Способы замораживания

Замораживание мяса и субпродуктов является одним из наиболее совершенных методов консервирования, обеспечиваю-щих длительное хранение продукта. Необходимость заморажива-ния мяса и субпродуктов с целью длительного их хранения обусловлена сезонностью заготовки и убоя скота. Наличие развитой кормовой базы животноводства позволяет вести откорм скота та-ким образом, чтобы обеспечить равномерное поступление его на убой в течение всего года для снабжения населения охлажден-ным мясом.

При замораживании мяса и субпродуктов в них образуются кристаллы льда. В тканях сначала наступает небольшое переох-лаждение (для мышечной ткани до - 4°С), после чего возникают кристаллические зародыши. В момент образования зародышей выделяется скрытая теплота кристаллизации, поэтому температу-ра несколько повышается и достигает криоскопической точки, при которой становится невозможным образование новых зародышей. Начинается вторая фаза кристаллообразования, рост выделив-шихся кристаллов. Возникновение новых центров кристаллиза-ции зависит от скорости отвода тепла во внешнюю среду. При достаточно высокой скорости теплоотвода обеспечивается пере-охлаждение мясного сока во время кристаллизации, и могут об-разоваться новые зародыши. При отсутствии интенсивного теп-лоотвода новые центры кристаллизации не образуются, а проис-ходит только рост кристаллов.

Различают медленное и быстрое замораживание. Медлен-ное замораживание сопровождается образованием в мышечной ткани небольшого количества центров кристаллизации, а зарож-даются они в первую очередь в межклеточном пространстве, т.е. между волокнами. Такой характер кристаллообразования обу-словлен 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 содержащаяся в клетках. В процессе роста образовавшихся кристаллов льда и повышения концентра-ции тканевой жидкости в межволоконном пространстве влага из волокон мигрирует в межволоконное пространство и вызывает дальнейший рост кристаллов. Крупные кристаллы льда расширя-ют межволоконные пространства и разрушают соединительнот-канные прослойки своими острыми гранями. Ткань разрыхляется, мышечные волокна деформируются, а иногда и разрушаются, что сопровождается большими потерями мясного сока. Эти раз-рушения выражены в большей степени в тканях с менее прочными оболочками клеток (например, в печени).

При медленном замораживании также заметна миграция влаги из более глубоких слоев мяса к поверхности, а растворен-ные в мясном соке вещества продвигаются в противоположном направлении. Это обусловлено возникающей разностью концен-трации между более концентрированным (вследствие частичного вымораживания воды) мясным соком поверхностного слоя и ме-нее концентрированным соком нижележащего слоя. Следователь-но, количество вымерзшей воды всегда больше в поверхностных слоях, чем в толще мяса.

При быстром замораживании в тканях возникает большое количество центров кристаллизации, причем они возникают как в межволоконном пространстве, так и внутри волокон. Это объяс-няется большой скоростью снижения температуры. Образование большого количества центров кристаллизации обусловливает не-большое увеличение размеров кристаллов и отсутствие разру-шения оболочек волокон.

Замораживание мяса сопровождается усушкой. Усушка при замораживании мяса и субпродуктов в воздушной среде зависит от вида и упитанности мяса и вида субпродуктов, а также от температуры замораживания Чем ниже температура и больше скорость замораживания, тем меньше потери массы. При быст-ром замораживании парного мяса убыль массы сократилась с 2,92 − 3,08 до 1,07 − 1,5%.

Способы и условия замораживания

К зависимости от состояния мяса, направляемого на замо-раживание, различают однофазный и двухфазный способы за-мораживания. На замораживание однофазным способом на-правляют парное мясо непосредственно после первичной пере-работки. На замораживание двухфазным способом поступает мясо предварительно охлажденное. При однофазном способе сокращается продолжительность замораживания, более эффек-тивно используются производственные площади, уменьшаются потери массы, сокращаются затраты труда на транспортирова-ние, получают более высокое качество мяса, увеличиваются сроки хранения замороженного мяса.

Мясо убойных животных, птицы и субпродукты замораживают в воздухе, жидких средах (растворах солей или некото-рых органических соединений), кипящих хладагентах, посред-ством контакта с охлаждаемыми металлическими плитами.

Замораживание в воздухе. Это наиболее распространен-ный и универсальный способ замораживания мяса. Процесс за-мораживания интенсифицируют путем понижения температуры (до -35°С), повышения скорости движения воздуха (до 4...5 м/с), уменьшения толщины продукта.

