Научная статья на тему 'К РАЗРАБОТКЕ НАУЧНО ОБОСНОВАННЫХ РЕЖИМОВ ХРАНЕНИЯ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ В ПЕРЕОХЛАЖДЁННОМ СОСТОЯНИИ'

К РАЗРАБОТКЕ НАУЧНО ОБОСНОВАННЫХ РЕЖИМОВ ХРАНЕНИЯ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ В ПЕРЕОХЛАЖДЁННОМ СОСТОЯНИИ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
4
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЯСО РАЗЛИЧНЫХ КАЧЕСТВЕННЫХ ГРУПП / МЯСНЫЕ ПРОДУКТЫ / ВАКУУМУПАКОВКА / КРИОСКОПИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА / ПРЕДЕЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ / УСТОЙЧИВОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ / MEAT OF VARIOUS QUALITY GROUPS / MEAT PRODUCTS / VACUUM PACKAGING / CRYOSCOPIC TEMPERATURE / MAXIMUM TEMPERATURE OF SUPERCOOLING / STABLE STATE OF SUPERCOOLING

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Дибирасулаев Магомед Абдулмаликович, Белозеров Георгий Автономович, Дибирасулаев Дибирасулав Магомедович, Донецких Александр Геннадьевич, Рыжова Светлана Германовна

Одним из путей обеспечения безопасности, сохранения качества и увеличения срока годности (хранения) мяса при минимальной переработке сырья является применение технологий суперохлаждения и хранения при субкриоскопических температурах. Суперохлаждение представляет собой технологический процесс холодильной обработки, обеспечивающий понижение температуры мяса (на 1-2 °C) ниже криоскопической температуры без фазового превращения воды в лёд (переохлаждение - supercooling). Фазовое превращение воды в лёд при подмораживании и замораживании пищевых продуктов вызывает необратимые изменения в них в результате кристаллообразования в мышечных волокнах, декомпартментализации клеточных органелл и денатурации саркоплазматических и миофибриллярных белков. Переохлаждение обеспечивает лучшее сохранение качества и увеличение срока годности мясного сырья и готовых мясных продуктов по сравнению с охлаждением. Для обеспечения устойчивого переохлаждённого состояния продуктов при субкриоскопической температуре большое значение имеют исследования влияния абиотических и анабиотических факторов на предельную температуру переохлаждения (нуклеации) продукта. В статье изложены результаты исследований влияния качественных групп мяса, упаковки и температуры охлаждающей среды на стабильность показателей переохлаждённого состояния сырья и готовой продукции. Показано, что температура охлаждающей среды, обеспечивающей устойчивое состояние переохлаждения продукта, находится между его криоскопической и предельной температурой переохлаждения, экспериментально определяемой для каждого вида продукта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Дибирасулаев Магомед Абдулмаликович, Белозеров Георгий Автономович, Дибирасулаев Дибирасулав Магомедович, Донецких Александр Геннадьевич, Рыжова Светлана Германовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TO THE DEVELOPMENT OF SCIENTIFICALLY BASED STORAGE MODES OF MEAT AND MEAT PRODUCTS IN A SUPERCOOLING STATE

One of the ways to ensure safety, preserve quality and increase the expiration date (storage) of meat with minimal technological processing of raw materials is the use of supercooling and storage technologies at subcryoscopic temperatures. Supercooling is a refrigeration processing process that provides lowering the meat temperature (1-2 °C) below the cryoscopic temperature without phase transformation of water into ice (supercooling). The phase transformation of water into ice upon freezing and freezing food products causes irreversible changes in them as a result of crystal formation in muscle fibers, decompartmentalization of cell organelles and denaturation of sarcoplasmic and myofibrillar proteins. Subcooling provides better quality preservation and an increase in the expiration date of meat raw materials and finished meat products compared to cooling. To ensure a stable supercooled state of products at a subcryoscopic temperature, studies of the influence of abiotic and anabiotic factors on the limiting temperature of supercooling (nucleation) of a product are of great importance. The article presents the results of studies on the impact of quality meat groups, packaging and the temperature of the cooling medium on the stability indicators of the supercooled state of raw materials and finished products. It is shown that the temperature of the cooling medium, providing a stable state of the product undercooling, lies between its cryoscopic and the limiting temperature of the supercooling, experimentally determined for each type of product.

Текст научной работы на тему «К РАЗРАБОТКЕ НАУЧНО ОБОСНОВАННЫХ РЕЖИМОВ ХРАНЕНИЯ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ В ПЕРЕОХЛАЖДЁННОМ СОСТОЯНИИ»

УДК 637.5.037 DOI: 10.21323/2071-2499-2020-5-40-45 Табл. 2. Ил. 9. Библ. 29.

