Warunki higieniczno sanitarne w użytkowaniu aparatów

zamrażalniczych

Rozmrażanie

Zamrażanie nie zabija drobnoustrojów, dlatego cały proces przygotowania produktu i jego zamrażania winno prowadzić się w warunkach ograniczających zakażenie i rozwój mikroflory. Wyprodukowanie całkowicie sterylnych produktów mrożonych jest niemożliwe, ale stopień zakażenia można znacznie ograniczyć przez właściwą konstrukcję urządzeń i ich odpowiednie użytkowanie.

Do niedawna problem ten był wyraźnie nie doceniany. Uważało się, że zagrożenie w tym względzie ze strony aparatów zamrażalniczych jest minimalne z uwagi na niskie temperatury procesu.

Konstrukcja

Największym źródłem zakażeń są resztki produktów, gromadzące się w zakamarkach urządzenia.

W okresach przerw produkcyjnych i w czasie weekendów temperatura wnętrza aparatu wzrasta znacznie powyżej 0°C.

W tych warunkach w resztkach produktu liczba mikroorganizmów może przekroczyć poziom 109/g.

Po ponownym uruchomieniu procesu zakażenie to przenosi się na świeży produkt.

W urządzeniach wadliwie skonstruowanych resztek produktów nie daje się usunąć nawet po starannym myciu aparatu.

wszystkie elementy urządzenia muszą być dostępne w celu dokładnego wymycia,wszystkie powierzchnie muszą być gładkie, bez rowków gromadzących brud, a powierzchnie wewnętrzne zaokrąglone,materiały pomocnicze, smary, oleje, nie mogą wejść w kontakt z produktem,w konstrukcji nie może być miejsc, w których gromadzi się ciecz lub resztki produktu, a które są niedostępne dla mycia i czyszczenia,

Zasady prawidłowej konstrukcji aparatów zamrażalniczych są następujące:

ograniczone do minimum wszelkie wgłębienia, krawędzie a także liczba nitów i śrub; zalecane są połączenia spawane,

w elementach konstrukcyjnych preferowane są profile zamknięte zwłaszcza okrągłe; profil dwuteownika wymaga spłukiwania z czterech stron, profil okrągły tylko z jednej

Błędnie Poprawnie

• należy unikać martwych przestrzeni, w miejsce ostrych kątów stosować zaokrąglenia r > 6 mm,

szorstkość powierzchni < 8 m,

ciecz (woda) winna spływać z wszystkich powierzchni samoczynnie, szczególnie ważna jest konstrukcja podłogi aparatu, która musi zapewniać dobry spływ ścieków, bez zastoin,

wszystkie materiały użyte do budowy aparatu muszą być nietoksyczne, nienasiąkliwe i odporne na działanie produktów oraz środków czyszczących; elementy stykające się bezpośrednio z produktem muszą być wykonane ze stali kwasoodpornej lub z tworzyw dopuszczonych do kontaktu z żywnością.

Obecne względy higieniczno-sanitarne mają wpływ nie tylko na dobór materiałów i konstrukcję poszczególnych elementów aparatu, ale także na ogólną koncepcję układu.

Np. w tunelach fluidyzacyjnych np. odejście od parownika zlokalizowanego pod taśmą na korzyść wolno stojącego na podłodze poprawia nie tylko jego geometrię, ale daje także możliwość lepszego czyszczenia.

Dawniej aparaty zamrażalnicze myło się i dezynfekowało ręcznie. Obecnie wprowadzony został system CIP (Cleaning in place), który polega na myciu aparatu przez system dusz zamontowanych i odpowiednio rozlokowanych wewnątrz aparatu.

Rozmrażanie

rozmrażanie, stanowiące końcowy etap cyklu obróbki zamrażalniczej, powinno zapewnić doprowadzenie produktu do stanu maksymalnie zbliżonego do wyjściowego. Obecnie powszechna jest opinia, że na równi z procesami zamrażania, składowania i dystrybucji rozmrażanie warunkuje jakość spożywanego produktu.

