Охлаждение продукта — это понижение температур до нижней границы биокинетической зоны, в пределах которой вода находится в доступной для микроорганизмов форме, т. е. в жидкой фазе. С целью торможения развития микроорганизмов при охлаждении мяса температура понижается в толще туши от 37— 36 до 4ч — 1°С. Последующее хранение проводят при режимах, обеспечивающих поддержание достигнутого уровня температур продукта. При таких температурах в мясе могут протекать с достаточной интенсивностью биохимические превращения, обусловленные действием тканевых ферментов, физико-химические реакции в результате контакта продукта с окружающей средой, а также не исключена возможность развития микробиологических процессов. Указанные явления, формирующие качество мяса, находятся в сложной взаимосвязи. Характер и глубина изменений мяса в процессе охлаждения и последующего хранения зависят от его исходных свойств, условий и режима холодильной обработки.
Микробиологические процессы. Достижение главной цели охлаждения — торможения развития нежелательной микрофлоры—представляется достаточно сложной задачей. Повышение температуры приводит к подавлению жизнедеятельности микроорганизмов. Так, мезофиллы не способны размножаться ниже 5—10 °С. Эффект воздействия пониженных температур на микробную клетку может быть обусловлен нарушением сложной взаимосвязи метаболических реакций в результате различного уровня изменений их скоростей и повреждением молекулярного механизма активного переноса растворимых веществ через клеточную мембрану. В отличие от мезофилов психрофилы способны расти достаточно быстро при 0-5°С.
Таким образом, охлаждение до температуры, близкой к точке замерзания тканевой жидкости, не исключает возможность порчи мяса. Однако развитие микрофлоры резко затормаживается и тем больше, чем ближе температура мяса к точке замерзания тканевой жидкости. Из бактерий в мясе обнаруживаются кокковые формы (Micrococcus, Staphylococcus), палочковидные неспоровые (Pseudomonas, Achromobacter, Aeromonas, Escherichia, Aerobacter, Proteus, Salmonella, Lactobacillum, Microbacterium), палочковидные спорообразующие (Bacillus, Clostridium) и др.; плесневые грибы представлены Micor, Penicellium, Cloclo- sporium и др., дрожжи — Torulopsis, Rhodotorula и др.
Основной причиной порчи охлажденного мяса являются размножения психрофильной аэробной микрофлоры. Наиболее активными из этой группы являются бактерии рода Pseudomonas. Развиваясь при пбдходящих условиях на мясе, гнилостные микроорганизмы разрушают питательные вещества и выделяют такие продукты жизнедеятельности, которые резко ухудшают органолептические свойства мяса и могут обладать токсичностью. Патогенные и токсигенные бактерии (Salmonella, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens), выживая на мясе при низких температурах, могут являться причиной пищевых отравлений в случае создания условий для их развития.
Скорость распространения микроорганизмов в толще мяса зависит от вида микрофлоры, свойств мяса и внешних условий, в первую очередь от температуры. При температуре, близкой к О °С, в среднем микроорганизмы за 30 сут проникают на глубину до 1 см. Аэробы подготавливают условия для анаэробов, которые начинают развиваться в первую очередь вблизи суставов, костей, в крупных кровеносных сосудах и кровяном русле, выделяя продукты с крайне неприятным запахом.
Плесени начинают размножаться 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 в глубь тканей более чем на 2 мм.
В обычных условиях хранения мяса в полутушах и крупных отрубах наиболее ранним признаком порчи мяса является появление слизи на ее поверхности. Поверхность становится липкой, ухудшается товарный вид мяса, меняется его вкус и запах.
Размножение микробов на поверхности мяса начинается после небольшого периода задержки и идет с нарастающей скоростью до достижения максимума числа микробов, при котором становится заметным ослизнение.
Эффективность подавления жизнедеятельности зависит не только от конечного уровня температур, но и темпа теплоотвода. Помимо температуры, на стабильность свойств мяса в отношении развития микробиологических процессов при охлаждении и последующем хранении влияют первоначальное количество микроорганизмов на поверхности мяса, величина pH, влагосодержание поверхностных слоев мяса.
