Влияние скорости замораживания на кристаллообразование и качество пищевых продуктов

Тема: «Влияние скорости замораживания на кристаллообразование и качество пищевых продуктов».

1. Механизм вымерзания воды (теория кристаллообразования)

Процесс замораживания тканей — это прежде всего процесс замерзания тканевой жидкости, т. е. раствора небольшой концентрации.

Поскольку в воде продукта растворены минеральные и органические вещества, фазовое превращение начинается при отводе тепла в момент нарушения состояния переохлаждения. При этом понижение температуры сопровождается соответствующим изменением концентрации жидкого раствора.

Криоскопическая температура зависит от концентрации раствора, степени диссоциации растворенных веществ и свойств растворения. Криоскопическая температура продуктов животного происхождения ниже 0°С.

При замораживании разбавленных растворов вначале вымерзает чистая вода. Количество воды в мясе убойных животных составляет 53-75%, а в рыбе — 55-80%. По существующей классификации в пищевых продуктах различают связанную (гидратационную) и свободную воду. Содержание связанной воды почти постоянно и составляет около 10% ее общего количества в продукте. Дипольные частицы воды посредством адсорбции прочно связаны с ионами и полимерными группами белков. При замораживании продуктов связанная вода не участвует в фазовых превращениях.

Свободная вода находится в межклеточном пространстве продукта и является растворителем минеральных веществ. При температурах ниже криоскопической она превращается в лед. По мере вымораживания свободной воды увеличивается концентрация солей в незамерзшем межклеточном растворе, что приводит к смещению криоскопической температуры в область более низких температур. При этом вымораживание воды происходит постепенно, с повышением концентрации оставшегося раствора. При достижении концентрации, определенной для даннoгo раствора (тканевого сока), он весь застывает в сплошную твердую массу, называемую эвтектикой; температура ее образования называется эвтектической.

В холодильной технологии воду, перешедшую в твердое состояние, принято называть вымороженной. Экспериментально установлено, что примерно три четверти воды, содержащейся в мясе, птице, рыбе и яйцах, и до половины — в картофеле вымораживается при температуре до −4°С. Считается, что полное вымораживание свободной воды продовольственных продуктов происходит при снижении их температуры до −30°С.

На качество замороженных продуктов большое влияние оказывают размер, форма и распределение кристаллов льда, образующихся в продукте при замораживании. Характер кристаллообразования зависит от состояния клеточных оболочек, концентрации растворенных веществ в клетках, степени гидратации белков и других свойств продукта. Большое значение имеет также скорость замораживания.

2. Скорость замораживания

Скорость замораживания определяется быстротой продвижения границы раздела между жидкой и отвердевшей фазами от поверхности замораживаемого продукта к его термическому центру. Следует различать среднюю скорость замораживания и номинальную.

Хорошие результаты обеспечивает скорость замораживания, при которой продолжительность действия критических температур не превышает 30 мин.

2.1. Быстрое и медленное замораживание

Быстрозамороженные погружением или в плиточном скороморозильном аппарате продукты почти всегда лучше тех, которые замораживают медленно потоком воздуха. Основное преимущество быстрого замораживания по сравнению с медленным заключается в размере, количестве и расположении кристаллов льда, которые формируются в продукте, так как клеточные жидкости затвердевают. Когда продукт замораживают медленно, образуются большие кристаллы льда, которые серьезно повреждают ткани некоторых продуктов на клеточном уровне. При оттаивании продукты, у которых значительно повреждены клетки, теряют огромное количество жидкостей, что сильно ухудшает их качество. Наоборот, при быстром замораживании образуются меньшие кристаллы льда, которые помещаются в пределах клетки и не повреждают ее. Вследствие этого оттаявший продукт очень напоминает свежий по твердости и структуре.

Диапазон температур от —1,1 до —3,8°С часто называют зоной максимального кристаллообразования, поэтому для сохранения качества продукта желателен быстрый отбор теплоты от него в этом интервале температур. Это в особенности относится к фруктам и овощам, так как в них происходит серьезное повреждение тканей при медленном замораживании.

Образование кристаллов льда в продукте начинается примерно при

—1,1°С. Большая часть жидкости замерзает при понижении температуры продукта до —3,8°С, хотя часть концентрированной жидкости не замерзает даже при температуре ниже —10°С.

Ткань животного происхождения намного более грубая и эластичная, чем растительная. Поэтому скорость замораживания мяса и мясных продуктов не является определяющим фактором, как при замораживании фруктов и овощей. Эксперимент показал, что при медленном замораживании повреждение клеток птицы и рыбы крайне незначительно. Это, конечно, не означает, что быстрозамороженное мясо, птица и рыба хуже, чем те, которые заморожены медленно, но с точки зрения повреждения клеток быстрое замораживание не так важно для мяса, птицы и рыбы, как для фруктов и овощей. Например, птица, замороженная медленно, приобретает темный оттенок, что ухудшает внешний вид. Только из-за этого

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать