5. Заморожування м’яса і м’ясопродуктів

Заморожування забезпечує запобігання розвитку мікробіологічних процесів і різке зменшення швидкості ферментативних и фізико-хімічних реакцій, в зв’язку з цим його використовують в основному при необхідності тривалого зберігання м’яса.

Заморожування здійснюють при температурах повітря в камері від -23 до -35°С протягом 18…36 годин до досягнення в найбільш товстій частині туш температури не вище -8°С. Тривалість подальшого зберіганні м’яса при -18…-25°С складає від 4 до 18 місяців в залежності від температури та виду сировини.

В результаті заморожування волога кристалізується. Кількість вільної вологи в клітинах зменшується, завдяки чому, по мірі вимерзання вологи життєдіяльність мікрофлори знижується, а потім і зупиняється. При нерівномірному рості кристалів льоду можливе руйнування клітин мікроорганізмів. При низькотемпературному зберіганні (-10…-50°С) відбувається часткове відмирання мікроорганізмів, змінюється стан морфологічної структури м’яса і його колоїдних систем, інгібують біохімічні процеси, причому чим нижче швидкість і температура заморожування, тим в більшому ступені змінюється якість сировини, яка використовується, при подальшому розморожуванні.

Активність ферментів м'яса в умовах низьких температур поступово слабшає та їх дія припиняється; але ліпази, які розщеплюють жир, інактивуються лише при температурі -40°С. Ферменти м'яса повністю припиняють свою дію при температурі -60°С.

Внаслідок вимерзання вологи і кристалоутворення, в м’ясі має місце перерозподіл води між структурними елементами, порушення цілісності м’язових волокон, часткова агрегація і денатурація м’язових білків, зменшення їх розчинності (міозин), розрихлення з’єднувально-тканинних сполучень, що призводить до зниження величини вологозв’язуючої здатності, погіршення смаку і консистенції м’яса, значним втратам м’ясного соку після його розморожування.

Заморожування сприяє підвищенню засвоюваності м'яса. В результаті виморожування води підвищується концентрація білків у м’ясному соці. Реакція середовища стає кислою, рН знижується. Розчинені білки починають згортуватись, їх засвоюваність зростає. Крім того, при заморожуванні дрібні клітинні органели руйнуються, із них вивільняються ферменти, які прискорюють дозрівання розмороженого м'яса. Його смакові якості можуть покращитись, тому що білки розщеплюються до амінокислот. Вони надають м’ясним продуктам смак та збуджують апетит.

В процесі тривалого зберігання замороженого м’яса мають місце втрати вітамінів, розвиваються гідролітичні процеси та процеси окислення, втрати маси (усушка), змінюється колір м’язової тканини, на поверхні туш можуть з’явитись безколірні або світлі ділянки холодного опіку. Вплив процесу заморожування на якість м’яса наведено на рис. 27.

Рис. 27. Схема впливу заморожування на якість м’яса.

Вибір раціональних режимів заморожування та зберігання дає змогу зменшити негативні наслідки низькотемпературної обробки на якість м’яса.

Використання пакувальних матеріалів дає змогу зменшити ступінь змін технологічних властивостей сировини і величину втрат маси.

Найчастіше заморожування використовують для:

· здійснення накопичення сировини, причому максимальне збереження якості м’яса забезпечує проведення холодильної обробки на ранніх етапах автолізу при високих значеннях рН;

· стабілізації властивостей обваленого парного м’яса, в якому при
швидкому заморожуванні запобігається розвиток процесу
посмертного задубіння і сировина зберігає високу вологозв’язуючу здатність;

· консервування упакованих тушок птиці, декількох видів
напівфабрикатів, субпродуктів, ендокринно-ферментної сировини,
придатних для споживання других страв.

Від способу і умов заморожування залежить збереження вихідної якості харчових продуктів та рівень витрат на його здійснення. Якісні характеристики замороженого м’яса і економічні показники процесу в значній мірі обумовлені характером автолізу м’яса, яке надходить на заморожування. Залежно від стану м’яса, що надходить на заморожування, розрізняють однофазний і двофазний способи. У першому випадку заморожують парне м’ясо безпосередньо після первинної обробки, у другому випадку м’ясо заморожують після попереднього охолодження.

Перевагою однофазного способу є скорочення тривалості технологічного процесу заморожування м’яса, більш ефективне використання виробничих площ, зменшення втрат маси при більш високій якості м’яса, скорочення витрат праці на транспортування продукції. Інтенсивне охолодження парного м’яса різко знижує швидкість хімічних та біохімічних реакцій, що сприяє збільшенню строків збереження замороженого м’яса.

