Zmiany zachodzące w mięsie podczas zamrażania dzieli się na trzy zasadnicze grupy:

• zmiany mikrobiologiczne
• zmiany fizyczne
• zmiany biochemiczne

Zmiany mikrobiologiczne

W zamrożonym produkcje część mikroflory ulega zniszczeniu, natomiast w stosunku do większości drobnoustrojów niskie temperatury mają działanie jedynie bakteriostatyczne, tzn. nie zabijają, lecz hamują ich rozwój. Mięso po rozmrożeniu psuje się znacznie szybciej niż mięso świeże na skutek intensywnego rozmrażania się drobnoustrojów, które przeżyły proces mrożenia, a po rozmrożeniu ponownie uzyskały sprzyjające warunki do rozwoju (woda, temperatura). Warto jest podkreślić, że na jakość mrożonego mięsa oraz jego trwałość w procesie magazynowania wpływ ma stan bakteriologiczny przed zamrożeniem. Z tego wynika, że im surowiec jest mniej zanieczyszczony mikrobiologicznie, a proces mrożenia przeprowadzono w sposób prawidłowy, tym większa jest gwarancja dobrej jakości mięsa po okresie składowania. Stąd też zakaz mrożenia mięsa, które wykazuje niewłaściwe cechy jakościowe przed zamrożeniem, lub ponowne zamrażanie mięsa już rozmrożonego.

Zmiany fizyczne

Zmiana te dotyczą przede wszystkim zmiany konsystencji, barwy oraz ubytkiem masy cała. Zmiana konsystencji. Podczas wymrażania wody występującej przestrzeniach między komórkowych jak i wewnątrz komórek, zaczynają tworzyć się kryształy lodu, których wielkość i rozmieszczenie decyduje o jakości mięsa. Woda w wyniku zamrażania zwiększa swoją objętość o około 10% co powoduje w zależności od rozmiaru powstałych kryształków uszkodzenie lub nawet rozerwani komórki.

Wielkość powstających kryształków lodu w zamrożonym mięsa jest zależna od szybkości, z jaką przeprowadzony jest proces zamrażania. Podczas powolnego zamrażania (0,1-1,0 cm/h) w głąb mięsa) w przestrzeniach między komórkowych zaczyna tworzyć się niewielka ilość kryształków lodu. Tłumaczone jest to tym, że pierwsze kryształki lodu zawsze tworzą się w przestrzeniach międzykomórkowych, ponieważ koncentracja soli w tych przestrzeniach jest najniższa. Rezultatem tworzenia się kryształków lodu jest wzrost stężenia składników rozpuszczonych w fazie płynnej w wyniku różnicy stężeń roztworów włókiem i w przestrzeniach występujących między komórkami następuje przepływa wody z włókien do kryształów. Uwolniona z komórek woda zaczyna osiadać na kryształach lodu już wytworzonych w przestrzeniach międzykomórkowych, co powoduje ich wzrost. W ten sposób powstają większe kryształy lodu, które działają destrukcyjnie na strukturę tkanek.

Powstałe w komórkach stężone roztwory soli w środku komórkowych powodują koagulacje koloidów i obniżenie odczyny. Niekorzystny przebieg zamrażania przejawia się najsilniej w temp. od punktu zamarzania doi około -5°C, kiedy wymrożeniu ulega największa część wody.

Szybkie zamrażanie (3 cm/h w głąb mięsa) występuje wtedy, gdy stosowane jest duże uderzenie chłodu. Woda zamraża w miejscu swojego występowania – w komórkach i przestrzeniach międzykomórkowych. Następuje wytworzenie dużej ilości małych kryształów lodu, które rozłożone w sposób równomierny w tkankach nie powodują jej uszkodzenia. Wniosek jest taki, że mięso powinno być zamrażane metodą szybką, a nie wolną, gdyż powolne mrożenie sprzyja rozerwaniu sarkolemmy przez duże kryształy, a podczas rozmrażania – powoduje wyciekanie soku mięsnego. Szybkie zamrażanie nie powoduje też tak dużych przemieszczeń wody, odczyn mięsa utrzymuje się granicach 5,8 a białka nie ulegają koagulacji. Zastosowanie bardzo niskich temperatur zamrażania może prowadzić do wymrożenia części wody zwianej oraz spowodować nieodwracalne zmiany w systemie koloidów białkowych, dlatego też w praktyce nie stosuje się temperatur niższych niż -40°C.

Szybsze przeprowadzenie procesu zamrożenia mięsa zależy od szeregu warunków, z których najistotniejsze to: zamrażanie dobrze wychłodzonego mięsa, w możliwie małych porcjach przy zapewnieniu dobrego odprowadzenia ciepła.

Zamrożenie nadaje mięsa twardą konsystencje, a przy uderzeniu wydaje dźwięk podobny do uderzania przedmiotu w twarde drzewo

Zmiana barwy

Barwa mięsa zamarożonego w porównaniu do mięsa świeżego jest ciemniejsza na skutek tworzenia się methemoglobiny szczególnie na zewnętrznych warstwach, w które wnika tlen z powietrza.

Oparzelina mrozowa- jest to jasny, biały nalot powstający w czasie zamrażania w wyniku gwałtownego wysublimowania lodu z warstwy powierzchniowej i szkodliwego działania tlenu. Oparzelina powstaje wtedy, kiedy warunki zamrażania i przechowywania sprzyjają nadmiernej ususzce i dlatego dla jej wyeliminowania należy stosować wszystkie sposoby ograniczające wielkość ususzki.

Zmiana masy zamrożonego mięsa. Zmiana masy jest zależna od następujących czynników:

• systemu mrożenia
• warunków mrożenia
• składu chemicznego mięsa
• wielkości mięsa
• postaci mięsa

Największe straty występują w mięsie chudym i zamrażanym powoli- wynoszą srednio1,2% w stosunku do masy mięsa przed zamrożeniem. Mięsa zamrażane metoda szybką w tunelu lub aparacie kontaktowym wykazuje najmniejsze ubytki i wahają się one w granicach 0,4-0,9%

Zmiany biochemiczne. Zamarzanie mięsa musi zostać przeprowadzone w taki sposób, ażeby zagwarantować pełną odwracalność tego procesu podczas rozmrażania. W tym celu powinny być zastosowane takie warunki, aby zamrożona woda zawarta w białkach po rozmrożeniu została ponownie z nimi związana. Mrożenie mięsa w temperaturze około -25°C daje możliwość resorpcji wymrożonej uprzednio wody przy rozmrażaniu, gdyż w tych warunkach zjawisko denaturacji białek jeszce nie występuje. Mięso zamrożone do niższej temperatury traci zdolność do resorpcji, co powoduje duży wyciek a jakość mięsa ulega wyraźnemu pogorszeniu.

Źródło: Leszek Brochowski- Technologia przetwórstwa mięsnego. WSiP. Warszawa; Aleksander Lempka (red.)- Towaroznawstwo produktów spożywczych. PWE. Warszawa. Encyklopedia techniki. Przemysł spożywczy. WNT. Warszawa.