Одним из методов низкотемпературного консервирования и длительного хранения мяса и мясопродуктов является замораживание, которое обеспечивает длительное хранение продукции. Необходимость замораживания мяса и субпродуктов с целью длительного их хранения обусловлена сезонностью заготовки и убоя скота. Наличие развитой кормовой базы животноводства позволяет вести откорм скота таким образом, чтобы обеспечить равномерное поступление сгона убой в течение всего года для снабжения населения охлажденным мясом.
Замороженными считают продукты, в которых примерно 85 % влаги превратилось в лед. При замораживании предотвращается размножение микроорганизмов, резко сокращается скорость ферментативных, физико-химических и биохимических процессов.
Для замораживания мяса используют камеры и морозильные аппараты. Камеры могут быть с естественным и принудительным циркуляцией воздуха, тупиковыми и проходными, периодического и непрерывного действия.
Морозильные аппараты бывают воздушными, плиточными и контактными.
В данной работе мы рассмотрим все способы замораживания и хранения замороженного мяса.
1. Характеристика объекта хранения с учетом его качества
Мясо — это туша или часть туши, полученная от убоя скота, представляющая собой совокупность мышечной, соединительной, жировой и костной тканей.
Туша — это мясо на костях без шкуры, головы и внутренних органов, внутреннего жира — сырца, без передних конечностей, но с обязательным наличием большой поясничной мышцы (вырезки).
Выход туши — отношение массы туши к предубойной живой массе, выраженное в процентах. Выход туш различных животных установлен в соответствии с ГОСТ 5110-87 «Крупный рогатый скот для убоя». Выход туши скота 1 категории в среднем составляет 49,6…50,7 %, 2 категории 47,0…49,0 %.
Туша — это сложный биологический комплекс, состоящий из ряда тканей, соотношение которых обуславливает все специфические свойства мяса. Обычно термин «мясо» характеризует тушу или ее части, полученные от убоя скота и представляющие собой совокупность мышечной, жировой, соединительной и костной тканей.
Мясо обваленное — это мякоть, отделенная от костей, мясо жилованное — мясо, отделенное не только от костей, но и от крупных отложений жира, связок и сухожилий.
Изменения мяса при хранении
... изменения в мясе, имеющие санитарное значение, могут быть обнаружены сразу после убоя животных или появиться при хранении его. Сразу после убоя возможно выявить неспецифическую окраску, приобретаемую тканями туши, несвойственные мясу ... (МЕЛАНОЗ). Связана с избыточным накоплением в тканях туши пигмента меланина. Регистрируют у крупного и мелкого рогатого скота, лошадей и реже у свиней. Чаще всего ...
В производственных условиях качество туш оценивается по развитию мускулатуры и наличию на ее поверхности жировых отложений (поливу), поскольку более объективной оценки не существует. Морфологический состав туш устанавливают методов обвалки, но для ее проведения требуются большие затраты труда и времени. Основными составляющими туши, которые можно определить при обвалке в условиях мясокомбината, являются мясо, кости и сухожилия. Определяют также мясность (коэффициент мясности) — соотношение между массой мякоти и массой костей в туше и отдельных ее частях.
Мясо — продукт неоднородный, со сложным составом. Одни составляющие его части выполняют пластические функции, другие обеспечивают товарный вид, вкус, аромат, от третьих зависят технологические свойства. Поэтому полную характеристику качества мяса можно дать лишь на основании оценки широкого спектра показателей.
Мясо классифицируют по виду, возрасту, полу, упитанности убойных животных, термическому состоянию и другим признакам.
Мясо классифицируют по виду, полу и возрасту животных, а также по термическому состоянию.
По виду убойных животных различают мясо крупного и мелкого рогатого скота, свиней, лошадей, оленей, буйволов, верблюдов, медведей, кроликов и др.
Мясо крупного рогатого скота, выпускаемое под наименованием «говядина», подразделяют по полу и возрасту животных.
В состав мяса входят (в %): вода — 52 — 78; белки — 16- 21; жиры — 0,5 — 49; углеводы — 0,4 — 0,8; экстрактивные вещества — 2,5 — 3; минеральные вещества — 0,7 — 1,3; ферменты, витамины и др.
На химический состав мяса оказывает влияние вид и порода скота, его пол, возраст, упитанность и другие факторы.
