Лекція 10

                                                                                                                                 Тема. Заморожування м’яса і м’ясопродуктів.

1. Поняття про кріоскопічну точку тканини рідин.
2. Залежність між температурою продукту і кількістю вимерзлої води
3. Розморожування, як зворотній процес заморожуванню.

                                                                                                                              1. Поняття про кріоскопічну точку тканини рідин.

 У м'ясі утримується близько 72% води і 1% мінеральних речовин. Отже, рідка частина м'яса (м'ясний сік) являє собою сольовий розчин білка, що містить розчинені органічні і неорганічні речовини. Для м'ясного соку це температура від -0,6 до -1,2°С. При заморожуванні м’яса після досягнення кріоскопічної крапки починається відморожування води з м'яса. Кількість і величина кристалів льоду, що утворяться при замерзанні рідини, а також рівномірність розподілу льоду між клітинами і міжклітинною речовиною і по товщині продукту, що заморожується, залежить від швидкості заморожування.

Процес кристалоутворення відбувається наступним чином. При зниженні температури збільшується в'язкість рідини і зменшується швидкість руху часток. У тих частинах рідини, де досягається переохолодження нижче кріоскопічної крапки, утворяться зародки кристалів. Це перша фаза кристалоутворення. У цей момент температура переохолодженої рідини підвищується й утворення нових зародків стає неможливим. Починається друга фаза кристалоутворення - ріст кристалів, що утворились.

При заморожуванні тканин центри кристалізації утворюються раніше в міжклітинному просторі. Як тільки вони утворяться, концентрація міжклітинної рідини і її осмотичний тиск зростають, вода дифундує з клітини в міжклітинний простір. При повільному заморожуванні швидкість тепловідводу відносно невелика, і у міжклітинній речовині утворяться кристали. Утворення великих кристалів в практиці заморожування м'яса - явище небажане: своїми гострими ребрами вони руйнують з’єднувальнотканні прошарки, давлять на клітини, викликаючи їх розтягання. При цьому волокна не тільки деформуються, але іноді і розтріпуються. Тканина розпушується. Чим більше порушена структура тканин при заморожуванні, тим більші втрати м'ясного соку при розморожуванні м'яса і його наступній механічній обробці (обвалці, жилуванні).

                                                                                                            2. Залежність між температурою продукту і кількістю вимерзлої води.

Порівняно швидке заморожування м'яса при температурі -35-;-40°С приводить до утворення кристалів льоду не тільки в міжклітинних просторах, але й у клітинах. Швидкість утворення їх вище швидкості переміщення вологи, тому велика частина рідини виявляється замороженої там, де вона знаходилася до заморожування. При такому способі заморожування утворяться дрібні кристали льоду. У цьому випадку характер розподілу вимороженої води мало відрізняється від характеру розподілу її у свіжому м'ясі і майже не спостерігається гістологічних змін у м'язовій тканині.

При тривалому збереженні тканин у замороженому виді на їхній стан впливають різні зміни, що супроводжують кристалізацію льоду. Виморожування води сприяє кращому контактові білкових часток, створює сприятливі умови для взаємодії активних груп білкових макромолекул з утворенням міцних зв'язків між ними. Це позначається на властивостях м'яса: воно гірше перетравлюється, знижується розчинність білків їх гідрофільність.

Внаслідок виморожування води з тканинної рідини утворяться гіпертонічні розчини. Вплив гіпертонічних розчинів обумовлює денатурацію білків і розпад білкових структур, насамперед ліпопротеїдів, а потім і інших білкових комплексів. Ступінь зазначених змін залежить від тривалості впливу гіпертонічного середовища в процесі заморожування і тривалого зберігання в замороженому вигляді. Навіть невеликі денатураційні зміни в міофібрилах викликають значне зменшення вологозв’язувальної здатності м'язових волокон. Шкідливого впливу гіпертонічних розчинів можна уникнути, якщо тканини заморожувати швидко і коли солі вже не знаходяться в розчиненому стані.

У період заморожування при наступному збереженні м'яса в замороженому вигляді діяльність тканинних ферментів різко сповільнюється, та не припиняється навіть при дуже низьких температурах; відбуваються автолітичні зміни компонентів м'яса.

