La congelación de alimentos los conserva desde el momento en que se preparan hasta el momento en que se consumen. Desde los primeros tiempos, los agricultores, pescadores y tramperos han conservado los granos que producen en edificios sin calefacción durante la temporada de invierno. La congelación de los alimentos ralentiza la descomposición al convertir la humedad residual en hielo, inhibiendo el crecimiento de la mayoría de las especies bacterianas. En la industria de productos alimenticios, hay dos procesos: mecánico y criogénico (o congelación instantánea). La cinética de congelación es importante para preservar la calidad y textura de los alimentos. Una congelación más rápida genera cristales de hielo más pequeños y mantiene la estructura celular. La congelación criogénica es la tecnología de congelación más rápida disponible debido a la temperatura ultra baja de nitrógeno líquido −196 grados Celsius (−320 °F).
La conservación de los alimentos en las cocinas domésticas durante los tiempos modernos se logra mediante el uso de congeladores domésticos. El consejo aceptado para las familias fue congelar los alimentos el día de la compra. Una iniciativa de un grupo de supermercados en 2012 (respaldada por el Programa de Acción de Residuos y Recursos del Reino Unido) promueve la congelación de alimentos "tan pronto como sea posible hasta la fecha de uso del producto". Se informó que la Agencia de Normas Alimentarias apoyaba el cambio, siempre que los alimentos se hubieran almacenado correctamente hasta ese momento.
Los productos congelados no requieren conservantes añadidos porque los microorganismos no crecen cuando la temperatura del alimento es inferior a −9,5 grados Celsius (15 °F), que es suficiente por sí solo para prevenir el deterioro de los alimentos. La conservación a largo plazo de los alimentos puede requerir el almacenamiento de alimentos a temperaturas incluso más bajas.La carboximetilcelulosa (CMC), un estabilizador inodoro e inodoro, generalmente se agrega a los alimentos congelados porque no adultera la calidad del producto.
La congelación natural de alimentos (usando heladas de invierno) había sido utilizada por las tribus en climas fríos durante siglos.
En 1861, Thomas Sutcliffe Mort estableció en Darling Harbour en Sídney, Australia, los primeros trabajos de congelación en el mundo, que luego se convirtieron en la Compañía de Hielo y Alimentos Frescos de Nueva Gales del Sur. Mort financió los experimentos de Eugene Dominic Nicolle, un ingeniero nacido en Francia que llegó a Sídney en 1853 y registró su primera patente de fabricación de hielo en 1861. El primer envío de prueba de carne congelada a Londres fue en 1868. Aunque su maquinaria nunca se usó en el comercio de carne congelada, Mort y Nicolle desarrollaron sistemas comercialmente viables para el comercio nacional, aunque el rendimiento financiero de esa inversión no fue un gran éxito para Mort.
Para 1885, una pequeña cantidad de pollos y gansos se enviaban desde Rusia a Londres en casos aislados utilizando esta técnica. En marzo de 1899, el "British Refrigeration and Allieds Inters" informó que un negocio de importación de alimentos, "Baerselman Bros", enviaba unos 200,000 gansos y pollos congelados por semana desde tres depósitos rusos a New Star Wharf, Lower Shadwell, Londres, durante los tres o cuatro meses de invierno. Este comercio de alimentos congelados fue posible gracias a la introducción de las plantas de congelación de aire frío Linde en tres depósitos rusos y en el almacén de Londres. El almacén de Shadwell almacenó los productos congelados hasta que se enviaron a los mercados de Londres, Birmingham, Liverpool y Mánchester. Las técnicas se ampliaron más tarde en la industria de envasado de carne.
A partir de 1929, Clarence Birdseye introdujo el "congelamiento instantáneo" al público estadounidense. Birdseye se interesó por primera vez en la congelación de alimentos durante las expediciones de captura de piel a Labrador en 1912 y 1916, donde vio a los nativos utilizar la congelación natural para conservar los alimentos. La Comisión de Pesca de Islandia se creó en 1934 para iniciar la innovación en la industria y alentó a los pescadores a comenzar a congelar rápidamente sus capturas. Íshúsfélag Ísfirðinga , una de las primeras compañías de pescado congelado, se formó en Ísafjörður, Islandia por una fusión en 1937. Los intentos más avanzados incluyen comida congelada para Eleanor Roosevelt en su viaje a Rusia. Otros experimentos, relacionados con el jugo de naranja, el helado y las verduras, fueron realizados por los militares cerca del final de la Segunda Guerra Mundial.
La técnica de congelación en sí misma, al igual que el mercado de alimentos congelados, se está desarrollando para ser más rápida, más eficiente y más rentable.
Los congeladores mecánicos fueron los primeros en utilizarse en la industria alimentaria y se utilizan en la gran mayoría de las líneas de congelación / refrigeración. Funcionan haciendo circular un refrigerante, normalmente amoníaco, alrededor del sistema, que extrae el calor del producto alimenticio. Este calor se transfiere a un condensador y se disipa en aire o agua. El refrigerante en sí, ahora un líquido caliente a alta presión, se dirige a un evaporador. A medida que pasa a través de una válvula de expansión, se enfría y luego se vaporiza a un estado gaseoso. Ahora, un gas de baja presión y baja temperatura puede reintroducirse en el sistema.
La criogénica o (congelación instantánea) de alimentos es un desarrollo más reciente, pero es utilizada por muchos fabricantes de alimentos líderes en todo el mundo. El equipo criogénico utiliza gases de muy baja temperatura, generalmente nitrógeno líquido o dióxido de carbono sólido, que se aplican directamente al producto alimenticio.
El envasado de alimentos congelados debe mantener su integridad durante el llenado, sellado, congelación, almacenamiento, transporte, descongelación y, a menudo, cocción. Dado que muchos alimentos congelados se cocinan en un horno microondas, los fabricantes han desarrollado envases que pueden ir directamente del congelador al microondas.
En 1974, el primer contenedor de calentamiento diferencial (DHC) se vendió al público.Un DHC es una funda de metal diseñada para permitir que los alimentos congelados reciban la cantidad correcta de calor. Varias aberturas de tamaño se colocaron alrededor de la manga. El consumidor colocaría la cena congelada en la manga de acuerdo con lo que necesitara más calor. Esto aseguró una correcta cocción.
Hoy en día existen múltiples opciones para el envasado de alimentos congelados. Cajas, cajas de cartón, bolsas, bolsas, bolsas para hervir en bolsas, bandejas con tapa, bandejas de PET cristalizadas y latas de plástico y materiales compuestos.
Los científicos investigan continuamente nuevos aspectos del envasado de alimentos congelados. El empaquetado activo ofrece una gran cantidad de nuevas tecnologías que pueden detectar activamente y luego neutralizar la presencia de bacterias u otras especies dañinas. El embalaje activo puede prolongar la vida útil, mantener la seguridad del producto y ayudar a conservar los alimentos durante un período de tiempo más prolongado. Se están investigando varias funciones de envasado activo:
Indicadores de temperatura de tiempo y registradores de datos digitales de temperatura
Controladores de dióxido de carbono
Control de humedad: actividad acuosa, tasa de transmisión de vapor de humedad, etc.
Películas permeables al oxígeno