Podstawy technologiczne rozmrażania

Cele rozmrażania można sprecyzować następująco:

1. eliminowanie lub ograniczenie wycieku soku i strat składników rozpuszczalnych,

2. ograniczenie zmian sensorycznych produktów,

3. ograniczenie zmian fizycznych, biochemicznych i mikrobiologicznych w toku procesu.

Ilość wycieku zależy od stopnia resorpcji wody jaka uwalnia się podczas rozmrażania w wyniku topnienia kryształów lodu. Proces ten przebiega w korzystniejszych warunkach niż zwykła rehydratacja, jednak część wody nie zostaje wchłonięta i stanowi wyciek powodujący straty substancji rozpuszczalnych i pogorszenie właściwości sensorycznych produktów.

Poza tymi zmianami fizycznymi w rozmrażanych produktach zachodzą zwykle również procesy chemiczne, biochemiczne i mikrobiologiczne oraz towarzyszące im pochodne zmiany cech sensorycznych.Zmiany chemiczne, zwłaszcza substancji białkowych, następują w wyniku kontaktu ze stężonymi roztworami tkankowymi.

Intensywność procesów biochemicznych zależy od kierunku zmian (agregacji lub dezagregacji) systemów enzymatycznych oraz uwalniania się enzymów ze struktur komórkowych. Szybkość procesów mikrobiologicznych również zależy od stopnia uszkodzenia tych struktur, a także temperatury i odczynu środowiska.

Dla przykładu, warzywa o pH ok. 6,0 są na nie bardziej podatne niż owoce o znacznie niższym pH.

Wskazane jest prowadzenie procesu w sposób ciągły, bez dłuższych przestojów rozmrożonego produktu, przy minimalnym zużyciu energii, wody i robocizny.

Procesy przebiegają wg odwróconej krzywej zamrażania,

W procesie zamrażania ciepło było odprowadzane z wnętrza produktu przez zamarzniętą warstwę zewnętrzną, natomiast

przy rozmrażaniu ciepło jest doprowadzane przez warstwę rozmrożoną.

Zmiany jakościowe w mrożonej żywności

Zmiany jakościowe w mrożonej żywnościWspólną cechą surowców i produktów żywnościowych jest nietrwałość, tzn. duża podatność na naturalne, ciągłe i z reguły nieodwracalne przemiany fizyczne, chemiczne, biochemiczne i mikrobiologiczne. Przemiany te przebiegają albo niezależnie od siebie, albo są od siebie uzależnione i obejmują jeden lub więcej składników produktu. Charakter zachodzących zmian jakościowych jest specyficzny dla danej grupy produktów i zastosowanej technologii przetwarzania i utrwalania.

Podstawowe warunki dobrej jakości żywności mrożonej to:

dobry surowiec, właściwa obróbka właściwe opakowanie, odpowiednie parametry zamrażania, odpowiednie parametry przechowywania i odpowiednie parametry rozmrażania.

Jakość produktów mrożonych zależy więc zarówno od pierwotnych zmian poprzedzających zamrażanie, jak i wtórnych zmian, występujących w poszczególnych fazach obróbki zamrażalniczej .Pierwsze z nich są nieodwracalne i w najlepszym razie uzyskuje się tylko utrwalenie wyjściowego stanu zamrażanych produktów. Stopień odwracalności wtórnych zmian jakościowych zależy od warunków prowadzenia procesów technologicznych.

Przy starannym przestrzeganiu zasad dobrej praktyki produkcyjnej, mrożona żywność na ogól dobrze zachowuje jakość. Przemiany fizyczne, chemiczne i biochemiczne w niskich temperaturach, w silnie zwolnionym tempie postępują nadal, powodując stopniowy spadek wyjściowej jakości produktów.