У період заморожування першорядне значення має швидкість зниження температури, а при збереженні - температура, від якої залежить швидкість ферментативних процесів. Чим швидше заморожування, тим на більш ранніх стадіях загальмовуються автолітичні процеси: затримується розпад глікогену, рН не встигає різко знизитися, і менше змінюються властивості м'яса.

Різке гальмування автолітичних процесів при швидкому заморожуванні має першорядне значення при консервуванні ендокринно-ферментативної сировини. Так, при повільному заморожуванні підшлункової залози активність інсуліну, що виготовляється з неї, в декілька разів менша, ніж при швидкому.

Крім зниження температури на швидкість автолітичних змін м'яса впливає і підвищення концентрації солі в процесі заморожування, що призводить до інгібірування більшості хімічних реакцій. Поряд з цим в результаті відносного збільшення концентрації активаторів спостерігається підвищення деяких біохімічних перетворень.

Властивості м'яса після його збереження в замороженому стані істотно залежать від глибини авголітичних змін тканин до моменту повного заморожування.

У м'ясі, замороженому в парному стані, активність ферментів зберігається досить добре. Процес дозрівання розмороженого м'яса багато в чому аналогічний дозріванню немороженого м'яса і призводить до підвищення його ніжності і нагромадженню продуктів, що додають аромат. Втрати м'ясного соку i вміст у ньому білків при розморожуванні і наступній обробці такого м'яса відносно невеликі, тому що руйнування  клітинних структур в ньому менше.

М'ясо, заморожене до моменту розрішення посмертного задубіння (охолоджене м'ясо), не відрізняється за смаковими властивостями від м'яса, замороженого в парному стані. Однак під час розморожування і особливо при подальшій обробці, таке м'ясо втрачає багато м'ясного соку внаслідок порушення в процесі попереднього  автолізу  багатьох мікроструктур і цілісності мембран. Дозрівання такого м'яса після розморожування не завжди приводить до достатнього поліпшення ніжності, що супроводжується втратою активності ферментів, оскільки вони до заморожування були вивільнені з “захисних” структур. Чим більше тривалість збереження м'яса в мороженому вигляді, тим більше інактивуються ферменти. При дозріванні розмороженого м'яса,  в стані посмертного задубіння відбуваються великі втрати м'ясного соку і м'ясо залишається в'ялим і разом тим твердим, смак і аромат такого м'яса виражені погано. Таким чином, заморожування в парному стані має переваги перед холодильною обробкою, що передбачає охолодження м'яса і наступне його заморожування в охолодженому стані. Слід зазначити, що м'ясо, заморожене в парному стані, не тільки має кращі якісні показники, але і довше зберігається, розміри усушки м'яса в, процесі холодильної обробки скорочуються приблизно в 2 рази, зменшується тривалість заморожування, підвищується продуктивність праці робітників в порівнянні з м'ясом, замороженим після охолодження.

М'ясо в стані посмертного задубіння для замороження непридатне.

У процесі збереження через якийсь час на поверхні замороженого м'яса утвориться збезводнений губчатий шар, крізь який дифундують пари води в навколишнє повітря. Одночасно повітря дифундує в поверхневий шар, у результаті чого кількість кисню в ньому збільшується і безупинно відновляється. Зовнішній губчатий шар м'яса утворює велику активну поверхню, на якій протікають окисні процеси, а також адсорбуються сторонні запахи.

Окисні процеси викликають глибокі зміни в м'язовій, і в більшому ступені - у жировий тканинах. Окисні зміни білкових речовин в пористому зовнішньому шарі приводять до різкого зменшення його вологозв’язувальної здатності і збільшенню твердості.

У жировій тканині розвиваються процеси окисного псування і накопичуються продукти окислювання жиру. З'являються салистий, а потім поступово підсилюється прогірклий смак і запах. При тривалому зберіганні замороженого м'яса внаслідок окислювання жиру можуть накопичуватися токсичні продукти. Органолептичні показники жирової тканини свинини починають змінюватися раніше, ніж у яловичини. При збереженні заморожених свинячих туш спостерігається пожовтіння жирової тканини. Зміна жирової тканини під дією кисню повітря в більшості випадків (крім нежирної яловичини) відіграє вирішальну роль для термінів збереження м'яса.

