Refrigeración en la industria heladera: tecnología, eficiencia y control para preservar la calidad

Se estima que las ventas de helado en España en valor crecen a un ritmo del 13% y en volumen un 8%, según un artículo de ElEconomista.

En la fabricación de helados, el frío es parte activa del proceso productivo. La temperatura, la velocidad de congelación, la circulación del aire y la estabilidad térmica influyen directamente en la textura, cremosidad, resistencia al derretimiento y vida útil.

Por ello, la instalación frigorífica debe diseñarse considerando todo el proceso, no solo las cámaras. La planta debe cubrir simultáneamente el enfriamiento y maduración de la mezcla, la congelación, el endurecimiento rápido, la conservación del producto y la climatización de las salas de trabajo.

El frío como ingrediente tecnológico del helado

El helado es una estructura compleja formada por agua congelada, fase líquida concentrada, grasa, proteínas y aire incorporado. Durante su fabricación, el objetivo no consiste simplemente en bajar la temperatura, sino en controlar cómo se forman los cristales de hielo y cómo se estabiliza la emulsión.

El proceso industrial incluye normalmente mezcla, pasteurización, homogeneización, enfriamiento, maduración, congelación dinámica, conformado, endurecimiento y almacenamiento. Tras la pasteurización, la mezcla debe enfriarse rápidamente hasta la temperatura de maduración. Como referencia tecnológica, se mantiene por debajo de 5 °C durante un mínimo de cuatro horas, favoreciendo la hidratación de proteínas y estabilizantes y la cristalización parcial de la grasa. Una maduración insuficiente puede provocar dificultades para incorporar aire, defectos de textura y un derretimiento más rápido.

La congelación continua constituye el núcleo del proceso. En el congelador, la mezcla se enfría mientras se agita y se incorpora aire, formando una estructura semifluida. Aproximadamente la mitad del agua puede encontrarse congelada a la salida, por lo que el producto todavía necesita un endurecimiento posterior.

Endurecimiento rápido: la clave para una textura fina

El tamaño de los cristales de hielo es uno de los principales indicadores de calidad. Una congelación rápida genera cristales pequeños y una percepción más cremosa; una extracción lenta del calor favorece cristales mayores y una textura más áspera.

El túnel de endurecimiento debe proporcionar temperaturas muy bajas, elevada velocidad de aire y una distribución homogénea sobre todo el producto. En procesos industriales, el aire puede trabajar en torno a –40 °C. El objetivo es aumentar rápidamente la fracción de agua congelada y reducir el tiempo durante el cual el helado permanece en una zona térmica crítica. En determinadas líneas, el endurecimiento se completa cuando al menos el 80 % del agua está congelada.

No basta con instalar una gran potencia frigorífica. El diseño debe evitar cortocircuitos de aire, zonas muertas y diferencias de temperatura entre bandejas, carros o niveles de producto. La selección del evaporador, el alcance de aire, la presión disponible de los ventiladores y el sistema de desescarche son tan importantes como la potencia nominal.

Las unidades evaporadoras tipo mural de la serie KV de INTARCON están concebidas para túneles de congelación, con ventiladores de alto caudal y presión disponible, configuración adaptable a carros y versiones preparadas para diferentes refrigerantes.

Soluciones en refrigeración de INTARCON para la industria heladera

Una industria heladera presenta cargas frigoríficas diferentes: preparación y maduración requieren temperaturas positivas, las cámaras de conservación bajas temperaturas y los congeladores y túneles, niveles de evaporación más exigentes.

Esta diversidad requiere estudiar la arquitectura frigorífica, pudiendo emplearse sistemas con glicol o salmuera, expansión directa, CO₂, amoníaco de baja carga o soluciones híbridas. La configuración dependerá de la potencia, simultaneidad de cargas, temperaturas de evaporación, clima, distribución de la fábrica, criticidad del proceso y posibilidades de ampliación.

Sistemas indirectos con R290: flexibilidad y baja carga

En aplicaciones de proceso, los sistemas indirectos permiten mantener el refrigerante primario contenido en una planta compacta y transportar la energía mediante glicol o salmuera. Esta solución facilita la distribución de frío a depósitos de maduración, intercambiadores, salas de trabajo y enfriadores de aire, reduciendo la cantidad de refrigerante que circula por el interior de la fábrica.

Las plantas intarCUBE R290 e intarWatt R290 de INTARCON están diseñadas para producir agua, glicol o salmuera con una carga reducida de propano. Las versiones Full INVERTER modulan la capacidad de los compresores y adaptan la producción frigorífica a demandas variables, algo especialmente interesante cuando cambian los turnos, los lotes y el número de líneas en funcionamiento.

Esta modulación reduce arranques y paradas, mejora la estabilidad de la temperatura de impulsión y puede disminuir el consumo durante periodos de carga parcial. Determinadas configuraciones permiten además recuperar calor para generar agua caliente destinada a limpieza, servicios auxiliares o precalentamiento.

Soluciones de CO₂ para la industria heladera

INTARCON dispone de diferentes soluciones con CO₂ (R744) para cubrir las necesidades de refrigeración de una fábrica de helados, desde cámaras de conservación hasta túneles de congelación:

• CO₂ transcrítico – ECO₂Watt: permite integrar en una misma central los servicios de media y baja temperatura, con configuraciones de simple o doble aspiración y gas cooler incorporado. Es una solución adecuada para instalaciones industriales donde se quiera centralizar la producción frigorífica de cámaras, zonas de proceso y congelación.
• CO₂ subcrítico R744/R290 – ECO₂Watt: especialmente indicado para baja temperatura, cámaras de producto congelado y túneles de congelación. El CO₂ trabaja en cascada con un circuito de alta temperatura de propano (R290), proporcionando una solución basada íntegramente en refrigerantes naturales.
• CO₂ subcrítico – ECO₂Rack: para proyectos que requieren una configuración más flexible, con simple o doble aspiración y posibilidad de condensar el CO₂ mediante agua o glicol. Esta arquitectura permite integrar servicios de baja y muy baja temperatura, como los requeridos en procesos de congelación y ultracongelación.

Estas soluciones permiten adaptar la arquitectura frigorífica a las necesidades concretas de cada fábrica, utilizando el CO₂ tanto para la conservación del producto como para los procesos de congelación de mayor exigencia.

Amoníaco de baja carga para grandes demandas

En fábricas de mayor capacidad, el amoníaco continúa siendo una referencia por sus propiedades termodinámicas. Las soluciones paquetizadas actuales permiten reducir la carga y limitar el refrigerante al exterior o a zonas técnicas. En esta línea, las plantas enfriadoras ammolite NH₃ de INTARCON están diseñada para aplicaciones industriales de media y baja temperatura, con condensación por aire, compresores de tornillo de velocidad variable y una carga reducida de R717. Puede alimentar circuitos indirectos de glicol o salmuera destinados a procesos, cámaras o sistemas de endurecimiento del helado.

En definitiva, el diseño frigorífico debe comenzar por una pregunta: ¿qué necesita el helado en cada etapa para conservar su estructura y calidad? Cuando la instalación se diseña alrededor de esa respuesta, el frío deja de ser un coste auxiliar y se convierte en una herramienta de productividad, diferenciación y control del producto.