Замораживание обеспечивает длительное низкотемнератур ное хранение мяса и мясопродуктов благодаря предотвращению развития микробиологических процессов и резкого уменьшения скорости ферментативных и физико-химических реакций.

Преимущество замораживания в отношении энергозатрат 'и экономической эффективности по сравнению с другими метода­ми консервирования предопределило интенсивное развитие во многих странах производства быстрозамороженных полуфабри­катов и готовых блюд.

При определении условий и режимных параметров замора­живания исходят из задач не только предотвращения размноже­ния микроорганизмов, но и предупреждения существенных из­менений свойств продуктов вследствие физических, физико-хи­мических и биохимических процессов.

Выполненные исследования послужили основанием для соз­дания гипотез повреждающего действия замораживания, соглас­но которым изменение свойств биологических объектов обуслов­лено процессами кристаллизации воды, которые могут сопро­вождаться конформацией макромолекулы белков и изменением состояния липопротеидов в результате повышения концентра­ции растворенных в жидкой фазе веществ, нарушением мем­бранных систем клетки, механическим повреждением морфоло­гических элементов тканей и перераспределением между ними воды. Фазовый переход воды в лед может повлиять на характер и интенсивность химических и биохимических реакций, способст­вовать межмолекулярному взаимодействию компонентов си­стемы.

Влияние замораживания на микроорганизмы. Заморажива­ние сопровождается понижением концентрации и активности микроорганизмов без их полного уничтожения и инактивации ферментов. Биологические основы гибели микробной клетки не достаточно ясны. Помимо того что понижение температуры свя­зано с нарушением согласованности метаболических реакций из-за различий в уровне изменений их скоростей, заморажива­ние приводит к повышению концентрации растворенных веществ вследствие миграции влаги из микробной клетки во внешнюю среду на первой стадии замораживания и внутриклеточной кри­сталлизации воды на последующих стадиях. Указанные процес­сы являются причинами повреждения мембранных структур клетки в результате изменения состояния белково-липидных комплексов и механического разрушения оболочки кристалла­ми льда.

Устойчивость микробной клетки к замораживанию зависит от вида и рода микроорганизмов, стадии их развития, скорости и температуры замораживания, состава среды.

Длительное хранение замороженных продуктов при темпера­туре выше —10 °С не исключает возможность их микробиальноп порчи. Замораживание и хранение мяса при температуре ниже 10°С приводит к отмиранию части нспхрофильных и мезофильных микроорганизмов. Это обстоятельство определяет верхнюю границу допустимых температур.

Различия в степени выживаемости разных видов микроорга­низмов на белковых средах в зависимости от условий замора­живания были подтверждены исследованиями ВНИКТИхолоднрома. В пределах температур замораживания до —30°С ги­бель микроорганизмов увеличивается с повышением темпера­тур. В то же время при замораживании психрофильных микро­организмов их выживаемость при —196 °С примерно в 2 раза ниже, чем при —18°С.

Хранение мяса при отрицательных температурах сопровож­дается дальнейшим понижением концентрации микроорганиз­мов.

Данные по хранению отрубов говядины и свинины в поли­мерных пленках свидетельствуют о том, что значительной раз­ницы в выживании бактерий в зависимости от температурных режимов не наблюдается.

Сохранение на мясе при замораживании и последующем хранении патогенных и токсикогенных микроорганизмов, а также наличие активных ферментных систем погибшей микрофлоры предопределяют необходимость строгого соблюдения требова­ний к санитарно-гигиеническим режимам обработки мяса.

Изменение свойств мяса и мясопродуктов. Особенности изме нения состояния мясных систем при замораживании определя­ются фазовым переходом воды в лед и повышением концентра­ции растворенных в жидкой фазе веществ. Процесс кристалло­образования приводит к изменению физических характеристик материала и может сопровождаться изменениями его физико, химических, биохимических и морфологических свойств.

Кристаллообразование. Количество и доля вымер­зающей влаги в продукте зависят от ее общего содержания, формы и прочности связи со структурными элементами, концен­трации, гидратации и степени диссоциации растворенных в воде веществ, температуры замораживания. Количество выморожен­ной влаги в говядине при температурах замораживания —5, —10, —20; —30 и —40 °С соответственно' составляет 63, 78; 83. 88 и 89% к начальному влагосодержанию.

