Teknologi pembekuan makanan
Sifat termal beberapa produk makanan beku pada kandungan air tertentu Konduktivitas termal es adalah 4 kali konduktivitas termal air (konduktivitas termal es adalah 2.24 W/m K, konduktivitas termal air adalah 0.56 W/m K) sehingga konduktivitas termal makanan beku umumnya 3-4 kali lebih besar dibandingkan makanan yang tidak dibekukan. Selama tahap awal pembekuan,
peningkatan konduktivitas termal berlangsung cepat. Untuk makanan yang kaya kandungan lemaknya, variasi konduktivitas termal terhadap temperatur dapat diabaikan, namun dalam kasus produk daging, orientasi serat otot memengaruhi konduktivitas termal
Kalor jenis es hanya setengahnya dari kalor jenis air. Selama masa pendinginan, kalor jenis produk makanan menurun. Pengukuran kalor jenis cukup rumit karena terdapat perubahan fase berkelanjutan dari air ke es. Kalor laten dari produk makanan dapat diperkirakan dari fraksi air yang ada pada makanan. Difusivitas termal dari makanan beku bisa diperkirakan dari massa jenis, kalor jenis, dan
termal konduktivitas. Digabungkan dengan data mengenai konduktivitas termal dan kalor jenis es terhadap air, dapat diperkirakan bahwa makanan beku memiliki nilai difusivitas termal 9-10 kali lebih besar dibandingkan dengan makanan yang tidak dibekukan.
Metode pembekuan konvensional, terutama dalam kasus makanan berukuran besar, akan menyebabkan terbentuknya gradien temperatur yang besar. Permukaan produk makanan akan mengalami percepatan pembekuan yang lebih cepat dibandingkan dengan bagian dalamnya, sehingga pada bagian permukaan makanan akan memiliki sejumlah besar kristal es berukuran kecil sedangkan bagian dalamnya
akan memiliki sejumlah kecil kristal es berukuran besar. Hal ini akan menyebabkan kehilangan kualitas produk.
Pembekuan konvensional juga akan menyebabkan peningkatan volume dari produk dan menyebabkan kerusakan jaringan. Ketika pembekuan dilakukan pada tekanan tinggi, peningkatan volume dapat dicegah dan antara permukaan dan bagian dalam produk makanan akan mengalami pembekuan dalam kecepatan yang tidak jauh berbeda sehingga pembentukan kristal es akan homogen pada bagian permukaan dan bagian dalam produk makanan.
Adalah metode pembekuan makanan yang diaplikasikan khususnya pada makanan berkadar air tinggi. Makanan didehidrasikan untuk memenuhi kadar air yang diperlukan sebelum dibekukan. Ketika produk seperti buah dan sayuran segar dengan kadari air tinggi dibekukan, masalah utama yang mengganggu kualitas adalah peningkatan volume akibat kadar air di dalamnya yang dapat menyebabkan kerusakan
jaringan. Dehidrasi parsial dapat dilakukan dengan pengering udara konvensional atau pengeringan osmotik. Dehidrasi parsial dapat memberikan berbagai keuntungan, diantaranya menurunkan beban transfer kalor produk makanan, mempermudah dan mengurangi biaya penyimpanan, penanganan, dan pengiriman.
Pembekuan adalah kegiatan dengan penggunaan energi yang intensif. Keefektivan biaya dari kegiatan pembekuan tergantung pada beban pendinginan produk makanan yang menentukan besar energi yang dikonsumsi alat pembeku. Memindahkan panas pada awal proses pembekuan merupakan hal yang tersulit dan membutuhkan banyak waktu, sehingga titik akhir pembekuan, yang pada umumnya
sulit ditentukan, harus diperkirakan dengan tepat dan amat menentukan total konsumsi energi alat pembeku. Manipulasi bahan penyusun produk makanan, automatisasi alat pendingin, pelacakan perubahan fase air-es, dan sebagainya, juga menjadi hal yang penting dalam penentuan total energi yang dibutuhkan dalam proses pembekuan karena mencegah pemindahan panas yang berlebihan.