+ Biến đổi vật lý
Thực phẩm cô đặc là một hệ của nhiều chất hòa tan như đường, acid, muối, còn chứa cả các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền phù. Khi cô đặc,
dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ nhớt, khối lượng riêng tăng, nhưng hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan trong sản phẩm cũng giảm.
+ Biến đổi hóa học
- Các loại đường trong rau quả, do chịu tác dụng của nhiệt độ cao ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô đặc, nên bị caramel hóa. Hiện tượng caramel hóa tạo ra các sản phẩm có màu đen và vị đắng làm sản phẩm có chất lượng kém. Ở nhiệt độ 950C, đường khử có thể bị caramel hóa. Ở nhiệt độ 1600C, quá trình caramel hóa xảy ra mạnh. Ở 1600C, saccharose loại 1 phân tử nước tạo ra glucosan và fructosan. Ở 185 – 1900C, glucosan kết hợp với fructosan tạo thành isosaccharosan. Tiếp tục, 2 phân tử isosaccharosan kết hợp với nhau loại 2 phân tử nước tạo thành caramelan. Caramelan lại kết hợp với isosaccharosan, loại 3 phân tử nước tạo thành caramelen. Khi nhiệt độ tăng cao trên 2000C tạo thành caramelin (mất tính hòa tan). Sơ đồ phản ứng caramel hóa như sau:
- Hiện tượng xẫm màu còn do phản ứng giữa protein (nhóm –NH2) và đường khử (nhóm –CHO) tạo các melanoidin.
- Tinh bột sẽ bị hồ hóa. Pectin bị phân hủy nên giảm tính tạo đông trong nấu mứt. - Các chất thơm và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc theo hơi nước làm giảm hương vị của sản phẩm.
- Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm do tác dụng của nhiệt độ cao. Do đó để tránh tổn thất vitamin, ta dùng thiết bị cô đặc chân không.