Замораживание в жидких средах. Способ применяетсядля замораживания тушек птицы орошением или погружением в раствор. В качестве жидких охлаждающих сред используют водные растворы хлорида натрия или кальция либо смесь воды с пропиленгликолем температурой не выше -20°С. Для предот-вращения негативного воздействия хладагентов на продукты и улучшения условий теплопередачи тушки птицы герметически упаковывают в плотно прилегающие к их поверхности поли-мерные материалы

Замораживание в кипящих хладагентах. Способ приме-няется для замораживания эндокринно-ферментного сырья, мясных продуктов небольшого размера, упакованных тушек птицы. В качестве хладагентов используют сжиженные газы (азот, углекислый газ и хлад он). Продукты замораживают оро-шением, в парах азота или углекислого газа.

Преимуществами этого способа замораживания являются высокая степень теплоотдачи во внешнюю среду, значительное сокращение потерь массы и наиболее полное сохранение исход-ного качества продукта.

Замораживание посредством контакта с охлаждаемыми металлическими плитами. Способ используется для замора-живания таких продуктов стандартной формы, как бескостное мясо и субпродукты. В результате контакта продукта с низко-температурной поверхностью продолжительность его замора-живания сокращается в 1,5...2 раза по сравнению с заморажива-нием в воздухе. Замораживание осуществляют в плиточных скороморозильных аппаратах различных конструкций.

Мясо и мясопродукты замораживают в помещениях камерного или тоннельного типа, а также в морозильных аппара-тах.

У камерах мясо размещают на подвесных путях или а сто-ечных поддонах, движение воздуха может быть естественным или принудительным. При одинаковых конструктивных реше-ниях в камерах однофазного замораживания предусматривают приборы с большей охлаждающей поверхностью по сравнению с камерами двухфазного замораживания.

Камеры с естественным движением воздуха оборудованы пристенными или потолочными батареями, в которых циркули-рует хладагент. Серьезными недостатками таких камер являют-ся большая продолжительность процесса, неравномерность за-мораживания полутуш мяса, высокая усушка. В таких камерах процесс можно интенсифицировать за счет радиационного теп-лообмена при расположении охлаждающих батарей между ря-дами подвесных путей. Межрядовые батареи размещают в верх-ней зоне камеры в районе бедренных частей полутуш. Такое оборудование камер позволяет сократить продолжительность замораживания на 40-50% и уменьшить усушку.

Скорость замораживания можно повысить за счет прину-дительного движения воздуха. В зависимости от организации технологического процесса и устройств камер с вынужденным движением воздуха они могут работать непрерывно или перио-дически.

В камерах тоннельного типа можно обеспечить непрерыв-ность технологического процесса, его автоматизацию и программирование.

Камеры замораживания мяса с использованием системы воздушного душирования аналогичны камерам охлаждения.

Блочное мясо, субпродукты, полуфабрикаты, эндокринно-ферментное сырье, готовые блюда можно замораживать в моро-зильных аппаратах. Широко распространены воздушные моро-зильные аппараты, в которых замораживают продукты в мелкой фасовке и в виде блоков массой 10 − 12 кг. Замораживаемые продукты перемещаются в них с помощью различных транс-портных средств − тележек, этажерок, конвейеров. Мясо можно замораживать в специальных металлических формах с высокой теплопроводностью. Аппараты, в которых продукт помещается на тележках или этажерках, могут быть периодического и не-прерывного действия с механическим перемещением транс-портных средств. Движение в них воздуха бывает продольным или поперечным. Для замораживания полуфабрикатов, готовых блюд используются конвейерные аппараты.

Режимы хранения замороженного мяса и продуктов убоя животных

В настоящее время мясо и мясные продукты хранят при температуре -18°С и относительной влажности воздуха 90...98 %.

Замороженное мясо сортируют по виду и категориям упи-танности и хранят в штабелях на напольных решетках или в стоечных поддонах, которые устанавливают электропогрузчи-ком один над другим в 2...4 яруса. Сроки хранения тушек птицы, упакованных в пакеты из полимерной пленки, превышают сроки хранения неупакованных тушек при температурах до -18 и -25°С соответственно на 2...4 и 1...3 мес. Продолжительность хранения субпродуктов при тем-пературах-18 и -25 °С − соответственно не более 6 и 10 мес.

Возможная длительность хранения при определенной тем-пературе зависит также от исходного качества мяса, заклады-ваемого на хранение после замораживания. Главными фактора-ми, определяющими состояние замороженного мяса при хране-нии, являются температура, относительная влажность и цирку-ляция воздуха.