Вопрос 37. Замораживание пищевых продуктов.

К замораживанию пищевых продуктов прибегают для достижения следующих целей: обеспечения сохранности во время длительного хранения; отделения влаги при концентрировании жидких пищевых продуктов; изменения физических свойств продуктов (твердость, хрупкость и др.) при подготовке к дальнейшим технологическим операциям; при сублимационной сушке; производства своеобразных пищевых продуктов и придания им специфических вкусовых и товарных качеств (мороженое, пельмени, другие быстрозамороженные продукты). Основное отличие результатов замораживания от результатов охлаждения состоит в том, что замороженные продукты более стойки при хранении, чем охлажденные, поскольку вода в них превращается в лед. При этом прекращается диффузионное перемещение растворимых в воде веществ и, следовательно, питание микроорганизмов и протекание биохимических (ферментативных) реакций. Эффект замораживания достигается при температуре в центре продукта -6 °С и ниже. Результативный эффект превращения воды в лед родственен эффекту обезвоживания. При этом уменьшается количество влаги, необходимой для жизнедеятельности микроорганизмов и осуществления биохимических реакций. Различие между замораживанием и сушкой состоит в том, что при замораживании влага превращается в лед, не будучи удаленной из продукта, тогда как при сушке она удаляется. Замороженный продукт отличается от охлажденного рядом внешних и физических признаков и свойств: твердостью — результат превращения воды в лед; яркостью окраски — результат оптических эффектов, вызываемых кристаллизацией льда; уменьшением удельного веса — следствие расширения воды при замораживании; изменением термодинамических характеристик (теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность)..В технологическом отношении замораживание в отличие от охлаждения вызывает необратимые изменения в продукте, препятствующие полному восстановлению его первоначальных свойств. Поэтому в таком случае говорят о неполной обратимости пищевых продуктов. При замораживании в отличие от охлаждения происходят частичное перераспределение влаги, травмирование тканей продукта кристаллами льда, а также иногда частичная денатурация белка. В итоге вкусовые и питательные достоинства продукта могут снизиться, если замораживание осуществлено неправильно. Замораживая продукт, необходимо стремиться прежде всего к сохранению его питательных и вкусовых свойств. Для этого необходимо добиться максимальной обратимости явлений, происходящих в процессе замораживания.

Вопрос 38 Механизм вымерзания воды.

Процесс замораживания тканей — это, прежде всего, замерзание тканевой жидкости, т.е. раствора небольшой концентрации. Поскольку в воде продукта растворены минеральные и органические вещества, фазовое превращение начинается при отводе теплоты в момент нарушения состояния переохлаждения. При этом понижение температуры сопровождается соответствующим изменением концентрации жидкого раствора. При замораживании разбавленных растворов вначале вымерзает чистая вода. 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. Свободная вода находится в межклеточном пространстве продукта и является растворителем минеральных веществ. При температуре 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 данного раствора (тканевого сока), он застывает в сплошную твердую массу, называемую эвтектикой; температура ее образования называется эвтектической. В холодильной технологии воду, перешедшую в твердое состояние, принято называть вымороженной.