Жидкая фаза сохраняется при —68 °С и исчезает при пони женин температуры мышечной ткани до —70 °С

Размер, форма и распределение кристаллов льда в мясе за­висят от условий замораживания, его исходных свойств. Состоя­ние мембран и клеточных оболочек, ионная и молярная концен­трация растворенных веществ отдельных морфологических об­разований мышечного волокна, степень гидратации белков пре­допределяют особенности локализации льда в системе, размер и форму кристаллов льда.

Более низкая концентрация растворенных веществ в межкле­точном пространстве обусловливает разницу в значениях крио- скопических температур структурных элементов. По этим причи­нам формирование кристаллов льда в первую очередь наблюда­ется в межклеточном пространстве и сопровождается миграцией влаги из клеток. При медленном замораживании образуются крупные кристаллы вне клеток и изменяется первоначальное со­отношение объемов межклеточного и внутриклеточного прост­ранства в результате диффузии влаги и фазового перехода воды. Быстрое замораживание предотвращает значительное диф­фузионное перераспределение влаги и растворенных веществ, что способствует образованию мелких, равномерно распреде­ленных кристаллов. Различия в условиях теплоотвода и влаго распределения по объему продукта определят специфику льдо­образования во внешних и внутренних зонах мяса.

Интенсивность охлаждения определяет также распределение растворенных веществ по объему продукта Увеличение концен­трации неорганических веществ в зоне кристаллообразования может повлечь их миграцию во внутренние слои материала. Повышение содержания минеральных веществ во внутренних слоях мяса способствует изменению растворимости мышечных белков. Скорость криодиффузии понижается с увеличением интенсивно­сти теплоотвода.

Принимая во внимание, что максимальное кристаллообразо­вание происходит в диапазоне температур от —2 до —8°С, диффузионное перераспределение воды и образование крупных кристаллов можно предотвратить при быстром понижении тем­ператур в этом интервале. Степень дисперсности льда и харак­тер распределения кристаллов в такой сложной гетерогенной системе, какой является мясо, зависят не только от скорости ох­лаждения, но и определяются степенью гидратации макромоле­кул белка, состоянием мембранных структур. Фиксируемое из­менение количества связанной влаги при автолизе мяса с по­мощью метода определения уровня расхода энергии на ее уда­ление дает основание считать, что определяющие значения име­ют превращения миофибриллярных белков, которые в отличие от глобулярных окружены многослойными гидратными оболоч­ками. Изменение в ходе автолиза молекулярной организации миофибрилл влияет на объем некристаллизующейся жидкой фазы и концентрацию растворенных в ней веществ.

Характер кристаллообразования зависит также от глубины автолиза поступающего на замораживание мяса. Заморажива­ние мяса на ранних стадиях автолиза приводит к образованию мелких кристаллов льда внутри мышечного волокна. По всей вероятности, высокая гидратация белков парного мяса и низкая проницаемость сарколеммы препятствуют перемещению влаги из мышечного волокна. Вследствие этого кристаллы льда сосре­доточены внутри мышечного волокна. Изменение состояния бел­ков миофибрилл к моменту посмертного окоченения мяса, рез­кое уменьшение Их гидратации при сохранении на этой стадии автолиза достаточно высоких барьерных свойств мембран при­водят к кристаллизации влаги вне и внутри мышечного волокна. На последующих стадиях автолиза вследствие повышения про­ницаемости сарколеммы кристаллы льда образуются главным образом между мышечными волокнами. При этом фиксируются разрывы сарколеммы.

Исследованием мяса с высоким конечным pH не выявлена значительных отличий в микроструктуре мышечной ткани раз­ных сроков автолиза.

Таким образом, формирование кристаллов льда в такой сложной системе, как мясо, зависит от скорости замораживания и физико-химических и структурных свойств мышечной ткани, определяемых глубиной и характером автолиза.

Структурные, физико-химические и биохи­мические изменения. Существует широко распространен­ное представление о наличии прямой зависимости между разме­рами кристаллов льда и степенью повреждений тканевых структур. Согласно ему наибольшие структурные повреждения; имеют место при медленном замораживании вследствие образо­вания крупных кристаллов льда.

В то же время в ряде исследований отмечается значительное механическое разрушение материала при сверхбыстром замора­живании. Появление трещин и разрывов при замораживании животных и растительных продуктов в жидком азоте объясняет­ся возникновением в системе значительных напряжений, приво­дящих к разрушению периферийных слоев продукта, утратив­ших вследствие низкой температуры пластические свойства..

