Navody

Proč maso v mrazáku ztmavlo?

Objem ledových krystalků vzniklých při zmrazování a jejich umístění jsou důležité pro kvalitu masa zejména z hlediska vratnosti procesu zmrazování.

Když masová tkáň zmrzne, voda zvětší svůj objem přibližně o 10 %, což způsobí natažení vláken. Svalová tkáň podléhá značnému vnitřnímu stresu. Při zmrazení vnější soli v důsledku zvětšení objemu vnitřních vrstev podléhají zvýšenému vnitřnímu tlaku a roztahují se, zatímco vnitřní vrstvy jsou stlačeny tlakem vnějších vrstev. Svalová tkáň má sice velkou elasticitu, ale v důsledku tvorby velkých ledových krystalů nebo přepětí při velmi nízkých teplotách se vlákna lámou. Změna konzistence masa je patrná: maso ztuhne přeměnou vody na led. Stupeň tvrdosti masa závisí na množství zmrzlé vody. Při teplotě masa -2,5° je tedy konzistence masa stále poloměkká, protože vymrzne jen asi 63,5 % vody v něm obsažené; při -10° konzistence ztuhne, protože 83,7 % vody vymrzne.

Tuk z mraženého masa získává zrnitý vzhled a snadno se drolí.

Při zmrazení se barva změní. Barva svaloviny povrchové vrstvy mraženého masa je světlejší než barva čerstvého chlazeného masa, a to vlivem vysychání, které způsobuje zahuštění krevního barviva a přeměnu hemoglobinu na methemoglobin.

Barva mraženého masa závisí na rychlosti zmrazování. Rychlost tvorby methemoglobinu klesá s klesající teplotou při zmrazování a skladování na vzduchu a výrazně se zvyšuje při zmrazování ve slaném nálevu. Proces změny barvy svalové tkáně zmrazené ve slaném nálevu nastává zvláště rychle po rozmrazení. Tvorba methemoglobinu je omezena vrstvou pronikání kyslíku. Při velmi rychlém zmrazení v kapalném vzduchu, suchém ledu nebo zařízeních pro nepřímý kontakt se svaly stanou světle růžové se nažloutlým odstínem. Při pomalém zmrazování se maso zbarví do tmavě červena.

Rychlé zmrazení vytváří malé ledové krystalky rovnoměrně rozmístěné po celém povrchu. Odraz a rozptyl světla od takového povrchu dodává masu bledě červenou barvu. Rychlé zmrazení masa je také doprovázeno jevem vysychání tenké povrchové vrstvy masa. Film při dalším skladování zmrazeného masa zhoustne. Po rozmrazení krátce skladovaného masa proto vysušující film zmizí v důsledku nabobtnání svalové tkáně vlivem vlhkosti difundující z vnitřních vrstev a při rozmrazování dlouho skladovaného masa nezmizí úplně; Na povrchu si takové maso zachovává bělavý povlak na nejvíce dehydrovaných místech. Zbělení a vytvoření vysychajícího filmu na povrchu masa při rychlém zmrazení se nazývá spálenina.

Zmrazování v roztoku kuchyňské soli způsobí postupné odbarvení a vznik hnědého odstínu v hloubce průniku solanky. Aby nedošlo ke změně barvy masa, byly do láku přidávány různé látky (pokusy I. S. Badylkese, D. A. Christodoulo atd.) – čpavek, dusitany, soda, glycerin, vápno. Dobrých výsledků dosáhl D. A. Christodoulo při přidání 1-0,8 % dusitanu sodného a 8-10 % dusitanu amonného do solanky a I. S. Badylkes, když přidal sodu od 1 do 2 % na hmotnost solanky. Je třeba zdůraznit, že přísady do solanky pro zachování barvy musí splňovat hygienické požadavky.

Přečtěte si více

Lavičky na zahradu - 125 fotografií nejlepších nápadů pro použití stylových a jednoduchých aplikací

Změny hmotnosti masa při zmrazování závisí na velikosti odřezků, tkáňovém složení, mrazících podmínkách, balení atd. Teorie pro dostatečně přesný výpočet smrštění při zmrazování masa dosud nebyla vyvinuta. To je vysvětleno skutečností, že obecná teorie odpařování, založená na údajích o odpařování vlhkosti z otevřeného povrchu v ustáleném stavu, je obtížné použít při výpočtu odpařování během procesu zmrazování masa, protože nebyla nalezena ustanovení zohlednit vlastnosti procesu s nepravidelnými geometrickými tvary masných těl a jejich částí, různou schopnost různých oblastí povrchu masných těl přenášet teplo, vlastnosti dehydratace v závislosti na mrazivém prostředí povrchových vrstev a migraci vlhkost z vnitřních vrstev, vlastnosti mrazicí techniky atd.

Velikost a rychlost zmrazování ovlivňuje neustále se snižující teplotní rozdíl mezi povrchem výrobku a chladícím médiem při zmrazování. Nejvyšší rychlost zmrazování bude na začátku procesu a ke konci bude klesat s obecným nárůstem absolutní hodnoty.

Doba zmrazování se zkracuje se zvyšováním součinitele prostupu tepla, kterého se při zmrazování na vzduchu dosahuje zvýšením jeho rychlosti.

Experimentální data ukazují, že mražení masa o tloušťce kusu asi 5 cm zůstává během zmrazování na jednu konkrétní teplotu konstantní, bez ohledu na rychlost pohybu vzduchu; s větší tloušťkou se s rostoucí rychlostí zmenšuje.

Podle VNIHI je při teplotách v komoře pod -18° při zmrazování chlazeného masa v závislosti na protučnělosti sraženina u hovězího v půlkách jatečně upravených těl od 0,8 do 1,33 %, u jehněčího v jatečných tělech od 1,0 do 1,5 %, u vepřová jatečně upravená těla v kůži od 0,7 do 1,1 %; u vepřových jatečně upravených těl bez kůže je úmrtnost o 10–15 % vyšší. Mrazuvzdornost se snižuje při zmrazení v nádobách. Podle VNIIMP (G.V. Babin, 1946) při procesu zmrazování při -18 °C a skladování hovězích kusů po dobu 16 dnů v kartonových kontejnerech byla ztráta 0,56% a bez kontejnerů pro čtvrtky – 2,05%. Podle dalších údajů VNIIMP (F.D. Bulanov, 1948) je smrštění 20kilogramových bloků v kovových formách za stejných podmínek 0,1-0,15%. Při mokrém zmrazení přímým kontaktem se hmotnost zvyšuje.

Ztráta drobů při teplotě mrazu -18 °C a nižší je asi 1 % (podle nejnovějších dočasných norem od 1,4 do 0,8 %) a při teplotě -12 °-15 ° od 1,4 do 1,6 %.

Fyzikálně-chemické změny

Objem ledových krystalků před jejich lokalizací ve svalové tkáni během zmrazování ovlivňuje kvalitu masa. Na obrázku je příčný řez svazkem svalových vláken masa velmi rychle zmrazeného na tekutém vzduchu (při -190°); Průřez jasně ukazuje velké množství drobných ledových krystalků v každém vláknu. Při zmrazování masa v oxidu uhličitém při teplotě -78°, také rychlém, ale poněkud pomalejším než při teplotě kapalného vzduchu, je počet krystalů v každém vláknu menší než v prvním případě, ale velikost krystalů má zvýšené. Při zmrazování ve slaném nálevu při teplotě -15°, i pomaleji, obsahuje každé vlákno pouze 1-2 ledové krystalky, ale jsou velké. Při velmi pomalém zmrazení – na vzduchu o teplotě -10° – zamrzne voda svalové tkáně ve formě velkých krystalů umístěných převážně v mezibuněčném prostoru.

Přečtěte si více

Jaké antibiotikum proti E. coli?

Během rychlého zmrazování se vlhkost úplně neuvolní a většina kapaliny skončí zmrazená tam, kde je v čerstvé tkáni.

