автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.14, диссертация на тему:Разработка технологии криогенного замораживания мяса ягнят каракульской породы

РГ6 ом 1 9 НОЛ 1993

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

На правах рукописи

ИЛЬЯСОВ УМНРБЕК ИЛЬЯСОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КРИОГЕННОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ МЯСА ЯГНЯТ КАРАКУЛЬСКОЙ ПОРОДЫ

Специальность 05.18.14 — хранение и холодильная технология пищевых продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва НШ

Работа выполнена в Московской государственной академии прикладной биотехнологии.

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор Венгер К. П.

Научный консультант — кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Мазуренко Н. П.

Официальные оппоненты: — доктор технических наук,

профессор Большаков А. С. кандидат технических наук, старший научный сотрудник Куликовская Л. В.

Ведущее предприятие — Главное управление мясной

и молочной промышленности Министерства сельского хозяйства республики Казахстан

Защита диссертации состоится « ^.. ^^_ 1993 г.

в у у » часов на заседании специализированного Совета 063.46.01 при Московской государственной академии прикладной биотехнологии по адресу: 109818 Москва, ул. Талалихина, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАПБ.

Автореферат разослан «

1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, к. т. н., доцент

А. Г. ЗАБАШТА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Растущий дефицит животвдго белка на земной шаре остро выдвигает задачи расширения мясных ресурсов. Заметное увеличение мясных ресурсов возможно за очет использования мяса ягнят каракульской породы. Оообенно это эффективно для Казахстана и стран Средней Азии, где общая.численность каракульских овец превышает 15 млн.голов.

Известно, что ягнята каракульской порода выращиваются с целью получения каракульской шкурки. Оставшаяся мясная часть тушки в большинстве случаев в силу различных причин направлялась на выработку технической продукция на мясокомбинаты.

Большая научная проработка по данной проблеме была выполнена А.С.Большаковым, С.А.Жарич, доказавшими возможность н экономическую эффективность изготовления мясных изделий из мяса I... 7-дневных ягнят каракульской породы. Однако использование мяса ягнят кар акул ьо-жой порода на пищевые цели до настоящего времени не нашло практичео-юго применения в основном из-за значительной отдаленности таких хозяйств от мясоперерабатывающих заводов, а также отсутствием эффективного холодильного оборудования, способного в короткий период маооово-го забоя (около месяца) сохранить сырье для последующей транспортировки в места потребления.

Анализ научно-технической информации показал, что перспективен в этих условиях криогенный метод заморажиианвя с использованием многозонной азотной системы. Твкая система позволяет сократить раоход жидкого азота за счет использования температурного потенциала газообразного азота. Основными же преимущестлами данного метода замораживания являются: малая продолжительность процесса, сохранение качества продукта и иинимапьнне потери его массы за счет усушки без применения специальных упаковочных материалов. Казахстван яапяетоя наиболее перспективным регионом в-плана использования жидкого азота для замораживания пищевых продуктов, что обусловлено наличием значительных мощностей производства жидкого азота. Использование криогенного метода позволяет о малыми капитальными затратами организовать в местах выращивания овец каракульской порода быстрое замораживание мяса ягнят и последующую транспортировку замороженного сырья авторефрижераторами на ближайший мясокомбинат.

В овязи о вышеизложенным, весьма акту а лигой являетоя задача, связанная с разработкой научных основ и технологии криогенного заш-

раживания мяса ягнят каракульской порода о использованием многозонной азотной системы.

Цель работы. Разработать технологию холодильной обработки мяса ягнят каракульской порода, предусматривать дм быстрого замораживания криогенный метод и обеспечивающую заданный уровень качества продукта.

0снов1ме задачи работы. Поставленная цель определила следующие задачи работы:

- разработать и создать экспериментальный стенд для проведения исследования процеоса замора.-щвания мяса ягнят каракульской породи криогенным методом с использованием многозонной азотной систеш;

- провести экспериментальные исследования для определения основных показателей процесса замораживания мяоа ягнят криогенным методом;

- изучить влияние криогенного метода замораживания и последующего низкотемпературного хранения на основные показатели качества мяса ягнят;

- предложить основные принципы конструктивного оформления многозонного азотного аппарата для быстрого замораживания мяоа ягнят;

- разработать технологию криогенного звмораживанпя мяоа ягнят каракульской порода о использованием многозонной азотной система.

Научная ;;овизкп. Впервые теоретически обосшвана целесообразность применения технологии холодаигыюй обработки мяса ягнят каракульской порода с использованием криогенного метода 1Ш базе жидкого азота. Предложены принципы ее конструктивного оформления.

Определены основное показатели процесса замораживания полуфабрикатов из мяса ягнят каракульской породы биогенным методом с использованием трохзоккой азотной онстемы, включающей зону предварительного охлаждения параш азота, зону замэршкивапкя жидким азотом и зону ва-равниваюя температуры по толщине продукта парами азота.

Выявлены количественные и качественные закономерности изменения физико-хиюгюских, структурно-мехвкических, микробиологических и ор-ганолептичосккх показателей качества мяса 3 и 5-суточных ягнят каракульской породы, а также оценена его пищевая ценность в зависимости от исследуемых методов замораживания (криогенный, воздушный) и продолжительности хранения в замороженном виде.

Практическая ценность. Разработаны режима и принципы рациональной организации процесса замораживания полуфабрикатов из мяса ягютг

жидким азотом о использованием трехзонной системы.

Разработано техническое заданна на многозонный азотный аппарат производительностью 250 кг/ч для замораживания мяса ягнят.

Разработана технология холодильного консервирования moa ягнят каракульской порода, предусматриваювдя использование криогенного трехзонного аппарата.

Предложена схема линии производства быстрозамороженных полуфабрикатов из ягнят каракульской порода на базе азотного морозильного аппарата, пресса механической обвалки, авторефрижератора с азотной системой охлаждения.

