Замороженное мясо можно хранить более или менее длительное время, сроки зависят от вида мяса, характера его обработки до замораживания (санитарных условий и т. д.), самого процесса замораживания — интенсивности, однофазности или двухфазности — и условий хранения.
Температура хранения должна поддерживаться постоянной, без значительных колебаний. При поддержании температуры в камере необходимо учитывать тепло, проникающее в камеры через ее ограждения. Все замороженные мясопродукты выделяют влагу. Испарение влаги из продукта зависит от температуры, относительной влажности, скорости движения (циркуляции) окружающего воздуха и скорости передвижения влаги внутри продукта. Изменения в структуре поверхности продукта также влияют на скорость испарения. Влажность в камерах хранения надо регулировать в зависимости от степени высушивания продукта в процессе хранения. Когда упругость паров становится ниже точки насыщения, влажность воздуха снижается и продукты начинают приобретать гигроскопические свойства.
Влажность воздуха во время хранения необходимо поддерживать тем выше, чем легче влага из внутренних слоев продукта проникает на поверхность. Влага из продукта определенного химического состава проникает на поверхность тем быстрее, чем выше его температура, ввиду того, что вязкость жидкой части его уменьшается с большей скоростью, чем капиллярность. Поэтому при низких температурах хранения можно поддерживать более высокую относительную влажность воздуха. Однако поддержание высокой влажности воздуха имеет пределы из-за возможности развития микроорганизмов и порчи продуктов. Наличие и род упаковки обусловливают поддержание в камерах хранения тех или иных температур и относительной влажности воздуха.
Мороженое мясо при хранении подвергается различным изменениям. Характер и интенсивность этих изменений находятся в прямой зависимости от вышеуказанных явлений и условий хранения. Наиболее совершенным условием хранения было бы равновесное состояние продукта и воздушной среды. Практически, однако, это невозможно, так как происходит испарение влаги, содержащейся в мясе, меняется влажность воздуха и вызывается теплообмен между продуктом и воздухом.
Физические изменения мороженого мяса при хранении заключаются в изменении консистенции, цвета и веса.
При продолжительном хранении, вследствие высыхания продукта, воздух в мышечной ткани замещает испарившуюся влагу, вследствие чего там, где мышечный слой тонок, или там, где волокна разрезаны перпендикулярно и легко отделяются друг от друга, мышечная ткань вдавливается. Жир мяса приобретает зернистый вид и крошится.
Цвет мышц поверхностного слоя мороженого мяса при хранении становится темнее, чем свежего мяса. Это происходит в результате высушивания, вызывающего сгущение кровяного пигмента, и перехода гемоглобина в метгемоглобин.
Мясо, оттаявшее и вновь замороженное, приобретает темный цвет, жировая ткань такого мяса имеет красноватый оттенок. Продолжительность хранения мороженого мяса без заметного изменения цвета определяется сроком примерно 4—6 месяцев, причем при более низкой температуре хранения (например —18° и ниже) этот срок удлиняется.
Потери веса вследствие испарения влаги (уморозка, усушка) при хранении мороженого мяса зависят от качества мяса, условий и продолжительности хранения. Чем выше упитанность мяса, тем потеря веса меньше. Снижение температуры хранения и повышение относительной влажности воздуха (когда она будет регулироваться) уменьшают потери веса. Потери веса тем меньше, чем меньше отношение поверхности продукта к его весу (чем крупнее куски). При длительном хранении наружный высохший слой мяса становится толще и в силу высыхания более волокнистой структуры. Это снижает вкус и усвояемость мяса.
Д. Г. Рютов на основе теории поверхностного испарения и теории теплообмена вывел формулы, характеризующие количественную зависимость уморозки (усушки) мороженых продуктов при хранении от всех основных факторов, влияющих на нее (теплопритока в камеру хранения, количества и плотности укладки продукта, температур воздуха в камере и охлаждающих приборов, поступления влаги, коэффициентов теплоотдачи, эффективной поверхности испарения, коэффициентов испарения влаги с поверхности замороженных продуктов и т. д.).
В общем виде формула усушки такова:
Вычисление по этой формуле производят следующим образом: сначала определяют первое приближенное значение усушки, приняв в знаменателе dg=0; полученное значение усушки затем вставляют в знаменатель вместо dg и вычисляют второе приближенное значение усушки, которое практически и является вполне достаточным. Опытным путем установлены приблизительные значения эффективной поверхности испарения мяса (в м2/т), уложенного в штабеля по 80—120 т (т. е. приведенную к условиям испарения во внешних частях штабеля), для свинины — 11; говядины — 12; и для баранины — 20.
Коэффициенты испарения (в г/м2час мм рт. ст.) при температуре камеры —9° установлены равными для льда — 6,2; для говядины ниже средней упитанности — 6,1; средней упитанности — 3,9; выше средней упитанности — 3,0.
При понижении температуры коэффициент испарения льда снижается; коэффициент испарения для мяса уменьшается по мере высыхания поверхностных слоев.
При охлаждении потолочными батареями каждая килокалория проникающего в камеру хранения тепла вызывает испарение влаги из мороженого мяса — 0,25 г при —10° и 0,15 г при —18°.
Средний процент усушки за месяц может быть вычислен по формуле
Все формулы справедливы только при хранении замороженных продуктов без упаковки.
Для упакованных продуктов в формуле вместо коэффициента испарения β надо брать коэффициент паропрохождения γ, причем
где: γ — коэффициент паропрохождения;
ς1, ς2…ςn — коэффициенты паропроницаемости каждого из слоев упакованного материала в г/м2 час мм рт. ст.
Для хорошей эффективности необходимо применять упаковочные материалы с ς < 0,02 г/м2 час мм рт. ст.
Наиболее подходящими будут лакированный целлофан и различные пленки — из перфоля, полиэтилена и др.
Процент уморозки мороженого мяса тем меньше, чем больше степень загрузки камеры, плотность укладки, размеры штабелей, чем меньше теплоприток извне и чем лучше теплоизоляция камер, чем больше тепла воспринимается охлаждающими приборами путем излучения. Домораживание мяса в камере хранения значительно увеличивает усушку. Усушка мороженого мяса снижается при понижении температуры в камере.
Средние размеры усушки мороженого мяса для туш и полутуш при температуре хранения —10°, по данным отечественной практики, 0,3—0,5% (в зависимости от вида, упитанности и веса отрубов, условий укладки и циркуляции и влажности воздуха) в первый месяц и постепенно уменьшаются.
Потеря веса при хранении мороженых субпродуктов при температуре —10° составляет в среднем в первый месяц около 0,8%, постепенно уменьшаясь до 0,1—0,15% на шестой месяц.
Фасованное мясо при хранении в паронепроницаемой упаковке (лакированном целлофане и алюминиевой фольге) в течение 4 месяцев при температуре —10° не дало потери веса.
Опыты ВНИХИ (Д. Г. Рютов и А. Н. Хитров) по хранению мороженого мяса в штабелях показали, что за 5 месяцев хранения при температуре —в,8° и относительной влажности воздуха 93,5% потеря веса для укрытого брезентом штабеля составила 0,62%, а для открытого штабеля — 1,46%.
Потеря веса при хранении мороженого мяса у наружных стен, у батарей, около воздухоохладителей, т. е. во всех местах более интенсивной циркуляции воздуха, более высокая. Уморозка уменьшается при хранении мороженого мяса в мягкой упаковке (упаковка четвертин в двойную оболочку из хлопчатобумажной ткани и мешковину, упаковка блочного и фасованного мяса в пергамент, целлофан, алюминиевую фольгу и т. д.) или в твердой таре (в картонных ящиках из гофрированного материала). Тара обеспечивает более постоянную температуру мороженого мяса при колебаниях температур в камере и улучшает санитарно-гигиенические условия хранения и перевозки. По данным исследований Ф. Д. Буланова, усушка мяса в блоках, упакованных в изотермические контейнеры, за 12—14 месяцев хранения при — 8÷—10° выражается в 0,15—6,25%.
Глазуровка (опыты ВНИИМПа со шпиком, который опускали в холодную воду, благодаря чему на поверхности образовывалась ледяная корка толщиной 1—3 мм) может также привести к уменьшению уморозки, но этот способ получения защитной пленки трудоемок и требует периодического ее возобновления.
Гистологические изменения. При хранении мороженого мяса наблюдается исчезновение или ослабление поперечной полосатости мышц. В вытекшем из дефростированного мяса мясном соке обнаруживают частички мышечных волокон.
При поддержании более высокой температуры воздуха по сравнению с температурой мяса происходит таяние мелких кристаллов и рост крупных кристаллов за счет намораживания на них воды оттаявших кристаллов, что может привести к нарушению целостности мышечных волокон.
Биологические изменения мороженого мяса при достаточно низкой температуре воздуха вообще незначительны. Они обнаруживаются либо в результате местных неблагоприятных условий хранения, либо в результате обсеменения мяса бактериями и плесенями до замораживания. Колонии бактерий появляются на мороженом мясе обычно в местах, подвергшихся оттаиванию вследствие попадания на них рассола из мокрых воздухоохладителей или по другим причинам.
Во избежание обсеменения мяса микрофлорой надлежит воздух в камеры направлять лишь после очистки его фильтрами от бактериальной обсемененности. В случае подачи воздуха из мокрых воздухоохладителей его необходимо очищать от капелек рассола.
Наиболее часты явления плесневения мороженого мяса, особенно при продолжительном хранении его или при условиях, несоответствующих требованиям. Наиболее часто встречаются Mucor, Thammidium elegans, Rhizopus, Penicillium (особенно Penicillium glaucum).
Циркуляция воздуха имеет весьма существенное значение для развития плесеней. Плесени поражают те места, куда нет свободного доступа воздуха. В одинаковых температурно-влажностных условиях чаще всего они поражают мясо в складках и в местах зареза. При неблагоприятных условиях хранения мясо в упаковке плесневеет быстрее, чем без упаковки. Мясо, уложенное плотно, плесневеет раньше, чем мясо, свободно омываемое воздухом.