Voda opouští svalová vlákna, protože mrzne pomaleji. Planck vysvětluje „mechanismus“ uvolňování vody ze svalových vláken následovně. V mezibuněčném prostoru jsou kapilární síly nižší, koncentrace soli nižší a teplota mrazu nižší než uvnitř vláken. Proto se první krystaly po zmrazení tvoří v mezibuněčném prostoru. Elasticita vodní páry ve vláknech, která ještě nezmrzla, je vyšší než v mezibuněčném prostoru, proto při pomalém zmrazování difunduje vodní pára z vláken do mezibuněčného prostoru. V důsledku těchto jevů většina vody zamrzne mezi vlákny. Ledové krystaly se zvětšují, silně stlačují a deformují vlákno a v určitých případech způsobují prasknutí sarkolemy. Vzhledem k elasticitě svalové tkáně je ruptura z větší části pozorována jen zřídka, je narušena celistvost pojivové tkáně.

Většina výzkumníků v zahraničí a někteří u nás mylně vysvětlili lokalizaci ledových krystalů v mase a jejich velikosti na základě zákona o krystalizaci, který studoval 1 Ammann. Jevy, ke kterým dochází při zmrazování solných roztoků, byly přirovnávány k jevům pozorovaným při krystalizaci kovových slitin. Při ochlazení posledně jmenovaných na různých místech pod bod mrazu, tzv. krystalizačních centrech, vznikají krystaly, které se následně začnou zvětšovat.

Analogicky byla krystalizace tkáňové šťávy znázorněna tímto způsobem: na začátku procesu dochází k určitému podchlazení roztoku; tvorba krystalizačních center probíhá bez obtíží a jejich počet se postupně zvyšuje; S rostoucím počtem krystalizačních jader se zvyšuje koncentrace roztoku, klesá teplota tuhnutí a klesá uvolňování krystalů. Poté začíná růst krystalů; dále se rychlost růstu krystalů zpomaluje v důsledku obtížnosti uvolňování vody z vláken a rychlost tvorby center převyšuje rychlost růstu velikosti krystalů.

Ale hypotermie v průmyslových mrazírenských podmínkách může nastat pouze v malé části objemu zmrazeného produktu. Výrazné podchlazení (řádově několik stupňů) je možné pouze v případě, že přechlazený předmět není kontaminován. Možnost podchlazení je zcela vyloučena, pokud se zárodečný krystal (tj. částice stejné látky v pevném krystalickém stavu) dostane do podchlazené kapaliny, protože v tomto případě začíná zmrazování při kryoskopické teplotě.

U všech průmyslových způsobů zmrazování produktů, které nejsou chráněny před povrchem křišťálově odolným pláštěm, nelze vyloučit vnikání ledových krystalků ve formě sněhových vloček na povrch. Krystalová propustnost takových produktů je velmi vysoká, a proto z těchto důvodů není možné jejich významné přechlazení.

Výrazné podchlazení tkání vzhledem k jejich složení a vlastnostem je tedy nemožné. Hranice přechlazení se nachází v blízkosti jejich kryoskopického bodu a žádné změny podmínek odvodu tepla nemění číselnou hodnotu této mezní teploty přechlazení.

Povaha tvorby krystalů při zmrazování produktů potravinářské tkáně, jak prokázal výzkum G. B. Chizhova, je přímo závislá na rychlosti odvodu tepla. Čím rychleji voda tuhne, tím méně se bude pohybovat.

Podle těchto studií probíhá proces tvorby krystalů svalové tkáně následovně. Vlhkost z roztoku nižší koncentrace začíná mrznout, ta jeho část, která je slabší spojená s hydrofilními koloidy produktu a nachází se v mezibuněčných a mezivlákenných prostorech. Proto se ledové krystaly tvoří především mezi vlákny. Expanze vlhkosti při tvorbě ledu vede k mechanickému stlačení vláken a buněk. Voda z nich vytlačená přichází do kontaktu s krystalem a tvrdne na něm, čímž způsobuje jeho další růst a další stlačování vláken. Tento proces je doprovázen migrací vlhkosti z vláken a buněk do krystalu (v souladu s Planckovými principy) v důsledku zvýšení koncentrace roztoku uvnitř vláken a buněk a vyššího tlaku par při nasycení nad kapalinou než nad krystalem. Tento proces pokračuje, dokud není teplota dostatečně nízká, aby se ve vláknech a buňkách začaly tvořit krystaly.

