Изменения в тканях рыбы при замораживании
Как в процессе замораживания, так и при последующем хранении и размораживании в рыбе происходят биологические, физические и биохимические изменения.
К биологическим изменениям относится подавление жизнедеятельности микроорганизмов как на поверхности, так и внутри рыбы, а также снижение их количества. При медленном замораживании воздействие на микроорганизмы ослабляется, и они приспосабливаются к действию низких температур, поэтому количество микроорганизмов при медленном замораживании становится больше, чем при быстром.
Основным физическим процессом при замораживании является превращение тканевого сока в лед, что приводит к частичному разрушению сарколеммы мышечных волокон и вытеканию клеточного сока при размораживании. Большое влияние на физические изменения оказывают скорость замораживания и состояние рыбы. Скорость замораживания – это скорость движения зоны кристаллизации воды в глубь тела рыбы. Зона кристаллизации (слой мяса, в котором часть воды превращается в лед) возникает на поверхности рыбы и постепенно перемещается внутрь ее тела. Структура тканей лучше сохраняется, когда сарколемма волокон достаточно эластична. В этом случае при быстром замораживании кристаллы льда, образующиеся внутри мышечных волокон, не разрушают оболочку. Сразу после смерти рыбы мышечные волокна плотно прилегают друг к другу, а межволокнистые пространства отсутствуют. Сарколемма в этот момент обладает большой упругостью и не имеет повреждений.
В посмертный период гистологическая структура мышечной ткани изменяется, в ней появляются межволокнистые пространства, заполненные тканевым соком. Поэтому при замораживании рыбы со значительными изменениями образуются крупные кристаллы льда, способствующие разрушению оболочки.
Рыбу следует замораживать до температуры – 20 °С. При этой температуре в мясе рыбы уже почти не остается свободной воды, обладающей свойствами растворителя, и вещества мышечного сока не изменяются, так как ферментативная активность очень низка.
Биохимические изменения в рыбе как во время замораживания, так и при последующем хранении резко замедляются, но все же они имеют место и носят сложный характер. Клеточный сок рыбы представляет собой коллоидную систему и является слабым раствором солей, главным образом кислого и фосфорнокислого калия, и белков. При замораживании и хранении наблюдаются изменения гидрофильных свойств тканей, которые определяют их водоудерживающую способность к концу хранения и влияют на количество тканевой жидкости, отделяющейся при размораживании. Чем медленнее идет замораживание, тем больше тканевого сока переходит в межклеточное пространство и больше травмируется сарколемма. Изменение структуры тканей вызывает изменение цвета из-за разрушения гемоглобина во время замораживания и частичного его перемещения в кровяную плазму, окружающую ткань. Цвет рыбы изменяется также вследствие оптического преломления кристаллов разных размеров и форм и зависит от скорости замораживания. При быстром замораживании рыба становится бледной с желтоватым оттенком, при медленном – темно-красного цвета.
Повышение концентрации веществ при кристаллизации вызывает химические изменения белков, в частности их денатурацию. Одновременно происходит распад АТФ, креатинфосфата, гликогена и других веществ. При замораживании гликоген разрушается с образованием молочной кислоты, креатинфосфат – с образованием креатина и фосфорной кислоты. Наиболее интенсивно эти процессы протекают в интервале температур от -2 до -5 °С. Происходит взаимодействие активных групп белковых молекул с образованием прочных связей между ними, и растворимость белков снижается. При замораживании до –18 °С часть ферментов еще активна. К таким ферментам относятся окислительные каталаза, пероксидаза, вызывающие окисление жиров. При денатурации белков консистенция мяса рыбы становится жесткой, водянистой. Эти изменения происходят в результате вымораживания воды и увеличения концентрации солей, которые денатурируют белки.