Лекции для студентов

Холодильная обработка рыбных продуктов — Холодильное хранение рыбного сырья

Холодильное хранение рыбного сырья

Физические изменения в мороженом пищевом сырье сводятся к усушке, перекристаллизации льда, изменению гистологической структуры тканей, изменению цвета покрова и мяса, птицы, рыбы, овощей и плодов.

В начале хранения усушке в основном подвержены поверхностные слои тканей сырья. В результате этого в них образуется обезвоженный губчатый слой, который представляет собой большую активную поверхность. Через нее с одной стороны из сырья в окружающий воздух диффундируют водяные пары, а с другой стороны наружный воздух проникает в поверхностные слои продукта. Поэтому количество кислорода в поверхностном слое рыбы непрерывно возобновляется и, следовательно, активизируются окислительные процессы. Окраска сырья тускнеет, подкожный жир окисляется. Сырье приобретает неприятный привкус и запах.

Усушка способствует быстрой денатурации белков рыбы. Сырье теряет свойственный ему цвет, приобретает сухую жесткую консистенцию.

Усушка обусловливается разностью влагосодержаний воздуха над поверхностью продукта и в холодильной камере. На величину усушки влияют вид, состояние, форма и размер сырья, способ его размещения в холодильной камере, плотность укладки, вид упаковки, количество внешних теплопритоков, температура и влажность воздуха, вид системы охлаждения и т.д.

Условием, исключающим изменение массы продукта, является отсутствие массообмена и энергообмена с окружающей средой. Однако такие условия на производстве труднодостижимы. Обычно относительная влажность воздуха в помещениях, где хранится мороженая рыбопродукция, составляет от 92 до 98%. Несмотря на предохранительные меры, температурный и влажностный режим в камерах хранения мороженого пищевого сырья недостаточно равномерен, особенно в летний период, когда температурный перепад воздуха в разных зонах камеры может достигать нескольких градусов. В камере неравномерна и влажность воздуха. Поэтому усушка продуктов в разных частях камеры различна.

Например, количество воды G_p, испаряющейся из рыбы, имеющей поверхность F (м²), за время τ (с) определяется по формуле

G_p = σ(P'' — Р')Fτ ,

где σ — коэффициент испарения, кг/(м²·с·Па); Р" — парциальное давление водяных паров над поверхностью рыбы, Па; Р' — парциальное давление водяных паров в камере хранения рыбы, Па.

Коэффициент испарения σ показывает, сколько испаряется воды с 1 м² поверхности рыбы при разности Р" и Р' в 1 Па в течение 1 с. Он зависит от состояния поверхности рыбы, скорости движения воздуха и ряда других факторов.

Разность парциальных давлений водяного пара можно заменить разностью содержаний влаги в воздухе d'' — d' , тогда формула приобретает вид:

G_p = σ(d'' — d')Fτ.

Из уравнений следует, что усушка рыбы не происходит если P''- Р'=0 или d" — d' = 0, т. е. когда относительная влажность воздуха равна 100%.

При низких температурах усушка продукта меньше, чем при более высоких температурах. Повышенная циркуляция воздуха способствует увеличению усушки мороженого пищевого сырья.

Усушка продукта снижается при более полной и плотной загрузке трюма судна или холодильной камеры. Она находится в прямой зависимости от величины теплопритоков в камеру хранения, однако влияние их тем меньше, чем ниже температура.

Следовательно, при полной загрузке камер хранения мороженой продукцией, плотном закрывании дверей, препятствующем проникновению теплопритоков, создаются хорошие условия для сохранения качества мороженого сырья.

Усушка продукта зависит от вида системы охлаждения трюмов судов и камер береговых холодильников. Минимальная усушка мороженого продукта наблюдается при панельной системе охлаждения, несколько большая — при батарейной, максимальная — при воздушной системе охлаждения. Герметичная упаковка мороженого продукта резко снижает усушку и, следовательно, способствует более длительному сохранению его качества.

Летом усушка мороженого продукта, больше, чем зимой. В одноэтажных холодильниках она несколько выше, чем в средних этажах многоэтажных холодильников. В холодильниках, расположенных в южных зонах страны, усушка продукта больше, чем в северных зонах.

