При замораживании пищевых продуктов имеют место существенные проблемы, влияющие на сроки хранения замороженных продуктов и их качество после размораживания.
Во-первых, это неравномерность промерзания объема замораживаемого продукта во времени. В соответствии с законами физики промерзание идет «с наружи внутрь», то есть от внешних границ продукта к его центру. Это процесс мог наблюдать каждый, кто морозил лед в домашних условиях. И совершенно не важно, относится ли это к целой туше коровы, кочану капусты или к отдельной клетке растительной или животной продукции. При этом с одной стороны, идет «вымещение» не успевающей замерзнуть в тканях и клетках воды за пределы клеток и тканей, что ведет к «высушиванию» продукта. С другой стороны, вода, остающаяся в тканях и клетках, начинает кристаллизоваться в твердый лед.

Температура точки фазового перехода воды из жидкого состояния в твердое (кристаллическое) выбрана в качестве нулевой отметки в шкале Цельсия, которая применяется в России, Европе и большинстве стран мира. После уменьшения температуры ниже этой отметки из молекул воды начинается формирование кристаллов льда. Пространственная форма этой кристаллической решетки обусловлена строением молекул воды и имеет две особенности.

Первая особенность – кристаллы водяного льда имеют острые «лучи». Это хорошо видно на примере формы обычных снежинок, а также при образовании «морозных» узоров на стеклах окон.



Вторая особенность – при образовании кристаллов льда вода увеличивается в объеме. Это хорошо известный всем пример со стеклянной бутылкой воды из школьных учебников, разрывающейся при замерзании, и вечная проблема коммунальщиков в зимние морозы, связанная с «размораживанием» (разрывом труб) систем водоснабжения и отопления при авариях, когда из этих систем не удается вовремя слить воду и эта вода замерзает в трубах.

Острые лучи кристаллов льда, и увеличивающийся объем воды повреждают внутренние структуры клеток и их оболочки, а вытесненная из клеток вода, расширяясь при замерзании в межклеточном и межтканевом пространстве, дополнительно «прокалывает» и разрывает волокна растительных и животных продуктов, как говорится, на макроуровне.
Во-вторых, процесс замораживания является термическим процессом. Замораживание приостанавливает одни естественные биохимические процессы разрушения и порчи продукта, вызванные прекращением жизнедеятельности организма и окислительными процессами, в то же самое время, необратимо запускает другие биохимические процессы в самом замороженном продукте, которые дополнительно провоцируются разрушением внутриклеточных структур. Это неизбежно ухудшает его исходное качество и потребительские свойства. Следует иметь в виду, что чем медленнее идет промерзание продукта и клеток на всю глубину, тем более активно запускаются разрушительные биохимические процессы.

Это вызвано тем, что при обычном замерзании образующаяся кристаллическая решетка льда вытесняет в оставшуюся жидкую воду растворенные до этого во всем объеме вещества. Что непрерывно и резко повышает их концентрацию в остающемся объеме воды. Примерами вредных последствий возникновения таких дисбалансов в природе могут быть опреснение морей или повышение солености воды в реках и озерах, губительные для их флоры и фауны, или повышение кислотности желудочного сока (концентрации соляной кислоты) у человека, ведущее к гастритам и язвам.
После размораживания продукта, подвергнутого обычной заморозке продукта, все эти полезные вещества вместе с вытесненной из клеток и тканей водой остаются в упаковке, а сам продукт теряет сочность, то есть оказывается обезвоженным изнутри.

Для уменьшения указанных существенных проблем применяется глубокая (до - 80°С и ниже) шоковая заморозка. После промерзания продукта его можно хранить уже при более высоких температурах ( - 40 °С или - 60 °С). Это несколько увеличивает срок хранения замороженных продуктов и повышает качество их сохранности, но удорожает и замораживание, и само хранение, к тому же, не гарантирует высокое качество продукта после размораживания. Достаточно большое количество продуктов питания вообще не подлежат замораживанию, так как полностью теряют после размораживания все свои качественные показатели и становятся практически непригодными к употреблению в пищу.(с)

Любань, исключительно ради красного словца, прости-прости!