Исследование режимов хранения мяса в Республике Саха (Якутия)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Якутская государственная сельскохозяйственная академия»

Агротехнологический факультет

Кафедра «Технология переработки продукции животноводства и организации общественного питания»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Технология переработки и хранение продукции животноводства» на тему:

«Исследование режимов хранения мяса в Республике Саха (Якутия)»

Якутск - 2013

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Классификация мяса по термической обработке и её значение в производстве и при хранении мясопродуктов

1.2 Режимы хранения мяса в холодильных камерах. Факторы, влияющие на изменение мяса (температура, влажность, вентиляция, циркуляция воздуха и другие

1.2.1 Охлаждение мяса. Способы, условия и их оценка. Изменение в мясе при охлаждении

1.2.2 Замораживание мяса. Способы, условия и их оценка. Изменение в мясе при замораживании

1.2.3 Влияние замораживания при разможировании мяса и влияние скорости замораживания, условия и продолжительности хранения на качество мяса - как сырья для переработки. Методы и их оценка. Изменения, проходящие в мясе

Глава 2. Цели и задачи

2.1 Цель и задачи исследования

2.2 Методика исследования

Глава 3. Результаты исследований

3.1 Природно-климатические условия Республики Саа (Якутия)

3.2 Условия хранения в оптово-розничном магазине «Лада» и торгово-технологическое оборудование для хранения мяса

3.3 Режимы хранения мяса в оптово-розничном магазине

3.4 Пути совершенствования режимов хранения

Заключение

Использованная литература

Введение

Мясная промышленность - одна из ведущих агропромышленного комплекса России, а мясо и мясопродукты - один из основных в рационе человека продуктов животного происхождения - незаменимый источник полноценного белка, жиров, витаминов, минеральных веществ, других жизненно важных нутриентов.

В настоящее время в России функционирует около 600 крупных известных в мире предприятий, структуру, которых составляют мясо, мясо птицы, птицекомбинаты, мясоконсервные комбинаты, колбасные фабрики и заводы, убойные пункты, мясоперерабатывающие заводы и пункты. Из количества предприятий мясной промышленности более 80% приходится на мясокомбинаты, обеспечивающие убой скота и комплексную переработку животноводческой продукции.

Рынок мясных продуктов является одним из крупнейших рынков продовольственных товаров. Он имеет весьма устойчивые традиции, его состояние оказывает существенное влияние на другие рынки продуктов питания. За долгие годы сформировалась определенная система производства и распределения подобных продуктов. Мясная промышленность всегда относилась к одной из важнейших, показатели ее развития составляли предмет пристального интереса со стороны государства. Мясные продукты в виде тех или иных товарных групп являлись частью государственного стратегического запаса.

Хранение - этап технологического цикла товародвижения от выпуска продукции до потребления или утилизации, цель которого - обеспечение и стабильности исходных свойств или их изменение с минимальными потерями.

При хранении проявляется одно из важнейших потребительских свойств товаров - сохраняемость, благодаря которому возможно доведение товаров от изготовителя до потребителя независимо от их местонахождения, если сроки хранения превышают сроки перевозки. Конечный результат эффективного хранения товаров - сохранение их без потерь или с минимальными потерями в течение заранее обусловленного срока. Показателями сохраняемости служат выход стандартной продукции, размер потери и сроки хранения.

Выход стандартной продукции и потери связаны обратно пропорциональной зависимостью. Чем выше потери, тем меньше выход стандартной продукции. Оба показателя сохраняемости зависят от условий и сроков хранения.

В своей курсовой работе я, в главе обзор литературы, изучала консервирование холодом и режимы хранения мяса; во второй главе поставила цель исследований - исследование хранения мяса в условиях Республики Саха (Якутия) и были намечены задачи исследования, а также приведена методика исследований; в третьей главе обобщены результаты исследования.

Структура курсовой работы представлена: содержанием, введением, обзором литературы, цели и задачи, результаты исследований, заключением, списком использованных литературных источников, а также приложениями.

Курсовая работа содержит страниц печатного текста, таблицы, схему, приложений, использовано литературных источников.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Классификация мяса по термической обработке и её значение в производстве и при хранении мясопродуктов

Мясо - благоприятная среда для развития микроорганизмов и в обычных условиях хранения (при комнатной температуре) быстро портится в результате их жизнедеятельности и развитии физико-химических и биохимических процессов.

Для предотвращения порчи мяса необходимо ограничить или исключить развитие микроорганизмов и затормозить ферментативные процессы.

Из известных способов консервирования скоропортящихся продуктов животного происхождения, наиболее широко распространено сохранение их при пониженных температурах, с использованием искусственного холода. Этот способ наиболее универсален, эффективен и надежен. Кроме того, мясо при холодильном консервировании не изменяет своего химического состава в отличие от процессов посола, копчения, сушки и тепловой стерилизации.

Мясо, принимаемое на холодильник, по способу обработки должно соответствовать действующим стандартам и техническим условиям.

Ветеринарно-санитарную экспертизу поступающих на холодильник мяса и мясных продуктов, а также ветеринарно-санитарный контроль на холодильнике осуществляет ветеринарный врач в соответствии с действующими «Правилами ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов».

Холодильная обработка и хранение мяса и мясных продуктов, а также содержание холодильника и его оборудования осуществляются с соблюдением действующих «Санитарных правил для предприятий мясной промышленности» и «Инструкции по мойке и профилактической дезинфекции на предприятиях мясной и птицеперерабатывающей отраслей промышленности». Требуемые этими правилами и инструкцией санитарные мероприятия, являются неотъемлемой частью технологического процесса.

На качество мяса после убоя значительное влияние оказывают его термическое состояние и условия хранения. В зависимости от температуры в толще мышц бедра мясо в тушах, полутушах и четвертинах подразделяют на:

- парное;

- остывшее;

- охлажденное;

- подмороженное;

- замороженное;

- размороженное.

К парному относят мясо, непосредственно, после убоя и переработки скота, имеющее температуру не ниже 35°С.

