автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Совершенствование технологии длительного хранения замороженного мяса с применением потолочного комбинированного экрана

РОССИЙСКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ им.Г.В.ПЛЕХАНОВА

На правах рукописи

Гут Андрей Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ ЗАМОРОЖЕННОГО МЯСА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОТОЛОЧНОГО КОМБИНИРОВАННОГО ЭКРАНА

Специальность 05.18.15 "Товароведение пищевых продуктов"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в Научно-исследовательском и проектно-изыскательском институте проблем хранения материалов и товаров ( НЖКпроект )

Научный руководитель - заслуженный деятель науки я

техники РСФСР, доктор технических наук, профессор Л.Н.Ловачев

Официальные оппоненты-доктор технических наук, старший , научный сотрудник М.А.Дибирасулаев

кандидат технических наук, доцент С'.А.Большаков

к

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности (ШИИМП)

Защита состоится " 18 " ишя 1992г. в " 11.00 " часов на заседании специализированного Совета К.063.62.10 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Российской экономической академии им.Г.В.Плеханова / 113054, Москва, Стремянный пер. Д.28 /, /егс^, ¿^урй

С диссертацией Можно ознакомиться в библиотеке РЭА им.Г.В.Плеханова.

Автореферат разослан мая 1992г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат биологических наук доцент

А.Т.Ширшов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сезонность производства мяса, связанная с отсутствием достаточных ресурсов кормов, а также природно-климатические условия различных регионов страны, значительная удаленность районов производства от районов потребления затрудняют равномерное обеспечение населения свежим мясом в течение года. В связи с этим, а также на случай чрезвычайных ситуаций возникает необходимость в создании запасов мяса, для чего применяют различные способы его консервирования. **

Наибольшее распространение получил способ замораживания мяса, позволяющий после хранения получать продукт, который по своим характеристикам близок к свежему мясу. Кроме того, замораживание - один из самых экономичных методов консервирования.

Основными факторами, определяющими максимально допустимую продолжительность хранения замороженного мяса и усушку его, являются температурный режим и интенсивность влагообмена продукта с окружающей средой. Используемые в настоящее время температуры (до -25°С) способствуют значительному торможению в продукте нежелательных процессов, однако этого недостаточно для замедления процесса усушки. Применяемые на холодильниках длительного хранения пристенные ледяные экраны, обеспечивающие поддержание относительной влажности воздуха в холодильной камере близкой к 100% н локализующие теплопритоки через боковые ограждения камер, позволяют снизить скорость испарения влаги с внешней поверхности мяса, стабилизировать температурный режим и уменьшить интенсивность процессов, обусловливающих снижение качества мяса.

Экспериментально установлено, что наиболее неблагоприятные условия для хранения замороженного мяса наблюдаются в камерах одноэтажных холодильников и в камерах, расположенных на верхних этажах многоэтажных холодильников, за счет существенных теплопритоков через перекрытия камер, в связи с чем процессы тепломассообмена в этих камерах протекают более интенсивно, чем в камерах средних этажей. В результате естественные потери неупакованного замороженного мяса в этих камерах выше.

Таким образом, проблема снижения теплопритоков через перекрытия камер одноэтажных холодильников и камер верхнего этажа многоэтажных холодильников остается актуальной.

Настоящая научно-исследовательская работа проводилась по заданию бывшего Государственного комитета СССР по материальным резервам при СМ СССР (ныне Комитет государственных резервов при правительстве

Российской Федерации) и была составной частью научно-исследовательских работ НШПХпроекта.

Цель и задачи исследования. Целью работы явилось изыскание способов снижения потерь массы замороженного мяса и максимального сохранения его качества при длительном хранении.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

изучение факторов, обусловливающих потери массы замороженного мяса при длительном хранении;

изучение причин снижения качества продукта при длительном хранении ;

разработка потолочного комбинированного экрана и теоретическое обоснование эффективности его применения;

исследование темлерагурно-влажностных режимов хранения замороженного мяса в экранированных камерах верхнего этажа холодильника;

исследование потерь массы замороженного мяса при длительном хранении;

исследование физических, химических и органолептических показателей качества мяса в процессе длительного хранения в экранированных камерах;

исследование биологической ценности продукта при длительном хранении;

исследование возможности использования мяса после длительного холодильного хранения для выработки высококачественных колбасных изделий.

Научная новизна работы. На основании изучения физических, химических и органолептических"свойств замороженного мяса, установлено, что в условиях низких (-25°С) стабильных температур его можно хранить в течение 4,5 лет.

Предложен новый подход к решению проблемы снижения усушки замороженного мяса при хранении - локализация теплопритоков в верхнем сво-• бодном пространстве камер путем устройства специальных потолочных комбинированных экранов.

На способ оборудования камер потолочным комбинированным экраном данной конструкции получено авторское свидетельство.

На основании комплексных исследований температурно-влажностных условий в камере, оборудованной потолочным комбинированным экраном,а также.физических, химических, микроотруктурных и органолептических свойств продукта доказана эффективность применения потолочного комбинированного экрана для длительного хранения замороженного мяса е камерах верхнего этажа.