Степень обсемененности мяса микрофлорой зависит от условия содержания, транспортирования и подготовки к убою скота, санитарно-гигиенических режимов переработки туш, обескровливания, съемки шкур, нутровки, зачистки. На 1 см2 поверхности свежего мяса при соблюдении санитарных требований переработки насчитываются тысячи или десятки тысяч микроорганизмов. Качественный состав микрофлоры разнообразен и включает бактерии приблизительно 20 родов, 10 родов плесневых три бов, а также дрожжи.
Предельные значения pH среды для микроорганизмов колеблются от 4,0 до 9,0. В этом интервале у большинства из них оптимальные значения pH лежат в узкой области и для бактерии соответствуют величинам концентрации водородных ионов, близким к нейтральным. Несмотря на то что цитоплазматическая мембрана мало проницаема для ионов водорода, отклонения величины pH от оптимальной могут существенно тормозить рост микрофлоры. Концентрация ионов водорода 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 стабильность к микробиологической порче. Уровень величины pH зависит от содержания гликогена в мышечной ткани после убоя и интенсивности его распада при хранении мяса. Сроки хранения охлажденного мяса с pH выше 6,2 сокращаются более чем в 2 раза.
Испарение влаги с поверхности мяса в процессе его охлаж дения приводит к увеличению концентрации растворенных компонентов и понижению величины а, и, как следствие, ингибиро ванию жизнедеятельности микроорганизмов. Уровень влагосо держания зависит от тканевого состава, количества жира, глубины и характера автолитических процессов, влияющих на гид ратацию системы, условий и режимных параметров холодильной обработки (относительной влажности, температуры, скорости движения воздуха).
Автолитические процессы. Наряду с главной задачей ох лаждения — подавления жизнедеятельности микроорганизмов при холодильной обработке мяса — важнейшей проблемой является развитие в желательном направлении автолитических процессов. Значение развития биохимических процессов при холодильной обработке мяса связано с их непосредственным влиянием на подавление жизнедеятельности микрофлоры, вызывающей порчу продуктов, а также с зависимостью органолептиче ских показателей, биологической ценности и технологических свойств мяса от характера и глубины автолиза мышечной ткани.
В процессе послеубойного хранения мяса в нем последова тельно развиваются ферментативные процессы и связанные с ними физико-химические и микроструктурные превращения тканей, совокупность которых приводит к изменению консистенции, сочности, вкуса, аромата и водоудерживающей способности мяса, а также степени устойчивости белков к воздействию протеолитических ферментов.
При наличии некоторых особенностей в развитии биохимических процессов и их интенсивности основная направленность изменений мяса разных убойных животных и птиц при холодильной обработке и хранении носит общин характер.
Уровень температуры мяса при охлаждении и темп ее изменения определяют не только интенсивность автолитических процессов, но и влияют на характер изменения белковых систем. В этой связи при охлаждении частей туши большой массы состояние мышечной ткани периферийной и центральной зон может иметь свои особенности.
Минимальные значения величины pH мышечной ткани, достигнутые в ходе автолиза мяса, зависят в значительной мере от условий содержания животных, стресс-факторов при транспортировании, предубойной выдержке и убое скота, влияющих на прижизненный распад гликогена. Интенсивность гликогено- лиза зависит от температурного режима охлаждения.
Определяющее значение для таких качественных характеристик мяса, как консистенция и сочность, имеет состояние мио- фибриллярных белков. В ходе развития посмертного окоченения мышечной ткани при охлаждении мяса, связанного с ассоциацией миозина с актином и, как следствие, сокращением длины сар- комеров, увеличивается жесткость мяса и понижается его гидратация. Улучшение качественных характеристик мяса на стадии последующего хранения охлажденного мяса связано с частичной диссоциацией актомиозинового комплекса и протеолитическим распадом белков саркоплазмы и миофибрилл за счет протеаз, активность которых зависит от степени их выхода из лизосом и величины pH.
Деструктивные изменения миофибрилл при хранении охлажденного мяса зафиксированы на электронограммах. Установлена прямая зависимость между степенью распада миофибрилл и изменением усилия среза. Интенсивность деструкции миофибрилл разных мышц при хранении охлажденного мяса неодинакова.
