I primi congelatori quando furono prodotti in serie dopo la seconda guerra mondiale, la conservazione degli alimenti non fu più la stessa, questa invenzione apparentemente semplice ma meravigliosa ha contribuito a prolungare la vita dei prodotti da pochi giorni a mesi, ma c’è un costo, utilizzo di molta energia e conseguenti emissioni di carbonio.
È questo il motivo per cui gli scienziati hanno proposto di passare alla tecnologia di congelamento con un metodo radicalmente diverso e più rispettoso dell’ambiente, secondo le loro stime, se si passasse a questa tecnologia si potrebbero evitare emissioni di carbonio equivalenti a quelle prodotte in un anno da un milione di auto.
Meno energia utilizzata, cibo più fresco
I congelatori elettrici residenziali e industriali funzionano tutti seguendo lo stesso principio fondamentale comprimendo, condensando ed evaporando un gas refrigerante che assorbe il calore dal cibo o da qualsiasi cosa tu metta all’interno. La fisica di base è che un gas che si condensa in un liquido rilascia calore e quando evapora assorbe calore (è quanto accade quando senti freddo subito dopo aver finito una nuotata nonostante sia estate e fuori faccia caldo).
Tutti questi processi avvengono a pressione costante, nota come congelamento isobarico. Il principale svantaggio del congelamento isobarico è che altera la qualità del cibo e ne riduce il peso, ciò accade perché il congelamento rimuove l’acqua dal cibo sotto forma di ghiaccio e danneggia i tessuti nella materia organica attraverso la disidratazione e la rottura delle cellule a causa dei cristalli di ghiaccio abrasivi. Potresti aver notato che il cibo congelato e poi scongelato è più morbido e pastoso, questo perché i cristalli di ghiaccio provocano la rottura delle pareti cellulari, alterando drasticamente la consistenza del cibo.
È stato evidenziato che molti di questi inconvenienti possono essere affrontati con il congelamento isocoro, avviene a volume costante anziché a pressione costante. Funziona conservando gli alimenti in un contenitore rigido sigillato che è completamente pieno d’acqua, o altri liquidi.
Il congelatore isocoro sebbene raggiunga il punto di congelamento dell’acqua, il cibo nei contenitori non si trasforma in ghiaccio solido. Finché il cibo rimane immerso in questi contenitori di plastica o metallo, è protetto dalla cristallizzazione del ghiaccio.
Il processo sopra indicato è stato recentemente presentato da scienziati dell’Agricultural Research Service (ARS) del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti e dell’Università della California-Berkeley. La ricerca è stata pubblicata nella rivista Renewable & Sustainable Energy Reviews.
Il team di ricercatori guidato da Cristina Bilbao-Sainz, tecnologa alimentare dell’Agricultural Research Service (ARS), inizialmente ha lavorato con il congelamento isocoro per crioconservare gli organi per i trapianti al fine di prolungarne la vita (qualche ora in più potrebbe fare la differenza tra la vita e la morte per i pazienti in lista d’attesa).
Visto che il congelamento isocoro può proteggere organi umani altamente sensibili, conservare il cibo dovrebbe essere un gioco da ragazzi. E quando i ricercatori hanno fatto i conti sul consumo di energia, hanno scoperto che questo metodo di congelamento è significativamente più rispettoso dell’ambiente rispetto al congelamento convenzionale.
Cristina Bilbao-Sainz ha dichiarato:
«Un passaggio completo a questo nuovo metodo di congelamento degli alimenti in tutto il mondo potrebbe ridurre il consumo energetico di ben 6,5 miliardi di chilowattora ogni anno, riducendo le emissioni di carbonio che accompagnano la generazione di quella potenza di 4,6 miliardi di kg, l’equivalente di rimuovere circa un milione di auto dalle strade, questi risparmi potrebbero essere ottenuti senza richiedere cambiamenti significativi nelle attuali attrezzature e infrastrutture per la produzione di alimenti surgelati, se i produttori di alimenti adottassero questo concetto».
Il congelamento isocoro oltre al risparmio energetico, consente la conservazione di alimenti di qualità superiore, in particolare nel caso di alimenti freschi come pomodori, ciliegie, frutti di bosco e patate notoriamente difficili da conservare correttamente.
Gli ingegneri meccanici dell’Università della California Berkeley in uno studio del 2017, hanno progettato il proprio dispositivo di congelamento isocoro, hanno scoperto che le patate congelate a -5 °C non hanno subito perdita di peso e hanno limitato la doratura enzimatica; al contrario, la patata congelata isobarica a -5 °C ha subito una notevole perdita di peso ed è diventata marrone. Inoltre, è emerso che il congelamento isocoro uccide più contaminanti microbici.
Tara McHugh, autrice principale di questo studio, direttrice del centro per l’Unità di ricerca sugli alimenti, ha affermato:
«L’intera catena di produzione alimentare dai coltivatori ai trasformatori alimentari, dai produttori di prodotti ai grossisti, ai rivenditori, tutti potrebbero utilizzare il congelamento isocoro. Il processo funzionerà anche nel congelatore di una persona a casa dopo aver acquistato un prodotto, il tutto senza richiedere grandi investimenti in nuove apparecchiature, con tutti i numerosi potenziali vantaggi, se questo concetto innovativo prenderà piede, potrebbe essere la prossima rivoluzione nel congelamento degli alimenti».
Oltre agli ovvi vantaggi del congelamento residenziale e industriale per la conservazione degli alimenti, questo metodo può essere utile anche in applicazioni come la medicina, la biologia e forse anche i viaggi nello spazio.