Реализация результатов работы. На основании технического задания Коломенским станкостроительным заводом (г.Коломна, Шоково кой области) разработана рабочая документация и изготовлен опытно-промышленный образец азотного морозильного аппарата (AMA), производительностью 250 кг/ч для замораживания мяса ягнят.

Разработаны ТУ и ТИ на опытную партию быстрозамороженных криогенным методом полуфабрикатов из мяса 3 и 5-суточннх ягнят каракульо-кой породы. Разработанная технология апробирована в условиях совхоза "Аралъск" Аральского р-на, Кзыл-ОрданскоЙ области (Казахстан).

Апробдция работы. Основные положения диссертации обсуждены и одобрены на республиканском семинаре "Использование соевых белков в производстве колбасных изделий и применение жидкого азота в заморозке мясопродуктов" (г.Актюбинск,1992г.), на кафедре "Холодильная техника" fíTAIffi.

Публикации. По материалам диссертации опубликована одна статья) две - приняты к публикации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выьодов, списка литературы и приложений. Работа изложена на страницах основного текста, содоржит 2? рисунков и 14 таблиц. Список использованной литературы включает 104 наименований, в том числе 40 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы, цель и задачи ее решения.

В первой главе приведен анализ опубликованного материала по данной проблеме. Отмечена возможность увеличения мясных ресурсов за счет использования мяса ягнят каракульской породи. Особенно это эф|«ктинно

для Казахстана и Средней Азии, где общая численность каракульских овец превышает 15 млн.голов, что составляет более 10% всего поголовья овец.

Обоснованы преимущества использования дм холодильного консервирования мяса ягнят в местах их переработки криогенного метода о применением многозонной азотной системы.

Проведенный анализ информационного материала позволил сформулировать цель работы и задачи исследований.

Во второй глапр дается описание технических средств и методики проведения исследований. Для исследования прошсса замораживания мяса ягнят о использованном многозонной азотной системы на кафодро "Холодильная техника" МГАПБ был создан экспериментальный стенд, принципиальная схема которого дана на рио.1.

Основным элементом стенда является теплоизолированный туннель, состоящий из трех зон. Первая зона (I) - зона предварительного охлаждения, вторая (П) - зона орошения жидким азотом, третья (Ш) - зона выравнивания температуры по толщине продукта парами азота.

Лам сравнительных исследований использовался воздушный метод замораживания, традиционный для отечественной практики. Замораживание образцов в потоке воздуха осуществляли па экспериментальном стенде, установленном на кафедре "Холодильная техника" МГАПБ.

Объектом исследования служили натуральные полуфабрикаты из тушек 3 и 5-оуточных ягнят: лопаточная часть толщиной 16...18 мм в тазобедренная - 24...30 мм. Начальная температура продукта (36+2)°С.

Основным экспериментальным материалом при исследовании процесса замораживания служили кривые изменения температуры по толщине продукта от времени - термограммы процесса, которые получаля о помощью хро-мель-юпелевих термопар, подключенных к автоматическому электронному потенциометру КСП-4 со шкалой от 40 до -200°С.

С помощью полученных термограмм определяли такие основные показатели процесса, как продолжительность и скорость замораживания. Рао-считывалн значение средней (Ы ) скорости процесса в соответствии о рекомендациями Международного института холода (ШХ), хак отношение минимального расстояния между поверхностью и термическим центром к промежутку времени достижения температуры на поверхности 0°С в термическом центре на ДО°С ниже криоскэпической. При этом считали, что термический центр находится ¡ш глубине, равной половине толщины продукта.

РиоЛ. Принципиальная схема экспериментального стенда замораживания образцов криогенным методом

I - теплоизолированный туннель; 2 - вентилятор; 3 - матерчатая шторка; 4 - жидкостной коллектор азота с форсунками; 5 - блок термопар в продукте; 6 - поддон о продуктом; ? - трубопровод кидюго азота; 8 - ведомый барабан; 9 - соленоидный вентиль; 10 - алектроконтактшй манометр; II - сосуд Дьюара АДС-15; 12 - нагревательный элемент; 13 - самопишущий потенциометр КСП-4 для регистрирования процесса замораживания в продукте; 14 - регулятор напряжения, подаваемого на нагревательный элемент; 15 - самопишущий потенциометр КСП-4 для регистрации температуры на выходе из аппарата (Т6) и в центре зоны предварительного охлаждения (Т?); 16 - регулятор напряжения, подаваемого на вентилятор; 17 - выпрямитель напряжения; 18 - трос; 19 - ведущий барабан; 20 - редуктор; 21 - двигатель постоянного .. тока; 22 - муфта; 23 - сиотема отвода паров азота в атмосферу.

Криостопическая температура ( {. ^ ) мяса ягнят каракульской породы определена методом дифференциальной сканирующей калориметрии Е.Е.Ковтуновым на специальном стенде, установленном на кафедре "Холодильная техника" МГАПБ ( £ „_ - -1,5°С).

За продолжительность замораживания ( 6 ) принимали время достижения среднеобъемной температуры ¿¿г » -18°С продукта, которую определяли графическим интегрированием кривых температурного поля, построенных не базе полученных термограмм процесса.

При проведении качественных исследований объектом служили 3 и

5 суточные тушки каракульских ягнят. Убой проводили на поточно-механизированной линии в условиях совхоза "Куван-Дарья" Кармангиевского р-на Кзыл-Ордонской области (Казахстан).

После снятии шкуры с ягнят и освобождения от внутренностей тушки подвергали разделке с выделением тазобедренной, лопаточной и спино-реберной частей. Полученные полуфабрикаты подвергали замораживанию криогенным методом. Контролем служили образцы, замороженные воздушным методом при температуре воздуха -30°С и скорости его движения 3...4 м/с.

После замораживания часть образцов подвергалась исследованию, а остальные упаковывали в полимерную пленку и хранили при температуре -18°С. Анализ опытных образцов нроволили перед и после замораживания, а также в процессе холодильного хранения. Перед исследованиями образцы подвергали размораживанию при температуре (0,..4)°С в течение 24 ч.

Для оценки свойств исходного сырья и на всех этапах его холодильной обработки определяли следуввде показатели: массовые доли влаги, балка, жира, золы, величины рН, микробиологическую обсеменешюсть, аминокислотный состав - по общепринятым методикам; водосвязывающую способность - методом Р.Грау, Р.Хамма; интенсивность окраски - на приборе "Хакдер Даб" Д-25; структурно-механические показатели - на приборе "Инотрон" Ц-Ц40; содержа гае витаминов: В2 - рибофлявиновым методом, РР - роданбромиддаш методом; потери массы продукта при размораживании я варке весовым методом; микроструктуру мышечной ткани - гистологическим методом; оргаюлептические показатели - по 5-балльной шкале.

В третьей главе рассматриваются результаты процессных и качественных исследований млев ягнят каракульской породы, замороженных криогенным в, для сравнения, воздушны методами.

Первый атап работы связан о исследованием процесса замораживания полуфабрикатов из шюв 8 я 5-дпевных ягнят в мкогозоиной азотной системе.

На рис.2 показана одна из экспериментально полученных термограмм процесса замораживания о использованием трехзонной азотной системы полуфабриката из тушек ягнят каракульской породи, а на рис.3 - график изменения среднеобъемной температуры ( ¿у ) по времени. На базе полученных термограмм процесса и графических зависимостей ¿х/~ рассчитана средняя скорость замораживания образцов и определена продолжительность процесса по зонам и общая (табл.1).

Таблица I

Основные показатели процесса замораживания полуфабрикатов из тушек ягнят каракульской порода в трехзонной азотной система

Полуфабрикат ! 1 1 Толщша, I Н, мм ! ! ( Продолжительность процесса ^ . мин I { П | 111 1 Обман зона зона " зона ' ¡Средняя скорость ! замораживания, | а/ср.-тв.м/с

Из лопаточной 16 9 2 4 15 12,1

части тушки

18 13 3 4 20 11,1

Из тазобедренной части тушки 24 30 16 18 3 3 3 3 22 24 9,8 8,4

Исследования показали, что шогозоиная азотная система обеспечивает величину скорости замораживания полуфабрикатов толщиной 16...30 мм на уровне (8...Ю'Ю^м/с, что свидетельствует о быстром процессе замораживания. Для сравнения: замораживание в потоке воздуха о температурой -30°С и скоростью циркуляции 4 м/с полуфабрикатов из мяса ягнят толщиной 30 ш характеризуется продолжительностью процесса 66 мин и скоростью замораживания - 4,3'10""®м/с.

Следующий этап исследований связан с определением качественных изменений мяо а ягнят каракульокой порода в зависимости от метода замораживания и длительности дальнейшего холодильного, хранения.

При восцедовднии Физдо-^ю.здчврких показателей качества мяо а ягнята важным показателем является изменение величины рН, которое может служить контролем автолитичеокшс изменений на этапах технологический и холодильной обработки туш ягнят.

Ввиду отсутствия в литературе данных об изменении ве.тичлны рН

для исследуемого вида мяса, была поставлена серия опытов' гтс оярйдвле-

Ряо.2,Термограмма процесса замораживания о использованием многеэонюи азотной • системы полуфабрикатов толщиной Н-18 мы на лопаточкой части 3-суточгаис тушек ягнят каракульской порода

40

20

О

зо

N

8 №

Рио.З, Изменение среднеобъемной температуры

по зонам при замораживании в мкогозонной азотной системе полуфабрикатов толщиной Н«18 мм из лопаточной части 3-е уточни* тушек ягнят каракульской порода

нию данного показателя в первые часы после убоя тушек ягнят (табл.2).

Таблица 2

Изменение физико-химических показателей мяса ягнят в зависимости от времени после убоя

Показатели ! ^следуемые части уушея ягнят после убоя, мин._

45_| 120

! ? ' i тооллйтгпои- - « -

тазобедренная Т----- ------------ j лопаточная ¡тазобедрен-! ная j лопаточная

Величина рН 6,41+0,03 6,48+0,04 5,92+0,09 5,87+0,04

Потери массы продукте при варке, % ' 22,0+0,31 25,0+0,26 26,2+0,33 28,1+0,25

Напряжение ореза, Ю4Па 10,64+0,18 10,57+0,21 17,аз+о,зг 18,19+0,28

Для мяса ягнят в первые часы после убоя наблюдается интенсивное течение автолитических процессов, которое обеспечивает снижение величины рН ниже в,0 через 2 ч иосле убоя, когда температура тушки превышает 18°С. Таким образом, на замораживание поступают образцы ь>яса о интенсивно протекающими автолитическими изменениями, близкими к начальной стадии окоченения. При этом необходимо учитывать, чт 1 в момент замораживания и последующего размораживания мышечная часть лепится на кости и но отделяется от нее. Анализируя полученные данные, можно пред положить возможность исключения возтшювения отрицательных явлений "холодового сокращения" при последующем бистром замораживании образцов.

В проведенных исследованиях не было получено достоверной разницы в определяемых показателях в зависимости от возраста и чаотей тушек яг ¡шт. Поэтому в табл.2 приведены средние данные физико-химических показателей мяса ягнят. Одновременно в процессе эксперимента были определены величины потерь массы при тепловой обработке образцов и жест • кооти (величина напряжения среза) мяоа (табл.2).

Величина потерь массы зависела от момента взятия образцов на исследования и была наименьшей (22...25)$ для образцов, сваренных спуотя 45 мин после убоя, в то время как в образцах, сваренных спуотя 120 мин, эта величина достигла (26...28)^. Минимальная жесткость была установлена у образцов через 45 мин после убоя независимо от возраста ягнят. Впоследствии величина напряжения среза увеличивалась в 1,?раза, такай независимо от возраста и части исследуемой тушки ягнят.

