![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Замораживание мяса и мясопродуктов
Замораживание сопровождается потерями массы мяса и некоторым снижением качества продукта. При последующем размораживании также происходит значительная потеря массы. Несмотря на это, замораживание является одним из наиболее дешевых методов длительного сохранения качества мяса. При замораживании мяса и субпродуктов сначала наступает переохлаждение в тканях (для мышечной ткани до -4 0С), в результате чего возникают кристаллические зародыши. В этот момент выделяется скрытая теплота кристаллизации, и температура системы несколько повышается, достигает криоскопической точки, при которой становится невозможным образование новых зародышей. Начинается вторая фаза замораживания – рост выделившихся кристаллов, которые при размораживании разрушают клеточные структуры, и мясо при этом теряет большое количество мясного сока. В этот момент времени необходимо увеличить теплоотвод. При высокой скорости теплоотвода обеспечиваются условия для образования новых кристаллов. Различают медленное и быстрое замораживание. Медленное замораживание сопровождается образованием в мышечной ткани небольшого количества центров кристаллизации, которые зарождаются в первую очередь в межклеточном пространстве, то есть между волокнами. Такой характер кристаллообразования обусловлен тем, что концентрация кислот, солей, и других веществ тканевой жидкости в межволоконном пространстве ниже, чем в волокнах. Поэтому межклеточная жидкость замерзает при более высокой температуре, чем жидкость, содержащаяся в клетках. В процессе роста образовавшихся кристаллов льда и повышения концентрации тканевой жидкости в межволоконном пространстве влага из волокон мигрирует в межволоконное пространство и вызывает дальнейший рост кристаллов. Крупные кристаллы льда расширяют межволоконное пространство и разрушают соединительнотканные прослойки своими острыми краями. Ткань разрыхляется, мышечные волокна деформируются, иногда разрушаются, что сопровождается большими потерями мясного сока. При быстром замораживании в тканях возникает большое количество центров кристаллизации, как в межклеточном пространстве, так и внутри волокон. Это объясняется большой скоростью снижения температуры. Образование большого количества центров кристаллизации обуславливает небольшое увеличение размеров кристаллов и отсутствие разрушения оболочек волокон. При быстром замораживании образуется множество мелких межфибриллярных и межмышечных кристаллов льда. Внешние очертания и взаимное расположение мышечных пучков, волокон и сарколеммы сохраняется. Высокая степень сохранности морфологической структуры обеспечивает более полное восстановление первоначальных свойств, чем при медленном замораживании. Таким образом, влияние замораживания на качество мяса обусловлено характером процесса кристаллизации. Потемнение поверхности мясных туш вызывается повышением концентрации пигментов мяса вследствие подсушивания поверхности, а также образования метмиоглобина (MetMb) и метгемоглобина (MetHb). Замораживание мяса сопровождается увеличением его объёма до 10 %, и, следовательно, растяжением и частичным разрывом волокон поверхностных слоёв и сжатием волокон внутренних слоёв. Степень разрушения структурных элементов тканей зависит и от глубины развития автолитических процессов в тканях на момент замораживания. При замораживании парного мяса структура мышечных волокон сохраняется. Если мясо заморожено в состоянии посмертного окоченения, имеет место эффект «холодового сжатия». При замораживании созревшего мяса отмечаются большие потери мясного сока, что можно объяснить нарушением структуры тканей в процессе созревания. Следовательно, мясо необходимо замораживать или в парном состоянии до момента посмертного окоченения, или к моменту разрешения посмертного окоченения (через 30-36 часов после убоя). Распад АТФ мышечной ткани протекает интенсивно лишь на первой фазе замораживания мяса, основная часть фосфорорганических соединений остаётся в первоначальном виде и скорость их