thumb|270px|Evaporadores inundados para amoníaco en cámara de refrigeración para frutas. Un cámara frigorífica (o simplemente frigorífico) es un recinto industrial estatal o privado dotado de instalaciones de frío artificial, que se destina a conservar alimentos u otros productos para su posterior comercialización, que se descompondrían a temperatura ambiente.
El producto agrícola (fruta y hortalizas) es en su gran mayoría perecedero. Después de la cosecha sigue un proceso llamado comúnmente respiración durante el cual los azúcares se combinan con el oxígeno del aire produciendo anhídrido carbónico y agua y despidiendo calor, hasta llegar a la completa maduración del fruto. Al mismo tiempo, los microorganismos que están presentes en los frutos a temperatura ambiente, se alimentan y reproducen a un ritmo exponencial, a medida que se acerca la maduración, destruyendo los tejidos. Se comprobó que si se mantiene el producto cosechado a temperatura menor que la del ambiente, se consigue alargar el período de maduración un tiempo que varía desde 3-4 días hasta 6-8 meses, de acuerdo a la especie y a la variedad.
La carne de animales (bovinos, porcinos, peces, aves) después de sacrificados no siguen ningún proceso natural salvo el ataque de microorganismos que, a temperatura ambiente, atacan los tejidos. La carne deja de ser comestible en 2-3 días. También en este caso, manteniendo la carne a temperaturas bajas, el proceso de deterioro se puede evitar y así consumir la carne varios meses después del sacrificio.
La posibilidad de ofrecer fruta y carne durante un período más largo tiene una importancia alimenticia y económica muy grande. Para ello se almacenan los productos en cuartos frigoríficos a temperatura apropiada que permite ofrecerlo al consumidor mucho tiempo después de la cosecha. Hay tablas que indican a qué temperatura y humedad relativa y cuál es el tiempo máximo que es necesario mantener cada uno antes de enviarlos al mercado.
Ciclo frigorífico de un aparato Desde la prehistoria, el ser humano sabía hacer fuego y calentar, entregar calorías a frutas y hortalizas, pero enfriar, retirar calorías, lo aprendió hace poco tiempo. El físico francés Sadi Carnot en los años 20 del , estudiando la máquina de vapor que Watt había creado en poco tiempo atrás en Inglaterra, desarrolló teorías que fueron la base de la Termodinámica y planteó las fórmulas de la máquina frigorífica. Posteriormente otros físicos hicieron ensayos de máquinas cada vez más perfeccionados y probando diferentes gases hasta que recién a fines del se construyeron los primeros frigoríficos. En 1928 se comenzó con la fabricación en masa de refrigeradoras domésticas y luego camiones, vagones de tren y barcos frigoríficos.
Equipo de refrigeración
thumb|220px|Compresores de tornillo para amoníaco.thumb|220px|Condensadores industriales enfriados por aire para R22.thumb|220px|Equipo autónomo de respiración para planta de amoníaco.right|thumb|220px|Sala de recepción de planta frigoríficathumb|220px|Sala de máquinas industrial demediana capacidad para R22.El equipo de refrigeración comprende un compresor de gas movido por un motor eléctrico, un intercambiador de calor con un caño en forma de zigzag llamado condensador, otro con caño en forma de serpentín llamado evaporador y una válvula de expansión, todos interconectados por caños de cobre formando un circuito cerrado. En el interior de la cañería se introduce el gas refrigerante por medio de una válvula. El compresor y el condensador están fuera de la cámara frigorífica mientras que la válvula de expansión y el evaporador dentro de la cámara, generalmente sobre el marco de la puerta de entrada. Al trabajar el compresor eleva la presión del gas que llega caliente de la cámara por las calorías que tomó de los productos almacenados. Cuando el gas llega a los valores de presión y temperatura previstas le corresponde al gas pasar por el condensador a la fase líquida emitiendo calor latente de fusión. El condensador está provisto de aletas que transmiten el calor que pasa por las paredes del caño al aire. Si es necesario se instala un sistema de lluvia de agua en circuito cerrado que ayuda a disipar el calor. El largo del serpentín está calculado para que el gas licuado salga del condensador a temperatura ambiente. Pasa entonces por la válvula de expansión, ya en el interior de la cámara, y pierde presión. Al llegar al evaporador el gas esta frío y sin presión. le corresponde volver a su estado gaseoso. Necesita calor latente de evaporación. Este lo toma del caño de cobre que por ello se enfría y este a su vez toma calor del aire. Con ayuda de un ventilador se establece una corriente de aire caliente de la cámara que pasa por el serpentín del evaporador entregando calorías del aire y de los productos almacenados. El gas llega caliente al compresor completando el circuito. El proceso continúa enfriando el aire y los productos almacenados hasta que la temperatura llega a +/-1 °C más baja que la fijada. Un termostato cierra la válvula de expansión y un presostato cierra la corriente del compresor. Pasado un tiempo la temperatura sube por el calor que pasa por las paredes y por la apertura de la puerta de la cámara. Cuando llega a +/-1 °C más alta que la fijada se abre la válvula y la corriente. El ciclo vuelve a trabajar.
Desde fines del se usaba amoníaco como gas refrigerante, pero es tóxico y por lo tanto peligroso cuando hay pérdidas de gas. En los años 70 del se lo remplazó por gas de la familia de los cloro-flúor-carbono CFC llamados comercialmente Freón o R11. Hace unos años se descubrió que estos gases son unos los principales causantes del agujero de la capa de ozono, y desde entonces se busca un reemplazante que tenga las mismas características que el Freón pero que se descomponga antes de llegar a la capa de ozono. Una de las alternativas que ha tomado más fuerza curiosamente es el CO2 y parte de una patente de Alexander Twining de 1850. Su uso hasta 1940 fue común pero decayó en favor de los gases anteriormente mencionados. Como consecuencia de la observación del agujero de ozono la comunidad internacional se planteó de nuevo su uso y tras ensayos se plantearon dosis de concentración y de régimen de trabajo óptimos que han hecho de este sistema una clara alternativa comercial.
