Высшее образование
Механизм вымерзания воды (теория кристаллообразования)
жүктеу/скачать 4.17 Mb. Pdf көрінісі
|
| Механизм вымерзания воды (теория кристаллообразования).
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 зависит от концентрации раствора, степени диссоциации растворенных веществ и свойств растворения. Для продуктов животного происхождения она ниже 0 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%. По 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 частицы воды посредством адсорбции прочно связаны с 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 криоскопической она 83 превращается в лед. По 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, называемую 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: ω = G л / (G л + G В ), (31) где G л , G B — количество соответственно льда и влаги при данной температуре, доли единицы. Экспериментально установлено, что примерно 3 / 4 воды, содержащейся в мясе, птице, рыбе и яйцах, и до половины в картофеле вымораживается при температуре до -4 0 С. Считается, что полное вымораживание свободной воды продовольственных продуктов происходит при снижении их температуры до -30 0 С. На качество замороженных продуктов большое влияние оказывают размер, форма и распределение кристаллов льда, образующихся в продукте при замораживании. Характер кристаллообразования зависит от состояния клеточных оболочек, концентрации растворенных веществ в клетках, степени гидратации белков и других свойств продукта. Большое значение имеет также скорость замораживания. Скорость замораживания определяется скоростью продвижения границы раздела между жидкой и отвердевшей фазами от поверхности замораживаемого продукта к его термическому центру. Следует различать среднюю и номинальную скорости замораживания. Хорошие результаты обеспечивает скорость замораживания, при которой продолжительность действия критических температур не превышает 30 мин. Существует несколько способов определения скорости замораживания. Скорость замораживания V рассматривается как промежуток времени τ, необходимый для понижения температуры продукта в пределах некоторого интервала температур Δt, °С/мин: жүктеу/скачать 4.17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|