CC BY
174
Влияние холодильной обработки
на качество и безопасность мяса
Н. А. Горбунова, канд. техн. наук,
ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии
Для сохранения мяса и мясных продуктов широко применяется холодильная обработка, которая является в настоящее время одним из наиболее эффективных и распространенных способов консервирования. Холодильная обработка обеспечивает торможение автолитических реакций и предупреждает развитие микрофлоры.
Изменения в тканях при охлаждении, замораживании, хранении в замороженном виде и последующем размораживании вызываются сложным комплексом автолитических превращений до холодильной обработки и в её процессе, физическими и физико-химическими явлениями вымораживания воды, кристаллообразования и структурными изменениями в животных тканях.
Изучение различных способов охлаждения мяса показало, что потери после термообработки и при надавливании минимальны при быстром охлаждении. Для сравнения величин потерь были опробованы режимы:
— обычное охлаждение при температуре 0 - 4 оС в течение 24 часов;
— быстрое охлаждение при температуре -20 оС в течение 30 минут, затем хранение при температуре от 0 до 4 оС;
— краткосрочное охлаждение при температуре 0 - 4 оС в течение 30 минут с последующим хранением при 25 оС.
Их влияние на качество свинины оценивалось по показателям: —рН;
— потери после термообработки;
— потери при надавливании;
— цвет и нежность;
— изменение активности каль-паина на т. Longissimus dorsi при хранении в течение 3; 12 и 24 часов после убоя.
Через 12 часов после убоя наблюдается максимальное снижение рН у всех образцов, но при быстром охлаждении оно наименьшее, однако через 24 часа после убоя значение рН при обычном
охлаждении и быстром охлаждении становятся практически одинаковыми. Активность кальпаина снижается независимо от метода охлаждения и коррелирует с изменениями рН [1].
Влияние интенсивности охлаждения на изменение рН исследовалось и ранее. Pike и др. отметили, что более низкая температура охлаждения способствует замедлению снижения pH [2].
Joo и др. также установили, что при быстром охлаждении свинины значения рН остаются сравнительно высокими, при этом функциональность белков и ВУС мяса выше [3].
В ходе исследования, проведенного M.M. Farouk и др. [4], проверялась гипотеза о существовании связи между исходной температурой замерзания и уровнем pH мяса. Образцы мышц longis-simus thoracis и lumborum, отобранные с обеих свиных полутуш, девяти бараньих туш и одной полутуши, 64 говяжьих туш, отличались разным уровнем pH. Образцы использовали при изучении замерзания мяса с нормальным (< 5,8) и высоким (> 6,2) уровнем pH. Образцы баранины охлаждали при -1,5 °C или замораживали при -10 °C, а говядину замораживали в герметичной камере при -80 °C до температуры -10 °C в толще продукта. Температуру охлаждения и замораживания образцов регистрировали каждые 30 с. Диапазон исходных температур замерзания для говядины составлял от - 0,9 до - 1,5 °C (Д = 0,6 °C). Профили температур, как баранины, так и говядины указали лишь на минимальное переохлаждение. Мясо с высоким уровнем
УДК 637.5.037
Ключевые слова: холодильная обработка, потери, pH мяса, интенсивность цвета, обработка высоким давлением, уровень ПНЖК.
pH, отобранное с туш животных обоих видов, замерзало при более высокой температуре, чем мясо с низким уровнем pH.
Во время замораживания и хранения в замороженном состоянии в мясе происходят определенные качественные изменения физико-химических свойств, степень которых во многом зависит от способа и скорости замораживания [5, 6].
Проведенные за рубежом исследования показывают существенные изменения в структурных свойствах мяса в диапазоне температур замораживания от - 3 °С до - 18 °С, которые связаны с пропорцией замороженной воды в мясе [7]. Значения усилия резания, опреде- ленного методом Уорнер-Братцлера, и усилия растяжения имеют более высокие значения при температурах ниже -5 оС. Исследования устойчивости к разрушению образцов мяса показали, что работа, затраченная на разрыв, имеет два пика при - 15 оС и -3 оС. Первый пик объясняется тем, что при температуре -15 оС происходит максимальная абсорбция энергии пластической деформации. При втором пике в мясе происходят фазовые превращения воды, а с учетом того, что процесс является эндотермическим, требуется дополнительная энергия для преодоления межмолекулярных притяжений внутри продукта.
Испанские ученые исследовали влияние длительного хранения в замороженном состоянии на показатели качества образцов мышцы serratus ventralis (presa) иберийской свиньи, которая высоко ценится потребителями в Испании, с целью расширения экспорта.
Обзор научно-исследовательских работ / НАУЧНАЯ ЖИЗНЬ!
Мышцы serratus ventralis замораживали в аппарате с интенсивным движением воздуха (-40 °C) и затем хранили при -18 °C в течение 365 дней и 547 дней [8].
Установлено, что при длительном хранении снижается интенсивность красного цвета presa, что, вероятно, можно объяснить уменьшением активности метмиогло-бинредуктазы или повышением окислительных реакций липидов в течение времени хранения.
Усилие среза понизилось после 365 дней и затем снова возросло в конце хранения, не достигая начальных значений. Уменьшение значений силы среза связано с разрушением мышечных волокон, вследствие образования кристаллов льда при замораживании. Ор-ганолептическая оценка нежности, проведенная дегустаторами, согласуется с данными инструментальной оценки силы среза. Также дегустаторами отмечено снижение интенсивности «запаха свинины».
Результатами проведенных исследований установлено, что serra-tus ventralis (presa) иберийской свиньи может храниться в течение 547 дней при температуре -18 °C. Так как при хранении в данных условиях происходит незначительное изменение цвета, а текстура мышцы не претерпевает существенных негативных изменений.
Ученые Западно-Бенгальского университета животноводства и рыбного хозяйства (Калькутта, Индия) исследовали влияние низкой температуры на сохранение качества мяса буйволов при различных сроках хранения. Поголовье буйволов в Индии составляет 98 млн голов, производство мяса буйволов — 23,72% от общего производства мяса в Индии (FAO, 2005) и его экспорт в последние годы достиг 95% от общих поставок мяса [9].
Исследуемые образцы мяса буйволов хранились в холодильной камере при температуре 4 ± 1 °C в течение 4 и 7 дней и в морозильнике домашнего холодильника при температуре -10 ± 1 °C в течение 4, 7, 14, 30, 60 и 75 дней соответственно.
При хранении отмечено, что значения рН, тиобарбитурового числа охлажденного и заморожен-
ного мяса буйвола возрастают с увеличением срока хранения, а ВУС и содержание белка снижаются, при этом содержание тирозина существенно увеличивается. Наблюдается общая тенденция: на 4-й и 7-й день хранения рН и содержание тирозина в мясе буйвола, хранившегося при 4 ± 1 °C, было выше, чем у мяса в морозильной камере, а ВУС — ниже.
Сенсорные исследования показали снижение балльной оценки запаха и вкуса мяса буйволов при хранении, но нежность, текстура и сочность повышаются.
Таким образом, по результатам исследований был сделан вывод, что мясо буйволов сохраняет хорошее качество при следующих оптимальных сроках хранения: охлажденное до 4 дней при 4 ± 1 °C и 30 дней замороженное при -10 ± 1 °C.
Xiangli H., Rui L. и др. (2013) исследовали влияние электростатического поля высокого напряжения (ЭПВН) на процесс хранения и размораживания замороженной свинины [10]. Обработку замороженной свинины проводили с использованием электростатического поля при напряжении электродов 4, 6, 8 и 10 кВ. Установлено, что наиболее эффективна ЭПВН-об-работка мяса в температурном диапазоне от -5 до 0 °С.
Данный вид обработки позволяет значительно сократить продолжительность размораживания — повышение напряжения с 4 до 10 кВ позволило ускорить оттаивание мяса почти в 1,5 раза, снизить уровень общей обсемененно-сти мяса на один-два порядка при сохранении его качества. Через пять дней после размораживания уровень азота летучих оснований увеличился с 10,64 до 16,38 мг/100 г при обработке свинины напряжением 10 кВ, в то время как в контрольном образце повысился с 10,66 до 19,87 мг/100 г. Таким образом, воздействие ЭПВН перспективно для размораживания и хранения замороженного мяса.
Мясо, обработанное высоким давлением, сильно обесцвечивается, что крайне негативно воспринимается потребителями. Аргентинские ученые изучили
влияние высокого давления на показатели качества и безопасности говядины при замораживании. Сравнивали образцы m. longis-simus dorsi говядины, обработанные давлением 650 МПа в течение 10 минут при температуре 20 °C и -35 °C, и подвергнутые воздушной шоковой заморозке при -30 °C. Обработка высоким давлением как при 20 °C, так и при замораживании (-35 °C) способствовала снижению аэробных в 2log10 и молочнокислых бактерий в 2,4log10 раз соответственно. Цвет образцов говядины, замороженных при обработке высоким давлением и хранившихся при -18 °C в течение 45 дней, после размораживания соответствовал цвету свежего мяса, и был более интенсивным, чем у мяса, подвергнутого шоковой заморозке [11].
В Национальном научно-исследовательском институте животноводства Балица (Польша) проведены исследования, целью которых являлось изучение изменения состава и соотношение жирных кислот в телятине при длительном хранении при отрицательных температурах [12].
Образцы мяса отбирали от тридцати бычков в возрасте 90 дней, разделенных на 6 равных групп, рационы кормления, которых отличались источниками жира: льняное и рапсовое масло, рыбий жир и т.п. После убоя исследовали жирнокислотный состав образцов мяса, охлажденного и хранившиеся в течение 24 часов при 2 - 4 °С и замороженного при -18 °С и хранившегося в течение трёх месяцев. Анализ замороженных образцов телятины показал снижение суммы всех жирных кислот по сравнению с охлажденным мясом. Наиболее заметно, примерно на 15%, сократилось содержание пальмитолеиновой кислоты (C16:1), что согласуется с исследованиями de Pedro и др. [13], которые сообщили о снижении уровня C16:1 в образцах свиного подкожного жира после 32 месяцев хранения в замороженном состоянии. В замороженном мясе не отмечено снижения уровня ПНЖК, которые являются особенно чувствительными к окислительным процессам. Напротив, на-
№ 3 июнь 2013 ВСЁ О МЯСЕ
45
блюдается тенденция к более высокому содержанию олеиновой, линолевой, эйкозапентаеновой, докозагексаеновой кислот.
Ряд авторов изучал влияние многократного замораживания-размораживания на качество мяса.
Органолептическая оценка качества мяса буйволов, образцы которого упаковывали под вакуумом и замораживали при -18 0С в тече-
ние пяти дней, а затем размораживали при температуре 4 °С в течение одного дня с повтором четырёх циклов, показала значительное ухудшение цвета и запаха мяса
[14].
К HanenianandG.S. и М^а1 установили значительные потери влаги в говяжьем фарше после трех циклов замораживания-размораживания, однако усилие сдвига су-
щественно неизменилось [15].
Многократное замораживание и размораживание мяса способствует увеличению содержания карбонильных соединений, вызывает обесцвечивание мяса и разрушает структуру и функциональность миофибрилл белка [16]. Контакты:
Наталья Анатольевна Горбунова +7(495)676-9317
Литература
1. Yang Xu, Ji-Chao Huang, Ming Huang, Bao-CaiXu, and Guang-Hong Zhou The Effects of Different Chilling Methods on Meat Quality and Calpain Activity of Pork Muscle LongissimusDorsi // J. of Food Science. 2012. Vol. 71. №. 1.
2. PikeM.M, RingkobT.P, BeekmanD.D, KohY.O, GerthofferW.T. Quadratic relationship between early-post-mortem glycolytic rate and beef tenderness // MeatScience. 1993. 34:13-26.
3. Joo S.T, Kauffman R.G, Kim B.C, Park G.B. The relationship of sarcoplasmic and myofibrillar protein solubility to colour and water-holding capacity in porcine longissimus muscle//Meat Science, 1999, 52:291-7
4. M.M. Farouk et. al. Initial Freezing Temperature Rises With Rise In Meat pH: The Implications // 56th International Congress of Meat Science and Technology. 2010. Jeju, Korea. D042
5. Petrovic L., Grujió R., Petrovic M., Definition of the optimum freezing rate-2. Investigation of the physico-chemical properties of beef m. longissimusdorsi frozen at different freezing rates // Meat Sci., 1993.33. 319-331.
6. Jerilyn E. Hergenreder The Effects of Freezing and Thawing Rates on Tenderness and Sensory Quality of Beef Subprimals // Theses and Dissertations in Animal Science, University of Nebraska. 2011, 144 р.
7. K.W.Farag et al. Effect of low temperatures (-18° С to +5°С) on the texture of beef lean // Meat Science. 2009. 81. P. 249-254.
8. Martín M.J., Sanabria C., López M.3, Gutierrez, J.I., Andrés, A.I. Effect of prolonged freezer storage on physical-chemical and sensory quality of Serratusventralis muscle (presa.) from Iberian pig // 57th International Congress of Meat Science and Technology. 2011. Ghent, Belgium. P324.
9. G. Kandeepan, S. Biswas Effect of Low Temperature Preservation on Quality and Shelf Life of Buffalo Meat // American J. of Food Technology. 2007. 2: 126-135.
10. Xiangli He, Rui Liu, Satoru Nirasawa, DejiangZheng, Haijie Liu Effect of high voltage electrostatic field treatment on thawing characteristics and post-thawing quality of frozen pork tenderloin meat // Journal of Food Engineering (March 2013). 115 (2). P. 245-250
11. Pedro P. Fernándeza, Pedro D. Sanza, Antonio D. Molina-Garcíaa, Laura Oteroa, BérengéreGuignona, Sergio R. Conventional freezing plus high pressure-low temperature treatment: Physical properties, microbial quality and storage stability of beef meat // Meat Science. 2007. Vol. 77. Issue 4. December. P. 616-625.
12. M. Zymon, J. Strzetelski, H. Pustkowiak, E. Sosin Effect of freezing and frozen storage on fatty acid profileof calves' meat // Pol. J. Food Nutr. Sci. 2007. Vol. 57. No. 4(C). P. 647-650.
13. De Pedro E., Murillo M., Salas J., Peña F., Effect of storage time on fatty acid composition of subcutaneous fat.Unpublished work, supported by CEE (Project n.800-ct90-0013), 1999.
14. Sen, A.R., Sharma, N. Effect of freeze-thaw cycles during storage on quality of meat and liver of buffalo // Journal of Food Science Technology. 1999. 36: 28-31.
15. R. Hanenian, G.S. Mittal Effect of freezing and thawing on meat quality // Journal of Food, Agriculture & Environment, 2004, Vol.2 (3&4): 74-80.
16. Xia, X. F., Kong, B. H., Liu, Q., Liu, J. Physicochemical change and protein oxidation in porcine longissimusdorsi as influenced by different freeze-thaw cycles // MeatScience. 2009. 83. 239-245.