К РАЗРАБОТКЕ

НАУЧНО ОБОСНОВАННЫХ

РЕЖИМОВ ХРАНЕНИЯ

МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

В ПЕРЕОХЛАЖДЁННОМ

СОСТОЯНИИ

Дибирасулаев М.А.1, доктор техн. наук, Белозеров Г.А.\ чл.-кор. РАН, Дибирасулаев Д.М.1, канд. техн. наук, Донецких А.Г.1, Рыжова С.Г.2, канд. техн. наук

1 ВНИХИ - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН

2 Акционерное общество «Мясокомбинат Клинский»

Ключевые слова: мясо различных качественных групп, мясные продукты, вакуумупаковка, криоскопическая температура, предельная температура переохлаждения, устойчивое состояние переохлаждения

Реферат

Одним из путей обеспечения безопасности, сохранения качества и увеличения срока годности (хранения) мяса при минимальной переработке сырья является применение технологий суперохлаждения и хранения при субкриоскопических температурах. Суперохлаждение представляет собой технологический процесс холодильной обработки, обеспечивающий понижение температуры мяса (на 1-2 °C) ниже криоскопической температуры без фазового превращения воды в лёд (переохлаждение - supercooling). Фазовое превращение воды в лёд при подмораживании и замораживании пищевых продуктов вызывает необратимые изменения в них в результате кристаллообразования в мышечных волокнах, декомпартментализации клеточных органелл и денатурации саркоплазматических и миофибриллярных белков. Переохлаждение обеспечивает лучшее сохранение качества и увеличение срока годности мясного сырья и готовых мясных продуктов по сравнению с охлаждением. Для обеспечения устойчивого переохлаждённого состояния продуктов при субкриоскопической температуре большое значение имеют исследования влияния абиотических и анабиотических факторов на предельную температуру переохлаждения (нуклеации) продукта. В статье изложены результаты исследований влияния качественных групп мяса, упаковки и температуры охлаждающей среды на стабильность показателей переохлаждённого состояния сырья и готовой продукции. Показано, что температура охлаждающей среды, обеспечивающей устойчивое состояние переохлаждения продукта, находится между его криоскопической и предельной температурой переохлаждения, экспериментально определяемой для каждого вида продукта.

TO THE DEVELOPMENT OF SCIENTIFICALLY BASED STORAGE MODES OF MEAT AND MEAT PRODUCTS IN A SUPERCOOLING STATE

Dibirasulaev M.A.1, Belozerov G.A.1, Dibirasulaev D.M.1, Donetskikh A.G.1, Ryzhova S.G.2

1 VNIKHI — Branch of FGBNU «V.M. Gorbatov Research Center for Food Systems»

2 Joint-stock company «Klinsky meat processing Plant»

Key words: meat of various quality groups, meat products, vacuum packaging, cryoscopic temperature, maximum temperature of supercooling, stable state of supercooling

Summary

One of the ways to ensure safety, preserve quality and increase the expiration date (storage) of meat with minimal technological processing of raw materials is the use of supercooling and storage technologies at subcryoscopic temperatures. Supercooling is a refrigeration processing process that provides lowering the meat temperature (1-2 °C) below the cryoscopic temperature without phase transformation of water into ice (supercooling). The phase transformation of water into ice upon freezing and freezing food products causes irreversible changes in them as a result of crystal formation in muscle fibers, decompartmentalization of cell organelles and denaturation of sarcoplasmic and myofibrillar proteins. Subcooling provides better quality preservation and an increase in the expiration date of meat raw materials and finished meat products compared to cooling. To ensure a stable supercooled state of products at a subcryoscopic temperature, studies of the influence of abiotic and anabiotic factors on the limiting temperature of supercooling (nucleation) of a product are of great importance. The article presents the results of studies on the impact of quality meat groups, packaging and the temperature of the cooling medium on the stability indicators of the supercooled state of raw materials and finished products. It is shown that the temperature of the cooling medium, providing a stable state of the product undercooling, lies between its cryoscopic and the limiting temperature of the supercooling, experimentally determined for each type of product.

Введение

Охлаждённое мясо имеет ряд преимуществ по пищевой и биологической ценности по сравнению с подмороженным и замороженным мясом. Однако одной из серьёзных проблем расширения производства охлаждённого мяса является ограниченный срок его годности (хранения).

Одним из направлений сохранения качества и увеличение срока годности охлаждённого мяса является понижение температуры хранения. В 1920 году Ле Дануа (1_е Эапоп) описал процесс переохлаждения впервые, хотя сам термин «переохлаждение» или «глубокое охлаждение» им не использовался [1].

По данным Международного института холода (МИХ), понижение температуры от 1 до минус 1 °С увеличивает срок хранения мяса в 2 раза [2], а, согласно исследованиям Федерального центра мяса (Кульмбах, Германия), в области понижения температур от 0 до минус 1,5 °С соответственно - на 30 % [3], что указывает на доминирующее влияние темпера-

туры охлаждающей среды на увеличение срока хранения охлаждённого мяса.

В ранее действовавшей в промышленности технологической инструкции было предусмотрено охлаждение парного мяса до температуры в толще мышц от 0 до 4 °С и хранение при температуре воздуха от 0 до минус 1 °С [4, 5].

В настоящее время в Техническом регламенте Таможенного союза «О безопасности мяса и мясной продукции» (ТР ТС 034/2013) и в Межгосударственных стандартах ГОСТ 33818-2016, ГОСТ 34120-2017 указаны более низкие температуры для охлаждения и хранения мяса с целью увеличения его срока годности. Парное мясо охлаждают до температуры минус 1,5^4 °С в любой точке измерения [6], а хранение охлаждённого мяса предусмотрено при температуре воздуха от минус 1,5 до 4 °С [7, 8], хотя температура мяса минус 1,5 °С ниже криоскопической температуры.