Остывшим считают мясо после разделки туш с температурой не выше 12 °С.

Охлажденным - мясо после разделки туш, температура которого составляет от 0 до 4 °С.

К подмороженному относят мясо после холодильной обработки, имеющее температуру в бедре на глубине 1 см -3... 5 °С, а на глубине 6 см 0...2 °С. При хранении температура по всему объему полутуши должна быть от -2 до -3 °С.

Замороженное мясо охлаждают до температуры в толще мышц не выше -8°С.

Размороженное мясо должно иметь температуру не ниже 1 °С. Состояние мяса с температурой в толще мышц бедра от 35 до 12 °С и от -3 °С до -8 °С является промежуточным. В первом случае, мясо подлежит холодильной обработке до охлажденного или замороженного состояния, во втором - до замороженного.

Температуру парного, остывшего, охлажденного и замороженного мяса всех видов скота измеряют в толще мышц бедренной части, а передних четвертин говядины и конины - в толще мышц лопаточной части на глубине не менее 6 см. В подмороженном мясе по окончании процесса измеряют температуру бедренной или лопаточной части на глубине 1 и 6 см, а в процессе хранения - на глубине не менее 6 см

Если парное мясо сразу не перерабатывают, то в случае кратковременного хранения его охлаждают, совмещая с процессом созревания, а при длительных сроках хранения замораживают с целью создания промышленных и продовольственных запасов.

Подмороженное мясо вырабатывается для удобства его транспортирования с целью использования на промышленную переработку. После подмораживания его направляют в камеры хранения холодильника мясокомбината или загружают в холодильный транспорт. Перевозят и хранят такое мясо при температуре воздуха в грузовом помещении минус 2°С.

Непосредственно после убоя мясо, обычно, обсеменено в небольшой степени: на 1 см² поверхности свежего мяса, при соблюдении санитарных требований переработки, насчитывают от нескольких до десятков тысяч микроорганизмов, среди которых около 20 родов бактерий, 10 родов плесневых грибов, а также дрожжи. В дальнейшем все эти микроорганизмы активно развиваются в мясе, которое является для них хорошей питательной средой. Холодильная обработка, под которой понимают процессы охлаждения, подмораживания, замораживания и размораживания, задерживает микробиальную порчу, тормозит протекающие в нем автолитические процессы и обеспечивает высокую степень сохранения пищевой ценности и органолептических показателей по сравнению с другими способами консервирования.

Мясо и другие продукты убоя охлаждают, замораживают и хранят в охлаждаемых помещениях - холодильных (морозильных) камерах; замораживают также и в морозильных аппаратах. Холодильные камеры хорошо изолированы для уменьшения потерь холода и оборудованы устройствами для размещения продуктов (подвесными путями, стеллажами и т.д.). Охлаждающей средой является воздух, который охлаждается при помощи различных приборов, устанавливаемых в камере или вне ее.

Охлаждаемые камеры оборудуют приборами для дистанционного определения в них температуры воздуха с центрального пульта, установленного в компрессорном цехе мясокомбината, и поверенными термометрами в металлических оправах, устанавливаемыми на специальных металлических или деревянных стойках.

Температуру воздуха в камерах холодильной обработки измеряют: при цикличной работе перед началом загрузки, в конце холодильной обработки мяса и в процессе ее - через каждые четыре часа; при непрерывной работе -перед началом загрузки, а в последующем - через каждые четыре часа, в камерах хранения - два раза в сутки (в 8 и 16 ч). Относительную влажность воздуха в камерах хранения замороженного мяса и мясных продуктов измеряют по мере необходимости, но не реже одного раза в месяц, в камерах хранения охлажденного мяса - один раз в сутки.

1.2 Режимы хранения мяса в холодильных камерах. Факторы, влияющие на изменение в мясе (температура, влажность, вентиляция, циркуляция воздуха и другие)

1.2.1 Охлаждение мяса. Способы, условия и их оценка. Изменения в мясе при охлаждении

окислительные, микробиологические, автолитические изменения под действием ферментов, тепло- и влагообмен с окружающей средой. Характер и глубина изменений при охлаждении и последующем хранении, зависят от вида и качества сырья, а также условий и режима холодильной обработки.

Окислительные процессы. При охлаждении и последующем хранении происходят обесцвечивание мяса и мясопродуктов в результате окисления пигментов мышечной ткани - миоглобина и крови - гемоглобина. Миоглобин с кислородом воздуха образует оксимиоглобин, придающий мясу яркую окраску.

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

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

Микробиологические процессы. Микроорганизмы, обитающие на сырых мясопродуктах, поступающих на холодильную обработку, весьма разнообразны. Прежде всего, они различаются температурой роста и размножения. Так, мезофильные микроорганизмы прекращают рост и размножение при температуре 5 °С и выше; оптимальная температура для их жизнедеятельности 36-37 ⁰С. В отличие от мезофилов психрофилы способны размножаться и расти при 0-5°С. К группе психрофилов относятся плесневые грибы. Большинство микроорганизмов не развивается при температуре ниже точки замерзания тканевой жидкости (-0,6ч-1,2 ⁰С). Скорость проникновения микроорганизмов вглубь мяса зависит от их вида, свойств и способов обработки сырья. Например, при температуре около 0 ⁰С за 30 сут. хранения микроорганизмы проникают в мясо на глубину до 1 см.

При поступлении на холодильную обработку и хранение на мясопродуктах находятся психрофильные и многие мезофильные микроорганизмы. В условиях холодильного хранения они постепенно отмирают, однако, даже после длительного хранения какое-то их количество остается жизнеспособным.

Плесневые грибы размножаются на участках мяса, где затруднена циркуляция воздуха. В обычных условиях хранения мяса наиболее ранним признаком порчи является появление слизи; при 0⁰С слизь появляется через 24 сут, при 4 ⁰С - через 16 сут.