На изменение состояния мышечных белков значительно влияет темп понижения температур на первой стадии охлаждения. При быстром понижении температур говядины, баранины и мяса птицы наблюдается развитие так называемой «холодной контрактации», приводящей к увеличению жесткости мяса, малоустраняемой при его длительном хранении. Указанное явление не выражено при хранении свинины. Развитие холодной контрактации обусловлено спецификой изменений состояния миофибрилл при быстром охлаждении мяса сразу же после убоя. Быстрое понижение температуры мышечной ткани приводит к нарушению действия кальциевого насоса в результате инактивации системы, регулирующей уровень АТФ в саркоплаз матическом ретикулуме, энергия распада которой обеспечивает перенос ионов кальция против градиента концентраций Массированное выделение ионов кальция из саркоплазматического ретикулума стимулирует АТФ-ную активность миозина и распад АТФ саркоплазмы, что приводит к образованию поперечных мостиков между актином и миозином. Вследствие высокого содержания АТФ в мясе в начале автолиза объем процессов, вызывающих образование актомиозина, велик.
Повышение жесткости мяса при быстром охлаждении связано также с ингибированием процессов автолиза Для того чтобы избежать холодной контрактации, предлагают выдерживать мясо после убоя при 10-М5°С в течение 10—12 ч. В этих условиях не нарушается действие кальциевого насоса до момента распада основной массы АТФ. Энергия оставшейся АТФ недостаточна, чтобы вызвать значительную контрактацию мышечного белка. Однако такой температурный режим может способствовать росту микробиологической обсемененности.
Хранение мышц при повышенных температурах сопровождается распадом миозина, что хорошо коррелирует с изменением усилий среза. Различия в изменении состояния миофибриллярных белков при разных режимах охлаждения сказываются также на атакуемости белков протеолитическими ферментами.
Учитывая различия в темпе понижения температур по объему, можно полагать, что степень выраженности холодной контрактации в периферических слоях будет большой
В настоящее время зависимость качественных характеристик мяса от условий охлаждения активно изучается. Имеющиеся данные убедительно свидетельствуют о том, что применение электростимуляции позволяет ускорить ферментативные процессы и избежать холодной контрактации.
Изменение свойств мяса и мясопродуктов. На качество мяса и мясопродуктов в период охлаждения и последующего хранения существенно влияет взаимодействие их с внешней средой, что приводит к возникновению тепло- и влагообмена и окисле нию лабильных компонентов кислородом воздуха Испарение влаги с поверхности неупакованных продуктов сопровождается, потерей массы — усушкой.
Удаление влаги из продукта в процессе холодильной обработки зависит от вида мяса, содержания в нем жира, степени гидратации белков, условий охлаждения и последующего хранения.
В процессе охлаждения и последующего хранения изменяется цвет мышечной ткани мяса, что связано с изменением концентрации миоглобина в поверхностном слое в результате испарения влаги и развитием реакции его оксигенации и окисления. В первые дни хранения мясо приобретает яркую окраску из-за взаимодействия пигмента с кислородом и образования оксимно- глобина. Дальнейшее хранение сопровождается потемнением поверхности мяса вследствие увеличения концентрации пигмента и образования метмиоглобина за счет окисления железа гема. Этому процессу способствуют конформационные изменения глобина, вероятность развития которых возрастает, благодаря повышению концентрации солей в поверхностном слое и смещению pH в кислую сторону.
Наряду с окислением гемовых пигментов контакт продукта с кислородом воздуха приводит к окислению липидов. Развитие окислительных процессов стимулируется накоплением свободных жирных кислот в результате ферментативного распада эфирных связей, протекающего с заметной скоростью с самого начала хранения мяса. Интенсивность окисления липидов значительно возрастает за счет каталитического воздействия окисленной формы миоглобина.
С позиции экономики процесса н качественных показателей продукта чрезвычайно важно определение оптимальных режимов холодильной обработки и применение специальных средств, обеспечивающих снижение усушки и окислительных превращений, в частности использование полимерных покрытий. При выборе упаковочных материалов принимают во внимание их сорбционные характеристики, паро- и газопроницаемость. Положительно оценивается использование пищевых покрытий. Специалисты Киргизской ССР и Казахской ССР рекомендуют в качестве пищевых покрытий ацетилированные моноглицериды, полученные из говяжьего, бараньего и костного жиров. Равномерное нанесение на поверхность туш и полутуш этих пленкообразующих соединений снижает усушку, способствует торможению poста микроорганизмов, сохранению цвета. Применяют также ацетилированные триглицериды, полученные из растительных жиров.
