Замораживание и хранение продуктов растительного происхождения в замороженном состоянии

Замораживание и хранение продуктов растительного происхождения в замороженном состоянии. Основными факторами, определяющими степень обратимости замораживания, являются характер кристаллообразования и локализация льда. Как правило, первые кристаллы льда образуются в межклетниках. При понижении температуры ниже точки замерзания водяной пар в крупных межклетниках начинает конденсироваться в виде капелек воды на прилегающих клеточных стенках.

Эта вода и превращается в первые микроскопические кристаллики льда. Эти кристаллики лъда распространяются по межклетникам, обволакивая стенки клеток.

Кристаллики бывают в виде линз или разветвленных кристаллов, разрастающихся между клетками эпидермиса и паренхимы. Далее рост кристалликов происходит за счет воды, содержащейся в. клетках, что объясняется разностью между давлениями пара внутри клетки и вне ее. Активность протекания этого процесса зависит от химического состава, проницаемости клеточных стенок, содержания свободной воды в клетке, вязкости протоплазмы, индивидуальных особенностей ткани, степени за-каливания и др. Вследствие дегидратации температура замерзания содержимого клеток понижается. При понижении температуры в клетках сначала наступает состояние переохлаждения, а затем в них спонтанно возникают центры кристаллизации, приводящие к образованию внутриклеточного льда. При понижении температуры вязкость протоплазмы возрастает в результате объединения отдельных белков в длинные цепи, образующие, трехмерную сетчатую структуру.

Протоплазма вследствие связывания воды переходит в гелеобразное состояние. При созревании плодов происходит преобразование протопектина, входящего в состав стенок клеток.

Образующийся пектин обладает высокими гидрофильными свойствами он связывает большие количества воды и способствует образованию гелеобразной структуры, что положительно сказывается на обратимости процесса замораживания. В недозрелых плодах содержится больше свободной воды и происходит в основном внутриклеточная кристаллизация, приводящая к гибели плодов.

Клетки листовой ткани окружены оболочками, состоящими из одного слоя стенок, поэтому эта ткань подвергается разрушительному воздействию отрицательных температур. Содержащийся в овощах крахмал оказывает определенное влияние на характер кристаллизации. Многие овощи, например лук, картофель, покрыты плотной естественной оболочкой, что способствует переохлаждению, тогда как другие, например капуста белокочанная, не имеющая подобной оболочки, не переохлаждается, что объясняется наличием крупных межклетников и большим содержанием свободной воды. У клубней картофеля в состоянии покоя повышается газо-и водопроницаемость покровных тканей, что обусловливает большую вероятность внеклеточной кристаллизации льда. Процесс замораживания, в частности внеклеточная кристаллизация, зависит от холодостойкости и степени закаливания продукта данного вида. При понижении температуры тканей уменьшается кинетическая энергия молекул, повышается вязкость внутриклеточной жидкости, уменьшаются растворимость газов и диффузия веществ, что в совокупности приводит к снижению скорости химических реакций.

В жидкой фазе отмечается повышенная концентрация электролитов, среди которых интерес представляют хлористые соли натрия, аммония, калия и органических веществ сахаров, нуклёотидов и низкомолекулярных белковых соединений. Концентрированные растворы агрессивны по отношению к белкам, прежде всего ферментам.

Поэтому, несмотря на снижение кинетической энергии и ограничение возможности диффузии, некоторые ферментативные реакции в замороженных тканях могут ускоряться либо будет изменяться их течение.

Замораживание действует прежде всего на липопротеиновые комплексы. Разрыв водородных связей в совокупности с повышением ионной силы внутриклеточных растворов приводит к разрушению комплексов. Из ферментов легче других повреждаются те, которые образуют сложные мультиферментные системы, локализованные на внутренних мембранах органоидов клетки ферментные системы дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования митохондрий.

При этом нарушаются координация и сбалансированность отдельных реакций, а также их синхронность. Происходит разобщение процессов дыхания окислительного фосфолирирования, что выражается в утрате организмом основных жизненных функций, а именно дыхания и способности к генерации энергии. В вакуоли локализована инвертаза, особенностью которой является активность в широком диапазоне рН 3,0-7,5 . Поэтому изменение кислотности среды при замораживании не снижает ее активности. Активируемые инвертазой реакции обусловливают накопление сахара в замороженной ткани.

Сохранение активности пектолитических ферментов способствует повышению гидрофильных свойств коллоидов и уменьшению степени повреждения стенок. Каталаза и пероксидаза катализируют дегидрирование фенолов, аминов, флавонов и аминокислот. Их действие иногда является причиной появления у замороженных плодов и овощей постороннего привкуса.

Из этих ферментов пероксидаза более устойчива к действию отрицательных температур. Существуют и такие ферменты, активность которых повышается при замораживании. К ним относятся полифенолоксидаза и липолитические ферменты. Действие липазы проявляется даже при температуре -40 С. Пектолитические ферменты в зависимости от вида продукта оказывают различное действие. Так, в яблоках их активность приводит к размягчению ткани. 7 РЕЖИМЫ ХРАНЕНИЯ Для каждого вида продукции разработаны оптимальные режимы хранения табл. 1 а. Температуру и влажность воздуха в хранилищах измеряют психрометром Августа.

В небольших подвалах его размещают в средней части прохода на высоте 1,5 м от пола. В погребах и хранилищах, удаленных от жилища, должно быть четыре-пять таких психрометров. Их располагают в середине, в конце на расстоянии 1 м от пола и под коньком. РЕЖИМ ХРАНЕНИЯ ОВОЩЕЙ И КАРТОФЕЛЯ Продукция Тсмпсретура, С Относитсяьн влажность воздух , Продолжительность хранения, мес Томаты зеленые 12 15 85-90 1-2 розовые 8 IO 85-90 До I красные 0 2 85-90 До 0,5 Перцы 8 IO 90-95 До 0,5 Баклажаны 7 10 90-95 0,5-0,7 Морковь 1 0 90-95 4-7 Свекла 0 1 90-95 - 8-10 Редис 0 90-95 До 1 Петрушка 0 2 95 2-2,5 Сельдерей - 0.5 0 90-95 2-4 Лук репчатый - 3 0 70-80 6-8 Лук-перо 0 90-95 До 1 Чеснок - 3 0 70-80 6-8 Картофель 4 5 90-95 7-8 Таблица 1 а. Осенью, когда температура воздуха бывает повышенной, на ночь для создания сквозняка открывают все окна, вытяжные трубы, люки, двери, а днем их закрывают, чтобы сохранить запас холода. Иногда в погребах отмечается высокая влажность воздуха.

Ее признаками служат затхлый спертый воздух, ощущение сырости, появление плесени и конденсированной влаги на потолке, стенах, стеллажах, ящиках.

Чтобы понизить чрезмерную влажность воздуха, одновременно открывают двери и отдушины. Можно поставить в подвал ящик с негашеной известью, солью или древесным углем - эти материалы впитывают воду. При похолоданиях утепляют крышу. С декабря наступает опасность промерзания хранилища.

К этому времени двери, а при необходимости и стены обивают матами и рогожей. Вентиляционные трубы, кроме нужных для работы, плотно закрывают соломой или другими материалами. 8