37. Однофазный и двухфазный способы замораживания мяса. Преиму­щества и недостатки. Режимы замораживания мяса

Замороженными принято считать продукты, в которых примерно 85% влаги превращено в лед. Льдообразование начинается обычно в интервале температур между 0 и —1°С и условно считается законченным, когда температура в центре продукта достигает —4, —5°С. Это соответствует средней температуре по объему —10-15°С.

Понижение температуры продукта от 0 до —5°С и составляет процесс замораживания. Понижение температуры до 0°С принято называть охлаждением, а от —5°С и ниже — домораживанием. Максимальная обратимость процесса замораживания и, следовательно, более полное сохранение основных качеств продукта достигаются при высоких скоростях замораживания.

Под скоростью замораживания понимают отношение толщины замороженного слоя (в сантиметрах) ко времени (в часах), в течение которого он образовался. В промышленности применяют два метода замораживания мяса: после его охлаждения до среднеобъемной температуры — 4°С — двухфазный метод; однофазный, когда мясо в парном состоянии. При этом процесс замораживания резко интенсифицируется, что дает существенный технико-экономический эффект.

Целью замораживания мяса является процесс предотвращения микробиальной порчи мяса для последующего низкотемпературного его хранения. Скорость замораживания решающим образом влияет на кристаллообразование, на образование влаги в тканях, на равномерность распределения в них кристаллов льда, на их количество и размер. От размера образующихся кристаллов зависит степень сохранения целостности и структуры ткани. Замораживание рассматривается как процесс замерзания тканевой жидкости, которое представляет собой белковый золь, с температурой замерзания -1°С.

Процесс кристаллообразования. При снижении температуры наблюдается увеличение вязкости жидкости и уменьшение скорости движения частиц. В тех частях жидкости, где температура становится примерно -1 °С, образуются зародыши кристалла (первая фаза кристаллообразования). Так как в этот момент выделяется скрытая теплота кристаллизации, температура переохлаждённой жидкости повышается, и образование новых зародышей становится невозможным. Начинается рост образовавшихся кристаллов (вторая фаза кристаллообразования). Центры кристаллизации образуются раньше в межклеточном пространстве, так как межклеточная жидкость имеет несколько меньшую концентрацию, чем внутриклеточная. Как только кристаллы образуются, концентрация межклеточной жидкости и её осмотическое давление возрастает. Возникает диффузионный перенос воды из клетки в межклеточное пространство. При небольшой скорости теплоотвода происходит рост кристаллов в межклеточном пространстве. В клетках кристаллы не образуются. При высокой скорости теплоотвода кристаллы образуются также и в клетках. Образующиеся крупные кристаллы расширяют межклеточное пространство и разрушают соединительно­тканные прослойки своими острыми гранями. Ткань разрыхляется вследствие разрушения структуры. При размораживании в этом случае будут значительные потери мясного сока.

Процесс замораживания складывается из трех этапов: охлаждение продукта до температуры замерзания тканевой жидкости, собственно замораживание и доведение продукта до заданной температуры.

Техника замораживания. Замораживание мяса в полутушах можно производить различными методами: на воздухе - медленное, интенсивное и быстрое, в жидкой среде - контактное и бесконтактное. При охлаждении на воздухе в камерах замораживания туши размещаются на подвесных путях, расстояние между полутушами 5 см. Относительная влажность воздуха 90-95% на весь период замораживания. Замораживание можно производить однофазным (парное мясо) или двухфазным методом (с предварительным охлаждением мяса). Замороженное мясо в парном состоянии лучше замороженного в охлажденном состоянии по ряду показателей: внешний вид, цвет, срок хранения, усушка мяса.

Режимы замораживания мяса в парном состоянии (однофазное замораживание)

Способ замораживания говяжьих полутуш.	Технические средства	Параметры воздуха.		Продолжитель- ность замораживания, час	Убыль мяса в процессе охлаждения и замораживания, %
		Температура, °С.	Скорость движения, м/с
Медленный.	Камеры с потолочными и пристенными батареями.	-23	0,1-0,2	36	1,82
Интенсивный.	Камеры с воздухоохладителями и щелевым распределением воздуха.	-30	0,5-0,8	24	1,60
Быстрый.	Камеры с воздухоохладителями и воздушным душированием или туннельными.	-35	1-2	20	1,2

Режимы замораживания мяса в охлаждённом состоянии (двухфазное замораживание)

Медленный.	Камеры с потолочными и пристенными батареями.	-18	0,1-0,2	40	2,58
Интенсивный.	Камеры с воздухоохладителями и щелевым распределением воздуха.	-23	0,5-0,8	26	2,35
Быстрый.	Туннели с интенсивным движением воздуха.	-35	3-4	16	2,20

Замораживание мяса крупного рогатого скота, свинины и баранины чаще всего производят по двухфазному способу.

В промышленных условиях в зависимости от скорости процесса используют медленное, интенсивное и быстрое замораживание (данные по замораживанию приведены ниже на примере говядины с массой полутуш 110 кг и без учета времени на охлаждение):

• Медленное замораживание осуществляют при температуре воздуха -18 … -23 ⁰С при скорости его движения 0,1 … 0,2 м/с и относительной влажности воздуха 90 … 95%. Время на замораживание составляет 35 … 40 ч. Скорость замораживания: 0,2 … 1,0 см/ч.

• Интенсивное замораживание производят при температуре воздуха -23 … -30 ⁰С при скорости его движения 0,5 … 0,8 м/с при относительной влажности 90 … 95% в течение 28 ч. Скорость замораживания: 1,0 … 5,0 см/ч.

• Быстрое замораживание осуществляют при интенсивном движении воздуха 1 … 4 м/с, с температурой -30 … -35 ⁰С в течение 18 ч. Скорость замораживания: 5 см/ч.

В общем, продолжительность процесса замораживания зависит от размеров мясной туши или полутуши и вида замораживания.

Преимущество однофазной заморозки состоит в том, что продукт при этом не теряет в весе, и сохраняются все полезные потребительские свойства. Но затраты на электроэнергию при этом возрастают, нежели при двухфазной заморозке. Здесь право выбора производителя, для информации - в развитых странах применяется в основном однофазная заморозка мяса. У такого продукта как мясо, замораживание происходит при температуре внутри продукта около минус 1,5 ºС. Поэтому наша задача как можно быстрее получить в продукте эту температуру.