Conservarea carnii prin congelare

Principiile congelarii carnii

Congelarea este metoda industriala cea mai raspandita pentru conservarea carnii pe o durata mai mare de timp. Aceasta metoda de conservare se aplica in special in cazul necesitatii asigurarii unor stocuri de rezerva sau aprovizionarii ritmice a pietei. La abatoarele din centrele de crestere a animalelor, congelarea se face tot timpul anului, atat pentru acoperirea deficitelor din celelalte raioane cat si pentru export.

Baza stiintifica a acestui proces o constituie impiedicarea dezvoltarii microorganismelor, prin deranjarea metabolismului lor ca o consecinta a blocarii apei din produs.

Congelarea intregii cantitati de apa din produs ar duce insa la inutilizarea produsului intrucat, dupa cercetarile lui Heiss, la temperatura de -;620…-650C se realizeaza punctul criohidratic al sucului muscular, care corespunde cu congelarea apei la 100%. Prin congelarea intregii cantitati de apa din tesuturi se produce deci o denaturare a substantelor proteice, care isi pierd reversibilitatea. Prin urmare pentru ca produsul sa fie reversibil el trebuie sa mai contina o anumita cantitate de umiditate.

cea mai buna congelare se realizeaza la temperatura de -;25…-300C, o temperatura mai scazuta nefiind avantajoasa din punct de vedere economic. In aceste conditii cristalele de gheata sunt mici si nu produc ruptura celulelor. In cazul congelarii la temperaturii mai ridicate, procesul de congelare decurge lent, incat in spatiul dintre celule se formeaza cristale mari care pot rupe tesuturile, iar la decongelare se poate pierde o cantitate mai mare de suc.

O alta problema foarte importanta este aceea a stabilirii momentului optim in care sa se faca congelarea, astfel ca produsul congelat sa nu piarda prea mult suc si sa-si pastreze capacitatea de hidratare in procesele de prelucrare industriala.

Cercetarile facute au aratat ca: prin congelarea carnii, in primele 2 ore de la taiere, pierderea de suc este minima; prin congelarea cu refrigerare prealabila de 24 ore pierderea de suc este maxima; prin congelarea cu refrigerare prealabila mai avansata pierderea de suc se reduce din nou. Urmarindu-se capacitatea de hidratare a carnii decongelate, in functie de timpul scurs intre taiere si congelare, s-a constatat ca aceasta proprietate este in corelatie cu pierderea de suc, adica muschii congelati dupa 2 ore de la taiere absorb mai multa apa decat cei congelati dupa o refrigerare de 24 ore; cei congelati mai tarziu de 24 ore isi recapata puterea de absorbtie.

Metode de congelare

Metodele de congelare se pot clasifica dupa mediul in care se face congelarea si dupa viteza de congelare.

a. Dupa mediul de racire, congelarea se clasifica in: congelare in aer, congelare prin contact direct cu refrigerentul si congelare prin contact indirect cu refrigerentul.

Congelarea in aer este procedeul cel mai frecvent intrebuintat la congelarea carnii, datorita simplitatii lui cum si datorita faptului ca nu influenteaza defavorabil tesuturile.

Congelarea in aer se poate face in camere si in tunele. Congelarea in camere se face numai in abatoarele cu instalatii vechi; in abatoarele moderne congelarea se face in tunele.

Tunelele sunt incaperi inguste si lungi a caror lungime este de 3-4 ori mai mare decat latimea si in care circula un curent fortat de aer rece.

Congelarea prin contact direct cu refrigerentul se face prin imersia produsului de congelat intr-un lichid cu temperatura joasa, fie direct, fie aparat de o invelitoare. Acest fel de congelare este aplicat mai putin in industria carnii din cauza ca sarurile din mediul refrigerent patrund in tesuturile produsului influentand gustul si culoarea. Metoda poate fi folosita cu bune rezultate la congelarea pasarilor, in cazul cand acestea sunt preambalate.

Congelarea prin contact direct se poate realiza si prin pulverizarea refrigerentului lichid. Sistemul acesta a fost imaginat de M.T. Zarotschenzev si este cunoscut sub denumirea de “sistemul Z”.

Congelarea prin contact indirect cu refrigerentul se realizeaza prin contactul produsului cu suprafata metalica racita cu ajutorul unui mediu de racire.

Din aceasta categorie face parte congelarea carnii sau a produselor sub forma de pachete sau de blocuri in dulapuri de congelare cu placi sau in aparate cu membrana.

b. Dupa viteza de congelare, exista o congelare lenta, o congelare rapida si o congelare ultrarapida.

