Процесс замораживания тканей – это прежде всего замерзание тканевой жидкости, т.е. раствора небольшой концентрации. Поскольку в воде продукта растворены минеральные и органические вещества, фазовое превращение начинается при отводе теплоты в момент нарушения состояния переохлаждения. При этом понижение температуры сопровождается соответствующим изменением концентрации жидкого раствора.
Криоскопическая температура – температура начала льдообразования. Она зависит от конц. раствора, степени диссоциации растворенных веществ и свойств растворения. Для продуктов животн. происхождения она ниже 0°С: мясного сока -1...-1,5°С, крови -0,55...-0,56°С, яичного белка -0,45 °С, яичного желтка -0,65 °С.
При замораживании разбавленных растворов вначале вымерзает чистая вода.
Количество воды в мясе убойных животных составляет 53-75%, а в рыбе - 55-80%. Пo существующей классификации в пищевых продуктах различают связанную (гидратационную) и свободную воду. Содержание связанной воды почти постоянно и составляет около 10% ее общего количества в продукте. Дипольные час-тицы воды посредством адсорбции прочно связаны c ионами и полимерными группами белков. При замораживании продуктов связанная вода не участвует в фазовых превращениях.
Свободная вода находится в межклеточном пространстве продукта и является растворителем минеральных веществ. При температуре ниже кpиоскопической она превращается в лед. Пo мере вымораживания свободной воды увеличивается концентрация солей в незамерзшем межклеточном растворе, что приводит к смещению криоскопической температуры в область более низких температур. При этом вымораживание воды происходит постепенно, с повышением концентрации оставшегося раствора. При достижении концентрации, определенной для данного раствора (тканевого сока), он застывает в сплошную твердую массу, назы-ваемую эвтектикой; температура ее образования называется эвтектической.
В холодильной технологии воду, перешедшую в твердое состояние, принято называть вымороженной.
Количество вымороженной воды ? определяется отношением влаги, превращенной в лед, к общему ее количеству:
? = Gл/(Gл + Gв),
где Gл, Gв - количество соответственно льда и влаги при данной температуре, доли единицы.
Количество вымороженной воды можно найти и по другой формуле: ? = 1 – tкр/t, где tкр – криоскопическая температура, т.е. температура начала замерзания тканевого сока, °С; t – температура, для которой вычисляется количество вымороженной воды.
Наибольшее количество влаги во влагосодержащих продуктах (мясо, рыба, овощи и фрукты) вымерзают в узком интервале температур –2,5…-0,5°С. Понижение температуры продуктов ниже этого уровня приводит к вымерзанию 60-75% влаги. В продуктах, в которых влаги мало или она связана, например в бананах, влага вымерзает в широком интервале температур. Считается, что полное вымораживание свободной воды продовольственных продуктов происходит при снижении их температуры до -30°С.
Т.о., количество вымороженной воды зависит только от свойств продукта и температуры, до которой заморожен продукт, и не зависит от интенсивности теплоотвода.
Вернуться на главную страницу