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Congelação  criogénica: os diferentes gases na criogenia

A Air Liquide apresenta os dois gases utilizados em criogenia na indústria alimentar: o azoto e o dióxido de carbono.
As instalações (geralmente túneis e armários criogénicos) necessitam de gás para funcionar.

Gostaria de saber mais sobre este assunto com os nossos especialistas?

Quais são as características dos gases criogénicos?

Os gases utilizados em criogenia para arrefecimento e congelação são gases denominados “alimentares”.

A qualidade dos gases criogénicos da Air Liquide é garantida por certificações como a certificação ISO 22000, Sistema de Gestão da Segurança Alimentar que garante as boas práticas HACCP para a produção, armazenagem e distribuição dos gases de qualidade alimentar.

A Air Liquide soube antecipar-se e acompanhar as necessidades da  indústria agroalimentar no sentido de cumprir a legislação, as diretivas e as normas alimentares.

 

Que gás escolher?

Os gases alimentares utilizados na criogenia alimentar são: o azoto líquido ou o dióxido de carbono líquido

  • O azoto, N2 é um gás inerte presente na atmosfera a 78%. É através da filtração do ar com diferentes processos de compressão-expansão que se obtém um gás puro e liquefeito.
  • O dióxido de carbono CO2 também está presente na atmosfera mas em concentrações muito baixas, pelo que é preferível recorrer a fontes concentradas em CO2 (menos onerosas do ponto de vista energético). Nomeadamente é possível recuperar, de forma eficaz, o CO2 de indústrias com elevada taxa de emissões, o que permite a sua reutilização (reciclagem). Por um processo similar de filtração e compressões-expansões, obtém-se um CO2 puro e liquefeito.

As propriedades físico-químicas dos dois gases são diferentes, mas a técnica de arrefcimento e ultra-congelação criogénica  são semelhantes. Estes gases criogénicos fornecidos pela Air Liquide no estado líquido e sob pressão são armazenados na instalação do cliente, e canalizados no mesmo estado até ao equipamento de aplicação.

Uma vez injetados no equipamento e em contacto direto com os alimentos (produtos à base de carne, produtos do mar, snacks, frutas e legumes, produtos lácteos, etc.), estes gases libertam toda a sua potência de frio. 

A implementação não apresenta grandes diferenças, os armários e os túneis podem receber qualquer um dos gases. Em função da localização, do espaço disponível, da instalação de gases criogénicos existente no local, os nossos especialistas saberão aconselhá-lo acerca da técnica de congelação mais adequada. 

 

Quais são as características técnicas do azoto e do dióxido de carbono?

O azoto que vai ser utilizado na criogenia terá obrigatoriamente de estar no estado líquido, e será armazenado também neste estado, a uma pressão de entre 1 e 3 bar. O azoto líquido à pressão atmosférica é injetado num equipamento passando assim do estado líquido a gasoso, e no decorrer desta mudança de fase cede a sua energia aos produtos alimentares.

Tal como o azoto, o CO2 está armazenado no estado líquido. Contudo, este gás é mantido a uma pressão de cerca de 20 bar, o que corresponde a uma temperatura de -20°C. Quando passa para a pressão atmosférica no equipamento, o CO2 muda de estado, uma parte transforma-se em gás e a outra parte em neve carbónica. Esta neve assim produzida atinge uma temperatura de -78°C.

 

Quais são os modos possíveis de transferência de frio?

Em função do gás utilizado, podem aplicar-se diferentes modos de transferência de energia. 

Azoto: Contacto líquido/sólido (Pulverização ou Imersão) e convecção

O azoto líquido pode criar um arrefecimento ou a congelação graças a um contacto direto líquido / produto. Para realizar o contacto com o azoto líquido, o produto pode ser pulverizado ou mergulhado neste gás criogénico a -196°C. Depois de passar ao estado gasoso (sempre a -196°C), o azoto pode ainda fornecer frio aos produtos. