Совершенно иная картина наблюдается при замораживании мертвой ткани. Криоскопическая температура соков мертвой ткани лежит значительно выше криоскопической температуры ткани живого организма.

В мертвой ткани оболочка клеток утрачивает свойство полупроницаемости, что приводит к устранению:

сопротивления фильтрационной способности плазматической перепонки;

влияния гидростатического давления, уравновешиваемого в прижизненном состояния организма осмотическим давлением клеточного сока;

влияния капиллярного распределения жидкости в ткани, которое сводится к минимуму.

По этим причинам точка замерзания соков мертвой ткани бывает наполовину выше точки замерзания соков ткани живой клетки. При этом в результате утраты клетками непроницаемости клеточный сок, представляющий собой качественно одинаковую массу жидкости, будет замерзать как однородный раствор.

Следовательно, основное различие влияния низких температур на живую и мертвую клетки заключается в том, что в мертвой ткани максимальное накопление льда происходит при более высокой температуре, чем в ткани живого организма, в которой кристаллообразование протекает с некоторым запаздыванием.

В жизни животного и растительного организмов различают три температурные области: за верхней температурной границей, оптимальной температуры и за нижней температурной границей.

Для живых организмов верхняя температурная граница характеризуется инактивированием ферментов и коагуляцией белков, что вызывает гибель организма. Температура инактивации ферментов приблизительно 70°. Температура коагуляции разных белков различна. В начале свертывания белка большую роль играет содержание в нем солей и воды. При недостаточном содержании солей или их отсутствии, а также при значительном содержании воды температура коагуляции белка резко понижается. Таким образом, за областью оптимальной температуры организме происходит нарушение ритмичности в обмене веществ и при достаточно продолжительном и интенсивном нарушении равновесия живое существо может погибнуть. У теплокровных животных нередко повышение температуры на несколько градусов против нормальной заканчивается смертельным исходом. Однако сравнительно непродолжительное воздействие повышенной на несколько градусов температуры против нормальной может для них пройти и бесследно.

Иная картина наблюдается при переходе за нижнюю температурную границу. Низкие температуры не инактивируют ферменты и не переводят белки в коагулированное состояние. Однако при понижении температуры наблюдается замедление каталитической активности ферментов. Степень изменения активности по мере падения температуры бывает различной у разных ферментов; это объясняется нарушением равновесия в цепях и циклах взаимосвязанных реакций.

Так, фермент липаза при температуре —30° способен распределять жиры; фермент инвертаза при температуре —18° гидролизирует сахарозу и только при —40° парализуется его активность.

Доказано, что гидролитическая способность этих ферментов. Не проявляется в период длительного хранения при температуре —70°.

2. Охлаждение продуктов животного происхождения

В послеубойный период в мясе происходят автолитические изменения, обусловленные действием ферментов. Сразу после убоя преобладающим становится процесс созревания, который протекает под влиянием содержащихся в мясе биологических соединений.

Условия холодильной обработки и сроки созревания мяса.

Установлены оптимальные сроки созревания, гарантирующие максимальную нежность мяса и его наилучшие вкусовые и ароматические свойства, но каждое из этих свойств достигает оптимума в разные сроки хранения.

Для мяса крупного рогатого скота могут быть рекомендованы следующие условия и сроки созревания, при которых оно приобретает необходимые потребительские свойства(нежность, вкус, аромат) : при 0ºС- 12 – 14 сут, при 8ºС -6 сут, при 16 -18 ºС – 4 сут. Баранина и свинина созревают в более короткие сроки: при 0ºС –через 1 – 2 сут, для консервного и полуфабрикатов 5 – 7 сут.

При несвоевременном охлаждении туш послеубойное выделение теплоты приводит к возникновению загара мяса – пороку, в результате которого мышечная ткань в глубинах слоя приобретает сероватый оттенок и неприятный запах. При этом начинается денатурация термолабильных белков, происходят процессы распада отдельных полипептидов с выделением свободных, серосодержащих аминокислот. Мышечная ткань характеризуется слабой связью волокон и низким сопротивлением на разрыв, тестообразной консистенцией. Такое мясо легко плесневеет и подвергается гнилостному разложению. Опасность появления загара особенно велико у мяса упитанных животных, в мышцах которых содержится больше гликогена. Для предупреждения загара туши и полутуши необходимо своевременно охлаждать и делать надрезы на их толстых частях, что улучшает газо – и теплообмен по всему объему продукта.

На качество мяса влияет также быстрота холодильной обработки в начальный период созревания. Если парное мясо с высоким значением рН быстро охлаждать или замораживать до наступления стадии окоченения, то при температуре мышц около 10ºС возникает так называемое «холодовое сжатие», или уплотнение, которое не полностью обратимо и приводит к повышению жесткости мяса. Холодовое сжатие имеет ту же природу, что и послеубойное окоченение, только развивается оно на фоне быстрого температурного перепада охлаждаемых мышц. Для быстрого охлаждения характерен высокий темп понижения температуры (до 4ºС/ч и более), что и является решающим фактором развития холодового сжатия. Так как охлаждение мяса мелких животных и птиц происходит быстрее, чем у крупного скота, то и опасность жесткости возрастает.

На эффект холодового сжатия влияют упитанность животного, состояние мышц и другие факторы. Так, свинина с толстым слоем шпика из-за пониженного теплообмена охлаждается так медленно, что сжатия мышечной ткани под действием холода практически не происходит; если полутуши находятся в подвешенном состоянии и мышцы прикреплены к скелету, сжатие мышц уменьшается.

Холодовое сжатие можно рассматривать как результат повреждающего действия, приводящего к нарушению структуры и функций биологических мембран, которые весьма чувствительны к энергетической недостаточности и физико-химическим воздействиям.

Установлено, что в мышцах быстро охлажденных после убоя животных до температуры ниже 15ºС кальциевый насос перестает нормально функционировать. В соответствии с концентрационным градиентом ионы кальция выходят из цистерн и трубочек саркоплазматического ретикулума, вызывая сокращение мышц. Существенно, что концентрация АТФ в мышцах быстро охлажденного мяса (вследствие замедления распада АТФ при понижении температуры) выше, чем в мышцах постепенно охлаждаемого, поэтому жесткость мяса при холодовом сжатии более высокая, чем при послеубойном.

Наиболее эффективны методы борьбы с Холодовым сжатием, связанные с принудительным уменьшением содержания АТФ в мышцах мяса до момента его быстрого охлаждения. Один из них- метод электростимуляции, позволяющий предотвратить холодовое сжатие мяса путем пропускания Эл. Тока через парные туши, полутуши и отрубы. Электростимуляцию проводят на любом этапе тех. обработки скота (после обескровливания, съема шкуры или распиловки туш на полутуши) импульсным или переменным током (240-250В, продолжительность 1-3 мин).