Технологический процесс производства мяса и мясопродук­тов сублимационной сушки состоит из следующих основных операций: отбор и предварительная обработка сырья; замора­живание; сублимационная сушка; упаковка высушенных про­дуктов.

В зависимости от сырья и его предварительной (до сушки) обработки продукты сублимационной сушки могут быть исполь­зованы в пищу непосредственно после восстановления или после кулинарной обработки восстановленного продукта. Качество мясопродуктов сублимационной сушки зависит от исходного сырья, условий и режимов его технологической обработки, усло­вий хранения и восстановления.

Отбор и предварительная обработка сырья. Физико-химиче­ские, биохимические и структурно-механические свойства исход­ного сырья обусловливают качество и пищевую ценность высу­шенного продукта, а также особенности технологии его консер­вирования. При оценке мяса и мясопродуктов как объектов консервирования методом сублимационной сушки наиболее важное значение имеют количественное содержание влаги и характер ее связи с материалом, тканевый состав мяса, глуби­на развития автолитических превращений.

Содержание влаги в продукте и прочность ее связи с мате­риалом обусловливают продолжительность сушки и энергетиче­ские затраты на процесс обезвоживания материала. Количест­венное соотношение свободной и связанной влаги может менять­ся при изменении коллоидных свойств и структуры продукта. Измельчение, добавление солей, изменение pH, тепловая обра­ботка— все это может привести к изменению форм связи влаги с материалом.

Соотношение мышечной, соединительной и жировой тканей мяса предопределяет свойства и биологическую ценность высу­шенного продукта, влияет на ход сушки и регидратации. Повы­шенное содержание соединительной ткани в мясе снижает его пищевую ценность и отражается на скорости и равномерности его обезвоживания в процессе сублимационной сушки. Наличие плотной соединительной ткани и хрящей затрудняет выделение влаги при сушке кусочков мяса и замедляет процесс их регидра­тации.

Высокое содержание жировой ткани в мясе, поступающем на сублимационную сушку, может привести к пониженной ско­рости сушки и уменьшению количества влаги, воспринимаемой высушенным мясом при его регидратации, так как в период испарения остаточной влаги не исключена возможность рас­плавления жира и уменьшения в связи с этим свободного сече­ния пор.

Окислительные превращения жиров на стадии хранения вы­сушенного мяса могут значительно ухудшить его органолеп­тические показатели и снизить питательную ценность. Нежелательные изменения в результате накопления продуктов окислительного превращения жиров могут быть особенно значи­тельны в свином мясе и мясе птицы, в жирах которых содер­жится большое количество непредельных жирных кислот.

При подготовке мяса к сушке естественное соотношение тканей можно изменить жиловкой, в ходе которой выделяют крупные включения жировой и соединительной тканей. Для суб­лимационной сушки наиболее подходящим сырьем является мясо молодняка, содержание жира в котором невелико, а соеди­нительная ткань обладает меньшей механической прочностью.

Свойства высушенного мяса зависят также от уровня раз­вития автолитических процессов в сырье. Для получения мяса с достаточно высокой водосвязывающей способностью и удов­летворительной консистенцией на сублимационную сушку сле­дует направлять сырье, продолжительность автолиза которого при температуре 0—2°С должна составлять не менее 4 сут.

При сушке парного мяса для предотвращения гликолиза в процессе регидратации высушенного продукта в него необхо­димо вводить хлорид натрия.

Предварительная обработка мяса включает следующие ос­новные операции: расчленение туши на части, отделение кос­тей, выделение крупных соединительнотканных образований и жира, сортировка жилованного мяса. В зависимости от вида готового продукта мясо можно затем подвергать измельчению, посолу, тепловой обработке.

Мясо и мясопродукты перед сублимационной сушкой наре­зают на ломтики, дольки, кубики и т. и. В зависимости от вида продукта нарезка и измельчение проводятся до или после теп­ловой обработки или после замораживания (сырое мясо). Предварительное измельчение сырья обеспечивает увеличение поверхности испарения, облегчает возможность создания оди­наковой высоты слоя продукта. Кроме того, измельчение и последующее перемешивание позволяет достичь однородности многокомпонентных материалов и облегчит введение в продукт добавок. При нарезке мяса на куски необходимо учитывать расположение морфологических элементов. Для повышения скорости миграции влаги в процессе сушки и регидратации ли­ния разреза должна по возможности проходить под прямым углом к направлению мышечных волокон. Целесообразна на­резка мяса в форме кубиков, так как отпадает необходимость подбора сырья с учетом направления мышечных волокон, со­кращается продолжительность процесса сушки и обеспечивается достаточно равномерное обезвоживание материала.

Для наиболее полного использования мякотных частей туши целесообразно сочетать производство мяса сублимационной сушки в кусках и в виде фарша. При этом отрубы спинной и задней частей туши, содержащие много мякоти, следует направ­лять на изготовление мяса в виде кусков, а остальные, за иск­лючением пашины, грудинки, зареза, передней и задней голя­шек, использовать для приготовления фарша, к которому добавляют как составную часть мясную крошку, полученную при распиловке на куски мясных блоков.

