Descrição das diferentes técnicas de congelação de alimentos

Os diferentes princípios da produção de friodo frio mecânico e criogénico

Produzir frio significa absorver calor. Para atingir baixas temperaturas, é necessário utilizar fenómenos endotérmicos que permitam a absorção de calor a temperaturas inferiores à quantidade que o corpo a ser arrefecido tem de atingir. Um sistema frigorífico recebe calor a uma temperatura baixa e rejeita-o a uma temperatura mais alta. Esta transferência de calor, de acordo com os princípios da termodinâmica, requer um aporte de energia.

Os quatro princípios da produção de frio são:

1. Expansão de um gás previamente comprimido: a expansão de um gás permite reduzir a sua temperatura. Este princípio é usado em vários sistemas de arrefecimento e congelação do tipo “mecânico”.
2. Evaporação de um líquido: por exemplo, o azoto líquido evapora a -196°C à pressão atmosférica, absorvendo 48 kcal/kg. Este processo é comummente usado em “congelação criogénica”.
3. Sublimação de um sólido: o gelo seco (CO₂) sublima a -78,9°C à pressão atmosférica, absorvendo 138 kcal/kg. Este princípio é muito procurado para o transporte de alimentos.
4. Dissolução de determinados corpos sólidos num líquido: este método reduz a temperatura dissolvendo sólidos num líquido adequado; embora menos comum, continua a ser usado em certas aplicações específicas.

Frio mecânico

O frio mecânico baseia-se na utilização de um fluido frigorígeneo circulando em circuito fechado, descrevendo um ciclo de quatro etapas:

1. Vaporização em evaporador: a vaporização do fluido refrigerante gera o efeito de frio, absorvendo as frigorias.
2. Compressão de vapor: o vapor é comprimido para aumentar a sua temperatura e pressão.
3. Condensação de vapor: o vapor quente é arrefecido e condensado em líquido.
4. Expansão: o fluido refrigerante é expandido para voltar ao seu estado inicial.

O ar ambiente ventilado absorve as frigorias, garantindo assim a troca de calor com os alimentos. 
O consumível é, portanto, a energia elétrica utilizada, por um lado, para comprimir o fluido frigorígeneo e, por outro, para garantir a ventilação do ar.
O frio mecânico é comummente usado em frigoríficos e congeladores domésticos, bem como em aplicações industriais.

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Impacto das técnicas de congelação na qualidade dos alimentos

Congelação rápido ou ultracongelação

A ultracongelação consiste em congelar os alimentos muito rapidamente graças às baixas temperaturas.
A rapidez de queda de temperatura resulta na transformação da água contida nos produtos em pequenos cristais de gelo que respeitam a estrutura celular dos alimentos
Estes micro cristais associados a um baixo tempo de exposição à ventilação no equipamento, têm um efeito direto sobre a qualidade da ultracongelação, nomeadamente no resultado da resistência mecânica do produto no momento em que é descongelado (presença de exsudado). Além disso, temperatura alvo é alcançada muito rapidamente, o que limita o desenvolvimento de microrganismos.
Este método é ideal para produtos frágeis como frutas, legumes, vegetais, carnes e peixes.

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Congelação mecânica

Neste processo, a queda de temperatura é muito mais lenta. A água transforma-se em gelo na forma de grandes cristais que podem danificar as células.
Além disso, os produtos ficam mais tempo sob o efeito da ventilação, o que pode levar a secagem na superfície e perdas de água.
Tal não terá impacto nos produtos com menor teor de água nem nos produtos congelados já embalados.