Однофазне заморожування викликає значно менші зміни структури тканин порівняно з двофазним, у м’ясі утворюється багато зародків кристалів льоду. Кристали льоду мають невеликі розміри, рівномірно розміщені в клітинах і міжклітинному просторі м’яса і не викликають великих пошкоджень структури тканини м’яса. Внаслідок чого при розморожуванні повністю відновлюються властивості колоїдної системи саркоплазми, м’ясний сік більш повно реабсорбується.

Тривалість заморожування яловичих напівтуш при різних параметрах повітря та стані м’яса наведена в таблиці 24. Тривалість заморожування свинячих напівтуш і баранячих туш становить, відповідно, 80 та 60% від тривалості заморожування яловичих напівтуш.

Таблиця 24

Параметри заморожування яловичих напівтуш

За смаковими якостями м’ясо, заморожене однофазним способом, не відрізняється від замороженого в охолодженому стані, але має більш привабливий вигляд, добре зберігає натуральне забарвлення, його можна довше зберігати, при цьому втрати маси м’яса у залежності від категорії вгодованості в середньому складають для: яловичини – 1,58…2,10%, свинини – 1,31…1,60%, баранини – 1,74…2,20%.

У м’ясі, замороженому у парному стані, різко уповільнюються ферментативні, гідролітичні та окисні реакції. Процес дозрівання м’яса протікає протягом 3…4 місяців, тому однофазне заморожування використовують у випадку збереження м’яса терміном не менше шести місяців.

Також розрізняють повільне та швидке заморожування. Повільне заморожування супроводжується утворенням у м’язовій тканині невеликої кількості центрів кристалізації, а утворюються вони у міжклітинному просторі, тобто між волокнами. Таке кристалоутворення обумовлено тим, що концентрація кислот, солей та інших речовин тканинної рідини у між волоконному просторі нижче, ніж у волокнах. Тому міжклітинна рідина замерзає при більш високій температурі, ніж та, що міститься у клітинах. У процесі росту кристалів льоду, що утворилися, та підвищення концентрації тканинної рідини у між волоконному просторі волога із волокон мігрує у міжволоконний простір та викликає подальший ріст кристалів. Крупні кристали льоду розширюють міжволоконний простір та руйнують сполучні прошарки. Тканина розрихлюється, м’язові волокна деформуються, а іноді й руйнуються, що супроводжується великими втратами м’ясного соку.

При швидкому заморожуванні у тканинах виникає велика кількість центрів кристалізації, причому вони виникають як у міжклітинному просторі, так і всередині волокон. Це пояснюється великою швидкістю зниження температури. Утворення великої кількості центрів кристалізації обумовлює невелике збільшення розмірів кристалів та відсутність руйнування оболонок волокон. Висока ступінь збереження морфологічної структури забезпечує краще відновлення початкових властивостей, ніж при повільному заморожуванні. Для запобігання пошкодження клітинної структури необхідно застосовувати температуру заморожування -40°С та температуру зберігання -15°С та нижче.

Для заморожування м’ясні туші та напівтуші розміщують у морозильних камерах так само, як і при охолодженні, використовуючи рекомендовані параметри у відповідності з вибраним способом. Відносна вологість повітря в усіх випадках повинна становити від 95% до 98%.

М’ясо і субпродукти, що використовують для промислової переробки, доцільно заморожувати у блоках, які формують після обвалювання м’яса. При цьому значно підвищується ефективність виробництва за рахунок скорочення втрат маси, економії холодильних площ, витрат холоду і транспортних витрат, більш раціональної організації технологічного процесу виготовлення ковбас та напівфабрикатів.

М’ясо і м’ясопродукти заморожують у повітрі, в розчинах солей або деяких органічних з’єднань, у киплячих холодоагентах, при контакті з охолоджуваними металевими плитами. У відповідності з використовуваним способом та характеристикою продукту встановлюють швидкість і глибину заморожування.

Заморожування у повітрі є найбільш поширеним способом відводу тепла від продукту. Інтенсифікація процесу заморожування досягається зниженням температури (до -35 °С), підвищенням швидкості руху повітря (до 4…5 м/с), зменшенням товщини продукту. При заморожуванні м’ясних напівфабрикатів, субпродуктів доцільно інтенсифікувати процес, а при заморожуванні м’ясних туш і відрубів інтенсивність процесу не впливає суттєво на їх якість, так як внаслідок особливостей утворення кристалів розбіжність в структурі тканин периферійних і внутрішніх зон практично неминуча.

Тушки птиці заморожують у повітрі при тих же параметрах, що і м’ясо забійних тварин. Тривалість процесу залежить від виду птиці, категорії тушок та режимів заморожування і складає 24…72 год. Використання для упакування плівкових матеріалів, що дають усадку при нагріванні, збільшує тривалість заморожування тушок птиці приблизно на 8%, але втрати маси при цьому складають лише 0,08…0,1%.