A unidade para maximizar o armazenamento e exibição de vida dos alimentos perecíveis levou ao crescente interesse na realização de alimentos na região entre o seu ponto de congelamento e -12°C. Esta é uma área cinzenta em termos de quantidade de legislação internacional, desde que o alimento não é normalmente considerado totalmente ‘congelada’ até abaixo de -12°C e apenas considerada uma ‘gelada’ acima do seu ponto de congelamento. Há também uma confusão de termos usados para descrever os estados dos alimentos e processos nesta região de temperatura. Os Termos “super-refrigerado”, “deep-refrigerado”, “ultra-refrigerado” ou “parcialmente congelado” são frequentemente utilizados para alimentos mantidos nesta região de temperatura; os japoneses também usam o termo “Hyo-on”.
Confusamente, alguns na indústria alimentar também o uso de termos semelhantes para alimentos refrigerados que são simplesmente mantido abaixo de 0°C, ou usar os termos ‘super-frio’, ‘deep-frio’ ou ‘hard-frio” para o processo de uso de refrigeração a temperaturas inferiores a 0°C (também conhecido como “rápido” ou ” ultra-rápido resfriamento). Se a congelação ocorrer durante o processo antes da igualização à temperatura de armazenagem exigida, podem também ser utilizados termos como “congelação em crosta” e “congelação parcial”. A congelação em crosta é muitas vezes utilizada para ajudar o corte de alimentos, tornando o exterior do produto rígido e, portanto, mais fácil de cortar. Um processo mais controlado, em que a totalidade do produto se encontra a uma temperatura uniforme quando apresenta um teor substancial de gelo para corte ou outras formas de transformação, é designado por “temperamento”. Para confundir ainda mais as coisas, alguns alimentos podem ser mantidos significativamente abaixo do seu ponto de congelação sem que ocorra congelação (ou seja, a nucleação de cristais de gelo); isto é geralmente referido como “super-resfriado”, “sub-resfriado” ou “sub-resfriado”.Normalmente, o objectivo da super-refrigeração é armazenar produtos alimentares a temperaturas imediatamente abaixo do seu ponto de congelação inicial; suficientemente baixas para reduzir substancialmente a actividade bacteriana, mas suficientemente elevadas para evitar níveis significativos de crescimento de cristais de gelo que podem causar danos estruturais. Para alimentos típicos como peixe, carne e legumes, estas temperaturas estão na faixa de -1°C a -7°C, a que (dependendo da composição) aproximadamente 10 a 50% da água no produto é gelo.
A maioria da literatura sobre super-refrigeração tem sido em peixes e outros seafood1,2,3,4,5 embora o processo tenha sido comumente utilizada nos EUA para poultry6. Este produto raramente é referido como super-refrigerado, uma vez que, legalmente nos EUA, a carne de aves de capoeira mantida acima de -3,3 ° C pode ser comercializada como “fresca” (US Poultry products inspection regulations 9CFR381). Estudos sobre articulações curadas e cruas de carne de porco relataram que a super-refrigeração prolongaria significativamente o prazo de validade desses produtos, em comparação com a refrigeração, e produziria um produto de qualidade semelhante ao chiled4,7,8. No entanto, foi demonstrado que a carne de bovino cru super-refrigerada apresenta características de gotejamento semelhantes às da carne de bovino congelada, e que a super-refrigeração produz pequenas manchas brancas na superfície do corte 9.