Усушка сырья возрастает по мере ухудшения качества изоляции холодильных камер и трюмов судов. На это нужно обращать особое внимание и своевременно проводить их ремонт.

При понижении температуры хранения продукта до —25...— 30 усушка уменьшается на 15...20% по сравнению с ее хранением при температуре —18°С, однако и в этом случае наблюдаете неблагоприятное влияние теплопритоков. Следовательно, нужно всемерно уменьшать теплопритоки в камеры хранения мороженого продукта.

При хранении в тканях мороженого пищевого сырья происходит перекристаллизация льда. Число кристаллов льда сокращается в связи с превращением мелких кристаллов в более крупные. Изменение кристаллической структуры в продукте происходит тем быстрее, чем выше и неравномернее температура ее хранения. В результате перекристаллизации наблюдается изменение цвета продукта, что является следствием различного оптического преломления кристаллов разных размеров. Перекристаллизация вызывает изменение гистологической структуры тканей продукта и приводит к ухудшению ее качества. Сырье с крупными кристаллами льда теряет больше тканевого сока при размораживании, мясо ее после тепловой обработки становится сухим, жестким, хуже усваивается организмом человека.

При длительном хранении сырья животного происхождения в замороженном виде на их состояние влияют различные изменения, сопутствующие кри­сталлизации льда. Одним из них является агрегационные вза­имодействия сократительных белков, обусловленных вымерза­нием воды. Вымораживание воды способствует лучшему кон­такту белковых частиц, создает благоприятные условия для взаимодействия активных групп белковых макромолекул с об­разованием прочных связей между ними. Это сказывается на свойствах мяса: оно хуже переваривается, понижается раство­римость белков и их гидрофильность, уменьшается количество адсорбционно связанной воды.

Вследствие вымораживания воды из тканевых жидкостей об­разуются гипертонические растворы. Воздействие гипертониче­ских растворов обусловливает денатурацию белков и распад белковых структур, прежде всего липопротеидов, а затем и других белковых комплексов. Степень указанных изменений за­висит от продолжительности воздействия гипертонической среды в процессе замораживания и длительного хранения в заморо­женном виде. Даже небольшие денатурационные изменения в миофибриллах вызывают значительное уменьшение влагосвязывающей способности мышечных волокон. Вредное влияние гипертонических растворов можно уменьшить, если ткани замо­раживать быстро и хранить при —35÷—40 °С.

В мороженом сырье даже при температуре хранения —20... —30 °С протекают ферментативные процессы. Особенно быстро идет гидролиз жира, т. е. его разложение в присутствии ферментов на глицерин и свободные жирные кислоты. Гидролиз жира не следует рассматривать как порчу продукта, но он способствует ускорению окислительных процессов.

Окисление жира происходит вследствие одновременного воздействия кислорода воздуха, внутритканевого кислорода и ферментов.

В результате в продукте накапливаются продукты окисления, обладающие неприятным привкусом и запахом, некоторые из них токсичны. Окислительная порча жира сопровождается сначала пожелтением или потемнением кожного покрова мяса, птицы и рыбы, а затем и мышечных тканей.

Замедлить окислительную порчу жира мороженого сырья можно путем его глазирования, применения газонепроницаемых упаковок или более низких температур хранения. У некоторых морских рыб после непродолжительного хранения в мороженом виде возникает раннее специфическое подкожное пожелтение, не связанное с окислительной порчей жира. В мороженой рыбе при ее хранении происходит денатурация белков. Наибольшая скорость денатурации белков рыбы наблюда­лся при температура от —1 до —5°С. При температуре —18°С и ниже денатурация протекает медленно. Денатурация белков быстрее происходит у тощих рыб. Она является необратимым процессом, вызывающим преобразования коллоидной структуры и химического строения белка. Признаком глубокой денатурации мороженого сырья служит появление так называемых «старых» запахов. Мясо, птица и рыба со «старыми» запахами теряет нормальную консистенцию и плохо усваивается организмом человека.

При длительном хранении мороженой продукции количество микроорганизмов в ней даже несколько уменьшается. Однако микроорганизмы низкую температуру переносят лучше, чем высокую. Особенно стойки к воздействию низкой температуры спорообразующие микробы и плесени.