5.2.3. Производство охлажденного мяса и птицы

Интенсивность теплоотдачи во внешнюю среду наряду с прочими условиями зависит от размеров и конфигурации охлаждаемого объекта. Учитывая особенность формы полутуш, определяющее влияние на темп охлаждения имеет толщина бедра. Скорость охлаждения находится к прямой зависимости от теплопроводности тканей. Так как теплопроводность жировой ткани при плюсовых температурах примерно вдвое меньше теплопроводности мышечной ткани, то чем жирнее мясо, тем продолжительнее охлаждение. С учетом влияния упомянутых факторов, продолжительность охлаждения близка для говяжьих и свиных полутуш. Для бараньих туш она меньше на 25%, для тушек птицы - вдвое меньше.

Мясо и мясопродукты охлаждают в воздушной или в жидких средах водой и рассолами. Распространенной и универсальной средой охлаждения является воздух. При охлаждении в воздухе возможны потери массы в результате испарения влаги и окислительные превращения жира и миоглобина. Указанные изменения можно свести к минимуму при использовании покрытий. Положительно оценивается охлаждение мяса и мясопродуктов при избыточном давлении и вакууме (мясной фарш).

Скорость охлаждения продукта с помощью жидкой среды значительно выше, чем воздушной, из-за большего коэффициента теплоотдачи. Продукты охлаждаются погружением в жидкую среду или орошением жидкостью. При охлаждении продукта в жидкости потерь массы не наблюдается. Однако такой способ охлаждения мяса приводит к увлажнению поверхности, вследствие чего срок хранения продукта значительно сокращается. Кроме того, при этом методе охлаждения продуктом поглощается жидкость, что ухудшает товарный вид и качество мяса, благодаря извлечению из мышечной ткани белковых и экстрактивных веществ. В связи с ростом производства полимерных покрытий создается возможность бесконтактного охлаждения мяса и мясопродуктов, предварительно заключенных в водонепроницаемые пленки. В этом случае исключается непосредственный контакт поверхности мяса с жидкостью и создаются условия для более быстрого охлаждения мяса и мясопродуктов без ухудшения качества. Указанный способ применяют при охлаждении тушек птицы и субпродуктов.

Для охлаждения продуктов в воздушной среде важнейшими регулируемыми параметрами являются температура, скорость движения воздуха, контролируемая влажность. Быстрое доведение температуры продукта до уровня, неблагоприятного для развития микрофлоры, обеспечивает повышение его стабильности и выгодно в экономическом отношении, так как способствует понижению усушки и увеличению коэффициента использования холодильных емкостей. Эти обстоятельства и лежат в основе современных направлений совершенствования технологии холодильной обработки.

Продолжительность охлаждения полутуш мяса в камерах определяют по формуле

τ = 0,0965*(c_о*δ*p/a_пр)*[(t_нач - t_с)/(t_кон – t_с)]^1,5

где с_о - удельная теплоемкость мяса, Дж/(кг*К);

δ - толщина бедренной части полутуш, м;

p - плотность мяса, кг/м;

a_пр- приведенный коэффициент теплоотдачи от поверхности охлажденного мяса, Вт/(м*К) (определяют в зависимости от принятой системы охлаждения);

t_нач- начальная температура в центре бедра,^оС;

t_c- средняя температура в камере на цикл охлаждения,^оС;

t_кон- конечная температура в центре бедра после охлаждения,^оС.

Повышения интенсивности охлаждения при прочих равных условиях можно достигнуть в результате увеличения перепада температуры продукта и среды, а также скорости ее движения. В этой связи в технологической практике для охлаждения мяса используется воздух температурой значительно более низкой по сравнению с криоскопической точкой. Воздействие этих температур ограничено и производится в начале процесса охлаждения мяса, что обеспечивает предотвращение льдообразования. После достижения на поверхности мяса криоскопической температуры последующее доохлаждение осуществляется при температуре, близкой к криоскопической.

Преимущества этого способа охлаждения обусловлены сокращением длительности процесса, понижением ycyшки, лучшими микробиологическими показателями мяса. В то же время быстрый теплоотвод связан с возможностью значительного увеличения жесткости и понижения сочности говядины, баранины и мяса птицы. Указанные недостатки устраняются при использовании электростимуляции, а также длительном хранении охлажденного мяса.

В настоящее время в технологической практике применяют одностадийные и двухстадийные методы охлаждения. При одностадийном способе охлаждение проводят при температурах, близких к криоскопическим. Повышение интенсивности процесса достигается за счет увеличения движения воздуха с 0,1 до 2 м/сек и понижения его температуры с 2 до -3^оС. Варианты этого способа охлаждения мяса от 35 до 4^оC в толще бедра приведены в таблице 38. Увеличение скорости охлаждения понижает потери массы. Эта зависимость прослеживается для всех видов и категорий мяса (табл. 39).

