چکیده
انجماد، تکنیکی بنیادی برای نگهداری و افزایش عمر مفید محصولات گوشتی، از جمله سوسیس و کالباس است که بر اساس مهار رشد میکروبی و کند کردن تخریب شیمیایی عمل می‌کند. با وجود کاربرد گسترده‌ی این تکنیک، این مقاله با استناد به شواهد متعدد حاصل از بررسی‌های علمی و داده‌های تجربی، دلایل محکمی علیه انجماد سوسیس و کالباس ارائه می‌دهد. فرآیند انجماد منجر به تشکیل کریستال‌های یخ می‌شود که امولسیون عضله و چربی را مختل کرده و به صورت قابل‌توجهی باعث از دست دادن رطوبت، دناتوره شدن (تخریب ساختار) پروتئین‌ها، اکسیداسیون (تجزیه) لیپیدها و پروتئین‌ها، تغییرات رنگ و تخریب بافتی می‌گردد. این تغییرات به‌طور جدی ویژگی‌های حسی (مانند آب‌دار بودن، رنگ و بافت) و کیفیت تغذیه‌ای محصولات گوشتی را تحت تأثیر قرار داده و به کاهش عطر و طعم محصول و ایجاد طعم‌های نامطلوب مانند طعم ترشیدگی نیز منجر می‌شود. مطالعات مقایسه‌ای روی انواع مختلف سوسیس و کالباس نشان می‌دهد که انجماد کیفیت را، به‌ویژه در محصولاتی با فرمولاسیون پیچیده شامل گوشت، چربی، آب و افزودنی‌هایی مانند نشاسته و سفیده تخم‌مرغ، کاهش می‌دهد. اگرچه برخی استراتژی‌ها (مانند فناوری‌های نوین انجماد (به عنوان مثال انجماد سریع) و استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها (مثلاً ویتامین E)) می‌توانند این تاثیرات را کاهش دهند، اما کارایی آن‌ها محدود است و معایب اقتصادی و حسی آن‌ها بر فواید افزایش عمر مفید غلبه دارد. این مقاله با تلفیق یافته‌های مقالات علمی اخیر، از جمله داده‌های تجربی، توصیه می‌کند که برای حفظ رضایت مصرف‌کننده و یکپارچگی محصول، از انجماد فرآورده‌های گوشتی خودداری شود. روش‌های نگهداری دیگر مانند نگهداری در یخچال و بسته‌بندی خلأ به‌عنوان گزینه‌های مناسب‌تر پیشنهاد می‌شوند.
۱. مقدمه
استفاده از انجماد برای نگهداری محصولات گوشتی و افزایش عمر مفید آن‌ها به هزاران سال پیش بازمی‌گردد و پیشرفت‌های فناوری در قرن گذشته کاربرد آن در تجارت جهانی گوشت، که ارزشی بیش از ۱۳ میلیارد دلار در سال دارد را متحول کرده است [۱]. این صنعت برای تضمین ایمنی و دسترسی به محصولات گوشتی در بازارهای بین‌المللی، به شدت به انجماد وابسته است. انجماد با کاهش فعالیت آب و دما، تکثیر میکروبی و واکنش‌های آنزیمی منجر به فساد را کند می‌کند [۲]. با این حال، این روش نگهداری، به‌ویژه برای محصولات گوشتی فرآوری‌شده مانند سوسیس‌ها و کالباس‌ها که با ماتریسی پیچیده از گوشت، چربی، آب و افزودنی‌های عملکردی مانند نشاسته و سفیده تخم‌مرغ فرموله می‌شوند، پیامدهای ناخواسته‌ای را نیز به دنبال دارد [۳].