На основе исследования состояния микроструктуры и оценки количества выделяющихся ДНК высказывается положение, что при замораживании вне зависимости от условий охлаждения происходит нарушение клеточных оболочек.

Не исключая возможности механического разрушения мор­фологических образований при замораживании мяса, имеются все основания рассматривать изменения клеточных структур как результат физико-химических превращений, протекающих в системе на молекулярном уровне. Подтверждением справедли­вости такого предположения служат результаты электронно­микроскопических исследований, свидетельствующих о разру­шении мембран вследствие изменения состояния белково-липид- ных комплексов при замораживании мышечной ткани.

О наличии зависимости степени повреждения морфологиче­ских образований от физико-химических и биохимических про­цессов свидетельствуют экспериментальные данные, характери­зующие различия в степени разрушения микроструктуры мы­шечной ткани мяса разных стадий автолиза.

Таким образом, при одинаковых условиях замораживания морфологические изменения тканей мяса ранних стадий автоли­за и мяса с высоким конечным pH менее выражены.

Особенности развития физико-химических и биохимических процессов при замораживании пищевых продуктов обусловлены не только понижением температур, но и связаны с увеличением концентрации компонентов в жидкой фазе, высвобождением ферментов вследствие нарушения структурных клеточных об­разований.

Понижение температуры с —2 до —8°С, сопровождающееся выделением максимального количества льда, приводит к су­щественному увеличению содержания растворимых в воде ве­ществ. В этих условиях не исключена возможность повышения скорости некоторых реакций, в частности реакций окисления ли­пидов.

В соответствии с существующей зависимостью между коли­чеством вымороженной влаги и температурой ее дальнейшее понижение не приводит к столь значительному возрастанию концентрации веществ в жидкой фазе и оказывает существен­ное влияние на понижение скорости реакций, ответственных за изменение качественных показателен продукта. В этой связи скорость понижения температур замораживаемых объектов в диапазоне —2н — 8 °С должна быть максимальной. Практиче­ские последствия изменения состояния белков при заморажива­нии и последующем хранении мяса делают этот вопрос наибо­лее важным в технологии консервирования его холодом.

Денатурация и агрегация белков при замораживании свя­заны с повреждающим действием повышенных концентраций солей в тканевых растворах и обусловлены ослаблением водород­ных связей, определяющих нативную структуру - макромолекул. Уменьшение объема жидкой фазк" в результате льдообразова­ния приводит к сближению белковых молекул с последующим образованием межмолекулярных связен. Не исключена также возможность механического крекинга белков в результате раз­вития при замораживании напряжений, достаточных для раз­рыва пептидных связей.

Изменение нативного состояния мышечных белков зависит от структурной организации макромолекул. Повышение концентра ции солей при кристаллизации- влаги в тканях не оказывает зна­чительного денатурирующего воздействия на глобулярные бел­ки саркоплазмы. Акт замораживания не изменяет заряда и массы отдельных белковых фракций саркоплазмы, о чем свиде­тельствуют данные по их электрофоретическому разделению и результаты определения вязкости экстрактов белков при темпе­ратурах от —6 до —75 °С. Принимая во внимание устойчивость глобулярных белков к замораживанию в сжиженных газах, счи­тают, что для глобулярных белков характерна стабильность свойств в широком диапазоне температур замораживания. В от­личие от глобулярных белков белки миофибрилл при заморажи­вании мяса подвергаются денатурационным изменениям с нос ледующен агрегацией.

Повреждающее действие замораживания зависит в значи­тельной мере от гидратации белков к моменту замораживания объекта Наличие значительного интервала между изоэлектри- ческон точкой мышечных белков и pH парного мяса и мяса с низким на всем протяжении автолиза содержанием молочной кислоты обусловливает высокую их гидратацию. Благодаря это­му возможность конформации белков, их агрегирования с по­следующим выделением из фазы ограничена.

Выполненные в МТИММПе исследования свидетельствуют о целесообразности направления на замораживание мяса с высо­ким конечным значением pH.

Рассмотренные выше изменения структуры и состояния бел­ков мяса влияют на его способность удерживать влагу при раз­мораживании.