Мерами борьбы с развитием плесеней на мороженом мясе, помимо строгого соблюдения санитарно-гигиенических условий обработки, транспортировки и укладки, являются: стерилизация упаковочных материалов перед использованием, дезинфекция холодильных камер (в частности, озонирование воздуха) и поддержание в них наиболее низкой температуры, невысокой относительной влажности и необходимой циркуляции воздуха, с учетом их влияния на размер весовых потерь.
Данные ВНИИМПа (А. Г. Диванов, В. К. Дыклоп и др.) показывают, что пропуском воздуха через мокрый воздухоохладитель была достигнута очистка воздуха камер от плесеней при —10° до 79%.
Химические изменения. Изучение химических изменений мороженого мяса — говядины и баранины—в условиях, когда мясо было заморожено при температуре —12—15° и хранилось при температуре —5—6° в течение 5—6 месяцев, показало, что мясо подверглось лишь незначительным химическим изменениям. Говядина, хранившаяся при температуре —9—12°, в течение 33—554 дней имела лишь незначительные химические изменения.
Исследованиями ВНИХИ изменений жира при хранении свинины (без шкуры) было установлено: после 6-месячного хранения при —8° поверхностный жир (шпик) пожелтел и приобрел сальный вкус, а через 12 мес. эти изменения распространились на глубину 2,5—4,0 мм. Другую половину той же свиной туши хранили при —18° в течение 12 мес., никаких отрицательных явлений в жире не было обнаружено.
Для предохранения жира от пожелтения рекомендуется максимально сократить срок до процесса замораживания, в наиболее полной степени произвести обескровливание мясных туш и хранить мясо при температуре не выше —14°.
Хорошие результаты были получены ВНИИМПом при хранении шпика в защитной оболочке из ледяной глазури при температуре не выше —6° с периодическим возобновлением глазуровки через 6—8 месяцев. Корочка льда, покрывающая шпик, защищает жир от кислорода воздуха и предохраняет его от прогоркания.
Свежий шпик, хранившийся при —10 и при —18° в течение 12 мес., оставался доброкачественным. Изменилось количество оксикислот (в %): в исходном 0,18, через 12 мес. 0,30 при температуре —10° и 0,28 при —18°.
В мороженом мясе при хранении происходит ряд физико-химических и биохимических изменений. По исследованиям С. С. Дроздова, в нем продолжается сдвиг pH в кислую сторону, происходит уменьшение основных валентностей без значительного сдвига кислых, увеличивается общий растворимый белковый азот без заметных сдвигов остаточного и аминного азотов, увеличивается вязкость, увеличивается электропроводность, понижается поверхностное натяжение, продолжается накопление молочной кислоты за счет уменьшения гликогена, увеличиваются фракции общего и кислоторастворимого фосфора за счет повышения содержания органических фосфорсодержащих веществ и неорганического фосфора.
При хранении мороженого мяса не происходит глубокого распада или дезагрегации белков, на что указывает отсутствие альбумоз и постоянство коэффициента преломления (исследования С. П. Быстрова).
Во время хранения мяса в мороженом виде коллоиды протеинов увлажняются, затем постепенно свертываются и разделяются на две фазы: одну — более концентрированную, другую — свободную, текучую жидкость, содержащую слабосвертывающиеся альбумозы и глобулины. Это разделение на фазы является результатом сдвига pH к изоэлектрической точке, при которой протеины обладают минимальной способностью к поглощению влаги и растворению.
Продолжительное хранение мяса при низких температурах неблагоприятно сказывается на обратимости процесса, что подтверждено многими исследованиями, в частности, Научно-исследовательским институтом питания. При исследовании влияния температуры хранения на процесс обратимости для кусков мяса, замороженных при температуре —20° и хранившихся в разных температурных условиях 3 дня, получены следующие результаты.
| Температура хранения в град. | —1,2 | —1,5 | —3 | —19 |
| Потери мясного сока в % | 11,9—12,3 | 14,4—17,1 | 9,8 | 3,2 |
Можно сделать вывод, что максимальная потеря сока происходит тогда, когда температура хранения близка к криоскопической точке замерзания.
При хранении мороженые субпродукты подвергаются такого же рода изменениям, что и отрубы мясных туш. Однако, ввиду того, что коллоиды внутренних органов (кроме сердца, в котором волокна и пучки волокон испытывают изменения, подобно скелетным мышцам) отличаются от коллоидов мясных туш, процесс замораживания вызывает во внутренних органах преимущественно необратимые явления, причем длительное хранение при низких температурах усугубляет их.
Изменения эндокринных желез (уменьшение их активности) будут тем интенсивнее, чем выше температура хранения и чем длительнее срок хранения сырья. Средним сроком хранения эндокринного и ферментного сырья при температуре не выше —10—12° считается в 3—4 месяца, при температуре —8° он снижается (для поджелудочной железы, гипофиза и пр.) до 1—2 месяцев.