Разработан метод определения водорастворимых витаминов замороженного мяса. Показано, что при хранении замороженного мяса происходит переход никотиновой кислоты в никотинамид. Чем стабильнее режим хранения, тем медленнее протекает э*ог процесс.

Практическая ценность. Для реализации результатов исследований принято решение об обрудовании всех холодильников системы Госрезерва Российской Федерации потолочнымикомбинированяыи! экранами разработанной конструкции.

Применение потолочного комбинированного экрана для длительного хранения замороженного мяса позволяет на 12-15% снизить усушку продукта, наиболее полно сохранить его пищевую и биологическую ценность и получить экономический эффект ^Р^Оруб. на 1000 т хранимого продукта за год.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на Всесоюзной отраслевой научно-технической конференции "Вклад молодых ученых и специалистов в ускорение научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности" (Москва,1988г.); на Всесоюзной научно-практической конференции "Пути интенсификации производства с применением искусственного холода в отраслях агропромышленного комплекса» торговле я транспорте" (Одесса, 1989г.); на Всесоюзной научно-практической конференции "Актуальные проблемы товароведения продовольственных товаров и подготовки товароведов в период перестройки" (Киев, 1989г.); на Всесоюзном коллоквиуме "Процессы и аппараты пищевых производств" (Москва,МИНХ, 1989г.); на Всесоюзной научно-технической конференции "Качество сырья мясной промышленности, методы оценки и пути рационального и эффективного его использования" (Москва, 1990г.); на заседаниях Ученого совета ШйПХпроект (1991, 1992гг.); на конференции молодых специалистов ШйПХпроект (1987г.) и БНИИМПа (1987 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений; изложена на страницах машинописного текста, содержащего таблиц и рисунков.

Список литературы включает 255 источников, в том числе 121 -иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении даетоя обоснование актуальности выбранной теш диссертации .

В первой глава проанализированы и обобщены отечественные и зарубежные публикации, посвященные изменению качества мяса при замораживании и хранении в условиях низких минусовых температур.

Рассмотрены применяемые в настоящее время способы и технические средства снижения усушки в сохранения качества замороженного мяса при длительном хранении.

На основе проведенного анализа сделан вывод о необходимости разработки и применения потолочного комбинированного экрана для снижения интенсивности тепломассообмена замороженного мяса при длительном хранении с целью снижения усушки и наиболее полного сохранения его пищевой и биологической ценности.

Во второй главе обоснованы цель и задачи исследований, приведен план эксперимента, рассмотрены объекты и методы исследования.

Объекты исследования. Объектом исследования служила говядина I категории в полутушах, хранившаяся в течение 24 мес. при -25°С в камерах верхнего этажа холодильника комбината "Прогресс", расположенного в средней климатической зоне. Камеры были оборудованы пристенными ледяными экранами, опытная - дополнительно потолочным комбинированным экраном.

Мясо было выработано на Козельском я Чортковском мясокомбинатах по технологическим инструкциям и заморожено однофазным способом.

Полутуш замороженной говядины, поступившей на хранение, соответствовали требованиям ГОСТа 779-87.

Методы исследования. Для наблюдения за температурой и относительной влажностью воздуха в камерах использовали термопреобразователи (хромель-копелевые термолары) и вторичный прибор - потенциометр ПП-63, класса точности 0,05 (погрешность измерений - 0,1°С), а также спиртовой термометр ТС-4 (погрешность измерений ,5°С5, волосяной гигрометр МВ-1 (погрешность измерений ±3%), недельные термографы М-16-Н (погрешность измерений -1,0°С) и гигрографы М-21-Н (погрешность измерений ±2$).

Естественную убыль замороженного мяса определяли по результатам взвешивания опытной партии, опытного штабеля и контрольных полутуш.

Опытные партии продукта взвешивали перед загрузкой в камеры и после экспериментального хранения.

Опытные штабели мяса, расположенные у дверного проема, взвеши-

вали I раз в 3 мес. на весах, установленных в камерах.

Контрольные полутуши, заложенные в определенных точках каждой камеры на разных уровнях (по 5 полутуш внизу, в середине и наверху штабеля, всего по 75 полутуш в каждой камере), взвешивали при закладке и отпуске на тех же весах, что и опытные штабели.

Для оценки качества замороженного мяса в различных точках каждой камеры закладывали по 3 полутуши, от которых в области бедра (по ГОСТ 7269-79) отбирали образцы массой 1,5 кг.

Полученные результаты подвергали математико-статистической обработке. За конечный результат принимали средние арифметические значения, полученные при исследовании отдельных полутуш.

Исследование качества замороженного мяса при длительном хранении по физико-химическим и органолептическим показателям проводили периодически через 3 мес. При этом наряду с общепринятыми и стандартными методиками использовали методы газовой и жидкостной хроматографии, хромагомасс-спектрометрии, растровой и сканирующей электронной микроскопии.ксипыотернуго обработку гистопрепаратов замороженного мяса.

Исследования мышечной ткани и подкожного жира проводили отдельно.

Биологическую ценность белков замороженного мяса определяли по ферментативной атакуемости " £л " а аминокислотному составу

путем расчета аминокислотного скора.

Органолептическув оценку качества продукта проводили комиссионно с участием представителей Госторгинспекции.

Схема исследований представлена на рис.1.

Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждены неоднократной повторностьв эксперимента и соответствующей обработкой результатов на ЭШ "Искра-226" с применением пакета программ "Статистика".

В третьей главе приведены результаты изучения влияния теплопри-токов, проникающих в камеры базовых холодильников через наружные ограждения, на качество замороженного мяса в процессе хранения и на изменение его биологической ценности.

Для этой цели на холодильнике комбината "Заречье" (северная климатическая зона, г.Вологда) были выбраны две камеры, одна из которых (№32) располагалась на среднем этаже, другая (№51) - на верхнем.

Требуемая температура хранения в камерах (~25°С) обеспечивалась пристенными полупанельными и потолочными оребренными батареями. Для

- 6 -_

Экспериментальная работа

Исследование влияния условий длительного хранения на качество замороженного мяса

Разработка потолочного комбинированного экрана

Характеристика исходного продукта

1-17

Физико-химические показатели

5,6

Липидная фракция

ч

подкожный жир

мышечный жир

Исследование влияния потолочного комбинированного экрана на начество-замороженного мяса_

Характеристика исходао-го продукта_

1-17

Исследование влияния потолочного комбинированного экрана ва интенсивность тепломассообмена замороженного мяса при хранении

Физико-химические показатели

5,6

| Липидная фракция]

7-12

подкож- мышеч-

ный жир ный жир

12

—1 Белковая фракция | 13,14,15,16

—(.Витамины!^

температур- убыль

но-влажяосг- массы

ный режим продук-

хранения та

7-12 7-12

¡Белковая фракция 13,14,15,16

I Витамины

жиро- водо-

раство- раство-

римые римые

жиро- \ водо-

раство- раство-

римые римые

Органолептические свойства

| мясо) | бульон|

| Микроструктура |-

Органолептические ^ свойства

1 мясо | |бульон I

Технологические свойства продукта

12_

орган скептически е показатели колбасных изделий

31

физико-химические показатели колбасных изделий

Показатели:

1. Общее содержание жира

2. Содержание белка

3. Содержание влаги

4. Содержание минеральных веществ 5* ей

6. Водоудеркивапаая способность

7. Кислотное число жира

8. Нерекисное число жира

9. Тиобарбитуровое число жира

3,18

10. Групповой состав липидов

11. Жирнокислотный состав липидов

12. Коэффициент ненасвденности

13. Аминокислотный состав

14. Агаиурмос^ь^белков ферментами

15. Аминный азот

16. Биологическая ценность белков

17. Содержание витаминов

18. Содержание поваренной соли

Рис.1. Схема исследований

стабилизации темпера ту рно-влажное тного режима хранения камеры были оборудованы дополнительно пристенными унифицированными ледяными экранами И1К-ЭХ-01.

В камеры была загружена говядина I категории в полутушах, выработанная на Алитуеском и Шауляйском мясокомбинатах по соответствующим технологическим инструкциям, замороженная однофазным способом. При поступлении на хранение полутуши соответствовали требованиям ГОСТа 779-87.

Полугупш, заложенные в камеру № 32, были нами условно обозначены "образец #1", а в камеру № 51 - "образец № 2".

Мясо, заложенное на хранение в камеры Ю2 и №51, по содержанию основных компонентов незначительно отличалось друг от друга.

Установлено, что температурно-влажностный режим хранения в камере среднего этажа был более стабильным, чем в камере верхнего этажа.

Полученные наш экспериментальные данные (табл.1) свидетельствуют о том, что во время хранения мяса при температуре -25°С окислительные процессы и гидролитический распад жира не прекращаются; интенсивность их зависит от стабильности температурно-влажностного режима хранения.

Так, исследования группового состава липидов, выделенных из подкожной жировой и мышечной тканей мяса, показали, что количество свободных жирных кислот в мышечном жире мяса через 2,5 года хранения на верхнем этаже холодильника возросло в 3 раза, в подкожном - в 2,5 раза, а в мышечном и подкожном жире мяса после 4,5 лет хранения на среднем этаже холодильника - не более, чем е 2 раза.

Данные хроматографического анализа подтверждаются и результатами исследования кислотного числа жира.

В мясе, хранившемся в камерах среднего этажа холодильника, прирост кислотного числа мышечного жира составлял 0,1Г7 мг КОН в месяц, подкожного - 0,015 мг КШ в месяд, а в камере верхнего этажа - соответственно 0,361 и 0,066 мг КСН в месяц.

Скорость изменения перекисного числа мышечного жира мяса, хранившегося в камере »32, была равна 0,00065$7в месяц, подкожного -0,00009 , в камере а 51 - соответственно 0,00130 и 0,00023 % Э в месяц.

Изменение тиобарбитурового числа было аналогично изменению перекисного числа.

