O documento discute o processo de congelamento de alimentos, definindo-o como a redução da temperatura abaixo do ponto de congelamento, formando cristais de gelo. Detalha os principais tipos de alimentos congelados e as mudanças físicas e químicas causadas no alimento durante o congelamento e armazenamento, incluindo danos celulares e perdas de nutrientes. Também descreve os principais equipamentos e técnicas usadas no congelamento, como congeladores a ar, líquido e criogênicos.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
CAMPUS DE POMBAL – PB
Discente: Anderson dos Santos Formiga
Disciplina: Operações Unitárias II
Doscente: Morgana Fabíola Cunha Canuto
CONGELAMENTO

2. Introdução
É a operação unitária na qual a
temperatura de um alimento é
reduzida abaixo do seu ponto
de congelamento e uma
proporção de água sofre
mudanças no seu estado
formando cristais de gelo.
A preservação é alcançada
pela combinação de baixas
temperaturas e redução de
atividade de água.

3. Introdução
Frutas
Vegetais Peixes
Carnes
Alimentos
preparados
A distribuição de produtos congelados
tem um preço relativamente alto, porém
novas técnicas como a adição de dióxido
de carbono “neve” tem flexibilizado o
custo de distribuição.

4. Teoria
• Quantidade de calor necessária para que
uma unidade de massa de uma
substância altere sua temperatura em 1
grau.
Calor
Sensível
• Calor produzido pela respiração
em alimentos frescos.
Carga
calorífica
• Quantidade de calor que uma
determinada substância deve receber
ou ceder para mudar de fase
Calor
latente
•Grandeza física que define a variação
térmica de determinada substância ao
receber determinada quantidade de calor.
Calor
específico

5. Teoria
Orientação e
combinação das
moléculas são casuais.
Formação de um núcleo
ao redor de partículas
suspensas ou em parede
celular
Nucleação
Homogênea Heterogênea
Cristais de gelo
Formação de cristais de gelo

6. Teoria
Concentração de solutos
Aumento
de
solutos
pH
Tensão
superficial
Potencial
redox
Viscosidade

7. Teoria
 Temperatura eutética
• É a temperatura na qual um cristal de um determinado
soluto existe em equilíbrio com a solução não-congelada e
o gelo;
• Só é possível formação máxima de cristais quando a
temperatura eutética for alcançada;
• Os alimentos comerciais não são congelados nessas
temperaturas tão baixas, tornando-se mais concentrado e
formando um “estado vítreo”, que engloba os cristais de
gelo;
• A formação do estado vítreo protege a textura do
alimento e proporciona uma boa estabilidade ao
armazenamento.
Concentração de solutos

8. Teoria
Conteúdo de umidade U V
•Arranjo celular
Concentração de solutos CS V
•Temperatura do congelador
Mudanças no volume
Componentes cristalizados

9. Teoria
 Durante o congelamento, o calor é conduzido do interior
do alimento para a superfície e removida pelo
congelamento, os fatores que influenciam a taxa de
transferência são:
• Condutividade térmica do alimento;
• Área de transferência do calor;
• Distância que o calor percorre dentro do alimento;
• Temperatura do alimento;
• Embalagem.
• Tempo efetivo de congelamento: Mede o tempo em que
o alimento dentro do congelador (usado para calcular o
rendimento do processamento);
• Tempo nominal: Pode ser utilizado como um indicador dos
danos ao produto.
Tempo de congelamento

10. Equipamentos
Congeladores
• Evaporam e comprimem um fluido refrigerante em
um ciclo contínuo, usam o ar, líquidos ou
superfícies refrigeradas para remover o calor dos
alimentos.
Mecânicos
• Usam o dióxido de carbono sólido ou líquido e o
nitrogênio líquido em contato direto com o alimento.
Criogênicos
Congeladores lentos e intensos: Congeladores de cabine e câmaras frias
Congeladores rápidos: Congeladores a ar forçado e de placa.
Congeladores muito rápidos: Congeladores de leito fluidizado.
Congeladores ultra-rápidos: Congeladores Criogênicos.