При охлаждении в аэробных условиях (т.е. при доступе кислорода воздуха) бактерии размножаются быстрее: их общее количество 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, тем хуже развиваются микроорганизмы. Кроме параметров хранения (температуры и влажности воздуха) на степень обсемененности мяса микроорганизмами влияют санитарно-гигиенические условия содержания, транспортирования, подготовки к убою скота, переработки туш, обескровливания, съемки шкур, извлечения внутренних органов и зачистки туш. На 1 см² поверхности свежего мяса, при соблюдении санитарных требований переработки, насчитывают от тысяч до десятков тысяч микроорганизмов, среди которых, приблизительно, 20 родов бактерий, 10 родов плесневых грибов, а также дрожжи.

Предельные значения рН среды, при которых микроорганизмы могут развиваться, колеблются от 4,0 до 9,0, причем оптимальные значения рН лежат в узкой области. Несмотря на то, что цитоплазматическая мембрана клеток микроорганизмов малопроницаема для ионов водорода, отклонение величины рН от оптимальной может существенно затормозить рост микрофлоры.

В процессе послеубойного хранения мяса последовательно развиваются автолитические процессы и, связанные с ними, физико-химические и микроструктурные превращения тканей, которые приводят к изменению консистенции, сочности, вкуса, аромата и водосвязывающей способности мяса. Температурный режим охлаждения не только определяет интенсивность гликолитических процессов, но и влияет на характер изменения белковых систем и устойчивость белков к воздействию ферментов. При быстром охлаждении говядины и баранины на первом этапе воздействия холодом может измениться ход автолитических процессов вследствие развития, так называемой, холодной контрактации, приводящей к увеличению жесткости мяса, малоустраняемой при его длительном хранении, и снижению водосвязывающей способности, особенно в периферийных слоях туши. Развитие холодной контрактации обусловлено тем, что быстрое понижение температуры мышечной ткани приводит к нарушению действия кальциевого насоса в результате инактивации системы, регулирующей уровень АТФ в саркоплазматическом ретикулуме. Массированное выделение ионов кальция из саркоплазматического ретикулума стимулирует АТФ-азную активность миозина и распад АТФ саркоплазмы, что приводит к образованию поперечных мостиков между актином и миозином. Различия в изменении состояния миофибриллярных белков при разных режимах охлаждения сказываются также и на атакуемости белков протеолитическими ферментами.

Повышение жесткости мяса при быстром охлаждении связано и с ингибированием процессов автолиза.

С целью устранения холодной контрактации некоторые специалисты предлагают выдерживать мясо после убоя при температуре 10-15 °С в течение 10-12 ч. Однако, такой температурный режим может способствовать росту микробиологической обсемененности.

Улучшение качественных характеристик охлажденного мяса на стадии последующего хранения связано с частичной диссоциацией актомиозинового комплекса и распадом белков саркоплазмы и миофибрилл под действием протеаз, активность которых зависит от степени их выхода из лизосом и величины рН.

Наиболее ранним признаком порчи в обычных условиях хранения мяса в полутушах и крупных отрубах является появление слизи на их поверхности. При этом поверхность становится липкой, ухудшается товарный вид мяса, изменяются вкус и запах. Основная причина порчи охлажденного мяса - размножение психрофильной аэробной микрофлоры. Гнилостные микроорганизмы, развиваясь в кровеносных сосудах вблизи костей и суставов, выделяют продукты жизнедеятельности, ухудшающие органолептические свойства мяса. Патогенные и токсигенные бактерии, выжившие на мясе при низких температурах, в случае создания условий для их развития, могут стать причиной пищевых отравлений. Плесени появляются, прежде всего, на тех участках поверхности мяса, возле которых затруднена циркуляция воздуха (затылочная впадина, зарез, паховые складки, внутренняя поверхность ребер). За редким исключением, они не проникают вглубь тканей более чем на 2 мм.

Помимо температуры, на стойкость мяса к микробиологической порче при охлаждении и последующем хранении, влияют первоначальное количество микроорганизмов на поверхности мяса, величина рН, влагосодержание поверхностных слоев мяса. Сроки хранения охлажденного мяса с рН выше 6,2 сокращаются более, чем в 2 раза. Смещение величины рН мяса в кислую сторону при автолизе мяса повышает его стабильность к микробиологической порче.

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

На качество мяса и мясопродуктов, в период охлаждения и последующего хранения, большое влияние оказывает взаимодействие с внешней средой.

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

Скорость охлаждения в любой точке охлаждаемого тела пропорциональна разности температур этой точки и окружающей среды.

Важным фактором в процессе охлаждения является массообмен с внешней средой, поскольку, потери влаги (т.е. усушка) в процессе охлаждения мяса могут достигать 2% и более. Уменьшить усушку мяса в период охлаждения можно, повышая относительную влажность воздуха до значения, близкого к 100%, с помощью специальных технических средств, либо сокращая продолжительность охлаждения путем рационального распределения направления движения воздуха в камере охлаждения. Для уменьшения усушки полутуши обертывают простыней или упаковывают в полимерные пленочные материалы. Применение этого способа, помимо снижения усушки, позволяет улучшить санитарно-гигиенические условия охлаждения и способствует сохранению внешнего вида мяса: задерживает обесцвечивание жира, сохраняет естественный цвет мяса, предотвращает образование морщинистости на поверхности туши. На усушку влияют также вид мяса, размеры туши или полутуши, содержание жира в мясе. Допускаемые пределы усушки регламентируются в зависимости от конкретных условий охлаждения и особенностей охлаждаемого продукта

Способы и режимы охлаждения. Мясо и мясопродукты охлаждают в воздушной среде или в жидкостях (воде или рассолах). Охлаждение говяжьего и свиного мяса в полутушах и бараньего мяса в тушах производят в помещениях камерного или туннельного типа. Туши и полутуши подвешивают к троллеям подвесных путей, по которым их передвигают вручную или с помощью 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 от 0,1 до 2,0 м/с и понижения температуры в камере до - 3 ч - 5 °С (табл. 1).

