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Tecnología de congelación en frío: ¿Por qué los alimentos se mantienen frescos en el congelador?
La tecnología de congelación es una de las claves para la conservación moderna de los alimentos. Con el avance de la tecnología, los refrigeradores ya no son solo instrumentos de enfriamiento, sino que han evolucionado hasta convertirse en guardianes que protegen la frescura y la salubridad de los alimentos. En nuestra vida diaria, los alimentos congelados están casi en todas partes, pero en realidad hay un conjunto de principios científicos sofisticados detrás de ellos.
El principio básico de la congelación de alimentos es bajar la temperatura de los alimentos por debajo del punto de congelación para que se conviertan en un estado sólido.
Cuando el agua se congela en un ambiente de baja temperatura, las moléculas de agua se organizan en una estructura cristalina regular, un proceso llamado cristalización. La cristalización se puede dividir en dos pasos principales: nucleación y crecimiento del cristal. La nucleación se refiere al comienzo de la agregación de moléculas para formar pequeñas partículas sólidas, y el crecimiento posterior de estas partículas es el crecimiento por cristalización.
La congelación del agua durante este proceso es típicamente exotérmica, lo que significa que se libera calor a medida que el líquido se vuelve sólido.
Este calor es calor latente y, según los principios de la termodinámica, cuando el agua u otros líquidos entran en la etapa de congelación, se libera calor latente. Si bien este proceso no eleva la temperatura del material, sí requiere que se elimine continuamente el calor del líquido; de lo contrario, el proceso de congelación cesará.
Además del proceso básico de congelación, hay muchos factores que afectan el efecto de congelación. Por ejemplo, las impurezas en el agua, las irregularidades en la superficie del recipiente, etc. pueden provocar una nucleación heterogénea, lo que permite que el agua se vuelva sólida por encima de su punto de congelación normal. Esta es una de las razones importantes por las que, en aplicaciones prácticas, los alimentos en el refrigerador pueden mantenerse frescos.
Aproximadamente el 77% de los alimentos son aptos para congelar, lo que puede maximizar su sabor y valor nutricional.
A medida que pasa el tiempo, la tecnología de congelación continúa mejorando. Los refrigeradores modernos utilizan una combinación de enfriamiento por aire y enfriamiento directo para mejorar la eficiencia de enfriamiento y preservar mejor el sabor y el contenido nutricional de los alimentos. Además, algunos frigoríficos incluso disponen de una función de congelación rápida que permite enfriar los alimentos hasta el punto de congelación en menos tiempo. Esta tecnología también ayuda a reducir la formación de cristales de hielo y, por tanto, a mantener la textura de los alimentos.
A medida que los alimentos se almacenan en el congelador, el agua de los alimentos se convierte gradualmente en cristales de hielo, lo que cambia su estructura y sabor. Por lo tanto, la tecnología de congelación correcta puede reducir en gran medida la pérdida de alimentos y mantener su sabor y nutrición originales. La tecnología de congelación nos permite encontrar todo tipo de frutas, verduras y carnes frescas en los supermercados sin tener que preocuparnos por la frescura de los ingredientes.
Muchos organismos vivos pueden sobrevivir en un entorno por debajo del punto de congelación del agua, lo que constituye un nivel importante en nuestra comprensión de cómo funciona la criónica.
Muchos organismos vivos, como plantas y animales, se han adaptado para sobrevivir en ambientes fríos. Por ejemplo, algunas plantas pueden soportar temperaturas entre -4 °C y -12 °C y sobrevivir a los fríos inviernos. Además, se ha descubierto que ciertas bacterias sobreviven en el hielo durante miles de años, y algunos animales, como ranas y reptiles, también pueden sobrevivir en estado congelado.
Sin embargo, para la conservación de alimentos en nuestra vida diaria, el desarrollo de la tecnología de congelación es indispensable. Desde verduras congeladas hasta productos cárnicos congelados, estas tecnologías no solo prolongan la vida útil de los alimentos, sino que también hacen que nuestros hábitos alimentarios sean más diversos. El proceso de congelación no solo protege los nutrientes de los alimentos, sino que también reduce el desperdicio de alimentos cuando se utilizan.
A medida que aprendemos más sobre la tecnología de congelación, también deberíamos preguntarnos cómo se puede mejorar esta tecnología en el futuro para mejorar nuestra salud y seguridad alimentaria.