o armazenamento super-refrigerado tem uma série de vantagens potenciais sobre o armazenamento convencional refrigerado e congelado, sendo o principal a capacidade de prolongar a vida útil de armazenamento de produtos alimentares de dias a semanas sem ter de sofrer os efeitos prejudiciais de qualidade causados pela formação substancial de cristais de gelo. Foi também alegado que a presença de cristais de gelo em produtos super-refrigerados poderia ajudar a manter temperaturas aceitáveis ao longo de toda a cadeia de frio, fornecendo o equivalente a um “reservatório térmico interno” 3. Se o processo tornar a congelação desnecessária para alguns produtos, poderá possivelmente oferecer economias de energia consideráveis, evitando a necessidade de congeladores blast e armazenamento e exibição a baixa temperatura. Além disso, os produtos super-refrigerados poderiam ser comercializados de forma mais atractiva pelos retalhistas em comparação com os equivalentes congelados. Os produtos Actualmente congelados a granel e que requerem descongelação antes da exposição a retalho (como muitos produtos de peixe) não necessitarão de descongelação.Temperamento é o processo de levar um produto alimentar a uma temperatura em que uma quantidade substancial de água no produto está na forma de gelo, mas nem toda a água se transformou em gelo. Esta temperatura deve estar abaixo do ponto de congelação e está frequentemente entre -2°C e -5°C, Temperaturas frequentemente utilizadas para armazenagem super-refrigerada. Neste estado, o produto é rígido, mas não duro, e, portanto, mais fácil de cortar. O produto temperado pode ser arrefecido a este estado a partir de uma temperatura acima do ponto de congelação ou aquecido a partir de uma temperatura congelada. A congelação em crosta é muitas vezes usada para o mesmo propósito, mas é essencialmente um processo menos controlado, onde apenas a superfície é congelada. Isto é bom para alguns produtos,mas temperar a uma temperatura e rigidez uniformes ao longo permite um corte mais uniforme e controlado e é crucial para o rendimento de fatias de alta qualidade não danificadas em alguns produtos 10, 11.
super-arrefecimento
super-arrefecimento é o fenómeno em que a temperatura de uma solução ou material é reduzida abaixo do seu ponto de congelação sem cristalização, devido a uma barreira de energia que deve ser superada antes do início da nucleação. Quando a cristalização começa, a temperatura é elevada até ao ponto de congelação. O ponto em que a nucleação é iniciada pode ser referido como “ponto de nucleação” ou “temperatura-limite meta-estável” 12.
é bem conhecido que os líquidos podem facilmente arrefecer em congeladores domésticos com gelo inesperadamente e subitamente a formar-se quando o frasco ou pode ser aberto ou agitado. Muitos exemplos de experiências caseiras e demonstrações destes fenômenos podem ser encontrados no YouTube, por exemplo. Várias empresas de bebidas desenvolveram produtos comerciais utilizando super-resfriamento. A vantagem da formação de gelo através do super-resfriamento é que este gelo é criado a partir de dentro da bebida, portanto, não é diluído. Um super-resfriado lager ‘Arco’ foi desenvolvido pelas Cervejarias Bass (posteriormente relançado pela Coors como ‘Coors Sub Zero’), que foi servido no -2.5°C, com uma cabeça de cristais de gelo que foram nucleadas o super-resfriado lager como foi poured13. Também foi recentemente relatado que a Coca-Cola desenvolveu uma variante “super fria” de Sprite que será comercializada como “Sprite Super refrigerada” 14. Estes produtos super-refrigerados não devem ser confundidos com o que é normalmente comercializado como bebidas “super-refrigeradas”. Trata-se apenas de produtos mantidos alguns graus mais frios do que produtos similares, geralmente abaixo de 0°C, mas acima do ponto de congelação dos produtos.
além de ser importante na produção de sorvetes, um número de novos sistemas de congelamento também utilizar o super-resfriamento por sujeitar o produto alvo para baixa intensidade de campos magnéticos (tais como em Células Vivas System (CAS), desenvolvido pela empresa Japonesa ABI Co Ltd) ou de alta pressure15, para alcançar uniforme e rápida formação de gelo em todo o produto. Nestes casos, super-resfriamento é passo no caminho para a congelação total.
a capacidade das plantas de super-resfriar para evitar danos causados pela geada é relativamente bem conhecida. Menos relatado é a capacidade de frutas e vegetais inteiros para super-cool. Já na década de 1920, Diehl17 relatou que maçãs isoladas poderiam ser resfriadas a um ponto tão baixo quanto sete ou oito graus abaixo de seu ponto de congelamento sem formação de gelo, desde que a fruta não fosse perturbada. Uma infinidade de outras frutas e verduras também têm sido relatados para ser capaz de significativa super-resfriamento, incluindo frutas, como uvas, laranjas, lemons18, strawberries19 e tomatoes12, bem como legumes, como batata (Hruschka et al., 1961) and cauliflowers20. Estudos recentes na FRPERC21 revelaram que um super-arrefecimento significativo e surpreendentemente estável ocorre numa grande variedade de vegetais (como alho, chalotas e couve-flor) e demonstraram que alguns vegetais (como alho e chalotas) podem ser armazenados a temperaturas significativamente abaixo do seu ponto de congelação durante semanas sem que ocorra congelação.
desenvolvimentos Futuros
armazenamento e processamento de alimentos em temperaturas na região entre -2°C a -12°C tem muito a oferecer em termos de melhoria de segurança e qualidade, vida útil prolongada e menor consumo de energia. É necessário mais investigação e desenvolvimento para maximizar este potencial e é necessário definir e racionalizar juridicamente a definição dos produtos transformados nesta gama de temperaturas.