Таблица 1 Параметры охлаждения различных видов мяса

Охлаждение, вид мяса	Параметры охлаждающего воздуха	Продолжительность, ч
	температура, 0С	скорость, м/с
Медленное, для всех видов мяса	2	0,16-0,2	28-26
Ускоренное, для всех видов мяса	0	0,3-0,5	20-24
Быстрое:
для говядины	-3 ч -5	1-2	12-16
для свинины	-3 ч -5	1-2	10-13
для баранины и козлятины	-3 ч -5	1-2	6-7

При увеличении скорости охлаждения усушка мяса уменьшается (табл. 2)

Таблица 2. Потери массы мяса (усушка) различных видов при охлаждении, %

Вид и категория мяса	Умеренное охлаждение	Быстрое охлаждение
Говядина в полутушах:
1-я	1,60	1,40
2-я	1,75	1,57
Баранина и козлятина в тушах:
1-я	1,70	1,51
2-я	1,82	1,57
Свинина в полутушах:
1-я	1,50	1,30
2-я	1,50	1,30
3-я	1,36	1,18

Температура и скорость движения воздуха в холодильных камерах должны быть одинаковы во всех точках. Расстояние между полутушами и тушами на подвесных путях 30 - 50 мм; нагрузка на 1 погонный метр подвесного пути для говядины составляет 250 кг, для свинины и баранины - 200 кг.

Двухстадийное охлаждение проводят при температуре на первом этапе -4 ч -15 °С, скорости движения воздуха 1--2 м/с; на втором этапе (период доохлаждения) температура -1 ч -1,5 °С скорости движения воздуха 0,1--2 м/с (табл. 3).

Таблица 3 Параметры двухстадийного охлаждения

Охлаждение, вид мяса	Стадия	Параметры охлаждающего воздуха	Температура, 0С	Продолжительность, ч
		температура, 0С	скорость, м/с
Быстрое:
для говядины	1	-4 ч -5 °	1--2	10	10--12
	2	-1 ч -1,5 °	0,1--0,2	4	8--10
для свинины	1	-5 ч -7 °	1--3	10	6--8
	2	-1 ч -1,5 °	0,1--0,2	4	6--8
Сверхбыстрое:
для говядины	1	-10 ч -11 °	1--2	15--18	6-7
	2	-1 ч -1,5 °	0,1--0,2	4	10--12
для свинины	1	-10 ч -15 °	1--2	18--22	4--5
	2	-1 ч -1,5 °	0,1--0,2	4	10--15

Потери массы при двухстадийном способе охлаждения мясных полутуш сокращаются на 20 - 30%.

Во ВНИИМПе разработан метод гидроаэрозольного охлаждения говяжьих и свиных полутуш. Он заключается в том, что полутуши, имеющие температуру в толще бедра 35 - 37 °С и на поверхности 20 - 25 °С, орошаются через форсунки тонкодиспергированной водой при температуре 9°С; скорость подачи воды 1-2 м/с. Через 3 ч охлаждения температура в толще бедра и на поверхности становится, соответственно, 22-24 и 10-12 ⁰С, после чего мясо доохлаждают в камерах при 0ч -1 °С в течение 10-13 ч. Общая продолжительность охлаждения не превышает 16 ч. При гидроаэрозольном охлаждении снижаются потери массы, однако, происходит увлажнение поверхности, что значительно сокращает срок хранения продукта, а также ухудшаются товарный вид и качество мяса. Для сохранения качества мясо и мясопродукты желательно упаковывать в полимерные материалы, что дает возможность применять контактное охлаждение.

Медленное охлаждение парного мяса имеет ряд недостатков. Прежде всего, из-за значительных потерь влаги поверхность туш покрывается сплошной толстой корочкой подсыхания, которая в дальнейшем может набухать, что снижает устойчивость мяса к микробиологической порче при хранении.

Быстрое охлаждение обеспечивает хороший товарный вид (цвет) за счет быстрого образования корочки подсыхания, позволяет уменьшить потери массы мяса и увеличить срок хранения. Кроме того, значительно сокращается продолжительность процесса и увеличивается оборачиваемость камер охлаждения. Быстрое охлаждение мяса выгодно и с санитарно-гигиенической точки зрения, так как при быстром снижении температуры поверхности до 0-1 °С замедляется или полностью прекращается развитие микрофлоры.

Предложены также трехстадийный способ охлаждения мясных туш и охлаждение по определенной программе. Оба способа предусматривают переменные параметры воздушной среды. При трехстадийном способе температура воздуха на первой стадии охлаждения - 10 ч - 12 ⁰С, на второй - 5 ч -7 °С при скорости движения воздуха 1-2 м/с в течение, соответственно, 1,5 и 2 ч. Третий этап -- доохлаждение - проводят при температуре около 0 ⁰С и скорости движения воздуха не более 0,5 м/с.

Программное охлаждение говяжьих полутуш осуществляют вначале при - 4 ч-5 ⁰С и скорости движения воздуха 4-5 м/с, затем при 0 °С и переменной скорости движения воздуха. Последняя изменяется по определенной программе в пределах от 5 до 0,5 м/с.

Общим для систем охлаждения воздуха является использование вентиляторов, создающих движение воздуха в охлаждаемом пространстве. При этом существенно повышается коэффициент теплоотдачи. На практике часто наблюдается, что вентиляторы стандартных воздухоохладителей не обеспечивают достаточно интенсивную циркуляцию холодного воздуха у поверхности охлаждаемых туш. Для повышения эффективности использования воздухоохладителей целесообразно использование дополнительных вентиляторов, устанавливаемых в верхней или нижней части остывочных камер.

ВНИИМПом разработана технология быстрого одностадийного охлаждения полутуш с последующей разделкой на сортовые и торговые отрубы. Предназначенные для реализации в охлажденном виде отрубы упаковывают под вакуумом, в эластичные усадочные пленки, хранят в холодильнике и транспортируют в стоечных поддонах.