Zmiany fizyczneZmiany fizyczne, występujące w produktach podczas obróbki zamrażalniczej, są spowodowane przemianą fazową wody w lód, Najważniejsze z nich to

zamrażalnicze zmiany struktury produktów,procesy rekrystalizacji lodu podczas przechowywania, ubytki masy w wyniku parowania i sublimacji pary wodnej.

Zmiany strukturalne

Produkty żywnościowe to systemy biologiczne, tworzące określone struktury tkankowe (w produktach roślinnych celulozowe, w zwierzęcych białkowe), które podlegają zmianom nie występującym podczas zamrażania roztworów fizycznych.Ogólnie zmiany te polegają na mechanicznych uszkodzeniach ciągłości membran komórkowych lub nieodwracalnej utracie ich specyficznych właściwości (zwłaszcza półprzepuszczalności) pod wpływem trzech podstawowych grup czynników, tj.

formujących się kryształów lodu, zwiększonego ciśnienia osmotycznego płynów komórkowych oraz denaturacji koloidowych składników produktów.

Zmiany strukturalne w produktach mrożonych, są wyraźnie zróżnicowane (mniejsze w produktach zwierzęcych niż roślinnych i mniejsze w warzywach niż owocach). Określony wpływ na struktury tkankowe ma szybkość zamrażania. Ogólnie przyjmuje się, że im szybszy jest spadek temperatury, tym lepiej jest zachowana struktura (drobniejsze kryształy lodu, mniejsze zmiany stężenia roztworów tkankowych).

Szczególny rodzaj poważnych uszkodzeń struktury produktów może powodować zamrażanie kriogeniczne.Wzrost ciśnienia jest tym większy, im większe są wymiary ciała, im szybciej następuje zamrażanie i im większe powstają różnice temperatur między warstwą zewnętrzną i wewnętrzną. Powodują one często uszkodzenia zewnętrznych warstw produktów, przemrożonych do temp. -60°C.

Również niektóre produkty zamrażane metodą immersyjną, o większych wymiarach i przy dłuższym kontakcie z cieczą chłodzącą, mogą ulegać uszkodzeniom mechanicznym.Podczas zamrażania może również następować uwalnianie się enzymów.

Rekrystalizacja

W zamrożonych produktach następują podczas przechowywania dalsze zmiany wielkości i lokalizacji kryształów lodu, określane jako rekrystalizacja.Następuje wówczas wzrost wymiarów kryształów dużych kosztem ograniczania liczby kryształów małych. Początkowo w niskich temperaturach proces przebiega bardzo powoli (tzw. rekrystalizacja "wolnych kroków„), ale w miarę zbliżania się do punktu krioskopowego jego szybkość stale rośnie.

Rekrystalizacja nie tylko powoduje stopniowy zanik efektów szybkiego zamrażania, ale może również wpływać na nasilenie zamrażalniczych zmian strukturalnych. Zmiany te po rozmrożeniu objawiają się w postaci utrudnionej resorpcji soków tkankowych, osłabienia konsystencji produktów i zwiększonego wycieku.

Zjawisko rekrystalizacji można ograniczyć, zapewniając podczas zamrażania warunki uzyskania możliwie jednakowej szybkości procesu i wielkości kryształów oraz przechowywanie w możliwie niskich i stałych temperaturach.

Ubytki masy produktów

Ogólną tendencją technologiczną jest dążenie do minimalizacji strat w każdej fazie produkcji; dotyczy to również procesu zamrażania, w którym ubytki masy produktów są często nadal znaczne i istotnie obniżają ekonomiczne efekty operacji i wpływają na jakość produktu .

Zamrażanie owiewowe produktów nie opakowanych nie jest możliwe bez pewnych ubytków masy - tak dzieje się zawsze, gdy chłodziwem jest powietrze. Wymuszony pracą wentylatorów strumień powietrza przejmuje ciepło i masę (wilgoć) z powierzchni produktów, wchłania je i przenosi na zimniejsze od niego powierzchnie parowników chłodnicy, gdzie oddaje ciepło i schłodzone poniżej punktu rosy wytrąca wilgoć, która odkłada się w postaci szronu.