Условия охлаждения. Интенсивность теплоотдачи во внешнюю среду наряду с прочими условиями зависит от размеров и конфигурации охлаждаемого объекта. Учитывая особенность формы полутуш, определяющее влияние на темп охлаждения имеет толщина бедра. Скорость охлаждения находится в прямой зависимости от теплопроводности тканей. Так как теплопроводность жировой ткани при плюсовых температурах примерно вдвое меньше теплопроводности мышечной ткани, то чем жирнее мясо, тем продолжительнее охлаждение. С учетом влияния упомянутых факторов продолжительность охлаждения близка для говяжьих и свиных полутуш. Для бараньих туш она меньше на 25%, для тушек птицы — вдвое меньше.
Мясо и мясопродукты охлаждают в воздушной или в жидких средах водой и рассолами. Распространенной и универсальной средой охлаждения является воздух. При охлаждении в воздухе возможны потерн массы в результате испарения влаги и окислительные превращения жира и миоглобина. Указанные изменения можно свести к минимуму при использовании покрытий. Положительно оценивается охлаждение мяса и мясопро дуктов при избыточном давлении и вакууме (мясной фарш).
Скорость охлаждения продукта с помощью жидкой среды значительно выше, чем воздушной, из-за большого коэффициента теплоотдачи. Продукты охлаждаются погружением в жидкую среду или орошением жидкостью. При охлаждении продукта в жидкости потерь массы не наблюдается. Однако такой способ охлаждения мяса приводит к увлажнению поверхности, вследствие чего срок хранения продукта значительно сокращается. Кроме того, при этом методе охлаждения продуктом поглощается жидкость, что ухудшает товарный вид и качество мяса благодаря извлечению" из мышечной ткани белковых и экстрактивных веществ. В связи с ростом производства полимерных покрытий создается возможность бесконтактного охлаждения мяса и мясопродуктов, предварительно заключенных в водонепроницаемые пленки. В этом случае исключается непосредственный контакт поверхности мяса с жидкостью и создаются условия для бо- .лее быстрого охлаждения мяса и мясопродуктов без ухудшения качества. Указанный способ применяют при охлаждении тушек птицы и субпродуктов.
Для охлаждения продуктов в воздушной среде важнейшими регулируемыми параметрами являются температура, скорость движения воздуха и контролируемая влажность. Быстрое доведение температуры продукта до уровня, неблагоприятного для развития микрофлоры, обеспечивает повышение его стабильности и выгодно в экономическом отношении, так как способствует понижению усушки и увеличению коэффициента использова,- ния холодильных емкостей. Эти обстоятельства и лежат в основе современных направлений совершенствования технологии холодильной обработки.
Повышения интенсивности охлаждения при прочих равных условиях можно достигнуть в результате увеличения перепада температуры продукта и среды, а также скорости ее движения. В этой связи в технологической практике намечается для охлаждения мяса использовать воздух температурой значительно более низкой по сравнению с криоскопической точкой. Воздействие этих температур ограничено и производится в начале процесса охлаждения мяса, что обеспечивает предотвращение льдообразования. После достижения на поверхности мяса криоскопической температуры последующее доохлаждение осуществляется при температуре, близкой к криоскопической.
Преимущества этого способа охлаждения обусловлены сокращением длительности процесса, понижением усушки, лучшими микробиологическими показателями мяса. В то же время быстрый теплоотвод связан с возможностью значительного увеличения жесткости и понижения сочности говядины, баранины и мяса птицы. Указанные недостатки устраняются при использовании электростимуляции, а также длительном хранении охлажденного мяса.
В настоящее время в технологической практике применяют одностадийные и двухстадийные методы охлаждения. При одностадийном способе охлаждение проводят при температурах, близких к криоскопическим. Повышение интенсивности процесса достигается за счет увеличения движения воздуха с 0,1 до 2 м/с и понижения его температуры с 2 до —3 °С. Варианты этого способа охлаждения мяса от 35 до 4 °С в толще бедра приведены в табл. 36. Увеличение скорости охлаждения понижает потери массы. Эта зависимость прослеживается для всех видов и категорий мяса (табл. 37).
Двухстадийное охлаждение в зависимости от интенсивности проводится на первом этапе при температурах от —4 до —15 °С при скорости движения воздуха 1—2 м/с, в период доохлажде- ния температура воздуха составляет —1-1,5 °С, а скорость движения —ОД—0,2 м/с. Варианты двухстадийного охлаждения приведены в табл. 38.
