meatTheory and practice of meat processingТеория и практика переработки мяса2414-438X2414-441XФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН10.21323/2414-438X-2016-1-4-43-50meat-37Research ArticleСтатьиRESEARCH OF MOISTURE MIGRATION DURING PARTIAL FREEZING OF GROUND BEEFИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЛАГИ ПРИ ПОДМОРАЖИВАНИИ ГОВЯЖЬЕГО ФАРШАСтефановскийВ. М.StefanovskiyV. M.

Стефановский Владимир Михайлович  — доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник,

125422, Москва, ул. Костякова, д. 12

Stefanovskiy Vladimir Michailovich — doctor of technical sciences, professor, chief research scientist,

125422, Moscow, Kostyakova str., 12

stef-vm@yandex.ruПоляковИ. А.PolyakovI. A.

Поляков Игорь Алексеевич — старший научный сотрудник лаборатории холодильного оборудования,

125422, Москва, ул. Костякова, д. 12 ��

Polyakov Igor Alekseevich — senior research scientist, Refrigeration equipment laboratory,

125422, Moscow, Kostyakova str., 12

hsh05@yandex.ruПетровВ. В.PetrovV. V.

Петров Владимир Владимирович — старший научный сотрудник, заведующий лабораторией холодильного оборудования,

125422, Москва, ул. Костякова, д. 12. Тел.: 8–

Petrov Vladimir Vladimirovich  — senior research scientist, head of Refrigeration equipment laboratory,

125422, Moscow, Kostyakova str., 12

bestprofile@yandex.ruВсероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленностиРоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Refrigeration IndustryRussian Federation201622122016144350Copyright © Stefanovskiy V.M., Polyakov I.A., Petrov V.V., 20162016Стефановский В.М., Поляков И.А., Петров В.В.Stefanovskiy V.M., Polyakov I.A., Petrov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.meatjournal.ru/jour/article/view/37

The concept of «ideal product» is proposed for the study of mass transfer during partial freezing of food products by freezing plate. The ideal product is a product, in which number of factors affecting the «real product» (meat) are excluded. These factors include chemical composition of meat, quality grade of raw material (NOR, DFD, PSE), cryoscopic temperature that determines the degree of water transformation into ice, the phenomenon of osmosis, rate of freezing, etc. By using the concept of «ideal product» and its implementation in a physical experiment, it is proved that the “piston effect” causing the migration of moisture is due to frozen crust formation during partial freezing of the body. During partial freezing of the product by freezing plate, «ideal» and «real» food environment is transformed from closed system into open one with inflow of moisture to unfrozen part of the body. In the «ideal product», there is an expulsion of unfrozen moisture from freezing front, so the water appears on the body surface. Thus, the displacement of moisture increases by the same law, according to which the thickness (weight) of frozen layer increases. During partial freezing of ground meat, moisture does not appear on the surface of the product, but hydrates the unfrozen part of meat. The reason of this phenomenon is the expulsion of water during formation of frozen crust and water-binding capacity of meat.

Для исследования массопереноса при подмораживании пищевых продуктов морозильной плитой предложено понятие «идеальный продукт». Идеальный продукт — продукт, в  котором намеренно исключено действие ряда влияющих факторов «реального продукта» (мяса). К ним относятся: химический состав мяса; группа качества мясного сырья (NOR, DFD, PSE); криоскопическая температура, определяющая степень перехода воды в лед; явление осмоса; скорость замораживания и др. С помощью понятия «идеальный продукт» и реализации его в физическом эксперименте доказано, что «поршневой эффект», вызывающий миграцию влаги, возникает за счет образования замороженной корки при подмораживании тела. В процессе подмораживания продукта морозильной плитой «идеальная» и  пищевая «реальная» среда переходят из замкнутой в  открытую систему с  обеспеченным подтоком влаги в незамороженную часть тела. В «идеальном продукте» возникает отжатие незамерзшей еще воды от фронта замораживания, и  вода выступает на поверхности тела. При этом вытеснение воды нарастает по тому же закону, по которому увеличивается толщина (масса) замороженного слоя. При подмораживании мясного фарша влага не выступает на поверхности продукта, но вызывает увлажнение незамороженной части мяса. Причина  — отжатие воды при образовании корки замораживания и  влагосвязывающая способность мяса.