Результаты исследований физико-химических показателей мяса 3 и 5-суточни* ягнят каракульской породы, предварительно замороженных поздуш-

иым и ¡фиогенкым методами и подвергнутых длительному холодильному хранению, представлены в табл.3 и 4,

Не было установлено разницы в значениях рН в зависимости от исследуемых методов замораживания для образцов, независимо от возраста и частей тушек ягнят. В процессе холодильного хранения до 6 мес наблюдается увеличение величины рН, особенно после I мес хранения. В дальнейшем наблюдается постепенное увеличение рН независимо от методов замораживания, возраста и частей тушек ягнят.

Скорость процесса и, следовательно, метод замораживания оказывает существенное влияние на водоудерживающую способность мяса. В исходном состоянии величина этого показателя для лопаточной и тазобедренной частей составила: для 3-х суточных ягнят -й66,41? и 65,31^, а для 5-суточкьх - €6,57 и 66,1855, соответственно.

Замораживание лопаточной и тазобедренной частей 5-суточных тушек ягнят воздушным методом уменьшает водоудерживающую способность на 11,4 и 11,5%, соответственно. При замораживании же криогенным методом изменение этого показателя составило 10,6 и 10,относительно исходного значения. Установленная направленность сохраняется независимо от исследуемого возраста ягнят и частей тушек.

Из приведенных в табл.3 и 4 данных следует, что значения величины жесткости мяса, замороженного криогенным методой, меньше по сравнению с мясом, замороженным в потоке воздуха.

Полученные тенденции зависимости от исследуемых методов замораживания водосвязывагхдей способности и жесткости мяса согласуются с результатами потерь мясного сока при размораживании мяса.

Наибольшие изменения в определяемых |изшю-химических показателях {табл.3 и 4) наблюдаются на первых этапах хранения продукта. В процесса дальнейшего холодильного хранения явно выражена направленность увеличения водосвязываюжей способности исследуешх образцов с сохранением зависимости от метода замора.тивтгия. В процессе хранения замороженного мяса наблюдается уменьшение жесткости мяса. Так, к шести месяцам хранения для лопаточной и тазобедренной частей тушек 5-суточных ягнят, замороженных воздушным методом,, уменьшение жесткости составило 68 а 61,2%, соответственно, относительно исходной величины. А для аналогичных образцов, замороженных криогенным методом, к длиному сроку хранения это уменьшение составило 5?,6 и Ы%, Полученные данные согласуются с выполненной органолепткческой оценкой продукта.

В данных исследовпииях использован метол объектипного измерения цвета мяса ягнят на приборе Хаитера (табл.5). Показатель цвета различ-

Физшго-хжшчзскиэ показатели мяса 5-суточянх тупек ягнят каракульской породы в зависимости от метода замораживания я продолжительности холодшц.ного хранения

Таблица 3

Показатели Исследуемые частя тушэк После валял замораак-метоаом Р а в е я и е, м е с.

ягнят криогенным!воздушным I ! 4 ■ 6

1 1 3 а м она жива н и е, м е Т 0 д 0 м

! ( крИОГеН- ЕНМ !эоздуш-!ным ¡крлоген-!ным !воз дуй-. !ным криогенным !воздуш-. !ным

I.Связанная вода,? лопаточная 59,35 +0,41 58,86 ±0,37 61,20 +0,61 61,42 +0,50 62,63 +0,50 62,03 +0,38 62,92 +0,42 62,35 +0,36

к мясу тазобедренная 59,23 ¿0,32 58,45 ¿0,48 61,81 +0,33 61,30 ±0,40 62,82 +0,32 62,15 . +0,41 62,96 +0,38 62,40 +0,31

2.Ввлютна РЕ лопаточная 5,75 +0,03 5,78 +0,04 5,83 +0,04 5,85 +0,05 5,95 +0,04 5.56 +0,03 6,06 +0,03 6,08 +0,04

тазобедренная 5.ТС +0,04 5,79 ±0,03 5,80 +0,02 5,83 +0,02 5,93 +0,05 5. % • +0,04 6,05 +0,04 6,06 +0,03

З.Напряхзнка среза. лопаточная 11,39 +0,23 12,07 +0,32 7,22 41 9,06 +0,33 6,99 +0,32 8,15 +0,43 5,99 +0,32 7,17 +0,25

ГО^Па тазобедренная П,70 +0,28 12,33 +0,32 7,50 +0,21 9,18 +0,30 5,99 +0,31 7,35 +0,25 5,41 +0,28 6,57 +0,30

4.Потери массы про- лопаточная 0,60 +0,15 1,60 +0,18 0,72 ±0,24 1,65 ±0,12 0,75 +0,23 1,68 +0,30 0,78 +0,21 1,74 +0,31

дукта при размораживании,» тазобедренная 0,83 +0,18 1,72 +0,15 0,88 +0,22 1,80 +0,20 0,90 +0,25 1,86 +0,30 0,94 +0,20 1,88 +0,15

Таблица 4

Фюлзю-хюетчее кяе показатели няса 3-суточвнх тукек ягнят гарахульсгоЗ порода в заягсзмоста от метода закордудзаегя к щюдолхЕтельгоста юлолильяого храяаязш

Сокззателл Исследуемые части тузек После заморажи-затся методом I рая е н я е, и е 0.

