И изменения замороженного мяса при хранении

Замораживание мяса является сложным процессом. Ход его в значительной степени зависит от продолжительности периода, прошедшего после убоя животных, от температурного и топографического факторов, способов замораживания, величины отрубов и др.

Замораживание мяса необходимо для предотвращения размножения в нем микроорганизмов и порчи мясных продуктов. В связи с этим изучение структурных изменений, протекающих при замораживании и в замороженном мясе при его хранении, представляет значительный практический и теоретический интерес.

Гистологический анализ замороженного парного и охлажденного мяса показал, что уже после хранения в течение I сут при -18-20°С начинают формироваться структурные изменения, которые характерны для замороженного в туше мяса, хранившегося 3, 6 и 9 мес. Возникающие при замораживании изменения характеризуются появлением нового структурного компонента - водных кристаллов - и изменением общего вида и толщины мышечных волокон.

Микроструктурные зоны, возникающие при замораживании мяса. Образование кристаллов в мясе происходит за счет переноса кристаллизующейся жидкости из тканевого сока. Распределение вымерзшей воды в мясе тем неравномернее, чем глубже расположен слой.

Для системного изучения влияния замораживания на поверхностные и более глубинные слои мяса в 1972 г. Г. Г. Тиняковым, В. Н. Писменской и Ю. Г. Костенко было проведено сравнительное исследование.

Были взяты поверхностные кусочки мяса широчайшего мускула спины, под кожного мускула туловища, длиннейшего мускула спины, двуглавого мускула бедра, имеющие на наружной стороне соединительную фасцию, которая и служила указателем при ориентации направления холода с поверхности мяса к его более глубоким слоям.

Гистологический анализ показал, что во всех пробах мороженого мяса, взятого с поверхности фасций, четко выявляются три структурно разные зоны.

Рис. 102. Зоны, возникающие в процессе замораживания парного мяса

(по Тинякову, Писменской, Костенко);

а - фация и первая зона (подсыхания); б - вторая зона (быстрой кристаллизации);

в - третья зона (перехода к нормальным волокнам)

В мясе, замороженном в парном состоянии и хранившемся 3-9 мес., поверхностная зона, лежащая непосредственно под фасцией, самая узкая (рис. 102). В зависимости от топографии ее толщина 250-350 мкм. Поверхностная зона состоит из стройных, компактно уложенных мышечных волокон толщиной 15,6 мкм (в 3-4 раза тоньше обычных волокон парного мяса). Все волокна этой зоны сохраняют плотное расположение и имеют поперечную исчерченность, хотя она четко не везде обнаруживается.

Во второй (средней) по глубине зоне, резко отличающейся от первой, многие мышечные волокна сильно фрагментированы и в значительной степени деформированы (см. рис. 102). Располагаются они рыхло, и в промежутках между ними часто обнаруживаются просветы с неровными краями. Эти просветы, по-видимому, точно повторяют формы водяных кристаллов, которые находились здесь до размораживания мяса. Ширина второй зоны при замораживании парного мяса 1-2 мм. Вторую зону следует считать зоной сравнительно интенсивной кристаллизации водной фазы. Энергичные процессы кристаллизации в этой зоне являются причиной рыхлого и хаотического расположения мышечных волокон, их фрагментации и деформации. Толщина волокон во второй зоне 27,4 мкм, т. е. почти в два раза больше, чем в первой.

Толщина мышечных волокон в третьей зоне (см. рис. 102) 33,6 мкм. В ней мышечные волокна в большей степени приближаются к нормальному виду, хотя в 1,5-2 раза тоньше обычных. В их расположении и структуре не отмечается резких отклонений. Волокна располагаются довольно тесно. Между ними хорошо выявляются тонкие прослойки эндомизиума. Поперечная исчерченность волокон всюду хорошо проявляется.

Вторая зона изобилует кристаллами водной фазы самой разнообразной формы и величины. Они располагаются как между волокнами, так и внутри них. Кристаллы между волокнами обнаруживаются и в третьей зоне, но здесь их значительно меньше.

В охлажденном мясе, замороженном при -20°С, под микроскопом выявляются описанные выше три зоны. Однако охлажденное мясо промерзает, по-видимому, несколько иначе. Это проявляется в некоторых структурных особенностях зон замороженного мяса.

