2. Процессы, происходящие при медленном и быстром замораживании молока. Изменение белков, липидов, солей, витаминов и ферментов при замораживании молока.

Поскольку молоко имеет небольшой срок хранения при низких температурах, то его консервируют только после сгущения. В последнее время замораживание также используют с целью консервирования молочной пахты, молочной сыворотки и др. жидких продуктов. В настоящее время криоконцентрирование молока возможно в связи с созданием совершенного оборудования, которое позволяет снижать температуру во времени с определённой скоростью, причиняя наименьшие изменения для белков и остальных компонентов молока. Начальная криоскопическая температура, при которой начинает вымерзать вода в молоке =-0,55 оС, в молочной сыворотке =-0,60-0,72оС, твердых сырах -7÷-5оС.

Процесс замораживания молока происходит не равномерно. По мере вымораживания воды концентрация оставшейся воды повышается. Повышение концентрации раствора сопровождается снижением температуры замерзания при этом скорость замораживания влияет на скорость образования и размер кристаллов льда. При медленном замораживании формулируются крупные, при высокой скорости замораживания мелкие кристаллы. В интервале –0,55 ÷ -3,5 оС в лед превращается основная часть свободной воды молока 80-85 %. При температуре –10 оС в молоке остается примерно 7%. При –20 оС примерно 4,5% воды.

Белки. Низкие температуры не желательно действуют на белки при длительном хранении замороженного продукта. При длительном хранении замороженного молока его восстановление происходит с трудом, часто выпадает осадок белков, денатурировавших под действием высоких концентраций солей, окружающих белковые молекулы и мицеллы и лактозы при проведении замораживания в медленном режиме. Денатурация происходит также под действием крупных кристаллов льда, которые также способствуют денатурации и агрегированию казеиновых мицелл. Наиболее эффективным считается быстрое замораживание молока до 18-20-25С, а также перед замораживанием проводить концентрирование молока с содержанием сухих веществ в сгущёном молоке 25,5%.

Одним из способов повышения устойчивости белков это снижение в молоке содержания Са. Его снижают химическим путем, вносят фосфаты и др. соли; физическим путем – используют электродиалез, ультра- и диафильтрацию и др. метод. После кристаллизации 1/3 всей лактозы начинается значительное осаждение белков. Для удаления некоторой части лактозы перед замораживанием используют фермент β-галактозидазу или проводят мембранную обработку молока.

Липиды. Медленное замораживание при температуре от –5 до –12С вызывает дестабилизацию жировой дисперсии. Жировые шарики приобретают угловатую формув оболочечном веществе под влиянием незамороженной плазмы молока происходит денатурация белков оболочки, десорбция липазы и др. ферментов. Поэтому замороженное и оттаявшее молоко может иметь прогорклый вкус из-за быстрого прохождения липолиза жира. Эффективно проводить быстрое замораживание при температурах ниже -22С, жировая дисперсия не нарушается. Предварительно проводится гомогенизация молока и внесение антиоксидантов. Температура хранения замороженного молока д.б. не выще –18С.

Соли, витамины и ферменты

При медленном замораживании (около 1С/час) происходит переход части растворимых солей Са в нерастворимое; более быстрое разрушение водорастворимых витаминов, особенно в.С; повышение активности ферментов липазы и др., что приводит к порокам вкуса, поэтому используют быстрое замораживание со скоростью 8-10С/час.