ягнят криогенным еоздухным ! 4 ! 6

3 а м о р а ж ивэн 7! е, мет 0 Д 0 м

криогеа-яым зездуп- (криогенным 1ным !зоздуш- ! криоген-!яым !ным .'воздуш-!ным

I.Связанная вода,* лопаточная 59,13 +0,38 58,72 +0,33 61,72 +0,32 61,23 +0.41 62,25 +0,33 61,83 +0.42 62,78 +0,42 62,03 +0,31

к мясу тазобедренная 59,22 ±0,32 58,63 +0.41 61,82 +0,45 61,35 +0,38 62,45 +0,44 61,90 +0,40 62,83 +0,42 62,21 +0,35

2,3елячияа РН . лопаточная 5,78 +0,03 5,80 +0,04 5,82 +0,04 5,83 +0,03 5,92 +0,04 5,94 +0,03 6,08 +0,04 6,об +0,03

тазобедренная 5,80 ^0,05 5,88 +0,04 5,82 +0,03 5,86 +0,04 5,96 +0,03 5,92 +0,04 6,02 +0,05 6,04 +0,04

3.Напряжение среза. лопаточная II, 67 +0,31 12,39 +0,28 7,60 +0,30 8,15 £0,34 7,24 +0,31 7,87 +0,23 5,18 +0,30 6,74 +0,25

Ю^Па тазобедренная 11,52 +0.25 12,28 +0,32 7,55 +0,38 3,85 +0,41 6,64 +0,40 7,87 +0,28 6,04 +0,28 6,94 +0,36

4.Потери массы лопаточная 0,85 +0,15 1,64 +0,12 0,82 +0,18 1,58 +0,20 0,83 +0,18 1,65 +0,21 0,96 +0,18 1,80 +0,23

продуете яря размораживании,? тазобедренная 0,78 ♦0,20 1,56 +0,13 0,80 +0,15 1,68 +0,22 0,81 +0,14 1,70 +0,20 0,88 +0,15 1,72 +0,18

ных частей тушек ягнят представлен как сочетание таких составляющих спектра цвета, как светлость, розовость и желтизна.

Полученные экспериментальные данные показывают, что вдет мяса от различных частей тушек ягнят зависит от метода замораживания. Образцы, замороженные в азоте, получили более высокие значения составляющих спектра вдета мяса по сравнения о образцами, замороженными в потоке воздуха.

Таблица 5

Изменение цвета мяса 5-оуточных тушек ягнят в зависимости от метода замораживания и продолжительности холодильного хранения

Продолжи-Шотод за- ШсоледуомжзЮпектр цвета тпстей тушек ягнят твльпоатъ!моряжшзания!части тушок? по составляюпш {усл.вд.)__

мес"вНИЯ'!_[ пгия'г ; свотлость ¡.розовость | желтизна

I Криогенный лопаточная 42,60+0,41 10,30+0,41 9,12+0,33

тазобедренная 42,88+0,40 10,65+0,25 9,26+0,28

Воздушный лопаточная 41,63+0,38 9,52+0,33 8,13+0,42

тазобедренная 41,46+0,25 9,60+0,41 8,96+0,31

4 Криогенный лопаточная 40,98+0,43 10,15+0,31 9,63+0,21

тазобедренная 40,63+0,41 10,11+0,33 8,88+0,33

Воздушный лопаточная 38,24+0,35 6,15+0,32 7,12+0,34

тазобедренная 30,53+0,28 8,3610,32 7,20+0,42

6 Криогенный лопаточная 39,6510,33 9,73+0,35 8,16+0,32

тазобедренная 40,03+0,40 9,86ч0,28 8,20+0,23

Воздушный лопаточная 36,68+0,32 7,48+0,41 7,22+0,43

тазобедренная 36,85+0,31 7,74+0,34 7,32+0,42

Быстрое заморажшчниа в азоте обеспечивает образование мелких кристаллов льда, что подтверждено проведенными гистологическими исследованиями, которые интенсивно рассеивают свет и мясо в замороженном состоянии характеризуется светло-розовой окраской, которая сохраняется в течение 6 мрс холодильного хранения, а такте после размораживании.

Проведанные гистологические доследования совместно с В.Н.Пис-менской (МГАПБ) Показали, что в изучаемых препаратах мышечюй ткани ягнят (независимо от возрастай анатомического расположения мышц), взятых на исследование в конце линии опуотя 45 мин после убоя, мышечные волокна расположены пучками, плотно пролегающими друг к другу. В пучках встречаются единичные или целые группы гофрированных волокон. В то же время соседние прямив волокна выглядят набухшими, что свидетельствует об их расслабленном состоянии и о начальном этапе посмертного сокращения. Длина сариамера составила 1,81-1,95 мкм и не зависит от возраста и анатомического расположения мышц. Такая дайна структурной единицы мышечного волокна исследуемых ягнят близка к взрослому животному, т.е. сократительный аппарат мышечных волокон, по всей ви-дишсти, достиг функциональной зрелости. Разница в гиотокартине исходного сырья в зависимости от возраста визуально не выявляется. В дальнейшем при описании Динамики структурных изменений в процесое холодильной обработки мышечной ткани ягнят дается обобщенная картина без разбивки по возрасту и анатомическому расположению мышц.

После замораживания криогенным методой и последующего размораживания значительных изменений гистоструктуры мышечной таави ягнят не наблюдалось. Статистически достоверного уменьшения длины саркомеров не установлено (1,85 мкм). Кристаллизации влаги происходит внутри мышечных волокон.

Исследование, подвергнутой замораживанию криогенным или воздушным методами, мышечной ткани ягнят и хранившейся в течение одного месяца показало, что в образцах волокна располагаются небольшими пучка ии, между которыми наблюдается пространство, связанное о некоторый ростом кристаллов льда при хранении. Толщина волокон снизилось, очевидно, из-за потерь влаги в процессе холодильной обработки. Длина саркомеров мышечного .волокна практически достигла исходного значения к составила (104,3...118,4)2 для мяса, замороженного в потоке воздуха > (91,?..«ЮВ,8)* - в азоте.

По мере увеличения срока хранения до 4...6 мес в исследуемых образцах установлено продолжение автолитических- процессов. Длина сарко-ыера к 4 мао хранения достигла 118. ..119? от исходного значения дам образцов, замороженных воздушным методом. Для образцов, замороженных крвогеюшм ывтодо», к данному периоду хранения длина оарномера мышечного волокна составила 131...128Л от исходного значения, что говорит о начале процесса окоченения.

