Proses Dan Prinsip Buah-beku Cepat

Proses pembekuan buah dapat dibagi menjadi 3 tahap: tahap pertama adalah menurunkan suhu asli buah hingga suhu mulai membeku; tahap kedua adalah membekukan sari buah; tahap ketiga adalah menurunkan buah dari suhu beku ke suhu penyimpanan suhu yang diinginkan. Pembekuan dilakukan secara bertahap dari permukaan ke lapisan dalam, bila suhu pusat termal produk (dalam zat yang dihomogenisasi dan isotropik, pusat termal berada pada pusat geometri produk) sama dengan atau tidak lebih tinggi dari suhu penyimpanan 3 ~ 5 derajat, maka pembekuan dianggap telah selesai. Dalam sari buah, selain air dalam jumlah besar, berbagai garam anorganik seperti kalium, natrium, kalsium, magnesium, besi dan bahan organik lainnya terlarut sehingga membentuk larutan koloid dengan titik beku lebih rendah dari air murni. Titik beku tertinggi sebagian besar buah-buahan adalah -0.8--2.5 derajat (Tabel 1). Ketika suhu buah turun hingga titik beku, sebagian air terpisah dari sarinya, dan kristal es mulai terbentuk. Saat air perlahan-lahan terpisah dari sari buah dan membeku menjadi kristal es, konsentrasi sari buah berangsur-angsur meningkat dan titik bekunya menurun. Ketika suhu beku es diturunkan hingga titik eutektik garam es yang rendah kelarutannya (sekitar di bawah -55 derajat ), sari yang paling kental akan dibekukan sepenuhnya. Pada saat ini, koloid mengalami denaturasi dan reversibilitasnya hilang, yang tidak kondusif bagi perolehan kembali produk. Oleh karena itu, suhu pembekuan tidak boleh lebih rendah dari batas reversibilitas koloid (biasanya -18 hingga -25 derajat), dan kadar air beku buah biasanya dikontrol pada 70 hingga 80%. Kebanyakan buah mulai membeku pada suhu sekitar -3 derajat. Ketika suhu beku turun hingga -7 derajat, sekitar 50 hingga 60% air membeku, yaitu pada kisaran suhu -3 hingga -7 derajat, sejumlah besar kristal es terbentuk. Ini disebut zona pembentukan kristal es terbesar (Tabel 2). Ketika buah dibekukan dengan cepat, buah dapat dengan cepat melewati zona pembentukan kristal es terbesar, dan sebagian besar air membentuk sejumlah besar kristal es yang sangat halus di dalam sel pulp. Perubahan fisika-kimianya tidak terlalu kuat, dan kerusakan jaringan pulpa sangat kecil. Ketika es mencair, air dapat meresap sepenuhnya ke dalam jaringan pulpa, sehingga jaringan pulpa dapat pulih dengan baik, dan diperoleh produk dengan kualitas yang lebih baik. Secara umum diyakini bahwa kecepatan pembekuan kemasan eceran (kecepatan lapisan es dalam produk) harus lebih tinggi dari 0,5cm/jam, dan kecepatan pembekuan masing-masing produk yang dibekukan cepat harus lebih tinggi dari 5cm/jam.