Congelarea lenta se realizeaza in camere de racire, fara circulatie fortata de aer, in care viteza de congelare este intre 0,1 si 1 c,m/h.

Congelarea semirapida se realizeaza in tunele cu o circulatie de aer moderata, viteza de congelare fiind de 1-3 cm/h.

Congelarea rapida se realizeaza in tunele cu circulatia puternica de aer sau in cazul congelarii prin imersie, viteza de congelare fiind de 3-5 cm/h.

Congelarea ultrarapida se realizeaza in tunele sau in aparate cu placi. Viteza de congelare depaseste 5 cm/h.

In instalatiile industriale viteza de congelare este de 1 -;4 cm/h.

La congelarea lenta in spatiul dintre fibrele musculare se formeaza cristale mari de gheata, datorita faptului ca celulele musculare, avand membrana semipermeabila, permit trecerea apei libere in spatiul dintre celule. Cu cat congelarea se face mai incet cu atat in spatiul dintre celule trece o cantitate mai mare de apa. In cazul congelarii rapide apa nu mai are timp sa difuzeze, incat formarea cristalelor de gheata are loc chiar in interiorul celulelor. Cu cat viteza de congelare este mai mare cu atat numarul centrelor de cristalizare pe unitatea de timp este mai mare si cu atat dimensiunile cristalelor sunt mai mici.

Prin congelarea ultrarapida se scurteaza faza in care are loc denaturarea proteinelor, si anume faza cuprinsa intre temperatura de -;4 si -;100C denumita faza critica a congelari.

Durata congelarii este conditionata de proprietatile fizice ale carnii, de compozitia chimica si de felul racirii.

Procesul congelarii cuprinde 3 faze si anume: racirea produsului pana la punctul crioscopic, congelarea propriu-zisa a sucului din carne si racirea produsului congelat la temperatura dorita.

Temperatura stratului exterior va fi in primele faze diferita de temperatura din centrul produsului. Cand stratul exterior ajunge la punctul crioscopic, in centru abia se face refrigerarea. Pe masura congelarii produsului limita intre stratul extern si centrul produsului se reduce treptat, pana congeleaza toata apa libera coloidal. Durata dintre congelarea stratului exterior si congelarea centrului depinde de viteza racirii.

Pe masura congelarii lichidului din exterior, lichidul ramas necongelat devine din ce in ce mai concentrat si deci se congeleaza mai greu.

Viteza congelarii determina modificarile autolitice din carne si tot ea determina economicitatea metodei.

Modificarile ce se produc in carne prin congelare

Prin congelare se produc in carne modificari fizice, chimice, biologice, microbiologice si de structura.

a. Modificarile fizice. Modificarile fizice privesc consistenta, culoarea si greutatea carnii.

Consistenta carnii congelate este tare; prin lovire cu un corp tare are un sunet clar.

Culoarea se schimba din cauza deshidratarii suprafetei, a concentrarii pigmentului sanguin si a transformarii hemoglobinei in methemoglobina. Ea devine cu atat mai inchisa cu cat congelarea se face mai incet. La congelarea rapida culoarea este mai apropiata de aceea a carnii proaspete, iar la congelarea carnii preambalate culoarea este vie, neschimbata. Formarea methemoglobinei are loc in stratul periferic pe o adancime cat patrunde oxigenul.

Greutatea carnii sufera modificari, legate atat de conditiile in care se face congelarea si depozitarea, cat si de caracteristicile carnii. Aceste scazaminte sunt mai mari la carnea slaba, intrucat grasimea protejeaza eliminarea umiditatii.

Cele mai mari pierderi de suc au loc in cazul cand congelarea se face la punctul izoelectric al coloizilor carnii, de aceea alegerea momentului optim al congelarii are o importanta mare, atat din punct de vedere al pastrarii calitatilor carnii, cat si din punct de vedere economic. Pierderile in greutate continua si dupa congelarea in timpul depozitarii si sunt legate de regimul depozitarii. Pentru reducerea scazamintelor, se recomanda ca pastrarea carnii sa se faca la temperaturi cat mai joase si mai uniforme, stivuirea sa fie cat mai compacta, sa se acopere stivele cu panza impermeabila, carnea ambalata sa se depoziteze separat de carnea neambalata.

Scazamantul la depozitarea carnii congelate, pentru toate categoriile de carnuri neambalate, pe luna, este in trimestrul I si IV de 0,20%, in trimestrul II de 0,25% si in trimestrul III de 0,30%.

b. Modificari chimice. Aceste modificari sunt datorita atat actiunii factorilor externi, cat si actiunilor autolitice ale enzimelor tesutului muscular.

