Замораживание рыбы

Замораживание – это процесс, при котором температура тела рыбы становится ниже точки замерзания тканевых соков, а большая часть воды, содержащейся в тканях, превращается в лед. Замораживают живую рыбу, рыбу-сырец и охлажденную рыбу.

При замораживании в рыбе происходят физические, физико-хими-ческие, гистологические и микробиологические изменения. Многие из них, в основном, обусловлены превращением воды в лед при низких температурах. Для качества мороженой рыбы важно, с какой скоростью осуществляется процесс замораживания. Скорость замораживания влияет на бактериальную флору рыбных продуктов. Быстрое снижение температуры до значений, близких к 0 С, оказывает повреждающее или даже смертельное воздействие на некоторые микроорганизмы. Шоковое действие низких температур связывают с осмотическим шоком, полагая, что быстрая кристаллизация влаги сопровождается резким повышением концентрации растворов электролитов в микробной клетке и нарушением жизненного равновесия, вызывающими ее гибель. Медленное понижение температуры ослабляет неблагоприятное действие холода на микроорганизмы, поэтому в медленно замороженных продуктах количество микроорганизмов при прочих равных условиях оказывается большим, чем в быстро замороженных. Максимальная гибель микроорганизмов (8090 %) происходит в интервалах температур от 0 до 5 С.

Главными физическими изменениями в рыбе при замораживании являются кристаллизация воды субстрата и во многих случаях – изменение массы мороженой рыбы (усушка). Величина потерь массы при замораживании зависит от температуры процесса и скорости замораживания, а также от вида, размера, физиологического состояния, способа разделывания, вида охлаждающей среды и целого ряда других факторов. При быстром замораживании усушка меньше, чем при медленном.

Быстрозамороженный продукт характеризуется большой однородностью, так как мелкие кристаллы льда равномерно распределены в тканях продукта, не деформируя его клеток. При медленном замораживании образуются крупные кристаллы льда, повреждающие мышечные волокна и разрушающие миофибриллы. При длительном хранении процессы деструкции нарастают.

При замораживании изменение структуры тканей вызывает изменение их цвета вследствие оптического преломления кристаллов разных размеров и форм и в зависимости от скорости замораживания.

При замораживании рыбы происходят глубокие физико-химические изменения ее мышечной ткани.

В тканевом соке рыбы вымерзает вода, в оставшемся растворе повышается концентрация солей, уменьшается растворимость белков, а также их способность к набуханию. Денатурация белков наиболее активно протекает в интервале температур от 2 до 5 С и во многом зависит от скорости замораживания.

Большое влияние на качество мороженой рыбы оказывает посмертное состояние рыбы-сырца перед замораживанием. Состояние рыбы до замораживания влияет на экстрагируемость азотистых веществ из мышечной ткани солевым раствором, влагоудерживающую способность, эластичность мышечной ткани.

Гистологические показатели в совокупности с другими показателями мороженой рыбы свидетельствуют о том, что лучше ее замораживать до наступления посмертного окоченения или же в состоянии расслабления ее

тканей. При замораживании в стадии посмертного окоченения на мышечную ткань оказывают влияние окоченение и неблагоприятные условия, создающиеся в процессе замораживания,  увеличение концентрации тканевого сока, изменение рН среды, солевого состава мышечного сока и т. д. В рыбе, замороженной сразу после вылова, изменения гистологической структуры меньше, чем в рыбе, замороженной после предварительного хранения. При быстром замораживании гистологическая структура изменяется меньше, чем при медленном замораживании.

В процессе замораживания рыбы изменяются ее теплоемкость, теплопроводность и температуропроводность. Это объясняется существенным различием теплофизических свойств воды и льда:

	Вода	Лед
Удельная теплоемкость, кДж/(кгК)……………..	4,19	2,12
Коэффициент теплопроводности, Вт/(мК)……...	0,56	2,24
Коэффициент температуропроводности, м^2/ч…..	0,00045	0,00365

Расход холода на замораживание рыбы складывается из теплоты, отводимой от нее при замораживании, потерь на охлаждение морозильного аппарата, тары, упаковки. Теплоотвод от тела рыбы составляет 7090 % от общего расхода холода на ее замораживание (табл. 25).

Таблица 25

Количество теплоты, отводимой от рыбы в разных зонах при холодильной обработке

Зона понижения температуры, С	Количество выделившейся теплоты на 1 кг рыбы
	кДж	%
15...–1 С	54,93	16,8
–1...–5 С	184,72	56,5
–5...–12 С	52,29	16,0
–12...–20 С	44,80	10,7

При замораживании рыбы в таре учитывают расход холода на охлаждение тары

Q = m_т С_т (t_н – t_к),

где m_т – масса тары, кг; С_т – теплоемкость материалы тары, кДж/(кгК); t_н – начальная температура, К; t_к – конечная температура, К.

Расход холода (кДж) на замораживание рыбы можно определить по формуле

Q = М_н [C_н (t₁  t_кр) + L₀ w  + C_м (t_кр  t₂)],

где М_н  масса рыбы, кг; С_н – удельная теплоемкость рыбы при температуре выше начала замерзания тканевых соков, кДж/(кгК); t₁ – начальная температура рыбы, К; t_кр – температура замерзания тканевых соков, К; t₂ – средняя конечная температура замороженной рыбы, К; w – количество воды в рыбе, доли единицы;   количество вымороженной воды в рыбе, доли единицы; L₀  удельная теплота льдообразования, кДж/кг; С_м  теплоемкость замороженной рыбы, кДж/(кгК).

Теплоту выделяемую при домораживании рыбы, находят по формуле

Q = М_н [L₀ w (₂  ₁) + C_м (t_кр  t₂)],

где М_н  масса рыбы, кг; L₀  теплота льдообразования, кДж/кг; ₂ и ₁  доля вымороженной воды соответственно при t₂ и t₁, доли единицы; t₂ и t_кр  криоскопическая и средняя конечная температуры рыбы, абсолютные величины; w  влажность рыбы, доли единицы.

Продолжительность замораживания рыбы зависит от ее размеров и формы, теплоемкости, теплопроводности, начальной и конечной температуры, коэффициента теплоотдачи от поверхности рыбы к охлаждающей среде, температуры и свойств охлаждающей среды и т. д.