فرآورده‌های گوشتی بسیار با گوشت خام متفاوت هستند زیرا تحت فرآیند حرارتی قرار می‌گیرند که پروتئین‌ها را دناتوره کرده، امولسیون چربی را پایدار می‌کند و پروفایل بافتی منحصربه‌فردی ایجاد می‌کند. این پیش‌فرآوری آن‌ها را به‌ویژه در برابر اثرات نامطلوب انجماد آسیب‌پذیر می‌کند. تشکیل کریستال‌های یخ طی فرآیند انجماد ساختار ماهیچه‌ای را تخریب کرده، غلظت حلال‌ها را افزایش داده و باعث آغاز واکنش‌های اکسیداتیو می‌شود که به دلیل محتوای بالای چربی و آب در محصولات گوشتی تشدید می‌شود [۱]. برخلاف گوشت خام که بخشی از کاهش کیفیت را می‌توان پس از خارج شدن از حالت انجماد، کاهش داد؛ ساختار از پیش تشکیل شده‌ی سوسیس و کالباس انعطاف کمتری دارد و دچار تخریب غیرقابل‌برگشت می‌شود.
هدف این مطالعه ارزیابی جنبه‌های مختلف تأثیر انجماد بر فرآورده‌های گوشتی با استفاده از شواهد تجربی به دست آمده از مطالعات روی انواع مختلف سوسیس‌ها و سایر محصولات گوشتی است.
۲. موارد بررسی شده
این مطلب، با ترکیب نتایج تجربی و بررسی‌های جامع، پایه‌ی محکمی برای ارزیابی اثرات انجماد بر کیفیت گوشت فراهم می‌کند. پارامترهای مورد بررسی شامل از دست دادن رطوبت، دناتوره شدن (تخریب ساختار) پروتئین، اکسیداسیون (تجزیه) لیپیدها و پروتئین‌ها، رنگ، pH (اسیدی یا قلیایی بودن)، تردی (ارزیابی‌شده با نیروی برشی یا نفوذ) و پایداری میکروبی (مانند تعداد گونه‌های سودوموناس و انتروباکتریاسه) است.
۳. نتایج و بحث
۱.۳. از دست دادن رطوبت و ظرفیت نگهداری آب (WHC )
انجماد فرآورده‌های گوشتی منجر به از دست دادن قابل‌توجه رطوبت می‌شود که عمدتاً به دلیل تشکیل کریستال‌های یخ است که امولسیون عضله و چربی را مختل می‌کند [۳]. محققان با انجام آزمایش‌هایی روی سوسیس‌هایی که به مدت ۴ ماه در دمای ۱۸- درجه سلسیوس نگهداری شده بودند، مشاهده کردند که WHC سوسیس‌های کم‌چرب، بیشتر از سوسیس‌های پرچرب، کاهش یافت. افت پس از خارج شدن از حالت انجماد نیز با کاهش محتوای چربی، افزایش یافت. این روند به تشکیل کریستال‌های یخ خارج‌سلولی بزرگ‌تر طی انجماد کند نسبت داده می‌شود که غشاهای سلولی را تخریب کرده و آب متصل را آزاد می‌کند [۴]. در سوسیس‌ها و کالباس‌ها، امولسیون از پیش تشکیل‌شده بسیار آسیب‌پذیر است و انجماد، منجر به از دست دادن رطوبت این محصولات می‌شود که باعث افت بافت و آب‌دار بودن—ویژگی‌های حسی کلیدی برای مصرف‌کنندگان— می‌شود. محتوای بالای آب (معمولاً ۵۰-۶۰% در سوسیس‌ها و کالباس‌ها) این اثر را تشدید می‌کند و انجماد را بسیار زیان‌بار می‌سازد.
۲.۳. دناتوره شدن و اکسیداسیون پروتئین‌ها
فرآیند حرارتی اعمال شده بر روی فرآورده‌های گوشتی بخشی از پروتئین‌های آن‌ها را دناتوره می‌کند، اما انجماد، با ایجاد اختلال مکانیکی در کریستال‌های یخ و افزایش غلظت حلال‌ها، این آسیب را تشدید می‌کند [۲]. در اثر انجماد، ساختار پروتئین‌ها که برای حفظ پایداری امولسیون حیاتی هستند، باز شده و آسیب می‌بیند [۲]. اکسیداسیون پروتئین‌ها نیز با افزایش زمان ذخیره‌سازی و نوسانات دما تشدید می‌شود. این فرآیند به دلیل محتوای بالای چربی در فرآورده‌های گوشتی که اکسیداسیون لیپید را تسهیل می‌کند، تسریع شده و محصولات اکسیداسیون لیپید نیز با پروتئین‌ها واکنش داده و از دست دادن کیفیت را تشدید می‌کنند [۱].
