Dans la congélation, la zone critique se situe entre −1 et −5 °C : la plus grande partie de l’eau du produit se transforme en glace dans cette plage. Si cette zone est traversée lentement, peu de gros cristaux se forment et déchirent les cellules ; si elle est traversée rapidement, de nombreux petits cristaux se forment et la texture est préservée. La surgélation fait franchir cette zone au cœur du produit en quelques heures au plus ; c’est le standard pour la viande, le poisson, les produits de boulangerie, les fruits et les plats préparés.
Méthodes : cellule et tunnel de surgélation (air), lit fluidisé IQF (petites pièces), congélateur à plaques (blocs de poisson, par contact), cryogénie (azote liquide, très rapide, coûteux). En surgélation par air, ce qui détermine la durée, c’est l’épaisseur du produit et son emballage : une pièce de viande de 5 cm d’épaisseur congèle en 4–6 heures, un quartier de carcasse de 20 cm en 24 heures ; l’emballage carton allonge la durée.
Le calcul de puissance repose sur la quantité à surgeler par jour, les températures d’entrée et de sortie et la durée visée ; la charge thermique du produit est la somme de la chaleur sensible, de la chaleur latente et de la chaleur sensible à l’état congelé. Amener 500 kg de poulet de +4 à −18 °C en 8 heures demande environ 17 kW de puissance. Le calculateur de charge frigorifique effectue ce calcul ; le guide des conditions de conservation des aliments donne les températures et durées de conservation des produits congelés.