Нами было исследовано изменение содержания жиро- и водораство-

Изменение кислотного, перекисного и тиобарбитурового чисел подкожного й мышечного жира замороженного мяса при длительном хранении (комбинат "Заречье")

Образец Я и р Кислотное число, мг КОН Перекисное число, Тиобарбитуровое число, ед.оптической плотности/ I г жиоа

игтпттпр : ПОСЛе исходное . хранения исходное ; у „после исходное ;

* I

(камераЖЗг) Мышечный 3,52*1,34 9,89*1,72 0,023^0,005 0,058*0,008 0,056*0,016 1,987*0,021

I

Подкожный 0,73*0,23 1,54*0,36 0,00910,001 0,014*0,002 0,037*0,005 0,059*0,007 со

I

* 2

(камера №51) Мышечный 4,33*1,47 14,87*2,15 0,034^0,007 0,073^0,009 0,071^0,019 3,111*0,028 Подкожный 1,04=10,30 3,03*0,42 0,010*0,002 0,0Г7±0,003 0,048*0,006 0,111*0,10

римых витаминов в процессе хранения замороженного мяса,

так как витамины - весьма лабильные соединения, быстро реагирующие

на воздействие любых внешних факторов.

Проведенные исследования показали, что даже через 4,5 года хранения в условиях низких стабильных температур содержание токоферолов было достаточно высоким (0,21 ш%).

При хранении замороженного мяса происходило уменьшение никотиновой кислоты и увеличение никотинамида. Причем этот процесс интенсивней протекал в мясе, хранившемся в камере верхнего этажа холодильника.

По нашему мнению,это объясняется тем, что во время хранения замороженного мяса, в результате сложных биохимических реакций, никотиновая кислота переходит в никотинамид. Скорость этого процесса тем медленнее, чем стабильней условия хранения продукта.

Изучение рН мяса и его водоудерживаюцей способности показало, что процесс созревания к концу хранения, по-видимому, завершился. Водоудерживающая способность мяса, хранившегося 4,5 года в камере среднего этажа, оказалась несколько вше, чем у мяса, хранившегося 2,5 года на верхнем этаже.

Следует отметить, что органолептическая оценка мяса после хранения в камере среднего этажа была вше, чем при закладке на хранение, а качество мяса из камеры верхнего этажа через 2,5 года хранения несколько ухудшилось (табл.2).

Качество бульона, так же как и качество мяса, было достаточно высоким, причем бульон из хранившегося мяса получил более высокую оценку чем из свежезамороженного (табл.2).

Таблица 2

Изменение общей органолептической оценки (в баллах) качества мяса и бульона (комбинат "Заречье")

Образец

Мясо_:_Бульон

исходное ■; ; исходное : ^ния

№ I

(камера Л 32) 7,08^,67 7,13±1,15 6.9ФЗД.34 7,13*0,71

№ 2

(камера № 51) 6,95*0,80 6,92*1,21 6,1± 0,29 7,04*0,57

Результаты исследований изменений атакуемости белков протеоли-тическими ферментами и биологической ценности белков замороженного мяса в процессе длительного хранения свидетельствуют об ошибочности существующего мнения о том, что после замораживания и хранения мяса значительно снижается его перевариваемосгь и биологическая ценность (табл.3).

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что при длительном хранении в условиях низких стабильных температур(камеры средних этажей холодильников, оборудованные пристенными ледяными экранами) качество и биологическая ценность мяса снижаются незначительно, и, следовательно, такое хранение продукта более предпочтительно, чем хранение на верхних этажах, где теплопритоки, проникающие в камеры через перекрытия, инициируют ферментативные и окислительные процессы в замороженном мясе, ухудшая его качество.

В четвертой главе рассмотрены результаты исследований реальных условий хранения замороженного мяса в камерах верхних этажей холодильников средней климатической зоны. Установлено, что интенсивность испарения влаги с поверхности продукта зависит в основном от интенсивности радиационного теплообмена поверхности штабеля замороженного мяса с поверхностью потолка камеры.

Для уменьшения радиационного теплообмена между двумя поверхностями (потолок-поверхность штабеля мяса) мы предлагаем ввести еще одну - поли эти лен терефталатную металлизированную пленку. При этом радиационный теплообмен протекает по схеме: потолок-пленка-поверхность штабеля мяса и, как показали выполненные расчеты, сокращается примерно в 60 раз. Металлизированную полиэтилентерефталатную пленку предлагается крепить на расстоянии 50 мм от поверхности потолка.

Для ограничения конвективного теплообмена в конструкции потолочного комбинированного экрана предусмотрено механизированное укрытие поверхности штабелей замороженного мяса плотной тканью.

Оборудование камеры холодильника потолочным комбинированным экраном практически не снижает ее полезного объема (коэффициент загрузки камеры с экраном - 0,930, без экрана - 0,933).

Конструкция потолочного комбинированного экрана позволяет проводить периодическое оттаивание потолочных батарей охлаждения, не мешает проведению погрузочно-разгрузочных операций и обеспечивает безопасные условия при работе в экранированных камерах.

Потолочным комбинированным экраном предложенной конструкции была оборудована камера верхнего этажа холодильника комбината

Атакуемость белков замороженного мяоа протеолитическими ферментами и их биологическая ценность при длительном хранении ( комбинат "Заречье" )

Степень протеолиза белков ( % пептидных связей) пои действии : Биологичес; ценность,

Образец 3,4,4,1-пептид -: гидролазы : панкреатина : (по уравне< регрессии шго

; исходаая; хД^я : исходная после : : хранения : исходная : после : хранения

* I (камера № 32) 10,04^0,55 6,93*0,33 50,41^0,28 48,25*0,79 97,0 89,0

Л 2 (камера * 51) 9,98^0,40 8,42±0,27 50,86ЗД,31 48,19*1,52 97,0 91,0

"Прогресс", расположенного в средней климатической зоне. Сравнительный анализ распределения температур по объемам камеры с потолочным комбинированным экраном (опытной) и соседней с ней камеры без экрана (контрольной) во время хранения в течение года свидетельствует о более равномерном их распределении в опытной камере, (табл.4).