Замораживание приводит к изменению физико-химических, морфологических, биохимических свойств, а также к гибели микроорганизмов. Особенности изменения свойств мяса и мясопродуктов при замораживании определяются фазовым переходом воды в лед и повышением концентрации веществ, растворенных в жидкой фазе. Процесс кристаллизации приводит к изменению физических характеристик мясных систем. Мясной сок начинает замерзать при температуре -0,6…1,2 °С. Размер, форма и распределение кристаллов льда в мясе зависят от условий замораживания, его исходных свойств. При медленном замораживании образуются крупные кристаллы вне клеток, и в результате диффузии влаги и фазового перехода воды изменяется первоначальное соотношение объемов межклеточного и внутриклеточного пространства. Объем воды увеличивается примерно на 10 %, и образовавшиеся в межклеточном пространстве кристаллики оказывают на клетки механическое давление.
Быстрое замораживание предотвращает значительное диффузионное перераспределение влаги и растворенных веществ, что способствует образованию мелких, равномерно распределенных кристаллов. Во время быстрого замораживания кристаллизация начинается в межклеточном пространстве, но отвод теплоты совершается быстрее, чем диффузия влаги из клеток.
Характер кристаллообразования зависит также от глубины автолиза мяса, поступающего на замораживание. Замораживание мяса на ранних стадиях автолиза приводит к образованию мелких кристаллов льда внутри мышечного волокна. Изменение состояния миофибриллярных белков к моменту посмертного окоченения мяса, резкое уменьшение их гидратации приводят к кристаллизации влаги вне и внутри мышечного волокна. На последующих стадиях автолиза кристаллы льда образуются главным образом между мышечными волокнами.
Холодильная обработка мяса и мясных продуктов
... быстром замораживании около 10-ти % клеток остаются живыми. Это объясняется образованием большого количества мельчайших кристаллов льда и, вследствие этого, меньшим повреждением структуры клетки. Однако процессы холодильной обработки мяса и ...
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 приводит к существенному увеличению содержания веществ, растворимых в воде. В этих условиях весьма вероятно повышение скорости некоторых реакций, в том числе окисления липидов, поэтому скорость замораживания в этом диапазоне температур должна быть максимальной.
Денатурация и агрегация белков при замораживании связаны с повреждающим действием солей повышенных концентраций в тканевых растворах и обусловлены ослаблением водородных связей в макромолекулах.
Скорость замораживания влияет на гистологию мышечной ткани мяса. При медленном замораживании количество вытекшего сока больше, так как вследствие дегидратации клеток возрастает ионная концентрация и белки повреждаются. Поскольку белки мяса при замораживании денатурированы, их способность к набуханию и удерживанию воды понижена, в результате чего после оттаивания мышечные волокна не могут адсорбировать освободившуюся жидкость. На количество вытекающего сока при размораживании мяса влияют состояние автолиза, продолжительность хранения мяса перед замораживанием.
Негативные последствия на качество мяса и мясопродуктов при хранении в замороженном состоянии могут оказать рекристаллизация и сублимация льда, развитие окислительных реакций, конформационные и агрегационные изменения белков. Интенсивность этих процессов зависит от состава и свойств продукта, температуры и продолжительности хранения, наличия и характера упаковки.
Преимущества быстрого замораживания могут быть сведены до минимума в результате процесса рекристаллизации, т. е. увеличения размеров кристаллов льда при хранении. Образование крупных кристаллов льда в результате рекристаллизации неизбежно при колебании температуры при хранении. Рекристаллизация отрицательно действует на качество мяса и мясопродуктов, так как происходят деформация и разрыв клеток, увеличиваются потери мясного сока при размораживании.
2. Оценка качества и формирование партий сырья и готовой продукции
Говядина. Туши крупного рогатого скота подразделяют на три категории (ГОСТ 779):
категория. У туш взрослого скота мышцы развиты хорошо, остистые отростки, седалищные бугры, маклоки несколько выделяются, подкожный жир покрывает тушу от седалищных бугров до 8-го ребра (иногда не полностью), с небольшими участками жира в области шеи, лопаток, бедер, паха и таза.
категория. У туш взрослого скота мышцы развиты удовлетворительно (бедра имеют впадины), выступают остистые отростки, седалищные бугры, маклоки. Подкожный жир в виде небольших участков отмечается в области седалищных бугров, поясницы и последних ребер.
Туши быков классифицируют следующим образом:
категория. Мышцы развиты хорошо, лопатки и бедра выпуклые, остистые отростки позвонков не выступают.