۳.۳. اکسیداسیون لیپیدها
سوسیس‌ها . کالباس‌ها که اغلب با درصدی چربی فرموله می‌شوند [۳]، در طول انجماد به شدت مستعد اکسیداسیون لیپیدی هستند. Kluth و همکاران گزارش کردند که نگهداری فرآورده‌های گوشتی به مدت ۲۸ روز در دمای ۱۸- درجه سلسیوس، به اکسیداسیون قابل‌توجه چربی آن‌ها منجر می‌شود [۵]. هم‌چنین، به دلیل حضور لیپیدهای اکسیدشده‌ی حاصل از پخت در محصولات فرآوری‌شده، واکنش زنجیره‌ای اکسیداتیو (نوعی واکنش نامطلوب برای طعم محصول) نیز شدت می‌یابد [۲]. این امر به ایجاد طعم‌های ناخوشایند (مانند طعم ترشیدگی) و کاهش جذابیت قفسه‌ای، به‌ویژه در فرمولاسیون‌های پرچرب، منجر می‌شود.
۴.۳. رنگ و ظاهر
رنگ قرمز گوشت به علت حضور ترکیب قرمز رنگی به نام میوگلوبین است که در اثر انجماد، به ترکیب قهوه‌ای رنگی به نام مت‌میوگلوبین تجزیه می‌شود. انجماد تشکیل مت‌میوگلوبین (را افزایش داده و باعث قهوه‌ای شدن در سوسیس‌ها می‌شود. Leygonie و همکاران، افزایش روشنایی و کاهش قرمزی در گوشت منجمدی که از حالت انجماد خارج شده بود را ثبت نموده‌اند؛ اثری که به دلیل توزیع یکنواخت چربی و آب در سوسیس‌ها تشدید می‌شود [۱]. Kluth و همکاران، پارامترهای رنگی پایدار در فرآورده‌های گوشتی پس از انجماد را بررسی کردند [۵]. در این مطالعه، مشاهده شد که فرآیند پخت اولیه، حساسیت به تغییر رنگ را افزایش داده و جذابیت بصری و قابلیت فروش را کاهش می‌دهد.
۵.۳. بافت و تردی
بافت سوسیس و کالباس که وابسته به یک امولسیون پایدار است، با انجماد تخریب می‌شود. Jiménez Colmenero و همکاران دریافتند که انجماد و نگهداری سوسیس‌ها و کالباس‌ها در دمای C °۱۸-, پس از ۴ ماه، به افزایش نیروی نفوذ و کاهش الاستیسیته (انعطاف‌پذیری) منجر می‌شود که به دلیل تجمع پروتئین‌ها و از دست دادن رطوبت است [۳]. با وجود این که انجماد می‌تواند با ایجاد اختلال در فیبرهای ماهیچه‌ای، تردی گوشت خام را افزایش دهد [۴]، این مزیت در سوسیس‌ها که ساختار از پیش تشکیل شده‌ی آن‌ها به‌طور غیرقابل‌برگشت آسیب می‌بیند، فاقد اهمیت است.
۶.۳. پایداری میکروبی
انجماد به‌طور موقت رشد میکروبی را مهار می‌کند و طی نگهداری، تعداد گونه‌های میکروبی سودوموناس و انتروباکتریاسه را کاهش می‌دهد [۵]. با این حال، تکثیر میکروب‌های باقی مانده پس از خروج از حالت انجماد، این مزیت را بی‌اثر می‌کند و باعث می‌شود طی چند روز، تعداد میکروب‌ها به میزان پیش از انجماد بازگردد. انجماد سوسیس‌ها و کالباس‌ها که با هدف کاهش بار میکروبی تحت فرایند پخت قرار گرفته‌اند، فواید ایمنی بسیار ناچیزی دارد، و افت کیفیت حاصل از انجماد، بر هرگونه مزیتی غلبه دارد [۱].
