Охлаждение мяса и мясопродуктов

При охлаждении в мясе происходят разнообразные процессы: микробиологические, окислительные, автолитические изменения под действием ферментов мяса, тепло- и влагообмен с окружающей средой. Характер и глубина изменений при охлаждении и последующем хранении зависят от вида и качества исходного мясного сырья, а также условий и режимов холодильной обработки.

Микробиологические процессы. Мышцы здоровых животных непосредственно после убоя обычно обсеменены микрофлорой лишь незначительно. Вместе с тем мясо и субпродукты представляют собой хорошую питательную среду для развития микробов, плесеней, дрожжей.

Микроорганизмы, обитающие на сырых мясопродуктах, поступающих на холодильную обработку, весьма разнообразны. Прежде всего они различаются температурой роста и размножения. Так, для развития мезофильных микроорганизмов (Salmonella, Staphylococcus) минимальной является температура 10⁰С; оптимальная температура для их жизнедеятельности 25…36⁰С. В отличие от мезофиллов психрофилы способны расти и размножаться при 0⁰С и даже – 5⁰С. К группе психрофилов относят плесневые грибы, или микромицеты (Micor, Pinicillium), и дрожжи (Torulopsis, Rhodotorula). Большинство микроорганизмов не развивается при температуре ниже точки замерзания тканевой жидкости (-0,6…-1,2⁰С). Скорость проникновения микроорганизмов в глубь мяса зависит от их вида, свойств и способов обработки сырья. Например, при температуре около 0⁰С за 30 сут хранения микроорганизмы проникают на глубину до 1см.

    При поступлении на холодильную обработку и хранение на мясопродуктах находятся психрофильные и многие мезофильные микроорганизмы. В условиях холодильного хранения они постепенно отмирают, однако даже через длительное время какое-то их количество остается жизнеспособным. Кроме обычных сапрофитных бактерий рода Pseudomonas на мясопродуктах могут быть микроорганизмы с патогенными и токсическими свойствами: Salmonella, S.aureus, Clostridium perfringenes.

    Плесневые грибы размножаются на участках мяса, где затруднена циркуляция воздуха. В обычных условиях хранения мяса признаком порчи является появление слизи; при 0⁰С слизь появляется через 24сут, при 4⁰С – через 16сут.

    При охлаждении в аэробных условиях (т.е при доступе кислорода воздуха) бактерии размножаются быстрее: их общее число на 1 см² поверхности мяса достигает 10¹⁰ и более, а признаки бактериальной порчи мяса проявляются раньше.

    На развитие микроорганизмов большое влияние оказывает помимо температуры относительная влажность воздуха. Чем ниже относительная влажность и температура воздуха, тем хуже развиваются микроорганизмы. Кроме параметров хранения (температура и влажность воздуха) на степень обсеменения влияют санитарно-гигиенические условия содержания, транспортирования, подготовки скота к убою, обработки туш, обескровливания, съемки шкур, извлечения внутренних органов и зачистки туш. На 1см² поверхности свежего мяса при соблюдении санитарных требований переработки насчитывают от тысяч до десятков тысяч микроорганизмов, среди которых приблизительно 20 родов бактерий, 10 родов плесневелых грибов, а также дрожжи.

    Предельные значения pH среды, при которых микроорганизмы могут развиваться, колеблются от 4,0 до 9,0, причем оптимальные значения pH лежат в узкой области. Несмотря на то, что цитоплазматическая мембрана клеток микроорганизмов мало проницаемая для ионов водорода, отклонение pH от оптимального может существенно затормозить рост микрофлоры. Значение pH среды влияет на ферментативные системы клеточных мембран, ответственных за активный транспорт биологически важных веществ. Смещение pH в кислую сторону в результате накопления молочной кислоты при автолизе мяса повышает его устойчивость к микробиальной порче. Величина pH зависит от содержания гликогена в мышечной ткани после убоя скота и интенсивности его распада при хранении мяса. Сроки хранения охлажденного мяса, имеющего pH выше 6,2 сокращаются более чем в 2 раза.

    Развитие гнилостных микроорганизмов вызывает глубокий распад белков, при котором образуются вещества, резко ухудшающие органолептические свойства продукта и обладающие токсичностью. Патогенные и токсикогенные бактерии, выживая даже при низких температурах, могут стать причиной пищевых отравлений.

    Изменение свойств мяса и мясопродуктов при охлаждении. На качество мяса и мясопродуктов в период охлаждения и последующего хранения большое влияние оказывает взаимодействие с внешней средой.

    При охлаждении в мясе происходят физические, химические и биохимические процессы. Физические изменения сводятся к изменениям консистенции, цвета и массы. Консистенция мяса изменяется в связи с происходящими в этот период процессами окоченения и началом созревания мяса. Цвет поверхности мяса темнеет вследствие её высыхания, увеличения концентрации красящих пигментов и перехода гемоглобина крови и миоглобина   мышц в метгемоглобин и метмиоглобин. Потемнение окраски происходит в первую очередь в местах скопления крови (зарез) и в полутушах низких кондиций упитанности. Увеличение поверхности мясного отруба, продолжительности охлаждения, скорости движения, температуры, уменьшения влажности воздуха способствуют испарению и, следовательно, уменьшению массы. Однако при подсушивании поверхности туш сохранность мяса от порчи повышается, так как образуется защитная корочка подсыхания, которая, как полагают, снижает испарение влаги с поверхности туш и препятствует проникновению микроорганизмов внутрь мышц. Сухой слой представляет собой не активную белковую субстанцию, которая, однако, может набухать под влиянием влажного воздуха и становится хорошей питательной средой для роста бактерий и плесени.

Миоглобин с кислородом воздуха образует оксимиоглобин, придающий мясу яркую окраску. При последующем хранении мясо и мясопродукты обесцвечиваются в результате окисления пигмента мышечной ткани – миоглобина и крови – гемоглобина.

Процесс дальнейшего окисления связан с изменениями валентности железа, входящего в пигменты. При этом миоглобин превращается в метмиоглобин и мясо темнеет.

Жир подвергается гидролизу и окислению с накоплением низкомолекулярных жирных кислот, пероксидов, альдегидов и ряда других веществ.

Охлаждение мяса – это сложный теплофизический процесс, включающий отвод теплоты из внутренних слоев и испарение влаги с поверхности. Испарение влаги с поверхности продукта приводит к уплотнению поверхностного слоя и повышению в нем концентрации растворенных веществ.

Важный фактор в процессе охлаждения мяса – масообмен с внешней средой, поскольку потеря влаги (т.е. усушка) при этом могут достигать 2% и более. Уменьшить усушку мяса в период охлаждения модно, повышая относительную влажность воздуха до значения, близкого к 100%, при помощи специальных технических средств, либо сокращая продолжительность охлаждения путем рационального распределения направления движения потоков воздуха в камере охлаждения. Для уменьшения усушки полутуши обертывают тканью или упаковывают в полимерные пленочные материалы, что помимо снижения усушки позволяют улучшить санитарно-гигиенические условия охлаждения и способствуют сохранению внешнего вида мяса: задерживает обесцвечивание жира, сохраняет естественный цвет мяса, предотвращает образование морщинистости на поверхности туши. На усушку влияет также вид мяса, размеры туши или полутуши, содержание жира в мясе. Допускаемые пределы усушки регламентированы в зависимости от конкретных условий охлаждения и особенностей охлаждаемого продукта.

Всероссийским научно-исследовательским институтом холодильной промышленности (ВНИХИ) разработана технология охлаждения мяса с осаждением диспергированной воды на его поверхности.

Применение данной технологии позволяет сократить потери от усушки при охлаждении мяса.