Обработка мяса и мясопродуктов
... Потери при обработке баранины 1 категории составляют 23,4%, 2 категории 24,5%. Для зачистки мяса и нарезки его на порции ... фаршемешалками, машинами для нарезки и разрыхления мяса, котлетными и пельменными автоматами, холодильными шкафами. Из немеханического оборудования устанавливают ... наиболее ценные, так как имеют нежное мелковолокнистое мясо. Мышцы, находящиеся в области шеи, живота, состоят из ...
категория. Мышцы развиты удовлетворительно, лопатки и бедра выполнены недостаточно, остистые отростки выступают.
Туши коров-первотелок и молодняка 3-го класса подразделяют так (низшие пределы):
категория. Мышцы развиты хорошо, лопатки не имеют впадин, остистые отростки позвонков, седалищные бугры и маклоки слегка выступают, жировые отложения прощупываются у основания хвоста и на верхней части бедер (внутренняя сторона).
категория. Мышцы развиты удовлетворительно, бедра имеют впадины, остистые отростки позвонков, седалищные бугры, маклоки выступают отчетливо, жировые отложения могут отсутствовать.
Туши телят-молочников (низшие пределы):
категория. Мышцы развиты удовлетворительно, цвет их розово-молочный, бедра выполнены, жир откладывается в области почек. В тазовой части, на ребрах, бедрах остистые отростки позвонков не выступают.
категория. Животные, получавшие подкормку (низшие пределы): мышцы развиты менее удовлетворительно, розового цвета, с небольшими отложениями жира в области почек, тазовой полости, местами на пояснице и крестце, остистые отростки слегка выступают.
Туши крупного рогатого скота, по упитанности не соответствующие требованиям II категории, относят к тощим.
По термическому состоянию мясо всех видов животных делится на охлажденное до температуры в толще мышц 0…4°С; замороженное до температуры в толще мышц не выше -8°С; подмороженное — температура в бедре на глубине 1 см составляет-3…-5°С , остывшее — охлажденное после разделки туш до температуры не выше 12°С (для кроликов не выше 25°С).
В мясной промышленности также выделяют парное мясо. Оно используется в производстве сосисок, сарделек, вареных колбас, но в реализацию не поступает.
Мороженое мясо имеет температуру не выше -6°С. Замораживают мясо двухфазным и однофазным способами.
Сущность двухфазного способа замораживания состоит в том, что мясо сначала охлаждают, а затем замораживают в морозильных камерах при температуре от -20 до -35°С (быстрое замораживание) и от -18 до -23°С (медленное замораживание).
В быстрозамороженном мясе образуются мелкие кристаллы льда, которые равномерно распределяются по всей мышечной ткани в межклеточном пространстве и в клетках), не нарушая ее структуру. Мясной сок, выделяющийся при размораживании такого мяса, быстро поглощается тканями, поэтому потери питательных веществ невелики.
При медленном замораживании в межклеточном пространстве образуются крупные кристаллы льда, разрушающие клетки мышечной ткани. При размораживании товарный вид такого мяса ухудшается и несколько снижается его пищевая ценность, так как вытекает мясной сок, содержащий питательные вещества.
При однофазном способе замораживания мясные туши в парном состоянии замораживают в морозильных камерах при температуре от -30 до -35°С. В тканях мяса образуется множество мелких кристаллов льда, не нарушающих строение клеток, поэтому при размораживании первоначальные свойства мяса хорошо восстанавливаются. Мясо, замороженное однофазным способом, имеет более высокие вкусовые и пищевые достоинства, чем мясо двухфазного способа замораживания. Однофазный способ замораживания — перспективный, экономически выгодный, так как время замораживания сокращается вдвое и составляет 24…30 ч.
При подготовке КРС для убоя должны соблюдаться определенные требования, касающиеся упитанности и классификации, согласно ГОСТ 5110-87. При этом животные по состоянию здоровья должны соответствовать требованиям действующего ветеринарного законодательства.
КРС и буйволы подразделяются в зависимости от возраста и пола на следующие группы:
- я группа — волы и коровы;
- я группа — быки (бугаи);
- я группа — молодняк (телки, нетели, бычки и кастраты от 3 мес до 3 лет);
- я группа — телята от 14 дней до 3 месяцев.
По степени упитанности подразделяют:
- волов, коров — на три категории: высшую, среднюю и нижесреднюю;
- быков (бугаев) — на первую и вторую категории;
- молодняк КРС и буйволов — на высшую, среднюю и нижесреднюю;
- телят — на первую и вторую категории.
К каждой из указанных выше групп предъявляют определенные требования, отраженные в стандарте.