Проведенные модельные опыты по замораживанию мяса при разных скоростях и конечных температурах замораживания (от —15 до —120 °С) свидетельствует о наличии сложной зависимости изменений водосвязывающей способности мяса от условий замораживания. С понижением температуры интервал зна­чений скорости замораживания, в пределах которого мясо обла­дает максимальной водосвязывающей способностью, увеличива­ется. В этой связи следует считать, что замораживание при бо­лее низких температурах имеет определенные преимущества.

Негативные последствия на качество пищевых продуктов при хранении их в замороженном состоянии могут оказать рекри­сталлизация и сублимация льда, развитие окислительных реак­ций, конформационные и агрегационные изменения белков. Ин­тенсивность развития указанных процессов зависит от,состава и свойств продукта, температуры и продолжительности*, хране­ния, наличия и характера упаковки.

В случае хранения продуктов с неинактивированными фер­ментами изменения их свойств могут быть обусловлены также развитием биохимических реакций. Глубина и характер указан­ных изменений определяют уровень качества мяса и мясопро­дуктов, а следовательно, и допустимые сроки хранения.

Рекристаллизация. Неизбежные при хранении колеба­ния температур приводят к рекристаллизации — изменению структуры льда. Увеличение размеров кристаллов льда при хра­нении мяса может оказать негативное последствие на состояние тканей. Учитывая характер зависимости количества выморо­женной влаги от температуры, очевидно, что высокий уровень рекристаллизации может иметь место при повышенных темпе­ратурах хранения. По мере понижения темпе­ратур хранения (—25ч—30 °С) колебания этого параметра не могут повлечь значительного изменения в соотношении жидкой и твердой фазы, а следовательно, и вызвать заметной рекри­сталлизации.

Сублимация льда. Различие парциальных давлений паров воды над поверхностью продукта и средой приводит к ис­парению влаги из поверхностных слоев материала. Значение этого явления определяется потерями массы продукта и пони­жением качества. Увеличение контактной поверхности вследст­вие сублимации льда создает условия для увеличения объема окислительных изменений липидной фракции и гемовых пигмен­тов, способствует денатурации белков и потере летучих компо­нентов. Таким образом, сублимация льда приводит к необрати­мым изменениям свойств поверхности продукта, в результате чего ухудшаются консистенция, вкус, запах продуктов и пони­жается водоудерживающая способность.

Скорость сублимации льда можно уменьшить, понизив тем­пературу. Так, понижение температуры с —18 до —30 °С умень­шает скорость сублимации в 3 раза. На обезвоживание мате­риала влияют также колебания температуры хранения. Субли­мацию льда можно в значительной мере предотвратить, ис­пользуя паронепроницаемые упаковочные материалы, плотно прилегающие к продукту. В противном случае испаряющаяся влага в виде кристаллов льда конденсируется на внутренней поверхности упаковки.

Изменение состояния белков. В процессе хране­ния замороженных продуктов стабильность нативной структу­ры белков при длительном воздействии растворов повышенной концентрации может быть нарушена. Изменение вторичной и третичной структуры белков вследствие денатурации создает условия для агрегации макромолекул. Указанные превращения макромолекул белков влияют на гидратацию продукта, его консистенцию и сочность и могут отразиться на устойчивости белков к действию пищеварительных ферментов.

Наряду с денатурационными и агрегационными процессами изменение белков может быть вызвано их ферментативной де­струкцией в результате действия тканевых протеаз. Разрушение мембранных структур приводит к высвобождению ферментов и увеличивает возможность их контакта с белками. Принимая во внимание повышенную концентрацию реагирующих компонен­тов вследствие вымерзания части влаги в системе, ферментатив­ный гидролиз белков может определенным образом влиять на состав и свойства мышечной ткани. Денатурация белковых ком понентов миоглобина и гемоглобина увеличивает возможность превращения железа гема в трехзарядную форму и тем самым повышает каталитическое влияние гемовых пигментов на раз­витие окислительных процессов липидной фракции. В свою очередь, изменение липидной фракции может оказать воздействие на состояние белков.

Важное значение для состояния белков имеет величина pH. Хранение мяса с высоким значением pH обусловливает значи­тельно менее выраженные изменения состояния белков и водо­удерживающую способность мяса.

Изменения липидной фракции. Изменение липид пой фракции при хранении продуктов может привести к сниже­нию их пищевой ценности. Превращения жиров могут быть ре­зультатом ферментативных и окислительных процессов.

