Congelamento
Congelamento: metodo di conservazione degli alimenti
Il congelamento consiste nel sottoporre l'alimento a temperature basse o bassissime con conseguente cristallizzazione dell'acqua e solidificazione del prodotto: un alimento si considera congelato quando l'80-90 % dell'acqua risulta trasformata in ghiaccio.
Il detto trattamento interessa la sola acqua libera (l'acqua legata elettrostaticamente a zuccheri, proteine e soluti, pari al 2-5 % è detta anche incongelabile visto il punto crioscopico molto basso) e, data la presenza dei soluti, deve raggiungere temperature più basse del punto crioscopico o punto di gelo dell'acqua pura (0 °C a pressione atmosferica).
Per la maggior parte degli alimenti il punto crioscopico dell'acqua libera è compreso inizialmente nell'intervallo –0.5 ÷ -4 °C, ma il trattamento deve protrarsi fino a garantire all'interno dell'alimento temperature di –10 ÷ -25 °C poiché con il procedere del raffreddamento l'acqua si separa dalle soluzioni sotto forma di ghiaccio lasciandole sempre più concentrate e dunque con un punto di gelo sempre più basso.
A –10 ÷ -25 °C l' 80-90 % dell'acqua è trasformata in ghiaccio mentre è incongelata l'acqua legata e una certa quantità di acqua libera da cui piccole vene allo stato sottoraffreddato con forte concentrazione di soluti.
Il permanere di dette vene permette seppur in maniera minima lo svolgersi di reazioni degradative e per questo il prodotto congelato non può mantenersi oltre un certo limite di tempo.
Fasi del processo di congelamento
Nel processo di congelazione si distinguono due fasi:
- fase di nucleazione o cristallizzazione: oltrepassato il punto crioscopico dell'acqua libera, si formano i primi cristalli di ghiaccio; avviene a 0 ÷ -7 °C e comporta la massima separazione dell'acqua allo stato solido.
- fase di accrescimento dei cristalli: altra acqua passa allo stato solido cristallizzato intorno ai nuclei di cristallizzazione formatisi nella fase precedente.
Le entità dei due fenomeni sono inversamente proporzionali tra loro e in particolare, più numerosi sono i nuclei di cristallizzazione, più piccoli saranno i cristalli e viceversa.
È stato osservato che il numero dei nuclei di cristallizzazione aumenta con l'aumentare della velocità del congelamento.
Nel congelamento lento l'alimento è sottoposto a temperature pari a -8 ÷ -20 °C con velocità di penetrazione del freddo nell'alimento ridotta: si ha scarsa nucleazione e forte accrescimento con macrocristalli di notevoli dimensioni (centinaia di µm).
Ciò danneggia i tessuti dell'alimento in quanto rompe le pareti cellulari: una volta scongelato, l'alimento non riacquista la sua tessitura originaria, risulta stopposo e sgradevole di sapore.
Per questi motivi tale metodo è del tutto abbandonato a livello industriale.
Nel congelamento rapido l'alimento è sottoposto a temperature pari a -30 ÷ -50 °C (ancora più basse nel congelamento ultrarapido) con velocità di penetrazione del freddo nell'alimento molto elevata: la nucleazione prevale sull'accrescimento con numerosissimi microcristalli (pochi µm).
Ciò non danneggia le pareti cellulari dell'alimento e, una volta scongelato, l'acqua torna a far parte dei tessuti: il prodotto riacquista la sua tessitura originaria senza perdite organolettiche e nutritive.
Inoltre, abbassandosi rapidamente la temperatura all'interno dei prodotti, vengono bloccate più tempestivamente le reazioni degradative con relativo aumento del tempo di conservazione.
Congelamento lento
Temperatura: -8 ÷ -20 °C
Osservazioni: danni alle cellule dell'alimento: non più utilizzato nell'industria conserviera.
Congelamento rapido
Temperatura: -30 ÷ -50 °C
Osservazioni: nessun danno all'alimento, più efficace arresto delle reazioni degradative, maggiore tempo di conservazione.
Congelamento ultrarapido e surgelazione
Temperatura: < -50 °C
Osservazioni: nessun danno all'alimento, più efficace arresto delle reazioni degradative, maggiore tempo di conservazione.
La durata del trattamento varia, a seconda del volume e dello spessore dal prodotto, da pochi minuti a qualche ora.
In ogni caso il processo prevede sempre le tre seguenti fasi, tra cui il sottoraffreddamento per evitare aumenti di temperatura nel trasferimento dai locali di produzione a quelli di stoccaggio e nella fase di distribuzione.
Surgelazione
Gli alimenti surgelati sono alimenti sottoposti a un processo speciale di congelamento, detto surgelazione, che permette di superare rapidamente la zona di massima cristallizzazione e di mantenere la temperatura del prodotto ininterrottamente a valori = -18 °C; tale temperatura deve essere mantenuta ininterrottamente anche durante l'intera commercializzazione del prodotto.
Il congelamento viene effettuato secondo la modalità ultrarapida con i metodi precedentemente decritti (a meno dell'immersione in liquidi incongelabili) in modo da ottenere anche al cuore dell'alimento una temperatura di –18 °C.
Inoltre il prodotto deve essere mantenuto dalla produzione alla vendita al consumo a temperature inferiori o uguali a –18 °C; in particolare, al fine di stabilizzare la temperatura del prodotto prima della distribuzione, i magazzini di fabbrica presentano temperature di –30 °C e quelli di deposito –25 °C (sottoraffreddamento).
Per i prodotti destinati al consumo diretto è obbligatorio il confezionamento con imballaggi di alluminio (da solo o accoppiato con pellicola plastica), di banda stagnata, di cartone, di plastica (strati sovrapposti di nylon-polietilene, polipropilene-polietilene); l'etichetta deve riportare tutte le informazioni necessarie al corretto uso dell'alimento.
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