Однако в отечественной литературе недостаточно научных исследований

и производственного опыта по технологическим режимам охлаждения, потерям массы и оценке степени понижения температуры, на автолитические и качественные изменения такого мяса в процессе хранения при близ и субкриоскопических температурах.

Анализ современного состояния и развития технологии хранения охлаждённых продуктов животного происхождения показывает, что одним из путей обеспечения безопасности, сохранения качества и увеличения срока годности мяса при минимальной технологической переработке сырья является применение технологий суперохлаждения и хранения при субкриоскопических температурах.

Суперохлаждение представляет собой процесс холодильной обработки, обеспечивающий понижение температуры мяса (на 1-2 °C) ниже криоскопической температуры без фазового превращения воды в лёд (переохлаждение - supercooling).

Фазовое превращение воды в лёд при подмораживании и замораживании

пищевых продуктов вызывает необратимые изменения в них в результате кристаллообразования в мышечных волокнах, декомпартментализации клеточных органелл и денатурации саркоплазмати-ческих и миофибриллярных белков.

Исследованию проблемы хранения мяса в охлаждённом виде при близ и субкрио-скопических температурах посвящены работы как российских, так и зарубежных авторов.

В исследованиях Н.А. Головкина и др. показано [9], что для переохлаждённого мяса по сравнению с охлаждённым характерен более значительный протеолиз саркоплазматических и миофибрилляр-ных белков, что вероятно связано с разрушением лизосом и вследствие этого ускорением протеолиза белков. С другой стороны, механо-химические процессы (посмертное окоченение) в переохлаждённой мышечной ткани происходит позднее, а именно на 5-7 сутки хранения, чем в охлаждённом мясе. Замедление биохимических процессов возможно связано с понижением молекулярной подвижности воды [10]. По мере охлаждения пищевого продукта подвижность молекул снижается, диффузия в пищевом продукте ограничивается, и все процессы, зависящие от подвижности молекул, замедляются.

Согласно данным [9], переохлаждённое мясо по качественным показателям не уступает, а по некоторым превосходит охлаждённое и обеспечивает увеличение продолжительности хранения. Сложностью реализации технологии хранения переохлаждённого мяса является то, что состояние переохлаждения легко нарушается при колебании температурных режимов, и если мясо подвергается какому-либо механическому воздействию.

В работе Юстаса Д. (Justas D.) и Билла Б. (Bill B.) [11] указано об исследованиях минимальной температуры хранения охлаждённой говядины. Хранению подвергали отрубы мяса, упакованные под вакуумом. Упаковки хранили в закрытых коробах при температуре воздуха в камере в диапазоне от минус 2,2 °C до минус 2,6 °C. Большая часть отрубов в вакуумной упаковке не замерзла в течение 4 недель. Авторы делают вывод о целесообразности длительного хранения мяса в переохлаждённом виде, с поддержанием условий, исключающих возможность зарождения кристаллов льда.

Степень достигаемого переохлаждения (начальная точки замерзания) при применении этой технологии зависит от вида продукта и связана с его строением и составом [12]. По данным Санза П.

(Sanz) и др., мясо замерзает при температуре от -0,6°С до -1,6 °С [13], Джеймс С. (James) и Смолл А. (Small) приводят точку замерзания в -1,5°С [14, 15], а Лори Р. (Lowry) и Джилл С. (Gill) - минус 2°С [16]. По данным Фароук М. (Farouk) и др. [17], точка замерзания говяжьих мышц зависит от уровня pH мышц (от -0,9 °С до -1,5°С).

Исследования, проведённые Фукума Й. (Fukuma) и др. [18], по переохлаждению показали увеличение степени переохлаждения и снижение температуры зароды-шеобразования, когда различные образцы рыбы медленно охлаждались на 0,5°С за сут. и обнаружили, что смягчение мяса рыбы было остановлено этой обработкой.

Кроме того, внедрение технологий хранения продуктов в диапазоне температур близких к субкриоскопическим выдвигает новые требования к процессам охлаждения этих продуктов на этапе подготовки их к хранению.

В настоящее время проведены научные исследования по изучению влияния статического магнитного поля, низкочастотного магнитного поля, электромагнитных волн и комбинированного импульсного электрического поля и статического магнитного поля на ингибирование развития микрофлоры, понижение предельной температуры переохлаждения и стабилизации переохлаждённого состояния при хранении и увеличение срока годности мяса [19, 20, 21, 22, 23, 24].

Применение близкриоскопических температур и переохлаждения обеспечивает сохранение качества и увеличение срока годности большинства пищевых продуктов (мяса, птицы, рыбы) [25, 26, 27, 28, 29]. Для обеспечения устойчивого переохлаждённого состояния продуктов при субкри-оскопической температуре большое значение имеет точное определение уровня температуры мяса и стабильное поддержание температуры охлаждающей среды с допустимым уровнем колебаний температур для воздуха и для продукта.

Для поддерживания условий, требуемых для переохлаждения (низкая температура и контроль над стабильностью) на протяжении всей холодильной цепи необходимо создание специального и модернизация существующего оборудования, которое позволит реализовать преимущества переохлаждённого продукта по всей холодильной цепи.

Выигрышным аспектом хранения пищевых продуктов в переохлаждённом виде являются более низкие энергозатраты для имплементации этой технологии в промышленность, по сравнению с хранением в замороженном или частично замороженном виде. Так как при переохлаждении не нужно удалять скрытую теплоту фазового перехода, в связи с этим требуется меньше энергии, чтобы охлаждать продукт до окончательной температуры хранения.