Введение различных веществ в сырье на стадии его пред­варительной обработки может быть связано с обогащением продукта питательными веществами, улучшением органолепти­ческих показателей продукта (вкуса, запаха, цвета, консистен­ции), повышением стабильности свойств белков и липидов вы­сушенного продукта при хранении.

Проведенные в МТИММПе исследования свидетельствуют о перспективности сублимационной сушки комбинированных мяс­ных рубленых полуфабрикатов. Введение в мясное сырье рас­тительного и молочного белка позволяет направленно регули­ровать состав и свойства мясопродуктов сублимационной сушки, увеличивает продолжительность их хранения, способствует ин­тенсификации процесса сушки.

Задачи тепловой обработки могут быть связаны с достиже­нием полной или частичной кулинарной готовности продукта, повышением содержания в нем сухих веществ, инактивацией тканевых ферментов, уничтожением вегетативных форм микро­организмов. Предварительная тепловая обработка сырья суще­ственно влияет на условия проведения последующих процес­сов— замораживания и сублимационной сушки.

Изменение состояния клеточных мембран и соединительно­тканных прослоек при тепловой обработке мяса влияет на ин­тенсивность и характер миграции влаги при замораживании, сушке и регидратации продукта. Так, влияние скорости замо­раживания на продолжительность сушки, темп и полноту ре­гидратации высушенного продукта выражено в отношении вареного мяса в значительно меньшей степени, чем сырого. Процесс обезвоживания вареного мяса можно вести при более высоких температурах продукта на стадии удаления остаточной влаги, так как в этом случае опасения, связанные с возмож­ностью денатурации мышечных белков, отпадают.

Исследования показали перспективность использования в качестве предварительной тепловой обработки мяса СВЧ- нагрева.

Применение микроволновой энергии обеспечивает практиче­ски одновременный нагрев продукта по всему объему. При этом продолжительность тепловой обработки по сравнению с тради­ционным способом варки сокращается примерно в 8—10 раз. Вследствие отсутствия контакта продукта в процессе тепловой обработки с промежуточным теплоносителем уровень содержа­ния экстрактивных веществ в мясе при СВЧ-нагреве практиче­ски не меняется. Менее выраженные . постденатурационные изменения мышечных белков и сокращения потерь летучих ком­понентов, в процессе обезвоживания обеспечивают более высокое качество высушенных мясопродуктов, подвергнутых предвари­тельной термообработке микроволновой энергией.

Замораживание. Условия замораживания влияют как на ка­чество высушенных продуктов, так и на длительность процесса сушки. Наименьшие изменения свойств мяса наблюдаются при быстром замораживании. Однако быстрозамороженное сырое мясо обезвоживается медленнее, что является результатом образования кристаллов льда внутри мышечных волокон, вслед­ствие чего водяной пар должен преодолеть сопротивление сарколеммы. Увеличение продолжительности сушки приводит к более глубоким изменениям мяса, которые неизбежны при этом процессе. Скорость понижения температуры для заморажива­ния сырого мяса 1—2°С/ч.

Для увеличения скорости сушки и равномерности обезвожи­вания различных кусков нарезать замороженное мясо лучше поперек мышечных волокон. Это должно учитываться при фор­мировании блоков перед замораживанием: мясо следует укла­дывать в форму так, чтобы мышечные волокна располагались примерно в одном направлении. Замороженные блоки нарезают иа куски в помещении с минусовой температурой ленточными пилами, дисковыми ножами или другими приспособлениями. При замораживании измельченного мяса его укладывают плот­но в форму или шприцуют в оболочки. После замораживания формованное измельченное мясо режут на куски установлен­ной величины. Во время укладки мяса на противни, загрузки сублиматора и вакуумирования системы температура поверхно­сти продукта должна быть минусовой.

Сублимационная сушка. Оптимальный режим сушки должен обеспечивать высокое качество продукта при максимальной интенсивности процессов. Во время сублимационной сушки мо­гут происходить денатурационные изменения белковых веществ, сопровождающиеся понижением их растворимости и уменьше­нием ферментативной активности. В результате денатурационных изменений понижается водосвязывающая способность мяса. При жестких режимах сушки вследствие изменения содержа­ния свободных функциональных групп может наблюдаться сме­щение pH в кислую сторону, изменение цвета мяса в резуль­тате развития реакций меланоидинообразования. Характер и глубина изменений свойств мяса зависят от температуры мате­риала при обезвоживании и продолжительности процесса. Для получения обезвоженного мяса достаточно высокого качества около 80—90% влаги должно быть удалено при отрицательной температуре в центральной зоне материала, поэтому темпера­тура в глубине образца в период сублимации влаги должна быть в пределах —10—20°С.

Для качества продукта решающее значение имеют условия проведения сушки на стадии удаления остаточной влаги: мак­симальная температура и продолжительность пребывания про­дукта при повышенной температуре. Продолжительность заклю­чительного периода сушки зависит от свойств продукта, режи­ма обезвоживания и заданного уровня остаточной влаги. Для предотвращения развития реакции меланоидинообразования при хранении высушенного продукта содержание в нем влаги долж­но составлять 2—5%.