11. Congeladores e ar refrigerado
Congeladores de Câmara
•O alimento é congelado com ar estacionário
entre -20 e -30 °C.
Congeladores a ar forçado
• O ar é recirculado pelos alimentos a uma temperatura
entre -30 e -40 °C e uma velocidade de 1,5 a 6,0 m/s, a
alta velocidade aumenta o coeficiente de transferência
de calor.
Congeladores de esteira
• Possuem uma esteira transportadora contínua de malha
flexível que forma camadas em espiral que transportam
o alimento dentro de uma câmara refrigerada.

12. Congeladores e ar refrigerado
Congeladores de leito fluidizado
• São congeladores de ar forçado modificados nos
quais o ar a uma temperatura entre -25 e -35 °C
passa em alta velocidade 2 á 6 m/s através de uma
camada de alimento de 2 a 13 cm, contido em uma
bandeja ou esteira transportadora perfurada.

13. Congeladores a líquido
refrigerado
Congeladores de imersão
• O alimento é conduzido por um banho com
solução refrigerada de propilenoglicol, salmoura,
glicerol ou cloreto de cálcio em um transportador
de tela submerso;
• É um método que possui uma alta taxa de
transferência de calor e um custo muito baixo;

14. Congeladores de superfície
resfriada
Congeladores de placas
• Consiste em uma pilha horizontal ou vertical de
placas ocas, das quais é bombeado um fluido
refrigerado a -40 °C;
• Sistemas contínuos, semicontínuos ou em batelada.
Congeladores de superfície raspada
• São utilizados para alimentos líquidos ou semi-
sólidos;
• O congelamento é muito rápido, sendo mais de
50% da água congelada em poucos segundos.

15. Congeladores Criogênicos
• São caracterizados por uma mudança de estado
no fluido refrigerante (ou criogênico) pela
absorção do calor pelo alimento em
congelamento;
• O calor proveniente do alimento, proporciona o
calor latente de vaporização ou sublimação do
fluido criogênico;
• O fluido criogênico fica em contato com o
alimento e remove rapidamente o calor de toda a
superfície do alimento, produzindo altos
coeficientes de transferência de calor e um
congelamento rápido.

16. Congeladores Criogênicos
• Os refrigerantes mais comuns são o nitrogênio líquido e
o dióxido de carbono;
• Em congeladores que utilizam nitrogênio líquido, o
alimento é transportado em uma esteira perfurada
através de um túnel, onde é congelado pelo nitrogênio;
• As taxas de produção são de 45 a 1550 kg/h.
Vantagens
- Operação contínua e
simples;
- Menores perdas de
peso;
- Congelamento rápido;
- Remoção do oxigênio;
- Baixo consumo de
energia.
Desvantagens
- Alto custo do gás
refrigerante.

17. Mudanças nos alimentos
• O maior efeito do congelamento na qualidade do
alimento é o dano causado às células pelo
crescimento dos cristais de gelo;
• Enzimas não são inativadas pelo congelamento;
• Alguns microrganismos (bactérias Gram-positivas)
são resistentes.

18. Mudanças nos alimentos
Principais mudanças nos alimentos geradas
pela estocagem.
Degradação de pigmentos
Perdas de vitaminas (Vit. C)
Atividade enzimática residual
Oxidação de lipídeos
Efeitos da estocagem sob congelamento

19. Mudanças nos alimentos
• Existe um longo período em que a temperatura do
alimento é próxima à do gelo fundente, durante
esse período, qualquer dano celular causado pelo
congelamento resulta nas perdas dos constituintes
celulares;
• Há perda de nutrientes solúveis em água;
• Essas perdas constituem substratos para as enzimas
e o crescimento microbiano.
Descongelamento

20. Obrigado !