Решение по классификации и упитанности животных принимает ветеринарная служба. При возникновении спорных вопросов осуществляют контрольный убой. В этом случаe проводят экспертизу мяса согласно характеристикам, обозначенным в ГОСТ 5110-87.
Использование говядины для розничной торговли, предприятий общественного питания, промышленной переработки на пищевые цели определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 779-87. Мясо должно поступать в реализацию в виде продольных полутуш или четвертин, без вырезки внутренних пояснично-подвздошных мышц. Разделку мяса молодых животных производят при массе полутуш не менее 100 кг.
По упитанности мясо разделяют на говядину первой категории и говядину второй категории. В мясе, поступающем на реализацию, промышленную переработку или хранение, недопускается наличие:
- остатков внутренних органов, сгустков крови, бахромок, загрязнения;
- льда и снега на замороженных и подмороженных полутушах и четвертинах;
- повреждений, кровоподтеков и побитостей. Допускается наличие зачисток и срывов подкожного жира на площади, не превышающей 15 % поверхности.
Существуют критерии, по которым мясо не допускается к реализации в торговле, однако может быть использовано для промышленной переработки на пищевые цели:
- мясо тощее;
- мясо быков;
- мясо, замороженное более одного раза;
- мясо свежее, но изменившее цвет в области шеи — потемневшее (допускается на предприятиях общественного питания);
- мясо подмороженное.
Согласно требованиям нормативного документа, говядину принимают партиями. Партией мяса называется любое его количество одной категории упитанности, одного вида термической обработки, оформленное одним ветеринарным свидетельством, одним удостоверением о качестве установленной формы.
Для реализации мяса в розничной торговле необходим сертификат соответствия или отметка о сертификации продукции на товарно-транспортной накладной. Возможно подтверждение факта сертификации путем нанесения знака соответствия на индивидуальную или транспортную упаковку.
Сплошной контроль осуществляют для определения категории и массы говядины. Выборочный контроль проводят для измерения температуры: от каждой партии отбирают не менее четырех полутуш или четвертин. При неудовлетворительных результатах проводят удвоенную выборку, итоги повторных испытаний распространяют на всю партию.
При возникновении сомнений в свежести мяса производят отбор проб и исследования по ГОСТ 7269-79, ГОСТ 23392-78, ГОСТ 19496-93, в том числе бактериологические исследования — по ГОСТ 21237-75.
Для измерения температуры используют стеклянный не ртутный термометр, вмонтированный в металлическую оправу.
Температуру остывшей, охлажденной и замороженной говядины измеряют в толще мышц бедренной части на глубине не менее 6 см, в подмороженном мясе — на глубине 1 и 6 см, при хранении — не менее 6 см.
Таблица 1 — Требования к говядине (по ГОСТ 779-87)
|
Категория |
Характеристика (низшие пределы) |
|
|
Первая |
а) от взрослого скота: мышцы развиты удовлетворительно; остистые отростки позвонков ков, седалищные бугры и маклоки выступают не резко; подкожный жир покрывает тушу от 8 го ребра к седалищным буграм, допускаются значительные просветы; шея, лопатки, передние ребра, бедра, тазовая полость и область паха имеют отложения жира в виде небольших участков; б) от молодых животных: мышцы развиты удовлетворительно; остистые отростки спинных и поясничных позвонков слегка выступают, лопатки без впадин, бедра не подтянуты; подкожные жировые отложения видны отчетливо у основания хвоста и на верхней части внутренней стороны бедра, с внутренней стороны видны отчетливые прослойки жира на разрубе грудной части (челышка) и прослойки жира на разрубе между остистыми отростками первых 4…5 спинных позвонков; в) от молодых животных: мышцы развиты хорошо; лопатки без впадин, бедра не подтянуты, остистые отростки позвонков, седалищные бугры и маклаки слегка выступают; жировые отложения имеются у основания хвоста и на верхней внутренней стороне бедер |
|
|
Вторая |
а) от взрослого скота: мышцы развиты менее удовлетворительно (бедра имеют впадины; остистые отростки позвонков, седалищные бугры и маклоки выступают отчетливо; подкожный жир имеется в виде небольших участков в области седалищных бугров, поясницы и последних ребер; б) от молодых животных: мышцы развиты менее удовлетворительно (бедра имеют впадины); остистые отростки позвонков, седалищные бугры и маклоки выступают отчетливо; жировые отложения могут отсутствовать |
|
Примечание. Мясо, имеющее показатели по упитанности ниже требований, установленных настоящим стандартом, относят к тощему; мясо быков (взрослых некастрированных самцов крупного рогатого скота) учитывают по категории упитанности.