В зависимости от характера предварительной обработки и продолжительности сушки допустимая температура мяса и мя­сопродуктов в период удаления остаточной влаги 40—90°С.

Упаковывание и хранение. При неблагоприятных условиях хранения качество обезвоженных продуктов снижается вслед­ствие развития в них различных химических процессов. Изме­нения азотистых веществ и липидов могут привести к уменьше­нию водосвязывающей способности мяса, ухудшению консистен­ции, изменению цвета, вкуса и запаха. Вероятность нежела­тельных изменений учитывается при отборе сырья и его предварительной обработке, установлении степени обезвоживания, при выборе упаковки и условий хране­ния.

Основными причинами нежелательных изменений свойств обезвоженных продуктов являются окислительные превращения и развитие реакций меланоидинообразования. Вследствие высо­кой пористости площадь контакта веществ, входящих в состав сухого остатка, с внешней средой велика, что усиливает раз­витие окислительных процессов. Эти процессы сопровождаются изменениями коллоидных свойств белков, в результате чего продукт становится более жестким и менее сочным. Окисление гемовых пигментов приводит к изменению цвета мяса. Накоп­ление продуктов окисления липидов неблагоприятно отражается на вкусе и запахе продукта и снижает его биологическую цен­ность. Окисляются также и некоторые витамины. Характер и интенсивность развития окислительных процессов в обезвожен­ных продуктах зависят от их свойств, продолжительности кон­такта с кислородом и от температуры хранения.

Изоляция продуктов от кислорода воздуха не исключает развития в них процессов, которые связаны с меланоидиновыми реакциями. Продукт теряет естественную окраску, приобретает бурый оттенок, снижает способность продукта к гидратации, ухудшает его консистенцию, появляются посторонние запахи и привкус. Эти изменения зависят от природы продукта и содер­жания в нем редуцирующих сахаров. Интенсивность реакций возрастает при увеличении влагосодержания продуктов, закла­дываемых на хранение, а также при повышении температуры хранения. Присутствие кислорода воздуха, стимулирующего образование карбонильных соединений, также ускоряет разви­тие реакций меланоидинообразования.

Повышение содержания влаги до 8% в сыром обезвожен­ном мясе приводит к значительному изменению состояния бел­ков и уменьшению водосвязывающей способности мяса уже в первые месяцы хранения продукта. При повышении температу­ры хранения до 40 °С указанные изменения обнаруживаются уже в первый месяц хранения. Так как эти изменения в значи­тельной мере связаны с воздействием кислорода воздуха, необ­ходимо предохранить продукт от контакта с воздухом при выгрузке и упаковке. Поэтому перед выгрузкой рекомендуется впускать в сублиматор инертный газ, а продукт упаковывать в непроницаемую тару.

Тара должна обеспечить изоляцию продукта от кислорода воздуха, предохранить от сорбции влаги, потери аромата и проникновения посторонних запахов. При выборе упаковки должна быть предусмотрена защита продуктов от действия све­та и механического повреждения. В настоящее время в качестве тары используют жестяные банки и полимерные пленки. Доста­точно хорошая герметичность достигнута при использовании комбинированных материалов из алюминиевой фольги и поли­мерных пленок. После заполнения тары продуктом производят вакуумирование, затем в нее вводят азот и герметизируют. Це­лесообразно упаковывать продукт в герметической камере, за­полненной азотом. В нее продукт попадает из сублиматора без соприкосновения с атмосферным воздухом. При отсутствии та­ких камер азот следует вводить после сушки непосредственно в сублиматор.

Восстановление. Перед использованием высушенных про­дуктов в пищу их подвергают регидратации (обводнению). Ко­личество влаги, воспринимаемой мясом при восстановлении, зависит от исходных свойств продукта, условий замораживания, сушки и хранения и составляет примерно 90—95% содержания воды в исходном продукте. Скорость и степень регидратации увеличиваются в присутствии электролитов и веществ, смещаю­щих pH среды. Хорошие результаты получены при обводнении мяса в водном растворе 1—2%-ного хлорида натрия, содержа­щего 0,1—0,15% пирофосфата натрия или 0,3% бикарбоната натрия. Для устранения присущей обезвоженному мясу повы­шенной жесткости восстановление целесообразно проводить в растворах протеолитических ферментов. Вследствие пористой структуры мяса растворы этих ферментов быстро и равномер­но распределяются по всему объему.

Для восстановления продукты погружают в воду или раство­ры веществ, улучшающих органолептические показатели и пи­щевую ценность. Продолжительность восстановления в зависи­мости от свойств продукта колеблется от 5—10 до 20—30 мин. При восстановлении сырого мяса температура жидкости, в ко­торой происходит восстановление, не должна превышать 40 °С. Мясо и мясопродукты, прошедшие перед сушкой тепловую об­работку, можно восстанавливать в горячей воде. При восста­новлении измельченного мяса к нему добавляют воду из расче­та доведения влажности до исходного уровня.