Полученные данные, а также выполненные нами расчеты плотностей радиационных потоков теплоты в верхних зонах камер показывают, что потолочный комбинированный экран перехватываех»радиационные потоки теплоты от поверхности потолка к штабелю замороженного мяса, обеспечивая более благоприятные условия хранения продукта.

В пятой главе приведены результаты исследований замороженного мяса по физико-химическим, органолепгическим и микроструктурным показателям в процессе длительного хранения (24 мес.) в камере, оборудованной потолочным комбинированным экраном, и в камере без экрана.

Через 24 мес.хранения мяса как в опытной, так и в контрольной камерах существенных изменений в жирнокислотном составе липидов не установлено.

Исследования группового состава липидов, выделенных из подкожной жировой и мышечной тканей замороженного мяса, показали, что в мышечном и подкожном "кире полугуш, хранившихся в камере без потолочного экрана, к 24 мес. обнаружено некоторое количество диглицерадов (1,8-2,6$), что подтверждает более интенсивное протекание гидролитических процессов в контрольных образцах, чем в опытных (табл.5). Об этом же свидетельствуют результаты исследования кислотного числа жира (табл.6).

Скорость накопления перекисей в подкожном жире мяса, хранившегося в опытной камере, была в 2,5 раза меньше, чем в контрольной, соответственно - 0,0004 и 0,0010$ 0 в месяц. В результате, перекис-ное число подкожного жира мяса через 24 мес.хранения в контрольной камере составило 0,024 (табл.6), что, исходя из литературных данных, характеризует мясо как удовлетворительное, но не подлежащее дальнейшему хранению. В мясе же из опытной камеры через 24 мес. хранения перекисное число подкожного жира составило лишь 0,011 (табл.6), что характеризует хорошее качество продукта.

О меньшей скорости окисления лкпидной фракции мяса, хранившегося в опыяной камере, свидетельствуют и данные по накоплению вторичных продуктов окисления (табл.6).

Кислотное, перекисное и тиобарбитуровое числа мышечного жира были выше, чем у подкожного, что связано, по-видимому, с повышенной

Распределение температур в камерах верхнего этажа холодильника комбината "Прогресс"

_Средняя температура в камерах. °С . в различные периоды хранения, мео._

декабрь-сЬевраль_: март - май_: июнь - август : сентябрь-ноябрь

контрольная:опытная -.контроль- : опытная :контроль- -.опытная :контроль: опытная _:_: ная_:_: ная_:_: ная :__

Воздух в верхней части камеры Воздух у входной двери -22,6 - -21,2 - -20,6 г -21,2 -

-24,6 -24,8 -22,6 -22,6 -21,8 -22,0 -22,7 -22,8

Потолок -20,0 -19,7 -17,4 -16,8 -15,5 -14,9 -18,0 -17,3

Воздух между потолком и пленкой - -20,9 - -18,5 - -16,7 - -19,0

Воздух между пленкой и тканью -23,2 _ -21,9 -22,0 _ -22,0

Воздух между тканью и мясом - -22,9 - -21,4 - -21,2 - -21,5

Поверхность штабеля мяса -22,5 -22,8 -20,9 -21,2 -20,0 -20,9 -20,9 -21,4

Примечание:

Температура наружного воздуха, г -1,9 7,5 18,8 7,2

Групповой состав липидов мышечного и подкожного жира замороженного мяса при длительном хранении I комбинат "Прогресс" )

Камера

Контрольная (без потолочного экрана)

Содержание групп липидов {% к общей массе) в процессе _хранения, мес_

Фосфолипиды : Свободные жир- : Триглицериды : Диглицериды _; ные кислоты_!_:_

исх.: 12 : 24 : исх.: 12 : 24 :исх.: 12 : 24 :исх.: 12 : 24

Мышечный 28,8 29,4 29,2 7,2 7,7 8,4 57,2 54,9 53,1 Следы 2,6 Подкожный 3,0 3,1 2,7 2,8 3,7 5,3 80,3 81,2 76,2 Следы 1,8

Опытная Мышечный 26,0 26,6 26,2 6,0 6,5 6,8 54,9 56,0 55,5 Следы (с потолочным экраном)

Подкожный 5,3 5,8 5,4 3,4 3,2 3,6 82,1 80,8 81,1 Следы

(С* I

Таблица 6

Изменение кислотного, перекисного и тиобарбитурового чисел подкожного жира замороженного мяса при длительном хранении ( комбинат "Прогресс )

Изменение показателя при хранении, мес : исходное : б : 12 : 13 : 24

Кислотное число, мг КОН 0,52-0,20 1,80-0,29 2,05*0,25 2,91*0,41 4,40*0,37 0,13-0,09 0,88*0,17 1,10*0,21 1,55*0,46 1,88*0,32

