При охлаждении в мясе происходят различные процессы: окислительные, микробиологические, автолитические изменения под действием ферментов, тепло- и влагообмен с окружающей средой. Характер и глубина этих процессов зависят от вида и качества сырья, условий и режима холодильной обработки.

Окислительные процессы. При охлаждении и последующем хранении мяса и мясопродуктов происходит их обесцвечивание в результате окисления пигментов мышечной ткани – миоглобина и крови – гемоглобина. Миоглобин с кислородом воздуха образует оксимиоглобин, придающий мясу яркую окраску. Процесс дальнейшего окисления связан с изменениями валентности железа, входящего в пигменты. Миоглобин превращается в метмиоглобин, и мясо темнеет.

Жир также подвергается гидролизу и окислению с накоплением низкомолекулярных жирных кислот, пероксидов, альдегидов и ряда других веществ.

Микробиологические процессы определяются температурой роста и размножения микроорганизмов, обитающих на сырых мясопродуктах, поступающих на холодильную обработку. Так, мезофильные микроорганизмы прекращают рост и развитие при температуре 5 °С, оптимальная температура их жизнедеятельности 36–37 °С. Психрофилы (плесневые грибы, дрожжи) способны размножаться и расти при 0−5 °С. Большинство микроорганизмов не развиваются при температуре ниже точки замерзания тканевой жидкости (минус 0,6 – минус 1,2 ºС). Скорость проникновения микроорганизмов в глубь мяса зависит от их вида, свойств и способов обработки мяса.

Плесневые грибы начинают размножаться, прежде всего, на тех участках поверхности мяса, возле которых затруднена циркуляция воздуха. В обычных условиях хранения мяса в полутушах и крупных отрубах наиболее ранним признаком порчи мяса является появление слизи на его поверхности. Поверхность становится липкой, ухудшается товарный вид мяса, меняются его вкус и запах. При 0 ºС слизь появляется через 24 сут, при 4 ºС через 16 сут.

На стабильность свойств мяса при охлаждении и последующем хранении влияют первоначальное количество микроорганизмов на поверхности мяса, величина рН, влагосодержание поверхностных слоев мяса. Степень обсемененности мяса зависит от условий содержания скота, его транспортирования и подготовки к убою; санитарно-гигиенических режимов переработки туш; обескровливания; съемки шкур; нутровки; зачистки.

Предельные значения рН среды, при которых микроорганизмы могут развиваться, колеблются от 4,0 до 9,0 причем оптимальные значения рН лежат в узкой области. Несмотря на то, что цитоплазматическая мембрана клеток микроорганизмов малопроницаема для ионов водорода, отклонение рН среды от оптимального значения может существенно затормозить рост микрофлоры. рН среды влияет на ферментативные системы клеточных мембран, ответственных за активный транспорт биологически важных веществ. Смещение рН в кислую сторону при накоплении молочной кислоты повышает устойчивость мяса к микробиологической порче. Срок хранения охлажденного, имеющего рН выше 6,2, сокращается более чем вдвое.

На развитие микроорганизмов большое влияние оказывает относительная влажность воздуха. Чем она ниже, тем хуже развиваются микроорганизмы.

Испарение влаги с поверхности мяса в процессе его охлаждения приводит к увеличению концентрации растворенных компонентов и ингибированию жизнедеятельности микроорганизмов. Уровень влагосодержания зависит от тканевого состава, количества жира, глубины и характера автолитических процессов, условий и режимных параметров холодильной обработки.

Развитие гнилостных микроорганизмов вызывает глубокий распад белков, при котором образуются вещества, резко ухудшающие органолептические показатели продукта и обладающие токсичностью. Патогенные и токсичные бактерии, выживая даже при низких температурах, могут стать причиной пищевых отравлений.

Автолитические процессы. В процессе послеубойного хранения в мясе последовательно развиваются ферментативные процессы, которые приводят к изменению консистенции, сочности, вкуса, аромата и водоудерживающей способности мяса.

Минимальные значения величин рН мышечной ткани зависят от условий содержания животных, стресс-факторов при транспортировании, предубойной выдержке и убое скота, влияющих на прижизненный распад гликогена. Интенсивность гликогенолиза зависит от температурного режима охлаждения.

На консистенцию и сочность мяса влияет ход развития посмертных процессов окоченения, расслабления, связанных с изменением миофибриллярных белков актина и миозина. При быстром понижении температуры охлаждения происходит ингибирование процессов автолиза.

На качество мяса и мясопродуктов в период охлаждения и последующего хранения большое влияние оказывает взаимодействие с внешней средой, что приводит к возникновению тепло- и влагообмена и окислению лабильных компонентов мяса кислородом воздуха. Эти процессы сопровождаются потерей массы – усушкой, которая может достигать 2 % и более. Уменьшить усушку в период охлаждения можно, повышая относительную влажность воздуха до значения, близкого к 100 %, либо сокращая продолжительность охлаждения путем рационального распределения направления движения воздуха в камере охлаждения. Для уменьшения усушки полутуши упаковывают в полимерные пленочные материалы. Применение этого способа помимо снижения усушки позволяет улучшить санитарно-гигиенические условия охлаждения и способствует сохранению внешнего вида мяса: задерживает обесцвечивание жира, сохраняет естественный цвет мяса, предотвращает образование морщинистости на поверхности туши.

На усушку влияют также вид мяса, размеры туши или полутуши, содержание жира в мясе. Допускаемые пределы усушки регламентируются в зависимости от конкретных условий охлаждения и особенностей охлаждаемого продукта.

Способы и режимы охлаждения. Мясо и мясопродукты охлаждают в воздушной среде или жидкостях (воде или рассолах). Охлаждение говяжьего и свиного мяса в полутушах и бараньего мяса в тушах производят в помещениях камерного или туннельного типа. Туши и полутуши подвешивают к троллеям подвесных путей, по которым их передвигают вручную или с помощью конвейеров. Камеры (туннели) могут быть цикличного или непрерывного действия, в них смонтированы охлаждающие устройства.

Важнейшими регулируемыми параметрами охлаждения продуктов в воздушной среде являются температура, скорость движения воздушной среды и ее влажность. Быстрое охлаждение продукта до температуры, неблагоприятной для развития микрофлоры, обеспечивает повышение его стабильности и экономически выгодно, так как при этом уменьшается усушка и увеличивается коэффициент использования хо­лодильных мощностей. Интенсивность теплоотдачи во внешнюю среду зависит от размеров и конфигурации охлаждаемого объекта.

В настоящее время применяют одно- и двухстадийные методы охлаждения. При одностадийном охлаждении температура охлаждающего воздуха близка к криоскопической. Процесс интенсифицируется за счет увеличения скорости движения воздуха с 0,1 до 2 м/с и понижения температуры в камере до минус 3 – минус 5 ºС (табл.2.12). При увеличении скорости охлаждения усушка мяса уменьшается.

Температура и скорость движения воздуха в холодильных камерах должны быть одинаковы во всех точках. Расстояние между полутушами и тушами на подвесных путях 30−50 мм; нагрузка на 1 погонный метр подвесного пути для говядины составляет 250 кг. Для свинины и баранины – 200 кг.

Таблица 2.12