Шпаргалка по "Биологии"

Все факторы или некоторые  из них при известных условиях приводят к гибели большинства м/о, чем крупнее и сложнее м/о, тем  чувствительнее он к низким температурам, тем быстрее его клетки отмирают при замораживании и выдержки при низких температурах. Многие паразиты погибают быстрее м/о.

32 ЗАМОРАЖИВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ ЗАМОРОЖЕННОГО МЯСА И МЯСОПРОДУКТОВ.

Замораживание обеспечивает длительное низкотемпературное хранение мяса и мясопродуктов благодаря предотвращению развития микробиологических процессов и резкого уменьшения скорости ферментативных и физико-химических реакции. Преимущество замораживания в отношении энергозатрат и экономической эффективности по сравнению с другими методами консервирования предопределило интенсивное развитие во многих странах производства быстрозамороженных полуфабрикатов и готовых блюд. При определении условий и режимных параметров замораживания исходят из задач не только предотвращения размножения микроорганизмов, но и предупреждения существенных изменений свойств продуктов вследствие физических, физико-химических и биохимических процессов. Исследования показали, что изменение свойств биологических объектов обусловлено процессами кристаллизации воды, которые могут сопровождаться конформацией макромолекулы белков и изменением состояния липопротеидов в результате повышения концентрации растворенных в жидкой фазе веществ, нарушением мембранных систем клетки, механическим повреждением морфологических элементов тканей и перераспределением между ними воды. Фазовый переход воды в лед может повлиять на характер и интенсивность химических и биохимических реакций, способствовать межмолекулярному взаимодействию компонентов системы.

Влияние замораживания на микроорганизмы. Замораживание сопровождается понижением концентрации и активности

микроорганизмов без  их полного уничтожения и инактивации  ферментов. Биологические основы гибели микробной клетки не достаточно ясны. Помимо того, что понижение температуры связано с нарушением согласованности метаболических реакций из-за различий в уровне изменений их скоростей, замораживание приводит к повышению концентрации растворенных веществ вследствие миграции влаги из микробной клетки во внешнюю среду на первой стадии замораживания и внутриклеточной кристаллизации воды на последующих стадиях. Указанные процессы являются причинами повреждения мембранных структур клетки в результате изменения состояния белково - липидных комплексов и механического разрушения оболочки кристаллами льда.  Устойчивость микробной клетки к замораживанию зависит от вида и рода микроорганизмов, стадии их  развития, скорости и температуры замораживания, состава среды. Длительное хранение замороженных продуктов при температype выше  –10⁰С, не исключает возможность их микробиальной порчи. Замораживание и хранение мяса при температуре ниже  -10⁰С приводит к отмиранию части психрофильных и мезофильных микроорганизмов. Это обстоятельство определяет верхнюю границу  допустимых  t⁰С. Различия в  степени выживаемости разных видов микроорганизмов на белковых средах  зависит от условий замораживания. В пределах температур замораживания до  -30°С гибель микроорганизмов увеличивается с повышением температуp. В то же время при замораживании психрофильных микроорганизмов их выживаемость при  -196°С примерно в 2 раза ниже, чем при  -18 °С. Хранение мяса при отрицательных температурах сопровождается дальнейшим понижением концентрации микроорганизмов. Сохранение на мясе при замораживании и последующем хранении патогенных и токсигенных микроорганизмов, а также наличие активных ферментных систем погибшей микрофлоры предопределяют необходимость строгого соблюдения требований к санитарно-гигиеническим режимам обработки мяса.  Изменение свойств мяса и мясопродуктов. Особенности изменения состояния мясных систем при замораживании определяются фазовым переходом воды в лед и повышением концентрации растворенных в жидкой фазе веществ. Процесс кристалле образования приводит к изменению физических характеристик

33.Влияние  быстрого и медленного замораживания  и последующего хранения на  автолитические процессы в животных  тканях.

Практический интерес  представляет характер влияния замораживания  на автолиз  в период замораживания, а также при последующем хранении.