Modificarile grasimii se datoresc faptului ca tesutul gras este mai putin rezistent la actiunea mediului. Din cauza oxigenului din aer proprietatile organoleptice ale grasimii incep sa se modifice. Fenomenul este mai perceptibil la carnea de porc. Intensitatea oxidarii grasimii, care se manifesta pe de o parte prin schimbarea culorii spre galben si pe de alta parte prin aparitia mirosului si gustului de ranced, este influentata mult de temperatura de pastrare.

Modificarile tesutului muscular au loc in urma proceselor autolitice care decurg foarte incet si nu se opresc decat atunci cand s-a congelat toata apa din tesut, adica la circa -;650C. Modificarile componentilor tesutului muscular se refera la glicogen, substante proteice si vitamine.

In carnea congelata, descompunerea glicogenului este mult mai incetinita si este cu atat mai lenta cu cat temperatura de congelare si pastrare este mai scazuta. Ca o consecinta, continutul de acid lactic este scazut.

Modificarea continutului de vitamine, prin congelarea si depozitarea carnii si a organelor, consta in scaderea continutului de vitamine, in special a celor liposolubile. Astfel vitamina E (-tocoferolul) se pierde aproape in intregime, ceea ce explica micsorarea rezistentei grasimii la oxidare. Vitamina A se pastreaza timp mai indelungat. In ceea ce priveste vitaminele hidrosolubile, acestea se pastreaza in carnea congelata mai bine decat cele liposolubile.

c. Modificarile biologice si microbiologice. Prin congelarea carnii microorganismele sunt aduse in stare de anabioza, insa formele larvare ale parazitilor sunt distruse.

Autorii considera actiunea temperaturii scazute asemanatoare cu pasteurizarea. Ea influenteaza exponential distrugerea microorganismelor. Ei atrag atentia asupra florei reziduale din carnea congelata, care dupa decongelare, daca conditiile ii sunt favorabile, se poate dezvolta.

Decongelarea carni

Decongelarea carnii este procesul prin care se urmareste readucerea carnii congelate la proprietatile initiale in ceea ce priveste: gustul, aroma, mirosul, culoarea, consistenta si elasticitatea. Aceasta se poate realiza numai in cazul cand coloizii fibrelor musculare reabsorb tot lichidul exudat.

Conditiile de baza ce trebuie indeplinite sunt: incalzirea lenta a tesuturilor musculare pentru a putea reabsorbi lichidul interfibrilar rezultat din topirea cristalelor de gheata; evitarea condensarii umiditatii aerului in timpul decongelarii care in general este infectat cu microbi si care in contact cu albuminele musculare solubile constituie un mediu foarte prielnic dezvoltarii bacteriilor.

Daca decongelarea se face prea repede, apa rezultata din topirea cristalelor nu poate fi reabsorbita in intregime si se infiltreaza in tesutul conjunctiv, scurgandu-se apoi din carne.

Deci, prin decongelare, se urmareste atingerea unei reversabilitati maxime cu schimbari minime in produs.

Nu trebuie sa se piarda din vedere totusi ca la decongelare se pierde o oarecare cantitate de suc, continand pana la 11,55-13% substanta uscata alcatuita din proteine usor solubile, substante extractive, saruri minerale si aproximativ 12% din vitaminele grupei B, ceea ce duce la o oarecare scadere a proprietatilor nutritive si gustative ale carnii. Nu trebuie de asemenea sa se faca confuzie intre pierderea de suc si scazamantul prin evaporare.

Refrigerarea carnii

Importanta refrigerarii carnii

Refrigerarea este procesul de racire al unui produs pana in apropierea punctului de inghetare al acestuia. In cazul carnii, aceasta se considera refrigerata atunci cand in centrul carcasei sau al bucatii celei mai groase se obtine o temperatura cuprinsa intre +4 si 00C. Prin aceasta racire se reduce procesul de dezvoltare a microflorei banale, care in conditii favorabile ar duce la descompunerea putrifica a carnii. Procesul stabilizator al frigului este favorizat si de pelicula de acoperire care se formeaza pe suprafata carnii in timpul refrigerarii.

In timpul refrigerarii carnii, activitatea enzimelor din carne continua, procesele autolitice urmandu-si cursul lor. Dupa 24 ore procesul de rigiditate musculara inceteaza, iar carnea incepe sa capete proprietatile organoleptice specifice inceputului maturarii. Materia prima supusa refrigerarii trebuie sa fie foarte proaspata si prelucrata, in abator, in conditii perfecte de igiena si tehnologie.

Viteza de refrigerare a carnii

Viteza de refrigerare a carnii este proportionala cu diferenta de temperatura dintre carne si mediul inconjurator. Reactiile exoterme produse de procesele de autoliza, cum si absorbirea unei parti din caldura de catre apa care se evapora, influenteaza intr-o prea mica masura regimul refrigerarii.

Viteza de racire este in functie de forma si dimensiunile produsului, de capacitatea lui termica si de viteza aerului.

Ca urmare a evaporarii umiditatii, pe suprafata carnii se formeaza pelicula de uscare care, dupa cum s-a mai aratat, contribuie la inhibarea activitatii microorganismelor.

Tehnica refrigerarii carnii

Refrigerarea carnii de bovine, porcine si ovine se face in tunele sau in camere de refrigerare prevazute cu linii aeriene montate la o distanta convenabila si anume: 0,7 m de la perete si 0,9 m intre linii, in camerele de refrigerare a carnii de bovine; 0,7 m intre linii in camerele de refrigerare a carnii de porcine si ovine. Liniile trebuie sa fie astfel calculate ca sa suporte greutatea incarcarii pe metrul liniar, plus greutatea carligelor si carucioarelor, plus greutatea proprie. In mod obisnuit pe un metru liniar de

linie se pot incarca 2-3 jumatati de carcase de bovine sau 3-4 jumatati de carcase de porcine, reprezentand: la bovine o greutate de circa 280 kg, la porcine de 200 kg, iar la ovine de 180 kg. Transportul carnii din sala de taiere la frigorifer se face cu carlige cu role. Inaltimea la care se monteaza linia este de 4,2 m la refrigerarea carnii de bovine in jumatati si de 2,35 m kg refrigerarea carnii de bovine in sferturi sau a carnii de porcine in jumatati.

Pentru refrigerarea subproduselor si a pasarilor se folosesc carucioare cu stelaje cu cuier sau cu stelaje aeriene.

Pentru produsele neambalate cele mai indicate aparate de racire sunt racitoarele cu aer umed, iar pentru produsele ambalate elementele de perete.

Inainte de inceperea lucrului se verifica starea de curatenie a incaperii si a utilajelor. Pentru a preveni raspandirea mucegaiurilor incaperile se dezinfecteaza periodic.

De asemenea se verifica daca carligele sunt cositorite. In momentul introducerii carnii la refrigerat se noteaza temperatura camerei. Pe unele carcase se pun etichete cu ora cand au fost introduse la refrigerat si se aseaza in asa fel incat de pe culoarul de trecere sa se poata controla durata racirii.

Intre carcase trebuie sa existe o distanta de 5 cm ca sa nu se atinga si sa lase loc pentru aer (in locurile in care carcasele se ating una de alta carnea pierde culoarea normala, aparand pete rosii). Toate carcasele trebuie refrigerate uniform. Interiorul carcasei trebuie orientat spre curentul de aer.

Depozitarea carnii refrigerate

Carnea refrigerata se pastreaza in camere frigorifere prevazute cu linii aeriene inalte 2-2,35 m, cu distanta intre linii de 0,7-0,8 m si cu acelasi grad de incarcare ca in tunelele de refrigerare. Sistemele de racire din camerele de pastrare a carnii sunt prevazute cu racitoare de aer cu viteze mici sau cu elemente de perete, intrucat se urmareste realizarea unei circulatii minime a aerului, atat cat sa impiedice stagnarea aerului, care ar favoriza dezvoltarea mucegaiurilor. Temperatura se mentine in jurul a 00C, umiditatea adaptata este de 80-85%, iar circulatia aerului de 4-6 volume pe ora. Durata pastrari este legata de proprietatile carnii si starea suprafetei ei. Carcasele de carne fara leziuni, acoperite cu grasime, avand pelicula de uscare, se pot pastra pana la 21 zile, carnea cu leziune pe suprafata nu se poate pastra mai mult de 14 zile.

Avand in vedere ca activitatea microorganismelor la temperatura de refrigerare nu este oprita, ci numai incetinita, este recomandabil ca produsele refrigerate sa fie pastrate numai timpul necesar unei bune maturari. O pastrare mai indelungata este indicata sa se faca numai in imprejurari de forta majora, cand desfacerea sau prelucrarea nu s-a facut la timp sau cand este necesar sa se creeze rezerve de carne pentru asigurarea ritmica, cu carne refrigerata, a retelei comerciale. Pentru evitarea pierderilor prin scazamant este mai convenabila pastrarea produselor la temperaturi scazute si umiditate mare, fara insa a se depasi anumite limite.