых приводит к изменению консистенции, сочности, вкуса, аромата и водосвязывающей способности мяса.

Различают медленное и быстрое охлаждение мяса. При одностадийном (медленном) охлаждении мясо доводят до +4°С в толще мышц бедра непосредственно в камере при температуре воздуха -1 - -2°С, относительной влажности его 90-92% и скорости циркуляции воздуха 0,5-1,0 м/сек. При медленном снижении температуры туша имеет чрезмерно выраженную корочку подсыхания, что увеличивает потери массы, ухудшает функционально-технологические свойства сырья. Кроме того, недостаточная интенсивность охлаждения внутри мышц бедренного сустава крупного рогатого скота и свиней при неблагоприятных санитарных условиях первичной переработки может привести к росту гнилостных бактерий в толще мяса и образованию явления "загара" с появлением неприятного сильного запаха и нехарактерного цветаю.

При быстром (двухстадийном) охлаждении мясо на первой стадии охлаждают воздухом (при -4 - -12°С) с интенсивной циркуляцией (1-2 м/сек.) в течение 6-10 часов, после чего проводят его доохлаждение при -1 - -1,5°С градусов Цельсия и скорости движения воздуха 0,1-0,2 м/сек. Использование быстрого способа охлаждения обеспечивает хороший товарный вид, сохранение яркого цвета, получение тонкой корочки подсыхания, снижение потерь массы (на 20-30%) и высокую стабильность сырья при хранении (обсемененность мяса быстрого охлаждения ниже, чем полученного при медленном охлаждении).

Следует однако иметь в виду, что при быстром охлаждении особенно на I этапе воздействия холода может произойти изменение направленности автолитических процессов, сопровождающееся развитием так называемой холодной контрактации (холодовый шок, холодное сокращение), приводящей к увеличению жесткости мяса и снижению водосвязывающей способности особенно в периферийных слоях туши и у красных мышечных волокон. Данное явление присуще говядине, баранине и птице; и не выражено при хранении свинины, т.к. наличие жира, очевидно, снижает скорость охлаждения.

Чаще всего холодное сокращение возникает в говядине если температура снизилась ниже 11°С градусов прежде, чем величина рН достигла уровня ниже 6,2.

Развитие холодной контрактации обусловлено спецификой изменения миофибрилл в парном мясе: под воздействием резко снижающейся температуры между сократительными белками актином и миозином образуются поперечные мостики и происходит сокращение (сжатие) мышц, малообратимое при последующем хранении мяса.

Механизм холодной контрактации, несмотря на внешнее сходство, отличается от процесса образования актомиозинового комплекса в ходе предсмертного окоченения (Rigor mortis) тем, что в последнем случае между актином и миозином образуются ионные связи, а мышечные волокна расслабляются по мере распада АТФ в процессе созревания.

Во избежание появления холодной контрактации:

- следует выдержать мясо после убоя при 10-15 градусах в течение 10-12 часов для распада основной части АТФ;

- необходимо осуществлять охлаждение туш в подвешенном состоянии, т.к. механическое растягивание волокон снижает вероятность холодной контрактации;

- рекомендуется применять электростимуляцию, позволяющую ускорить ферментативные процессы;

Вероятность появления холодного сокращения снижается и его выраженность уменьшается, когда в мышцах уже начался процесс посмертного окоченения.

Уменьшение выраженности холодной контрактации можно достигнуть путем длительной (7-14 суток) выдержки мяса на созревании.

Продолжительность хранения охлажденного мяса при 0 - -2°С, относительной влажности воздуха 85-90% и скорости движения 0,20,3 м/сек. составляет от 7 до 16 суток.

Применение различных упаковочных материалов способствует снижению потерь массы, уменьшает активность психрофильных микроорганизмов, улучшает качество мяса, увеличивает срок хранения.