Первая поверхностная зона в охлажденном мясе, взятом в замороженном состоянии, несколько больше. Толщина этой зоны 300-400 мкм. Она состоит из компактно расположенных волокон. Толщина второй зоны 350-1300 мкм. В ней волокна в значительной степени деформированы. Третья зона более сходна с третьей зоной парного мяса, взятого в замороженном состоянии. Однако в охлажденном замороженном мясе волокна этой зоны тоньше (в среднем 29,7 мкм), тогда как в парном мясе, взятом в замороженном состоянии, их толщина 33,6 мкм

Таким образом, гистологический анализ устанавливает закономерный ход процесса замораживания. Это выражается в образовании трех структурно разных зон, начиная с поверхности замораживаемого отруба мяса.

Структурные зоны, возникающие в процессе замораживания, при хранении мяса влияют на его вкусовые качества.

В зависимости от режима замораживания можно изменять структуру зон и тем самым улучшать органолептические показатели мяса.

Закономерность правильного расположения зон в замороженном мясе длиннейшего мускула спины определяется совокупным действием при замораживании кинетики теплового обмена и упорядоченными движениями тканевой и вымерзающей воды, связанной с тканями.

В большом поясничном мускуле тоже много кристаллов между волокнами, но они лежат не между отдельными волокнами, а между их пучками. Кроме того, форма кристаллов значительно более гладкая и ровная.

Эти особенности структуры мышечных волокон становятся более четко выраженными через 3-9 мес. хранения. В это время кристаллы между волокнами становятся особенно крупными.

Рис. 103 Структура поперечных анастомозов между волокнами в мясе после 6 мес. хранения (по Писменской).

Рис. 104 Разная форма волокон в мясе после 6 мес. хранения.

Наряду с этим через 6 мес. хранения резко проявляется новый морфологический тест, представленный четкими поперечными анастомозами между отдельными волокнами. Такие анастомозы представляют собой совокупность кровеносных капилляров и нервных волоконец.

Проходя над обширными светлыми полостями, в которых были кристаллы, анастомозы отчетливо проявляются, создавая характерную поперечную сеть (рис 103). Четкость поперечных анастомозов позволяет довольно точно определить срок хранения мяса.

Такой тест анастомозов годен для мяса длиннейшего мускула спины, так как в большом поясничном мускуле он проявляется значительно слабее. Это объясняется тем, что в большом поясничном мускуле кристаллы тоньше и не образуют широких просветов между отдельными волокнами. Кроме того, сами волокна в этом мускуле тоньше, и анастомозы между ними менее мощные.

В мясе через 6 и 9 мес хранения белково-сывороточный материал иногда плотной массой заполняет все просветы, где располагались кристаллы. Эта зернистая масса слабее выражена и более рыхлая в большом поясничном мускуле

В связи с сильной кристаллизацией между волокнами и внутри волокон значительно меняется общий вид структуры замороженных мышц на продольных и поперечных срезах. В длиннейшем мускуле спины на поперечных срезах чаще выявляются картины разобщенных групп и сильно деформированных одиночных волокон (рис. 104). Деформации их вызывается острыми гранями кристаллов. Крупными овальными кристаллами внутри создаются кольцевые фигуры.

Иная картина наблюдается на поперечных срезах мышечной ткани большого поясничного мускула: волокна расположены плотными, слабо разобщенными пучками, кольцевых структур почти не образуется в связи с отсутствием крупных кристаллов в волокнах. Структура мышечных волокон на поперечных срезах интересна еще и тем, что дает дополнительный тест по определению срока хранения мяса.

На поперечных срезах замороженного мяса длиннейшего мускула спины при кратковременном хранении видны рыхло расположенные волокна полигональной формы.

При длительном хранении (после 6 мес.) часто обнаруживаются волокна серповидной и кольцевидной формы (см. рис. 104). Они возникают под действием крупных кристаллов, расположенных между и внутри волокон. Подобных кристаллов при кратковременном хранении (до 3 мес.) не образуется.

В мороженом мясе установлено существование трех структурных зон, которые возникают на основе разного воздействия холода на поверхностные и более глубинные слои мускула или отруба.

Рис. 105. Разные форма и величина льдинок из мороженого мяса.

Итак, установлено, что при замораживании мяса его поверхностные и более глубокие слои выявляют разную реакцию на воздействие холода, а в связи с этим в них образуется и совершенно различная структура. Это четко выражается в образовании трех структурно разных зон (рис. 102).

Закономерность правильного расположения зон в мороженом мясе в значительной степени зависит от правильного расположения волокон, параллельно к фасции. В тех случаях, когда волокна располагаются под углом, правильность расположения зон нарушается.

