Proces i princip brzo-zamrznutog voća

Proces zamrzavanja voća se može podijeliti u 3 faze: prva faza je smanjenje prvobitne temperature voća na temperaturu na kojoj počinje da se smrzava; druga faza je zamrzavanje soka od voća; treća faza je smanjenje voća sa temperature smrzavanja na željenu temperaturu skladištenja. Zamrzavanje se vrši postupno od površine prema unutrašnjem sloju, kada je temperatura toplinskog centra proizvoda (u homogeniziranoj i izotropnoj tvari, toplinski centar pada na geometrijski centar proizvoda) jednaka ili ne viša od temperature skladištenja 3 ~ 5 stupnjeva, može se smatrati da je zamrzavanje završeno. U soku voća, pored velike količine vode, rastvaraju se i razne anorganske soli kao što su kalij, natrijum, kalcijum, magnezijum, gvožđe i druge organske materije, formirajući koloidni rastvor sa tačkom smrzavanja nižom od čiste vode. Najviša tačka smrzavanja većine voća je -0,8--2,5 stepeni (tabela 1). Kada temperatura voća padne do tačke smrzavanja, voda se delimično odvaja od soka i počinju da se formiraju kristali leda. Kako se voda postupno izdvaja iz soka i smrzava u kristale leda, koncentracija soka se postepeno povećava, a njegova tačka smrzavanja opada. Kada se temperatura smrzavanja leda spusti na eutektičku tačku niske-solubilne ledene soli (oko ispod -55 stepeni), najgušći sok je potpuno zamrznut. U tom trenutku koloid se denaturira i reverzibilnost nestaje, što ne pogoduje oporavku proizvoda. Stoga, temperatura smrzavanja ne bi trebala biti niža od granice reverzibilnosti koloida (obično -18 do -25 stepeni), a sadržaj smrznute vode u voću se obično kontrolira na 70 do 80%. Većina voća počinje da se smrzava na oko -3 stepena. Kada temperatura smrzavanja padne na -7 stepeni, oko 50 do 60% vode se smrzava, odnosno u temperaturnom opsegu od -3 do -7 stepeni formira se veliki broj kristala leda. Naziva se najvećom zonom formiranja kristala leda (tabela 2). Kada se voće brzo zamrzne, može brzo proći kroz najveću zonu formiranja kristala leda, a većina vode formira veliki broj vrlo finih kristala leda u ćelijama pulpe. Fizičko-hemijske promjene nisu prejake, a oštećenje pulpnog tkiva je izuzetno malo. Kada se led otopi, voda može u potpunosti prodrijeti u tkivo pulpe, tako da se tkivo pulpe može dobro oporaviti i dobiti kvalitetniji proizvod. Općenito se vjeruje da brzina smrzavanja maloprodajne ambalaže (brzina ledene fronte u proizvodu) treba biti veća od 0,5 cm/h, a brzina smrzavanja pojedinačnih brzo zamrznutih proizvoda treba biti veća od 5 cm/h.