Congelarea produselor alimentare

1. GENERALITĂȚI

Congelarea

Este un procedeu de conservare a produselor alimentare pentru durate de timp medii sau mari.

Congelarea constă în răcirea și păstrarea produselor la temperaturi coborâte între -12 și -28°C. Temperatura tipică de congelare care asigură cea mai bună stabilitate pentru majoritatea produselor, în condiții economice, este de -18°C.

Deși congelarea pare un procedeu de conservare scump și mare consumator de energie, înregistrează totuși consumuri energetice și costuri totale de conservare, inclusiv cele de depozitare, pentru perioade mici și medii, mai scăzute decât deshidratarea sau sterilizarea.

În funcție de temperatura la care se face, congelarea poate fi: lentă, semirapidă, rapidă și ultrarapidă:

- congelarea lentă se face la temperaturi cuprinse între -18 -20°C și se realizează în 2-3 zile, în funcție de mărimea produsului;

- congelarea semirapidă se face la temperaturi între -20 -24°C și necesită 40-60 ore;

- congelarea rapidă se realizează la valori ale temperaturii cuprinse între -30 -35°C și necesită cel mult 24 ore;

- congelarea ultrarapidă se face la temperaturi mult mai scăzute, între -35 -40°C; se aplică produselor care au greutate și volum reduse; se folosesc congelatoare cu plăci, în care produsul preambalat vine în contact direct cu suprafețele, metalice răcite.

Congelarea ultrarapidă se poate face și cu azot lichid. Azotul lichid se pulverizează pe produs și datorită temperaturii foarte scăzute se produce congelarea în câteva minute.

În timpul congelării rapide palierul de temperatură, care prezintă perioade de timp în care are loc formarea cristalelor de gheață, este mult mai scurt decât la congelarea lentă. Astfel, prin aplicarea procedeelor de congelare rapidă și ultrarapidă se formează cristale mici de gheață, atât în spațiile extracelulare, cât și în cele intracelulare. Ca urmare, modificările structurale sunt mai reduse, celulele și țesuturile fiind mai puțin afectate.

La congelarea rapidă coloizii își mențin capacitatea de rehidratare, înglobează în proporții mai mari apa, iar pierderile de suc celular la decongelare sunt mai reduse.

La congelarea lentă cristalele de gheață se formează predominant în spațiile extracelulare, iar din cauza scăderii lente a temperaturii, are loc o creștere însemnată a cristalelor, inclusiv pe seama apei ce migrează din interiorul celulelor. Cristalele mari de gheață provoacă distrugeri însemnate celulelor și țesuturilor, iar la decongelare se reduce capacitatea de rehidratare, au loc scurgeri de suc și se înregistrează pierderi cantitative însemnate.

2. Procedee de congelare

Având în vedere mediul de răcire utilizat și modul în care se asigură preluarea căldurii de la produs, procedeele de congelare pot fi clasificate astfel:

1) procedee de congelare în curent de aer rece:

- în aparate de congelare a produselor în strat fix;

- în aparate de congelare a produselor în strat fluidizat;

2) procedee de congelare prin contact cu suprafețe metalice reci;

3) procedee de congelare prin contact direct cu agenți intermediari;

4) procedee de congelare prin contact direct cu agentul frigorific.

Ca și în cazul refrigerării, aparatele pentru congelare pot avea o funcționare discontinuă, semicontinuă sau continuă.

Sistemele cu funcționare discontinuă funcționează cu șarje de produse; procesul de lucru presupune încărcarea cu produse, congelarea și scoaterea produselor. În timpul încărcării și descărcării instalației, sistemul de răcire este oprit pentru a se reduce consumurile energetice.

La aparatele cu funcționare semicontinuă spațiul în care are loc congelarea este permanent plin cu produse; încărcarea produselor proaspete și evacuarea celor congelate au loc simultan, iar instalația frigorifica funcționează permanent.

În cazul sistemelor cu funcționare continuă produsele trec în mod continuu prin spațiul de răcire, fiind încărcate pe la un capăt și descărcate pe la celălalt capăt.

2.1. Congelarea în curent de aer rece

Este unul din cele mai utilizate procedee, fiind folosit pentru congelarea cărnii în carcase, a păsărilor preambalate, a peștelui de dimensiuni mari, a fructelor și legumelor.

Congelarea are loc în spații izolate termic, echipate cu baterii pentru răcirea aerului și ventilatoare care asigură circulația aerului. Temperatura aerului este cuprinsă între -250 0C...-400 0C (pentru temperaturi sub -400 0C, procedeul este neeconomic).

2.1.1. Aparate cu funcționare discontinuă

Congelarea cu aer în aparate cu funcționare discontinuă se realizează în celule de congelare și tunele de congelare.

Celulele de congelare (fig. 1) sunt prevăzute cu instalații frigorifice proprii, fiind destinate congelării produselor de dimensiuni reduse, așezate în rastele mobile. Circulația aerului se realizează cu ventilatoare, al căror debit asigură 150-200 recirculări/h; temperatura aerului este de -30 -350 0C. Celulele din figura 1 au 6 m lungime, 3 m lățime și 3,6 m înălțime (aerul circulând pe direcție longitudinală). Congelarea este relativ rapidă, durata unui ciclu de congelare fiind de câteva ore.