Scientific aspects of freezing, storage and thawing foodstuffs are examined. Thermophysical aspects of freezing include such notions as an initial point of freezing (a cryoscopic temperature of ice formation beginning); ice crystallization that is a period of appearance of first ice crystals before their precipitation in the solution. The crystallization period is characterized by the initiation of crystallization centers, crystals growth accompanied by water diffusion. The ice content in frozen substances is a function of the temperature and the initial concentration of dissolved substances in them. As a rule at temperatures lower -40 оС the change of ice quantity in frozen products is not observed. The storage of frozen products may be accompanied by the crystals size growth that is called a secondary crystallization leading to water diffusion into the intercellular space and as a result to increasing the speed of destruction and intensive exudation at defrosting. To prevent the secondary crystallization the cryoprotectors are introduced in the product. At freezing the change of the volume and mass (loss of weight) of the product takes place as well as its thermal properties are modified (heat conductivity and specific thermal capacity). Keywords: thermophysical aspects of freezing, cryoscopic temperature, ice crystallization, secondary crystallization, cryoprotectors, loss of weight.
Рассмотрены научные аспекты замораживания, хранения и оттаивания пищевых продуктов. Теплофизические аспекты замораживания включают такие понятия, как начальная точка замерзания (криоскопическая температура начала формирования льда); кристаллизация льда - период от появления первых ледяных кристаллов до их выпадения в раствор. Период кристаллизации характеризуется зарождением центров кристаллизации, ростом кристаллов, сопровождающимся диффузией воды. Содержание льда в замороженных продуктах является функцией температуры и начальной концентрации в них растворенных веществ. Как правило, при температурах ниже -40 оС не наблюдается изменения количества льда в замороженных продуктах. Хранение замороженных продуктов может сопровождаться ростом размера кристаллов льда, называемым вторичной кристаллизацией, которая ведет к диффузии воды в межклеточное пространство и, как следствие, к увеличению скорости разрушения и интенсивному выделению сока при размораживании. Для предотвращения вторичной кристаллизации в продукт добавляют криопротекторы. При замораживании происходит также изменение объема и массы (усушка) продукта, а также его тепловых свойств (теплопроводность и удельная теплоемкость).