Přečtěte si více

Co je to za bílý výtok z morčat?

Toto je průběh procesu tvorby krystalů při pomalé rychlosti odvodu tepla, tj. při pomalém zmrazování, což vede k tvorbě velkých krystalů.

Při intenzivním odvodu tepla se teplota uvnitř vláken a buněk sníží natolik, že v souladu s koncentrací roztoku v nich začíná tvorba krystalů, zpomaluje se a následně se zastaví dehydratace. Mezi vlákny a buňkami krystaly nerostou. Při velmi vysoké rychlosti odvodu tepla je dehydratace vláken během zmrazování výrazně zpomalena v důsledku tvorby krystalů a růstu krystalů uvnitř vláken a prakticky ledové krystaly jsou fixovány tam, kde byla voda ve své přirozené distribuci ve tkáni.

Při pomalém zmrazování tedy vzniká malé množství velkých krystalů a při rychlém zmrazování velké množství malých. Velikost ledových krystalů není určena hypotermií, ale kombinovaným vlivem rychlosti zamrzání tkání a rychlosti difúze vlhkosti uvnitř tkání z buněk do center ledových útvarů.

V některých případech je proces zmrazení doprovázen významnou destrukcí tkáně. Případy vážné destrukce tkáně mohou nastat, když jsou játra zmrazena. Buňky jater nejsou pokryty tak silnou membránou jako svalová vlákna, v důsledku čehož jaterní membrána nevydrží velké síly stlačení a natažení. Příliš nízké teploty tuhnutí svalové tkáně a velmi prudké zrychlení tohoto procesu způsobují přetížení membrány a vedou k destrukci tkáně. Například při velmi rychlém zmrazení v kapalném vzduchu (při -190°) se ve svalové tkáni nacházejí četné hluboké trhliny. Látka se stává tak křehkou, že se při nárazu rozpadne na mnoho malých částeček. Zničení je zvláště zřetelně odhaleno při rozmrazování masa, kdy masová šťáva vytéká ve velkém množství.

Velikost krystalů při zmrazování a jejich umístění závisí nejen na teplotě, rychlosti a prostředí mrazu, ale také na struktuře svalů a povaze bílkovin v nich.

Proces zmrazování svalové tkáně masa je doprovázen změnami řady jeho fyzikálně-chemických parametrů. Podle výzkumu S. P. Bystrova (pod vedením I. A. Smorodintseva) se při zmrazování masa zvyšuje elektrická vodivost, hustota, viskozita a snižuje se povrchové napětí extraktů.

Histologické změny

Studie hovězího masa zmrazeného na -8, -18, -23, -40 a -81° prokázaly, že čím nižší je teplota mrazení, tím početnější jsou krystaly uvnitř vlákna a štěpení vlákna. Bylo zjištěno, že štěpení svalových vláken je patrné i při mrazu -23°.

U mraženého masa při rozmrazování se ukázala křehkost masa, určovaná odolností proti proříznutí, větší než u nezmraženého masa, přičemž maso zmrazené na nižší teplotu bylo nejkřehčí.

Koloidně-chemické a biochemické změny

Koloidně-chemické a biochemické změny masa při zmrazování se redukují na změny masové šťávy.

Masová šťáva je komplexní systém pravých a koloidních roztoků. Chování koloidních roztoků během zmrazování je poněkud odlišné od procesu zmrazování molekulárních roztoků. Při zmrazování se čistý solný roztok rozpadne na dvě fáze (voda a sůl) a při rozmrazování se sůl opět rovnoměrně rozloží ve vodě, to znamená, že proces je zcela vratný. Pokud jde o koloidní roztoky bílkovinných látek, pouze některé z nich mají vlastnost úplné vratnosti (například lepidlo, želatina).

