La congelación de los productos cárnicos involucra más que solamente enfriar el producto de acuerdo a las regulaciones.   El enfriamiento adecuado hace que el producto se pueda rebanar y envasar más fácilmente, y mejora su aceptabilidad por parte del consumidor al minimizar la cantidad de purga o sinéresis en el paquete y/o un producto excesivamente húmedo.   El proceso de congelación y descongelación determina sí, cómo y en dónde se forma hielo dentro del producto. Entonces, la dinámica de la formación de los cristales de hielo debe ser considerada cuando se diseña un proceso de congelación. (Lea: El lado B de la vaca: los cortes alternativos)   La formación de cristales de hielo es una función de la tasa de transferencia/transmisión de calor y la formulación. La combinación de transferencia de calor y la física de la fase de transición hacen que la optimización sea complicada y es necesario un alto nivel de control para entregar resultados consistentes.   Los cristales comienzan a formarse durante el punto de congelación del producto. El punto de congelación del producto es determinado por el contenido de grasa, la cantidad de agua agregada y la cantidad de solutos iónicos agregados (sal, nitritos, etc.). Entonces, el punto de congelación del producto varía de acuerdo a la formulación. Las temperaturas típicas de punto de congelación para productos de carne procesada son de -5.5 a -2.2 °C (22-28 °F).   La formación de hielo dentro del producto durante la congelación necesita ser entendida cuando se esté diseñando un proceso de congelación y descongelación. El agua dentro de los productos cárnicos reside dentro de las células musculares y también afuera de ellas. El agua contenida dentro de las células tiende a quedarse en forma líquida, excepto cuando el producto es enfriado muy rápidamente bajo condiciones criogénicas.   Los cristales de hielo se forman cuando el agua “libre “se congela afuera de las células musculares. Con el paso del tiempo, los cristales de hielo crecen conforme el agua migra hacia afuera de las células musculares debido a la presión osmótica. El daño por cristales de hielo ocurre cuando la temperatura del producto permanece a o ligeramente por debajo del punto de congelación del producto. Un daño severo por cristales de hielo ocurre cuando la temperatura del producto repetidamente se cicla arriba y abajo del punto de congelación del producto. (Lea: Cómo congelar y descongelar carnes)   La tasa de formación de cristales de hielo es guiada por la tasa de conducción de calor del centro del producto a la superficie y la tasa de transferencia de calor por convección a la superficie del producto.   La tasa de conducción es proporcional al diferencial de temperatura entre el centro del producto y la superficie, y es afectada por la conducción térmica de la carne expresada por la ecuación general de conducción de calor:  Φq = -kÑT, en donde Φq es la tasa de transferencia de calor por unidad de área (flujo de calor), k es la conductividad térmica y ÑT es el gradiente de temperatura a través del producto. La conductividad térmica está en función de la composición del producto. Un valor típico de k para carne magra fresca (no congelada) es 0.3 BTU/hr ft2 °F.   La transferencia de calor por convección es más complicada: Q = h A ?T, en donde Q es la tasa de transferencia de calor, h es el coeficiente de transferencia de calor, A es la superficie de área y ?T es el diferencial entre la superficie del producto y el fluido. Mientras que la forma de la equiacion que gobierna parece simple y similar a aquella para la conduccion, el valor para h es una equiacion en si que depende del flujo del fluido y de la geometría. Adicionalmente, un enfoque de diferencial se requiere para encontrar una solucion porque ?T varía con respecto al tiempo. (Lea: Madurar la carne. Qué sucede y cómo hacerlo)    Las complejidades del fenomeno de transferencia de calor y la dinamica de la formación de cristales de hielo hacen de la optimización del proceso de congelacion de los productos cárnicos una tarea difícil. Sin embargo, un proceso de congelación adecuadamente diseñado y ejecutado permitirá máximos rendimientos mientras que se conserva la calidad del producto.    Por: Paul Morin, investigador principal para Kraft Foods Group.   Fuente: http://www.carnetec.com/