За рубежом в настоящее время на боенских предприятиях применяются такие способы охлаждения, как быстрое, шоковое и ультрабыстрое. При использовании шокового охлаждения отмечено значительное сокращение усушки и длительности охлаждения по сравнению с быстрым способом охлаждения. Применение ультрабыстрого охлаждения обеспечивает еще большее снижение усушки мяса. В целях предупреждения наступления холодового сокращения, которое приводит к ухудшению качества мяса, рекомендуется проводить шоковое охлаждение туш крупного рогатого скота в сочетании с электростимуляцией.

Охлаждение тушек птицы. Этот процесс завершает технологическую переработку птицы. При максимальной механизации и автоматизации первичной переработки птицы целесообразно использовать интенсивное охлаждение тушек для обеспечения поточности процесса.

Мясо птицы охлаждают в воздухе, в льдоводяной смеси или ледяной воде до достижения температуры в толще грудной мышцы 4°С. Воздушное охлаждение осуществляется при 0 - 1 °С и скорости движения воздуха 1-1,5 м/с. В зависимости от вида и категории упитанности продолжительность охлаждения тушек, уложенных в деревянные ящики или металлические лотки 12-24 ч. Процесс охлаждения можно интенсифицировать, понижая температуру до - 5 ч- 4 °С и увеличивая скорость движения воздуха до 3--4 м/с; в этом случае продолжительность охлаждения 6-8 ч. При охлаждении тушек птицы в воздухе происходит их усушка (0,5--1% массы). С целью уменьшения усушки рекомендуется предварительно охлаждать тушки сначала до 15-20 °С, орошая их водопроводной водой, а затем охлаждать их в подвешенном состоянии при - 4 ч- 6 °С и скорости движения воздуха 3-4 м/с.

С точки зрения условий теплообмена, сокращения затрат труда, создания поточности процесса и улучшения товарного вида тушек, наиболее эффективен процесс охлаждения в ледяной воде при температуре около 0⁰С. Существует несколько вариантов этого способа: погружение, орошение и их комбинация. Продолжительность охлаждения тушек птицы 20--50 мин. Для предотвращения микробиологической порчи полупотрошеные тушки птицы лучше охлаждать методом орошения. При погружении тушек в холодную воду происходит поглощение влаги (от 4,5 до 7 % массы остывшего мяса). Для уменьшения количества поглощенной воды тушки оставляют для ее стекания и далее удаляют влагу с тушек с помощью бильных машин.

Оборудование для охлаждения. В зависимости от условий теплоотвода и конструкции приборов охлаждения различают батарейное, воздушное и смешанное охлаждение.

При батарейном охлаждении в камерах устанавливают батареи, в которые подают жидкий хладагент или теплоноситель. Если охлаждение воздуха происходит вследствие кипения хладагента в батареях, расположенных, непосредственно, в охлаждаемой камере, то такой способ называют непосредственным охлаждением, а камерные приборы охлаждения - батареями непосредственного охлаждения.

Воздух может охлаждаться благодаря нагреванию теплоносителя, поступающего в батарею температурой на 8-10 °С ниже, чем температура охлаждаемого воздуха. Распространенными теплоносителями являются рассолы - водные растворы хлоридов натрия и кальция. Такое охлаждение называют рассольным, а камерные приборы охлаждения - рассольными.

Воздушное охлаждение камер осуществляется воздухом. Холодный воздух из воздухоохладителя нагнетается вентилятором в камеру, соприкасаясь с мясом, отепляется, увлажняется и вновь поступает в воздухоохладитель. При воздушном охлаждении, в отличие от батарейного, когда в камерах происходит естественная циркуляция воздуха со скоростью 0,05-0,15 м/с, циркуляция воздуха принудительная со скоростью до 2,5 м/с.

Смешанное охлаждение сочетает батарейное и воздушное охлаждение. Этот вид охлаждения на предприятиях мясной промышленности не нашел распространения.

В настоящее время непосредственное охлаждение применяют чаще, чем рассольное, как более экономичное. Для его реализации не нужны теплоносители и, следовательно, не требуется создания более низкой температуры кипения хладагента, как при рассольном охлаждении, что приводит к увеличению холодопроизводительности машины и уменьшению удельного расхода электроэнергии. Кроме того, не расходуется электроэнергия на работу насосов и вентиляторов, следовательно, нет дополнительной нагрузки на компрессор; не требуется дополнительного оборудования (испарители, рассольные насосы, вентиляторы). При установке камер непосредственного охлаждения, площадь компрессорного цеха уменьшается, сокращается коррозия металла, а сама система охлаждения более долговечна.

Несмотря на эти преимущества, в ряде случаев, все же пользуются рассольным охлаждением: во-первых, для кондиционирования воздуха в помещениях, где по правилам техники безопасности и противопожарной безопасности нельзя применять непосредственное охлаждение; во-вторых, в установках, в которых трудно обеспечить плотное соединение узлов, а также когда по условиям эксплуатации требуется периодическое разъединение трубопроводов (например, в холодильной установке изотермического поезда); в-третьих, в установках, расположенных на большом расстоянии от компрессорного цеха.

Воздушное охлаждение, несмотря на такие недостатки, как энергозатраты на работу вентиляторов, необходимость установки воздухоохладителей, воздуховодов и вентиляторов, а также большая усушка продукта при длительном хранении без упаковки, находит широкое применение. К преимуществам воздушного охлаждения относятся: более равномерное распределение температуры и влажности воздуха по объему камеры, чем при батарейном охлаждении; интенсификация процессов охлаждения и замораживания; возможность вентилировать камеры и регулировать влажность воздуха благодаря большой скорости движения воздуха, что невозможно при батарейном охлаждении. Системы воздушного охлаждения менее металлоемкие, их можно полностью автоматизировать.

Поддержание необходимых температуры и скорости движения воздуха в холодильных камерах зависит от правильного размещения оборудования. Различают камеры охлаждения с пристенными и потолочными батареями, когда воздухоохладители размещают, соответственно, на стенках и под потолком, а также камеры сверхбыстрого охлаждения мяса, в которых воздухоохладители расположены над подвесным потолком. В помещениях туннельного типа охлаждающий воздух движется в продольном или поперечном направлении. В камерах с бесканальной системой воздухораспределения и ложным потолком применяют напольные, подвесные и потолочные воздухоохладители.

Равномерные условия охлаждения полутуш могут быть обеспечены при системе воздушного душирования, когда струйная подача воздуха сверху вниз создает наиболее низкие температуры и высокие скорости движения воздуха в зоне бедренной части полутуш.

Усушку и продолжительность процесса охлаждения мяса можно снизить, если использовать воздух, перенасыщенный влагой и циркулирующий с большой скоростью (около 30 м/с). Однако из-за высокой стоимости оборудования широкого распространения данный метод не нашел.

Субпродукты охлаждают в отдельных камерах, в тазиках слоем толщиной не более 10 см, которые размещают на стеллажах, рамах или этажерках. Длительность охлаждения субпродуктов при 0 - 1 °С составляет 18 - 24 ч. При использовании рассола температурой -4 °С охлаждение субпродуктов сокращается до 10 - 12 ч; в этом случае субпродукты помещают в металлические формы с крышками.

Птицу охлаждают в аппаратах туннельного типа с поперечным движением воздуха, на многоярусных тележках. При температуре воздуха -8⁰C и скорости движения 1 - 5 м/с кур охлаждают до температуры 2-3°С в течение 4-5 ч, гусей и индеек - 6-8 ч. Птицу можно охлаждать, погружая ее в льдоводяную смесь. Тушки, снятые с конвейера, попадают в ванну, заполняя равномерно каждую зону, образующуюся между двумя соседними решетками конвейера.

Для тушек птицы предложен метод охлаждения путем впрыскивания в брюшную полость жидкого диоксида углерода.

Хранение охлажденного мяса. Продолжительность хранения охлажденного мяса зависит от температуры, относительной влажности и циркуляции воздуха в камере, так и от начальной бактериальной обсемененности поверхности мяса.

Температура в камере должна быть 0 ч-1 °С, относительная влажность воздуха - 85-90 %, скорость его движения - 0,1 - 0,2 м/с.

Туши в камерах холодильного хранения должны быть подвешены так, чтобы они не соприкасались между собой и омывались потоком холодного воздуха. На 1 м² площади охлаждающей камеры должно находиться не более 200 кг мяса в тушах или полутушах.

Для увеличения сроков хранения мяса, мясопродуктов и мяса птицы применяют различные упаковки с регулируемыми газовыми средами, ультрафиолетовое и ионизирующее излучения, упаковывание под вакуумом, а также электростимуляцию. Использование полиэтиленовых, сарановых и вискозиновых полимерных пленочных покрытий предохраняет продукт от внешних воздействий, что улучшает санитарное состояние мяса, а также снижает потери массы, бактериальную обсемененность, способствует сохранению окраски и предотвращает окисление жиров. Разработаны способы хранения мяса в упаковке под вакуумом; этот способ связан с тем, что при понижении парциального давления кислорода мясо меньше окисляется. Электростимуляцию применяют, в основном, при холодильном хранении парного мяса для предотвращения, так называемой, холодной контрактации (сокращения).

Перспективным является хранение мяса в газовых средах с регулируемым составом. Так, срок хранения мяса в среде, содержащей 10% СО₂, при температуре -1 ч 1,5 ⁰С и относительной влажности 90-95 % увеличивается в 2 раза по сравнению с хранением в обычной атмосфере, а в смеси азота (70 %), диоксида углерода (25 %) и кислорода (5 %) срок хранения увеличивается в 2,5-3 раза. Положительно оценивается введение в состав газовой смеси оксида углерода, поскольку диоксид и оксид углерода оказывают не только угнетающее, но и губительное действие на микроорганизмы. Правильное соотношение компонентов регулируемых газовых сред также обеспечивает стабильность окраски и тормозит развитие окислительной порчи жира.

Для увеличения срока хранения охлажденной говядины предлагается проводить озонирование: первые 4 сут по 4 ч ежедневно, при концентрации озона 10--20 мг/м³, затем по 3 ч через каждые 2 сут при концентрации озона 4--6 мг/м³. Однако, при использовании озона следует иметь в виду возможность конденсации между белковыми компонентами клеточных мембран и продуктами распада мальозонида, а также окисления тиоловых групп ферментов, в результате которых образуются токсичные вещества. Применение озона не получило распространения при хранении охлажденного мяса.

Увеличить сроки хранения охлажденного мяса можно при использовании ионизирующего излучения, под влиянием которого развитие микроорганизмов подавляется. При интенсивности облучения 3 - 5 кГр срок хранения охлажденного мяса при --1 ч -1,5 ⁰С увеличивается до 2 мес. При более высоких дозах облучения происходит большая гибель микроорганизмов, однако, в продуктах появляется посторонний запах.

На срок хранения охлажденного мяса влияют способ охлаждения и относительная влажность воздуха. Мясо, охлажденное медленным способом, может храниться 15-20 сут при 0-1 °С и относительной влажности воздуха 85-90%, а охлажденное быстрым способом -- до 4 нед при температуре - 1 °С и относительной влажности воздуха 90- 95 %.

Допускается холодильное хранение говядины в корабельных трюмах при температуре воздуха 0 ч -2⁰С, содержании СО₂ 10-11 % и относительной влажности воздуха 91 % в течение 45 сут. Потери массы при этом в среднем 0,14% в сутки.

Охлажденное мясо птицы хранят в холодильных камерах при 0 -2 °С и относительной влажности воздуха 80-85 %. Срок хранения тушек птицы 5 сут. При хранении тушек, упакованных в полиэтиленовые или сарановые пакеты, срок увеличивается до 7-10 сут.