Маркировка осуществляется путем клеймения мяса по категориям упитанности:
- говядина первой категории — круглое клеймо диаметром 40 мм;
- говядина второй категории — квадратное клеймо с размером сторон 40 мм;
- говядина тощая — треугольное клеймо с размерами сторон 45x50x50 мм.
Мясо молодых животных первой и второй категорий маркируется буквой М высотой 20 мм справа от клейма упитанности, мясо быков первой и второй категорий — буквой Б.
Полутуши и четвертины мяса, используемые только для промышленной переработки на пищевые цели, клеймят на лопаточной части, задние четвертины — на бедренной одним клеймом, соответствующим категории мяса (тощее, быков и т. д.), справа от клейма — буквы ПП высотой 20 мм.
Упаковка мяса производится согласно требованиям ГОСТ 779-87 и 16867-71, поставляемого в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы — ГОСТ 15846-79.
Мороженое мясо укладывают штабелями на деревянных решетках при температуре не выше — 8 °С и относительной влажности 90-100 %.
В зимний период допускается хранение замороженного мяса в неохлаждаемых помещениях при покрытии штабелей мяса брезентом, парусиной, соломенными матами, с соблюдением ветеринарных и санитарных правил (за исключением южных районов России).
Выбор технологических схем обработки сырья и готовой продукции
Способы, условия и технические средства замораживания определяют исходя из вида, состава, свойств, формы и размеров продукта. В зависимости от состояния мяса применяют одно- или двухфазное замораживание. Парное мясо замораживают однофазным способом. Его преимуществами являются сокращение продолжительности процесса, снижение потерь массы, сокращение затрат труда и транспортирования, эффективное использование производственных площадей, более высокое качество мяса.
Эффективным является замораживание мяса и субпродуктов в блоках, при этом сокращаются потери массы, расход холода, достигается экономия холодильных площадей и средств, а также более рациональная организация технологического процесса изготовления мясопродуктов.
Мясо и мясопродукты замораживают в воздухе, в растворах солей или некоторых органических соединений, в кипящих хладагентах, в контакте с охлаждаемыми металлическими пластинами.
Замораживание в воздухе — наиболее распространенный и универсальный способ замораживания. Интенсивность замораживания достигается снижением температуры до -35 °С, увеличением скорости воздуха до 4…5 м/с, уменьшением толщины продукта.
Важное значение для сохранения пищевой ценности продуктов имеет сам процесс замораживания. Конечной целью технологии замораживания, не достигаемой в настоящее время, является сохранение обратимости процесса. Глубина замораживания обусловливается предполагаемым температурным режимом хранения, который находится в пределах- 10 — (-50)° С. Эти границы обусловлены тем, что при температуре выше -10˚ С некоторые микроорганизмы способны развиваться, а при температуре ниже -50° С мясо и субпродукты становятся хрупкими; техническая возможность получения столь низких температур затруднена и экономически не оправдана.
Существуют медленный и быстрый методы замораживания.
При медленном методе замораживания и сравнительно небольших отрицательных температурах (-8 — 12° С) образуются крупные кристаллы льда, располагающиеся в межклеточном пространстве за счет извлечения влаги из клеток. Медленное замораживание сопровождается образованием в мышечной ткани небольшого количества центров кристаллизации, а зарождаются они в первую очередь в межклеточном пространстве, т.е. между волокнами. Такой характер кристаллообразования обусловлен тем, что концентрация кислот, солей и других веществ тканевой жидкости в межволоконном пространстве ниже, чем в волокнах. Поэтому межклеточная жидкость замерзает при более высокой температуре, чем содержащаяся в клетках. В процессе роста образовавшихся кристаллов льда и повышения концентрации тканевой жидкости в меж волоконном пространстве влага из волокон мигрирует в межволоконное пространство и вызывает дальнейший рост кристаллов. Крупные кристаллы льда расширяют межволоконные пространства и разрушают соединительнотканные прослойки своими острыми гранями, что приводит к потерям мясного сока. Чем медленнее замораживание, тем больше кристаллы и выше потери мясного сока. Ткань разрыхляется, мышечные волокна деформируются, а иногда и разрушаются, что сопровождается большими потерями мясного сока. Эти разрушения выражены в большей степени в тканях с менее прочными оболочками клеток (например, в печени).