Двухстадийное охлаждение в зависимости от интенсивности проводится на первом этапе при температурах от -4 до -15^оС при скорости движения воздуха 1-2 м/сек, на втором этапе (в период доохлаждения) температура воздуха составляет –1-1,5^оС, а скорость движения –0,1-0,2 м/с. Варианты двухстадийного охлаждения приведены в таблице 40.

Таблица 38

Таблица 39

Таблица 40

Продолжительность первой стадии охлаждения рекомендуется ограничивать 2 ч и на доохлаждение отправлять говяжьи полутуши с температурой в толще бедра около 20 ^оС. Первый этап двухстадийного охлаждения можно проводить на конвейерных линиях тоннельного типа, работающих синхронно с конвейерами цеха убоя скота и разделки туш, или осуществлять в камерах с помощью направленного воздействия охлажденного воздуха методом воздушного душирования, предложенного ВНИКИМПом. Туши доохлаждают в камерах хранения. Потери массы при двухстадийном способе охлаждения мясных полутуш сокращаются на 20-30%.

В настоящее время наряду с двухстадийным способом охлаждения предлагается трехстадийный способ, а также программное охлаждение мясных туш. Эти способы осуществляются при переменных параметрах воздушной среды. При трехстадийном способе температура воздуха на первой стадии охлаждения составляет -10 – -12^оC, на второй -5 – -7^оС Скорость движения воздуха на первой и второй стадиях 1-2 м/с, продолжительность охлаждения составляет соответственно 1,5 и 2 ч. Доохлаждение производят при температурах воздуха около 0^оС и скорости движения воздуха не более 0,5 м/с.

Программное охлаждение говяжьих полутуш осуществляют вначале при температуре -4 – -5°С и скорости движения воздуха 4-5 м/с, а затем при постоянной температуре, равной 0°С, и переменной скорости движения воздуха, которая изменяется по заданной программе от начальной до 0,5 м/с.

Положительно оценивается перспектива гидроаэрозольного охлаждения говяжьих и свиных туш, разработанного ВНИКТИ-холодпромом. Туши с температурой в центральной зоне 35-37 °С и наружной температурой 20-25°С орошаются через форсунки тонкодиспергированной водой температурой 9 °С со скоростью движения 1-2 м/с. Через 3 ч охлаждения температура поверхности и внутренней зоны достигает соответственно 10-11 и 22-24 °С, после чего производят доохлаждение в камерах при 0-(-1) °С в течение 10-13 ч.

Существенного сокращения потерь массы мяса в процессе охлаждения можно достигнуть при избыточном давлении (0,1-0,3 МПа) охлаждаемого воздуха.

Охлаждение тушек птицы взаимосвязано с технологией переработки и является ее завершающим этапом. При максимальной механизации и автоматизации первичной переработки птицы целесообразно использовать интенсивное охлаждение тушек для обеспечения поточности процесса.

Мясо птицы охлаждают в воздухе, в льдоводяной смеси, в ледяной воде до температуры в толще грудной мышцы 4 °С. Воздушное охлаждение осуществляется при температуре 0-1 °С и скорости движения воздуха 1-1,5 м/с. В зависимости от вида и категории упитанности продолжительность охлаждения тушек, упакованных в деревянные ящики или металлические лотки, составляет 12-24 ч. Процесс охлаждения может быть интенсифицирован за счет понижения температуры до -0,5-(-4) °С и увеличения скорости движения воздуха до 3-4 м/с. В этом случае продолжительность охлаждения составляет 6-8 ч. Охлаждение тушек птицы в воздухе сопровождается потерей их массы от 0,5 до 1%. С целью уменьшения усушки рекомендуется проводить предварительное охлаждение до температуры тушек 15-20 °С орошением водой с последующим охлаждением в подвешенном состоянии при температуре -4-(-6)°С и скорости движения воздуха 3-4 м/с.

Наиболее эффективным с точки зрения условий теплообмена, сокращения затрат труда, создания поточности процесса, улучшения товарного вида тушек является способ охлаждения в ледяной воде температурой около 0 °С. Существует несколько вариантов этого способа: погружение, орошение и комбинация двух первых. Продолжительность охлаждения тушек птицы в этом случае со­ставляет 20-50 мин. Для предотвращения микробиологического заражения охлаждение полупотрошеных тушек птицы лучше проводить методом орошения. При погружном охлаждении тушки птицы поглощают влагу (от 4,5 до 7% к остывшему мясу). Количество этой воды может быть уменьшено при стекании и последующем удалении с помощью бильных машин.