Levensmiddelen snel en geleidelijk afkoelen is een belangrijke stap om de voedselveiligheid, de voedingskwaliteit en de uiterlijke kenmerken van een product te behouden gedurende een langere periode.
Bij een temperatuur onder 4°C stopt de microbiologische activiteit van de ziekteverwekkende en gifproducerende kiemen waardoor zij zich niet meer ontwikkelen en bijgevolg bederf tegengegaan.
De microbiologische activiteit neemt exponentieel af, naarmate de temperatuur daalt.
Tijdens het invriezen zal het water aanwezig in het product omgezet worden in ijs. Bij langzaam invriezen ontstaan grotere ijskristallen die de celwanden beschadigen. Dit veroorzaakt een verlies aan aroma's, vocht en voedingsstoffen. Naast snel invriezen is geleidelijk invriezen ook uiterst belangrijk. Plotse en grote temperatuursverschillen leiden tot spanningen waardoor scheurvorming in het productoppervlak optreedt.

Voordelen van koelen en vriezen met CO₂

• Geen scheurvorming aan het productoppervlak
  De temperatuur van CO₂ (-78,5°C) is voldoende laag om de juiste warmteoverdracht te realiseren, waardoor het product snel, maar geleidelijk en uniform gekoeld wordt.
• Lagere koel- en vriestijden dan de mechanische methodes waardoor de productiesnelheid opgedreven kan worden.
• Betere voedselkwaliteit door kleinere kristalvorming en bijgevolg behoud van aroma's en voedingsstoffen. Secundaire infectie van de levensmiddelen wordt vermeden door het bacteriostatisch effect van CO₂.
• Betere voedselpresentatie. CO₂ verdrijft zuurstof waardoor oxidatie van de levensmiddelen vermeden wordt. Door de snelle afkoeling wordt de kleur behouden en is de krimp beperkt.
• Beperkt gewichtsverlies nl. max. 0,2% t.o.v. 5% bij gebruik van de mechanische vriesmethodes en bijgevolg een meeropbrengst per kg.
• Laat geen restproduct achter. De fijne CO₂-sneeuw sublimeert naar gas, waardoor er geen restproduct achterblijft zoals bijvoorbeeld bij waterijs.
• Energiebesparende methode. Het gebruik van CO₂ als koelmedium is slechts 12,5% energiegerelateerd t.o.v. 100% bij de mechanische vriesmethodes (100% elektriciteit) en 50% bij stikstof (elektriciteit vereist voor de lucht-separatie-unit en het vloeibaar maken van het gas).
  

• Vooral bij een batchproces is cryogeen vriezen met CO₂ zeer energiebesparend t.o.v. de mechanische vriezers doordat de vriezer stilgezet wordt eens het product bevroren is. Het opnieuw opstarten vraagt slechts enkele minuten. De mechanische vriezers zullen daarentegen volcontinu draaien.
  Oppervlaktebevriezing wordt bijvoorbeeld gebruikt bij fijne vleeswaren. De buitenkant van het vlees wordt bevroren waardoor het vlees gemakkelijk te versnijden is met een minimaal verlies en drip beperkt wordt.
• Individually Quick Freezing (IQF) wordt gebruikt om kleinere voedingsmiddelen individueel in te vriezen en aldus het product portioneerbaar te maken. Bij deze methode kan het product eveneens zeer uniform gecoat worden met een laagje saus of kruiden. Deze methode wordt voornamelijk gebruikt voor het maken van kant-en-klare maaltijden, geraspte kaas, vleesballetjes, groenten, aardappelproducten, ...
• Volledig bevriezen van voedingsmiddelen bijvoorbeeld bake-off producten, kant-en-klare maaltijden, ....
• Cryogene vermaling is een proces waarbij het product bevroren wordt. Door het bevriezen wordt het product brosser en kan het gemakkelijker vermaald worden. De klassieke vermaling veroorzaakt extreme opwarming waardoor bepaalde voedingsstoffen verdampen of smelten. Cryogeen vermalen voorkomt smaak-, aroma en maalverlies en laat een regelmatigere vermaling toe. Deze techniek wordt bijvoorbeeld gebruikt bij het vermalen van kruiden, vlees, poeders, ...
• Cryogeen koelen wordt gebruikt om het productieproces te versnellen. Voorbeelden zijn het koelen van gebak, beslag, deeg en bloem; het koelen van het voedingsmiddel met het oog op onmiddellijke verpakking; het koelen van multi-layer-producten; subcooling om een topping aan te brengen op ijs, ...