Techniki utrwalania żywności a także materiałów biologicznych od dawna stanowią bardzo ważny obszar rozwoju technologii chłodniczych, ponieważ pozwalają na administrowanie procesów fizykochemicznych zachodzących w niskich temperaturach. W zależności od użycia stosuje się różne metody obniżania temperatury, które wpływają na strukturę wewnętrzną zamrażanych produktów. Jednym z podejść używanych w przemyśle spożywczym i logistycznym jest szybkie obniżanie temperatury, które ogranicza powstawanie dużych kryształów lodu i w konsekwencji może wpływać na strukturę komórkową produktów.

W tego rodzaju procesach kluczowe znaczenie ma czas ekspozycji oraz intensywność zamiany cieplnej.

W kontekście technologii niskotemperaturowych istotną rolę odgrywa zjawisko szybkiego przechodzenia przez strefę krytycznych temperatur, w której dochodzi do intensywnych przekształceń fazowych wody. Zamrażanie szokowe opiera się na bardzo szybkim odbieraniu ciepła z produktu, co prowadzi do gwałtownego spadku temperatury w relatywnie niezbyt długim czasie. Proces ten różni się od tradycyjnych metod mrożenia przede wszystkim dynamiką chłodzenia oraz sposobem powstawania kryształów lodu wewnątrz struktury materiału. W praktyce znaczy to konieczność stosowania urządzeń o wysokiej wydajności chłodniczej oraz precyzyjnie kontrolowanych parametrów pracy, takich jak przepływ powietrza i temperatura medium chłodzącego.

W zastosowaniach przemysłowych wykorzystywane są specjalistyczne urządzenia, które umożliwiają realizację tego procesu w sposób powtarzalny i testowany. Komory szokowego mrożenia stanowią przykład technologii, w której produkty poddawane są intensywnemu działaniu niskiej temperatury przy jednoczesnym wymuszeniu cyrkulacji powietrza. Dzięki temu możliwe jest równomierne odprowadzanie ciepła z całej powierzchni, co wpływa na jednorodność procesu chłodzenia. W współzależności od konstrukcji urządzenia mogą różnić się one wielkością, sposobem załadunku oraz zakresem regulacji parametrów pracy, co daje możliwość na implementację ich do różnorakich typów produktów i procesów technologicznych.

Zastosowanie tego rodzaju metod wiąże się również z analizą zjawisk fizycznych zachodzących w materiale w trakcie szybkiego obniżania temperatury. Struktura wewnętrzna produktów ulega zmianom w zależności od szybkości przejścia przez punkt krystalizacji, co może wpływać na ich właściwości po rozmrożeniu. Istotne znaczenie ma także równowaga wśród efektywnością procesu a zużyciem energii, ponieważ intensywne chłodzenie wymaga odpowiednich zasobów technicznych. W efekcie technologie powiązane z szybkim mrożeniem stanowią obszar łączący zagadnienia inżynierii cieplnej, fizyki materiałowej a także organizacji procesów przemysłowych.

Zobacz: schładzanie borówki.