В частности предварительное обертывание туш влажными тканными простынями позволяет снизить потери массы при холодильной обработке, регулирует интенсивность хода тепло-, массообмена, улучшает товарный вид сырья (поверхность мышечной ткани сохраняет яркую равномерную окраску, подкожный жир светлеет, поверхность становится гладкой), уменьшает вероятность микробиологической обсемененности.

Аналогичный эффект дает упаковка отрубов в полимерные пленочные материалы, особенно под вакуумом и в регулируемых газовых средах.

Хороший результат может быть получен при поверхностной обработке туш водяной аэрозольной смесью, содержащей 2,0% уксусной, 1,0% молочной, 0,25% лимонной и 0,1% аскорбиновой кислот. Говяжьи туши после этого сохраняют высокое качество при хранении даже при температурах от 7 до 15°С.

Мясо птицы охлаждают на воздухе, в воде и комбинированным способом. При охлаждении на воздухе мясо птицы теряет в массе в результате испарения воды с поверхности тушки и даже из поверхностных слоев мяса, тогда как при охлаждении в воде имеет место обратный процесс — тушки поглощают воду и масса мяса увеличивается. При охлаждении на воздухе продолжительность процесса измеряется часами; тогда как при охлаждении в воде — минутами. В последнем случае требуется значительно меньше производственных мощностей на единицу продукции. Для сокращения производственных площадей, требуемых для охлаждения мяса птицы на воздухе, его стали охлаждать упа­кованным в групповую тару (в ящиках). Это еще более увеличи­ло продолжительность охлаждения и привело к существенному снижению качества мяса птицы. Тушки, охлажденные упакован­ными в групповую тару, выглядят малопривлекательными, име­ют влажную поверхность, при хранении быстро портятся.

При охлаждении мяса птицы на воздухе мож­но получить мясо птицы лучшего качества. По­верхность тушки быстро высыхает, внутренняя полость также становится сухой, и рост микрофлоры на таких тушках сильно замедляется. При оптимально проведенных процессах охлаждения мяса птицы в воде и на воздухе в одинаковых усло­виях последующего хранения тушки, охлажденные на воздухе, можно хранить без признаков порчи примерно в два раза доль­ше.

Тушки, охлажденные на воздухе на конвейере, когда они не соприкасаются друг с другом и на тушках нет так называемых «слипов», и обработанные по мягкому режиму шпарки, выгля­дят привлекательно. В тушках, охлажденных на воздухе, нет посторонней воды. Заметно лучше и вкусовые качества такой птицы. При приготовлении мяса птицы посторон­няя вода на тушках, охлажденных погружением в воду, отделяет­ся и вместе с ней из мяса удаляется часть экстрактивных ве­ществ и других соединений, мясо становится более сухим, жест­ким.

Усовершенствование метода охлаждения мяса птицы на воз­духе заключается в разработке способов повышения нагрузки на единицу охлаждаемой производственной площади, обеспече­ния равномерности охлаждения мяса по всему объему охлаждае­мого помещения. Исследуются способы обработки, направленные на снижение потерь массы мяса при охлаждении путем интен­сификации охлаждения, орошения тушек водой во время охлаж­дения.

Увеличение нагрузки на единицу охлаждаемой производ­ственной площади достигается использованием специальных, в том числе двухъярусных подвесок, на которых размещается бо­лее плотно и значительно большее количество тушек по сравне­нию с размещением на обычном подвесном конвейере по одной тушке на подвеске, а также многоярусным размещением ленты конвейера в охлаждаемом помещении.

Равномерность охлаждения мяса по всему объему охлаждае­мой камеры достигается принудительной циркуляцией воздуха, При увеличении скорости движения воздуха интенсивность охлаждения мяса пти­цы возрастает. Однако при этом быстро растут и потери массы мяса от испарения воды.

При охлаждении мяса птицы на воздухе со скоростью движе­ния 1 м/с и периодическом орошении тушек водой общим расходом 0,6 л на одну тушку интенсивность охлаждения примерно такая же, как и при охлаждении погружением в воду. При пятикратном орошении тушек водой в течение всего процес­са охлаждения (более часто в первый период) мясо не теряет массу.

