Effet cryogénique de la congélation lente et rapide au niveau cellulaire

Air Liquide vous éclaire sur les paramètres et les effets cryogéniques de la congélation et de la surgélation des aliments au niveau cellulaire.

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En France, les produits surgelés alimentaires consommés représentaient 1.578,87 millions de tonnes en 2019. Ils sont consommés aussi bien au domicile qu’hors domicile. Grace à la cryogénie, les conditions de conservation des aliments surgelés sont plus fiables et permettent un meilleure durabilité tout en maintenant sa qualité et saveur.

La différence entre congélation et surgélation est liée à la vitesse de traitement : le processus de la première méthode est un lent et de la deuxième rapide. La surgélation fait ainsi référence à une congélation rapide des aliments, garantissant une meilleure qualité de l’aliment après décongélation, en terme d’aspect, et de meilleures conditions de conservation.

En fonction du procédé choisi, et de votre utilisation du froid, il est possible d’employer de l’azote liquide, et/ou du CO₂ liquide.

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Qu’est-ce que la surgélation des aliments exactement ?

C’est un procédé de refroidissement qui permet à l’eau libre de passer de l’état liquide à l’état solide (glace). Cette eau est principalement contenue dans des cellules, le premier objectif de la surgélation par cryogénie est d’empêcher le phénomène de migration de cette eau et de permettre la création de petits cristaux à l’intérieur des cellules. La congélation qui a lieu de forme lente va avoir un phénomène inverse, sortant une partie de l’eau libre de l’intérieur des cellules impactant la texture soit par un transfert à travers la membrane, soit par percement de celle ci par la formation de gros cristaux.

Le second phénomène que la surgélation cryogénique cherche à éviter, c’est tout en gardant une durée de traitement limitée, de ne pas assécher le produit lors du traitement. Lors de la congélation une partie de l’eau, qu’elle soit encore à l’état liquide ou solide, va s'évaporer, c’est ce qu’on appelle la “perte en eau”. Ce phénomène est directement lié aux vitesses de ventilation & aux temps de traitement plus longs. La cryogénie par sa rapidité et la création d’un croutage rapide en surface permet d’éviter ses effets, notamment sur les produits traités chauds. Cette page vous permettra de mieux connaître les paramètres influant la qualité des aliments congelés.

Vitesse de surgélation

Le temps de surgélation va être directement lié à la température de traitement et à la vitesse de transfert du froid. Cette vitesse de surgélation, notamment au moment du changement d’état, va impacter la formation des cristaux (petits ou gros cristaux) et leurs localisations.

Une cristallisation qui aura lieu principalement dans les milieux extracellulaires va engendrer une déshydratation des cellules, impactant directement sur la texture de l’aliment.

De la même manière la formation de gros cristaux dans la cellule va l’abîmer et créer à son tour une modification de la texture.

Au moment de la décongélation on pourra constater un exsudat provenant de ces phénomènes.

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Deshydratation

Lors d’un procédé de congélation, les produits alimentaires vont subir une déshydratation principalement dû au brassage du froid. L’air ou les gaz, secs, sont envoyés sur les aliments pour faire baisser leur température, mais par la même occasion vont générer un assèchement du produit. Cette déshydratation des aliments congelés, ainsi que son intensité vont varier selon différents paramètres, notamment l’intensité de ventilation et le temps de traitement. La cryogénie permet de réduire considérablement les temps de traitement tout en conservant une vitesse des gaz optimale permettant de limiter voir annuler complètement la perte en eau.

Température finale

Selon la qualité que l’on souhaite conserver au cours du stockage, la température finale peut varier de - 18 °C à -50 °C. Ces basses températures permettent une conservation des aliments optimale dans la durée, stoppant les développements de micro-organismes. Plus la température de stockage sera basse, plus les réactions biochimiques seront limitées (réactions enzymatiques : oxydation, …).

Afin de vous aider à trouver le meilleur moyen pour surgeler vos produits, il faut veiller à prendre tous les paramètres en compte. Air Liquide dispose d’experts dans toutes les régions de France, n’hésitez pas à les contacter pour toute demande de conseil, ou besoin cryogénique.

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