При медленном замораживании также заметна миграция влаги из более глубоких слоев мяса к поверхности, а растворенные в мясном соке вещества продвигаются в противоположном направлении. Это обусловлено возникающей разностью концентрации между более концентрированным (вследствие частичного вымораживания воды) мясным соком поверхностного слоя и менее концентрированным соком нижележащего слоя. Следовательно, количество вымерзшей воды всегда больше в поверхностных слоях, чем в толще мяса. При быстром замораживании (-18° С и ниже) образуются мелкие кристаллы льда, которые располагаются равномерно между волокон и внутри клеток, поэтому при размораживании основная масса мясного сока остается в продукте. При быстром замораживании в тканях возникает большое количество центров кристаллизации, причем они возникают как в межволоконном пространстве, так и внутри волокон. Это объясняется большой скоростью снижения температуры. Образование большого количества центров кристаллизации обусловливает небольшое увеличение размеров кристаллов и отсутствие разрушения оболочек волокон. При быстром замораживании скорость образования кристаллов выше, скорости перемещения влаги, поэтому значительная часть жидкости замораживается там, где она находилась до замораживания. Для предотвращения повреждения клеточной структуры необходимо применять температуру замораживания -40° С и температуру хранения -15°С и ниже.
Существенным технологическим эффектом применения быстрого способа замораживания является моментальное прекращение развития микрофлоры на поверхности туш, в результате чего такое мясо отличается большей стойкостью при хранении в замороженном виде и после размораживания Вследствие интенсивного отвода тепла при быстром замораживании отсутствуют случаи загара мяса.
Мясо и субпродукты замораживают как в парном, так и в охлажденном состоянии, однофазным или двухфазным способом. Потери массы при однофазном способе составляют 1,58…2,1 % в зависимости от категории упитанности, при двухфазном способе они увеличиваются на 30…40 %, органолептические свойства мяса, замороженного однофазным способом, выше, чем мяса, замороженного двухфазным способом.
Замораживать мясо можно после предварительного охлаждения (двухфазный способ) и в парном виде (однофазный способ).
При двухфазном замораживании мясо сначала охлаждают до -4° С, затем замораживают. Этот метод пригоден для непродолжительного хранения мяса (1 — 3 месяца).
При однофазном способе парное мясо замораживают сразу (без предварительного охлаждения).
Применяется он в случае длительного хранения мяса. 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.
Замораживание в жидких не кипящих 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. Средняя продолжительность замораживания тушек птицы в растворе хлорида кальция при -26…-30°С составляет 20…30 мин.
Замораживание в жидких кипящих средах. В качестве хладагентов используют сжиженные газы N2, СО2 и хладон. Продукты замораживают орошением хладагентов или в парах N2 и СО2. 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.
говядина замораживание качество белок
3. Описание и обоснование режимов и условий хранения продукции
Цель хранения в замороженном виде: исключить изменения состояния хранимых продуктов. Основное средство достижения такой цели — стабильная, достаточно низкая температура хранения, но помимо низкой температуры немаловажную роль играет влажность среды.
Чрезмерно высокая влажность воздуха создает опасность недопустимого развития микрофлоры, аналогичное действие вызывает и неправильно подобранный температурный режим. Чтобы этого избежать применяют воздушные или смешанные системы охлаждения, а продукт размещают, обеспечивая возможность достаточного движения воздуха во всем объеме камеры. Скорость движения воздуха должна составлять от 0,1 до 0,3 м/с около поверхности продукта или около штабеля обычно считают удовлетворительной. Рекомендуется относительная влажность воздуха в пределах от 80 до 90 %. При такой относительной влажности воздуха и побудительном его движении усушка хранимых продуктов значительна, поскольку велик дефицит влажности воздуха, если его представить в единицах влагосодержания. Например, при температуре 0 0С и относительной влажности 90 % дефицит влагосодержания воздуха составляет 0,390 г/кг, а при -20 0С и той же относительной влажности — только 0,065 г/кг. Если скорость испарения при хранении считать приблизительно пропорциональной дефициту влагосодержания воздуха, то, следовательно, при одной и той же относительной влажности воздуха можно ожидать, что при 0 0С усушка может быть в 5,1 раз больше, чем при -20 0С.
Таким образом, тремя основными регулируемыми параметрами, значения которых должны быть благоприятны для хранения охлажденных продуктов и устойчиво постоянны, являются температура, относительная влажность и скорость движения воздуха.
