В процессе размораживания

 

При замораживании и последующем хранении продукты под влиянием различных процессов претерпевают изменения, часто необратимые, поэтому исходные их свойства при разморажива­нии восстанавливаются не полностью.

Размораживание протекает медленнее замораживания при од­ной и той же разнице температур, что связано с тем, что условия теплопередачи различны для льда и воды. Для обеспечения фазо­вого перехода льда в воду необходим приток очень большого количества теплоты. В то же время теплопроводность льда в 4 раза больше теплопроводности воды. При замораживании сначала за­мерзают поверхностные слои, их теплопроводность увеличивается, повышается теплообмен, что и ускоряет процесс заморажива­ния. При размораживании, напротив, в первую очередь размора­живаются поверхностные слои, что приводит к резкому снижению теплопроводности и теплообмена и соответственно уменьшению скорости самого процесса. Так, если время замораживания продук­та составляет 28 мин, то размораживания — около 52. Замедление процесса в основном приходится на самый критический диапазон температур (в районе точки плавления льда). При размораживании (особенно крупных объектов) это связано с перекристаллизацией, что может вызвать дополнительное повреждение тканей.

На качество размороженного продукта существенно влияют скорость и конечная температура замораживания: качество про­дуктов, быстро замороженных при низких температурах (-30 °С и ниже), сохраняется лучше, чем при медленном замораживании. Для сохранения высокого качества быстрозамороженный пище­вой продукт необходимо так же быстро разморозить.

Воздействие процессов замораживания и размораживания на качество продуктов в размороженном состоянии исследователи объясняют с позиций теории кристаллизации воды. Скорость за­мораживания — решающий фактор, влияющий на количество, размеры и равномерность распределения кристаллов льда в тка­нях. От размеров кристаллов зависит степень сохранения целост­ности естественной структуры тканей. Если кристаллы льда невелики и их размещение примерно соответствует естественному рас­пределению жидкости в мышечной ткани, то коллоидные систе­мы продуктов не претерпевают значительных изменений и пол­нее восстанавливаются после размораживания.

Степень разрушения структурных элементов тканей зависит так­же от глубины автолитических процессов в момент заморажива­ния. Кроме того, при хранении происходят увеличение кристал­лов льда, дальнейшее углубление автолитических процессов, «ста­рение» белковых коллоидных систем и мембран клеток.

Изменения коллоидной структуры тканей, вызываемые пере­распределением воды и увеличением концентрации жидкой фазы при замораживании, отражаются на величине влагосвязывающей способности после размораживания. Она тем больше, чем выше скорость и ниже температура замораживания.

Основными факторами, вызывающими образование и обиль­ное вытекание клеточного сока при замораживании-разморажи­вании, являются денатурация белков в результате отделения воды от белковой субстанции; рост концентрации минеральных веществ в растворах, содержащихся внутри и вне волокон; механическое воздействие кристаллов льда на стенки мышечных волокон и со­единительнотканные межволоконные прослойки и т.д.

Степень воздействия этих факторов определяется скоростью кристаллообразования и глубиной фазового превращения воды. Максимальное количество воды переходит в лед при заморажива­нии продуктов при температуре от -1 до -5 °С. В связи с этим интенсивность теплообмена при прохождении температурной зоны от -1 до -5 °С при замораживании и от -5 до -1 ⁰С при разморажи­вании имеет большое значение для получения продукта высокого качества. Чем быстрее пройден этот температурный интервал при замораживании и размораживании продуктов с тканевой струк­турой, тем меньше сока вытечет из размороженного продукта, тем лучше будет его качество.

Изменения, происходящие в пищевых продуктах на всех эта­пах холодильной обработки (охлаждение, замораживание, хране­ние), становятся заметными только в размороженном виде и про­являются в вытекании клеточного сока, его количестве и составе. Естественно, характер и глубина изменений зависят как от усло­вий холодильной обработки, так и от способа и скорости размо­раживания.

Чтобы восстановилось содержание влаги в ткани, она должна сначала пройти фазовое превращение (лед —вода), затем проник­нуть и восстановиться в тех белковых субстанциях и коллоидных системах, из которых она диффундировала в межклеточное и меж­волоконное пространства при замораживании и хранении с по­мощью диффузионно-осмотических сил. Способность белковых субстанций и коллоидных систем поглощать и связывать влагу определяется их биологической активностью, которая зависит от режимов холодильной обработки продуктов, включая и размора­живание.

