Hızlı-Dondurulmuş Meyvenin Süreci ve Prensibi

Meyve dondurma işlemi 3 aşamaya ayrılabilir: İlk aşama meyvenin orijinal sıcaklığının donmaya başlayacağı sıcaklığa düşürülmesi; ikinci aşama meyve suyunun dondurulmasıdır; Üçüncü aşama ise meyvenin donma sıcaklığından istenilen sıcaklıktaki depolama sıcaklığına düşürülmesidir. Dondurma işlemi yüzeyden iç katmana doğru kademeli olarak gerçekleştirilir, ürünün termal merkezinin sıcaklığı (homojenize ve izotropik bir maddede termal merkez, ürünün geometrik merkezine düşer) depolama sıcaklığına eşit veya 3 ~ 5 dereceye eşit olduğunda dondurmanın tamamlandığı düşünülebilir. Meyve suyunda büyük miktarda suya ek olarak potasyum, sodyum, kalsiyum, magnezyum, demir ve diğer organik maddeler gibi çeşitli inorganik tuzlar çözünerek saf sudan daha düşük donma noktasına sahip kolloidal bir çözelti oluşturur. Çoğu meyvenin en yüksek donma noktası -0,8--2,5 derecedir (Tablo 1). Meyvenin sıcaklığı donma noktasına düştüğünde, su kısmen meyve suyundan ayrılır ve buz kristalleri oluşmaya başlar. Su yavaş yavaş meyve suyundan ayrılıp donarak buz kristalleri haline geldikçe, meyve suyunun konsantrasyonu giderek artar ve donma noktası düşer. Buzun donma sıcaklığı, düşük-çözünür buz tuzunun ötektik noktasına (yaklaşık -55 derecenin altına) indirildiğinde, en kalın meyve suyu tamamen donar. Bu sırada kolloid denatüre olur ve tersine çevrilebilirlik kaybolur, bu da ürünün geri kazanılmasına yardımcı olmaz. Bu nedenle, donma sıcaklığı kolloidin tersinirlik sınırından (genellikle -18 ila -25 derece) düşük olmamalıdır ve meyvenin donmuş su içeriği genellikle %70 ila 80 arasında kontrol edilir. Çoğu meyve yaklaşık -3 derecede donmaya başlar. Donma sıcaklığı -7 dereceye düştüğünde suyun yaklaşık %50 ila 60'ı donar, yani -3 ila -7 derece sıcaklık aralığında çok sayıda buz kristali oluşur. En büyük buz kristali oluşum bölgesi denir (Tablo 2). Meyve hızlı dondurulduğunda, en büyük buz kristali oluşum bölgesinden hızlı bir şekilde geçebilir ve suyun çoğu, hamur hücrelerinde çok sayıda çok ince buz kristalleri oluşturur. Fiziksel-kimyasal değişiklikler çok güçlü değildir ve pulpa dokusuna verilen hasar son derece küçüktür. Buz eridiğinde su, pulpa dokusuna tamamen nüfuz edebilir, böylece pulpa dokusu iyi bir şekilde geri kazanılabilir ve daha kaliteli bir ürün elde edilebilir. Genel olarak perakende ambalajın donma hızının (üründeki buzun ön kısmının hızı) 0,5 cm/saatten yüksek olması gerektiğine ve bireysel hızlı dondurulmuş ürünlerin donma hızının 5 cm/saatten yüksek olması gerektiğine inanılmaktadır.