Перекисное число, %0 0,001*0,001 0,006^,001 0,011^0,002 0,019*0,002 0,024±0,003

0,001^0,001 0,005^0,002 0,008±0,002 0,009^0,002 0,011*0,002

Тяобарбитуровое число, ед.оптической плотности / I г жира

Контрольный 0,024±0,004 0,063±0,007 0,102±0,005 0,141±0,006 0,180±0,011 Опытна 0,021^0,004 0,043±0,005 0,063^0,006 0,084^0,007 0,104^0,009

Контрольный Опытный

Контрольный Опытный

активностью липазы в мышечной ткани. Кроме того, указанные показатели мышечного жира характеризовались большим разбросом значений, что объясняется различным содержанием жира в мышечной ткани. Установлено, что чем меньше в ткани жира, тем больше их значения. Учитывая, что содержание жира в образцах не превышало 1-2%, то абсолютное содержание свободных жирных кислот, а также первичных и вторичных продуктов окисления в мышечной ткани незначительно и не влияет на орга-нолептические свойства продукта, что подтверждено результатами дегустационной оценки вареного мяса и полученного из него бульона (табл.9).

Изучение белковой фракции замороженного мяса при длительном хранении в опытной и контрольной камерах показало, что наиболее полно биологическая ценность белков сохраняется при хранении продукта в камере с потолочным комбинированным экраном. Так, через 24 мес. хранения биологическая ценность белков мяса, хранившегося в камере без потолочного экрана, уменьшилась на Ъ% по сравнению с исходной, а мяса из камеры, оборудованной потолочным комбинированным экраном, - только на 2%. Атакуемосгь белков замороженного мяса через 24 мес. хранения в опытной камере была также выше, чем в контрольной камере (табл.7).

Результаты исследований водорасторимых витаминов (табл.8) подтверждают наше предположение о том, что в процессе хранения никотиновая кислота переходит в никотянамид; чем.Стабильней температура хранения, тем эти изменения меньше.

Наиболее полно как водо-, так и жирорастворимые витамины сохранились в мясе, хранившемся в камере, оборудованной потолочным комбинированным экраном.

Исследованиями микроструктуры мяса до замораживания, сразу же после замораживания и через 24 мес. хранения в различных точках опытной и контрольной камер установлено, что процессы рекристаллизации наиболее интенсивно протекали при хранении продукта в контрольной камере между рядами потолочных батарей охлаждения. При этом отмечено существенное нарушение структуры замороженного мяса, образование на поверхности образцов заметного обезвоженного губчатого слоя. Изменения микроструктуры мяса, хранившегося в камере с потолочным комбинированным экраном, были незначительны; не отмечено также существенной разницы в микроструктуре образцов замороженного мяса, хранившегося в опытной камере в различных точках.

Установлено, что при хранении мяса, замороженного однофазным

Атакуемость белков замороженного мяса протеолитическими ферментами и их биологическая ценность при длительном хранении (комбинат "Прогресс")

Камера : Степень протеолиза {% пептидных связей) в процессе : хранения, мес., при действии ¡Биологическая цен-:ность,% (по уравне-:нию регрессии)

: 3,4,4,1 - пептид-гидролазы : панкреатина :исход- .через 24мес.

¡Исходная : 12 : 24 : исходная : 12 : 24 . ная :храненая

Контрольная 10,04^3,55 8,37^,11 8,62±0,06 48,30^0,40 42,65^0,32 50,89±0,Н 97,0 92,0

м -<2

I

Опытная 10,76^0,41 9,79*0,10 10,00*0,13 52,32±0,44 50,19±0,92 54,50±0,60 97,0 95,0

Содержание витаминов в замороженном мясе при длительном хранении (. комбинат "Прогресс" )

Камера

Продолжительность хранения, мес.

'Содержание витаминов, мг

жирорастворимых

водорастворимых

¿-токоферо-: У -токо-ла : ферола

V :никотиновой ¡пяпвилврт» :Фг»омпца :никотин-: кислоты .пирядоксина .тиамина . ^^

Контроль- Исходная 0,36*0,17 0,01*0,01

ная

24 0,11*0,14 Следы

Опытная Исходная 0,35*0,19 0,01*0,01

24 0,18*0,11 Следы

0,37 4,73*0,29

0,11 2,59*0,24

0,36 4,68*0,32

0,18 3,50*0,21

0,50*0,07 021*0,01 Следы

0,34*0,05 0,19*0,01 4,97*0,23

0,49*0,06 0,20*0,01 Следы

0,47*0,07 0,20*0,01 2,03*0,21

способом, в условиях низких (-25°С) температур в нем продолжается процесс созревания, сопровождающийся изменением рН и водоудерживаю-щей способности продукта. Применение потолочного комбинированного экрана позволило снизить скорость созревания, обеспечило более равномерное протекание его в мяое по всему объему холодильной камеры.

Биохимические процессы, протекавшие в замороженном мясе при хранении, оказали влияние на органолептическую оценку качества мяса и полученного после его варки бульона (табл.9).

Таблица 9

Изменение общей органолелтической оценки качества мяса и бульона (по девятибалльной шкале)

: Оценка качества (баллы) в зависимости Камера : Образец : от продолжительности хранения, мео.