۷.۳. محدودیت‌های کاهش اثرات انجماد بر سوسیس‌ها
استراتژی‌هایی مانند انجماد سریع در دمای C °۸۰- و استفاده از ترکیباتی مانند ویتامین E نیز تاثیرات جزئی دارند. Jiménez Colmenero و همکاران، گزارش دادند که افزایش مقدار نشاسته باعث کاهش افت ناشی از خروج از حالت انجماد شده و پایداری انجماد-ذوب را بهبود می‌بخشد؛ اما باز هم کیفیت کلی نسبت به نمونه‌های شاهد منجمد نشده پایین‌تر باقی می‌ماند [۳]. هم‌چنین، هزینه‌ی بالا (مانند تجهیزات دمای C °۸۰-) و کارایی غیریکنواخت این روش‌ها، کاربرد آن‌ها برای سوسیس‌ها را محدود می‌کند [۴].
۴. نتیجه‌گیری
منجمد نمودن فرآورده‌های گوشتی به دلیل اثرات زیان‌بار بر نگهداری رطوبت، پایداری پروتئین‌ها و لیپیدها، رنگ، بافت، کیفیت حسی و به ویژه طعم، توصیه نمی‌شود. ماهیت پیش‌فرآوری‌شده‌ی این محصولات، به تشدید اثرات منفی تشکیل کریستال‌های یخ و واکنش‌های اکسیداتیو (واکنش‌های نامطلوب)، که نسبت به گوشت خام برگشت‌پذیری کمتری دارند، منجر می‌شود. اگرچه انجماد، عمر مفید را تا چندین ماه افزایش می‌دهد، تخریب کیفیتی ناشی از آن—که با افزایش افت ناشی از خروج از حالت انجماد، اکسیداسیون چربی‌ها و تغییرات بافتی مشخص می‌شود—همراه با کارایی محدود و هزینه بالای استراتژی‌های کاهش اثرات، آن را به روشی ناکارآمد برای نگهداری تبدیل می‌کند. رویکردهای دیگر، مانند نگهداری در یخچال (صفر تا ۴ درجه) و بسته‌بندی خلأ (وکیوم)، کیفیت را حفظ کرده و معیارهای استاندارد را نیز دارند. این توصیه با شواهد تجربی حاصل از مطالعات صورت گرفته بر روی انواع سوسیس‌ها و کالباس‌ها نیز همخوانی داشته و بر اهمیت حفظ یکپارچگی محصول برای کسب رضایت مصرف‌کننده در بازار رقابتی فرآورده‌های گوشتی نیز تأکید می‌کند.
۵. منابع
۱. Leygonie, C., T.J. Britz, and L.C. Hoffman, Impact of freezing and thawing on the quality of meat: Review. Meat Science, ۲۰۱۲. ۹۱(۲): p. ۹۳–۹۸.
۲. Bao, Y., et al., Freezing of meat and aquatic food: Underlying mechanisms and implications on protein oxidation. Compr Rev Food Sci Food Saf, ۲۰۲۱. ۲۰(۶): p. ۵۵۴۸–۵۵۶۹.
۳. Colmenero, F.J., et al., Frozen storage of Bologna sausages as a function of fat content and of levels of added starch and egg white. Meat Science, ۱۹۹۶. ۴۲(۳): p. ۳۲۵–۳۳۲.
۴. Dang, D.S., et al., Crystallization Behavior and Quality of Frozen Meat. Foods, ۲۰۲۱. ۱۰(۱۱): p. ۲۷۰۷.
۵. Kluth, I.-K., et al., Effects of freezing temperatures and storage times on the quality and safety of raw turkey meat and sausage products. Poultry Science, ۲۰۲۱. ۱۰۰(۹): p. ۱۰۱۳۰۵.
نظر شما