Анализ информационных данных научных публикаций по влиянию основных факторов на качество и срок хранения охлаждённого мяса показан на рисунке 1.

Целью работы является определение влияния качественных групп мяса, вакуу-мупаковки и температурных режимов на криоскопическую и предельную температуру переохлаждения для научного обоснования температуры охлаждающей среды мяса и мясных продуктов в переохлаждённом состоянии.

Объекты и методы исследований

При проведении исследований определяли значения параметров процессов охлаждения, хранения и показателей качества говядины первой категории с использованием современных приборов и методов исследований.

Объектами исследований являлись мясо крупного рогатого скота (КРС) (бычки 1,5 года, мышцы Longissimus dorsi массой 0,2-0,3 кг) двух качественных групп мяса (NOR и DFD) и сосиски «Молочные», «Ганноверские», «Венские» производства АО «Мясокомбинат Клинский». Сорти-

Рисунок 1. Факторы, влияющие на качество и срок хранения охлаждённого мяса

ровку мяса КРС по качественным группам проводили по значениям активной кислотности среды (рН) и криоскопиче-ской температуры.

Методы исследований: теплометри-ческие, физико-химические (рН, крио-скопическая температура, предельная температура переохлаждения, массовая доля влаги).

Активную кислотность среды определяли непосредственным измерением её в толще мышц I. /Сот с применением рН-метра ТеБ1:о-205, внесённым в Государственный реестр средств измерений РФ под № 30759-05. Высокую точность определения и быструю компенсацию температуры, независимо от условий окружающей среды, обеспечивает комбинация проникающего рН-датчи-ка и зонда температуры.

Массовую долю влаги определяли с применением анализатора влажности «Эвлас-2М», номер Государственного реестра РФ № 22077-12. Погрешность измерения влажности в зависимости от анализируемого материала составляет от ±0,2 до ±1,5%.

Температуру воздуха, мяса и мясных продуктов определяли с применением прецизионного измерителя температуры МИТ-8.10М. Предел допускаемой основной погрешности прибо-ра,°С±(0,015 + 10-5 П)°С, номер Государственного реестра РФ № 19736-11.

Криоскопическую температуру определяли термографическим анализом по температуре стабилизации на кривой замораживания, характерной для фазового превращения воды в лёд, с применением прецизионного измерителя температуры мяса МИТ-8.10М и измерителя регистратора ИС-203.2, номер Государственного реестра РФ № 30414-11.

Относительную влажность воздуха определяли с помощью измерителя и преобразователя влажности и температуры ДВ2ТСМ-Р. Предел допускаемой основной абсолютной погрешности измерения относительной влажности ±2%, номер Государственного реестра РФ № 25948-05.

Вакуумную упаковку бескостного мяса осуществляли с применением вакуумного упаковщика настольного типа модели СУР-400-2Р с использованием пакетов, предназначенных для упаковки скоропортящихся пищевых продуктов (мясных и колбасных изделий), производства НПО «Слава».

Охлаждение и переохлаждение образцов бескостного вакуумупакованно-го мяса (БВМ) и мясных продуктов осуществляли в технологическом стенде лаборатории холодильной обработки и хранения пищевой продукции медлен-

ным ступенчатым способом понижения температуры среды в суховоздушном термостате ТСВ-02 (Россия).

Результаты и обсуждение исследований

Определение влияния качественных групп мяса (NOR и DFD) на криоскопическую и предельную температуру переохлаждения (нуклеации)

Одним из основных факторов, влияющих на срок хранения охлаждённого мяса, является исходное состояние мяса. Учитывая наличие на рынке мяса различных качественных групп, определены основные физико-химические показатели (массовая доля влаги, активная кислотность среды (рН) и цвет) NOR и DFD мяса (таблица 1, рисунок 2).

Из полученных данных следует, что самая значительная разница между нормальным и DFD мясом наблюдается в балльной оценке цвета мяса и величине активной кислотности среды (рН). Различие в массовой доле влаги составило 1,26%, а в криоскопической температуре - 0,24 °C. Данные по показателю цвета, указанные в таблице 1, относятся к образцам № 3 NOR и DFD мяса, приведённым на рисунке 2.

Экспериментальные исследования по определению криоскопической температуры и предельной температуры переохлаждения проводили на мясе различных качественных групп, в качестве этало-

на для сравнения была взята дистиллированная вода (рисунки 3, 4). Показано, что криоскопическая температура для NOR мяса составляет минус 1,09 °C, а для DFD - минус 0,85 °C. Достоверность данных подтверждена на примере определения криоскопической температуры дистиллированной воды, которая экспериментально получена 0 °C.

Установлено, что возникновение переохлаждения в дистиллированной воде зависит от условий теплоотвода (рисунок 3). Значение предельной температуры переохлаждения при медленном охлаждении дистиллированной воды достигает минус 6,0 °C, а для NOR мяса -минус 3,2-3,5 °C, DFD - минус 2,3-2,9 °C (рисунок 4). В дистиллированной воде степень переохлаждения выше, чем для мяса.

Степень переохлаждения, необходимая для инициирования зародышеобра-зования в пищевых продуктах меньше, чем для чистой воды, поскольку в продуктах содержатся растворённые вещества, которые действуют как зародыше-образователи.

