CC BY
73
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАМОРОЖЕННОГО МЯСА
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ
БЫСТРОЗАМОРОЖЕННЫХ
ПОЛУФАБРИКАТОВ
Винникова Л. Г., доктор техн. наук
Одесская национальная академия пищевых технологий
Значительная часть мясоперерабатывающих предприятий вынуждена использовать замороженное блочное мясо. Традиционная технология быстрозамороженных полуфабрикатов не предусматривает использование замороженного мясного сырья, которые необходимо размораживать и повторно замораживать, что отрицательно влияет на качество готовой продукции. Однако, с появлением измельчающего оборудования нового поколения, появилась возможность перерабатывать блочное мясо без размораживания. Для быстрозамороженных полуфабрикатов такое направление является перспективным, так как позволяет производить однократное замораживание. При этом следует учитывать, что в ходе технологической переработки происходит повышение температуры сырья, которое подвергается домора-живанию на конечном этапе.
УДК 637.5.037 Ключевые слова:
замораживание, физико-химические процессы, состояние воды, белков мяса
Учитывая, что исследования в указанном направлении не проводились, целью данной работы было установить влияние возможных термических воздействий на основные компоненты мяса, и его функционально-технологические свойства, а также обосновать целесообразность использования блочного мяса для быстрозамороженных полуфабрикатов.
Исследования проводили на модельных образцах говяжьего мяса (Long. dorsi), которые подвергали низкотемпературной обработке двух видов: 1) охлаждение до t = +2 °C и замораживание до t = —18 °C. Образец №1 является контролем, так как соответствует классической технологии производства замороженных полуфабрикатов из охлажденного мяса; 2) заморажива-
ние до t = -18 °С - отепление до t = -5 °С - домораживание до t = -18 °С. Образец №2 моделирует изменения температуры при переработке блочного мяса без размораживания.
При замораживании мяса определяющими для его качества являются состояние воды и соответственно кристаллообразование, а также влияние вымерзания воды на белковую составляющую мяса.
Процесс вымерзания воды при различных термических воздействиях оценивали по количеству вымороженной влаги [1]и времени спин-спиновой релаксации молекул воды (таблица 1). [2]
Как видно из табл. 1, доля незамерзающей влаги меньше у образца №2, что может быть связано, как с состоянием белковых систем, так и её распределением в тканях мяса.
Таблица 1. Показатели состояния воды при различных режимах замораживания мяса.
Показатели состояния воды Образцы
1 2
Относительное количество вымороженной при +12 °С влаги ^ отн.ед. 0,869 0,817
Среднее время релаксации Т2ср , мс 43,0 42,0
Таблица 2. Растворимость белков мяса при различных режимах замораживания.
Образцы Показатели
Растворимость белков, % % снижения растворимости белков
Образец №1 - до размораживания - после 43.2 38.3 11,3
Образец №2 39,4 8,7
Исследование состояния воды методом ядерно-магнитного резонанса позволило установить снижение времени релаксации у данного образца, что свидетельствует об ограничении подвижности воды и более прочном удерживании влаги. Такое состояние воды является предпосылкой более равномерного распределения кристаллов и уменьшения степени повреждения тканей мяса. Это подтверждено микроструктурными исследованиями [3]. Хотя микроструктура опытного образца №2 замораживание - отепление до -4 °С - замораживание, незначительно отличается от контрольного образца №1 (охлаждение, замораживание), отмечена большая компактность расположения мышечных волокон, равномерность распределения кристаллов и некоторое уменьшение их размеров.
Кристаллообразование тесным образом связано со сложнейшими физико-химическими и биохимическими процессами, происходящими в мясе в ходе замораживания и хранения. Наиболее существенные касаются состояния белков мяса, которые агрегатируют в сложные комплексы с пониженим их растворимости и высвобождением молекул воды, что способствует увеличению размеров кристаллов.
О состоянии белков мяса при различных температурных воздействиях судили по фракционному составу белков, их конформационному состоянию и растворимости. Полученные данные, опубликованные ранее [4], свидетельствуют о том, что массовая
доля белка и фракционный состав белков в образцах №1 и №2 практически одинаковы.
Исследование конформационно-го состояния белков, проведенное с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии показало, что более выраженные изменения происходят при замораживании охлажденного мяса чем домороженного.
Дополнением картины состояния белковой фракции явилось исследование растворимости белков (таблица 2;.
Показатель растворимости белков мышечной ткани несколько выше у образца, подвергнутого доморажи-ванию (№2), чем у охлажденного и замороженного мяса (№1).
Изменение состояния белков, воды и структуры тканей при замораживании непосредственно влияют на функционально-технологические свойства мясного сырья и его технологическую пригодность. Данные исследования этих свойств приведены в таблице 3.
Более низкие потери массы при замораживании у образца №2 связанны с тем, что основные потери
имели место при замораживании блочного мяса.
Потери мясного сока при центрифугировании и ВСС характеризуют степень удерживания влаги в мясе, что очень важно для замороженных продуктов. У домороженного мяса (образец №2) данные показатели свидетельствуют о более высокой степени удерживания влаги.
Сопоставление данных по замораживанию охлажденного мяса и домо-раживанию замороженного блочного мяса, подвергнутого частичному отеплению до -(4+5) °С при технологической обработке показало, что хотя по всем исследуемым показателям образцы незначительно отличаются друг от друга, лучшие характеристики имеет домороженное мясо. Этот факт является несколько неожиданным, так как традиционно считается, что охлажденное мясо является лучшим для всех видов термического воздействия.