При хранении замороженных продуктов температура достаточна низка, чтобы жизнедеятельность микрофлоры прекратилась, а ферментативные процессы затормозились гораздо сильнее, чем в охлажденных продуктах. Поэтому индивидуальные особенности замороженных продуктов проявляются слабее, чем охлажденных, а режимы хранения замороженных продуктов более единообразны. Применение дополнительных средств, какими пользуются, когда хранят охлажденные продукты (регулирование газового состава среды, ультрафиолетовое облучение, озонирование), становится неэффективным и нецелесообразным. Поэтому основным регулируемым параметром остается температура хранения, а значение других условий хранения несколько снижается, поскольку их влияние на успех существенно зависит от температуры.
Понижение температуры хранения способствует длительной сохранности продукта, и поэтому в зависимости от предполагаемого срока хранения можно выбрать тот или иной температурный режим.
Особенно важно понижение температуры хранения для продуктов, содержащих глицериды непредельных жирных кислот, существенно подверженные окислению и гидролизу, в первую очередь это относится к жирному мясу, сливкам, сметане, маслу.
При герметичной упаковке продукта побудительное движение воздуха позволяет применять интенсивные охлаждающие приборы сравнительно малой металлоемкости, допускающие автоматизацию регулирования работы и обеспечивающие равномерного температурного поля в камерах. Если продукт не упакован герметично, то побудительное движение воздуха увеличивает усушку.
Относительная влажность в камерах хранения замороженных продуктов не регулируется искусственно, а устанавливается самопроизвольно в зависимости от условий, особенностей продуктов, действия охлаждающих приборов и наличия теплопритоков. В инструкциях и рекомендациях обычно указывают, что в камерах хранения мороженных продуктов желательна максимальная относительная влажность воздуха, но она не должна быть больше 95 %, и не ниже 92%.
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 теплоперердачи.
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.
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.
Мясо и мясопродукты хранят при -18°С. Понижение температуры до -25…-30 °С значительно увеличивает сроки хранения. Относительная влажность при хранении пищевых продуктов составляет 90-98%. Продолжительность хранения мяса зависит от его вида, температуры и наличия упаковки. Увеличить сроки хранения можно снижением температуры хранения до -25…-30 °С. Потери массы при хранении мороженого мяса зависят от упитанности сырья, этажности холодильников и времени года. Они составляют 0,05…0,3 % в месяц. При использовании упаковки потери сокращаются в 5…8 раз. При температуре хранения ниже — 18°С продолжительность хранения всех видов мяса увеличивается до 18…24 мес.
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:
Говядина хранится при -15, -18…-20, -25 С в течение 6..9, 8..12, 13..18 мес.
Баранина при -18…-20 С 6…10 мес., -25 С 10…12 мес.
Свинина при -18…-20 С 4…6 мес., -25 С 8…12 мес.
Временные промежутки хранения зависят от температуры в камере хранения: чем она ниже, тем длительней срок хранения.
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 замороженного мяса и субпродуктов
Говядина температура -15-(-25) °С, срок хранения 6-18 мес.
Баранина, козлятина температура-18-(-25) °С, срок хранения 6-15 мес.
Свинина температура -18-(-25) °С, срок хранения 6-12 мес.
Субпродукты температура -15-(-25) °С, срок хранения 4-6 мес.
Грузовая площадь, необходимая для хранения каждого вида продукта определяют по формуле
,
где У — значение укладочной масса кг/м2 (У=200 кг/м2),
К — коэффициент использования площади (К=0,7),
Е — масса продукции, поступившей на хранение, т;
М2
Строительная площадь камеры находится по формуле
Одну стену принимаем длиной 9м.Найдём длину другой стены:
=Fстр/l1 = 128,6/9=14,3 м
Расчет изоляции холодильной камеры.
Камеры хранения для сырья и продукции охлаждают батарейным, воздушным и смешанным способами охлаждения. Наиболее широко применяют батарейное охлаждение. Батареи бывают из гладких и оребренных труб и панельные.
Рис. 1
, 5 — штукатурка
- кирпич
- гидроизоляция
- термоизоляция
Толщину изоляционного слоя находим по формуле:
где коэффициент теплопередачи — 
коэффициент теплопередачи от воздуха к наружной стенке, 
коэффициент теплопередачи от внутренней стены к воздуху камеры;
толщина слоев материалов изоляционного слоя, м;
коэффициент изоляционных и строительных материалов, 
.
Определение потребности в холоде.
Количество теплоты Q (в Дж), отводимое с поверхности продукта в ходе процесса охлаждения, определяют по уравнению:
,
где m — масса продукта, кг;
- с — средняя теплоемкость, Дж/ (кг·К);а — tе — соответственно средняя исходная и
средняя конечная температура продукта, К
При известном содержании влаги в продукте теплоемкость можно определить по формуле:
,
где Сw — теплоемкость воды (4,19 Дж/(кг К));
- содержание влаги в 1 кг продукта, кг;
- сtτ — теплоемкость вещества (0,84 кДж/(кг К)).
