Paljud inimesed arvavad, et külmkuivatamise tuum seisneb vaakuumsublimatsiooni etapis. Tegelikult määrab eelkülmutamine materjalide sisemise jääkristallstruktuuri ning loob suures osas aluse lõpptoote tekstuurile, välimusele ja rehüdratatsioonivõimele. Kui eelkülmutamise parameetrid ei vasta materjali omadustele, ei saa hilisem sublimatsioon defekte korvata.
Kui eelkülmutamise temperatuur ei ole piisavalt madal, ei saa sisemist materjali täielikult tahkeks jääks külmutada. Osaliselt külmutamata vedelik tekitab vaakumi tingimustes sulamisnähtuse. Valmistoode kahaneb, vajub kokku, pind kõveneb, halva lahtise poorse struktuuriga. Suure suhkrusisaldusega materjalide, näiteks puuviljade puhul on ülijahutusnähtus lihtne juhtuda. Materjalid näevad pinnal tahked välja, sisemine osa aga säilitab viskoosse vedela oleku, mida on palja silmaga raske tuvastada.
Liiga kiire külmumiskiirus moodustab tooraine sees pisikesi jääkristalle. Väikesed jääkristallid ei moodusta pärast sublimatsiooni piisavalt pooride kanaleid, mille tulemuseks on valmistoodete aeglane rehüdratatsioonikiirus. Ja vastupidi, korralikult kontrollitud aeglane külmutamine tekitab suuremaid jääkristalle. Pärast sublimatsiooni jäetakse toodete sisse ühtlasemad poorid ja rehüdratatsioonivõime paraneb oluliselt. Kuid liigne aeglane külmutamine võib põhjustada rakukahjustusi ja materjali mahla kadu.
Erinevad materjalikategooriad nõuavad diferentseeritud eelkülmutamise strateegiaid. Liha tooraine vajab põhjalikku sügavkülmutamist, et vältida osalist sulamist. Suure suhkrusisaldusega puuviljad peavad vältima ülijahutavat toimet. Köögiviljad pärast blanšeerimist peaksid vastama sobivale jahutuskiirusele. Operaatorid peavad vastavalt materjali niiskusele, suhkrusisaldusele ja paksusele määrama temperatuurigradiendi ja hoidmisaja.
Ettevõtted peaksid enne ametlikku masstootmist läbima väikesemahulise protsessitesti. Kontrollige külmutamiseelseid parameetreid koos sihttoote efektiga. Mõistlik eelkülmutamine võib vähendada kokkuvarisemise, kokkutõmbumise ja värvimuutuse probleeme, parandades külmkuivatatud toidu välimust, maitset ja rehüdratsiooniomadusi.
