Tách nƣớc thẩm thấu là quá trình khuếch tán nƣớc và chất tan diễn ra đồng thời bởi nƣớc và chất tan đi ngang qua màng tế bào, thành tế bào và bề mặt của mô (Maturek và Merész, 2002). Trong thời gian thẩm thấu, nƣớc sẽ từ bên trong thực phẩm di chuyển ra dung dịch và các chất tan của dung dịch cũng di chuyển vào bên trong thực phẩm. Thông thƣờng nƣớc đƣợc di chuyển nhiều hơn chất tan bởi vì tính thấm của các màng tế bào khác nhau. Sự di chuyển nƣớc nói chung luôn đi kèm với các chất tự nhiên (vitamin, chất mùi, acid quả, đƣờng, khoáng chất, …). Nhƣ một hệ
quả của sự trao đổi này, sản phẩm mất đi khối lƣợng và co lại. sự thẩm thấu diễn ra hiệu quả ngay ở nhiệt độ môi trƣờng, vì vậy sự hƣ hại do nhiệt tới kết cấu, màu sắc và mùi vị của thực phẩm giảm đến mức tối thiểu (Maturek và Merész, 2002).
Trên phạm vi tế bào, nƣớc đi ra hay chất tan đƣợc hấp thu vào bên trong tế bào trong quá trình thẩm thấu xảy ra qua các khe mao quản đƣợc cấu thành trong hầu hết không gian ngoài tế bào. Không gian này có thể đƣợc làm đầy bởi nƣớc hay các chất tan, nó tạo thành đƣờng đi chính cho sự truyền khối. Kiểu vận chuyển này đƣợc gọi là “apoplast”. Trong đƣờng dẫn truyền khối khác, gọi là “symplast”, dòng nƣớc và các chất tan xuyên qua các khe gian bào nhờ vào sự khác biệt áp lực tế bào. Nƣớc cũng đƣợc vận chuyển trực tiếp từ bề mặt mô đến dung dịch (Shi và Le Mangue, 2003, trích dẫn bởi Warczok, 2005).
Sự di chuyển của chất tan đƣợc giả thiết theo kiểu khuếch tán, nhƣng thực tế sự mất nƣớc là lớn hơn so với chất rắn đạt đƣợc, đó là do hiện tƣợng vận chuyển thẩm thấu ngang qua các màng tế bào bán thấm, quá trình này đƣợc đặt tên là “osmotic dehydretion” (đƣợc đề nghị bởi Raoult-Wack).
Hình 5. Quá trình thẩm thấu qua màng bán thấm
Theo một số tác giả, sự thâm nhập của chất tan bị gới hạn đối với các khoảng trống ngoài tế bào, chứng minh bằng cách quan sát dƣới kính hiển vi chất đƣờng di chuyển xuyên qua thành tế bào, tích lũy giữa thành tế bào (Anikó Maturek và Pe1tre Merész, 2002).
Khi nhận xét về cơ chế truyền khối (Rastogi et al., 2002, trích dẫn bởi Warezok, 2005), Rastogi phát biểu rằng tách nƣớc thẩm thấu diễn ra ba giai đoạn bên trong thực phẩm là: giai đoạn đầu đƣợc đặc trƣng bởi tốc độ truyền khối cao, tƣơng ứng nƣớc thoát ra từ bề mặt tế bào tiếp xúc với dung dịch thẩm thấu. Khi qua giai đoạn thứ hai, các tế bào ở ngay cạnh các tế bào bề mặt bắt đầu chuyển nƣớc ra với mức
độ khác giai đoạn đầu (chậm hơn); và trải qua giai đoạn cuối, sự di chuyển đƣợc phát sinh ở các tế bào nội bộ của thực phẩm với mức độ di chuyển thấp hơn giai đoạn một và hai.