Выбор пристенных батарей
Расчет батарей состоит в определении площади теплопередающей поверхности:
б = 
,
где Qб — тепловая нагрузка, приходящаяся на батарею, Вт;
- q — средний температурный напор между воздухом охлаждаемой камеры и кипящим холодильным агентом. Для аммиачных батарей q= 10К;
- к — коэффициент теплопередачи батареи.
Количество теплоты отведённое при хранении мяса:
б = QхрI = 8183,87 кВт.
Предварительно намечаем использовать стандартные секции змеевиковой оребренной (с шагом 20мм) шеститрубной аммиачной охлаждающей батареи.
Находим коэффициент теплопередачи оребренной батареи К = 4,1Вт/(м2*К).
общ = 199 м2
Рассчитаем площадь теплопередающей поверхности одной батареи.
Принимаем змеевиковую батарею, состоящую из трех секций:
- змеевиковая головная СЗГ FСЗГ = 25,1 м2;
- змеевиковая средняя СС FСС = 39 м2;
- змеевиковая хвостовая СЗХ FСЗХ = 25,1 м2.
Общая площадь одной батареи:
б = FСЗГ+ FСС+ FСЗХб = 25,1 + 39 + 25,1 = 89,2 м2
Количество батарей, устанавливаемых в охлаждаемых помещениях для хранения мяса:
=Fобщ./ Fб, (33)= 199/89,2 =2,2 шт принимаем 3 батареи
Расчёт продолжительности замораживания.
Охлаждение мяса — это сложный теплофизический процесс, включающий отвод теплоты от внутренних слоев и испарение влаги с поверхности. Испарение влаги с поверхности продуктов приводит к уплотнению поверхностного слоя и повышению в нем концентрации растворенных веществ.
При интегрировании уравнения в пределах t от начальной температуры (при τ=0) до t в момент времени τ получаем:
,
где t н — начальная температура мяса, С.н — начальная температура тела, С;
- tк — конечная температура тела, С;
ч
Темп охлаждения зависит от многих факторов: от размеров и формы тела, состава продукта, скорости движения среды. Его можно определить из следующего соотношения:
,
где F — площадь охлаждаемой поверхности, м2;
- масса тела, кг;
α — коэффициент теплоотдачи, Вт/ (м2·К)
Заключение
В настоящее время и ясная промышленность осваивает новые способы переработки мяса, производства продуктов и их хранения.
Проблема стойкости при хранении мясопродуктов, обладающих высокими потребительскими свойствами, по сей день не является решенной.
Перед специалистами мясной промышленности стоит важная задача по дальнейшему совершенствованию технологий хранения сырья и готовой продукции.
Охлаждение мяса и мясопродуктов можно осуществлять разными способами, каждый способ отличается по параметрам теплоотводящей среды. В настоящее время используют различные морозильные установки, которые являются более эффективными чем их предшественники. Но в настоящее время технический уровень производств нельзя признать удовлетворительным. Лишь 19 % активной части производственных фондов предприятий соответствуют мировому уровню, около 25% подлежат модернизации, а 42%- замене. Поэтому стоит и такая проблема, как модернизация технической оснащенности предприятий.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/hranenie-myasa/
1. Куликовская Л.В. Совершенствование технологии холодильной обработки мяса и мясопродуктов с использованием электростимуляции.//Холодильная техника, 1990.-№12.
— Липанов Н.Н Оценка мяса говядины и свинины как сырья для производства продуктов питания.//Хранение и переработка сельхозсырья, 1999.- №10
— Новикова Н.Н. Технология производства, переработка и хранения производства животноводства. — М.: Колос, 2002.
— Пищурин С.В. Мясная продуктивность и качество КРС и свинины. — М…:Колос, 1992.
— Позняковский В.М. Экспертиза мяса и мясопродуктов. — Новосибирск: Изд-во Новосибирского ун-та, 2001.
— Рогов И.А., Казюлин Г.П., Забашта А.Г. Общая технология мяса и мясопродуктов. — М.: Колос, 2000.
— Сидоров М.А., Корнелаева Р.П. Микробиология мяса и мясопродуктов. — М.: Колос, 1998.
— Стефановский В.М. Увеличение производительности камер однофазного замораживания и сокращение усушки мяса. — М.: АгроНИИТЭИММП, 1993.
Приложение
