La congélation est un procédé de préservation d’une denrée par refroidissement au-dessous de son point de congélation et par maintien ensuite à basse température.

La surgélation (ou quick freezing) est une congélation effectuée rapidement, à température suffisamment basse, et suivie d’une conservation à – 20 °C (ou au-dessous) de façon à préserver au mieux saveur, couleur et texture du produit. Elle a été introduite aux États-Unis par Clarence Birdseye (1886-1956) en 1923.

Utilisations

Tous les produits alimentaires peuvent être surgelés : poisson, volaille, légumes, fruits, jus de fruits, viande, œufs et aliments cuisinés de toute sorte. Les aliments surgelés sont utilisés par les consommateurs individuels ou par les collectivités : restaurants, hôpitaux, cantines d’usines, qui emploient notamment les plats cuisinés congelés, prêts à être consommés après simple réchauffage. Ils sont également employés comme volant de matière première dans certaines industries alimentaires : poisson pour la conserve à l’huile, pulpe de fruit pour la confiturerie. La qualité finale de l’aliment surgelé dépend :
— de l’état du produit avant congélation, le produit devant être congelé aussitôt que possible après récolte ou abattage, avant d’avoir subi la moindre altération microbienne ou enzymatique ; dans certains fruits et légumes, des enzymes naturelles sont préalablement inactivées par échaudage ;
— de la rapidité de la congélation ;
— de la température de conservation : les divers aliments ont des facultés de conservation très différentes à l’état congelé ; d’une façon générale, on peut conserver d’autant plus longtemps que la température est plus basse. C’est ainsi qu’à – 18 °C on conserve du poulet bien emballé pendant 20 mois et des fraises pendant 10 mois ; à – 10 °C, les temps de conservation ne seraient respectivement que de 6 mois et moins de 1 mois.

Mécanisme de la congélation

Le phénomène de congélation de tissus biologiques est complexe. Les produits alimentaires contiennent de 50 à plus de 90 p. 100 d’eau, dont la plus grande partie est combinée à des glucides et à des protéines ; des sucres et des sels en solution modifient le comportement de l’eau en cours de congélation : les premiers cristaux de glace se forment entre – 1 °C et – 3 °C ; si l’on poursuit le refroidissement, comme la glace est formée d’eau pure, les solutions cellulaires se concentrent et attirent une partie croissante de l’eau combinée ; à température assez basse apparaissent des eutectiques, mais il reste une fraction d’eau incongelable, même à très basse température. L’eau est capable de migrer à travers les parois des cellules : si la congélation est très rapide, l’eau est congelée plutôt à l’intérieur des cellules (ou des fibres de viande) ; si la congélation est lente, l’eau tend à se congeler à l’extérieur des cellules, ce qui provoque un exsudat à la décongélation.

Techniques de congélation

La rapidité de congélation dépend de divers facteurs : nature, température et agitation du médium refroidissant ; dimensions et caractéristiques physiques du produit à congeler et de son emballage éventuel, etc. On utilise trois méthodes de congélation.

Soufflage d’air froid

L’air refroidi à – 30 °C ou – 40 °C est insufflé à grande vitesse (3 à 5 m/s) dans des « tunnels », où les produits sont disposés soit au sol sur des palettes, soit sur des chariots accrochés à des rails au plafond ou sur des bandes porteuses. Le procédé par « lit fluidisé », dans lequel le produit en vrac est congelé en même temps qu’agité et véhiculé dans un courant d’air froid, permet une congélation plus rapide mais ne s’applique qu’à certains produits : petits pois, fragments de légumes, petits fruits, etc.

Contact avec des surfaces métalliques refroidies

Les congélateurs comprennent une série de plaques creuses, horizontales ou verticales, refroidies à – 30 °C ou – 40 °C, qui sont pressées par vérins lorsque l’appareil est chargé. Cette méthode convient particulièrement bien à des paquets rectangulaires ou à des produits malléables.