Zmiany, które zachodzą w żywności w czasie jej zamrażania i przechowywania w stanie zamrożonym mają duży wpływ na kształtowanie się cech sensorycznych i walorów odżywczych produktów.

Zmiany zabarwienie mięsa związane są z przemianami barwników zawartych w mięśniu i polegają na przechodzeniu zredukowanej mioglobiny Mb w formę utlenowaną (oksymioglobinę MbO₂) lub utlenioną (metmioglobinę MMb).

Zależnie od zawartości poszczególnych frakcji mioglobiny w mięśniach, ich barwa podlega zmianom będącym wypadkową barwy Mb (purpuroczerwona), MbO₂ (jasnoczerwona) i MMb (brązowa).

Największe problemy związane z brązowieniem tkanki mięśniowej występują podczas mrożenia tuńczyka. Aby ograniczyć te zmiany najczęściej stosuje się bardzo niskie temperatury zamrażania- poniżej -35°C. Wewnętrzne partie mięsa są bardziej narażone na proces brunatnienia. Brązowe przebarwienie powierzchni filetów z ryb dorszowatych mrożonych przed stężeniem pośmiertnym jest wynikiem procesu utleniania chromoproteidów zawartych w mięśniach, tłuszczów oraz reakcji Maillarda.

Dużą częstotliwość zmian zabarwienia obserwuje się w przypadki mrożonych owoców zielonych zawierających w swoim składzie nietrwałe chlorofile. Główne kierunki przemiany chlorofilu to ich przekształcenie w:

• feofitynę (środowisko kwaśne; magnez zostaje zastąpiony wodorem
• chlorofilinę (następuje enzymatyczne odczepienie reszty fitolowej)
• feoforbid (środowisko kwaśne; odczepienie fitolu)

Najczęstszą przemianą jest konwersja chlorofilów do feofityn katalizowana przez wysoką temperaturę oraz stężenie jonów wodorowych.

Korzystny wpływ na zachowanie chlorofilu mrożonych warzyw ma blanszowanie w wodzie (inaktywacja enzymów, usuniecie części kwasów).

Mrożenie nie powoduje większych zmian w zawartości barwników karotenoidowych. Nie stwierdzono natomiast wpływu mrożenia na zamiany zawartości betainy w buraczkach oraz rubrobrazyny w występującej w czerwonej kapuście.

Efektem przemian antocyjanów nadających czerwone zabarwienie owocom, jest ich zmiana do barwy brązowej. Antocyjany są związkami bardzo wrażliwymi na zamiany temperatury. W wyniku mrożenia dochodzi do odszczepienia cząsteczki cukru a powstałe antocyjanidyny utleniają się do połączeń bezbarwnych lub brązowych.

Brązowienie mrożonych owoców o jasnym miąższu oraz ziemniaków polega na enzymatycznym utlenianiu bezbarwnych polifenoli do chinonów. Aby przeciwdziałać temu niekorzystnemu zjawisku, stosuje się dodatek przeciwutleniaczy:

• kwasu askorbinowego który redukuje chinony do polifenoli
• SO₃ który zapobiega kondesacji chinonów)

a także

• eliminację tlenu ze środowiska
• obniżenie pH poniżej 3
• blanszowanie (ziemniaki) prowadzące do inaktywacji tyrozynazy

Do zmian barwy produktów może dojść również w wyniku wystąpienia ususzki powierzchniowej. Lekkie wysuszenie sprawia, że powierzchnia mięsa zabarwia się na kolor brązowoczerwony, owoce i warzywa tracą połysk i matowieją. Silniejsze wysuszenie powoduje, że powierzchnia mrożonych produktów przyjmuje odcień szarożółty przy jednoczesnym pojawieniu się jasno zabarwionych plamek.

Źródło: Jacek Podstolski, Zbigniew Gruda- Zamrażanie żywnosci. WNT. Warszawa