Подмораживание - один из способов увеличения сроков хранения мяса. Рекомендуется подмораживать мясо, предназначенное для транспортирования на небольшие расстояния. При подмораживании уменьшается усушка и улучшаются санитарно-гигиенические условия транспортирования. Подмороженное мясо можно хранить и транспортировать в подвешенном состоянии или штабелях при температуре --2 ч.- 3 °С в течение 15--20 сут. Подмораживают, в основном, парное мясо. Режимы подмораживания мяса различных видов различаются только по продолжительности. Так, при температуре воздуха --30 ч- 35 °С и скорости его движения 1--2 м/с длительность подмораживания говядины 6-8 ч, свинины 6-10 ч.

В подмороженном мясе автолитические процессы замедляются, но не останавливаются. В первые сутки хранения при -2 °С в мясе интенсивно протекают биохимические процессы вследствие изменения концентрации солей, вызванного частичным вымораживанием воды. В дальнейшем основное влияние оказывает понижение температуры, в результате чего в мышечной ткани протекают те же, автолитические изменения, что и при хранении охлажденного мяса, но несколько медленнее. Состояние окоченения при 0 °С вместо 24 ч отодвигается на 10-12 сут, а созревает мясо через 15-20 сут. При хранении подмороженного мяса значительно снижается его микробиальная порча и первые признаки ослизнения поверхности появляются через 35-40 сут.

В процессе хранения при -2 °С в течение 10-12 сут сорбционная способность мяса снижается и, наблюдаемое в этот период понижение сорбционной способности, совпадает с наступлением окоченения. После окончания окоченения сорбционная способность возрастает и через 12--14 сут хранения увеличивается на протяжении всего срока дальнейшего хранения.

При хранении в подмороженном мясе происходит интенсивное накопление свободных аминокислот, и суммарное содержание свободных аминокислот через 12 сут. хранения мяса при -2 ⁰С достигает примерно такого же уровня, как и в мясе, хранившемся при 2 ⁰С в течение 7 сут. Помимо свободных аминокислот образуются летучие ароматические вещества (высшие спирты, неолы, сульфиты, альдегиды, кетоны, эфиры, жирные кислоты, амины и сложные смеси этих веществ). Однако изменение ароматических веществ при- 2 °С происходит с меньшей скоростью, чем при 2⁰С. При хранении мяса в условиях низких положительных температур наибольшее содержание летучих ароматических веществ наблюдается через 6-7 сут., а при температуре, близкой к криоскопической - через 14-16 сут. Состав ароматических веществ в охлажденном и подмороженном мясе одинаков.

Электростимуляция мяса перед подмораживанием позволяет значительно сократить сроки созревания и использования мяса в производстве. Электростимуляция приводит к быстрому снижению рН мяса, что вызывает более быстрое наступление окоченения. После электростимуляции максимальное посмертное окоченение мяса наблюдается через 24 ч. Гистологические исследования мышечных волокон мяса, подверженного электростимуляции в разные периоды автолиза, показали, что такая обработка ускоряет созревание мяса.

В мясе птицы биохимические процессы происходят с большей интенсивностью и ферментация заканчивается быстрее. Процесс посмертного окоченения в подмороженном мясе птицы наступает на 2-3-й сутки хранения; а при температуре 0-2 ⁰С водоудерживающая способность становится минимальной через 2-3 сут. По окончании окоченения водоудерживающая способность увеличивается и достигает максимума через 10-15 сут.

Тушки птицы подмораживают в упакованном виде после предварительного охлаждения. Продолжительность подмораживания мяса птицы в камерах при -23 °С и скорости движения воздуха 3-4 м/с составляет 2-3 ч. За это время температура в толще мышц снижается до 0--1 °С. Продолжительность хранения подмороженных тушек птицы увеличивается до 20-25 сут. (в охлажденном состоянии 5-6 сут.). Хранят тушки птицы в камерах при -2ч -3 °С и относительной влажности воздуха 85%.

1.2.2. Замораживание мяса. Способы, условия и их оценка. Изменения в мясе при замораживании

Замораживание - один из современных и перспективных методов консервирования мяса и мясопродуктов, позволяющий в течение длительного времени сохранить их качество.

При холодильной обработке и хранении в пищевых продуктах происходят сложные процессы, приводящие к различным изменениям исходных свойств. Закономерности воздействия низких температур на органы и основные структурные элементы сложных организмов (клетки и ткани) изучаются учеными, работающими в особой отрасли биологии - криобиологии. Считается, что изменение свойств биологических объектов при замораживании обусловлено, главным образом, процессами кристаллизации воды. Кристаллизация приводит к конформации макромолекулы белков, изменению липопротеидов, нарушению мембранных систем клетки, механическому повреждению морфологических элементов тканей и перераспределению между ними воды. Замороженными считаются продукты, в которых примерно 85% влаги превращено в лед.

Полагают, что образование крупных кристаллов льда при медленном замораживании ведет к более серьезным изменениям, чем образование мелких кристаллов при быстром или сверхбыстром замораживании.

Изменение свойств мяса и мясных продуктов при замораживании. После прекращения жизни животного, в мясе происходит сложный комплекс изменений под воздействием ферментов - автолиз. Замороживание мяса приводит к изменению его физико-химических и морфологических свойств, а также гибели микроорганизмов. Особенности изменения мясных систем при замораживании определяются фазовым переходом воды в лед и повышением концентрации веществ, растворенных в жидкой фазе. В отличие от чистой воды температура начала замерзания (т.е. криоскопическая точка) такого раствора должна быть ниже 0 °С, что соответствует его ионной и молекулярной концентрации. Мясной сок начинает замерзать при температуре -0,6ч-1,2 °С. При температуре замерзания в водном растворе начинается кристаллизация воды, и по мере вымораживания воды остаточная концентрация раствора возрастает и температура замерзания еще больше понижается.

