2

Antftzty JLirr/y*

Zmiany fizyczne. Najbardziej uwidaczniającą się zmianą jest (azowa prze-miana wody w lód w wyniku krystalizacji wody zawartej w żywności. Przemiana rozpoczyna się w temperaturze krioskopowej (od -I do -4°0). Zależy ona od stężenia substancji rozpuszczonych w wodzie. W miarę wymraźania wody rośnie stężenie substancji w niej rozpuszczonych, co powoduje obniżenie temperatury krioskopowej. Przy malej szybkości mrożenia powstaje niewiele ośrodków krystalizacji i kryształy lodu rosną do stosunkowo dużych rozmiarów.

Wzrost stężenia składników rozpuszczonych w wodzie powoduje zwiększenie ciśnienia osmotycznego, zmniejszenie aktywności wody, koagulację białek, destabilizację układów koloidowych, pianowych i emulsji.

Do zmian fizycznych /uchodzących w procesie mrożenia uleży również wzrost objętości ptoduklów, średnio u <>%, wynikający ze zmniejszenia gęstości wody w trakcie przemiany fazowej oraz /miana przewodnictwa cieplnego produktów.

Zjawiskiem fizycznym trudnym do uniknięcia podczas mrożenia pioduktów nicopakowanych jest odparowanie części wody z ich powierzchni („ususzka") w ilości od 0,5 do 1,5%.

Zmiany chemiczne i enzymatyczne. Przykładem reakcji chemicznych są reakcje utleniania, na przykład kwasu askorbinowego, lokolcroli (frytki), tłuszczu. oraz powstawanie nierozpuszczalnych białek w mięsie wołowym i tkance ryb. Obniżenie temperatury powoduje zwolnienie tempa icakcji chemicznych, narusza struktury komórkowe i dezorganizuje ich układy enzymatyczne. Może także powodować niekorzystne zmiany chemiczne, tui pr/ykład aulooksydację tłuszczów. Niektóre enzymy tkankowe, na przykład hydrolizy i oksydazy, mogą powodować powstawanie w zamrożonym mięsie zapachu jelkiego, w* mrożonych warzywach zapachów obcych, na przykład siana, a powierzchnia owoców n>oż.e ulegać brunatnieniu. Dlatego przed zamrożeniem uuieczynnia się enzymy w niektórych surowcach, stosując proces blanszowania.

Zmiany mikrobiologiczne. Zamrożenie produktów żywnościowych powoduje wstrzymanie rozwoju zawartej w nich mikrollory.

Obniżenie temperatury mrożonki do I S°C (maksymalna temperatura sklado-w'ama mrożonek) nic niszczy mikroflory obecnej w mrożonkach, ale uniemożliwia jej rozwój Drobnoustroje nie pobierają pokarmu i nie rozmnażają się, a ich funkcje życiowe są wstrzymane. Rozmrażanie produktów powoduje wzrost ich tcmp>ciatiiry i powstawanie wycieku l ozinrażalniczgo. co stwarza bardzo dobre warunki do to/woju nieaktywnej podczas zamrożenia mikrollory

Podczas właściwego procesu zamrażania, szczególnie w przypadku mrożenia powolnego, powstające duże kryształy lodu mogą mechanicznie uszkodzić niewielką liczbę drobnoustrojów (od 5 do 10%).

Oktes przechowywania mrożonek nic przekracza zwykle jednego roku, jeżeli temperatura jest zbliżona do -20''C. Znaczna część zamrożonych surowców •lianowi pólpioduki wykorzystywany następnie w t lągu i niego roku, niezależnie otl okresu zbioru czy pozyskania danego mirowcn

Motody zamrażania żywności

Pioccs zamrażania prowadzi się w urządzeniach nn/ywnnycli zamrażarkami W zależności od sposobu odprowadzenia ciepłu z produklu (mrożenia) mrtody dzieli się na następujące grupy:

n Mrożenie owiewowe (konwekcyjne), wykorzystujące oziębione powieli/»• jako medium chłodzące. Do mrożenia konwekcyjnego stosowane są /iitiiiu żarki komorowe, tunelowe (wózkowe i taśmowe), fluidyzacyjne i taśmowo--spiralne.

u Mrożenie kontaktowe, w którym stosuje się bezpośredni kontakt oziębionej powierzchni metalowej z zamrażanym surowcem. Zamrażarki kontaktowe dzieli się na płytowe (poziome i pionowe), taśmowe i bębnowe. d Mrożenie immersyjne (przez zanurzenie), wykorzystujące oziębione roztwory cukru, lub soli jako medium chłodzące.

a Mrożenie kriogeniczne z użyciem skroplonych j zestalonych gazów, takich jak azot lub dwutlenek węgla.

Niezależnie od metody mrożenia konieczne jest obniżenie temperatury w urządzeniach zamrażalniczych. Do lego celu wykorzystuje się agregaty chłodnicze, umożliwiające uzyskanie temperatury do 40°C, co stwarza odpowiednie warunki do zamrażania żywności Najbardziej rozpowszechnione są agregaty sprężarkowe, tłokowe lub śrubowe, wykorzystujące amoniak jako czynnik chłodniczy. Schemat urządzenia sprężarkowego tłokowego przedstawiono na rysunku 12.1.

Aby uzyskać mrożonkę dobrej jakości, konieczne jest stosowanie szybkiego zamrażania. Praktycznie wszystkie stosowane obecnie w warunkach przemysłowych metody mrożenia realizują zasadę szybkiego mrożenia żywności. Przy mrożeniu szybkim tworzące się kryształki lodu są małe. Powstają one wewnątrz komórek tkanki zamrażanego surowca i w niewielkim stopniu uszkadzają strukturę tkankową (rys. 12.2). co zmniejsza wyciek soku komórkowego (wyciek roz-mrazalniczy) po rozmrożeniu mrożonki

Parametrem charakteryzującym proces mrożenia jest średnia szybkość mrużenia (w), oznaczająca prędkość liniową postępu frontu lodowego (granicy podziału faz) wewnątrz, produktu poddawanego mrożeniu. Wartość tę wyraża się wzorem:

^W~~T [cmh'¹]    (I)

dt

gdzie:

.r grubość warstwy zamrożonej. t czas oziębiania produktu.

147