распада зависит от температуры хранения. Замораживание не обеспечивает полной стерилизации мяса, так как отдельные микроорганизмы приспосабливаются к низкой температуре, переходя в состояние анабиоза. Тем не менее, в процессе хранения мяса и мясопродуктов при достаточно низких температурах большая часть микрофлоры постепенно отмирает. Число микробов на поверхности мяса, хранившегося при -18 0С, через 3 месяца уменьшилось на 50 %, через 6 месяцев на 80 %, а через 9 месяцев - их оставалось 1-2 % к начальному числу клеток. Причины принудительной приостановки жизнедеятельности и отмирания микроорганизмов: нарушение обмена веществ и повреждение структуры клетки. Пока температура остаётся выше криоскопической точки протоплазмы, жизнедеятельность микроорганизмов может приостановиться или нарушится только вследствие изменения температуры. В этом случае тормозятся все процессы обмена веществ, и нарушается нормальное соотношение скоростей этих процессов. Если температура ниже криоскопической точки протоплазмы, её действие усугубляется вымерзанием воды в окружающей среде и в самой клетке. Пока температура остаётся выше эвтектической точки среды, микробы вытесняются в оставшуюся жидкую часть, концентрация которой растет по мере снижения температуры. Когда температура становится ниже эвтектической точки среды, клетки вымерзают в затвердевающую эвтектическую смесь. Следовательно, помимо влияния изменения температуры, клетка оказывается под действием обезвоживания среды и протоплазмы, повышенной концентрации незамёрзшей жидкой фазы, переноса влаги внутри самой клетки и из клетки во внешнею среду в связи с образованием кристаллов и, наконец, механического воздействия кристаллов. Все эти факторы приводят к гибели большинства клеток. Выбор обусловливается технологическими соображениями, санитарно гигиеническими требованиями и экономичностью способа замораживания и хранения. Замораживанию в полутушах независимо от глубины автолиза присущи серьезные недостатки: низкий коэффициент использования объёма камер хранения, невысокий санитарный уровень хранения, высокие размеры усушки и снижение качества мяса вследствие его контакта со средой. Перед замораживанием мясо для производства блоков упаковывают в пакеты из полиэтиленовой плёнки «повиден» или другие влагонепроницаемые плёнки и укладывают в металлические формы или ячейки скороморозильных аппаратов. Продолжительность замораживания составляет: - при однофазном замораживании: при температуре -30 0С и скорости движения воздуха 1-2 м/с – 18 часов, и при скорости движения воздуха 3-6 м/с – 7 часов; - при двухфазном замораживании: при -30 0С и скорости движения воздуха 3-6 м/с до 4 часов, при -23 0С и скорости движения воздуха 1-2 м/с до 12 часов. Среднюю скорость замораживания считают как отношение пути, проходимого фронтом кристаллообразования от поверхности продукта в его глубину, к продолжительности прохождения. Скорость замораживания описывается уравнением (5).
где х - толщина промерзающего слоя, м; λ - коэффициент теплопроводности, Дж(м.ч. 0С); tкр - криоскопическая точка, 0С; tс - температура среды, 0С; W - количество вымерзающей воды, кг; r - скрытая теплота кристаллизации;
Выбор того или иного приёма увеличения скорости теплоотвода определяется практической целесообразностью, технологическими требованиями, техническими возможностями и экономичностью. Общая продолжительность процесса с учётом этого коэффициента равна: tз - температура продукта в начале замерзания, 0С;
ω - количество вымороженной воды, кг; r 3 - удельная теплота льдообразования в среднем 250 кДж/кг; δ - толщина замораживаемого слоя, м; γ - объёмный вес продукта, 1000 кг/м3, коэффициент теплопроводности замороженного продукта в среднем 4, 9 кДж/(м2.ч.град); с - удельная теплоёмкость продукта, с=7, 5 кДж/(кг .град); n - поправочный коэффициент (при быстром замораживании n=1, 05; при медленном n=1, 2); λ - коэффициент теплопроводности, Дж(м.ч. 0С); tн – начальная температура тела, 0С; tr – конечная температура тела, 0С; r – скрытая теплота кристаллизации, кДж/кг;.