: 0 : 6 : 12 : 18 : 24

Контрольная М я с о 7,5*0,8 7,110,7 6,8*0,7 7,4*0,9 7,7^0,8

Буль 0 н 7,5*0,4 7,2*0,3 6,9*0,4 6,9*0,6 7,3*0,5

Опытная М я с О 7,5*0,6 7,1*0,8 6,9*0,7 6,7*0,7 6,8*0,8

Буль О н 7,1*0,5 6,9*0,3 6,9*0,4 6,7*0,3 7,2*0,4

Использование статистических методов обработки данных позволило установить, что снижение общей органолептической оценки качества мяса, замороженного однофазным способом, в начальный период хранения объясняется в основном увеличением его жесткости, что, по-видимому, связано с агрегационными изменениями белков при понижении рН. При дальнейшем хранении происходит постепенное разрешение посмертного окоченения, что сопровождается некоторым увеличением рН, водоудержи-вагощей способности мяса и накоплением в нем экстрактивных веществ. В итоге общая органолептическая оценка качества мяса постепенно повышается и, как показали наши исследования (глава 3), при благоприятных условиях хранения такое мясо по органолептичеоким показателям превосходит свежезамороженное.

Несмотря на видимое снижение качества мяса, хранившегося в опытной камере, и приготовленного из него бульона, мясо, хранившееся в опытной камере, по сравнению с мясом, хранившимся в контрольной, имеет определенный "запас качества" вследствие снижения скорости биохимических реакций, благодаря применению потолочного комбинированного экрана.

После 24 мес. хранения по 100 полутуш из каждой камеры были использованы для выработки опытных партий колбасных изделий по стандартной технологии. Органолептическая оценка полученных колбасных изделий показала их высокое качество и подтвердила наш вывод о положительном влиянии потолочного комбинированного экрана на стабилизацию физико-химических процессов, протекающих в мясе при длительном хранении.

В главе шестой рассмотрены изменения массы замороженного мяса при длительном хранении в экранированных камерах холодильника.

Для расчета усушки замороженного мяса нами был применен метод, основанный на использовании положений фундаментальной теории тепломассообмена, предусматривающих воздействие на продукт обобщенной движущей силы тепломассообмена С Дж/кмоль ).

а V = (juo -jan.) + Q\(J0 , ( I )

где: jUojUív - соответственно химический потенциал воздуха и продукта, Дж/кмоль; От - температурный коэффициент потенциала массопереноса, _ Дж/(кмоль К); lo , In. - соответственно температура воздуха и продукта-, К.

Усушку замороженного мяса в процессе хранения в опытной и контрольной камерах рассчитывали, исходя из экспериментальных данных о температуре воздуха в камере и продукта, а также относительной влажности воздуха.

Установлена корреляция расчетных значений усушки с фактическими (по контрольным полутушам и опытным партиям в целом).

Вследствие большей интенсивности испарения влаги в верхней зоне контрольной камеры (в 1,5 раза по сравнению с опытной), суммарная плотность потока влаги на 157» выше, чем в опытной камере, что подтверждается в результатами взвешивания продукта.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Экспериментально установлено, что на верхних этажах холодильников, вследствие больших теплопритоков через перекрытия, условия хранения замороженного мяса менее благоприятные, чем на средних.

2. На основании комплексных исследований физических, химических и органолептических свойств замороженного мяса установлено, что в

условиях низких (-25°С) стабильных температур его можно хранить в течение 4,5 лет.

3. Показано, что при длительном хранении усушка продукта зависит от плотности радиационного потока теплоты, проникающей в холодильную камеру.

4. Разработана конструкция потолочного комбинированного экрана, позволяющая устанавливать его на большинстве действующих холодильников. Экспериментально установлена эффективность применения потолочного комбинированного экрана для стабилизации температурно-влажносг-ного режима в камере.

5. Показано, что интенсивность окислительных и гидролитических процессов в жировой фракции замороженного мяса, хранившегося в камере, оборудованной потолочным комбинированным экраном (опытной), в 2-2,5 раза ниже, чем в контрольной.

6. Экспериментально установлена лучшая сохранность белковой фракции замороженного мяса, хранившегося в камере, оборудованной потолочным комбинированным экраном, чем в контрольной. Биологическая ценность белков замороженного мяса, хранившегося 24 мес. в опытной камере, на 3% выше, чем мяса, хранившегося в контрольной камере.

7. Разработан метод определения водорастворимых витаминов в замороженном мясе. Показано, что при хранении замороженного мяса никотиновая кислота переходит в никотинамид; интенсивность этого процесса зависит от стабильности темперагурно-влажностяого режима хранения.

Экспериментально доказана лучшая сохранность водо- и жирорастворимых витаминов замороженного мяса при хранении в камере, оборудованной потолочным комбинированным экраном.

8. Микрострукгурными исследованиями показано, что процессы рекристаллизации наиболее интенсивно протекали в камере без потолочного комбинированного экрана, где через 24 мес. хранения средний размер кристаллов льда составил 19,05 мкм, а в камере, оборудованной потолочным комбинированным экраном, - 13,60 мкм.

Применение компьютерной обработки при анализе микрокартин образцов замороженного мяса позволило установить, что повреждения мышечной ткани при хранении в камере с потолочным комбинированный экраном значительно меньше, чем при хранении мяса в камере без экрана.

