Le principe de la congélation cryogénique repose principalement sur la transformation de phase et les effets thermiques des substances à différentes températures. Plus précisément, lorsque la température d’une substance passe en dessous de son point de congélation, le mouvement thermique des molécules ralentit considérablement et l’espacement entre les molécules augmente progressivement, ce qui favorise la transformation de la substance de l’état liquide à l’état solide, c’est-à-dire la formation de cristaux congelés. Ces cristaux congelés continuent de croître pendant le processus de congélation et finissent par former une structure solide complète.
Dans ce processus, les molécules d’eau sont fixées à des endroits spécifiques dans l’espace, ce qui permet de préserver la matière à long terme. Cette fixation permet non seulement de conserver la qualité originale de la substance, mais aussi d’empêcher efficacement l’activité des micro-organismes, prolongeant ainsi la durée de conservation de la substance.
En outre, la congélation cryogénique implique des processus thermodynamiques et de conduction thermique complexes. Avec un système de refroidissement efficace, la température de la substance peut être rapidement réduite à la plage de basses températures souhaitée, ce qui permet une congélation rapide. Cette congélation rapide permet de réduire la formation de cristaux de glace et de préserver la structure et le goût d’origine de la substance.
En général, le principe de la congélation cryogénique est d’assurer la conservation à long terme des substances en abaissant leur température de manière à ce qu’elles subissent un changement de phase et forment des cristaux congelés. Ce processus implique plusieurs phénomènes physiques et chimiques tels que la conduction de la chaleur, la transition de phase et la thermodynamique.