Ввиду того, что замерзание сопровождается уменьшением количества воды в растворе, концентрация остаточного раствора постоянно растет, пока не достигнет концентрации самой низкой температурной точки - так называемой эвтектической точки замерзания. Эвтектическая точка мышечной ткани лежит в интервале --59ч-64 °С. У продуктов, обладающих тканевой структурой, содержание растворенных веществ во влаге межклеточного пространства обычно ниже, чем в клеточной влаге. В связи с этим при замораживании кристаллики льда начинают образовываться в межклеточном пространстве и концентрация раствора в межклеточном пространстве возрастает. Если замораживание происходит медленно, то благодаря разнице концентраций внутри и вне клеток вода из клеток частично диффундирует в межклеточное пространство. Поскольку размеры образовавшихся в межклеточном пространстве кристалликов льда увеличиваются за счет уменьшения массовой доли влаги, клетки высыхают. Этому способствует также то, что во время замерзания объем воды увеличивается примерно на 10% и образовавшиеся в межклеточном пространстве кристаллики оказывают на клетки механическое давление.

Во время быстрого замораживания кристаллизация также начинается в межклеточном пространстве, но отвод теплоты совершается быстрее, чем диффузия влаги из клеток. И прежде чем начинается диффузия молекул воды через стенки клеток, происходит замерзание внутри клеток. Именно поэтому, из медленно замороженных животных тканей после их оттаивания, уходит много клеточной влаги. При быстром замораживании - потери капиллярной влаги минимальны.

Раньше считали, что преобладающая часть потерь сока связана с механическим разрушением клеток под давлением больших кристалликов льда, которые образуются при медленном замораживании мяса. На самом деле, большая часть потерь сока происходит не из-за механического разрушения клеток, а из-за диффузии клеточной влаги в межклеточное пространство при медленном замораживании клеток.

При быстром замораживании наиболее существенно, чтобы температура продукта как можно быстрее проходила через область, так называемого, максимального кристаллообразования (-l-ч-5 °С), когда вымерзает основная часть имеющейся воды.

Средняя скорость при быстром замораживании составляет 5-20 см/ч, при умеренно быстром замораживании -1-5, при медленном замораживании - 0,1-0,2 см/ч.

Изменение структуры тканей при замораживании. Под мясом, в промышленном значении, понимают мышечную, соединительную, жировую и костную ткани с прилегающими к ним кровеносными сосудами, лимфатическими узлами, нервной тканью и другими образованиями.

Мышечная ткань обладает наибольшей пищевой ценностью. Влияние скорости замораживания на мышечную ткань проявляется не только в изменении гистологии ткани. От нее зависит также протекание процесса при оттаивании замороженного мяса.

При этом наиболее важной задачей является уменьшение вытекания сока, который содержит белки, пептиды, аминокислоты, молочную кислоту, витамины и минеральные вещества. Количество вытекающего сока зависит, в первую очередь, от того, как медленно или быстро проводится замораживание. При медленном замораживании количество вытекшего сока больше, так как вследствие дегидратации клеток возрастает ионная концентрация, и белки повреждаются. Способность к набуханию и удерживанию воды в денатурированных белках понижена, поэтому после оттаивания мышечные волокна не могут адсорбировать освободившуюся жидкость.

Количество вытекающего сока зависит не только от скорости замораживания. Так, различные мышцы теряют разное количество сока, а в пределах мышц одной группы потери сока тем меньше, чем больше рН. Кроме того, длительное холодильное хранение мяса перед замораживанием препятствует вытеканию из него сока. При этом в процессе созревания мяса высвобождаются новые ионы кальция и натрия, которые адсорбируются миофибриллярными белками. Количество вытекающего сока сильно зависит от того, наступило ли окоченение мышц перед замораживанием.

От скорости замораживания зависит также водоудерживающая способность мяса после оттаивания: при медленном замораживании эта способность намного меньше.

При холодильном хранении могут произойти изменения структуры ткани. При испарении концентрация раствора в поверхностном слое может увеличиться до такой степени, что произойдут необратимые процессы денатурации белков, усадки клеток, образования корочки на поверхности. Вследствие выделения воды наблюдаются агрегация и дезагрегация белковых частиц, что приводит к снижению водосвязывающей способности белковых веществ и изменению консистенции и вязкости.

Изменения, вызываемые перераспределением воды при замораживании, носят, преимущественно физический характер, и их интенсивность зависит, в решающей степени, от скорости охлаждения. Если скорость низкая, то в продуктах растительного и животного происхождения сначала кристаллизуется внутриклеточный тканевый сок, концентрация которого относительно невысока. Кристаллы льда группируются вокруг клеток, где находится клеточный сок высокой концентрации, имеющий низкую точку замерзания.

Повышенное давление пара в переохлажденной, но еще незастывшей жидкости внутри клетки вызывает диффузию водяного пара через стенки клеток. При небольшой скорости замораживания количество диффундирующей воды оказывается достаточным для образования льда внутри клетки. Этот процесс заканчивается тогда, когда после достижения криогидратной точки клеточный сок полностью затвердевает и через некоторое время, после прекращения замораживания, парциальное давление водяного пара внутри клетки и в межклеточном пространстве уравнивается. Усадка клетки является следствием процесса замораживания. Она вызвана увеличением концентрации клеточного сока, что, в свою очередь, способствует химическим изменениям. Кроме того, в межклеточных пространствах образуются крупные кристаллы льда, которые деформируют и разрушают ткань. Чем выше скорость замораживания, тем меньше повреждения клеток и ткани.

Несмотря на некоторое повреждение структуры, замораживание - относительно щадящий способ сохранения качества мяса.

Однако, высокая скорость замораживания - не единственный фактор, обеспечивающий высокое качество продукта. Необходимо учитывать исходное качество продукта и условия его хранения в замороженном состоянии.

Рекристаллизация. Преимущества быстрого замораживания могут быть сведены до минимума в результате процессов рекристаллизации, т.е. роста числа больших кристаллов льда в результате диффузии водяного пара, происходящей из-за разницы давления пара над поверхностью кристаллов. Если в процессе хранения продуктов в замороженном состоянии температура постоянно колеблется, то различия в величине кристаллов у медленно- и быстрозамороженных продуктов полностью исчезают. Возникновение крупных кристаллов льда в результате рекристаллизации отрицательно воздействует на качество замороженного мяса, так как происходят деформация и разрыв клетки и увеличиваются потери мясного сока при размораживании.

...