Přečtěte si více

Co se děje s tělem při plavání?

Jak voda z masové šťávy mrzne, zvyšuje se koncentrace solí ve zbytku tekutého koloidního roztoku, a proto se zvyšuje jejich koagulační účinek na koloidy. Množství vymražené vody z koloidního tkáňového roztoku má proto velký význam pro reverzibilitu procesu zmrazování svalové tkáně. Toto množství závisí na teplotě, na kterou byla buněčná míza ochlazena. Čím nižší je tato teplota, tím hlouběji probíhá proces separace koloidního systému.

Při studiu procesu zmrazování tkáně bylo zjištěno, že určité množství vlhkosti lze zmrazit, aniž by byla narušena reverzibilita procesu. Pokud však množství zmrzlé vlhkosti překročí určitou mez, pozoruje se poškození tkáně a voda jím není během rozmrazování zcela absorbována. Část vody, kterou buňka po rozmrazení snadno odebere zpět, lze považovat za vodu volnou a zbytek za vázanou.

Mechanické poškození tkáňového produktu způsobené tvorbou velkých krystalů činí proces zmrazování nevratným, urychluje oxidační a hydrolytické reakce a ovlivňuje enzymatické procesy.

Charakter zmrazování masa má významný vliv na změnu bílkovin. Změny bílkovin jsou nejvýraznější při pomalém poklesu teploty blízko -4°, kdy většina vody v mase vymrzne.

Největší ztráta šťávy při zmrazování je mezi -4 a -9° mražení při nižších teplotách je doprovázeno poklesem ztráty šťávy.

Podle N. S. Drozdova a S. S. Drozdova se pH mraženého masa liší v závislosti na způsobu zmrazování: například při pomalém zmrazování bylo pH 5,41–5,72 a při rychlém zmrazování 5,81–5,85.

Při rychlém zmrazování je posun pH menší, snižuje se mechanické oddělování fází při tvorbě ledu, v důsledku čehož je dosaženo větší reverzibility procesu při odmrazování. Schopnost tkáňových bílkovin bobtnat při zmrazování mírně klesá,

N. S. Drozdov a N. P. Yanushkin také zjistili, že čím nižší je teplota mražení masa (od -8 do -67 °), tím menší ztráta masové šťávy, tím větší absorpce vlhkosti (bobtnání), tedy lepší reverzibilita při rozmrazování.

Biologické změny

Nelze dosáhnout úplné sterilizace. Některé mikroorganismy se přizpůsobují nízkým teplotám a přežívají tím, že se dostanou do stavu pozastavené animace.

Nízké teploty však mají na život masných parazitů neblahý vliv. Četné pokusy (Ponomareva, Savelyeva aj.) prokázaly, že svalovec trichinel, který se obvykle hnízdí ve vepřovém mase, hyne po 17,8 dnech při teplotách pod -2° a při rychlém zmrazení při teplotách do -33,7° i po 6 hodinách. Podle výzkumu V. Yu Wolfertze Finové umírají ve vepřovém mase zmrazeném na teplotu -12° po 3denním skladování masa při teplotě -18°; při zmrazení na teplotu v tloušťce -10° – pouze po expozici v komoře s teplotou -12° po dobu minimálně 10 dnů.

Praxe v SSSR ukázala, že pro získání naprosto spolehlivých výsledků úhynu výše uvedených parazitů by se jimi postižené maso mělo uchovávat při teplotě ne vyšší než -10° po dobu asi 16 dnů.

Přečtěte si více

Co je Twin Spark a jak ovlivňuje výkon motoru?

Zdroj: A.N. Anfimov, L.P. Lavrová, A.A. Manerberger, E.Yu. Mirkin. Technologie masa a masných výrobků. Pishchepromizdat. Moskva. 1959

Další materiály k tématu