10.4. Роль льда в обеспечении стабильности пищевых продуктов

Замораживание является наиболее распространенным способом консервирования (сохранения) многих пищевых продуктов. Необходимый эффект при этом достигается в большей степени от воздействия низкой температуры, чем от образования льда. Образование льда в клеточных структурах пищевых продуктов и гелях имеет два важных следствия: а) неводные компоненты концентрируются в незамерзающей фазе (незамерзающая фаза существует в пищевых продуктах при всех температурах хранения) и б) вся вода, превращаемая в лед, увеличивается ~ на 9% в объеме.

Во время замораживания вода переходит в кристаллы льда различной, недостаточно высокой степени чистоты. Все неводные компоненты поэтому концентрируются в уменьшенном количестве незамерзшей воды. Благодаря этому эффекту, незамерзшая фаза существенно изменяет такие свойства, какрН, титруемая кислотность, ионная сила, вязкость, точка замерзания, поверхностное натяжение, окислительно-восстановительный потенциал. Структура воды и взаимодействие "вода—растворенное вещество" также могут сильно изменяться.

Эти изменения могут увеличить скорости реакций. Таким образом, замораживание имеет два противоположных влияния на скорость

487

реакций: низкая температура как таковая будет ее уменьшать, а концентрирование компонентов в незамерзшей воде — иногда увеличивать (табл. 10.9). Так, в раде исследований показано увеличение при замораживании скорости реакций неферментативного потемнения, имеющих место при различных реакциях.

Таблица 10.9. Влияние температуры и концентрирования растворенного вещества при замораживании на скорость реакций

Опыт	Изменение скорости, вызванное		Относительное влияние двух эффектов	Общий эффект замораживания на скорость реакции
	понижением температуры (Т)	концентрированием растворенных веществ и другими эффектами льда (S)
1	Уменьшение	Уменьшение	Кооперативное	Уменьшается
2	То же	Слегка увеличивается	T > S	Незначительно уменьшается
3	"	Средне увеличена	T ≈ S	Нет влияния
4	"	Значительно увеличивается	T < S	Увеличивается

Ускорение процессов неферментативного потемнения при замораживании представлено ниже:

Тип реакции	Субстрат
Кислотный гидролиз	Сахароза
Окисление	Аскорбиновая кислота
	Липиды сливочного масла
	Липиды говядины
	Токоферол в жареном картофеле
	β- Каротин и витамин А в жирах
Инсолюбилизация^*белка	Белок говядины
	Белок рыбы
	Белок мяса кролика

Фактор возможности увеличения скорости различных реакций в замороженных продуктах необходимо учитывать при их хранении, поскольку этот фактор будет влиять на качество продукта (табл. 10.10).

Многочисленными исследованиями показано, что существенное снижение скорости реакций (более чем в 2 раза) имеет место при

488

Таблица 10.10. Примеры увеличения скорости ферментативных реакций при замораживании

Тип реакции	Образец	Температура, при которой наблюдалось увеличение скорости реакции, °С
Потеря гликогена и (или) аккумулирование молочной кислоты	Рыба, говядина, масло, птица	—2,5 до —6
Деградация высокоэнергетических фосфатов	Тоже	-2 до-8
Гидролиз фосфолипидов	Треска	-4
Окисление L-аскорбиновой кислоты	Земляника	-6

хранении пищевых продуктов в условиях достаточно низкой температуры (-18°С).

На рис. 10.13 иллюстрируется, как изменяется такой важный показатель для качества пищевых продуктов, как инсолюбилизация белка, в течение 30 дней в зависимости от температуры.

Рис. 10.13. Инсолюбилизация белка в течение 30 дней

При отрицательных температурах, достаточно близких к температуре замерзания воды (0°С) имеет место увеличение доли несолюбили-зованного белка. При температуре — 18°С инсолюбилизация белка уменьшается существенно, и это создает оптимальные условия для хранения продуктов.

489

^*Солюбилизация (коллоидное растворение) - проникновение низкомолекулярного вещества внутрь мицелл поверхностно-активного вещества или макромолекулярных клубков полимера.

487::488::489::Содержание

490::Содержание