Scongelamento rapido a radiofrequenza: come funziona?

La scelta, l’applicazione e il monitoraggio dei metodi di congelamento e scongelamento sono di fondamentale importanza per il controllo della qualità delle materie prime e dei prodotti alimentari trasformati. I metodi di scongelamento tradizionali introducono una serie di problemi direttamente legati ai fenomeni di trasferimento del calore:

• Il trasferimento del calore è un meccanismo intrinsecamente lento e, quanto maggiore è la dimensione del prodotto, tanto più lungo è il tempo necessario per il processo di scongelamento; ciò provoca un enorme ritardo tra la rimozione del prodotto dalla cella frigorifera e la successiva fase di lavorazione o utilizzo
• Poiché i batteri possono sopravvivere a temperature di conservazione negative, il lento processo di scongelamento offre notevoli opportunità di crescita batterica sulla superficie del prodotto
• Perdite di liquido proporzionalmente elevate possono derivare da lunghi tempi di scongelamento, che modificano la struttura del prodotto e comportano una perdita economica significativa
• Non è possibile accelerare il processo di scongelamento aumentando la temperatura della cella, in quanto ciò potrebbe causare un grave deterioramento della superficie del prodotto
• Un tempo di scongelamento lungo rende inevitabile un processo di lavorazione a lotti che comporta costi di gestione elevati con il rischio aggiuntivo di rotture, ammaccature e altri danni al prodotto
• Poiché il calore necessario per lo scongelamento tradizionale è fornito da aria, acqua o vapore la velocità del processo è spesso influenzata dalle condizioni ambientali esterne, difficili da controllare

Gli inconvenienti tipici delle tecniche di scongelamento convenzionali possono essere evitati grazie alla capacità dei campi elettromagnetici a radiofrequenze di trasferire rapidamente energia direttamente al cuore del prodotto. Il fenomeno di riscaldamento che ne consegue è veloce, uniforme, controllato con conseguente riduzione significativa delle perdite di liquido e di peso e minimizzazione del deterioramento superficiale del prodotto dovuto alla proliferazione batterica. Il metodo di riscaldamento a radiofrequenza offre flessibilità nella programmazione della produzione ed è la soluzione ideale per molti processi di temperaggio, rammollimento e scongelamento.

Il prodotto viene posto sul nastro trasportatore della macchina e condotto attraverso l’unità a radiofrequenza (tunnel), passando tra le piastre metalliche superiori e inferiori, che costituiscono il sistema di applicazione dell’energia. Queste piastre (chiamate anche elettrodi) formano un condensatore elettrico e il prodotto tra le piastre diventa l’elemento dielettrico di quel condensatore. Gli elettrodi sono collegati ad un generatore a radiofrequenza che oscilla a una frequenza di diversi milioni di cicli al secondo. Sottoposte al campo elettromagnetico, le molecole polari – principalmente dell’acqua – contenute nel prodotto subiscono un effetto vibro-rotazionale che causa dissipazione di energia sottoforma di calore, quindi la temperatura interna del prodotto si innalza in modo rapido ed uniforme, indipendentemente dalle dimensioni, peso, densità e conducibilità termica del prodotto stesso. La rapidità del trattamento e la quantità di energia trasferita al prodotto sono accuratamente controllati mediante modulazione del voltaggio applicato tra gli elettrodi e della velocità del nastro di trasporto.

• Lo scongelamento è ottenuto in minuti piuttosto che ore o giorni, anche per prodotti in blocchi di notevoli dimensioni e, se necessario, all’interno delle confezioni imballate (scatole di cartone, sacchetti di polietilene, ecc.).
• La velocità e l’uniformità del processo riducono al minimo il rischio di degradazione del prodotto (perdita di liquido, deterioramento delle caratteristiche organolettiche, chimiche e fisiche, proliferazione batterica, ecc.), contribuendo in tal modo a preservare al meglio la qualità del prodotto.
• Il prodotto può essere ottenuto alla temperatura corretta necessaria per la successiva fase di lavorazione
• Grazie all’elevata velocità di processo, lo scongelamento a radiofrequenza può essere eseguito in modo continuo, con notevoli vantaggi logistici nella movimentazione del prodotto e nella programmazione della produzione. La produzione può essere organizzata secondo criteri “just-in-time”, un grande vantaggio in caso di ordini improvvisi, cambiamenti dell’ultimo minuto nell’ordine o in corso di esecuzione, ecc.
• Le condizioni atmosferiche e ambientali esterne non influenzano il processo. in modo che possa essere controllato in modo accurato e costante.
• Le macchine a radiofrequenza richiedono molto meno spazio rispetto alle tradizionali grandi camere di scongelamento; i relativi costi di esercizio possono essere drasticamente ridotti rispetto alle tecniche convenzionali