Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Производство плодоовощных консервов и продуктов здорового питания

ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЯ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ЗАМОРАЖИВАНИЕМ

5.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ

Технология замораживания основана на принципе криоанабиоза.

Замораживанием называется процесс понижения температуры продукта ниже криоскопической температуры на 10-30°С, сопровождаемый переходом в лед почти всего количества содержащейся воды. В результате увеличивается концентрация растворов и их осмотическое давление, инактивируются все ферментные системы, микроорганизмы лишаются условий для развития, останавливаются обменные процессы во всех клетках тканей продукции и наступает ее консервация. Замораживание среди всех методов консервирования лучше всего сохраняет свойства продуктов и обеспечивает долгую их сохраняемость. Именно этим определяется эффективность технологии консервирования данным методом, основаном на принципе криоанабиоза.

Как известно, картофель, овощи и ягоды содержат от 70 (чеснок) до 95% (томаты и огурцы) воды. Изменение фазового состояния воды при замораживании является главным фактором, обусловливающим торможение процессов обмена веществ в них.

Пригодность плодоовощного сырья для замораживания определяется рядом факторов: видовым составом, особенностями сорта, степенью зрелости. Замораживанием можно консервировать не все виды и сорта плодов, овощей и ягод. Например, сорта земляники, пригодные к замораживанию, должны иметь плотность мякоти ягод не ниже 12 г/мм2 (а для идеального сорта 14 г/мм 2), при дефроста- ции которой потери сока не превышают 7%.

Для винограда основным критериальным показателем пригодности сорта к замораживанию является влагоудерживающая способность ягод, обеспечивающая при дефро- стации потери сока ниже 10%.

Установлено, что при быстром замораживании в плодоовощной продукции протекают процессы: кристаллизации, рекристаллизации и дефростации (при оттаивании), а при сверхбыстром замораживании в жидком азоте — витрификации (застекловывание) и сверхбыстром оттаивании — девитрификация (расстекловывание).

Кристаллизация. Характеризуется скоростью образования и роста зародышей кристаллов льда. Установлено, что при медленном замораживании образуются кристаллы гексагональной формы, при средних и высоких скоростях замораживания — кристаллы неправильной формы (ден- дриды), а при сверхбыстрой — формируются кристаллы округлой формы. При быстром замораживании с интенсивным отводом теплоты получаются замороженные продукты более высокого качества. Чем ниже температура замораживания, тем больше возникает центров кристаллизации в тканях продукта и тем они мельче. При этом меньше де- структурные изменения стенок клеток тканей продукта, и при дефростации сок остается в тканях, а не вытекает.

Рекристаллизация. По мере повышения температуры кристаллы льда в продукте начинают приобретать вид крупных зерен, которые постепенно объединяются в монолитные кристаллы льда. Вначале этот процесс идет медленно, но по мере приближения к криоскопической точке скорость процесса возрастает. При температуре, близкой к точке таяния, наблюдается сильный рост больших кристаллов за счет малых, т. е. рекристаллизация.

При дефростации крупные кристаллы могут вызвать разрушение клеточных стенок и большие потери сока.

Для снижения отрицательного влияния рекристаллизации на качество замороженной продукции рекомендуется ее хранить при определенной температуре и дефростацию проводить быстро.

Дефростация. Теоретически процесс таяния замороженного раствора происходит с началом рекристаллизации, а на практике за точку таяния принимается переход из твердого состояния в жидкое.

Установлено, что замораживание биологических систем протекает иначе, чем физиологических растворов, так как во время замораживания в живых организмах, с одной стороны, продолжают протекать биологические процессы, с другой — происходит разрушение структуры ткани и затормаживание биологических процессов.

При замораживании живых тканей криоскопическая температура ниже, чем в случае замораживания мертвых тканей или выжатого сока. Она не является величиной постоянной во время всего процесса замораживания. По мере вымораживания воды и концентрирования оставшегося раствора криоскопическая температура снижается.

Изменения в биологических тканях, вызванные замораживанием, очень разнообразны. Прежде всего клеточные стенки теряют свойства полупроницаемости, а после размораживания ткань теряет тургор, упругость, наблюдается вытекание сока из-за повреждения ткани кристаллами льда.

В зависимости от скорости понижения температуры объекта замораживания различается охлаждение: медленное (продолжительность охлаждения от 10 мин до 1 ч), быстрое (1-10 мин) и сверхбыстрое (менее 5 с). При этом температура падает от 10°С в час до 100°С в секунду и более.

Крупные кристаллы льда, образующиеся при медленном охлаждении, повреждают клетки сильнее, чем мелкие кристаллы, возникающие при быстром замораживании.

Необходимость сохранения жизнеспособности биологических объектов при сверхбыстром замораживании требует такого же быстрого отепления при дефростации.

Кривые замораживания. При замораживании продукции различаются три фазы, которые характеризуются кривыми замораживания.

Кривые замораживания изменяются в зависимости от применяемого метода замораживания, размера, формы, химического состава и физических свойств продукта, а также от вида упаковочного материала.

На рисунке 23, где приведены кривые замораживания пищевых продуктов, выделены три основных отрезка, соответствующих определенным фазам процесса замораживания. В первой фазе (отрезок A-В) продукт охлаждается от начальной до криоскопической температуры (точка S). Второй участок кривой (отрезок В-С) иллюстрирует собственно процесс замораживания. Теоретически эта часть должна

Рис. 23

Кривые замораживания пищевых продуктов:

1 — медленное; 2 — быстрое; 3 — сверхбыстрое.

быть горизонтальной, а в действительности по мере вымораживания воды растет концентрация клеточного сока и криоскопическая температура непрерывно понижается. В результате этого кривая несколько отклоняется от горизонтальной. В том месте, где кривая становится крутой(точка С), начинается новая фаза — до- мораживание продукта (отрезок С-D). В этой фазе температура продукта снижается до предусмотренной в технологическом процессе. Необходимо отметить, что разделение второй и третьей фаз чисто условное. Определить точку С, сигнализирующую о конце собственно процесса замораживания, очень трудно. Предполагается, что эта точка определяется температурой -4 °С и для большинства замороженных пищевых продуктов соответствует замораживанию около 73% общего количества воды. При быстром и сверхбыстром замораживании кривые для пищевых продуктов более выровнены.

Установлено, что скорость замораживания влияет на качество продукта, так как при быстром замораживании меньше повреждаются ткани и теоретически больше возможности получить продукт, обладающий после размораживания свойствами, близкими к исходным.

Установлено, что при замораживании воды ее объем увеличивается приблизительно на 9%, а объем замороженных продуктов — на 6%, что обусловлено химическим составом продуктов.

Начальная криоскопическая температура замерзания различных продуктов естественно разная (табл. 17).

Таблица 17

Начальная криоскопическая температура замерзания плодоовощной продукции, С

Продукт

Массовая доля воды, %

Криоскопическая температура, °С

Продукт

Массовая доля воды, %

Криоскопическая температура, °С

Яблоки

84,1

-1,4..

-2,4

Капуста

цветная

91,7

1

о

"|

Груши

82,7

-1,8..

-3,8

Лук

репчатый

86

-0.9...-3

Виноград

81,6

-1,4..

-3,5

Томаты

94,7

-0,5...-0,9

Картофель

79

-0,9..

-1,7

Зеленый

горошек

75,8

-1,0...-1,2

Морковь

88,2

-1...-

1,6

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы