28. Замораживание мяса. Кристаллообразование.

Важное значение для сохранения пищевой ценности продуктов имеет сам процесс замораживания. Конечной целью технологии замораживания, недостигаемой в на­стоящее время, является сохранение обратимости процес­са. Глубина замораживания обусловливается предполагаемым температурным режимом хранения, который находится в пределах—10—50˚С. Эти границы обуслов­лены тем, что при температуре выше —10˚С некоторые микроорганизмы способны развиваться, а при темпера­туре ниже —50˚С мясо и субпродукты становятся хруп­кими.

Кристаллообразование. При замораживании мяса и субпродуктов в них обра­зуются кристаллы льда. В тканях сначала наступает не­большое переохлаждение (для мышечной ткани до —4°С), после чего возникают кристаллические зародыши. В момент образования зародышей выделяется скры­тая теплота кристаллизации, поэтому температура не­сколько повышается и достигает криоскопической точки, при которой становится невозможным образование новых зародышей. Начинается вторая фаза кристаллообразова­ния, рост выделившихся кристаллов. Возникновение но­вых центров кристаллизации зависит от скорости отвода тепла во внешнюю среду. При достаточно высокой ско­рости теплоотвода. Обеспечивается переохлаждение мясного сока во время кристаллизации и могут образовать­ся новые зародыши. При отсутствии интенсивного теп­лоотвода новые центры кристаллизации не образуются, а происходит только рост кристаллов.

Тканевый мясной сок представляет собой раствор ми­неральных солей (Nа, К, Са, Мg, Fе и др.) и органичес­ких веществ, в том числе экстрактивных и белковых. Кристаллы, образующиеся в начале замерзания, состоят из чистой воды, а минеральные вещества, растворенные в мясном соке, собираются в оставшейся жидкой фазе, криоскопическая точка которой по мере замерзания льда снижается. В результате требуются все более низкие тем­пературы для замораживания следующих порций воды. При снижении температуры в результате кристаллизации на образовавшихся кристаллах намораживаются все но­вые количества воды и происходит увеличение размеров кристаллов. Этот процесс продолжается до достижения уровня концентрации растворенных в жидкой фазе ве­ществ, соответствующего составу эвтектической смеси; после этого раствор замерзает полностью.

В технологическом и товарном отношении заморажи­вание вызывает изменения продукте, препятствующие при размораживании полному восстановлению первона­чальных свойств. Существует понятие о неполной обра­тимости свойств мяса при замораживании в отличие от охлаждения его. Причинами этого являются: частичное перераспределение влаги при замораживании, травмирование мышечных волокон кристаллами льда, частичная денатурация белков и другие изменения.

29 Физические изменения в мясе при замораживании. Механизм вымерзания влаги.

Объем воды в тканях увелич приблизит на 10%, вследствие чего происх растяж волокон.

Наружные слои мышц ткани испыт увелич внутр давление и раст-ся, внутр же слои сжи-ся под давл наружных слоев. Жир заморож мяса имеет зернистый вид и легко крошится.

Мышцы поверх-ого слоя заморож мяса более яркого цвета, чем мышцы свежего охл мяса. Скорость образования метHb уменьш с пониж т-ры воздуха при зам-нии и хр-ии в воздухе и значительно увелич при замер-нии в рассоле. При медл зам-ии мясо имеет темно-красн оттенок. При быстром зам-ии получ мелкие равн-таспред кристаллы льда. Быстрое зам-ие сопровожд-ся постеп обесцвеч и появл корич оттенка. Размеры и скорость заморозки больше в начале процесса при налич большой раз-сти т-р пов-ти прод и охлаждающей среды, к концу процесса они уменьш.

Если замораживание происходит медленно, то благодаря разнице концентраций внутри и вне клеток вода из клеток частично диффундирует в межклеточное простран­ство. Поскольку размеры образовавшихся в межклеточном пространстве кристалликов льда увеличиваются за счет умень­шения массовой доли влаги, клетки высыхают. Этому способствует также то, что во время замерзания объем воды увеличивается примерно на 10 % и образовавшиеся в межклеточном пространстве кристаллики оказывают на клетки механическое давление.

Во время быстрого замораживания кристаллизация также начинается в межклеточном пространстве, но отвод теплоты совершается быстрее, чем диффузия влаги из клеток. И прежде чем начинается диффузия молекул воды через стенки клеток, происходит замерзание внутри клеток. Именно поэтому из медленнозамороженных животных тканей после их оттаивания уходит много клеточной влаги. При быстром замораживании потери капиллярной влаги минимальны.

Раньше считали, что преобладающая часть потерь сока связана с механическим разрушением клеток под давлением больших кристалликов льда, которые образуются при медленном замораживании мяса. На самом деле большая часть потерь сока происходит не из-за механического разрушения клеток, а из-за диффузии клеточной влаги в межклеточное простран­ство при медленном замораживании клеток.

При быстром замораживании наиболее существенно, чтобы температура продукта как можно быстрее проходила через область так называемого максимального кристаллообразования, (-1 -5 °С), когда вымерзает основная часть имеющейся воды. Средняя скорость при быстром замораживании составляет 5-20 см/ч, при умеренно быстром замораживании —1—5, при медленном замораживании —0,1—0,2 см/ч.