Proceso de Congelación de Alimentos: Fases y Curvas

Definición de Congelación

La congelación es aquella operación unitaria en la que la temperatura del alimento se reduce por debajo de su punto de congelación, con lo que una elevada proporción del agua que contiene cambia de estado, formando cristales de hielo.

Fases del Proceso de Congelación

1. Sobreenfriamiento: Aunque el punto de fusión del agua, a presión atmosférica, es de 0ºC, antes de que se formen los cristales de hielo, el sobreenfriamiento termina cuando comienza la nucleación, la formación de cristales de agua más estables.
2. Nucleación: Los cristales que sobrepasan el tamaño crítico se consideran núcleos de cristalización activos y sirven de germen al crecimiento cristalino. Pueden ser homogéneos o heterogéneos.
3. Crecimiento de los cristales formados: Tiene lugar la adición organizada de moléculas de agua a los núcleos formados.

Curva de Congelación de un Alimento

1. Enfriamiento del producto hasta la temperatura de congelación: (seg. A-B) La depresión (s) corresponde al sobreenfriamiento. El valor (b) corresponde a la temperatura de inicio de congelación, que es más bajo cuanto mayor sea la concentración de solutos.
2. Cristalización de la mayoría del agua presente en el alimento: (seg. B-C) Se forman cristales de hielo, aumenta la concentración de soluto y disminuye el punto de congelación.
3. Cristalización del agua y solutos: (seg. C-E) Cuando la concentración del soluto alcanza el punto eutéctico (saturación), el soluto y el agua comienzan a cristalizar a la misma velocidad. El punto eutéctico es un punto variable y característico de cada compuesto. En él coexisten en equilibrio cristales de hielo, de soluto y soluto en disolución.
4. Reducción de la temperatura del producto en estado sólido hasta la temperatura final: (seg. E-F) Corresponde al descenso de la temperatura del sólido. La congelación se considera completa cuando la temperatura alcanza la de la mezcla eutéctica más baja. Rara vez se consigue durante la congelación de alimentos, ya que requiere el descenso de la temperatura hasta valores muy bajos y es demasiado costoso.