Schłodzone i osuszone powietrze jest zawracane do produktów, od których ponownie przejmuje i transportuje nową porcję ciepła i masy. Proces przebiega w sposób ciągły przy malejących temperaturach. Z chwilą osiągnięcia na powierzchni produktów temperatury krioskopowej parowanie przechodzi w sublimację i proces ulega istotnemu zwolnieniu.Przy zamrażaniu produktów o mokrej powierzchni (płukane owoce), ubytki masy dotyczą warstewki zaadsorbowanej wody.

Dla uzyskania możliwie małego ubytku masy proces zamrażania należy prowadzić przy jak najniższej temperaturze powietrza i jak najbardziej intensywnej wymianie ciepła.Ubytki przy zamrażaniu owoców i warzyw w tunelach owiewowych (temp. -35°C, u > 4 m/s) są zróżnicowane, choć ogólnie dość duże; największe ubytki wykazują owoce miękkie o dużej zawartości soków i cienkiej skórce (borówka czernica 1,8%, maliny ok. 2,3%, truskawki aż 2,9%).

W procesie mrożenia kriogenicznego wtryskiwany obojętny gaz praktycznie wypiera powietrze, co istotnie zmienia warunki powstawania ubytków masy w otoczeniu zamrażanych produktów; m.in. stwierdzono, że przy ograniczaniu dopływu ciekłego azotu ubytki wyraźnie rosną.

Produkty właściwie zapakowane w opakowania jednostkowe, zwłaszcza w opakowania próżniowe, przy zamrażaniu dowolną techniką, z uwagi na krótki czas procesu nie wykazują zauważalnych ubytków masy.Większe znaczenie gospodarcze ma ususzka w czasie przechowywania, powodująca znaczące ubytki masy oraz pochodne zmiany jakości w mrożonej żywności. Dyskwalifikujące zmiany powierzchniowe stwierdza się przy ususzce w owocach i warzywach (zależnie od rodzaju) w zakresie 1,0-1,5%.

Ważnym czynnikiem ograniczenia ubytków masy mrożonej żywności są odpowiednie opakowania.

Opakowania paroszczelne, ściśle przylegające do powierzchni produktów, całkowicie eliminują ususzkę. Opakowania przepuszczające parę wodną jedynie ograniczają ususzkę zewnętrzną, natomiast w opakowaniach paroszczelnych, nie przylegających dokładnie do produktów, występuje tzw. ususzka wewnętrzna przy nie zmienionej masie brutto opakowania.

Ususzka wewnętrzna wiąże się z wahaniami temperatury w przestrzeniach powietrznych między produktem i opakowaniem. Gdy temperatura zewnętrzna obniża się, temperatura wewnętrznej strony opakowania przez krótki czas jest niższa od temperatury powierzchni produktu, co powoduje wymrażanie na niej sublimującej pary wodnej.

Przy wzroście temperatury zewnętrznej proces wewnątrz opakowania przebiega w odwrotnym kierunku i para wodna osiada na powierzchni produktu, jednak nie w miejscu, z którego uprzednio sublimowała. Wraz z powtarzającymi się wahaniami temperatury kryształy lodu na powierzchni produktu wzrastają, a ich temperatura jest bliższa temperaturze opakowania niż produktu, co z kolei stymuluje sublimację.

W praktyce następuje ciągły proces sublimacji pary z powierzchni produktu i jej wytrącanie się w postaci szronu na wewnętrznej ściance zimniejszego opakowania. Czasem ubytki wilgoci w wyniku ususzki wewnętrznej mogą być większe niż przy zamrażaniu w porównywalnych warunkach tych samych produktów bez opakowania. Szczególnie intensywne szronienie obserwuje się przy wolnych przestrzeniach powietrznych wewnątrz opakowania, wynoszących ok. 8 mm oraz w przypadkach rozmrożenia i ponownego zamrożenia produktów.

