Вплив процесу заморожування на властивості харчових продуктів

T зам – зниження температури замерзання розчину порівняно з чистим розчинником; ∆t зам = tзам Н2О – tзам розчину

Tзам – температура замерзання розчину (Р пари над розчином = Р пари льоду); tзам розчину < tзам Н2О

Tкип – підвищення температури кипіння розчину порівняно з чистим розчинником: ∆tкип = t кип розчину – t кип Н2О

Залежність Р насиченої пари від температури над чистим розчинником і над розчином

Температура кипіння рідини – це температура, за якої тиск її насиченої пари стає таким, що дорівнює зовнішньому тиску.

Температура замерзання рідини – це температура, за якої тиск насиченої пари цієї рідини над її рідкою фазою стає таким, що дорівнює тиску пари над її твердою фазою.

Р В Д     А Н₂О В₁ Е С розчин лід ∆ t зам. ∆ t кип.

tзам. О^оС 100^оС t кип. t^оС

АВ – крива тиску пари води (чистого розчинника) СД – крива тиску пари над розчином АЕ – крива тиску пари льоду 100^оС – температура кипіння води t_кип– температура кипіння розчину (Р пари води = Р пари розчину) т.В₁ – тиск пари над розчином при 100^оС (розчин ще не кипить) Р пари Н₂О = Р пари розчину(t кип. розчину); t_кип розчину > t _кип Н₂О

О^оС – температура замерзання води;

т.С – тиск пари над розчином (розчин ще не замерзає);

Від тиску пари над розчином залежать:

Ä температура кипіння розчину Р пари = Р зовнішній; Р пари Н2О = Р пари розчину	Ä температура замерзання розчину Р пари твердої речовини = Р пари рідини
Внаслідок зниження Р пари над розчином:
tкип розчину > tкип розчинника	tзам розчину < tзам розчинника
Внаслідок збільшення концентрації розчиненої речовини:
∆tкип. = Кеб.С, де Кеб. – ебуліоскопічна константа (підвищення температури кипіння розчину при розчиненні 1 моль речовини в 1000г розчинника); ∆tкип – підвищення температури кипіння розчину порівняно з чистим розчинником. ∆tкип = Кеб.(Н2О)=0,52	∆tзам. = Ккр. С, де Ккр. – кріоскопічна константа (зниження температури замерзання викликане розчиненням 1 моль речовини в 1000г розчинника); ∆tзам – зниження температури замерзання розчину порівняно з чистим розчинником. ∆tзам = Ккр.(Н2О)=1,86

ІІ закон Рауля: зниження температури замерзання або збільшення температури кипіння розчинів пропорційне концентрації розчиненої речовини.

Визначення відносної молекулярної маси речовини за знаиженням температури замерзання його розчину методом Раста.

Як розчинник викорстовують камфору, яка має високе значення кріоскопічної сталої, в інших методах використовують оцтову кислоту або інші розчииники.

Для експериментального визначення зниження температури замерзання використовується спеціальний прилад, який складається: з стакану, заповненого охолоджувальною сумішшію, з внутрішньої градуйованої скляної пробірки, в яку вміщуюють відому масу розчинника. Розчинник повільно охолоджують, постійно помішуючи, щоб звести до мінімумму переохолодження. При цьому кожні півхвилини визначають температуру за допомогою термометра Бекмана. За показниками термометра будують криву охолодження, згідно якої визначають температуру замерзання. Потім розчинник нагрівають до плавлення і додадють до нього відому масу рочиненої речовини. Розчин перемішують до повного розчинення добавленої речовини. Потім розчин охолоджують, записуючи температуру кожні півхвилини, і визначають нову температуру замерзання розчину. Знаючи значення кріоскопічної сталої, роблять обчислення результатів:

Біологічні багатокомпонентні системи (молоко, кров) замерзають при температурі нижче 0 С. Клітини нативної м’язової тканини продукту та між м’язовий простір заповнені рідиною, в якій у різному колоїдному стані знаходяться білки, мінеральні та інші речовини.

При заморожуванні з води, що міститься у м’язових волокнах і міжм’язовому просторі, утворюється лід, який має більший об’єм, ніж вода. Тому лід викликає деструкцію та інші зміни м’язової тканини (риби, м’яса). При температурі від 0,5 до – 5 С утворюється максимальна кількість кристалів льоду, однак при цьому не вся вода замерзає; при ‑18 С замерзає 75% води; повністю розчин замерзає при – 56 С. Розмір кристалів льоду та їх місце утворення залежать від швидкості заморожування. При швидкому заморожуванні кристали утворюються в основному у середині клітин, із зменшенням швидкості заморожування – кристали утворюються у міжклітинному просторі. При цьому волокна зневоднюються і між ними виникають порожнини.

Розміри кристалів обернено пропорційні швидкості заморожування. При повільному заморожуванні утворюється незначна кількість кристалів крупного розміру (ширина 5·10^-4см, довжина 1·10^-2см) і значно пошкоджують м’язову тканину. При швидкому заморожуванні утворюється значна кількість дрібних кристалів (ширина 5·10^-6см, довжина 1·10^-4см), які менше пошкоджують м’язову тканину.

Із збільшенням тривалості заморожування в продуктах збільшуються структурні зміни: при тривалому заморожуванні (понад 5хв.) сарколема (клітинна плазма) пошкоджується, і кристали льоду утворюються спочатку всередині волокон, а потім ззовні. При незначному пошкодженні сарколеми м’язи можна розморозити без втрати соку. При цьому вода, утворена при таненні льоду, повністю поглинається білками.

У промислових умовах швидкість заморожування нижче тієї, що спричиняє внутрішньоклітинне утворення льоду. При такій швидкості кристали льоду спочатку утворюються ззовні волокон, оскільки осмотичний тиск у міжклітинному просторі менше, ніж у середині клітини. При зовнішньоклітинному утворенні льоду іонна сила незамороженої внутрішньоклітинної рідини збільшується і вода осмотично видаляється із переохолодженої внутрішньої частини м’язових клітин. Виділена вода намерзає на кристали льоду і збільшує їх, в результаті чого волокна деформуються і руйнуються. Більш того, при високій іонній силі відбувається денатурація частини м’язових білків, що зменшує вологозв’язуючу здатність м’язових білків і нездатність волокон після відтанення поглинати воду, видалену при заморожуванні.

Дата добавления: 2013-12-14