Колір м'яса при збільшенні термінів зберігання стає більш темним у результаті концентрації пігментів у висушеному шарі м'яса, а також внаслідок окислювання міоглобіну в оксиміоглобін і метміоглобін. Кількість водорозчинних вітамінів при збереженні мороженого м'яса залежить від температури збереження. Жиророзчинні вітаміни менш стійкі. Вітамін Е, зокрема, руйнується майже цілком, що зменшує опірність жиру при окислюванні.

                                                                                                                                         3. Розморожування, як зворотній процес заморожуванню.

Дефростація (розморожування) м’яса і м’ясопродуктів є процесом, зворотним заморожуванню. Основна задача дефростациї полягає в приведенні м’яса в стан, придатний для кулінарної обробки. Режим розморожування повинен забезпечити повну оборотність процесу заморожування і відновлення властивостей свіжого продукту при мінімальних втратах.

Застосовують наступні способи розморожування м’яса.

Повільне розморожування в повітряному середовищі (температура від 0 до 6 – 8 °С) [10, 11].

Такий метод викликає значну втрату (3,5 - 5%) ваги продукту в результаті випаровування вологи з його поверхні. Повільне розморожування у вологому повітрі, навпаки, створює умови для конденсації вологи на поверхні продукту, що приводить до збільшення ваги на 1,5 - 2% [14, 15, 34].

Швидке розморожування в повітряному середовищі (температура 16 - і вище) прискорює процес в 2,5 - разу; в даному випадку втрати маси (ваги) дуже незначні і поверхня м’яса помірно підсихає.

 Таблиця 1 - Параметри холодної обробки м’яса

Розморожування в пароповітряному середовищі (температура 25 – 40 °С) або при зрошуванні водою дає швидкий результат, але поверхня продукту обезбарвлюється і створюються вельми сприятливі умови для розвитку мікрофлори. Часто м’ясо сприймає специфічний запах пари.

Спосіб розсолу дефростациї використовують для розморожування м’ясопродуктів, призначених на посол.

Відрубу розморожують в розсолі, що має щільність 1110 кг/м3 і температуру 6,5 – 12 °С. Довготривалість розморожування відрубів складає приблизно близько 10 годин [33, 34].

Втрати ваги м’ясопродуктів при холодильній обробці встановлені дослідним шляхом і практичними спостереженнями. Вони залежать від виду м’яса, угодованості, способу обробки і дотримання технологічного режиму охолоджування і зберігання. Розміри усихання м’яса залежать перш за все від притоків тепла і відносної вогкості повітря в камерах холодильника.

Природне усихання охолодженого м’яса за 24 години в середньому рівне: для яловичини - 1,4%, баранини - 1,5%, свинина - 2,2% 

                                                                                                                                                Рекомендована література

1. Алехина Л.Т, Большаков А.С., Горбатов В.П.Технология мяса и мясопродуктов / Под ред. Рогова Н.А. – М.:Агропромиздат, 1998. – 576 с.
2. Рогов Н.А., Забашта А.Г. и др. Общая технология мяса и мясопродуктов. – М.: Колос, 2000. – 367 с.
3. Янчева М. О. Фізико-хімічні та біохімічні основи технології м'яса і м'ясопродуктів : навч. посібник / М. О. Янчева, Л. В. Пешук, О. Б. Дроменко. – Харків : ХДУХТ, 2007. – 221 с.
4. 2. Кудряшов Л. С. Физико-химические й биохимические основы производства мяса й мясных продуктов / Л. С. Кудряшов. – М. : ДеЛи принт, 2008. – 160 с.
5. Эванс Дж. А. Замороженные пищевые продукты: производство и реализация / Дж. А. Эванс ; пер. с англ. – СПб. : Профессия, 2010. – 440 с.
6. Данилова Н. С. Физико-химические й биохимические основы производства мяса й мясных продуктов : учеб. пос. / Н. С. Данилова. - М. : КолоС, 2008. – 28 с.

• Презентація до Лекція 10 Заморожування м’яса і м’ясопродуктів.pdf