Rozmiary ususzki zależą ponadto od specyficznych cech przechowywanych produktów i rodzaj u użytych opakowań, np. w porównywalnych warunkach straty mrożonych warzyw są zwykle większe niż mrożonych owoców.Ubytki masy praktycznie dotyczą wyłącznie powierzchniowych warstw produktów;

lokalne ubytki zewnętrznych warstw groszku sięgały ponad 20% przy średnim ubytku masy w całym opakowaniu 2,6%.

Ususzka w mrożonej żywności, poza ubytkami masy produktów, powoduje zwykle również niepożądane, postępujące obniżanie ich jakości. Wskutek zaniku naturalnej zapory lodowej są ułatwione:

dyfuzja tlenu w głąb tkanek i rozwój procesów utleniania.

Produkty roślinne ze wzrastającymi ubytkami masy tracą cechy naturalnej świeżości - powierzchnia początkowo matowieje, następnie pojawiają się nieregularne plamy i nietypowy odcień. Zauważalne zmiany wyglądu występują w poszczególnych produktach przy różnych ubytkach masy; w większości przypadków przy przekroczeniu 1-1,5% masy początkowej.

Oparzelina mrozowaSkrajnym przypadkiem zmian jakościowych wskutek ususzki jest tzw. oparzelina mrozowa. Zjawisko to, stanowiące szczególną formę silnego odwodnienia części powierzchni zamrożonych produktów, może występować w tkankach roślinnych i zwierzęcych, oraz również w sokach owocowych i to niezależnie od tego czy produkty te są przechowywane luzem, czy też w opakowaniach paroszczelnych.Bardzo podatne na oparzelinę są m.in. fasola, groszek.

Warunkiem ograniczenia oparzeliny mrozowej jest możliwie niska i stała temperatura przechowywania. Skutecznie chroni również izolowanie produktu od otoczenia (m.in. zamrażanie owoców w roztworach cukru, stosowanie opakowań

Zmiany chemiczne i biochemicznePostępujący wzrost stężenia nie wymrożonej fazy płynnej powoduje m.in. śmierć żywych komórek (np. części mikroflory produktów) i wywołuje procesy osmotyczne, prowadzące zwykle do nieodwracalnych zmian w produktach.

Im wolniejszy jest spadek temperatury produktów, tym większe zachodzą zmiany stężenia roztworów tkankowych. Drugim czynnikiem określającym szybkość takich reakcji jest wystarczająca dostępność wolnej wody służącej jako środowisko reakcji, środek transportu, która w toku zamrażania ulega stopniowemu wymrażaniu.

Szczególnie znamienne jest przyspieszenie licznych reakcji utleniania (m.in. wielu witamin). Zjawiska te wyjaśnia się wzrostem stężenia substancji rozpuszczalnych w roztworach tkankowychskładniki produktów w różny sposób reagują na proces zamrażania. Składniki trwałe w stanie naturalnym nie wykazują istotniejszych zmian podczas zamrażania i po rozmrożeniu zwykle przechodzą ponownie do roztworu. Przyjmuje się, że całkowicie dotyczy to soli mineralnych, cukrów, kwasów organicznych.Przemiany białek i tłuszczów dotyczą surowców zwierzęcych – nie są istotne w zamrażaniu owoców i warzyw.

Przemiany węglowodanów

Węglowodany stanowią ok. 3/4 suchej substancji roślin. W warunkach, jakie istnieją podczas szybkiego zamrażania bezpośrednio po zbiorze w produktach roślinnych, węglowodany nie podlegają istotniejszym zmianom, ponieważ w stosowanym zakresie temperatur nie mogą przebiegać żadne związane z nimi procesy biochemiczne (oddychanie i inne reakcje glikolityczne).