En el ínterin se sigue usando gases de la misma familia pero que son menos dañinos. En instalaciones grandes con personal de control, se sigue usando amoníaco, también denominado R717.
Como dato histórico, podemos añadir que la demanda de cámaras frigoríficas para la industria y a nivel particular se disparó después de la Segunda Guerra Mundial , por la importante necesidad de mantener alimentos en condiciones óptimas.
Planta frigorífica
El edificio de la planta tiene piso, paredes y techo recubiertos con varias capas de material plástico aislante y entre ellas una chapa metálica para impedir la filtración de humedad (vapor de agua). El edificio incluye: Cámaras a un costado o a los dos de un corredor. Cada una con una puerta de cierre hermético manual o automática por la cual entran y salen los productos a enfriar. Para facilitar la circulación del aire frío que llega del evaporador ubicado encima del marco de la puerta se debe dejar libre 50 cm de la parte superior y 10 cm de las paredes. Los frutos que llegan de la cosecha pueden venir en cajones estibados o en cajas sobre palés (o pallets) cargados hasta una altura de 1,80 m las cajas vienen en pallets de 1,20 x 1,00 m que se estiban hasta una altura de 1,80 m. Hay diferentes modelos de cajas y diferentes medidas y modelos de palés incluso con armazones para aumentar la estabilidad. En el caso de palés sin refuerzos no es posible montar más que 3 pisos. Los cuartos tendrán una altura de 6,50 m y el montacargas debe tener un mástil capaz de acomodar 3 pisos de palés. Cuando se planifica para 2 pisos, tendrá una altura de 4,50 m. Corredor: No tiene evaporador. La temperatura reinante es intermedia entre la del exterior y la de los cuartos. El frío lo recibe por las paredes de los cuartos y a través de las puertas cuando se abren para sacar o introducir frutos. El ancho del corredor debe permitir una fila de palés o cajones preparados para entregar un pedido o en espera de introducir mercadería, y a la vez el movimiento del montacargas e incluso la posibilidad de girar 90° para entrar a las cámaras. Sobre el marco de las puertas hay termómetros, higrómetros y campanas de alarma para cuando la temperatura del cuarto sube más de lo fijado. Sala de máquinas incluye: compresor y su motor eléctrico condensador con ventilador para enfriarlo (cabe señalar que no siempre se encuentra al interior de la sala de máquinas debido a que debe liberar gran cantidad de calor, conforme la magnitud de la instalación) generador y compresor de emergencia capaz de mantener la temperatura reinante en los cuartos en caso de falla del equipo o de la corriente o desperfecto del compresor tablero de mandos de la maquinaria y la iluminación Oficinas, vestuario y depósito de repuestos.
El frigorífico es una actividad de capital intensivo. El servicio a la inversión en edificio, aislamiento, instalaciones y maquinaria suma el 50% de los gastos. Otros gastos fijos (personal de mantenimiento y vigilancia, impuestos) suman 15%. Los gastos variables son sólo el 35%. El inversor debe asegurarse la ocupación de las cuartos.
Hay ventajas de escala : los costos del metro cúbico de cuarto frío disminuyen con el tamaño de las instalaciones.
Frigorífico de frutas y hortalizas
Para sacar el mayor provecho del almacenamiento en el frigorífico de frutas y hortalizas, hay que realizar correctamente operaciones previas en la cosecha y post cosecha, a saber:
Cosecha El fruto debe ser cosechado al comenzar el período de maduración para que le quede, después de enfriado, el tiempo necesario para el empaque y las etapas de comercialización y al consumidor le llegue días antes de la completa maduración.
Durante la cosecha se debe evitar que el fruto reciba golpes. En fincas grandes el cosechador deposita el fruto en una bolsa de tela que lleva adherida a la cintura. Cuando está llena vuelca el contenido en cajones, situados entre las filas de los árboles, que pueden contener 300-400 kg de fruta. También es posible que el cosechador deposite el fruto unidad por unidad a los cajones evitando así golpes irreversibles ocasionados muchas veces por las bolsas.
Los cajones que en el pasado eran de madera y ahora generalmente de plástico, son de diferentes medidas. Un modelo es de 1,60 x 1,05 m y 0,60 m de alto y otro 1,12 x 1,12 m y 0,80 m de alto, y tienen patas que encajan en el marco superior de un cajón inferior formando estibas. Un tractor, que tiene montado a la toma de fuerza hidráulica un aplique que lo transforma en un montacargas elevador, lo transporta a un camión y este al patio techado del frigorífico. En fincas pequeñas el cosechador lleva una caja de plástico para 20 kg. Cuando la llena, la lleva a un techado formando estibas y un camión las transporta al frigorífico. El daño a los tejidos por golpes o caídas no se notan en el momento pero el tejido dañado es atacado por bacterias y al poco tiempo se pudre, lo que daña a los frutos que están en la cercanía. En otros casos aparecen manchas en la piel.
Parámetros Cuatro parámetros determinan el comportamiento del fruto en el frigorífico: Temperatura, humedad relativa, tiempo de almacenamiento y si es climáticos o no. Se dan tablas con valores de temperatura y humedad relativa que deben reinar en el cuarto y el tiempo que es posible mantener a frutas y hortalizas. Los valores son aproximados, ya que varían con la variedad y el clima de la región.
Temperatura