Развитие окислительных реакций при контакте с воздухом приводит к образованию первичных и вторичных продуктов окисления, что отрицательно сказывается на биологической цен­ности и органолептических показателях пищевых продуктов. Не исключена также возможность образования в них в результате окислительных превращений жиров вредных для организма ве­ществ. Гидролитические и окислительные изменения жиров также могут влиять на состояние белков и привести к ухудше нию их качества. В результате межмолекулярного взанмодействия свободных жирных кислот и продуктов их окислительной порчи с белками образуются белково-липидные комплексы, ус­тойчивые к действию пищеварительных ферментов. Четкой зави­симости между развитием окислительных процессов и темпера­турой хранения не установлено.

Изменение содержания витаминов. Длительное хранение замороженного мяса приводит к понижению содержа­ния водорастворимых (тиамина, рибофлавина, пантотеновой и никотиновой кислот) и к значительным потерям жирораствори­мых витаминов, что сказывается на пищевом достоинстве про­дукта.

Эффективным способом снижения интенсивности реакций, ответственных за ухудшение качества продуктов, является по­нижение температуры хранения и применение упаковочных ма­териалов с низкой газопроницаемостью, использование вакуум- упаковки.

Условия замораживания и хранения. От способа и условий замораживания зависят сохранение исходного качества пище­вых продуктов и уровень затрат на его обеспечение. В зависи­мости от вида продуктов, состава, свойств, формы и размеров определяют способы, условия и технические средства замора­живания.

Замороженное мясо в толще мышц бедра должно иметь температуру не выше —8°С. Качественные характеристики за­мороженного мяса и экономические показатели процесса в зна­чительной степени определяются глубиной и характером авто лиза поступающего на замораживание мяса. В зависимости от состояния мяса, направляемого на замораживание, различают однофазный и двухфазный способы. В первом случае на замо­раживание поступает парное мясо непосредственно после пер­вичной переработки, во втором случае мясо замораживают пос­ле охлаждения.

Преимуществами однофазного способа являются сокращение продолжительности производства замороженного мяса, более эффективное использование производственных площадей, умень­шение потерь массы, сокращение затрат труда на транспортиро­вание, более высокое качество мяса. Интенсивный теплоотвод на первых стадиях процесса обеспечивает понижение скорости химических и биохимических реакций, что приводит к увеличе­нию сроков хранения мороженого мяса.

Мясо и субпродукты, предназначенные для промышленной переработки, целесообразно замораживать в блоках. Блоки фор­мируют после обвалки мяса. Значительное повышение эффек­тивности производства при замораживании мяса в блоках до­стигается за счет сокращения потерь массы, расхода холода, экономии холодильных площадей и транспортирования средств, более рациональной организации технологического процесса изготовления колбас, полуфабрикатов.

Можно положительно оценить перспективы производства за­мороженного рубленого мяса.

Мясо и мясопродукты замораживают в воздухе, в растворах солей или некоторых органических соединений, в, кипящих хладагентах, при контакте с охлаждаемыми металлическими пластинами. В соответствии с применяемыми способами и ха­рактеристиками продукта устанавливаются скорость и глубина замораживания.

Замораживание в воздухе. Воздух является наибо­лее распространенной универсальной промежуточной средой для отвода тепла от продукта при замораживании. Увеличение ин­тенсивности процесса замораживания достигается понижением температуры (до —35 °С), повышением скорости движения воз­духа (до 4—5 м/с), уменьшением толщины продукта. В случае замораживания мясных полуфабрикатов, готовых блюд стре­мятся к высоким скоростям теплоотвода. При замораживании мясных туш и отрубов интенсивный теплоотвод не имеет столь решающего значения для их качества, так как вследствие осо­бенностей кристаллообразования различие в структуре тканей периферийных и центральных зон практически не устра­нимо.

Продолжительность однофазного замораживания говяжьих полутуш в зависимости от параметров воздуха приведена в табл. 40.

Продолжительность замораживания свиных полутуш и ба­раньих туш составляет соответственно 80 и 60% продолжитель­ности замораживания говяжьих полутуш. При однофазном за­мораживании положительно оценивается метод воздушного душирования.

Продолжительность замораживания охлажденного мяса в зависимости от режимных параметров дана в табл. 41.

Потери массы при однофазном замораживании в зависимо­сти от категории упитанности говяжьих полутуш составляют 1,58—2,1%. В случае двухфазного замораживания суммарная потеря массы при охлаждении и замораживании выше указан­ных величин на 30—45%.