Przy bardzo powolnym zamrażaniu owoców (zwłaszcza z cukrem) w dużych opakowaniach (np. beczkach), z przeznaczeniem jako półprodukt do dalszego przetwórstwa, mogą występować zmiany fermentacyjne. Również w zamrożonych, nie blanszowanych warzywach jest możliwy enzymatyczny rozkład sacharozy

zahamowanie aktywności inwertazy następuje dopiero w -40°C

Straty węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie, do 5%, mogą wynikać z ich ługowania podczas procesów obróbki wstępnej oraz strat wycieku podczas rozmrażania produktów.

W produktach zasobnych w węglowodany (wyroby z ziemniaków, warzywa) po rozmrożeniu mogą wystąpić niekorzystne zmiany (mączystość konsystencji, chropowatość powierzchni, reakcje nieenzymatycznego brunatnienia), również agregacja wielkocząsteczkowych wielocukrów (np. amylozy skrobi stosowanej jako zagęstnik w mrożonych sosach).

Przemiany innych składników

Z powodu powszechnej dostępności tlenu procesom utleniania ulega większość mikroskładników mrożonej żywności, w tym także substancje współokreślające jej jakość sensoryczną lub żywieniową.Wiele przemian ma charakter jednokierunkowych procesów rozkładu, którym również często towarzyszy pogorszenie walorów sensorycznych lub użytkowych.

Procesy enzymatyczne

W zakresie temperatur od 50 do -5C reakcje enzymatyczne podlegają ogólnym prawom kinetyki chemicznej. W miarę obniżania temperatury szybkość reakcji enzymatycznych maleje, ale wolniej niż szybkość przemian chemicznych w tych samych warunkach.

Procesy enzymatyczne

Temperatury ujemne nie powodują trwałej inaktywacji enzymów, lecz przejściowe, niecałkowite ich hamowanie ze względu na

ograniczenie fazy płynnej, wzrost stężenia jonów, wzrost stężenia substratów reakcji i inhibitorów reakcji, zmiany pH.

Czynniki te w różny sposób oddziałują na przemiany enzymatyczne i powodują zmienne zachowanie enzymów w produktach mrożonych.

Zmiany mikrobiologicznePodstawowe znaczenie dla rozwoju mikroorganizmów ma aktywność wody aw

Odporność drobnoustrojów na niskie temperatury jest większa niż na wysokie temperatury. Redukcja liczby drobnoustrojów w niskich temperaturach jest procesem powolnym i zróżnicowanym, zależnym od ilości i składu drobnoustrojów w produkcie w momencie zamrożenia, oraz od składu chemicznego i właściwości produktu. Szczególnie dużo drobnoustrojów ginie w zakresie temperatur od –2 do –5C.

Zmiany wyróżników sensorycznych, właściwości funkcjonalnych i mikroskładników produktówPrzemiany zachodzące w żywności podczas zamrażania i przechowywania wpływają na zmiany cech sensorycznych i walorów odżywczych produktów. Jakość sensoryczna mrożonej żywności jest określona nie tylko zmianami w obrębie podstawowych makroskładników, ale również tych składników, których udział ilościowy jest minimalny.

Zmiany wyróżników sensorycznych

Ważny wyróżnik jakości mrożonej żywności stanowi barwa. Częste zmiany barwy wykazują mrożone warzywa zielone, zawierające mało trwałe chlorofile.

Główne kierunki przemian chlorofilów, to ich przekształcenia w feofitynę (w środowisku kwaśnym przez zastąpienie Mg wodorem), chlorofilinę (przez enzymatyczne odszczepienie reszty fitolowej) lub w feoforbid (w środowisku silnie kwaśnym przez jednoczesną wymianę Mg2+ i odszczepienie fitolu)

Najczęstszą formą przemian jest konwersja chlorofilów do feofityn. Blanszowanie, zwłaszcza wodne, korzystnie wpływa na zachowanie chlorofilów mrożonych warzyw (inaktywacja enzymów, usunięcie części kwasów organicznych). Lepsze zachowanie chlorofilów stwierdzono również w brukselce mrożonej ciekłym azotem.

