В замороженных продуктах при хранении вследствие продолжающихся физических, химических, биохимических и микробиологических процессов происходят изменения структуры, массы, цвета, свойств белков и липидов, разрушение витаминов, а также микробиологические изменения. Основное влияние на качество оказывают физические процессы: перекристаллизация и усушка.
Перекристаллизация. В различных слоях замороженного продукта размеры кристаллов льда различаются. Большие кристаллы в процессе хранения растут за счет маленьких - идет перекристаллизация (рекристаллизация). Из-за рекристаллизации различия в качестве продуктов, замороженных с разной скоростью, после нескольких месяцев хранения при температуре минус 20 °С практически исчезают.
Рекристаллизация замедляется с понижением температуры. Почти полностью тормозится при минус 65 °С. Рекристаллизация резко ускоряется при колебаниях температуры хранения. При повышении температуры мелкие кристаллики подтаивают, а при последующем понижении температуры вода кристаллизуется на крупных кристаллах.
Усушка замороженных продуктов. В процессе замораживания с поверхности незамерзшего продукта испаряется капельно-жидкая влага, при хранении замороженного продукта происходит сублимация льда, что и приводит к усушке продукта. Потери воды могут колебаться в широких пределах - от 0,3 до 2 % и более в зависимости от температуры охлаждающей среды, начальной и конечной температуры продукта, вида среды, метода и скорости замораживания, а также специфических свойств отдельных продуктов. Усушка резко снижается, если на поверхности продукта имеется влагонепроницаемый слой (корочка подсыхания на поверхности мяса, слой жировой ткани и др.). Продукты с неровной поверхностью теряют влаги больше, чем с гладкой; мелкие усыхают быстрее, чем крупные. При измельчении продуктов усушка резко возрастает.
Испарение влаги ведет не только к потерям массы, но и к снижению качества. На продуктах животного происхождения из-за увеличения концентрации пигментов в результате усушки появляются пятна. Из-за сублимации льда на поверхности замороженных продуктов образуется пористый слой. Пористая структура способствует окислительным процессам, что ухудшает способность коллоидов после размораживания впитывать воду, ведет к прогорканию жиров, к распаду в плодах и овощах витамина С. Пористая поверхность интенсивно поглощает посторонние запахи.
Способы снижения усушки:
- упаковка продуктов или защита ледяной глазурью;
- плотная укладка продуктов в штабель и укрытие штабеля;
- раздельное хранение затаренных и неупакованных грузов;
- полная загрузка камеры;
- совершенствование теплоизоляции, увлажнение воздуха в камере.
Снижению усушки способствует понижение температуры в камере хранения, например переход от температуры хранения минус 18 °С к минус 30 °С.