La cosiddetta tecnologia del congelamento mirava a ottenere un prodotto allo stato solido mediante tecniche di raffreddamento forzato. Si parla di congelamento principalmente per l'acqua e i prodotti che la contengono. Il congelamento è una tecnica per conservare i prodotti biologici. Da un punto di vista domestico si tratta principalmente di cibo, ma il congelamento viene utilizzato anche per preservare cellule viventi come gameti (ovuli e sperma) o embrioni. Questa tecnica consiste nell'abbassare la temperatura del prodotto e mantenerlo al di sotto della temperatura di fusione del ghiaccio ( 0 °C ) al fine di sopprimere qualsiasi attività biologica (che dipende dalla presenza di acqua in forma liquida) o anche chimica ed enzimatica (per temperature molto basse).
Il congelamento degli alimenti aumenta la durata di conservazione degli alimenti mantenendo le loro caratteristiche sensoriali (principalmente colore, sapore e consistenza). Il valore nutritivo degli alimenti viene preservato mediante congelamento. Questa è la tecnica meno distruttiva di tutte, purché eseguita correttamente: il congelamento deve essere rapido e la temperatura di conservazione deve essere sufficientemente bassa. Dopo lo scongelamento, l'obiettivo è ottenere un prodotto di qualità il più vicino possibile a quello del prodotto originale, anche se nel caso del gelato il congelamento diventa anche un processo di testurizzazione.
La temperatura del freezer domestico per alimenti, è fissata a -26 °C mentre la tecnica di congelamento utilizzata dai robot da cucina si basa su temperature di esposizione che vanno da -35 °C a -196 °C . Solo i congelatori domestici a quattro stelle sono in grado di congelare un alimento avendo la capacità di produrre una temperatura di -26 °C .
I prodotti o surgelati devono essere conservati ad una temperatura di conservazione di -18 °C .
Due fattori principali contribuiscono a far sì che il congelamento sia un metodo di conservazione: la bassa temperatura che riduce la cinetica di molte reazioni biochimiche e la bassa attività dell'acqua, in particolare attraverso la sua cristallizzazione (poco libera come solvente e come mezzo per la diffusione dei soluti ). Il congelamento quindi non distrugge i microrganismi (ad esempio i batteri) responsabili della degradazione degli alimenti; arresta il loro sviluppo solo durante la conservazione a -18 °C ; poiché le reazioni enzimatiche sono solo rallentate, è utile prima del congelamento sbollentare il cibo ed eventualmente aggiungere agenti inibitori. Il congelamento, tuttavia, distrugge alcuni parassiti come l'anisakis, a volte presente in alcuni pesci crudi.
La formazione di cristalli di ghiaccio nel prodotto è spesso fonte di deterioramento, soprattutto della consistenza quando c'è molta acqua e poca cellulosa.
Nella forma di una cassapanca o di un armadio, integrato o meno nel frigorifero, il congelatore è presente in molte famiglie. Per congelare in sicurezza il cibo a casa, si consigliano i seguenti suggerimenti:
La glassatura è un metodo che consiste nel ricoprire il pesce oi crostacei con una sottile pellicola di ghiaccio facendo raffreddare rapidamente in acqua a 1 °C il prodotto congelato. Questo per limitare la disidratazione della carne durante la conservazione. La pratica è autorizzata ma a condizione ovviamente che il peso del gelato venga detratto dal peso fatturato.
La conservazione dei prodotti biologici, in particolare delle cellule viventi, richiede temperature più basse e tecniche un po' più sofisticate per evitarne la distruzione durante le fasi di raffreddamento e riscaldamento. Ad esempio, l'uso di antigelo come il glicerolo o l'immersione in azoto liquido impediranno la formazione di cristalli che potrebbero perforare le membrane cellulari.
Le temperature di conservazione sono generalmente -20 ° C (congelatore standard), -80 ° C (corrisponde a una miscela di ghiaccio secco-etanolo) o -196 ° C (azoto liquido).
Per contrastare il calo della fertilità dovuto all'età, alcune donne fanno raccogliere e congelare gli ovuli nella speranza di poter avere una o più gravidanze tardive. Nel 2012 , l' American Society for Reproductive Medicine ha annunciato di voler ricercare quando è il periodo migliore per il prelievo degli ovociti nella vita di queste donne in modo che le possibilità di fecondazione siano le più alte dopo lo scongelamento dei gameti e che l'intera operazione sia meno costosa . Secondo la modellizzazione basata su tassi di concepimento naturale, cartelle cliniche, registri e indagini di gravidanza e trattamenti di fertilità, e sulla base di modelli decisionali applicati a questi dati, il congelamento degli ovuli è più "interessante" (rispetto alla fecondazione naturale o in vitro) quando avviene lo scongelamento dopo un periodo di 7 anni. L'interesse è insignificante per le donne sotto i 32 anni (perché la fertilità naturale femminile è ancora piuttosto elevata a questa età). Il vantaggio sembrerebbe in teoria maggiore nel caso di ovuli congelati intorno ai 37 anni (con un aumento della probabilità di parto vivo a 44 anni poi dal 21,9 al 51,6 % ), ma le possibilità di successo sono comunque , fortemente influenzato dall'età delle uova al momento della raccolta. Tenendo conto di questo fattore, l'età ideale sarebbe intorno ai 31-33 anni .
Utilizzando le differenze di affinità per le impurezze in fase solida e in fase liquida, è possibile purificare un prodotto chimico mediante una successione di melt-freezing. Questo è il principio del congelamento frazionato, una delle cui applicazioni è la purificazione dei semiconduttori con il metodo della zona fusa.
Il congelamento del suolo è una tecnica di ingegneria civile talvolta utilizzata per scavare gallerie in scantinati instabili ma impregnati d'acqua. Ad esempio, questa tecnica è stata utilizzata per parte dei tunnel tra le stazioni Châtelet e Saint-Michel della linea 4 della metropolitana di Parigi. Può essere utilizzato anche durante le trivellazioni, principalmente petrolio o gas, per gli stessi motivi.