Najbardziej intensywne przemiany chlorofilu w feofitynę zachodzą w szpinaku, mniejsze w groszku, najmniejsze w fasolce. Uchwytne zmiany barwy produktów stwierdza się przy 20-proc. konwersji w zielonym groszku i 50-proc. w fasolce. Zmiany barwy z reguły wyprzedzają inne uchwytne zmiany sensoryczne mrożonych warzyw zielonych; ale są one mniejsze niż w analogicznych produktach konserwowanych w puszkach.

Barwniki karotenoidowe są trwałe i ich przemiany mają mniejszy wpływ na zmiany barwy mrożonych produktów. Zachowanie się innych barwników - np. betainy w burakach, rubrobrazyny w czerwonej kapuście) nie jest dotąd dostatecznie zbadane.Brązowienie lub ciemnienie owoców mrożonych o czerwonym miąższu jest efektem przemian antocyjanów.

Truskawki przejrzałe są bardziej podatne na zmiany barwy. Mniej dojrzałe jeżyny po zamrożeniu wykazują odcień czerwony. Mechanizm zmian barwników przypuszczalnie polega na odszczepieniu cząsteczki cukru, a następnie utlenianiu powstałych antocyjanidyn.

Brązowienie mrożonych owoców o jasnym miąższu i ziemniaków polega na enzymatycznym utlenianiu bezbarwnych polifenoli do chinonów, które kondensując, dają związki ciemno zabarwione. Przeciwdziałanie jest możliwe dodatkiem kwasu askorbinowego (redukcja chinonów do polifenoli), eliminacją tlenu ze środowiska, zredukowaniem pH poniżej 3; w przypadku ziemniaków blanszowaniem (inaktywacją tyrozynazy).

Zmiany barwy produktów mrożonych mogą być również wynikiem powierzchniowej ususzki produktów. Przy lekkim wysuszeniu powierzchnia mięsa zabarwia się na kolor brązowoczerwony, owoce i warzywa tracą naturalny połysk i matowieją. W późniejszym stadium pojawia się odcień szarożółty i często także odmiennie zabarwione płaszczyzny lokalnie odwodnionych tkanek.

Sublimacja wilgoci z powierzchni produktów jest jednocześnie jednym z mechanizmów powstawania strat aromatu mrożonej żywności w wyniku porywania lotnych substancji zapachowych przez cząsteczki pary wodnej.Substancje aromatyczne (olejki eteryczne, estry, aldehydy, ketony) mogą również, wskutek wysokiego ciśnienia cząsteczkowego par, przechodzić bezpośrednio do otoczenia. Osłabienie aromatu owoców następuje głównie w wyniku rozkładu typowych dla nich estrów zapachowych pod wpływem enzymów tkankowych lub kwasów przenikających z uszkodzonych komórek na zewnątrz.

Podczas przechowywania nie blanszowanych warzyw mrożonych powstaje nieprzyjemny posmak i zapach siana. Jest to wynik ubocznych reakcji kwasów tłuszczowych i ich nadtlenków, powstających z rozkładu polarnych lipidów warzyw. Przyczyną wielu niekorzystnych zmian sensorycznych może być tlen atmosferyczny, we współdziałaniu z enzymami oksydacyjnymi.

Istotny wyróżnik jakości produktów żywnościowych poddawanych obróbce zamrażalniczej stanowi konsystencja, podlegająca także określonym przemianom, m.in. w wyniku przekształceń strukturalnych, procesów denaturacji białek i hydrolizy tłuszczów.Można przyjąć, że w zasadzie każdy proces przebiegający w produktach żywnościowych podczas ich zamrażania i przechowywania wywołuje określone następstwa sensoryczne.