Таким образом, выполненные гистологические исследования показали преимущество в структурных изменениях мышечной ткани ягнят, замороженных криогенным методом, что нашло свое отражение в меньшей дегидратации мышечных волокон как сразу после замораживания, так и в процессе 6-ти месячного холодильного хранения. Не было установлено разницы в течение автолитических процессов в мясе ягнят в зависимости от метода замораживания и продолжительности хранения, что согласуется о выполненными физико-химическими исследованиями.

Проведена микробиологическая оценка исследуемого продукта совместно с С.В.Нецепляевым (МГАПБ). Результаты исследований представлены в табл.6.

Таблица 6

Содержание общего количества микроорганизмов в образцах мяса 3 и 5-суточкых тушек ягнят в зависимости от метода замораживания и продолжительности холодильного хранения

Метод за- ¡Исследуемые! Количество

мораживания!части тушек!_

! ягнят !до замора-] ! ¡живания !■ _I_¡(исходное)!

микроорганизмов в I г продукта

при холодильном хранении, мес

!

4

!

Т

Криогенный лопаточная М 5,3* 10

П 2,4'ЮЕ

тазобедренная

м 1,2-ю;

П 3,6-ю!

Воздушный лопаточная М 5,3'10

П 2,4-10 М 1,2-10® П 3,6-юг

тазобедренная

5

2.8-Ю3

1.9-Ю4 5,2-Ю3 2,8' 104

4.0-Ю4

2.1-Ю5 8,8-Ю4 3,4-Ю5

2,2* КГ

1.3-Ю3 4,1-Ю2 1,6- ГО3 2,6'ГО3

7.4-Ю4 6,2'Ю3 5,0'10 4

0,7-10' 0,8' ЛГ 2,6 '102 1,2-Ю2 1,8-Ю3 2,8-Ю4 5,1* 103 3,0-10

4

Примечание: М - меэоФилн; П - психрофили.

Одним из Акторов, влияющих на качество мяса в процессе холодильной оорзботки, является первоначальный уровень микробной обсеме-ненности продукта. Сразу после убоя в лопаточной части тушек ягнят содержалось аэробных бактерий мезофилыкж группы 5,3'Ю4, психрофи-лов - 2,4'105ГОЕ/г. В тазобедренной части до замораживания содержалась аэробных мезофмлышх бактерий 1,2*Ю5 и 3,6*10°ЮЕ/г психрофилов.

Замормживпние мышечной ткани криогенным методом,по сравнению с воздушным, приводит к значительному уменьшению общего с о держания бзк-

терий. Результаты исследований свидетельствуют об ингибирующем действии криогенного метода замораживания на развитие и рост аэробных бактерий мезофильной и психрофильной групп микроорганизмов.

При изучении видового состава микро$шоры замороженных образцов не было установлено влияние метода замораживания. В процессе хранения предварительно замороженных образцов криогенным и воздушным методами не было выявлено бактерий группы кишечных палочек, сальмонелл, бактерий рода /У о/с-и & , сульфитредуцирующих шюстрздий.

Исследуемые образцы мяса ягнят каракульской породы после 6 мес холодильного хранения, предварительно замороженные криогенным и воздушным методами, отвечали санитарно-микробиологическим требованиям по микробиологическим и органолепткческим показателям.

Следующий этап исследований связан с дпредедением пищевой ценности мяса ягнят каракульской порода. В реферате приведены данные по пищевой ценности одного из исследуемого возраста ягнят каракульской порода, а именно - 5-ти суточного. Падевая ценность характеризуется прежде всего химическим составом исследуемого продукта, подвергнутого эамэражисанию, хранению в замороженном виде в размораживанию (табл. 7).

Образцы мяса ягнят, замороженные фиогешшы методом, содержат большее количество влаги, по сравнению с аналогичными образцами, замороженными воздушным методом. Установленная разница в количеотве влаги согласуется с данными потерь мясного сока при размораживании (табл.2). Исследуемые образцы характеризуются достаточно высоким содержанием белковых веществ (до 20?); содержание жира - незначительно (до 1,6*).

Полученные экспериментальные данные, а также сопоставление их о данными других исследователей, дают основание считать, что мясо ягнят 3 и 5 суточного возраста каракульской порода может быть отнесено к наиболее качественным видам мяса, такому как мясо птицы, используемом в детском и диетическом питании.

Наряду о химическим составом для оценки пищевой ценности мяса ягют определялись содержание витаминов и его минеральный состав (табл.7). Не установлены различия в минеральном составе мяса ягнят в зависимости от метода замораживания, возраста и частей тушек исследуемых ягнят. Содержание токсичных микроэлементов также не зависит от возраста и метода замораживания в не превышает уровень предельно-допустимых количеств элементов (ПДК) в мясопродуктах. Исследованное млсо агнлт незаыюиш от возраста и метода замораживания содержит в 16

Таблица 7

Основные показатели пищевой ценности мяса ягнят каракульской порода в возрасте 5-ти суток

Показатели

Метод замораживания

криогенный

воздушный

.Части туш ягнят

твзобедрек- лопаточ- твзобвдрен- лопаточ-

_аая_пая _над_¡ш_

Химический состав,Я

влага 78,18+0,28 78,26+0,31 77,68+0,33 77,67+0,41

белки 19,32+0,23 19,14^0,33 19,63+0,28 19,67+0,32

липида 1,52+0,02 1,60+0,03 1,68+0,03 1,66+0,02

зола 1,00+0,02 1,00+0,02 1,01+0,02 1,00 +0,01

Минералышй состав,мг/г (воздушно-сухое состояние)