Температурные кривые процесса двухстадийного сверхбыстрого охлаждения говяжьих полутуш приведены на рис. 48.
Рекомендуется продолжительность первой стадии охлаждения ограничивать 2 ч и на доохлаждение отправлять говяжьи полутуши с температурой в толще бедра около 20 °С. Первый этап двухстадийного охлаждения можно проводить на конвейерных линиях тоннельного типа, работающих синхронно с конвейерами цеха убоя скота и разделки туш, или осуществлять в камерах с помощью направленного воздействия охлажденного воздуха методом воздушного душирования, предложенного ВНИ- КИМПом. Туши доохлаждают в камерах хранения. Потерн массы при двухстадийном способе охлаждения мясных полутуш сокращаются на 20—30%.
В настоящее время наряду с двухстадийным способом охлаждения предлагается трехстадийный способ, а также программное охлаждение мясных туш. Эти способы осуществляются при переменных параметрах воздушной среды. При трехстадийном способе температура воздуха на первой стадии охлаждения составляет —10ч—12°С, на второй —5—7 °С. Скорость движения воздуха на первой и второй стадиях—1—2 м/с, продолжительность охлаждения составляет соответственно 1,5 н 2 ч. Доохлаждение производят при температурах воздуха около 0 °С и скорости движения воздуха не более 0,5 м/с.
Программное охлаждение говяжьих полутуш осуществляют вначале при температуре 5 °С и скорости движения воздуха 4—5 м/с, а затем при постоянной температуре, равной 0°С, и переменной скорости движения воздуха, которая изменяется по заданной программе от начальной до 0,5 м/с.
Положительно оценивается перспектива гидроаэрозольного охлаждения говяжьих и свиных туш, разработанного ВНИКТИ- холодпромом. Туши с температурой в центральной зоне 35— 37 °С и наружной температурой 20—25 °С орошаются через форсунки тонкодиспергированной водой температурой 9°С со скоростью движения 1—2 м/с. Через 3 ч охлаждения температура поверхности и внутренней зоны достигает соответственно 10—11 и 22—24 °С, после чего производят доохлаждение в камерах при 0ч 1 °С в течение 10—13 ч.
Существенного сокращения потерь массы мяса в процессе охлаждения можно достигнуть при избыточном давлении (0,1 — 0,3 МПа) охлаждаемого воздуха.
Охлаждение тушек птицы взаимосвязано с технологией переработки и является ее завершающим этапом, 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, в ледяной воде до температуры в толще грудной мышцы 4 °С. Воздушное охлаждение осуществляется при 0 ч — 1 °С и скорости движения воздуха 1 —1,5 м/с. В зависимости от вида и категории упитанности продолжительность охлаждения тушек, упакованных в деревянные ящики или металлические лотки, составляет 12—24 ч. Процесс охлаждения может быть интенсифицирован за счет понижения температуры до —0,5ч — 4 °С и увеличения скорости движения воздуха до 3—4 м/с. В этом случае продолжительность охлаждения составляет 6—8 ч. Охлаждение тушек птицы в воздухе сопровождается потерей массы от 0,5 до 1%. С целью уменьшения усушки рекомендуется проводить предварительное охлаждение до температуры тушек 15—20 °С орошением водопроводной водой с последующим охлаждением в подвешенном состоянии при —4ч — 6 °С и скорости движения воздуха 3—4 м/с.
Наиболее эффективным с точки зрения условий теплообмена, сокращения затрат труда, создания поточности процесса, улучшения товарного вида тушек является способ охлаждения в ледяной воде температурой около 0°С. Существует несколько вариантов этого способа: погружение, орошение и комбинация двух первых. Продолжительность охлаждения тушек птицы составляет 20—50 мин. Для предотвращения микробиологического заражения охлаждение полупотрошеных тушек птицы лучше проводить методом орошения. При погружном охлаждении тушки птицы поглощают влагу (от 4,5 до 7% к остывшему мясу). Количество этой воды может быть уменьшено при отекании и последующем удалении с помощью бильных машин.
