Замораживание продуктов бестканевой структуры.
К этой группе можно отнести продукты, которые ведут себя как настоящие растворы, например процеженные, осветленные фруктовые соки и широкий круг продуктов от молока до хлеба, которые проявляют свойства коллоидных растворов или гелей.
На фруктовые соки, кофейные экстракты и т. д которые можно считать настоящими растворами, замораживание образование льда, не оказывает никакого влияния. После замораживания, хранения и оттаивания качество продуктов полностью сохраняется.
Совсем другое положение возникает тогда, когда целью замораживания является сгущение, криогенное концентрирование. В этом случае исключительно важным с точки зрения следующих фаз технологии, разделения концентрата и кристаллов льда становятся их соответствующие размеры, а в некоторых аспектах и правильное направление кристаллообразования. Разделение облегчается, а потери вещества уменьшаются, если в процессе замораживания, проведенного с целью криоконцентри-рования, в растворе образуются большие кристаллы.
В этом случае удельная поверхность льда уменьшается, а значит, и становится меньшим количество связанного вследствие адсорбции и трудно отделимого концентрата. Для облегчения центробежного разделения в процессе Крау-зе-Линде обычно стремятся получить рост кристаллов в радиальном направлении перпендикулярно оси вещества, состоящего из льда и концентрата. Обратное положение возникает при производстве мороженого, когда существенно, чтобы образующиеся кристаллы льда имели как можно меньшие размеры и давали при потреблении желаемую гладкую консистенцию.
Эта цель достигается не только посредством быстрого замораживания, но и путем применения различных эмульгаторов яичный желток, желатин, агар и т. д которые при смешивании способствуют образованию мелких ледяных кристаллов. Можно еще также упомянуть о том, что во время лиофилизации растворов большую роль играют размеры кристаллов льда, возникающих при замораживании перед проведением основной операции.
Согласно экспериментальным данным, образование как слишком больших, так и слишком маленьких кристаллов не способствует высококачественному проведению технологического процесса, поскольку маленькие кристаллы затрудняют сублимацию водяного пара, а большие после своего исчезновения оставляют много нежелательных пустот. Преобладающее большинство принадлежащих к этой группе продуктов являются коллоидными растворами или гелями. Изучением изменения структуры коллоидов при замораживании задалось много исследователей.
Современная точка зрения на этот счет может быть сформулирована следующим образом. Коллоидные растворы под действием замораживания страдают большей частью от необратимых, но частично и от обратимых физических изменений. Такими изменениями может быть дезагрегация, а иногда и агрегация коллоидных частиц. В жидких растворах наступает главным образом дезагрегация, а в концентрированных растворах - агрегация частиц. Установлено также, что однополярные коллоиды при замораживании в неполярных растворителях агрегируют, а в полярных растворителях дезагрегируют.
Дезагрегация обратима. Гетерополярные коллоиды в полярных растворителях могут покаазать оба этих физических изменения. Агрегация возникает под действием сил Ван-дер- Ваальса, а дезагрегация - под действием ктростатических и дипольных сил. В продуктах коллоидного актера имеет место обычно процесс агрегации. Однако в то время увеличение активности ферментов при замораживании объясняется явлением дезагрегации. 13.Водосодержание, теплоемкость и теплота замерзания некото