4. Замораживание продуктов

животного ПРОИСХОЖДЕНИЯ.

ИЗМЕНЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ

Замораживание проводят в целях подготовки продуктов к длительному хранению при низких темпе­ратурах. Это процесс понижения температуры продук­тов (в толще) до —8°С и ниже, что обусловливает превращение значительного количества содержащейся в тканях влаги в твердое состояние, в связи с чем соз­даются неблагоприятные условия для развития микро­организмов и резко сокращается скорость биохимичес­ких процессов, протекающих под влиянием ферментов.

Количество воды в мясе убойных животных 53— 75 %, а в рыбе 55—80 %. По существующей классифи­кации в пищевых продуктах различают связанную (гидратационную) и свободную воду. Содержание свя­занной воды почти постоянно и составляет около 10 % ее общего количества в продукте. Дипольные частицы воды посредством адсорбции прочно связаны с нонами и полимерными группами белков. При замораживании продуктов связанная вода не участвует в фазовых пре­вращениях.

V/ Свободная вода находится в межклеточном прост­ранстве продукта и является растворителем минераль­ных веществ. При температурах ниже криоскопической она превращается в лед. По мере вымораживания сво­бодной воды растет концентрация солей в незамерзшем межклеточном растворе, что приводит к смещению крно- скопической температуры в область более низких тем­ператур. Размер, форма и распределение кристаллов льда, образующихся в продукте при замораживании, зависят от состояния клеточных оболочек, концентра­ции растворенных веществ отдельных структурных об­разований животных тканей, от степени гидратации белков и других свойств продукта. Вместе с тем эти характеристики кристаллов льда в продукте зависят от условий замораживания. Быстрое снижение температу­ры продукта предотвращает значительное диффузион­ное перераспределение влаги в нем и способствует об­разованию мелких, равномерно распределенных крис­таллов льда. Считают, что полное вымораживание сво­бодной воды продовольственных продуктов происходит при снижении температуры продукта до —30 °С.

Степень повреждения клеток продукта зависит от размера кристаллов льда. Наибольшие структурные повреждения наблюдаются в продуктах, вода которых замерзла в виде крупных кристаллов льда. Их образо­вание свойственно медленному замораживанию. Вмес­те с тем значительные механические повреждения от­мечены при сверхбыстром замораживании, которое со­провождается образованием мелкокристаллической структуры льда в продукте.

Наряду с возможностью разрушения клеток вслед­ствие механического воздействия кристаллов льда, по- видимому, это одновременно является и результатом фи­зико-химических и биологических превращений, проис­ходящих в продукте на молекулярном уровне.

Понижение температуры продукта от криоскопнчес- кой до —8...—10 °С сопровождается интенсивным льдо­образованием и, следовательно, резким увеличением концентрации реагентов в жидкой фазе продукта, умень­шением объема жидкой фазы, сближением молекул. При этом создаются условия для перестройки структу­ры белковых молекул (денатурации), возникновения межмолекулярных реакций и агрегации. Последняя в отдельных случаях сопровождается выделением из раствора. Изменение белков продуктов происходит так­же в результате их гидролиза под действием тканевых ферментов, которые высвобождаются при поврежде­нии клеток.

Изменения жиров при замораживании и хранении продуктов являются результатом ферментативных и окислительных процессов. Они снижают пищевую цен­ность продуктов п влияют на состояние белков.

При замораживании снижаются концентрация и ак­тивность микроорганизмов, однако добиться их полно­го уничтожения нельзя. Устойчивость микробной клет­ки к замораживанию зависит от вида микроорганизма, стадии его развития, среды обитания, а также скорости и температуры замораживания.

Получение высококачественных замороженных про­дуктов обусловлено качеством сырья, которое зависит от многих факторов: условий роста, кормления, упитан­ности, физиологического состояния животного перед убоем; совершенства операций по убою животного и разделке туш. Критерием качества принято считать степень развития в сырье послеубойных процессов.

Мясо, замороженное в стадии окоченения, будет бо­лее низкого качества, так как белки обладают наимень­шей растворимостью, набухаемостью и влагоудержи­вающей способностью.

Замороженное парное мясо имеет высокую степень обратимости, а белки — хорошую набухаемость и вла­гоудерживающую способность, так как резко тормозят­ся автолнтические процессы, не наблюдается повреж­дений гистологической структуры тканей. Такое мясо обладает лучшими потребительскими свойствами.