Продолжительность замораживания свиных полутуши бараньих туш массой соответственно не более 45 и 30 кг составляет 80 и 60 % от продолжительности замораживания говяжьих полутуш. На замораживание двухфазным способом направляют мясо, предварительно охлажденное до температуры 0-4 0С в толще мышцы бедра. Продолжительность замораживания говяжьих полутуш массой до 110 кг при естественной циркуляции скорости воздуха: при -23 0С составляет 35 часов, при -30 0С -26 часов. При принудительной циркуляции воздуха и его скоростью 0, 8 м/с продолжительность замораживания составляет: при -23 0С -28 часов, при -30 0С -22 часа, -35 0С -18 часов. Продолжительность замораживания свиных полутуши бараньих туш массой соответственно не более 45 и 30 кг составляет 80 и 60 % от продолжительности замораживания говяжьих полутуш. Преимуществами однофазного способа замораживания мяса являются: сокращение продолжительности производства замороженного мяса, более эффективное использование производственных площадей, уменьшение потерь массы, сокращение затрат труда на транспортирование, более высокое качество мяса. Интенсивный теплоотвод на первых стадиях процесса обеспечивает понижение скорости химических и биохимических реакций, что приводит к увеличению сроков хранения мороженого мяса. Техника замораживания. Мясо и мясопродукты замораживают в помещениях камерного и туннельного типа, а также в морозильных аппаратах. Камеры оборудованы пристенными или поточными батареями, в которых циркулирует хладоагент. Серьезным недостатком камер является большая продолжительность процесса, неравномерность замораживания и высокая усушка мяса. Интенсифицировать процесс можно в туннелях быстрого замораживания, где батарея охлаждения или замораживания размещены между рядами подвесных путей. В таких камерах при температуре -35 0С и скорости движения воздуха 3 м/с продолжительность замораживания составляет 14-15 часов. Использование туннелей позволяет уменьшить усушку мяса на 40-50 %. Блочное мясо, субпродукты, полуфабрикаты, готовые блюда, эндокринно-ферментное сырьё можно замораживать в морозильных аппаратах. Продукты помещают на ленточный транспортёр, тележки или на этажерки, движущиеся по рельсу. На этой установке можно замораживать пельмени, кнели, котлеты и другие полуфабрикаты. В морозильном аппарате для замораживания штучных изделий (рис. 2.7) ленточно-спирального типа вокруг вращающего цилиндра смонтирована спираль, по которой перемешается ленточный конвейер. Продукт с помощью загрузочного устройства попадает на ленту и перемещается по спирали вверх к разгрузочному устройству. Поток холодного воздуха направлен сверху вниз, перпендикулярно к ленте, т.е. движется противоточно по отношению к продукту, что обеспечивает повышение скорости замораживания и уменьшение усушки. На рисунке 61 приведена схема аппарата для мойки и сушки блюд
Рисунок 61 - Морозильный аппарат: а) -со спиральным конвейером и одним барабаном для замораживания готовых блюд и кулинарных изделий: 1- грузовой конвейер, 2- устройство для мойки транспортерной ленты, 3 - гидравлический агрегат, 4- щит управления, 5 - вентилятор, 6 - охлаждающие батареи; б) - линия с мембранными аппаратами ФМБ-2: 1 - площадка для обслуживания, 2 - замороженный блок мяса, 3 - тележка, 4 – тельфер, 5 - загрузочный ковш, 6– питатель, 7 - мембранный аппарат
Наряду с воздушным морозильными аппаратами используют плиточные аппараты, в которых замораживают мясо в блоках, субпродукты, фарши, эндокринно-ферментное сырьё. В плиточных аппаратах продукт размещают между подвижными морозильными плитами. В результате перемещения плит происходит подпрессовывание продукта, что обеспечивает хороший контакт с охлаждаемой поверхностью и способствует интенсификации теплообмена (рисунок 62).
Рисунок 62 - Роторный морозильный аппарат: 1-кольцевой коллектор для подачи и отвода хладагента, 2 - щит подпрессовывающего устройства, 3 - морозильная плита, 4– лоток, 5– весы, 6 - подпрессовывающее устройство, 7 - механизм передвижения стола, 8 - загрузочное устройство, 9 - механизм выгрузки замороженных блоков, 10 – конвейер, 11 - привод, 12 - вал ротора, 13 - бандаж ротора.
Упакованное жилованное мясо, субпродукты можно замораживать в роторных аппаратах. Достоинством роторных морозильных аппаратов являются: - сокращение продолжительности замораживания в 1, 5-2 раза (по сравнению с воздушными морозильными аппаратами); - непрерывность процесса, механизация загрузки и выгрузки, небольшие габаритные размеры.
|