Птицу, упакованную в деревянные, полимерные или металлические ящики, охлаждают в камерах холодильника при температуре 0÷-3°С и относительной влажности 95±3% или в туннелях при температуре —0,5 ÷4 °С и скорости дви­жения воздуха 3—4 м/с. Продолжительность охлаждения тушек птицы, упакованных в ящики, в камерах — 12—24 ч, в тунне­лях — 6—8 ч, в зависимости от вида и упаковки птицы.

В соответствии с требованиями нормативно-технической доку­ментации охлажденное мясо птицы хранят при температуре 0—2 °С и относительной влажности воздуха 80—85 % не более 5 сут со дня выработки.

Повышение стойкости мяса птицы во время хранения путем упаковывания тушек в герметическую тару достигается только при условии введения в нее инертного газа (азота, углекислого газа или их смесей). Упаковывание под вакуумом не обеспечи­вает подавления роста микроорганизмов.

Свежесть яиц – основной фактор, опредеоляющий их качество. На свежесть яиц влияет продолжительность охлаждения с момента снесения. При охлаждении в течение не более 1 сут. момента снесения до t=2-10ºC яйца при последующем хранении в течение 30сут. ре изменялись существенно качество и яйца соответствовали по всем показателям требованиям диетических яиц.

Однако яйца, заложенные на холодильное хранение после 5 –суточного хранения в неохлаждаемых помещениях, по высоте воздушной камеры не соответствовали диетическим. Среди них сравнительно быстро были обнаружены недоброкачественные яйца.

В процессе хранения протекают и другие физико-химические свойства, качественную оценку которых можно провести определением таких показателей как «индекс белка», «индекс желтка». В зависимости от условий и продолжительности хранения значения индексов могут значительно изменяться. В свежих яйцах средний индекс белка равен 0,075-0,085, желтка – 0,40-0,45. С увеличением срока хранения яиц индексы понижаются вследствие разжижения белка и изменения состояния желтка.

При уменьшении вязкости белка воздушная камера и желток становятся подвижными, уменьшается толщина слоя плотного белка. Увеличивается светопроницаемость, что позволяет довольно точно определять несвежие яйца при овоскопикоровании. При просвечивании желток выглядит более темным, а белок несвежих яиц выглядит как слабый, водянистый.

Процесс разжижения белка связан со значениями рН. Чем выше показатель рН белка, тем интенсивнее процесс его разжижения.

После снесения яйца реакция рН белка примерно нейтральная, но вместе с выделением из яйца углекислоты происходит рост рН. В зависимости от содержания углекислого газа в окружающем воздухе и температуры рН может изменяться ускоренно или замедленно.

При хранении изменяется рН и желтка, что связано с био­химическими процессами. Повышение реакции рН с 6,0 до 7,0 |или выше может быть связано с миграцией ионов из белка через желтковую оболочку, ферментным разложением в желтке и, воз­можно, с распространением веществ с щелочной реакцией.

При разжижении белка изменяются свойства желтка. В результате изменения осмотического давления между белком и желтком все больше воды поступает в желток. Под воздействием частично сил напряжения и частично ферментативных процессов белковая оболочка желтка теряет упругость и легко разрыва­ется (разрыв желтка), что ведет к порче яйца.

Содержимое яйца при температуре ниже 0,5°С замерзает, что ведет к значительному снижению качества. Замерзшее яйцо непригодно для хранения, но его можно использовать для из­готовления жидкой массы без скорлупы. Для предупреждения промерзания яиц при сильных морозах гнезда кур-несушек дол­жны иметь положительную температуру, а при транспортировании яйца должны быть защищены специальной упаковкой от промерзания.

Потери влаги в процессе хранения приводит и к изменению соотношения составных компонентов яйца.