Мясо и субпродукты в блоках можно замораживать как в парном, так и охлажденном состоянии. Продолжительность за­мораживания и величина усушки мяса и субпродуктов в блоках (толщина 75— 100 мм) зависят от способа замораживания и ре­жима (табл. 42).

Тушки птицы замораживают в воздухе при тех же режимах, что и мяса убойных животных. Продолжительность процесса за висит от вида птицы, упитанности тушек и режимов заморажи­вания и составляет 24—72 ч. Применение для упаковки пленоч­ных материалов, дающих усадку при нагревании, увеличивает продолжительность замораживания тушек птицы примерно на 8%. Потери массы при замораживании тушек кур в случае использования упаковочных материалов составляют 0,1—0,08%.

Замораживание в жидких некипящих средах. В качестве жидких охлаждающих сред используют водные растворы хлорида натрия или кальция определенной концентрации или смесь воды с пропиленгликолем при температуре не выше —20 °С. Этот метод применяют для замораживания тушек пти­цы путем их погружения или орошения растворами. Для устра­нения воздействия хладагентов на продукты, улучшения условий теплопередачи необходимо герметично упаковывать тушки в по­лимерные материалы, плотно прилегающие к поверхности Пос­ле замораживания растворы удаляются водой. Достоинством этого способа является существенное сокращение продолжитель­ности процесса вследствие высоких коэффициентов теплоотда­чи. Средняя продолжительность замораживания тушек птицы в растворе хлорида кальция при —26 ч — 30°С составляет 20— 30 мин. Быстрый теплоотвод благоприятно влияет на товарный вид тушек вследствие образования мелкокристаллической струк­туры льда в поверхностных слоях, что способствует созданию желательных оптических свойств.

При замораживании тушек птицы жидкие среды можно ис­пользовать в качестве первой стадии двухстадийного процесса. В этом случае производят предварительное иммерсионное замо­раживание тушек в растворе солей, затем их орошают водой, после чего домораживают в морозильных камерах с интенсив­ной циркуляцией воздуха при температуре —25ч — 30 °С.

Замораживание в жидких кипящих средах. В качестве хладагентов используют сжиженные газы — N,, СО, и хладон. Продукты замораживают орошением хладагентов или в парах N, и СО,. Высокая скорость теплоотвода значительно сокращает потери массы в процессе замораживания и обеспечи­вает наиболее полное сохранение исходного качества продукта. Кипящие хладагенты применяют для замораживания эндокрин­но-ферментного сырья, мясопродуктов небольшого размера.

Замораживание посредством контакта с ох­лаждаемыми металлическими плитами. Контакт­ное взаимодействие продукта с низкотемпературной поверх­ностью обеспечивает сокращение продолжительности процесса по сравнению с замораживанием в воздухе примерно в 1,5— 2 раза. Продукты стандартной формы, главным образом бес­костное мясо и субпродукты, замораживают с помощью кондуктивного теплообмена.

С целью совершенствования процесса ВНИКИМПом и Тех­нологическим институтом рыбной промышленности и хозяйства предложен двухстадийный способ замораживания мясопродук­тов в плиточных морозильных аппаратах. Для увеличения кон­тактной поверхности и удаления воздушных полостей из блока, а также создания антиадгезионного слоя на первой стадии под­мораживают наружный слой продуктов с одновременным под- прессовыванием. Продолжительность процесса 2—5 мин при давлении 0,03—0,04 МПа и температуре охлаждаемой поверх­ности —40 °С. Сформированные блоки направляют в плиточный морозильный аппарат, где их замораживают до заданной тем­пературы. Применение этого способа позволяет увеличить про­изводительность аппаратов в результате сокращения продолжи­тельности замораживания, обусловленного увеличением контак­тирующей поверхности блока и отсутствием в нем воздушного пространства.

Упаковывание. На качество замороженных продуктов существенно влияют потери массы, условия теплоотвода, исполь­зуемый упаковочный материал и метод упаковывания. В зави­симости от вида продукта, его назначения и способа заморажи­вания его упаковывают до или после замораживания.

Для улучшения условий теплоотвода и предотвращения суб­лимации влаги упаковочный материал должен плотно прилегать к поверхности продукта. Если упаковывание проводят после замораживания, то лучше использовать материалы с низким коэф­фициентом теплопроводности.