В период замораживания первостепенное значение имеет темп понижения температуры, а во время хранения – температура  от которой зависит скорость ферментативных процессов и качество вымерзающей  влаги в тканях.    Деятельность ферментов резко замедляется, но не приостанавливается даже при очень низкой температуре.Ферменты в замороженном состоянии могут сохранятся. В некоторых случаях их активность после размораживания возрастает. Многократное размораживание и замораживание могут привести к потери активности. Чем быстрее замораживание, тем на более ранней стадии затормаживается автолитические процессы. Но скорость и глубину их развития в период замораживания нельзя оценивать без учета толщины замороженных отрубов. При очень быстром замораживании кусков толщиной не более нескольких сантиметров влага вымерзает практически одновременно на всю глубину.Происходит фиксирование того состояния мяса, в котором оно находилось перед замораживанием. Если быстро заморозить небольшой кусок парного мяса, в нем задерживается развитие посмертного окоченения. После размораживания такого куска в тканях очень быстро наступает посмертное окоченение.  При замораживании парного мяса в крупных отрубах (полутуши или четвертины), особенно при медленном замораживании, температура в толще мяса на долю задерживается на уровне выше криоскопической точки, а затем на уровне близком к -2 град.,когда вымерзает большая часть влаги, так как значительно повышается концентрация тканевой жидкости, замедляется падение температуры, значительно возрастает скорость начальной фазы автолиза, а в глубинных слоях отрубов начинается развитие посмертного окоченения. В поверхностных слоях распад гликогена задерживается на более ранней стадии, чем в глубине, при этом pH успевает снизиться только на 0,5-0. В ряде случаев в железистых тканях могут накапливаться такие продукты распада, которые оказывают неблагоприятное воздействие на организм. Так, в задней доли гипофиза могут образовываться вещества, которые оказывают угнетающее действие на кровообразование. Медленное замораживание печени приводит к снижению антионемического фактора печеночных препаратов. В период хранения автолитические процессы в мышечной и других тканях существенно замедляются, но не приостанавливаются, скорость автолитических процессов уменьшается пропорционально понижению температуры. Увеличение общего количества фосфатных соединений свидетельствует о разрушении нерастворимых в воде органических фосфатосодержащих веществ. Замораживание мяса не приостанавливает гидролетические изменения белковой системы. Даже при  -18 град. в процессе хранения мяса обнаруживаются признаки глубокого гидролиза белков. О чем свидетельствует возрастание количества амино-амиачного азота в тканях.  Скорость ферментативных и других процессов при замораживании изменяется неодинаково.Наблюдается нарушение согласованности в скорости автолитических процессов существующих до замораживания. Поэтому автолитические процессы в замороженных продуктах, сохраняя свое общее направление, приобретают некоторые особенности. Скорость амилолиза гликогена возрастает по сравнению со скоростью его фосфоролиза. В тканях накапливается больше редуцирующих сахаров. В замороженном мясе спустя некоторое время после замораживания набдюдается прирост количества гликогена при уменьшении количества редуцирующих сахаров. Прирост увеличивается при понижении температуры хранения мяса. Своеобразие автолитических процессов проявляется в поведении лабильных фосфатосодержащих соединений. В мясе замороженном в парном состоянии в течении 1 месяца хранения уменьшается количество АТФ, но в дальнейшем ее содержание увеличивается.Через 3 месяца начинает возрастать количество АДФ, а через 6 месяцев – содержание КФ. Скорость гидролитического распада жира резко меняется с понижением температуры хранения. Увеличение кислотного числа жира при обычных условиях хранения частично должно быть отнесено за счет окислительных процессов. Скорость ферментативных процессов в период хранения зависит от скорости замораживания мяса. В мясе замораженным быстрым способом ферментативные процессы протекают быстрее, чем в мясе замороженным медленным способом. Это объясняется более равномерным распределением влаги и меньшими размерами кристаллов в мясе замороженным быстрым способом.

34. Тепло   и влагообмен, химические изменения,  происходящие в мясопродуктах при их взаимодействии с внешней средой в процессе замораживания и последующего хранения.