- Waterman, J. J. & Taylor, D. H. (1967) Superchilling. Nota De Pesquisa Nº 32.
- Le Danois, E. (1920) Nouvelle méthode de frigorification du poisson. Patente Francesa N. O 506.296. (Citado por Aune, 2003).
- Aune, E. J. (2003) Superchilling of foodstuff, a review. 21º Congresso Internacional de refrigeração, IIR/IIF, Washington, EUA. ICR0127.
- Haugland, A., Aune, E. J. & Hemmingsen, A. K. T. (2005) Superchilling – innovative processing of fresh food. EuroFreeze 2005: Individual Quick Freezing of Foods, Proceedings of EU Workshop (Project QLK1-CT-2002-30544), 13-15 January 2005, Sofia, Bulgaria, pp1-8.
- Gregersen, F. (2006) prazo de validade ainda mais longo. Informação de Fiskeriforskning, n. º 11.
- Jul, M. (1986) Chilling broiler chicken: an overview. Progressos recentes e desenvolvimentos na refrigeração da carne por refrigeração, reunião da IIR Comissão C2, Bristol (Reino Unido), pp133-43.
- Bøgh-Sørensen L & Zeuthen P (1984), “the validity of the TTT-concept on the shelf lives of refrigered, cured meat products”, Proceedings of the European Meat Research Workers, 30, Section 5:5, 223-224.
- Duun, A. S., Hemmingsen, A. K. T., Haugland, A. & Rustad, T. (2008) Quality changes during superchilled storage of pork roast. LWT-Ciência e Tecnologia Alimentar. Volume. 41, pp2136-2143.
- Small, A., Sikes, A. & Doral, D. (2008) Preliminary investigations on the use of deepchill temperatures for prolonged storage of beef. Proceedings of the 54th International Congress of Meat Science and Technology (ICoMST), Cape Town, South Africa.
- James, S. J. & James, C. (2002) Meat Frigorífico. Woodhead Publishing Limited, ISBN 1 85573 442 7 1-347.
- Lammertz, M. & Brixy, N. (2001) processo contínuo e melhoria da produção através da aplicação de refrigeração com gases criogénicos. Rapid Cooling of Food, Meeting of IIR Commission C2, Bristol (UK) Paris: International Institute of Refrigeration, ISSN 0151-1637 ISBN 2-913149-23-5, pp119-126.
- Cox, D. R. G. & Moore, S. R. (1997) a process for supercooling, Patent WO 97/18879.Derbyshire, D. (2006) gostaria de gelo com a sua cerveja? A cerveja que é servida a -2.5°C. Telegraph. 23 de junho de 2006. (http://www.telegraph.co.uk/news/main.jhtml?xml=/news/2006/06/22/nbeer22.xml&sSheet=/news/2006/06/22/ixuknews.html)
- Reynolds, J. (2007) Coke plots ‘sprite with ice’ with help of new technology. Semana de marketing. 12 de setembro de 2007. (http://www.marketingweek.co.uk/cgi-bin/item.cgi?id=57846)
- Urrutia, G., Arabas, J., Autio, K., Brul, S., Hendrickx, M., Kakolewski, A., Knorr, D., Le Bail, A., Lille, M., Molina-García, A. D., Ousegui, A., Sanz, P. D., Shen, T. & Van Buggenhout, S. (2007) SEGURO de GELO: Baixa-pressão e temperatura de processamento de alimentos: Aspectos de segurança e qualidade, parâmetros de processo e aceitação do consumidor. Journal of Food Engineering. Volume. 83: 2, pp293-315.Pearce, R. S. (2001) Plant Freezing and Damage. Anais de Botânica. Volume. 87, pp417-424
- Diehl, H. C. (1924) Freezing injury of apples. Journal of Agricultural Research. Volume. 29, pp0099-0127.