В качестве упаковочных материалов используют синтетиче­ские полимерные пленки с низкой газо- и паропроницаемостью, устойчивые к действию хладагента, а также к компонентам пи­щевых продуктов, таким, как вода и жир, обладающие необхо­димой механической прочностью в широком диапазоне темпера­тур. Для упаковывания продукта сложной формы применяют усадочные пленки, обеспечивающие плотное облегание объекта. При замораживании вторых блюд используют алюминиевую фольгу и алюминиевую фольгу в комбинации с полимерными материалами в виде емкостей различной формы. Алюминиевая фольга обладаем газо- и иаронепроницаемостью, устойчива к воздействию внешней среды, не взаимодействует с компонента­ми продукта. В настоящее время широко применяют картонные подложки, покрытые пластическим материалом, устойчивые к воздействию высоких температур.

Определяющим фактором увеличения сроков хранения пи­щевых продуктов является температурный режим. Понижение температуры снижает потери массы и необратимые изменения их качества. Существенное значение имеет также стабильность температурного режима в процессе хранения. Колебания тем­пературы способствуют увеличению кристаллов льда и субли­мации влаги.

Для защиты продукта используют также пищевые покрытия и глазирование — нанесение тонкого слоя льда на поверхность продукта.

В настоящее время мясо и мясопродукты хранят при —18°С. Понижение температуры до —25 и —30°С значительно увели­чивает сроки хранения. Относительная влажность при храпе­нии пищевых продуктов составляет 90—98%.

Замороженное мясо, рассортированное по видам и упитан­ности, хранят в плотносформированных штабелях на наполь­ных решетках или в стоечных поддонах, которые устанавли­вают один на другой в 2—4 яруса с помощью электропогруз­чика.

Продолжительность хранения зависит от температуры и ви­да мяса (табл. 43).

Загрузка 1 м³ грузового объема камеры замороженным мясом составляет для говядины в четвертинах 400 кг, в полутушах— 300 кг, свинины в полутушах — 450 кг, баранины и козлятины в тушах— 280 кг. Плотность укладки заморожен­ных блоков в 1 м³ камеры в зависимости от геометрических размеров составляет 650—800 кг.

Сроки хранения упакованных замороженных мясных и суб­продуктовых блоков приведены в табл. 44.

Потери массы при хранении мороженого мяса зависят от упитанности сырья, этажности и емкости холодильников, географической зоны и времени года и составляют 0,05—0,3% за один месяц.

Усушку можно сократить в 8—9 раз, упаковывая мясо з полиэтиленовые рукава, которые натягивают на полутуши и четвертины и закрепляют на концах липкими лентами. В этом случае усушка для говядины I категории через 12 мес хранения составляет 0,28%.

Технические средства замораживания и хранения. Мясо я мясопродукты замораживают в помещениях камерного или тоннельного типа, а также в морозильных аппаратах.

В камерах мясо размещают на подвесных путях или з сто­ечных поддонах, движение воздуха может быть естественным или принудительным. При одинаковых конструктивных реше­ниях 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 циркули­рует хладагент. Серьезными недостатками таких камер явля­ются большая продолжительность процесса, неравномерность замораживания полутуш мяса, высокая усушка. В таких каме­рах процесс можно интенсифицировать за счет радиационного теплообмена при расположении охлаждающих батарей между рядами подвесных путей. Межрядовые батареи размещают в верхней 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 принуди­тельного движения воздуха. В зависимости от организации технологического процесса и устройств камер с вынужденным движением воздуха они могут работать непрерывно или перио­дически.

В камерах тоннельного типа можно обеспечить непрерыв­ность технологического процесса, его автоматизацию и програм­мирование.

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

Блочное мясо, субпродукты, полуфабрикаты, эндокринно­ферментное сырье, готовые блюда можно замораживать в мо­розильных аппаратах. Широко распространены воздушные морозильные аппараты, в которых замораживают продукты в мелкой фасовке и в виде блоков массой 10—12 кг. Замора­живаемые продукты перемещаются в них с помощью различ­ных транспортных средств — тележек, этажерок, конвейеров. Мясо можно замораживать в специальных металлических фор­мах с высокой теплопроводностью. Аппараты, в которых про­дукт помещается, на тележках или этажерках, могут бьпъ периодического и непрерывного действия с механическим пере­мещением транспортных средств. Движение в них воздуха бы­вает продольным или поперечным. Для замораживания полу фабрикатов, готовых блюд используются конвейерные аппа­раты.

