38. Ферменти, що каналізують окислювальні і гідролітичні процеси у тканинах рослинної сировини. Способи інактивації аскорбатоксидази.

При проведенні дослідження окремих етапів холодильної технології найбільшу увагу приділяють ферментам, що каталізують окислювальні і гідролітичні процеси у тканинах рослинної сировини. Це – оксидоредуктази, які каталізують всі окисно-відновні процеси.

Зважаючи на високий вміст у досліджуваній сировині біофлавоноїдів та аскорбінової кислоти у технології має бути передбачена інактивація фенол оксидази і полі фенол оксидази, що містять у якості коферменту іони міді і викликають окислення фенольних сполук молекулярним киснем. Окислені тканини набувають темно-коричневого забарвлення, поганого запаху, смаку.

Аскорбатоксидаза те містить у складі молекули іони міді. Цей фермент шляхом ініціювання перетворень у ряду аскорбінова кислота – дегідроаскорбінова кислота – дикетогулонова кислота призводить до утворення термолабільних форм. Накопичення дегідроаскорбінової кислоти у харчовій сировині під впливом аскорбатоксидази свідчить про практично повну втрату вітамінної цінності сировини.

Біофлавоноїди здатні інгібувати активність аскорбатоксидази. Цю обставину слід використати при розробленні нової технології заморожування, зокрема створюючи суміші н/ф, до складу яких потрібно вводити рослинні матеріали, одні з яких багаті вітаміном С, а інші – біофлавоноїдами.

У певних видах плодів і овочів з високим вмістом аскорбінової кислоти в присутності аскорбатоксидази спочатку відбувається руйнування вітаміну С, завдяки чому полі феноли зберігають свою активність. Отже, для отримання заморожених продуктів з високим вмістом біофлавоноїдів сировину перед заморожуванням доцільно витримати певний час у розчині аскорбінової кислоти.

З точки зору технології заморожування варто скористатись особливостями дії ферментів пероксидази та каталази у незруйнованих клітинах рослинної сировини, каталаза інкубує дію пероксидаз, а в зруйнованих клітинах вона сама легко інактивується і пероксидази діють особливо інтенсивно, призводячи до зниження БЦ замороженої сировини.

Це ще раз підтверджує актуальність досліджень, присвячених підбору ефективних кріопротекторів для захисту клітинних структур від кріоушкоджень при заморожуванні.

39. Вплив фракцій води на фазові переходи лід : вода при заморожуванні сировини.

Для отримання основних залежностей, що характеризують процеси заморожування було досліджено особливості кристалізації води і плавлення утвореного льоду в різних рослинних матеріалах.

Основним фізичним процесом, який характеризує заморожування є перетворення води у тверду фазу, що супроводжується зниженням температури всієї системи і виділенням теплоти льодоутворення.

Вміст води у свіжих рослинних матеріалах складає 75-95%. Наявність у рослинних матеріалах білкових та пектинових речовин, здатних зв’язувати велику кількість води, дає змогу зберегти форму та структуру готових продуктів при низькотемпературному зневоднені.

Оптимальний варіант отримання продукту високої якості - повна кристалізація води матеріалу. Воду, що є розчинником цукрі, кислот, спиртів, солей, вітамінів і т.д. називають вільною . Вільна вода досить легко кристалізується при заморожуванні сировини.

Вода, що утворює навколо макромолекул колоїдної дисперсності тонку оболонку називають зв’язаною. Зв’язана вода дуже міцно утримується біля поверхні часток фази, не кристалізується при заморожуванні, не перетворюється в лід при дуже низьких температурах – незамерзаюча вода.

Вивчаючи залежність теплоємності зразків сировини від температури в області фазового переходу лід-вода, вода-лід отримали експериментальні дані з кількості замороженої (вільної) та не замороженої (зв’язаної) води, стосовно їх вихідної вологості.

При заморожуванні досліджених зразків кристалізація вільної води в них починається при значному переохолодженні і температура її початку знижується зі зменшенням вихідної вологості зразків.

Для початку процесу кристалізації у розчині необхідним є наявність стійких зародків. Вони утворюються при певному переохолодженні системи. Температура утворення стійких зародків залежить від вихідної вологості зразків і з її зменшенням понижується. Аналіз даних досліджень свідчить про наявність більш чи менш тривалого температурного інтервалу кристалізації води для кожного із зрізків.

Плавний між фазовий перехід є результатом низької теплопровідності об’єкту дослідження. Початкова зона плавлення відображає початкову стадію процесу роз порядкування молекул, взаємно орієнтованих навколо центрів кристалізації. Потім зростає кількість дезорієнтованих молекул, порушується стан стійкості кристалічної гратки молекул води и процес переходу в зону інтенсивного плавлення. Наприклад, повна кристалізація води в смородині відбувається в зоні температур нижче 250К.

Температуру заморожування води можна розглядати як максимальну температуру її тверднення. Вибір оптимальної температури заморожування ґрунтується на тому, що мінімальна температура плавлення закристалізованої води відрізняється від максимальної температури тверднення і значно вища за неї. Це пов’язане з переохолоджуванням в процесі заморожування проміжних евтектичних сумішей, що затримує подальшу кристалізацію.

Під впливом охолодження та заморожування вода клітин і тканин рослинних вуглеводовмісних матеріалів і за тривалістю, і за характером кристалізується неоднаково, оскільки частина води вільна, а частина - міцно фіксована фізико-хімічними зв’язками з поверхнею реакційно здатних груп макромолекул.

Воду, яка перетворюється в лід при виморожуванні біообєктів в холодильній технології називають вимороженою.