WYKŁAD 9

Czas jaki mija od uboju do wystąpienia stężenia pośmiertnego wynosi 2-10 godz.

Przy szybkim schłodzeniu do temp. poniżej 10^oC bezpośrednio po uboju, następuje nienormalny wzrost przemian pośmiertnych typowych dla zimnego skrócenia (cold shortening). Po rozmrożeniu zamrożonego bez poprawnego schłodzenia mięsa, obserwuje się twardość mięśni i zwiększony wyciek. Można temu zapobiec podejmując działania:

1. Po uboju należy odczekać, aż nastąpi rozkład ATP i rigor mortis. Mięso trzeba umieścić w temp. nie niższej niż 15^oC na 10-15 godz.

2. Można mięso zamrozić po uboju ale bezpośrednio po tym podnieść temp. aby umożliwić przebieg glikolizy. Kryształy lodu, które będą znajdowały się w stanie uniemożliwiającym konfrontację miofibryli i nie dojdzie do cold shortening

3. Bezpośrednio po uboju zastosować elektrostymulację. Polega na działaniu napięcia od 100 do 600 V wciągu 4 min

W mięsie, które nie przeszło w rigor mortis przed zamrożeniem ani w czasie składowania w stanie zamrożonym, po rozmrożeniu następuje intensywny rozkład ATP i kontrakcja mięśni powoduje tzw. stężenie rozmrażalnicze - thow rigor.

Zapobieganie stężeniu rozmrażalniczemu:

1. Zamrożenie po rigor mortis

2. ATP wykazuje zdolność rozpadu nawet w mięsie mrożonym w normalnych temp. przechowywania (-20^oC). Jeśli więc mięso zamrożone przed rigor mortis jest składowane przez kilka miesięcy, to zjawisko zesztywnienia rozmrażalniczego jest już minimalne.

3. Mięso mrożone przed rigor mortis należy rozmrażać bardzo powoli aby nastąpił rozkład ATP jeszcze gdy jest formacja lodowa nie pozwalająca na skurcz (mięso umieszcza się na kilka dni w temp. -3^oC)

W praktyce przemysłowej czas dojrzewania w temp. 0-2^oC kształtuje się następująco:

• Dla wieprzowiny 2-3 dni

• Dla cielęciny i baraniny 3-4 dni

• Dla wołowiny 10-14 dni

Cykl obróbki wstępnej mięsa obejmuje rozbiór tusz na części zasadnicze, usuwanie kości i mięśni, poprawę kształtu elementów.

KRIOPROTEKTORY - to związki chemiczne chroniące przed uszkodzeniami komórki

Obecnie w technice zamrażania metodami biologicznymi rozróżnia się dwa rodzaje tych związków penetrujące, mające zdolność wnikania do komórek oraz niepenetrujące, które tej zdolności nie posiadają.

Hipotezy dotyczące ochronnego działania krioprotektorów penetrujących:

• Wnikanie do wnętrza komórki poniżej stężenia soku komórkowego i zapobiegają denaturacji białka

• Wnikanie do wnętrza komórki, mają zapobiegać jej obkurczaniu

• Zdolność do wywoływania zjawiska przechłodzenia

• Tworzenie wiązań wodorowych z woda wewnątrzkomórkową i zatrzymują wodę związaną z białkiem (brak denaturacji)

KRIOPROTEKTORY PENETRUJĄCE - zapobiegają uszkodzeniom podczas powolnego zamrażania i są stosowane w dużych stężeniach, natomiast związki ochronne drugiej grupy, ochraniają komórki w procesie szybkiego zamrażania i rozmrażania a funkcję zabezpieczającą pełnią przy niskich stężeniach molowych

KRIOPROTEKTORY NIEPENETRUJĄCE - chronią przede wszystkim błonę komórkową, a komórka poprzez umożliwienie odwracalnego przenikania do nich rozpuszczalnych substancji podczas zamrażania i rozmrażania i w ten sposób zapobiegają one występowaniu nadmiernych gradientów osmotycznych.

Przykładem krioprotektorów niepenetrujących są:

• PVP - poliwinylo pirolidon

• HES - hydroksylowana skrobia

• Dekstryny masie cząsteczkowej od 10 000 do 500 000 stosowane w stężeniu 10-20%

Krioprotektory penetrujące:

• Glicerol

• DMSO - dimetylo sulfotlenek

• DMAC - dimetylo acetamid

1. Powinny przenikać do wnętrza komórek i poprzez wiązanie wody zapobiegać nadmiernemu odwadnianiu zamrażanych komórek.

2. Nie mogą być toksyczne w stężeniach potrzebnych dla zabezpieczenia

3. Większość tych substancji znana jest z tego, że w momencie zestalenia przyjmuje postać szklistą. Należą do nich m.in. glicerol, glikol, octan amonu oraz sacharoza

4. Związki rozpuszczalne w wodzie wpływają na spadek temp. zamrożonego roztworu, ponieważ wiążą znajdującą się w….

NP. ZASTOSOWANIE KRIOPROTEKTORÓW W ZAMRAŻALNICTWIE KOMÓREK I TKANEK W obecności krioprotektorów przetrzymuje się w stanie zamrożonym m.in. krew, komórki szpiku kostnego, nasienia ludzkiego i zwierzęcego, skórę, naczynia krwionośne i mikroorganizmy. Powstały banki krwi i komórek rozrodczych. Zajęto się również przechowywaniem w tych warunkach całych organów przeznaczonych przede wszystkim do transplantacji ale wyniki jakie uzyskano nie są zadawalające.

Kriokonserwacja żywności:

Nie korzystne zmiany jakie mają miejsce przy zamrażaniu żywności wynikają przede wszystkim z uszkodzenia frakcji białka, spowodowanego ich denaturacją. Wykazano, że na właściwe funkcjonowanie białek mięśniowych w mielonym mięśnie mają wpływ trzy zjawiska:

• Oddziaływanie białko-woda

• Oddziaływanie bialko-tłuszcz

• Agregacja białka

Za oddziaływania między białkami i lipidami są odpowiedzialne reakcje w obrębie lipidów (hydroliza, utlenianie). Produkty tych przemian powodują zmniejszenie rozpadu białek. Te niekorzystne zmiany, można ograniczać przez dodatek antyoksydantów np. BHA i BHT. Białka mięśniowe można uchronić przed zmianami denaturacyjnymi dodając trójfosforanów przed zamrożeniem mięsa mielonego. Rolę ochronna spełnia również mieszanina sacharozy i sorbitolu lub polidekstraza.

Jako ochronę białka pochodzenia rybnego, można stosować: węglowodany niskocząsteczkowe, alkohole wielowodorotlenowe, aminokwasy, kwasy karboksylowe, nukleotydy jak ATP, ADP, IMP. Efekt ochronny przypisany jest także trójglicerydom.

Do ochrony mielonego mrożonego mięsa ryb można stosować hydrokoloidy:

• Alginian sodu

• Pektyna

• Żywica

• Karboksymetyloceluloza

• Karagen

Dodatek skrobi modyfikowanej do zmrożonych twarogów poprawia ich właściwości fizyczne. Konsystencja po rozmrożeniu jest bardziej zwarta i jednolita a wyciek mniejszy.

Przedłużenie trwałości mleka przez jego zamrożenie. Kazeina w mleku zagęszczonym i przechowywanym trzy tygodnie w zakresie temp. -8 ÷ -12^oC ulega destabilizacji tworząc kłaczkowaty PRECYPITAT. Drobnocząsteczkowe węglowodany działają stabilizująco na kazeinę w mleku mrożonym.

Przedłużenie pieczywa w stanie zamrożonym w znacznym stopniu zwalnia procesy starzenia czyli retrogradacji skrobi. Obniżenie szybkości starzenia się pieczywa można osiągnąć dodając do ciasta mono- i diglicerydów wyższych kwasów tłuszczowych a także glicerolu i pochodnych polioksyetylenu. Stosowane w 0,5 lub 1% monosterynianu glicerolu opóźnia przechowywanie w obniżonej temp.

Przy mrożeniu masy jajecznej stosuje się dodanie 5% sacharozy lub glicerolu, które zabezpieczają przed zmianami fizycznymi polegającymi na pogorszeniu struktury i rozwarstwianiu.

Mikroorganizmy mające, znaczenie dla przemysłu spożywczego - bakterie kwasu mlekowego. Dodatek alkoholi wielowodorotlenowych jak adonitol czyli glicerol modyfikuje właściwości fizyczne podłoża, na którym znajduje się nieuruchomione komórki bakterii i zwiększ ich przechowalność po dehydratacji.

WARUNKI PRZECHOWYWANIA TOWARÓW MROŻONYCH

Dla zachowania dobrej jakości w czasie przechowywania tak żywności chłodzonej jak i mrożonej należy:

1. Dobrać odpowiednia temperaturę składowania

2. Przeciwdziałać wahaniom temperatury

3. Zapobiega niskiej wilgotności względnej powietrza w komorach

4. Nie doprowadzić do zbytniego przedłużenia czasu przechowywania

5. Zapobiegać fizycznym i mechanicznym uszkodzeniem produktów i ich opakowań

6. Zapobiegać zanieczyszczeniom produktów obcymi lub przez szkodniki

Ustalono doświadczalnie, że obniżenie temp. z -18^oC do -28^oC pozwala na przedłużenie czasu składowania:

• Wieprzowina 50%

• Wołowina 44%

• Drób 88%

• Masło 128%

INNE KORZYŚCI Z OBNIŻANIA TEMPERATURY:

• Zmniejszenie ususzki

• Można przechowywać różne produkty, brak przenoszenia zapachów

• Odporny na wahania temp. Podczas transportu i w sklepie

• Nie ma zasady stosowania FIFO „pierwsze weszło pierwsze wyszło”

Rys. Modelowy układ optymalizacji

43

---