В морозильном аппарате для штучных изделий (рис. 53) ленточно-спирального типа вокруг вращающего цилиндра смон­тирована спираль, по которой перемещается ленточный кон­вейер. Продукт с помощью загрузочного устройства попадает на ленту и перемещается по спирали вверх к разгрузочному устройству. Поток холодного воздуха направлен сверху вниз н перпендикулярно к ленте, на которой размещается продукт Таким образом, создается противоток воздуха движению про­дукта, что обеспечивает повышение скорости процесса замора­живания и уменьшение усушки. Аппарат оборудуется автома­тическим устройством для мойки и сушки ленты.

Наряду с воздушными морозильными аппаратами исполь­зуют плиточные аппараты, в которых замораживают мясо в блоках, субпродукты, фарши, эндокринно-ферментное сырье. Замороженные в этих аппаратах продукты имеют правильную форму, что облегчает их упаковывание и дает возможность эффективно использовать объем камер хранения.

В плиточных морозильных аппаратах продукт размещают между подвижными морозильными плитами. В результате пе­ремещения плит происходит подпрессовывание продукта и обеспечивается хороший контакт с охлаждаемой поверхностью, что способствует интенсификации теплообмена.

Горизонтально-плиточные аппараты в большинстве случаев являются устройствами периодического действия с ручной или механизированной загрузкой и выгрузкой продукта.

К вертикально-плиточным аппаратам относятся мембран­ные морозильные аппараты, в которых происходит формирова пне и замораживание блоков. Аппарат представляет собой прямоугольную емкость с подвижным дном, в которой установ лены вертикальные морозильные плиты, состоящие из дву стальных мембран. Аппарат загружают с помощью питателя из которого мясо в упаковке поступает в формы. После окон­чания загрузки в пространство между мембранами подается хладоноситель, под давлением которого стальные пластины раздвигаются и плотно прижимаются к продукту. После окон­чания замораживания хладоноситель отключается и за счет разности давлений стальные мембраны отходят от блоков. За­мороженные блоки после открывания подвижного дна выгружаются из аппарата на ленточный транспортер и направляются в камеры хранения. В модернизированных аппаратах мембранные камеры заменены на цельнометаллические пере­мещающиеся морозильные плиты.

Серьезными преимуществами обладают роторные морозиль­ные аппараты (рис. 54). Ротор состоит из радиально располо­женных секций, которые крепят на валу. Пустотелый вал рото­ра используют для подачи хладагента в морозильные плиты. Загрузка и выгрузка продуктов механизированы. В этих аппа­ратах замораживаются упакованные жилованное мясо, суб-, продукты.

Достоинством роторных морозильных аппаратов являются сокращение продолжительности замораживания в 1,5—2 раза (по сравнению с воздушными морозильными аппаратами), не­прерывность процесса, механизация загрузки и выгрузки, возможность автоматического регулирования режимов работы, хорошие санитарно-гигиенические условия, сравнительно не­большие габаритные размеры. Энергетические затраты ротор­ных морозильных аппаратов примерно на 30—40% меньше, чем воздушных морозильных аппаратов.

Сокращения потерь массы и высокого уровня сохранения качества продуктов можно достичь при их замораживании в аппаратах с использованием жидкого азота или хладона. В этих аппаратах продукт замораживают путем погружения в хладагент или орошения им.

Перспективным является использование аппаратов трех­зонного замораживания. Поступающие в аппарат продукты охлаждаются в первой зоне газообразным азотом, во второй — орошением жидким азотом, в третьей зоне выравниваются температуры по толщине продукта (рис. 55).

Замороженное мясо и мясопродукты хранят в камерах, воздух в которых охлаждается системой пристенных или пото­лочных батарей. Потолочные батареи обеспечивают более рав­номерное температурное поле. Скорость движения воздуха со­ставляет 0,05—0,12 м/с, влажность воздуха 90—98%.

С целью понижения усушки при хранении неупакованного мяса на действующих предприятиях применяют ледяные экра­ны, которые представляют собой натянутый на каркас мате­риал, с обоих сторон его намораживается лед толщиной 15— 30 мм. Ледяные экраны устанавливают вдоль внутренней по­верхности стен.