В усушенном яйце на скорлупу приходится большая доля по массе по сравнению со свежим яйцом. Потеря массы приводит к изменению удельной массы всего яйца.

Замораживание обеспечивает предотвращение развития микробиологических процессов и резкое снижение скорости ферментативных и физико-химических реакций, в связи с чем его используют в основном при необходимости длительного хранения мяса.

Замораживание осуществляют при температурах воздуха в камере от - 23 до -35°С в течение 18-36 часов до достижения в наиболее толстой части туш температуры не выше -8°С. Продолжительность последующего хранения мяса при -18- -25°С составляет от 4 до 18 месяцев в зависимости от температуры и вида сырья.

В результате замораживания и низкотемпературного хранения (-10- -50°С) происходит отмирание микроорганизмов, изменяется состояние морфологической структуры мяса и его коллоидных систем, ингибируются биохимические процессы, причем, чем ниже скорость и температура замораживания, тем в большей степени изменяется качество используемого сырья при последующем размораживании.

В частности, вследствие вымерзания влаги и кристаллообразования, в мясе имеет место перераспределение воды между структурными элементами, нарушение целостности мышечных волокон, частичная агрегация и денатурация мышечных белков, снижение их растворимости (миозин), разрыхление соединительно-тканных образований, что приводит к снижению величины водо-связывающей способности, ухудшению вкуса и консистенции мяса, значительным потерям мясного сока после его размораживания.

В процессе длительного хранения замороженного мяса отмечаются потери витаминов, развиваются гидролитические и окислительные процессы, имеются потери массы (усушка), изменяется цвет мышечной ткани, на поверхности туш могут появиться обесцвеченные либо светлые участки холодного ожога.

Выбор рациональных режимов замораживания и хранения позволяет уменьшить негативные последствия низкотемпературной обработки на качество мяса.

Применение упаковочных материалов дает возможность снизить степень изменения технологических свойств сырья и величину потерь.

Наиболее широко замораживание применяют для:

- осуществления накопления сырья, причем максимальное сохранение качества мяса обеспечивает проведение холодильной обработки на ранних стадиях автолиза при высоких значениях рН;

- стабилизации свойств обваленного парного мяса, в котором при быстром замораживании предотвращается развитие процесса посмертного окоченения, и сырье сохраняет высокую водо-связывающую способность;

- консервирования упакованных тушек птицы, некоторых видов полуфабрикатов, субпродуктов, эндокринно-ферментного сырья, готовых к употреблению вторых блюд.

Замораживание мяса птицы в основном осуществляют в холодильным камерах на воз­духе. Использование раствора хлорида кальция, хладона и др. охлаждающих сред имеет положи­тельные стороны (значительно более высокая теплоотдача от мяса к теплоносителю, двухсторонняя теплопередача по объему тушки со стороны поверхности и со стороны внутренней полости и соответственно значительно более быстрое замораживание, обеспечивающее сохранение качества свежего мяса), но из-за сложности технического исполнения (сравнительно с заморажи­ванием на воздухе) используется в основном в экспериментальных или опытных работах.

При заморажива­нии мяса птицы изменяется цвет поверхности тушки, снижаются вкусовые свойства, увели­чиваются потери при термообработке, что связано с физико-химическими изменениями нативных свойств структурных компонентов и развитием процесса кристаллообразования.

Глубина изменений белков, вызванных замораживанием мяса, зависит от его состояния. Мясо, замороженное в состоянии посмертного окоченения (через 4 ч после убоя), во время оттаи­вания выделяет большее количество мясного сока по сравнению с замороженным в парном состоянии (через 15 мин после убоя) или замороженным после разрешения посмертного окоченения (через 24 ч после убоя). При замораживании мяса в состоянии посмертного окоченения из-за низкой водосвязывающей способ­ности такого мяса замерзает большее количество воды и как следствие во внутриклеточной жидкости образуется более высо­кая концентрация солей, что вызывает более глубокие денатурационные изменения белков.