Хранение. Охлажденное мясо хранят при режимах, обеспечивающих торможение нежелательных изменений, однако не предотвращающих развитие биохимических процессов, способствующих улучшению пищевого достоинства продукта. Охлажденное мясо хранят при относительной влажности воздуха 85—90%' и скорости движения 0,2—0.3 м/с, температуре для говядины 0—1,5 °С, свинины 0ч-2°С, баранины 0ч- 1 °С; допустимые сроки хранения соответственно 10—16, 7— 14. 7—12 сут. Величина потерь массы через 3 сут хранения охлажденного мяса составляет для говядины I и II категорий 0.58 и 0,64%. баранины н козлятины I и II категории — 0,66 и 0.74. свинины жирной и мясной — 0,4 и 0,48%.
Охлажденное мясо птицы хранят в холодильных камерах при 0—2°С, относительной влажности 80—85%. Срок хранения тушек птицы составляет 5 сут, упакованных в полиэтиленовые пакеты — 5—6, в сарановые пакеты тепловой усадкой — до 10 сут. Усушка охлажденных в воздухе тушек птицы через 3 сут хранения без упаковки составляет 0,7—1%. Поскольку в процессе охлаждения в ледяной воде тушки птицы поглощают воду, потери массы при их хранении выше и составляют для тушек кур после 3 сут хранения 2%. При хранении охлажденных упакованных тушек усушка сокращается более чем в 5 раз.
Применение дополнительно к холоду влаго- и газонепроиицаемой упаковки, вакуум-упаковки, углекислого газа, азота, низких доз ионизирующей радиации, ультрафиолетового излучения способствует подавлению жизнедеятельности психрофильных микроорганизмов, ответственных за порчу мяса.
Упаковывание мяса. Использование полимерных пленочных покрытий предупреждает инфицирование продукта из окружающей среды и защищает продукт от ее воздействия, улучшает санитарное состояние мяса и его товарные характеристики при хранении и реализации, сокращает потери массы.
Увеличение сроков хранения упакованного мяса зависит от его первоначальной микробиологической обсемененности и свойств пленочных покрытий. Степень кислородопроницаемости пленок не оказывает определяющего влияния на состав и количество микроорганизмов, но является важным фактором сохранения цвета и товарных характеристик мяса. Указанный факт связан с тем, что степень ограничения роста аэробных микроорганизмов в случае недостатка кислорода менее выражена при низких температурах хранения, поскольку растворимость кислорода в воде увеличивается с понижением температуры. Применение пленок с низкой газопроницаемостью способствует стабилизации окраски мяса и замедляет окисление жира.
В настоящее время быстроразвивающимся направлением в технологии холодильной обработки является хранение отрубов и фасованного мяса под вакуумом, что сопровождается качественным изменением микрофлоры в результате преобладающего развития молочнокислых бактерий. Понижение парциального давления кислорода способствует предотвращению потемнения цвета мяса в результате образования метмиоглобина.
Эффективность и стоимость упаковки зависят от типа используемых пленок, способов вакуумирования, герметизации пакетов.
В настоящее время начинают применять упаковку отрубов парного мяса. Для предотвращения развития холодной контрактации рекомендуется проводить электростимуляцию туш или охлаждать отруба при определенном режиме. Так, предлагается после разделки парных туш бескостные отруба мяса немедленно упаковывать в пленки под вакуумом, а затем выдерживать при 11 °С в течение 36 ч, после чего охлаждать до 1 °С. Важным вопросом хранения упакованного мяса является предотвращение образования значительных количеств мясного сока.
Применение регулируемых газовых сред. По давление развития аэробных бактерий зависит от состава и кон центрации газовых сред. Существенное подавление активности исихрофильных аэробных микроорганизмов достигается при 10%-ной концентрации СО, (увеличение содержания СО, приводит к потемнению поверхности мяса). При таком содержании углекислого газа удлиняется лаг-фаза, продолжительность хранеиия охлалсденного мяса при —1-т- 1,5°С и относительной влажности 90 -95% увеличивается в 2 раза по сравнению с хранением в обычной атмосфере. Хранение в атмосфере углекислого газа понижает интенсивность окислительных изменений жира.
Эффективное подавление развития микроорганизмов в атмосфере азота достигается при 95%-ном его содержании. В этих условиях в процессе хранения резко изменяется качественный состав микрофлоры за счет преобладающего развития факультативно-анаэробных бактерий. Сроки хранения охлажденного мяса в атмосфере азота увеличиваются по сравнению с хранением в воздухе в 2,5—3 раза. Хранение в атмосфере азота но зволяет затормозить развитие окислительной порчи жира.
