Frigul artificial are o utilizare largă în industria alimentară datorită efectelor pe care le prezintă din punct de vedere al acţiunii conservante a produselor perisabile, prin oprirea sau frânarea activităţii agenţilor modificatori, la temperaturi scăzute. În ediția de față, vă prezentăm câteva principii și calcule de bază efectuate de specialiștii Universității Tehnice din Cluj-Napoca.   Componența lanțului frigorific Reţeaua de unităţi în care se utilizează temperaturile scăzute în vederea conservării produselor alimentare poartă denumirea de lanţ frigorific. Denumirea simbolizează legătura care trebuie să existe între verigile care asigură prelucrarea prin frig a produselor alimentare, depozitarea acestora la temperaturi scăzute, transportul frigorific sau izoterm între diverse unităţi comerciale cu profil alimentar şi aparatele frigorifice de uz casnic.   Lanţul frigorific este compus din unităţi fixe şi mobile:   - Unităţi fixe (cu excepţia celor comerciale se numesc frigorifere sau depozite frigorifice): Centre de colectare; Unităţi de producţie; Antrepozite frigorifice de stocaj şi distribuţie; Unităţi comerciale şi de alimentaţie publică. - Unităţi mobile (Mijloace de transport care fac legătura între unităţile fixe): Izoterme auto sau CF; Transport frigorific (auto, CF, nave, avioane cu compartimente frigorifice sau instalaţii frigorifice proprii). De regulă, fiecare categorie de produse alimentare are un lanţ frigorific propriu.  În mod normal, variaţiile de temperatură admise, faţă de optimul recomandat trebuie să fie de maxim 1°C.   Clasificarea frigoriferelor se poate realiza după mai multe criterii:   După natura produselor depozitate: Frigorifere generale; Frigorifere cu profil specializat;După destinaţie:Frigorifere de colectare (pentru produse colectate în vederea industrializării, distribuirii sau colectării); Frigorifere industriale sau tehnologice (pentru refrigerare, congelare, şi depozitare de scurtă durată, au capacităţi de depozitare de 500…5000 t şi de congelare de 20…100 t/24h); Frigorifere de stocaj (pentru uniformizarea ritmului de aprovizionare şi asigurarea lanţului frigorific); Frigorifere de distribuţie (alimentare periodică de la cele industriale şi de stocaj, în vederea distribuţiei produselor spre consum); Frigorifere speciale (portuare, din comerţul cu ridicata, pentru export).După regimul de temperatură:Frigorifere pentru produse refrigerate (0°C); Frigorifere pentru produse congelate (-20°C); Frigorifere mixte.După tipul construcţiei: Frigorifere orizontale sau monoetajate (înălţimi mari de stivuire şi paletizare); Frigorifere verticale (pe mai multe niveluri, cu capacitate foarte mare).După capacitatea de depozitare:Frigorifere de capacitate mare (1500…16000 t); Frigorifere de capacitate medie (300…600 t); Frigorifere de capacitate mică (12…125 t). Parametrii refrigerării produselor alimentare   Răcirea produselor alimentare până la temperaturi apropiate de punctul de congelare, fără formare de gheaţă în produs, este denumită refrigerare. De regulă presupune transfer de căldură şi masă (umiditate) de la produs la mediul de răcire. Temperatura de refrigerare a produselor alimentare este de 0…5°C. Mediul de răcire trebuie să aibă temperatura mai redusă cu 3…5°C. Clasificarea refrigerării se poate realiza după mai multe criterii:   După natura mediului de răcire utilizat:Refrigerare în aer; Refrigerare în agenţi intermediari (apă, apă de mare, soluţii de NaCl, etc.); Refrigerare prin contact cu gheaţă hidrică; Refrigerarea lichidelor în schimbătoare de căldură; Refrigerarea în vid.După viteza de desfăşurare a procesului: Refrigerare lentă; Refrigerare rapidă (cea mai recomandată şi cea mai des utilizată).   