Он происходит как  в период замораживания, так и  во время хранения продуктов. Существенное отличие заключается в том, что  при замораживании присутствие теплообмена обуславливается тепловым переходом от продукта во внешнюю среду, а во время хранения теплообмен связан в основном с фазовыми превращениями испаряющейся влаги и имеет обратное направление. Поэтому в период замораживания интенсивность теплообмена влияет и на продолжительность замораживания и на количество влаги теряемой продуктом, а во время хранения только на  количество влаги, т. е. на величину усушки. Механизм тепловлагообмена в процессе замораживания он зависит от многих причин. Величина усушки во время замораживания зависит от продолжительности, которая в свою очередь является функцией скорости. Скорость замораживания может быть изменена либо понижением температуры окружающей среды, либо увеличением ее скорости. В первом случае величина усушки сокращается сообразно снижению температуры и зависит от состава и свойств мясопродуктов. Увеличение скорости движения воздуха неизбежно приводит к увеличению интенсивности сублимации льда из внешнего слоя продукта. Ее влияние зависит от размеров замораживаемого продукта. Для очень крупных образцов сокращение продолжительности замораживания путем усиления циркуляции воздуха практически не отражается на размерах усушки. При очень быстром замораживании образование тонкого подсушенного поверхностного слоя может привести к образованию «ожога», который иногда сохраняется при длительном хранении мяса, а после дефростации на поверхности мяса в этих местах остается белый налет. Наилучшие условия хранения замороженных мясопродуктов были бы такие, которые могли бы обеспечить равновесное состояние теплообмена и влагообмена продукта с внешней средой. Но это невозможно по двум причинам: 1 Вначале температура замораживания продукта неодинакова в различных слоях, причем температура внешнего слоя выше температуры воздуха в камере вседствии чего теплопереход из продукта во внешнюю среду. 2 Поверхность охлаждаемых приборов имеет более низкую температуру, чем охлаждаемый воздух, что приводит к конденсации на ней влаги за счет испарения с поверхности продукта. При испарении температура поверхностного слоя снижается до психрометрической, теплопереход продолжается и после выравнивания температуры в толще продукта. Постоянный приток тепла к продукту из внешней среды вызывает непрекращающееся испарение влаги с его поверхности. Размер усушки зависит от уровня притока тепла в камеру извне. Для уменьшения усушки штабели мороженого мяса укрывают брезентом, с этой же целью охлаждаемые приборы можно экранировать брезентом или другой тканью с намороженным на них льдом. Абсолютные потери массы в пределах одной камеры мало зависят от коэффициента загрузки камеры. Интенсивность усушки также уменьшается по мере увеличения продолжительности хранения.  Упаковка мясопродуктов значительно снижает усушку. Наиболее радикальный способ борьбы с высыханием замороженных продуктов это применение паронепроницаемых оболочек. Однако и при этих условиях продукты могут высыхать, если пленка неплотно прилегает к поверхности. Достаточно самой небольшой разности температур между поверхностью и пленкой, чтобы между ними начался влагообмен. Поэтому свободное пространство внутри упаковки с течением времени заполняется кристаллами льда из-за высыхания продукта. Плотное прилегание обеспечивают термопластичные пленки. Продукт, упакованный в такую пленку, погружают в теплую воду, под действием которой она сжимается. После этого рекомендуется вакуумировать внутренний объем. Пересыхание поверхностного слоя и воздействие на него кислородом воздуха при огромной активной поверхности ведут к необратимым химическим изменениям некоторых свойств продуктов, которые выражаются в окислении составных частей мясопродуктов кислородом воздуха. Окислительные изменения затрагивают белковые вещества, липиды и некоторые экстрактивные вещества из числа наиболее лабильных. Они вызывают глубокие изменения, как в мышечной ткани, так и в жировой ткани. В составе мышечной ткани окислительным изменениям в первую очередь подвергаются липидные компоненты мышечного волокна. Окислительное изменение составных частей продукта происходит в период его хранения и находит свое выражение в изменении его органолептических показателей и особенно внешнего вида. С течением времени все больше ослабляются присущие данному продукту запах и вкус. Появляющиеся и постепенно усиливающиеся посторонние запахи, и оттенки вкуса наиболее заметны в жировой ткани и в прилежащей к ней мышечной ткани. Вначале запах, и вкус приобретают своеобразный «старый» или «лежалый» оттенок, затем они становятся неприятными. В жировой ткани появляется «солистый», а затем постепенно усиливается прогорклый вкус и запах. Поверхность продуктов темнеет и сильно высыхает. Потемнению способствует образование метмиоглобина. Такое мясо в вареном состоянии становится менее сочным. Органолептические показатели жировой ткани свинины начинают изменяться раньше, чем у говядины. В начале наблюдаются некоторые ухудшения запаха и вкуса, затем вкус становится слабоосалившимся, на поверхности иногда появляются пожелтения, а в самом верхнем слое вкус и запах жира становится прогорклым.В дальнейшем весь жировой слой желтеет, а прогорклый запах и вкус усиливаются.  При длительном хранении замороженного мяса становится заметной вторая стадия порчи жира, которая заключается в распаде перекисей и образовании карбонильных соединений – альдегидов, кетонов, поэтому по изменению перекисного числа невозможно составить правильного заключения об окислительной порче жира, особенно в тех случаях, когда перед замораживанием мясо длительное время выдерживают при плюсовых температурах.  Скорость окислительной порчи жира находящегося в составе жировой ткани зависит не только от природы жира, но и от естественных примесей в составе жировой ткани. Существенное значение имеет содержание природных антиокислителей, содержание которых зависит от рациона кормления животных. Поэтому даже для одного и того же вида жира скорость окислительной порчи неодинакова. Гемотиновые компоненты мышечной ткани и крови (миоглобин, гемоглобин, цитохром) катализируют окисление жира, поэтому жировая ткань плохо обескровленного мяса портится быстрее. Быстрее развивается окисление жира находящегося в контакте с мышечной тканью, особенно при низком значении pH, так как катализирующее действие гемотиновых соединений возрастает с увеличением кислотности среды. Изменение жировой ткани под действием кислорода воздуха в большинстве случаев, кроме нежирной говядины, играют решающую роль в определении сроков годности замороженного мяса, так как интенсивность этих изменений определяется температурой и видом жира, допустимая продолжительность хранения замороженного мяса также зависит от этих факторов. Окислительные изменения белковых веществ в пористом внешнем слое приводит к резкому снижению его ВСС и повышению жесткости. Степень влияния изменений в этом слое на свойства мяса в целом повышается с увеличением толщины обезвоженного слоя, а значит и с увеличением сроков хранения. В зависимости от температуры хранения, количество водорастворимых витаминов при хранении замороженного мяса уменьшается. Но и после длительного хранения ( до 8 мес.) потери тиамина, рибофлавина, пантотеновой и никотиновой кислот не выходит за пределы 18-34 % к начальному содержанию. Водорастворимые витамины печени разрушаются быстрее, поэтому с течением времени хранения печень значительно обесценивается как сырье для производства антианемических препаратов. Жирорастворимые витамины менее устойчивы, так токоферол разрушается почти полностью, что сокращает сопротивляемость жира окислению, но витамин А сохраняется длительное время.