Если в препарат попадает одна из зон, то по ее структуре о морфологии всего мускула или данного отруба мяса судить нельзя. Для анализа следует брать пробы, по крайней мере, из 3-4 участков отруба, если было неизвестно направление действия холода.

Для точной оценки надо знать, какая часть мускула или отруба взята для анализа -периферийная, средняя или глубинная. Следует также учитывать направление волокон в замороженном мускуле, структуру расположения волокон в нем.

Таким образом, процесс воздействия замораживания па структурные элементы мяса - сложный. Общая направленность его едина для замороженного мяса, взятого как в парном, так и в охлажденном состоянии, за исключением некоторых различий в деталях.

Общий вид волокон иногда заметно изменяется в связи с тем, что поперечная исчерченность в них проявляется хуже. В процессе хранения она резко ослабляется в длиннейшем мускуле спины, особенно при замораживании после охлаждения, значительно меньше выявлена в большом поясничном мускуле.

Все волокна после замораживания становятся тоньше.

Особенностью при замораживании мяса является интенсивная кристаллизация водной фазы мяса в промежутках между отдельными волокнами. Общий вид кристаллов в разных мускулах различен. Так, кристаллы между волокнами в длиннейшем мускуле спины даже через 1 сут после замораживания получаются крупные, длинные и с неровными краями. Подобные кристаллы сильно деформируют расположенные с ними по соседству мышечные волокна, поэтому в замороженном мясе длиннейшего мускула спины часто обнаруживаются фрагментированные волокна с сильно изрезанными и изуродованными краями.

Закономерности кристаллизации в мясе при замораживании. Скорость замораживания влияет на ход кристаллообразования, на количество, размеры кристаллов льда и на характер их распределения в тканях. Форма и размеры кристаллов в мороженом мясе разнообразны (рис. 105). В большинстве случаев форма кристаллов неправильная, полигональная и нередко с острыми боковыми гранями.

Выше отмечалось, что даже через 1 сут замораживания как парного, так и охлажденного мяса намечаются три зоны, в каждой из которых кристаллизация протекает по-своему.

В поверхностной зоне кристаллы обычно встречаются редко. Во второй средней зоне они появляются как между волокнами, так и внутри, причем между волокнами они крупнее. В волокнах кристаллы относительно мельче, короче и чаще имеют овальную или круглую форму. Крупные кристаллы, располагающиеся между волокнами, имеют угловатую, причудливо изрезанную форму, часто с острыми краями. Поэтому они сильно деформируют и фрагментируют окружающие мышечные волокна, создавая разрыхлённую структуру мяса.

В третьей зоне процессы кристаллизации осуществляются главным образом между волокнами, но не бурно, чем во второй зоне. Кристаллы более гладкие, ровные и мельче, чем во второй зоне.

В парном мясе, замороженном в виде кусочков при -50ºС, в поверхностной зоне всюду обнаруживается энергичная кристаллизация в основном в волокнах. На продольных срезах кристаллы в волокнах нередко выявляются в виде четок (рис. 106).

Рис. 106. Процесс кристаллизации внутри волокон, входные или выходные канальцы, связанные с кристаллами (по Тинякову, Писменской, Куликовой).

Кристаллизация в волокнах характеризуется образованы выходных или входных канальцев, идущих в кристалл (рис. 105). Не исключена возможность, что по этим канальцам происходит миграция водной фазы.

Кристаллы, возникают при замораживании, нанос структуре мышечных волок повреждающий чисто механический эффект.

Кристаллы, расположенные в волокнах, прежде всего разрыхляют, а затем по мере роста спрессовывают отдельные пучки миофибрилл, оттесняя их к сарколемме. Кроме того, формируя внутри волокна каналы, они повреждают всю структуру волокна. В связи с этим в волокнах, содержащих кристаллы, раньше начинает исчезать поперечная исчерченность.

Вместе с тем рост кристаллов тесно связан со сложнейшими физико-химическими и биохимическими процессами, происходящими в мясе в период раннего автолиза, замораживания и хранения. В процессе замораживания и хранения связанная внутриклеточная вода отнимается от клеточных структур и перемещается. Отсюда и формирование канальцев в области расположения кристаллов. Следует подчеркнуть, что характер распределения кристаллов, их количество, форма, размер, структура и связанная с ними степень разрушения морфологических элементов мышечных волокон и других частей мяса в основном зависят от режимов и способов замораживания.