В настоящее время наблюдается тенденция к использованию смеси азота и углекислого газа с целью создания модифициро ванной атмосферы, обеспечивающей увеличение сроков холодильного хранения мяса. Наиболее выраженным ингибирующим действием обладает углекислый газ и смесь, состоящая из 70% азота, 25% углекислого газа и 5% кислорода.
Положительно оценивается введение в состав газовой смеси оксида углерода. Образование карбоксимиоглобина обеспечивает стабильность окраски мяса. Присутствие оксида углерода оказывает не только угнетающее, но и губительное действие на микроорганизмы. Указанный эффект достигается при 2— 10%-ном содержании СО. Перспективно использовать в модифицированной атмосфере окись этилена, обеспечивающую бактерицидное действие.
Применение озона. Антимикробное действие озона связано с нарушением физиологической функции цитоплазматических мембран в результате вовлечения в процесс озонолиза липидной фракции и возникновения реакции конденсации между белковыми компонентами мембраны и продуктами распада мальозонида. а также с окислением тиоловых групп ферментов.. Для увеличения сроков хранения охлажденной говядины пред латается проводить озонирование, поддерживая концентрацию озона в течение 4 ч на уровне 10—20 мг/м ежедневно первые 4 сут, а затем на уровне 4—6 мг/м3 по 3 ч с интервалом в 2 сут Принимая во внимание специфику реакций, возникающих при озонолизе, вопрос о применении озона для увеличения сроков хранения охлажденного мяса можно решить положительно при условии прямых доказательств сохранения биологической ценности продукта и отсутствия образования в нем токсических веществ.
Применение ионизирующей радиации. Деталь ное, или мутагенное, действие ионизирующих излучений на микроорганизмы связано с непосредственным воздействием радиации на лабильные молекулы, к числу которых относится ДНК. и косвенным влиянием химических реакций, происходящих с участием свободных радикалов, образующихся под влиянием обличения. Увеличить сроки хранения охлажденного мяса можно при использовании сравнительно невысоких доз ионизирующей ра диации (радуризации), не вызывающих изменений в органолептических показателях продукта. В результате проведенных во Всесоюзном научно-производственном объединении консервной промышленности исследований установили эффективность облучения упакованных под вакуумом мясных полуфабрикатов дозами 3—6 кГр. При более высоких дозах облучения наблюдается более выраженное подавление развития микроорганизмов, но в продуктах появляется посторонний запах! Сочетание облучения дозами 3—5 кГр с охлаждением полностью исключает возможность развития в радуризованных мясопродуктах патогенных и токсигенных микроорганизмов. Ввиду слабой биохимической активности остаточной микрофлоры сроки хранения охлажденного мяса увеличиваются до 2 мес.
В 1980 г. Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ и МАГАТЭ принято решение о возможности облучения пищевых продуктов дозами до 10 кГр.
Технические средства охлаждения и хранения. Холодильная обработка мяса и других продуктов убоя в воздухе происходит в помещениях камерного или тоннельного типа. Охлаждение воздуха и организация его движения осуществляются воздухоохладителями и системой воздухораспределения.
В камерах охлаждения говяжьи и свиные полутуши располагаются с интервалом 30—55 мм на однорельсовых подвесных путях. При их распределении учитывают категорию и массу полутуш. Крупные полутуши помещают в зоны с наименьшей температурой и наибольшей интенсивностью движения воздуха. Бараньи туши размещают на подвесных путях в специальных рамах в один или два яруса по 10—20 шт. На каждый метр подвесного пути размещают по 2—3 говяжьи. 3—4 свиные полутуши или раму с бараньими тушами.
Полутуша и туши передвигаются с помощью конвейера или вручную.
Субпродукты укладывают в соответствии с их наименованием в отдельные тазики, которые размещают на подвесных размах, передвижных тележках или стационарных многоярусных стеллажах камер охлаждения.
Тушки птицы укладывают на противни или помещают в ящики, которые располагают на стеллажах камер охлаждения. Тушки птицы можно охлаждать в подвешенном состоянии на многоярусных тележках.
Для снижения потерь холода двери помещений оборудованы воздушными заслонами или шлюзами.