Основным фактором, определяющим качество сырья и его стойкость при последующем хранении, является температура замораживания или конечная температура продукта. При ее снижении уменьшаются потери бел­ковых и экстрактивных веществ с мясным соком. Так, мясо животных, замороженное до —57 °С, а затем раз­мороженное, незначительно отличается по качественным показателям от мяса, не подвергавшегося заморажива­нию.

( Качественные показатели продукта зависят также от скорости замораживания. По мере вымораживания сво­бодной воды и обезвоживания тканей растет концент­рация незамерзшего солевого раствора, что вызывает перераспределение влаги в продукте по законам диф­фузии. При медленном замораживании мяса кристалло­образование идет преимущественно в более рыхлой сое­динительной ткани между пучками мышечных волокон; при быстром — образуется мелкокристаллическая струк­тура льда и его распределение протекает более равно­мерно. Поскольку замораживание ведут, как правило, при постоянной температуре охлаждающей среды, то с ростом толщины замороженного слоя скорость замо­раживания его глубинных слоев уменьшается. Измене­ние скорости замораживания по толщине продукта не вызывает пропорционального изменения скорости диф­фузионных процессов, поэтому состав и структура льда на разной глубине замороженного продукта значитель­но отличаются друг от друга. Применение низкотемпе­ратурных хладоноснтелей может привести к ухудшению качества замороженной продукции. При заморажива­нии, например, мяса в жидком азоте на поверхности продукта отмечено возникновение множества микро­трещин.

Различия в качестве продуктов, замороженных раз­ными методами, после нескольких месяцев хранения при температуре —20 °С практически исчезают вследствие рекристаллизации. Движущей силой этого процесса яв­ляется разность давлений водяных паров на поверхнос­ти мелких и крупных кристаллов льда. Частицы воды мигрируют от более мелких к более крупным кристал­лам, что приводит к уменьшению количества мелких и росту крупных кристаллов льда. При низких темпера­турах процесс рекристаллизации протекает медленно, но по мере повышения температуры продукта заметно ускоряется. Следовательно, увеличивать скорость замо­раживания нужно с учетом вида продукта, его поведе­ния при замораживании и последующего хранения.

Замораживание должно обеспечить сохранность пи­щевой и биологической ценности продуктов, для чего необходимо стремиться к максимальной обратимости изменений, происходящих под влиянием отрицательных температур.

Универсальной средой для отвода теплоты от про­дукта является воздух. При принудительном движении и низких температурах среды обеспечивается необходи­мая скорость и продолжительность замораживания. Последнее производят в устройствах камерного типа или в скороморозильных аппаратах.

В камерах замораживания применяются различные системы воздухораспределения. Наиболее распростра­нены две из них — через плоские щели или сопла и че­рез круглые насадки (воздушное душирование). Перс­пективны также системы с потолочными воздухоохлади­телями с неорганизованным и туннельным воздухорас- пределением.

Для замораживания мясо в тушах и полутушах по подвесным путям направляется в морозильные устрой­ства камерного типа. Камеры однофазного заморажи­вания предназначены для замораживания мяса в виде туш. полутуш в парном состоянии с температурой в толще мышц бедра не ниже —35 °С. При отсутствии на предприятии таких камер мясо замораживают двух­фазным способом, предварительно охладив его до тем­пературы 0...—4°С в толще мышц бедра.

При однофазном замораживании уменьшаются по­тери массы, сокращаются затраты труда на транспор­тировку, рациональнее используются холодильные ем­кости, не снижается качество мяса.

Говяжьи полутуши рекомендуется замораживать в пределах 24 ч (скорость движения воздуха 1—2 м/с, температура —30...—40 °С). Продолжительность замо­раживания свиных полутуш и бараньих туш составляет соответственно около 80 % (18—20 ч) и 60 % (14—16 ч) от продолжительности замораживания говяжьих полу­туш.

В зимнее время года мясо можно замораживать ес­тественным холодом. Способы и условия заморажива­ния некоторых мясопродуктов приведены в табл. 3.1.