К 13,62+0,30 13,51+0,24 13,41+0,31 13,44+0,28

Са 0,50+0,02 0,52+0,03 0,48+0,03 0,48+0,03

С1 0,62+0,30 3,60+0,20 3,32+0,20 3,42+0,30

Р 10,98+0,32 10,85+0,42 10,24+0,41 10,31+0,52

мкг/г(воздуш-ио-сухое состояние)

Ре 72,30+0,45 71,80+0,51 71,20+0,53 71,50+0,61

Си 4,00+0,20 4,10+0,20 3,90+0,20 3,90+0,30

?п 64,76+0,48 65,00+0,41 64,20+0,41 64,40+0,36

Токсич1ше элемента, мет/г (воздушно-сухое состояние)

Н? Р6 Сс( АЗ

Содергание витаминов, мг> Рибофлавяка (V

Никотиновая кислота (РР)

0,00510,002 0,004+0,001 0,005+0,001 0,004+0,002

0,23+0,03 0,1^0,01 0,23+0,02 0,25+0,03

0,04+0,02 0,03+0,01 0,04+0,01 0,04^0,02

0,018+0,001 0,015+0,002 0,018+0,002 0,018+0,003

0,20+0,01 0,19+0,02 0,17:+0,03 0,16+0,02

2,92+0,13

3,00+0,20 2,76+0,22

2,80+0,23

значительном количестве витамины В2 и РР. что согласуется со справоч-шми данными для мяса баранины.

Определение аминокислотного состава белка мышечкой ткани позволило получить более подробную информацию о пищевой ценности мяса ягнят каракульской породи, подвергнутого замораживанию, холодильному хранению и размораживанию (табл.8).

Таблица 8

Аминокислотный состав белка мяса 5-суточных ягнят после замораживания и 6 мес холодильного хранения (мг на 100 г продукта)

Аминокислоты Метод замораживания

_криогенный_воздушный_

Частц туш ягнят

тазобедренная лопаточная тазобедренная лопаточная

Незаменимые, в том числе 6630 66ТО 6585 6565

Валин 880 830 850 825

ИзолеЙцин 820 840 865 840

Лейцин 1350 I40Q 1250 1300

Лизин 1900 1830 1850 1780

Метионин 420 460 480 460

Трионин 810 880 860 880

Фенилаланин 450 430 430 460

Заменимые, в том числе

Алании 1100 1200 ИЗО 1100

Аргинин 1300 1300 1200 1450

Аспарагиновая к-та 2100 2000 2000 1930

Гистидин 770 750 780 810

Глутаминовая к-та 2720 2800 3000 2980

Пролин 7с0 750 720 710

Серия 720 770 730 705

Тирозин 630 620 650 610

Цаотки 260 230 240 285

Глтши 1295 1280 1200 1100

Общее количество аминокислот 11675 II700 1X650 II680

Исследования витаминного и аминокислотного составов мяса ягнят проводилась совместно с лабораторией -{»изико-хпмичрских методов контроля качества В1ШИИЗП (зав.лаб.С.Ю.Гельфант).

Не было установлено разншш по общему содержанию аминокислот между отдельными частями тушек исследуемого возраста ягнят. По количественному содержанию определяемых незаменимых аминокислот исследуемые мышцы ягнят находятся на достаточно высоком уровне.

Приведенные в табл.8 данные свидетельствуют, что по сумме незаменимых аминокислот пищевая ценность бел/л исследуемых образно» остается практически но одном уровне независимо от метода замораживания.

Мясо ягнят 3 и 5-суточного возраста, замороженное криогенным и воздушным методами и послп 6 мео хртмнил. оценивали оргтюлоптически в замороженном, размороженном и запеченном видах.

Образны, замороженные криогенным методом, представленные для оценки в замороженном виде, имели ровную, светло-розовую окраску поверхности. Для образцов, замороженных воздушным методом, характерен коричневый цвет поверхности, что снижало товарный вид продукта.

3 размороженном состоянии образцы, предварительно замороженные в потоке воздуха, имели тусклый, темно-красный цвет; образцы, предварительно -замороженные криогошшм методом, характеризовались светло-ро-аовым цветом и получили более высокие оценки.

Образцы запеченного мяса 3 и 5-суточннх ягнят, полученные из замороженного криогенным методом мяса, имели высокие вкусовые качества. Как тазобедренная, так и лопаточная части тушек ягнят были более нежными, сочными, по сравнению с аналогичным образцами, замороженными воздушны!,! методой.

Очевиден результат влияния высокой скорости замораживания, характерной для криогенного метода, которая обеспечивает меньшее разрушение и более полное сохранение структуры ткани, меньшие потери мясного сока при размораживании, а'вместе с ним питательных компонентой, потеря которых вызывает снижение вкусовых качеств мяса.

В четвертой гласе представлен материал практического использования результатов работы.

На основании полученного экспериментального материала разработана технология холодильной обработки мяса ягнят каракульской породы о использованием многозонного азотного морозильного аппарата. Новая технология предусматривает производство быстрозамороженной продукции из тушек I.. Л5-суточшсс ягнят и осуществляется в следующей последова-

тельности: изготовление порционных полуфабрикатов из тазобедренной и лопаточной частей тушек не позднее чем через I.. .1,5 часа после убоя; приготовление мяса мехобвалки из спинно-реберной части; расфаоовка мяса мехобвалки в лотки; замораживание порционных полуфабрикатов и мяса мехобвалки в трехзонном азотном аппарате; упаковка быстрозамороженных продуктов в пакеты из полимерной пленки; транспортирование в рефрижераторе, поддерживающем режим -18°С о последующим хранением на мясоперерабатывающем предприятии цри -18°С о целью их дальнейшей переработки.

На рис.4 дана схема расстановки оборудования непрерывной линии производства быстрозамороженных штучных мясопродуктов из тушек ягнят каракульской породы, включающая все вышеперечисленные технологические этапы.