- Lucas, J. W. (1954) Subcooling and ice nucleation in lemons. Fisiologia Vegetal. Volume. 29, pp245-251.
- Martins, R. C. & Lopes, V. V. (2007) Modelling supercooling in frozen strawberries: Análise Experimental, automação celular e metodologia de problema inverso. Journal of Food Engineering. Volume. 80, pp126-141.
- Fuller, M. P. & Wisniewski, M. (1998) The use of infrared thermal imaging in the study of ice nucleation and freezing of plants. Journal of Thermal Biology. Volume. 23: 2, pp81-89.James, C., Seignemartin, V. & James, S. J. (2009) the freezing and supercooling of allic (Allium sativum L.). International Journal of Refrigeration. Volume. 32: 2, pp253-260. IIR (2006) Recommendations for the Processing and Handling of Frozen Foods. IIR, Paris.
R22 eliminação progressiva
Judith Evans, Centro de investigação de refrigeração e Engenharia de processos alimentares FRPERC
a partir de 1 de janeiro de 2010, o Regulamento CE (ODS) n. º 2037/2000 especifica que não é possível fornecer ou utilizar HCFC Virgens para o serviço dos equipamentos existentes. A partir de 1 de janeiro de 2015, o mesmo regulamento estabelece que nenhum HCFC reciclado ou recuperado pode ser fornecido ou utilizado para o serviço de equipamento existente.
R22 é um HCFC e é abrangido por estes regulamentos. R22 é ainda um refrigerante comum em toda a cadeia de frio alimentar. Uma pesquisa realizada em 2005 para o Carbon Trust (Strategic Review of Refrigeration Use in Food and Drink Sector) descobriu que 70% dos locais de processamento de alimentos tinham uma planta de refrigeração contendo R22. Curiosamente, apenas 25 por cento daqueles com R22 no local afirmou que eles planejavam comprar novas instalações nos próximos anos. Isso indicaria que um grande número de fabricantes de alimentos ainda tem plantas contendo R22 hoje.Parece que poucas empresas têm uma estratégia clara para a substituição do R22. À medida que as datas de extinção gradual R22 se aproximarem, a disponibilidade de recursos (contratantes, equipamento e refrigerante) tornar-se-á mais escassa e cara. Os fabricantes de alimentos têm várias opções para garantir que as plantas de refrigeração permanecem em uso uma vez que a fase R22 de saída começa.
os regulamentos ODS não proíbem as plantas de operar usando R22, mas legislam contra o uso de refrigerante virgem e reciclado. Se a planta está livre de vazamento, então é possível continuar a operar usando R22 por tanto tempo quanto o usuário possa desejar. No entanto, o utilizador deixa-se vulnerável se a planta deve vazar, ficar danificada ou exigir trabalho invasivo de reparação. Os utilizadores que possuem uma série de instalações que operam na R22 são os melhores a adoptar uma estratégia faseada de eliminação. Inicialmente, os registos das instalações devem ser examinados para determinar a(S) instalação (ões) com maiores problemas históricos de fugas e manutenção. Estas plantas podem então ser substituídas por novas ou (depois de terem sido libertadas de fugas) possivelmente reequipadas com uma queda em substituição de R22. Assumindo que está limpo, o R22 da planta agora extinta pode então ser usado em outras plantas R22 até 2015. Se as instalações que contêm R22 forem gradualmente substituídas, os utilizadores podem programar e planear uma eliminação gradual da R22.
a eliminação gradual da R22, se efectuada de forma planeada, constitui uma oportunidade para os utilizadores melhorarem e optimizarem as instalações. Ao longo do tempo, muitos sistemas de refrigeração podem ter sido alterados e podem já não ser totalmente adequados para a sua tarefa. Existem, portanto, oportunidades para se adaptarem a instalações mais optimizadas e eficientes do ponto de vista energético. A informação sobre as opções disponíveis agora e no futuro para melhorar a eficiência das instalações de refrigeração está disponível através de um projecto financiado pelo Defra em: www.frperc.bris.ac.uk/defraenergy/index.html