Особенности льдообразования при замораживании в зависимости от структуры и скорости замораживания пищевых продуктов

Пространственное распределение влаги в продуктах зависит от вида и состояния их.

В продуктах не имеющих отчетливо выраженного тканевого строения (молоко, плодовые соки, яичный меланж) вода распределена микроскопически однородно.

В тканях животных (например мышцах) влага распределена неравномерно. Если ткани расположить в порядке увеличения влаги в них, то получится такая картина:

Ø Волокна и клетки – меньше всего

Ø Между волокнами

Ø В пространствах между пучками волокон – больше всего.

Это характерно и для растительных тканей, для которых типична клеточная структура не всегда формирующая волокна.

Концентрация тканевого сока в разных частях пищевых продуктов различна. Внутри клетки она выше, чем во внеклеточном пространстве. Причем в тех местах, где расположены более крупные вместилища влаги концентрация более низкая.

В соответствии с этим криоскопическая температура внутри клеток на 0,2 – 0,4 ºС ниже, чем в межклетниках. Такое же отличие криоскопической температуры в волоконном и межволоконном пространстве и т.д.

Поэтому при медленном замораживании кристаллизация начинается между пучками волокон, затем охватывает межволоконное пространство и т.д.

Появления кристаллов льда в крупных полостях сопровождается повышением концентрации растворов в них. Это вызывает ток влаги (диффузию) в эти полости к образовавшимся кристаллам из пространств между волокнами, затем межклеточных пространств и, наконец, из клеток.

Клетки и волокна обезвоживаются, а кристаллы между пучками волокон и в межклетниках – увеличиваются. При этом в процессе превращения воды в лед происходит ее расширение. Это вызывает сдавливание волокон и клеток, что в свою очередь, способствует их обезвоживанию и вызывает механические повреждения.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока температура не становится настолько низкой, чтобы могло начаться кристаллообразование внутри волокон и клеток, где к этому времени остается уже небольшое количество воды в виде концентрированного раствора.

Таким образом, медленное замораживание приводит к образованию крупных кристаллов льда, значительному перемещению влаги и повреждению клеток.

При быстром замораживании температура внутри клеток и волокон становится достаточно низкой до того, как начнется миграционный процесс. Вода замерзает в местах ее естественного нахождения. Образуются мелкие кристаллы. Ткани в малой степени подвергаются деформации. Таким образом быстрое замораживание способствует большей обратимости процесса.

В связи с тем, что максимальное превращение воды в лед происходит при температурах от -2 до -8ºС быстрое понижение температуры в этом интервале позволяет предотвратить образование крупных кристаллов и диффузию влаги.

На процесс кристаллообразования влияет и состояние тканей. В тканях парного мяса вследствие высокой гидратации их белков, низкой проницаемости соединительных тканей, препятствующей миграции влаги – кристаллы льда сосредоточены внутри волокон.

Уменьшение гидратации белков к моменту посмертного окоченения сопровождается при замораживании значительной миграцией влаги в межволоконном пространстве и образованием к них крупных кристаллов льда.

В созревшем мясе вследствие усиления гидратации – изменения структуры при замораживании меньше выражены.

Вследствие неодинаковой скорости замораживания по объему продукта (выше на периферии и ниже к центру) размеры кристаллов в поверхностных слоях более мелкие, в центре – более крупные.

Дата добавления: 2013-12-13