Существующая организация холодильной обработки мяса для реализации требует совершенствования. Для населения, розничной торговли и общественного пита­ния целесообразно производство мороженых фасован-

Табл. 3.1. Способы и условия замораживания некоторых мясопродуктов Продукт	Спс.соб .замора­живания	Параметры воздуха		Продол­житель­ность. ч. не более
		температу­ра. СС	скорость движения. м/с
Блочное мясо	Однофазный	Не выше—23 Естествен-		36
			ная цир­
			куляция
Двухфазный		То же		30
Шпик	Однофазный (на	<	То же	24
противнях охлаж
денный или пар­
ной несоленый)
Пельмени и	Однофазный	—20...—25	0,1...0,2	4
фрикадельки	(на противнях)	—30...—35	0,1.„0,2	3

ных продуктов, в том числе готовых блюд массой от 50—100 г до нескольких килограммов с учетом потреб­ностей населения и вместимости морозильных камер бытовых холодильников.

Преимущественное распространение получили аппа­раты туннельного типа с интенсивным движением воз­духа. Продолжительность замораживания продуктов в морозильных аппаратах составляет от нескольких ми­нут до нескольких часов и зависит в основном от тол­щины и размеров продукта.

В морозильных аппаратах при —30...—40 °С с ин­тенсивным движением воздуха мясные готовые блюда за 2—4 ч замораживаются до —18 °С.

...Ассортимент быстрозамороженных готовых мясных блюд включает около 100 наименований, однако объем их производства недостаточен.

Битую птицу замораживают в воздушной среде пос­ле предварительного охлаждения или без него. Ящики устанавливают в камере на решетки в шахматном по­рядке. Для ускорения замораживания с крышек ящи­ков снимают средние дощечки, а при замораживании гусей — и боковые. Упаковочную бумагу подворачи­вают так, чтобы воздух свободно омывал тушки.

Продолжительность замораживания зависит от ви­да и упитанности птицы, а также от температуры и ско­рости движения воздуха. При —18 °С и естественной циркуляции воздуха — 48—72 ч; при —23...—26 °С и скорости движения воздуха 1 —1,5 м/с — 18—20 ч (ку­ры и утки), 35—40 ч (гуси и индейки).Наиболее распространено замораживание тушек птицы в скороморозильных аппаратах туннельного ти­па при —30...—40 °С с интенсивным движением возду­ха. Продолжительность замораживания составляет 4,5—10 ч в зависимости от упитанности и вида птицы. Потери массы при замораживании составляют 0,2— 0,4 %.

Одним из наиболее рациональных способов замора­живания тушек птицы является замораживание вакуум- упакованной птицы в жидких охлаждающих средах. Продолжительность процесса составляет 25—45 мин, потери массы от усушки отсутствуют.

Замораживание тушек птицы жидким азотом (ме­тодом погружения, орошения и в парах азота) проте­кает с максимальной скоростью, всего за 4—5 мин.

Субпродукты размещают в морозильных камерах на противнях, укладываемых на рамы, этажерки или стел­лажи, либо в виде блока. Помещают их в металличес­кие формы без крышек или с крышками, без упаковки или с предварительной упаковкой в полимерные плен­ки. Замораживают субпродукты при —30...—35 °С и скорости движения воздуха 1—2 м/с. Продолжитель­ность замораживания при двухфазном способе 12 ч. при однофазном — 18 ч; при замораживании в морозиль­ных аппаратах соответственно 3—4 и 4—7 ч.

Замораживают яичные продукты в жестяной таре с использованием камерного воздушного заморажива­ния, плиточных скороморозильных аппаратов и холод­ного рассола. При камерном воздушном заморажива­нии качество продукта ниже, чем при быстром. Поэто­му для длительного хранения меланж замораживают при —35...—45°С до —18°С и хранят при этой темпера­туре. В зависимости от тары (она может быть полимер­ная) замораживание длится от 40 до 72 ч.

Из молочных продуктов чаще всего замораживают масло, творог, предназначенный для переработки, а иногда и молоко.

Для холодильной обработки ящики масла уклады­вают: при ручном способе укладки — в штабель в шах­матном порядке, при механизированном — грузовыми пакетами на поддонах, располагая пакеты так, чтобы обеспечить доступ холодного воздуха к каждому паке­ту или вертикальному ряду пакетов. Высота вертикаль­ных рядов грузовых пакетов не должна превышать: при температуре масла ниже 5 °С — трех рядов: при