5. Utrwalanie żywności za pomocą niskich temperatur.

• Zamrażanie jest zaliczane do najbardziej uniwersalnych i najkorzystniejszych metod utrwalania żywności.

• Procesowi temu towarzyszy wymiana ciepła pomiędzy zamrażanymi produktami spożywczymi a ośrodkiem chłodzącym, a także wymiana masy związana
  z odparowaniem wody z powierzchni mrożonych surowców.

ZAMRAŻANIE

to proces zamiany części lub całości wody obecnej w produkcie w lód (w wyniku procesu krystalizacji), mający miejsce po obniżeniu jego temperatury poniżej temperatury krioskopowej

POCZĄTKOWA TEMPERATURA KRIOSKOPOWA PRODUKTU

to temperatura, w której pojawiają się pierwsze kryształki lodu. Dla większości artykułów spożywczych wynosi ona od -0,5 do -3°C. temperatura krioskopowa jest tym niższa, im mniej wody, a wiecej soli mineralnych, kwasów organicznych, cukrów oraz innych rozpuszczalnych w wodzie składników, zawiera produkt.

• Przechłodzenie cieczy poprzedza powstanie fazy krystalicznej.

• Im większe przechłodzenie, tym prędkość liniowa wzrostu kryształów jest większa.

FRONT MROŻENIA

to linia rozgraniczająca fazę zamrożoną od niezamrożonej występująca w procesie zamrażania. Prędkość przesuwania się tej linii związana jest z prędkością zamrażania, którą można odnieść do prędkości odprowadzania ciepła z produktu.

CZAS ZAMRAŻANIA

to czas potrzebny do osiągnięcia przez produkt spożywczy o określonym kształcie zamierzonej temperatury w jego wnętrzu (środku termicznym). Najczęściej jest to temperatura 255K, tj. -18°C.

WZÓR DO OBLICZANIA CZASU ZAMRAŻANIA

- czas właściwego mrożenia [h]

i
- grubość bądź promien zamrazanego produktu, albo odległość pomiędzy chłodzącymi płytami aparatu [m]

- średnia szybkość zamrażania [m/h]

ŚREDNIA SZYBKOSC ZAMRAŻANIA

to prędkość przemieszczania się frontu mrozenia do wnętrza produktu spożywczego wg wzoru:

Prędkości zamrażania

- zamrażanie powolne: prędkość zamrażania 0,1 - 1cm/h

- zamrażanie średnio - intensywne: 1 - 5cm/h

- zamrażanie szybkie: 5 - 20cm/h

- zamrażanie ultraszybkie: powyżej 20cm/h

Na szybkość zamrażania maja wpływ takie czynniki jak

- ciepło właściwe

- przewodnictwo cieplne

- dyfuzyjność cieplna

- współczynnik przejmowania ciepła

- kształt mrożonego ciała

- różnicy temperatur między ciałem a ośrodkiem chłodzącym

- obecność opakowania

• Ciepło właściwe, przewodnictwo cieplne, dyfuzyjność cieplna charakteryzują zamrażany produkt.

• dyfuzyjność cieplna charakteryzuje aparat zamrażalniczy

Kryształy rozróżniane w praktyce zamrażalniczej

- regularne kryształy heksagonalne (osie symetrii tworzą kąty 60°), powstają one podczas powolnej krystalizacji

- dendryty to nieregularne kryształy, charakterystyczne dla średnio szybkiego zamrażania

- kryształy w zewnętrznym zarysie kuliste to drobne z igiełkami lodowymi, charakterystyczne dla szybkiego i ultraszybkiego mrożenia

2

---