Зміни м'яса при заморожуванні і зберіганні в замороженому вигляді

При заморожуванні м'яса в ньому відбуваються фізичні, гістологічні, колоїдно-хімічні, біохімічні та біологічні зміни, що мають важливе значення для його якості.

З усіх процесів, що протікають при заморожуванні м'яса кардинальним, визначальним все інші зміни, є процес кристалоутворення - вимерзання вологи в м'ясі.

Кристалутворення. При досягненні кріоскопічної температури (tкр = -0,6…-1,2 ºС для м'ясної сировини) починається вимерзання води тканинної рідини. У результаті в рідкій фазі зростає концентрація розчинених речовин, що призводить до зниження кріоскопічної температури.

Основна маса вологи в м'ясі (близько 80%) вимерзає в інтервалі температур мінус 2-8 ºС. Але навіть при мінус 30 ºС в м'ясі залишається частина незамерзлою вологи (8-12%).

Кількість вимерзлої вологи залежить від умов заморожування, загального вмісту вологи у продукті, форм і міцності зв'язку вологи з матеріалом, концентрації розчинених речовин.

Утворення кристалів при заморожуванні відбувається в такій послідовності:

ü переохолодження сировини (зниження активності теплового руху частинок);

ü утворення зародків кристалів - I фаза кристалоутворення;

ü виділення прихованої теплоти кристалізації, підвищення температури, призупинення утворення нових зародків;

ü зростання утворилися кристалів - II фаза кристалоутворення.

Утворення нових центрів кристалоутворення залежить від швидкості тепловідведення від заморожуваного продукту в навколишнє середовище. Розмір і розподіл кристалів льоду в м'ясі залежать від умов заморожування, його властивостей.

Утворення кристалів льоду починається в першу чергу в міжклітинному просторі внаслідок більш низької концентрації розчинних речовин і супроводжується міграцією вологи з клітин. При повільному заморожуванні (швидкість заморожування менше 0,5 см / год.) утворюються великі кристали поза клітин і змінюється первинне співвідношення обсягів міжклітинної і внутрішньоклітинного простору в результаті дифузії вологи і фазового переходу води. Швидке заморожування (швидкість заморожування 1-2 см / год і більше) запобігає значний перерозподіл вологи, що сприяє утворенню дрібних, рівномірно розподілених кристалів.

Беручи до уваги, що максимальне кристалоутворення відбувається в діапазоні від мінус 2 до мінус 8 ºС, перерозподіл води і утворення великих кристалів можна запобігти при швидкому зниженні температури в цьому інтервалі.

Утворення кристалів льоду незалежно від їх розмірів завжди супроводжується перенесенням вологи, який викликається різницею осмотичних тисків поблизу поверхні кристала і на деякому віддаленні від нього. Ця різниця виникає в результаті підвищення концентрації тканинної рідини поблизу поверхні кристала у зв'язку з переходом частини вологи в кристалічний стан. При цьому, чим більше розміри продукту, чим повільніше тепловідвід, тим значніше перенесення вологи. Переміщення вологи в свою чергу впливає на стан білків.

Вплив заморожування на мікроорганізми. Кристалізація вологи є однією з причин загибелі мікроорганізмів при заморожуванні. Заморожування не забезпечує стерильності продукту, так як деякі мікроорганізми пристосовуються до низької температури, переходячи в стан анабіозу.

При заморожуванні і наступному зберіганні відбувається відмирання 90-99% мікробних клітин. Так, число мікробів на поверхні м'яса, що зберігалося при мінус 18 ºС, через 3 місяці зменшилося на 50%, через 6 місяців - на 80%, а через 9 місяців їх залишилося 1-2% від початкової кількості.

Призупинення життєдіяльності і відмирання мікроорганізмів відбувається за двома взаємопов'язаними причинами: 1) порушення обміну речовин і 2) пошкодження структури клітин.

При температурі мінус 10 мінус 12 ºС мікроорганізми не здатні розвиватися, що забезпечує тривале збереження замороженого м'яса.

Зміна структури тканин (гістологічні зміни). Кристалоутворення супроводжується руйнуванням морфологічної структури тканин. Найбільші структурні зміни мають місце при повільному заморожуванні внаслідок утворення великих кристалів льоду, які розширюють міжклітинний простір, руйнують сполучнотканинні прошарки гострими гранями, м'язові волокна деформуються, а іноді руйнуються, що призводить до втрат м'ясного соку при розморожуванні м'яса. Втрачається не тільки волога, а й поживні речовини.

Для збереження морфологічної структури тканин м'яса при заморожуванні і зниження величини можливих втрат при розморожуванні сировини доцільно використовувати способи і режими заморожування, що забезпечують інтенсивний тепловідвід. При цьому дуже важливо правильно вибрати температуру зберігання м'яса і забезпечити її стабільність. Інакше можлива перекристалізація - зміна структури льоду в процесі зберігання, укрупнення кристалів з усіма витікаючими наслідками.

Зміна стану білків. Збільшення концентрації тканинного соку при заморожуванні обумовлює денатурацію і коагуляцію м'язових білків. Більшою мірою цим змінам піддаються міофібрілярні білки, в першу чергу, міозин.

При заморожуванні можливе механічне руйнування білкових ланцюжків за рахунок напружень, що виникають в тканинах при утворенні і зростанні кристалів і перевищують енергію ковалентного зв'язку.

Денатураціонние і агрегаційні перетворення білків при заморожуванні і зберіганні м'яса призводять до зниження їх розчинності, зміни заряду і маси білкових фракцій. Зазначені перетворення білків впливають на їх гідратацію, ВЗЗ м'яса, його консистенцію і соковитість і можуть відбитися на стійкості білків до дії травних ферментів.

Ступінь зниження гідрофільності білків залежить:

ü від швидкості заморожування м'яса;

ü глибини автолізу м'яса перед заморожуванням;

ü умов і тривалості зберігання м'яса.

У максимальному ступені нативні властивості білків м'яса зберігаються при швидкому заморожуванні парного м'яса.

Автолітичні процеси при заморожуванні і наступному зберіганні м'яса тривають з меншою швидкістю, так як діяльність ферментів різко сповільнюється, але не припиняється навіть при дуже низьких температурах.

Чим швидше відбувається заморожування м'яса, тим на більш ранній стадії гальмуються автолітичні процеси, при цьому, треба враховувати розміри продукту. На периферії може бути гальмування автолізу, а в глибинних шарах процеси йдуть з достатньою швидкістю, так як тепловідвід з глибинних шарів навіть при швидкому заморожуванні уповільнений.

Ознаки глибокого гідролізу білків виявляються в процесі зберігання м'яса при мінус 18 ºС, про що свідчить зростання кількості аміно-аміачного азоту в тканинах.

При заморожуванні і зберіганні м'яса не призупиняється гідролітичний розпад жиру, однак різко гальмується з пониженням температури зберігання. Так, кислотне число свинячого шпигу, що зберігався 12 місяців при мінус 18 ºС зросло на 0,2, а при мінус 8 ºС - на 1,6.

Різке гальмування автолітичних процесів забезпечується при швидкому заморожуванні сировини, що має невеликі розміри; це має першорядне значення при холодильному консервуванні ендокринно-ферментної сировини.

Дата добавления: 2015-05-08