Descripción de las diferentes técnicas de congelación alimentaria

Los diferentes principios de la producción de frío

Producir frío significa absorber calor. Para conseguir unas temperaturas bajas, es necesario utilizar fenómenos endotérmicos que permiten absorber calor a temperaturas inferiores a las que debe alcanzar el cuerpo a enfriar. Un sistema frigorífico toma calor a baja temperatura y lo cede a mayor temperatura en una transferencia de calor que, según los principios de la termodinámica, requiere un aporte de energía.

Los cuatro principios de la producción de frío son:

1. Expansión de un gas previamente comprimido: Al expandirse, un gas reduce su temperatura. Este principio se utiliza en varios sistemas de refrigeración y congelación de tipo «mecánico».
2. Evaporación de un líquido: Por ejemplo, el nitrógeno líquido se evapora a -196 °C a presión atmosférica, absorbiendo 48 kcal/kg. Este es el proceso que se utiliza más comúnmente en la «congelación criogénica».
3. Sublimación de un sólido: El hielo seco (CO₂) se sublima a -78,9 °C a presión atmosférica, absorbiendo 138 kcal/kg. Este principio es muy solicitado para el transporte de alimentos.
4. Disolución de ciertos cuerpos sólidos en un líquido: Este método baja la temperatura disolviendo sólidos en un líquido adecuado; aunque es menos común, sigue utilizándose en determinadas aplicaciones específicas.

El frío mecánico

El frío mecánico se basa en el uso de un refrigerante que circula en un circuito cerrado, describiendo un ciclo de cuatro pasos:

1. Vaporización en un evaporador: Se genera el efecto frigorífico al evaporar un refrigerante, absorbiendo las calorías del ambiente.
2. Compresión del vapor: Al comprimir el vapor se aumenta su temperatura y su presión.
3. Condensación del vapor: El vapor caliente se enfría y se condensa en forma de líquido.
4. Expansión: El refrigerante se expande para volver a su estado inicial.

El aire ambiente ventilado absorbe las frigorías generadas, asegurando así el intercambio de calor con los alimentos.
Por tanto, el consumible es la energía eléctrica que se utiliza, por un lado, para comprimir el refrigerante y, por otro lado, para garantizar la ventilación del aire.
La refrigeración mecánica se utiliza comúnmente en frigoríficos y congeladores domésticos, pero también en aplicaciones industriales.

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Impacto de las técnicas de congelación en la calidad de los alimentos

Congelación rápida o ultracongelación

La ultracongelación consiste en congelar rápidamente los alimentos a muy bajas temperaturas.
La velocidad de descenso de la temperatura provoca la transformación del agua contenida en los productos en pequeños cristales de hielo que respetan la estructura celular del alimento.
Estos microcristales, junto con un menor tiempo de exposición a la ventilación en el equipo, tienen un efecto directo sobre la calidad de la congelación, particularmente en el resultado de la resistencia mecánica del producto a la hora de descongelarse (presencia de exudado). Además, se alcanza muy rápidamente la temperatura en su núcleo, lo que limita el desarrollo de microorganismos.

Este método es perfecto para productos frágiles como frutas, verduras, carnes y pescados.

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Congelación mecánica

En este proceso, la velocidad de caída de la temperatura es mucho más lenta. El agua se convierte en hielo, formando grandes cristales que pueden dañar su base celular.
Además, al encontrarse más tiempo bajo el efecto de la ventilación, se puede provocar el secado de la superficie y la pérdida de agua.
Esto no afecta a los productos con menor contenido de agua, ni a aquellos productos congelados que ya estén envasados.