Совершенство технических средств охлаждения оценивается продолжительностью процесса, величиной усушки, равномерностью параметров воздушной среды: температуры, влажности, скорости движения.
В настоящее время для охлаждения помещений применяют разные системы распределения воздуха с использованием сухих и реже мокрых воздухоохладителей, которые размещают на полу, потолке или стенах камеры.
В помещениях тоннельного типа мясо охлаждают при продольном или поперечном движении воздуха. В камерах с беска- нальной системой воздухораспределения и ложным потолком применяют напольные, подвесные и потолочные воздухоохладители. В камерах с сухими воздухоохладителями и ложным потолком может быть обеспечена повышенная скорость движения воздуха и более низкая температура в области бедра полутуши. Однако при такой организации процесса достаточно сложно достичь равномерного распределения воздуха между отдельными нитями подвесных путей и по длине камеры.
Равномерные условия охлаждения полутуш и сокращение расхода энергии могут быть обеспечены при системе воздушного душирования. Струйная подача воздуха сверху вниз создает наиболее низкие температуры и высокие скорости движения воздуха в зоне бедренной части полутуш.
Оборудование камер с системой воздушного душирования при использовании межпутевых охладителей состоит из воздуховодов с соплами и вентиляторами, под которыми размещены охлаждающие змеевики (рис. 50).
Усушку и продолжительность процесса можно понизить при охлаждении мяса в перенасыщенном влагой воздухе при больших скоростях его циркуляции (рис. 51). Воздух из камеры засасывается вентилятором высокого давления и сжимается. Сжатый воздух, проходя через теплообменник, поступает в детандер. При расширении воздуха в детандере он охлаждается и перенасыщается влагой. Выходя из сопла со скоростью около 30 м/с, он смешивается с воздухом камеры и образует туман. Применение этого метода сдерживается высокой стоимостью оборудования.
Субпродукты охлаждают в отдельных камерах. Их помещают в тазики толщиной слоя не более 10 см, которые размещают на стеллажах, передвижных рамах и этажерках. Продолжительность охлаждения субпродуктов можно значительно сократить, если процесс охлаждения проводить в аппаратах с использованием в качестве охлаждающей среды воды или рассола температурой —4°С. В этом случае субпродукты помещают в металлические формы с крышками.
Тушки птицы охлаждают в воздухе в холодильных камерах и аппаратах тоннельного типа, а также холодной водой (орошением или погружением) или в льдоводяиой смеси.
В аппаратах тоннельного типа с поперечным движением воздуха охлаждаемые тушки птицы перемещаются на многоярусных тележках. При температуре воздуха —8 °С и кратности циркуляции 150 объемов в I ч птицу охлаждают до 2—3 °С в течение 4—5 ч (куры) и 6—8 ч (гуси и индейки).
Аппараты для охлаждения тушек птицы орошением состоят из камеры, конвейера с подвесками для перемещения тушек, коллекторов с центробежными форсунками для разбрызгивания воды. Расположение форсунок в коллекторе обеспечивает создание сплошной водяной завесы по ходу движения конвейера с тушками. При использовании таких аппаратов обеспечивается высокий уровень санитарного благополучия тушек птицы и быстрое их охлаждение.
Положительно оценивается применение аппарата для охлаждения потрошеных тушек погружением в льдоводяную смесь. Тушки после снятия с конвейера попадают в ванну, заполняя равномерно каждую зону, образующуюся между двумя соседними решетками транспортера. Вместе с тушками в ванну подается из льдогенератора чешуйчатый лед (рис. 52).
Заслуживает внимания предложенный способ охлаждения тушек птицы путем вспрыскивания в брюшную полость углекислого газа. Его применение обеспечивает непрерывность процесса обработки птицы, уменьшает усушку, исключает загрязнение окружающей среды в ходе охлаждения, сокращает потребность, в производственных площадях и затратах рабочей силы.
Охлажденные продукты хранят в камерах при постоянной температуре. С помощью систем воздухораспределения движение воздуха создает равномерный температурно-влажностный режим в объеме помещения. При этом для понижения усушки скорость циркуляции воздуха должна быть ограничена.
В настоящее время осуществляется автоматическое регулирование температур и относительной влажности воздуха в охлаждаемых помещениях и автоматическое управление грузовым потоком с помощью ЭВМ.