Исследования влияния степени вакуумирования на предельную температуру переохлаждения бескостного вакуумупакованного мяса (БВМ)

Анализ данных по изменению температуры бескостного вакуумупакованного мяса (БВМ) в процессе медленного ступенчатого охлаждения (рисунок 5) показывает,

Таблица 1

Физико-химическая характеристика качественных групп мяса

Показатели качества исходного мяса

№ /№ Говядина NOR Говядина DFD

рН W,% t , °С кр. цвет, балл рН W,% t , °С кр. цвет, балл

1 5,60 73,98 -1,17 15,5 6,77 75,39 -0,90 8,00

2 5,58 73,29 -1,08 1 6,0 6,72 77,99 -0,81 9,00

3 5,60 74,64 -1,09 15,5 6,91 74,57 -0,79 6,00

4 5,58 75,91 -1,10 16,0 6,80 76,34 -0,86 7,00

5 6,03 76,03 -1,01 13,0 6,83 75,87 -0,87 6,50

х 5,68 74,77 -1,09 15,2 6,81 76,03 -0,85 7,30

±s 0,20 1,20 0,06 1,25 0,07 1,28 0,05 1,08

Рисунок 3. Термограмма замерзания дистиллированной воды в зависимости от способов охлаждения (1 — быстрый, без переохлаждения; 2 — медленный, с переохлаждением)

Рисунок 4. Влияние различных качественных групп мяса на криоскопическую температуру и предельную температуру переохлаждения 1, 2 — DFD; 3, 4 — NOR; 5 — температура воздуха

£> 1Î w 45 « т;

Прололжкгмьность, ч

Рисунок 5. Изменение температуры мяса в процессе ступенчатого охлаждения (шаг 2,0 °С/24 ч) при поддержании температуры воздуха с точностью ±0,1 °С (1 — переохлаждённое мясо, 2 — подмороженное мясо)

что в диапазоне температур от минус 1,0 до минус 3,5 °C мясо может существовать в двух термических состояниях:

► переохлаждённое (при субкриоско-пической температуре от минус 3,5 °C до минус 1,0 °C без фазового перехода воды в лёд);

► подмороженное (при субкриоскопи-ческой температуре от минус 2,0 °C до минус 3,0 °C с фазовым переходом воды в лёд).

Из данных рисунка 5 следует также, что область температур между криоскопической температурой и температурой нуклеации может быть использована как критерий для научного обоснования температуры охлаждающей среды, обеспечивающей стабильность продукта в переохлаждённом состоянии.

В экспериментах по определению влияния различной степени вакуумирования на предельную температуру переохлаждения мяса показано, что температура нуклеации БВМ (таблица 2) составляет от минус 2,5 до минус 3,5 °C (на 1,5^2,5 °C ниже криоскопической температуры) и не зависит от глубины вакуумирования и скорости охлаждения в указанных пределах.

Таблица 2

Влияние глубины вакуумирования на предельную температуру переохлаждения БВМ

Остаточное давление, МПа

Скорость понижения температуры воздуха

ч ч ч

•5Î •5Î •5Î ч

ГЧ ГЧ

О

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

о о о

m о о о

О

0,1 -3,0°С -3,0°С -2,5 °С -3,0°С

0,08 -3,5 °С -3,0°С -3,0°С -3,0°С

0,05 -3,5 °С -3,0°С -3,0°С -3,0°С

0,03 -3,5 °С -3,0°С -3,0°С -3,0°С

0,001 -3,0°С -2,5 °С -3,0°С -3,0°С

0,001 -3,0°С -2,5 °С -3,0°С -3,0°С

Для обеспечения устойчивого переохлаждённого состояния продуктов при субкриоскопической температуре большое значение имеет точное определение уровня и стабильное поддержание температуры охлаждающей среды, которая зависит от значений криоскопической и предельной температуры продукта.

Сравнительные данные по изменению температуры при ступенчатом охлаждении БВМ и мясных продуктов приведены на рисунке 6. Анализ данных криоскопической температуры и температуры нуклеации показывает значительную разницу между криоскопической температурой мяса и сосисок. Криоско-пическая температура мяса составила минус 1,0 °C, а температура начала нуклеации - минус 3,0 °C, в то время как для

сосисок «Молочные» и «Ганноверские» эти величины составляют соответственно минус 3,0 °C и минус 7,0^8,0 °C.

Полученные данные свидетельствуют о существенной разнице между кри-оскопической температурой и предельной температурой переохлаждения мяса и мясных продуктов и необходимости дифференцирования режимов их хранения в переохлаждённом состоянии.

Обоснование температуры охлаждающей среды, обеспечивающей стабильное состояние переохлаждения мяса и мясных продуктов

Результаты исследований по обоснованию температуры охлаждающей среды, обеспечивающей устойчивое переохлаждённое состояние для отдельных видов продуктов животного происхождения (мясо и сосиски) при субкриоскопи-ческих температурах хранения приведены на рисунках 7 и 8.

Выполнены исследования по определению предельных значений температуры охлаждающей среды, при которой происходит фазовый переход воды в лёд. Показано, что для мяса это значение составило минус 3,2 °C, а для сосисок - минус 5,2 °C.