Procesul de refrigerare este tipic nestaţionar (viteza de răcire variază de la un punct la altul şi în timp). Procesul se consideră încheiat când temperatura medie a ajuns la valoarea dorită. Există câţiva parametri care descriu procesul de refrigerare: Viteza de răcire globală - raportul dintre reducerea totală a temperaturii medii şi durata totală a procesului de refrigerare; Intensitatea de răcire (timpul de înjumătăţire) - durata în care diferenţa dintre temperatura medie a produsului şi temperatura mediului de răcire este redusă la jumătate. Pentru intensificarea refrigerării se poate utiliza în prima fază aer cu -8/-15°C, iar apoi, un aer cu 0°C. Un exemplu care poate să edifice modul în care se realizează refrigerarea este următorul:   - Timpul de înjumătăţire este z=4h;- Temperatura iniţială este ti=30°C;- Temperatura finală (dorită) este tf=2°C;- Temperatura aerului utilizat pentru răcire este t0=0°C;- După 4h temperatura medie a produsului ajunge de la 30°C la 15°C;- După alte 4h temperatura medie a produsului ajunge de la 15°C la 7,5°C;- După alte 4h temperatura medie a produsului ajunge de la 7,5°C la 3,75°C;- După alte 4h temperatura medie a produsului ajunge de la 3,75°C la 1,88°C;- Se constată că după 16h, produsul a ajuns la cca. 2°C, iar procesul s-a încheiat. Refrigerarea în aer este procedeul cel mai utilizat pentru refrigerarea produselor solide (brânzeturi, lactate, etc.). La refrigerarea cu un singur nivel de temperatură a aerului, aceasta variază uzual între -1/+1°C. Temperatura scăzută a aerului este menţinută de regulă pe durata primului timp de înjumătăţire. Apoi aerul are -1/+1°C. Modul de aşezare a produselor în camerele sau tunelele de refrigerare trebuie să asigure spaţii de curgere pentru aerul rece.   Camerele de refrigerare   Camerele de refrigerare se execută în numeroase variante constructive, în funcţie de natura produselor şi modul de distribuţie a aerului. De obicei, după răcire, sunt utilizate şi pentru păstrarea produselor. Dimensiunile uzuale ajung până la 24x24m sau 18x36m, cu înălţimi până la 7-8 m. Capacitatea poate să ajungă până la 200…800t. Încărcarea trebuie să se poată realiza în maximum 4-5 zile. Peste noapte, trebuie să se poată răci întreaga cantitate introdusă în cameră peste zi astfel încât variaţia maximă a temperaturii să nu depăşească 4-8°C. Circulaţia aerului este realizată prin canale şi există mai multe sisteme de răcire. În figură, este prezentat un sistem de răcire cu două canale de aer, unul pentru suflarea aerului rece şi unul pentru aspiraţia aerului cald.   La camerele cu un singur canal de aer pentru distribuţia aerului, acesta prezintă ramificaţii pentru asigurarea unei distribuţii uniforme. Aspiraţia aerului cald se realizează liber prin deschizături practicate în perete. Camerele de refrigerare din industria cărnii şi a laptelui se prevăd cu răcitoare de aer carcasate, având ventilatoare proprii.   Aceste răcitoare se montează pe unul dintre pereţii longitudinali, iar dacă lăţimea camerei este mai mare de 6m, răcitoarele se montează pe ambii pereţi longitudinali. Pentru intensificarea circulaţiei se utilizează ventilatoare auxiliare, care nu mai supun aerul uscării. Se pot utiliza şi răcitoare de aer prevăzute cu ventilator axial şi difuzor sau ajutaje pentru suflarea aerului. Acestea se montează pe unul din pereţii frontali, sau pe o platformă montată deasupra uşii de intrare. Aerul poate fi suflat astfel până la 6-7m. Acest sistem nu asigură o circulaţie foarte uniformă a aerului suflat printre tavan şi produse.