На наш взгляд, объяснение полученным результатам возможно по следующим соображениям.
В охлажденном мясе не прекращаются ферментативные процессы, связанные с автолизом. В ходе транспортировки такого мяса, накопления и особенно технологической обработки (измельчении, перемешивании и др.) температура сырья неизбежно повышается. Это приводит к возрастанию скорости всех биохимических и физико-химических процессов. В результате структура сарколеммы и соединительнотканных прослоек ослабляется, что способствует большему разрушению тканей образующимися кристаллами. Проведенные
Таблица 3. Влияние замораживания на функциональные свойства мяса
Показатели
Образцы Потери массы Потери мясного Водосвязываю-
при заморажи- сока при центри- щая способность,
вании, % фугировании, см3 % к общей влаге
Образец №1
- до размораживания — 1,7 84,2
- после 3,8 4,8 79,4
Образец №2 1,1 — 80,1
2014 | №5 ВСЕ О МЯСЕ
нами гистологические исследования показали, что в охлажденном мясе образуются более крупные кристаллы, и имеются нарушения целостности тканей.
В сравнении с домороженным мясом отмечено увеличение количества вымороженной влаги (таблица 1). В домороженном мясе автолитические процессы тормозятся и не оказывают влияние на состояние тканей при технологических воздействиях, так как температура не повышается выше криоскопической.
Фактически, при замораживании охлажденного сырья имеет место двухфазное замораживание, которое в большей степени ухудшает качественные показатели мяса в сравнении с однофазным замораживанием.
Продукт, поступающий на замораживание, имеет температуру выше криоскопической. Процесс замораживания в таком случае складывается из трех этапов: охлаждение до криоскопической температуры, собственно замораживание (вымерзание влаги) и доведение продукта до заданной температуры (до -18 °С для полуфабрикатов). Неизбежным в данном случае, будет разность температур внешнего и внутреннего слоя продукта. Это вызывает миграцию воды из внутренних слоев к наружному, а растворимых веществ в противоположном направлении. Следствием этих процессов является неравномерность распределения кристаллов, более крупные их размеры, что нарушает структуру мышечных волокон.
Блочное мясо, которое предполагается использовать, замораживают непосредственно после обвалки в
камерах быстрого ( t = -25 °С) или шокового ( t = -30 ч + 32 °С) замораживания мощным ледяным потоком. При этом гистологическое строение мышечных волокон сохраняется, так как кристаллы льда мелкие и расположены более равномерно, как в самих клетках, так и в межволоконном пространстве.
После измельчения, перемешивания и прессования температура продукта остается ниже криоскопиче-ской. При поступлении на доморажи-вание имеет место только последний этап процесса: понижение температуры до заданной.
Такие режимы существенно влияют на состояние белков, от которых зависят качественные характеристики мяса.
Растворимость белков обуславливает реологические свойства мясных систем, устойчивость при термических воздействиях. Исследование нами этого показателя (таблица 2), а также конформационного состояния белков показало более высокую степень сохранения нативного состояния белков в образце доморо-женного мяса. Тенденция перехода белковых молекул из глобулярной в фибриллярную форму при замораживании более выражена у охлажденного мяса. Основная причина, на наш взгляд, - увеличение концентрации тканевой жидкости при замораживании ослабляет водородные связи, определяющее исходное строение белков. Изменение растворимости вызвано, по-видимому, коагуляци-онным взаимодействием белковых частиц вследствие обезвоживания мясных систем и образования ма-кромолекулярных агрегатов. Мень-
шее обезвоживание, как следует из количества вымороженной воды, происходит при домораживании и способствует более высокой конфор-мационной стабильности и растворимости белков.
Анализ результатов исследования функционально-технологических свойств показывает более высокую способность удерживания влаги в образцах домороженного мяса. Так, потери массы при замораживании меньше на 62%, чем у охлажденного мяса, потери мясного сока при центрифугировании - на 18%, а водосвя-зывающая способность выше на 9%.
Таким образом, можно сделать заключение, что при использовании замороженного блочного мяса создаются лучшие условия для сохранения качества мяса при замораживании в сравнении с охлажденным сырьем. Замороженное блочное мясо можно рекомендовать для производства быстрозамороженных полуфабрикатов из измельченного мяса. |
КОНТАКТЫ: Винникова Людмила Григорьевна
+7 (048) 712-41-72 +7 (81038)05064-15487
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Погожих Н.И. Научные основы теории и техники пищевого сырья в массообменных модулях; диссертация доктора техн. наук. -Харьков , 2002 - 355 с.
2. Meiboom S. Bound and free water determination by pulsed NMR - a metod for data - analysis in presence of exchenge / S. Meiboom, D. Gill// rew. Ici. Instr. - 1988. - v. 29. - p. 688 - 698.
3. Винникова Л.Г. Влияние параметров замораживания на микроструктуру мяса / Л.Г. Винникова, А.А. Шарпе, Е.Д. Янковая// Харчова наука i технолопя. - 2011. - №2 (15). - С. 5-7.
4. ВЫншва Л.Г. ЗмЫи бтюв м'яса при заморожуванн / Л.Г. ВЫыкова, Г.О. Шарпе, К.Д. Янкова// Нау^ прац ОНАХТ; Зб.наук.пр. -Одеса, 2011. - Вип. 40, том 2. - С. 208-210.
