Les méthodes actuellement utilisées pour traiter et fabriquer les aliments consistent essentiellement à combiner différents processus afin d'obtenir les qualités et durées de vie souhaitées. À l'exception de la fermentation et de l'ajout d'agents de préservation, ces processus ont surtout un effet purement physique sur la matrice alimentaire.

Avec l'application récente de pression hydrostatique élevée, une nouvelle opportunité est offerte de contrôler efficacement les changements de phases pendant le traitement des aliments à faibles températures. Le projet SAFE ICE, partie intégrante du cinquième programme-cadre, a tenté d'estimer l'impact des nouveaux processus à basse température et haute pression (HPLT) sur les caractères qualitatifs des aliments congelés.

Les travaux de recherche menés à l'Université de Technologie de Berlin ont essentiellement porté sur les effets du traitement sur le matériau cellulaire, notamment les tissus végétaux (tubercules de pommes de terre), les tissus de poissons et les micro-organismes (Listeria innocua). Des échantillons ont été refroidis sous pression en dessous de 0°C, mais conservés à l'état liquide conformément au diagramme de phase correspondant. Une fois la température souhaitée atteinte, la pression a été diminuée, d'où une nucléation quasi immédiate des cristaux de glace dans l'échantillon.

La nucléation uniforme dans l'échantillon, combinée à des délais de transition de phase réduits permet en général de mieux préserver la microstructure des aliments traités et surtout, de diminuer la perte d'exsudat. Mais même si l'utilisation d'une pression élevée ne constitue pas en soi un empêchement, de longs temps de traitement sont néanmoins requis. Par conséquent, avant d'introduire les processus HPLT dans le secteur alimentaire, ces temps doivent auparavant être optimisés.

À cette fin, un modèle empirique a été adapté pour décrire de façon précise les courbes de fonte de différents polymorphes de la glace pour des niveaux de pression allant jusqu'à 400MPa. De plus, la congélation sous pression a fait l'objet d'études afin de mettre au point un modèle permettant le calcul des profiles de température et les points de congélation en fonction de la pression.

Différents états métastables de l'eau (liquide et solide) ont été observés et définis de façon expérimentale en fonction de leur stabilité vis-à-vis du traitement considéré. Par ailleurs, l'impact sur le matériau cellulaire a fait l'objet d'analyses de texture et d'impédance, afin d'évaluer l'état des membranes cellulaires dans l'échantillon après le traitement.

Sur la base des résultats obtenus et compte tenu des principaux critères de traitement, différentes stratégies de traitement alimentaire ont été proposées pour permettre une utilisation efficace des techniques à haute pression.