Лекции для студентов

Лекция по “Консервации мяса и мясных продуктов” — Замораживание мяса. Способы, условия и их оценка.

Замораживание мяса. Способы, условия и их оценка.

Изменения в мясе при замораживании

Замораживание — один из современных и перспективных методов консервирования мяса и мясопродуктов, позволяющий в течение длительного времени сохранить их качество.

При холодильной обработке и хранении в пищевых продуктах происходят сложные процессы, приводящие к раз­личным изменениям исходных свойств. Закономерности воздей­ствия низких температур на органы и основные структурные элементы сложных организмов (клетки и ткани) изучаются учеными, работающими в особой отрасли биологии — криобио­логии. Считается, что изменение свойств биологических объ­ектов при замораживании обусловлено, главным образом, про­цессами кристаллизации воды. Кристаллизация приводит к конформации макромолекулы белков, изменению липопротеидов, нарушению мембранных систем клетки, механическому повреж­дению морфологических элементов тканей и перераспределению между ними воды. Замороженными считаются продукты, в которых примерно 85% влаги превращено в лед.

Полагают, что образование крупных кристаллов льда при медленном замораживании ведет к более серьезным изменени­ям, чем образование мелких кристаллов при быстром или сверхбыстром замораживании.

Изменение свойств мяса и мясных продуктов при замо­раживании. После прекращения жизни животного, в мясе происходит сложный комплекс изменений под воздействием ферментов — автолиз. Замороживание мяса приводит к измене­нию его физико-химических и морфологических свойств, а также гибели микроорганизмов. Особенности изменения мясных систем при замораживании определяются фазовым переходом воды в лед и повышением концентрации веществ, растворенных в жидкой фазе. В отличие от чистой воды температура начала замерзания (т. е. криоскопическая точка) такого раствора должна быть ниже 0°С, что соответствует его ионной и молекулярной концентрации. Мясной сок начинает замерзать при температуре -0,6÷-1,2 °С. При температуре замерзания в водном растворе начинается кристаллизация воды, и по мере вымораживания воды остаточная концентрация раствора возра­стает и температура замерзания еще больше понижается.

Ввиду того, что замерзание сопровождается уменьшением количества воды в растворе, концентрация остаточного раствора постоянно растет, пока не достигнет концентрации самой низкой температурной точки — так называемой эвтектической точки замерзания. Эвтектическая точка мышечной ткани лежит в интервале —59÷-64°С. У продуктов, обладающих тканевой структурой, содержание растворенных веществ во влаге межклеточного пространства обычно ниже, чем в клеточной влаге. В связи с этим при замораживании кристаллики льда начинают образовываться в межклеточном пространстве и концентрация раствора в межклеточном про­странстве возрастает. Если замораживание происходит медленно, то благодаря разнице концентраций внутри и вне клеток вода из клеток частично диффундирует в межклеточное простран­ство. Поскольку размеры образовавшихся в межклеточном пространстве кристалликов льда увеличиваются за счет умень­шения массовой доли влаги, клетки высыхают. Этому способ­ствует также то, что во время замерзания объем воды увеличивается примерно на 10% и образовавшиеся в межклеточном пространстве кристаллики оказывают на клетки механическое давление.

Во время быстрого замораживания кристаллизация также начинается в межклеточном пространстве, но отвод теплоты совершается быстрее, чем диффузия влаги из клеток. И прежде чем начинается диффузия молекул воды через стенки клеток, происходит замерзание внутри клеток. Именно поэтому, из медленно замороженных животных тканей после их оттаивания, уходит много клеточной влаги. При быстром замораживании — потери капиллярной влаги минимальны.

Раньше считали, что преобладающая часть потерь сока связана с механическим разрушением клеток под давлением больших кристалликов льда, которые образуются при медленном замораживании мяса. На самом деле, большая часть потерь сока происходит не из-за механического разрушения клеток, а из-за диффузии клеточной влаги в межклеточное простран­ство при медленном замораживании клеток.

При быстром замораживании наиболее существенно, чтобы температура продукта как можно быстрее проходила через область, так называемого, максимального кристаллообразования (-l-÷-5°С), когда вымерзает основная часть имеющейся воды.

Средняя скорость при быстром замораживании составляет 5-20 см/ч, при умеренно быстром замораживании -1-5, при медленном замораживании — 0,1-0,2 см/ч.