Количество мясного сока, вытекающего при оттаивании моро­женых тушек, определяется глубиной тех повреждений, которые возникли в мышечных волокнах во время замораживания и хра­нения, и в не меньшей степени зависит от количества погло­щенной воды во время обработки птицы, особенно во время охлаждения погружением в воду. Потери от собственно замо­раживания составляют примерно 1—3 % (в зависимости от усло­вий обработки), а потери, обусловленные поглощением воды при охлаждении погружением, могут достигать 10% и более. В сред­нем потери при размораживании птицы, которую охлаждали погружением в воду, составляют: для кур — 7,8%, уток — 4,6, индеек —3,8%.

Замораживание мяса птицы на воздухе осуществляют в морозильных аппаратах, туннелях и камерах с принудительной циркуляцией воздуха со скоростью движения 0,5—5 м/с и в камерах с есте­ственной циркуляцией воздуха со скоростью до 0,3 м/с.

В камерах холодильника ящики размещают на деревянные рейки штабелями в шахматном порядке или на поддоне и про­кладывают между ними деревянные бруски. Между штабелями оставляют свободные промежутки не менее 100 мм, а между шта­белем и стеной камеры — не менее 300 мм. Такие ящики с птицей укладывают и в туннелях, если там не предусмотрены тележки или конвейер для их транспортирования.

На замораживание может поступать парная, остывшая или охлажденная птица (зависит от принятой технологии на пред­приятии). При отсутствии условий для замораживания птицы в воде лучше ее замораживать в парном состоянии. При низкой температуре замораживания (не выше —23 °С) и принудитель­ной циркуляции воздуха мороженое мясо сохраняет хорошую водосвязывающую способность, нежность и сочность парного мяса. Замораживать мясо в остывшем состоянии, когда мясо может еще находиться в состоянии посмертного окоченения, по возможности следует избегать. Лучше мясо подвергнуть двухстадийному замораживанию, т. е. на первой стадии тушки охла­дить до 0 °С, а на второй — заморозить.

Продолжительность замораживания мяса птицы (температу­ра в толще грудной мышцы должна быть не выше 8 ºС) зависит от температуры мяса, поступившего на замораживание, условий замораживания загрузки холодильных емкостей и т. д. В сред­нем продолжительность замораживания птицы упакованной в деревянные ящики (без упаковки в пленку), составляет: в каме­рах с естественной циркуляцией воздуха при замораживании кур, цыплят, цыплят-бройлеров _— 40—49 ч. уток и утят — 44— 48 ч, индеек и гусей — 70—72 ч, в камерах с принудительной циркуляцией воздуха при замораживании кур, цыплят, цыплят-бройлеров — 20—22 ч, уток и утят — 20—30 ч, индеек и гусей — 38—41 ч. Продолжительность замораживания в ящиках упако­ванной в пленку птицы на 5—10 % больше. Продолжительность замораживания остывших тушек кур, цыплят, цыплят-бройлеров, уток и утят в морозильном аппарате и туннелях составляет 2,5—4 ч. При этом обеспечивается высокое качество мороженой птицы.

По нормативно-технической до­кументации сроки хранения мороженого мяса со дня выработки (при относительной влажности воздуха 85—95%) не должны быть более указанных в табл. 3.11

Таблица 3.11

Вид птицы	Срок хранения (в мес) при температуре, °С
	-12		-15		-18		-25
	неупакованных тушек	упакованных в пленку	неупакованных тушек	упакованных в пленку	неупакованных тушек	упакованных в пленку	неупакованных тушек	упакованных в пленку
Куры, индейки, цесарки	5	8	7	10	10	12	12	14
Цыплята, цыплята-бройлеры, индюшата, цесарята	4	8	6	10	8	12	11	14
Гуси, утки	4	6	5	8	7	10	11	12
Гусята, утята	3	6	4	8	6	10	10	12