Замораживание пищевых продуктов
Замораживание – процесс частичного или полного превращения тканевой жидкости замораживаемого продукта в лед. Наличие фазового перехода – отличительная особенность процесса замораживания.
Скоропортящиеся пищевые продукты замораживают для увеличения сроков хранения (мясо, рыба, птица) или для получения продуктов с новыми вкусовыми качествами (мороженое, плоды и ягоды)
Продолжительность хранения скоропортящихся продуктов с высоким содержанием влаги в замороженном виде значительно больше, чем в охлажденном. Превращение влаги продукта из жидкого состояния в кристаллическое приводит к существенному торможению жизнедеятельности микроорганизмов, а также значительное снижение скорость биохимических и химических реакций. При замораживании происходят такие изменения, которые не позволяют полностью восстановить продукт в его первоначальном виде. Технологическая необратимость не является недостатком, если не ухудшаются пищевые и вкусовые показатели и товарный вид.
Технологически процессу замораживания предшествует процесс охлаждения продукта до криоскопической температуры, после чего начинается льдообразование – фазовый переход жидкой среды в твердое состояние.
Переохлаждение – это понижение температуры объекта ниже криоскопической без кристаллизации содержащейся в нём воды.
Пpи достижении криоскопической температуры tкр кристаллы льда в тканевой жидкости не образуются вследствие остаточного теплового движения молекул. Для образования устойчивых кристаллов льда требуется некоторое понижение температуры относительно криоскопической. Такое понижение температуры принято называть переоxлаждением tпо. Для каждого вида пищевых продуктов предельное переохлаждение tпо имеет конкретные значения: 5°С - для мяса, птицы, рыбы; 6°С - для молока; 11°С - для яиц.
Наличие искусственных стимуляторов кристаллизации (механические примеси, загрязнения) приводит к образованию устойчивых зародышей кристаллов при меньших значениях переохлаждения.
Образование устойчивых зародышей кристаллов и следующий затем рост кристаллов тканей жидкости сопровождаются выделением теплоты фазового перехода жидкости в лед и повышением температуры до криоскопической. Причем повышение температуры происходит очень быстро, вследствие чего данное явление получило название температурного скачка.
Шоковое замораживание – снижение температуры в толще продукта до -18С за время , не превышающее 240 мин. Используется для замораживания полуфабрикатов и готовых блюд , предполагаемый срок хранения которых не превысит 60 дней. В начальной стадии температура внутри камеры снижается до -40С и поддерживается на этом уровне пока температура внутри продукта не достигнет -18С. По окончании процесса замораживания камера переходит в режим стандартного охлаждения. Шоковое замораживание позволяет сохранить исходную структуру продукта, его вкус и аромат.
При любом способе замораживания теплота отводится с поверхности продукта, а глубинные слои имеют более высокую температуру. Если после процесса замораживания продукт положить в камеру хранения, то спустя длительное время произойдет выравнивание температуры. Эта температура называется конечной температурой замораживания.
При замораживании не вся тканевая жидкость превращается в лед. Тканевую жидкость, превратившуюся в лед называют вымороженной. Относительное количество этой влаги принято оценивать в виде доли вымороженной влаги:
Отношение масса льда к массе тканевой жидкости.