Анализ данных рисунков 7 и 8 показывает, что температура охлаждающей среды мяса, обеспечивающей устойчивое переохлаждённое состояние, составляет -2,1 °C [-1+(-3,2)]/2, а для сосисок производства АО «Мясокомбинат Клинский» (Венские) температура охлаждающей среды соответственно составляет -3,9 °C [-2,6+(-5,2)]/2.

Результаты исследований по определению влияния изменения температуры охлаждающей среды шагом ±2,0 °C на БВМ из NOR мяса приведены на рисунке 9.

Из данных рисунка 9 следует, что в случае изменения температуры охлаждающей среды на ±2,0 °C при повышении температуры от минус 2,0 °C до 0 °C на отдельных образцах БВМ наблюдается фазовый переход воды в лёд. В связи с этим колебание температуры воздуха в процессе хранения переохлаждённого продукта не должна превышать ±1 °C, как и при хранении охлаждённого мяса, согласно действующему сборнику технологических инструкций.

Экспериментально установлено, что мясо и мясные продукты можно перевести из переохлаждённого состояния в охлаждённые, минуя стадию фазового перехода воды в лёд. Перевод переохлаждённого мяса в охлаждённое состояние и обратно позволит расширить диапазон использования технологии переохлаждения в различных звеньях пищевой холодильной цепи России.

Рисунок 6. Зависимость между криоскопической температурой и началом льдообразования мяса и мясных продуктов при субкриоскопических температурах (1-3 — образцы мяса, 4 — сосиски «Молочные», 5 — сосиски «Ганноверские», 6 — температура воздуха)

Рисунок 7. Влияние температуры охлаждающей среды — шаг ±1,0 °С

на перевод переохлаждённого мяса (говядина) в охлаждённое без фазового и с фазовым переходом (1 — без фазового перехода, 2 — с фазовым переходом, 3 — температура воздуха)

О JÜ йО M ¡Я ISO Ш

lîpU^IKHTf-lb.HPUt. Ч

Рисунок 8. Влияние температуры охлаждающей среды — шаг ±1,0 °С

на перевод переохлаждённых сосисок (Венские) в охлаждённые без фазового и с фазовым переходом (1 — без фазового перехода, 2 — с фазовым переходом, 3 — температура воздуха)

О 60 W 1JÛ L*U J.SD ¿14 iiü 2?lj

lipo joLbut ■ (.ВЙНП; <i

Рисунок 9. Влияние температуры охлаждающей среды — шаг ±2,0 °С на перевод переохлаждённого состояния мяса (толщина куска — 60 мм) в охлаждённое (2-3 — без фазового перехода; 1, 4, 5, 6 — с фазовым переходом; 7 — температура воздуха)

Р' 30 № PO 1J0 L «

Dpo догыиЕтельаогть,. ч

Выводы

1. Аналитическими исследованиями показано, что использование переохлаждения имеет преимущества для увеличения срока годности продуктов животного происхождения. Выигрышным аспектом хранения пищевых продуктов в переохлаждённом виде являются более низкие энерго затраты для импле-ментации этой технологии в промышленность, по сравнению с хранением в частично замороженном виде.

2. Полученные данные свидетельствуют о значительной разнице между криоскопической температурой и предельной температурой переохлаждения мяса и мясных продуктов и необходимости дифференцирования режимов их хранения в переохлаждённом состоянии.

3. Показано, что температура охлаждающей среды, обеспечивающей устойчивое состояние переохлаждения продукта, находится между криоскопической и предельной температурой переохлаждения, экспериментально определяемой для каждого вида продукта.

4. Для обеспечения устойчивого переохлаждённого состояния мяса и мясных продуктов при субкриоскопической температуре большое значение имеет точное определение уровня температуры продукта и стабильное поддержание температуры охлаждающей среды с допустимым уровнем колебаний температур для воздуха ±1,0 °C, а для поверхности продукта ±0,5 °C. Для поддерживания условий, требуемых для переохлаждения на протяжении всей холодильной цепи необходимо создание специального и модернизация существующего оборудования, которое позволит реализовать преимущества переохлаждённого продукта по всей холодильной цепи.

5. Экспериментально установлено, что мясо и мясные продукты можно перевести из переохлаждённого состояния в охлаждённые, минуя стадию фазового перехода воды в лёд. Перевод переохлаждённого мяса в охлаждённое состояние и обратно позволит расширить диапазон использования технологии переохлаждения в различных звеньях пищевой холодильной цепи России.

© КОНТАКТЫ:

Дибирасулаев Магомед Абдулмаликович a dmama1942@gmail.com

Белозеров Георгий Автономович a gabelozerov@mail.ru Дибирасулаев Дибирасулав Магомедович a dibdm@mail.ru

Донецких Александр Геннадьевич a alex.donetskikh@yandex.ru Рыжова Светлана Германовна a ryzhova@klinmk.prodo.ru

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

REFERENCES:

1. Zhou, G.H. Preservation technologies for fresh meat. A review / G.H. Zhou, X.L. Xu, Y. Liu // Meat Sci. - 2010. - V. 86. - P. 119-128. doi:10.1016/j.meatsci.2010.04.033.

2. Recommendations for Chilled Storage of Perishable Produce. IIF-IIR France, 2000.

3. Cooling, cutting, cold storage, ripening. Influence on meat quality Proceedings of scientists of the Federal Centre for Meat Research. -Kulmbach, 1998. - № 15. - P. 217.

4. Сборник технологических инструкций и норм усушки при холодильной обработке и хранении мяса и мясопродуктов на предприятиях мясной промышленности. - М.: ВНИХИ, 1993.

Sbornik tekhnologicheskikh instruktsiy i norm usushki pri kholodil'noy obrabotke i khranenii myasa i myasoproduktov na predpriyatiyakh myasnoy promyshlennosti [Collection of technological instructions and norms of shrinkage during refrigeration and storage of meat and meat products at meat industry enterprises]. - M.: VNIKHI, 1993.

5. Лисицын, А.Б. Мясожировое производство. Убой животных. Обработка туши и побочного сырья. Под ред. акад. РАСХН Лисицына А. Б. / А.Б. Лисицын, И.М. Чернуха, Ю.Г. Костен-ко и др. - М: ВНИИ мясной промышленности, 2007. - Глава 5. - С. 151-183.

Lisitsyn, A.B. Myasozhirovoye proizvodstvo. Uboy zhivotnykh. Obra-botka tushi i pobochnogo syr'ya [Meat and fat production. Slaughter of animals. Processing of carcasses and by-products]. Pod red. akad. RASKHN Lisitsyna A. B. / A.B. Lisitsyn, I.M. Chernukha, Yu.G. Kostenko i dr. - M: VNII myasnoy promyshlennosti, 2007. -Glava 5. - P. 151-183.

6. ТР ТС 034/2013. Технический регламент Таможенного союза TR TS034/2013. Tekhnicheskiy reglament Tamozhennogo soyuza «O «О безопасности мяса и мясной продукции». - С. 7. bezopasnosti myasa i myasnoy produktsii» [TR CU034/2013. Tech-

nical regulations of the Customs Union «On the safety of meat and meat products»]. - P. 7.

7. ГОСТ 33818-2016 «Мясо. Говядина высококачественная. Технические условия (Переиздание)».

GOST 33818-2016 «Myaso. Govyadina vysokokachestvennaya. Tekhnicheskiye usloviya (Pereizdaniye)» [GOST 33818-2016 «Meat. High quality beef. Specifications (Reissue)»].

8. ГОСТ 34120-2017 «Крупный рогатый скот для убоя. Говяди- GOST 34120-2017 «Krupnyy rogatyy skot dlya uboya. Govyadina i te-на и телятина в тушах, полутушах и четвертинах. Техниче- lyatina v tushakh, polutushakh i chetvertinakh. Tekhnicheskiye uslovi-ские условия». ya» [GOST 34120-2017 «Cattle for slaughter. Beef and veal in carcass-

es, half carcasses and quarters. Technical conditions»].

9. Головкин, Н.А. Консервирование продуктов животного происхождения при субкриоскопических температурах / Н.А. Головкин, Г.В. Маслова, И.Р. Скоморовская. - М.: Агро-промиздат, 1987. - 272 с.

Golovkin, N.A. Konservirovaniye produktov zhivotnogo proiskhozh-deniya pri subkrioskopicheskikh temperaturakh [Preservation of products of animal origin at subkryoscopic temperatures] / N.A. Golovkin, G.V. Maslova, I.R. Skomorovskaya. - M.: Agropromizdat, 1987. - 272 p.

10. Damodaran, S. Fennema, s Food Chemistry 4th ed. CRC Press Taylor & Fracis Group, Boca Raton / S. Damodaran, K.L. Pakin, O.R. Fennema. - London, New York, 2008. - 1122 p.

11. Justas, D.I. Studies on the minimum temperature for storing chilled beef International Congress on Meat Science and Technology / D.I. Justas, B.A. Bill. - Australia Brizbane, 1989.

12. Gabas, A. Influence of fluid concentration on freezing point depression and thermal conductivity of frozen orange juice / A. Gabas, J. Telis-Romero, V. Telis // Int. J. Food Prop., 2003. - P. 543-556.

13. Sanz, P. Freezing rate simulation as an aid to reducing crystallization damage in foods / P. Sanz, C. de Elvira, M. Martino, N. Zantzky, L. Otero, J. Carrasco // Meat Sci. - 1999. - P. 275-278.

14. James, S. The ultra rapid chilling of pork / S. James, A. Gigiel, W. Hudson // Meat Sci. - 1983. - P. 63-78.

15. Small, A. Development of a Deep Chilling Process for Beef and Sheepmeat / A. Small, A. Sikes, D. O'Callaghan // Meat & Livestock. Australia Limited, Sydney, Australia, 2011.

16. Lowry, P. Mould growth on meat at freezing temperatures / P. Lowry, C. Gill // Int. J. Refrig, 1984. - 133-136.

17. Farouk, M. The initial freezing point temperature of beef rises with the rise in pH: a short communication / M. Farouk, R. Kemp, S. Cart-wright, M. North // Meat Sci. - 2013. - P. 121-124.

18. Fukuma, Y. Application of supercooling to long-term storage of fish / Y. Fukuma, A. Yamane, T. Itoh, Y. Tsukamasa, M. Ando // Fish Sci. - 2012. - P. 451-461.

19. Stonehouse, G.G. The use of supercooling for fresh foods: A review / G.G. Stonehouse, J.A. Evans // J. of Food Engineering. - 2015. -T. 148. - P. 74-79.