говяжий фаршподмораживаниеморозильная плитавытесняющий влагопереносмиграция влагиground beefpartially freezingfreezing platedisplacement of moisturemigration of moistureReferencesГоловкин Н.А., Маслова Г.В., Скоморовская И.Р. Консервирование продуктов животного происхождения при субкриоскопических температурах. — М.: Агропромиздат, 1987. — C. 272.Golovkin N.A., Maslova G.V., Skomorovskaya I.R. Frozen animal products at subcryoscopic temperatures. — M.: Agropromizdat, 1987. — P. 272.Чижов ГБ. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1979. — C. 271.Chizhov G. B. Thermal processes in the food refrigeration technology. — M.: Food Industry, — 1979. — P. 271.Frozen Food Science and Technology. Edited by Judith A. Evans. — Food Refrigeration and Process Engineering Research Centre (FRPERC) University of Bristol, UK: Blackwell Publishing, 2009. — P. 368.Frozen Food Science and Technology. Edited by Judith A. Evans. — Food Refrigeration and Process Engineering Research Centre (FRPERC) University of Bristol, UK: Blackwell Publishing, — 2009. — P. 368.Stonehouse G.G., Evans J.A. The use of supercooling for fresh foods: A review //Journal of Food Engineering. — 2015. — Т. 148. — P. 74–79.Stonehouse G.G., Evans J.A. The use of supercooling for fresh foods: A review //Journal of Food Engineering. — 2015. — Т. 148. — P. 74–79.Riedel L. Kalorimetrische Untersuchungen über das Gefrieren von Fleisch. // Kältetechnik. — 1957. — № 2. — P. 38–40.Riedel L. Kalorimetrische Untersuchungen über das Gefrieren von Fleisch. // Kältetechnik. — 1957. — № 2. — P. 38–40.Рютов Д.Г. Влияние связанной воды на образование льда в пищевых продуктах при их замораживании. // Холодильная техника. — 1976. — № 5. — С. 32–37.Riutov D. G. Influence of bound water on ice formation in foodstuffs during their freezing. Refrigeration technology. — 1976. — № 5. — P. 32–37.Trout G.R. Techniques for measuring water-binding capacity in muscle foods — a review of methodology // Meat Science. — 1988. — 23. — P. 232–235Trout G. R. Techniques for measuring water-binding capacity in muscle foods — a review of methodology // Meat Science. 1988. — 23. — P. 232–235.Stefanovskiy V. M. Processes and Technological Systems for Freezing of Foodstuff. // Handbook of Research on Advances and Applications in Refrigeration Systems and Technologies (2 Vols.) / edi. Pedro Dinis Gaspar (University of Beira Interior, Portugal) and Pedro Dinho da Silva (University of Beira Interior, Portugal). — Chicago: IGI Global, 2015. — P. 412–432. DOI: 10.4018/978-1-46668398-3.Stefanovskiy V. M. Processes and Technological Systems for Freezing of Foodstuff. // Handbook of Research on Advances and Applications in Refrigeration Systems and Technologies (2 Vols.) / edi. Pedro Dinis Gaspar (University of Beira Interior, Portugal) and Pedro Dinho da Silva (University of Beira Interior, Portugal). — Chicago: IGI Global, 2015. — P. 412–432. DOI: 10.4018/978-1-46668398-3.Стефановский В.М., Тимофеева Н.М., Стефановская Н.В. Сокращение усушки мяса при холодильной обработке (Прогнозное исследование). — М.: ВНИИПИ, 1989. — C. 65.Stefanovskiy V.M., Timofeeva N.M., Stefanovskaya N.V. Reducing shrinkage of meat during the cooling treatment (Predictive research). — М.: VNIIPI, 1989. — P. 65.Стефановский В.М., Поляков И.А., Петров В.В. Подмораживание мяса морозильной плитой. // Холодильная техника. — 2016. — № 2. — С. 55–58.Stefanovskiy V.M., Polyakov I.A., Petrov V.V. Meat partial freezing using a freezing plate. Refrigeration technology. 2016; (2): P. 55–58.Gormley T.R., Brennan M. & Butler F. Upgrading the cold chain for consumer food products. — Dublin: Teagasc Press, 2000. — P. 32.Gormley T.R., Brennan M. & Butler F. Upgrading the cold chain for consumer food products. — Dublin: Teagasc Press, 2000. — P. 32.Gormley R., Walshe T., Hussey K., & Butler F. (2002). The effect of fluctuating vs. constant frozen storage temperature regimes on some quality paramets of selected food products. Lebensmittel-Wissenschaft und Technologie — Food Science and Technology, 35 (2), 190–200. doi:10.1006/fstl.2001.0837.Gormley R., Walshe T., Hussey K., & Butler F. (2002). The effect of fluctuating vs. constant frozen storage temperature regimes on some quality paramets of selected food products. Lebensmittel-Wissenschaft und Technologie — Food Science and Technology, 35 (2), 190–200. doi:10.1006/fstl.2001.0837

The authors declare that there are no conflicts of interest present.