Физические основы льдообразования (часть 4)

Наибольшее влияние на криоскопическую температуру оказывают электролиты. При замораживании тканей мяса после достижения криоскопической точки начинает вымерзать или кристаллизоваться чистая вода. Соответственно этому концентрация электролитов оставшейся жидкой фазы возрастает и ее криоскопическая температура понижается. До определенного предела по мере снижения температуры вымерзают все новые количества воды, но какая-то ее часть с наибольшей энергией связи с материалом остается не замерзшей.
Динамика вымораживания воды в тканях мяса в зависимости от температуры показана на рис. 10.5. Наиболее интенсивно фазовый переход воды происходит при температуре — 4 ± 2 °С.
Анализируя динамику вымораживания воды в тканях мяса можно подойти к обоснованию температуры его замораживания.
Так, при температуре -18/-20 °C около 90 % свободной воды, содержащейся в мясе, переходит в лед, при этом в основном инактивируются протеолитические ферменты.
Снижение температуры до -30 °C обеспечивает переход в состояние льда еще около 1,5 % воды, что значительно снижает активность липолитических ферментов.
Более глубоким замораживанием можно достичь и вымораживание связанной воды, однако такое замораживание технически сложно и экономически не выгодно. Поэтому при низкотемпературной обработке достаточная степень консервирования достигается при замораживании нежирного сырья до температуры -18/-20 °С, жирного — -25/-30 °С.
Количество вымороженной воды в продукте является функцией температуры.
Для расчета количества вымороженной воды рекомендуется формула, предложенная Д.Г. Рютовым:

где: w — общее содержание воды в продукте, кг/кг продукта;
b — содержание связанной воды, кг/кг сухих веществе;
tкр — криоскопическая температура материала, °С;
t — температура, при которой ведется расчет, °С.
Для расчетов количество связанной воды в продуктах животного происхождения 6epyт b = 0,27 кг/кг, растительного — b = 0,12 кг/кг сухого вещества.