1. Введение

Длительное хранение пищевых продуктов является актуальной задачей в контексте обеспечения продовольственной безопасности и минимизации потерь. Среди различных методов консервации, замораживание занимает одно из ведущих мест благодаря своей высокой эффективности в подавлении деструктивных процессов и сохранении исходных потребительских свойств продукта. В настоящей работе проводится анализ физических и технологических механизмов, лежащих в основе консервации пищевых продуктов методом замораживания.

2. Физические основы процесса замораживания

С физической точки зрения, процесс замораживания представляет собой фазовый переход – превращение жидкой тканевой влаги продукта в твердое состояние (лед) при одновременном снижении температуры. Этот процесс протекает с выделением скрытой теплоты кристаллизации.

Основной причиной высокой стойкости замороженных продуктов является кристаллизация тканевой влаги. Образование кристаллов льда в меж- и внутриклеточном пространстве имеет мультифакторное консервационное воздействие:

Препятствие развитию микроорганизмов: Вода, связанная в кристаллы льда, становится недоступной для жизнедеятельности бактерий, дрожжей и плесневых грибов. Это фактически останавливает их рост и размножение, поскольку жидкая вода является необходимым субстратом для их метаболизма.

Замедление химических и биохимических реакций: Скорость большинства химических реакций, включая окислительные процессы, и активность ферментов, ответственных за порчу продукта (например, липолиз, протеолиз), значительно снижаются при понижении температуры и уменьшении подвижности реагентов. Кристаллы льда дополнительно ограничивают подвижность растворенных в воде веществ.

Снижение интенсивности тепло- и массопереноса: Образование льда уменьшает подвижность молекул, замедляя процессы диффузии, испарения и конвекции как внутри продукта, так и между продуктом и окружающей средой.

Действие собственно низкой температуры, хотя и является обязательным условием для замораживания, по мнению ряда исследователей, играет второстепенную роль по сравнению с эффектом кристаллизации. Тем не менее, оба эти явления тесно связаны и взаимозависимы: низкая температура инициирует кристаллизацию, а образующийся лед, в свою очередь, эффективно поддерживает низкую температуру и изолирует продукт. Результирующий консервационный эффект замораживания является следствием комплексного действия обоих факторов.

3. Технологические аспекты и сравнение с другими методами консервации

В технологическом плане замораживание является процессом, предшествующим последующему холодильному хранению. Это позволяет длительное время сохранять пищевую ценность, органолептические свойства и микробиологическую безопасность продуктов.

Метод замораживания имеет сходство с процессом теплового обезвоживания (сушки) в плане ингибирования микробиологической активности за счет снижения доступности воды. Однако, замораживание является значительно более щадящим методом. В отличие от сушки, которая может приводить к денатурации белков, изменению структуры тканей и потере термолабильных витаминов, замораживание, при соблюдении оптимальных условий (скорость замораживания, температурный режим хранения), в меньшей степени изменяет структуру ткани и сохраняет исходную биологическую активность ферментов, что важно для последующего восстановления качества продукта при размораживании.

4. Заключение

Таким образом, замораживание как метод консервации пищевых продуктов основан на двух ключевых физических явлениях: кристаллизации тканевой влаги и понижении температуры. Кристаллизация воды является доминирующим фактором, препятствующим развитию процессов порчи. Сочетание этих эффектов обеспечивает длительную сохранность продуктов, минимизируя при этом негативное воздействие на их структуру и биохимический состав. Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию режимов замораживания для различных видов сырья с целью максимального сохранения их качества.

 

Несколько советов по замораживанию продуктов в морозильной камере:

• Использовать специальную упаковку. Для этого подойдут пакеты для заморозки, вакуумные пакеты и контейнеры. Обычные полиэтиленовые пакеты не подходят, так как не предназначены для низких температур.

• Замораживать мелкие продукты на поддоне. Чтобы они не смерзлись в комок, их лучше сначала подморозить на подходящем по размеру противне или разделочной доске, а затем пересыпать в контейнер или пакет.

• Группировать продукты по типам. Это нужно, чтобы быстрее находить нужное в морозилке и чтобы запахи не смешивались.

• Выставлять правильную температуру. Оптимальная температура для длительного хранения замороженных продуктов — –18 °C.  Если продуктов немного и хранить их месяцами не планируется, можно повысить температуру до –12 °С.

• Подписывать контейнеры и пакеты. Стоит указать, что внутри и дата заморозки.

 

При температуре –18 °C рекомендуется хранить продукты в морозилке не более 12 месяцев.

При –15 °C — не более 6 месяцев.

В среднем ягоды, фрукты, грибы и овощи в заморозке следует хранить 3–4 месяца.