Новейшие достижения современных теоретических наук, особенно в области электротехники и биологии, находят широкое практическое применение в производстве мясопродуктов.
Физики понимают основные задачи, стоящие перед пищевой отраслью, и всемерно стремятся способствовать интенсификации технологических процессов, повышению выхода и улучшению качества готовой продукции, совершенствованию существующей технологии и техники, более рациональному использованию имеющегося в мясной промышленности животного сырья.
Однако что общего, например, у радиационной физики и мясной промышленности?
Оказывается, сугубо теоретические исследования, проведенные еще в лабораториях институтов Академии наук СССР, имеют большое прикладное значение для предприятий мясной отрасли. В частности, ионизирующие излучения, такие, как катодные, рентгеновские и радиоактивные гамма-лучи, обладают сильным бактерицидным действием, т. е. обеспечивают полную стерилизацию продукта за очень короткое время. Обработка радиоактивными ионизирующими излучениями приводит к уничтожению микрофлоры в мясном сырье или готовых изделиях в течение нескольких десятков секунд.
Короткое время облучения, высокая степень стерильности при сохранении первоначального качества сырья, возможность изменять глубину проникновения и дозу облучения позволяют легко организовать непрерывно-поточный процесс ионизационной обработки различных мясопродуктов. Особенно важна радиоактивная обработка для кисломолочных продуктов, например йогуртов, предназначенных для длительного хранения (недели и более), - ведь любая термическая обработка безвозвратно бы их испортила.
Реализация радуризации в промышленности позволяет хранить мясо, упакованное в герметическую тару, при температурах около 20°С, т. е. без холодильника, в течение 1,5— 2 лет. Легко представить, какую практическую пользу и экономический эффект получается вследствие использования радиоактивной обработки мяса в промышленности.
Другим физическим методом технологической обработки мясопродуктов является ультрафиолетовое облучение. Стерилизующее действие ультрафиолетовых лучей проявляется в основном на поверхности продукта (на глубине до 0,1 миллиметра), что имеет особое значение для мяса, которое сразу после убоя внутри не имеет микробов и промышленно-стерильно, но снаружи уже обсеменено нежелательной микрофлорой.
Поэтому лампы УФЛ чаще всего используют на холодильниках для облучения туш мяса, предназначенных для длительного хранения. Применяют ультрафиолетовое облучение и для стерилизационной обработки колбас, воды, воздуха и рассолов.
Большинство видов готовой продукции перед выпуском в реализацию подвергают различным способам тепловой обработки. Термические процессы, как правило, очень продолжительны и сократить их традиционными способами в настоящее время не представляется возможным. Именно поэтому технологи и физики постоянно занимаются совершенствованием условий термообработки мясопродуктов на базе использования электрофизических методов.
К числу таких методов в первую очередь относят нагрев продуктов энергией инфракрасного излучения (ИК-нагрев). Комплексные исследования по изучению теоретических характеристик и кинетики процессов тепловой обработки мясопродуктов, а также определение влияния ИК-излучения различного спектрального диапазона на физико-химические, микробиологические и структурно-механические свойства готовых изделий позволяют использовать ИК-обработку для получения запеченных мясопродуктов типа шейки, карбонада, мясных хлебов и некоторых других. При этом достигается не только сокращение общей продолжительности термообработки, но и высокий выход и качество изделий, а затраты на их изготовление снижаются.
Электрические и электромагнитные поля также могут быть использованы применительно к технологии некоторых видов мясопродуктов. Диэлектрический нагрев, при котором электрическая энергия преобразуется в тепловую в результате сложных поляризационных процессов на молекулярном уровне, что дает возможность прогревать продукт одновременно по всему объему в очень короткое время (1 килограмм фарша при изготовлении мясных хлебов можно нагреть за 3—5 минут до 70°С). Электрический нагрев прост в применении и конструкторском исполнении, экономичен, он используется для варки мясных фаршевых изделий, паштетов, ливерных колбас.
С этой же целью применяют индукционный нагрев , токи высокой частоты и электромагнитные поля сверхвысоких частот. Интересно отметить, что СВЧ - нагрев имеет преимущества перед традиционными способами, заключающиеся как в быстроте и равномерности прогрева продукта по всему объему, так и в высоком стерилизующем эффекте высокопеременных электромагнитных полей. При ТВЧ - и СВЧ - обработке гибель микроорганизмов происходит не только благодаря объемному нагреву, но во многих случаях и в результате прямого воздействия излучения на микробные клетки. В силу этих обстоятельств высокочастотный нагрев можно использовать не только для варки мясопродуктов, размораживания сырья, обезвоживания жидких сред и сублимационной сушки, но и для стерилизации консервов и пресервов.