В начальный период медленного размораживания мышечная ткань оказывается под воздействием концентрированных солевых растворов, что вызывает частичную денатурацию белков и разру­шение коллоидных систем. Последние способствуют, в свою оче­редь, образованию и вытеканию сока после размораживания и во время последующей обработки. Кроме того, при медленном размораживании быстрозамороженных продуктов сначала происхо­дит укрупнение кристаллов льда, которое сопровождается повреж­дением структуры ткани и способствует вытеканию сока из про­дуктов.

При быстром размораживании действие концентрированных растворов менее выражено, поэтому наблюдается лишь незначи­тельное выделение сока. В то же время сочетание быстрого размо­раживания с медленным замораживанием в значительной степе­ни снижает качество продукта.

Интенсификация процесса размораживания путем увеличения разницы температур за счет применения более теплой среды мо­жет привести к возникновению местных перегревов поверхности, что отрицательно сказывается на качестве продукта. При повышении температуры может также произойти микробиальная порча поверхностных слоев продукта до размораживания внутренних слоев.

Для пищевых продуктов с тканевой структурой (мясо, рыба, птица) наиболее важным показателем обратимости свойств при размораживании является потеря сока. Это внешний признак де­натурации белковых веществ. Основной компонент сока — вода, которая не поглощается продуктом при размораживании, а также вода, выделяющаяся из продукта под воздействием сжатия. Выде­ление сока из продуктов может сопровождаться значительными потерями растворимых веществ — витаминов, ферментов, мине­ральных веществ, белков саркоплазмы и др.

Потери сока при размораживании мяса зависят от его вида. Так, максимальные потери отмечаются в говядине, меньшие — в теля­тине и баранине, минимальные — в свинине. При этом потери сока мясом более высокого качества при размораживании, как правило, ниже, чем низкокачественного. В целом количество мяс­ного сока составляет около 5 % общего количества замороженно­го мяса, у не полностью созревшего мяса оно может увеличивать­ся до 40 %. Однофазное замораживание, проводимое до начала развития процессов посмертного окоченения, замедляет развитие гликогенолиза и сжатия при размораживании, связанного с по­вышенным выделением сока.

Потери сока при размораживании мяса птицы зависят от фи­зиологического состояния мышц в момент замораживания, они максимальны на стадии окоченения и менее значительны на дру­гих стадиях. Имеет значение и скорость замораживания. При мед­ленном замораживании в воздухе потери увеличиваются в 3 раза по сравнению с иммерсионным методом.

Потери сока при размораживании рыбы подчиняются тем же закономерностям, что и при размораживании мяса, но в целом они выше. Величина потерь зависит от вида рыбы, ее формы, жир­ности, расположения мышц в тушке и др.

Качество размороженных плодов зависит от их вида, сорта, условий хранения. В некоторых случаях методы замораживания имеют второстепенное значение. В то же время установлено, что диэлектрически размороженная продукция отличается более вы­соким содержанием неповрежденных плодов, лучшей консистен­цией, меньшими потерями витамина С.

Интенсивность качественных изменений в размороженных про­дуктах обусловлена прежде всего динамикой микробиологических и ферментативных процессов. В продуктах животного происхождения воздействие тканевых ферментов проявляется главным образом в гид­ролитическом распаде белков, в результате которого создаются бла­гоприятные условия для развития гнилостной микрофлоры.

Микробиологические процессы в быстрозамороженном мясе протекают после размораживания почти с такой же скоростью, что и в охлажденном, при тех же условиях хранения. Конденсация водяного пара при размораживании вызывает ускоренное разви­тие микроорганизмов, а в медленно замороженном мясе эти про­цессы протекают быстрее, что объясняется большей его фермен­тативной активностью.

Сохраняемость плодов и овощей после размораживания мень­ше, чем продуктов животного происхождения, поскольку они обладают меньшей стойкостью по отношению к микробиологи­ческим и биохимическим процессам. Поэтому размороженные продукты вследствие быстрой порчи и ухудшения товарного вида в розничную торговлю не поступают. Они должны быть макси­мально быстро использованы или переработаны.