20. Барышев, М.Г. Влияние низкочастотного магнитного поля на Baryshev, M.G. Vliyaniye nizkochastotnogo magnitnogo polya na процесс образования монокристаллов льда в охлаждённых protsess obrazovaniya monokristallov l'da v okhlazhdonnykh my-мышечных тканях / М.Г. Барышев, А.Б. Лисицын, Ю.А. По- shechnykh tkanyakh [Influence of a low-frequency magnetic field on ловодов, А.Ю. Половодова // Все о мясе. - 2019. - № 3. - process of formation of monocrystals of ice in the cooled muscular С. 32-35. DOI: 10.21323/2071-2499-2019-3-32-35. tissue] / M.G. Baryshev, A.B. Lisitsyn, Y.A. Polovodov, A.Y. Polovodo-

va // Vsyo o myase. - 2019. - № 2. - Р. 33-35. DOI: 10.21323/20712499-2019-3-32-35.

21. Otero, L. Effects of Magnetic Fields on Freezing: Application to Biological Products / L. Otero, A. Rodriguez, M. Perez-Mateos, D. Sanz // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. - 2016. - V. 15. - P. 646-667.

22. Сибирцев, В.С. Исследование влияния на динамику жиз- Sibirtsev, V.S. Issledovaniye vliyaniya na dinamiku zhiznedeyatel'no-

недеятельности микроорганизмов высокочастотных элек- sti mikroorganizmov vysokochastotnykh elektromagnitnykh poley, a

тромагнитных полей, а также растворов анолитов и ка- takzhe rastvorov anolitov i katolitov [Investigation of the influence of

толитов / В.С. Сибирцев, М.А. Чеканов, И.А. Наумов, high-frequency electromagnetic fields, as well as solutions of anolytes

С.А. Строев // Вестник Международной академии холода. - and catholytes on the dynamics of the vital activity of microorganisms]

2019. - № 4. - С. 42-48. / V.S. Sibirtsev, M.A. Chekanov, I.A. Naumov, S.A. Stroyev // Vestnik

Mezhdunarodnoy akademii kholoda. - 2019. - № 4. - P. 42-48.

23. Генель, Л.С. Хранение свежего охлаждённого мяса в постоянном магнитном или электростатическом поле / Л.С. Генель, М.Л. Галкин, А.М. Рукавишников // Холодильная техника. - 2020. - № 1. - С. 46-49.

Genel', L.S. Khraneniye svezhego okhlazhdonnogo myasa v postoy-annom magnitnom ili elektrostaticheskom pole [Storage of fresh chilled meat in a permanent magnetic or electrostatic field] / L.S. Genel', M.L. Galkin, A.M. Rukavishnikov // Kholodil'naya tekh-nika. - 2020. - № 1. - P. 46-49.

24. Mok, J.H. Emerging pulsed electric field (PEF) and static magnetic field (SMF) combination technology for food freezing / J.H. Mok, W. Choi, S.H. Park, S.H. Lee, S. Jun // Int J Refrig. - 2015. - V. 50. - P. 137-45.

25. Rituparna Banerjee and Naveena Basappa Maheswarappa; Superchilling of muscle foods: Potential alternative for chilling and freezing. Food Science DOI:10.1080/10408398.2017.1401975.

26. Duun, A.S. Quality changes during superchilled storage of cod (Gadus morhua) fillets / A.S. Duun, T. Rustad // Food Chemistry. -2007. - V. 105 (3). - P. 1067-1107.

27. Kaale, L.D. Superchilling of food: A review / L.D. Kaale, T.M. Eikevik, T. Rustad, T. Kolsaker // J. of food engineering. - 2011. - T. 107. -№ 2. - Р. 141-146.

28. Гущин, В.В. Влияние близкриоскопичекой температу- Gushchin, V.V. Vliyaniye blizkrioskopichekoy temperatury khraneniya

ры хранения на увеличение сроков годности охлаждённо- na uvelicheniye srokov godnosti okhlazhdonnogo myasa indeyki [In-

го мяса индейки // В.В. Гущин, И.И. Маковеев, С.С. Козак, fluence of near-cryoscopic storage temperature on increasing the shelf

Ю.Н. Красюков // Птица и птицепродукты. - 2017. - № 1. - life of chilled turkey meat] // V.V. Gushchin, I.I. Makoveyev, S.S. Kozak,

С. 15-17. Yu.N. Krasyukov // Ptitsa i ptitseprodukty. - 2017. - № 1. - P. 15-17.

29. Дибирасулаев, М.А. К обоснованию температуры охлаждающей среды, обеспечивающей стабильное переохлаждённое состояние мяса и мясопродуктов / М.А. Дибирасу-лаев, Г.А. Белозеров, Д.М. Дибирасулаев, А.Г. Донецких // Сборник материалов международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию ВНИИПП. - 2019. -С. 100-105.

Dibirasulayev, M.A. K obosnovaniyu temperatury okhlazhdayush-chey sredy, obespechivayushchey stabil'noye pereokhlazhdonnoye sostoyaniye myasa i myasoproduktov [To substantiation of the temperature of the cooling medium, which provides a stable supercooled state of meat and meat products] / M.A. Dibirasulayev, G.A. Beloze-rov, D.M. Dibirasulayev, A.G. Donetskikh // Sbornik materialov mezh-dunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 90-letiyu VNIIPP. - 2019. - P. 100-105.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.