9-. Установлено, что в мясе, замороженном однофазным способом, при хранении продолжают протекать процессы созревания, оказывающие существенное влияние на качество продукта. Б результате органолепти-

ческая оценка качества замороженного мяса первоначально снижалась, вплоть до 12-18 мес. При дальнейшем хранений наблюдалось повышение органолептической оценки качества продукта, в основном, за счет улучшения его консистенции.

В замороженном мясе, хранившемся в камере с потолочным комбинированным экраном, процессы созревания протекали медленнее, что объясняется более благоприятными условиями хранения.

10. Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность потолочного комбинированного экрана по снижению интенсивности тепломассообмена в камерах верхнего этажа холодильника.

Установлено, что усушка замороженного мяса в верхней части штабелей, хранившихся в камере с потолочным комбинированным экраном, в 1,5 ниже, чем хранившихся в камере без потолочного комбинированного экрана.

11. Экспериментально показано, что экономический эффект от использования потолочного комбинированного экрана при хранении замороженного мяса в камере верхнего этажа холодильника средней климатической зоны составил $'<5>?б'0 руб. на ^ СЮ О тонн продукта.

5РАКгаЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью снижения потерь замороженного мяса и обеспечения лучшей сохранности его качества рекомендуется оборудовать камеры хранения одноэтажных и верхних этажей многоэтажных холодильников потолочными комбинированными экранами предложенной конструкции.

2. На основании проведенных исследований рекомендуются следуйте сроки хранения (при -25°С) мяса, замороженного однофазным способом:

3 года - при хранении в камерах, оборудованных пристенными ледяными экранами, на средних этажах;

2,5 года - при хранении в камерах, оборудованных потолочным комбинированным экраном, на верхних этажах;

2 года - при хранении в камерах без потолочного комбинированного экрана, на верхних этажах.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гут A.C., Солнцева О.В. Использование полимерных пленок при хранении мяса в блоках// Тезисы докл.конф.молодых специалистов "Организация и технология длительного хранения продукции" M.I987. С.4-6.

2. Солнцева О.В., Федоренко Г.И., Гут A.C. Исследование качест-

венных характеристик замороженного мяса в блоках при хранении //Тезисы докл.науч.-техн.конф. молодых ученых и специалистов "Теоретические и практические аспекты ускорения научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности". М. 1987. С.107-108.

3. Нечаева И.А., Гут A.C. Эффективность механизированного укрытия при хранении замороженного мяса //Тезисы докл.Всесоюзной научн.-техн.конференции молодых ученых и специалистов "Вклад молодых ученых и специалистов в ускорение научно-технического прогресса в мясной

и молочной промышленности". М. 1983. С.41.

4. Гут A.C., Ловачев I.H., Михайлов В.Д., Данилов В.Р. Хранение замороженного мяса в холодильных камерах с потолочными комбинированными экранами //Тезисы докл.Всесоюзной научн.-практич.конф."Пути интенсификации производства с применением искусственного холода в отраслях агропромышленного комплекса, торговле и на транспорте". Одесса. 1989. С.20.

5. Габриэльянц М.А., Ловачев Л.Н., Церевитинов О.Б., Гут A.C. Качество и сохраняемость блочного мяса //Тезисы докл.Всесоюзной научн.-практич.конф. "Актуальные проблемы товароведения продовольственных товаров и подготовки товароведов в период перестройки". М. 1989. С.229-230.

6. Гут A.C., Ловачев Л.Н., Церевитинов О.Б. Влияние комбинированных потолочных экранов на качественную сохранность замороженного мяса в процессе длительного хранения //Тезисы докл.Всесоюзной научн.-практич.конф. "Качество сырья мясной промышленности, методы оценки

и пути рационального и эффективного его использования". М. 1990. С.90-91.

7. Белов А.Б., Церевитинов О.Б., Гут A.C., Черникова Е.В. Определение водорастворимых витаминов мяса методом высокоэффективной жидкостной хроматографии //Тезисы докл.Всесоюзной научн.-практич. конф. "Качество сырья мясной промышленности, методы оценки и путл рационального и эффективного его использования". 1990. C.II3-II4.

8. Повышение эффективности использования холодильной емкости, обеспечение лучшей сохранности замороженного мяса в блоках: Отчет /ВНИИ проблем хранения материалов и товаров (ШИИПХпроект); Церевитинов О.Б., Михайлов В.Д., Гут A.C., Сысоев А.К. - М. 1990 C.3I.

9. Исследование естественных потерь мяса при хранении на верхних этажах холодильника с применением горизонтальных экранов новой конструкции: Отчет / ВНИИ проблем хранения материалов и товаров" (ВНИЖКпроект); Шишкин Н.И., Михайлов В.Д., Гут A.C., Кобзева Т.В. М. 1991. С.100.

10. A.C. № I6703II СССР (Ловачев Л.Н., Михайлов В.Д., Гут A.C., Габриэльянц М.А.) Холодильная камера для длительного хранения неупакованного замороженного мяса.

Заказ 318

объем I п.л.

Тираж 100 экз. 8.05.92г.

Отпечатано на ротапринте НИИПХпроект