Zmiany właściwości funkcjonalnychW toku obróbki zamrażalniczej następują również określone zmiany właściwości funkcjonalnych produktów, tj. cech określających zakres i efektywność ich zastosowań technologicznych.Zmiany właściwości funkcjonalnych zamrożonych owoców i warzyw dotyczą głównie

plazmolizy (koagulacja plazmy komórkowej pod wpływem stężonych roztworów), utraty cechy półprzepuszczalności membran komórkowych (zanik turgoru, wymieszanie składników komórek) i rozluźnienia struktur komórkowych (spadek wiążących funkcji pektyn).

Rozpuszczalne sole mineralne występujące w cieczach tkankowych spełniają ważne funkcje regulacyjne (utrzymywanie ciśnienia osmotycznego, wytwarzanie potencjałów elektrycznych na powierzchniach granicznych, kształtowanie odczynu środowiska, aktywowanie systemów enzymatycznych). Roztwory te odgrywają również istotną rolę w przemianach produktów, natomiast same podczas obróbki zamrażalniczej nie wykazują znaczących zmian swych składników. Straty substancji mineralnych i elementów śladowych praktycznie są możliwe jedynie w niespecyficznej dla metody utrwalania fazie obróbki wstępnej produktów oraz w ograniczonych rozmiarach w wyniku wycieku rozmrażalniczego.

Zmiany mikroskładników produktów

Straty witamin podczas przerobu i utrwalania zamrażalniczego owoców i warzyw, zależą od

ich charakteru chemicznego, początkowej zawartości w surowcu, warunków technologicznych przerobu (czasu i temperatury procesów, wpływu tlenu, pH, światła, jonów metali itp.) oraz temperatury przechowywania w stanie zamrożonym.

Szczególnie labilna jest witamina C. Największe straty praktycznie zawsze występują podczas przechowywania przed przerobem i w procesie blanszowania warzyw - od 20 do nawet 50%.

Według danych niemieckich średnie straty kwasu askorbinowego przy zamrażaniu niektórych gatunków owoców i warzyw kształtują się następująco:

truskawki - ok. 10%, porzeczki -- ok. 6%, kalafior - ok. 24,5%, groszek - ok. 24% fasolka - ok. 20%.

Straty witaminy C podczas obróbki wstępnej i zamrażania warzyw wynoszą:

groszku - 32%, fasoli zielonej - 37%, szpinaku - 4 l %, brukselki i brokuła - 45 % wartości wyjściowej .

straty kwasu askorbinowego podczas zamrażania owoców nie przekraczają 10%, w warzywach są większe w wyniku wyższego pH i dodatkowych strat w czasie blanszowania. Są one kompensowane istotnie mniejszymi stratami przechowalniczymi (15-27 % wobec 40-64% w warzywach nie blanszowanych).

Znaczne straty witaminy C występują podczas przechowywania zamrożonych owoców.Największe straty (60-70%) wykazują gatunki podatne na brązowienie enzymatyczne. Spadek zawartości witaminy C jest w nich skorelowany ze zmianami barwy. Straty witaminy C podczas rocznego przechowywania mrożonych truskawek sięgają 50% zawartości wyjściowej. Średni spadek dla 17 odmian krajowych wynosi ok. 1 % wartości wyjściowej na każdy dzień przechowywania w temp. -18°C.

Dodatek cukru suchego lub syropu wpływa korzystnie na zachowanie witaminy C (ograniczenie aktywności enzymów i kontaktu z tlenem atmosferycznym).Witamina C jest niekiedy traktowana jako substancja wskaźnikowa dla produktów roślinnych, witamina B1 dla produktów zwierzęcych. Zakłada się, że jeżeli nie ma istotnych strat tych substancji, to co najmniej w tym samym stopniu są zachowane również pozostałe mikroskładniki produktów.