Рис.4. Схема расстановки оборудования непрерывной линии производства мясопродуктов из тушек ягнят каракульской порода: I - стрела для спуска рам; 2 - ленточный конвейер; 3,5 - столы разделочные; 4 - преоо; 6 - скороморозильный аппарат; 7 - стол сортировочный; 8 - рефрижератор. «

Предложены принципы конструктивного оформления криогенного морозильного аппарата, которые совместно о основными положениями работы, воили в разработанное, при участии автора, техническое задание на мкогоаонкый морозильный аппарат производительностью 250 кг/ч для замораживания мяса ягнят каракульской породы. •

В основу конструкции аппарата заложен трехзонный принциш I -зона цродмрителыюго охлаждения ладами азота; П - зона замораживания жидким азотом; Ш - зона выравнивания температуры по толщине продукта

параш азота. В зоне предварительного охлаждения предусмотрена установка вентиляторов, обеспечивающих циркуляцию паров азота со скоростью не меньше 4 »л/o. На основании технического задания Коломенским станкостроительным заводом (Московская область) разработана рабочая документация и изготовлен опытно-промыиленный образец азотного морозильного аппарата производительностью 250 кг/ч (АМА-250). АМА-250 универсален: он может замораживать не только мясо ягнят, но и другие штучные пищевые продукты как животного, так и растительного происхождения. Предусмотрена возшжность компоновки аппарата АМА-250 на прицепе к машине вместе с цистерной жидкого азота (ЦТК~0,0) с целью транспортировки криогенного оборудования к месту убоя овец каракульской породы.

В настоящее время такое оборудование вместе о авторефрижератором создано и было транспортировано в апреле месяце 1993 года в совхоз "Аральок" Аральского района Кзыл-Ординской области (Казахстан), где заморожена опытная партия в 2,0 тонны мяса каракульчи.

Разработаны ТУ я ТИ на опытную партию полуфабрикатов из мяса 3 а 5-суточных ягнят каракульской породы.

Подана заявка на выдачу патента Российской Федерации на полезную модель: линия производства быстрозамороженных штучных мясопродуктов из туш I..,15-суточных ягнят.

О СЮ ВШЕ РЕЗУЛЬТАТУ РАБОТУ И ШВОДЫ

1. Теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность использования для замораживания мяса ягнят каракульской порода, в местах их выращивания, криогенного метода с использованием многозонной азотной системы.

2. На специальном стенде выполнены экспериментальные исследования и получены основные показатели процесса замораживания полуфабрикатов из тушек 3 я 5-даевных ягнят каракульской порода криогенным методом с использованием трехзокной азотной системы. Доказано, что исследуемая криогенная система обеспечивает величину скорости замораживания мясных полуфабрикатов толщиной 16...30 мм на уровне (8...12)ЧО"® м/с, что свидетельствует о быстроте процесса, позволяющем включать его в общую технологическую линию переработки данного продукта.

3. Исследовано влияние метода замораживания (криогенного, воздушного в качестве контроля) на изменение физико-химических, гистологических, микробиологических и органолептических показателей мяса 3 и 5-суточных ягнят каракульской породы после замораживания и в процеосе холодильного хранения.

4. Установлено, что замораживание криогенным методом на базе жидкого азота по сравнению о воздушным в силу высокой скорости процесса обеспечивает меньшие изменения структуры, водосвязывающей способности, величины напряжения среза, значительное сокращение потерь сока при размораживании, лучшее микробиологическое состояние продукта как сразу после замораживания, так и в течение шести месяцев холодильного хранения.

5. Изучена пищевая ценность мяса ягнят каракульской порода в зависимости от методов замораживания. Доказано, что мясо ягнят 3 и 5-суточного возраста каракульской порода можно отнести к наиболее качественным видам мяоа, которое необходимо использовать в детском и диетическом питании. По сумме незаменимых аминокислот пищевая ценность белка исследуемого продукта остаетоя практически на одном уровне независимо от метода замораживания.

6. Результаты работы и предложенные основные принципы конструктивного оформления криогенного аппарата использованы в разработанном в переданном к реализации техническом задании на трехзонный азотный аппарат производительностью 250 кг/ч для замораживания мяса каракульчи. На базе технического задания Коломенским станкостроительным заводом (Московская область) разработана рабочая документация и изготовлен опытно-промышленный образец азотного морозильного аппарата (AMA.-25Q), производительностью 250 кг/ч.

7« На основании полученных результатов разработаны технология и схема непрерывной линии производства быстрозамороженных полуфабрикатов из мяса 3.. .15-суточшх ягнят каракульской порода о использованием аппарата АМА-250. Подана заявка на выдачу патента Российской Федерации на полезную модель, которую представляет предлагаемая линия.

8. Разработанная технология прошла промышленную проверку в апреле 1993 г, в условиях совхоза "Аральок" Аральского района Кзыл-Ординокой области (Казахстан), где была выработана опытная партия в количестве 2,0 тонны мяса ягнят и возрасте 3 и 5 суток.

9. Разработаны ТУ в ТИ на опытную партию быстрозамороженных криогенным методом полуфабрикатов из мяоа 3 и 5-оуточных ягнят каракульской порода.

По материалам диссертации опубликованы и сданы для публикации следующие работы:

I. Венгер К.П., Ильясов У.И., Мазурекмэ Н.П. Пищевая ценность быстрозамороженного ияса ягнят каракульской порода. Дел. АгроНИИТЭИ-тщепром, 1992 г.^ л

га

2. Венгер К.П., Ильясов У.Й., Мазуренго Н.П. Замораживание мяса каракульских ягнят жидким азотом. - Холодильная техника, 1993, 7 с. (в печати).

3. Венгер К.П., Ильясов У.И., Мазурешсо Н.П. Быстрое замораживание плодов и ягод с использованием многозонного азотного аппарата. -Холодильная техника, Х9ЭЗ, 7 с. (в печати).

¡ас чь'} 71„ не