Технологический процесс проводят в камерах, оборудованных воздухоохладителями, объединенными коллекторами подачи хладагента с соленоидными вентилями на входе на несколько групп  воздухоохладителей, системой цикличной подачи воды с форсунками, блоками управления группой воздухоохладителей и сбора и отвода воды.

Технология предусматривает цикличную загрузку парного мяса в камеру, исходная температура в которой 0…10⁰С. Охлаждение воздуха в камере осуществляется в две стадии с обеспечением омывания и полутуш с постоянной скоростью 0,8 м/с, до достижения конечной температуры в глубине мышц бедра 0…4⁰С.

На первой стадии охлаждения температуру поддерживают в пределах 0…10⁰С с периодическим диспергированием на поверхность полутуш питьевой воды в течение 1мин с интервалом 11мин при общей продолжительности процесса 5…6ч до достижения на поверхности полутуш температуры 10…12⁰С. На второй стадии температуру воздуха в камере доводят до -3⁰С и поддерживают на этом уровне. Общая продолжительность охлаждения составляет: для говядины (18 ±3)ч, для свинины (15±3)ч.

Для снижения усушки мяса при охлаждении и последующем хранении ВНИХИ разработана технология нанесения на полутуши перед холодильной обработкой пищевого пленкообразующего покрытия.

В рецептуру пищевого пленкообразующего покрытия входят: дистиллированные моноглицериды (1%), ацетилированные моноглицериды (10%), кукурузный или картофельный крахмал (3%), сорбинат калия или сорбиновая кислота (0,2%), вода питьевая (85,8%).Пищевое пленкообразующее покрытие представляет собой однородную эмульсию от белого до кремового цвета, без запаха. Расход покрытия составляет 5кг на 1т мяса.

Наносят пищевое пленкообразующее покрытие на туши и полутуши при помощи установки Я10 – ФНМ, которую размещают в цехе первичной переработки скота после приёмо-сдаточных весов перед холодильником. Пищевое покрытие через форсунки распыляют на поверхность мясных туш и полутуш. Температура пленкообразующего покрытия на выходе из форсунок (65±5)⁰С, рабочее давление в системе подачи на форсунки 0,2…0,5МПа, время нахождения мясных полутуш в зоне распыления 10…15с.

После прохождения туш и полутуш через зону распыления камеры их обдувают фильтрованным воздухом в течение 1мин. Температура воздуха 10…25⁰С, скорость движения 4…8м/с.

После холодильной обработки поверхность мясных туш и полутуш должна быть равномерно покрыта пленкой, не иметь подтеков, снижающих их товарный вид. В грудной части бараньих туш не должно быть скоплений пищевого покрытия.

Способы и режимы охлаждения мяса. Мясо и мясопродукты охлаждают в воздушной среде, воде или рассолах. Говяжье и свиное мясо в полутушах и баранье мясо в тушах размещают в помещениях камерного или туннельного типа. Туши и полутуши подвешивают к троллеям подвесных путей, по которым их перемещают при помощи конвейеров. Камеры (туннели) для холодильной обработки мяса могут быть цикличного или непрерывного действия, в них смонтированы охлаждающие устройства.

Важнейшими регулируемыми параметрами охлаждения продуктов в воздушной среде являются температура, скорость движения воздушной среды и ее влажность. Быстрое охлаждение продукта до температуры, неблагоприятной для развития микрофлоры, обеспечивает повышение его стабильности и экономически выгодно, так как при этом уменьшается усушка и увеличивается коэффициент использования холодильных мощностей. Интенсивность теплоотдачи во внешнюю среду зависит от размеров и конфигурации охлаждаемого объекта.

В настоящее время применяют одно- и двухстадийные методы охлаждения. При одностадийном охлаждении устанавливают температуру, близкую к криоскопическому значению. Интенсификация процесса достигается за счет увеличения скорости движения воздуха 0,1…2м/с и понижения температуры в камере до -3…-5⁰С.

 

Параметры охлаждения мяса различных видов

 Таблица 26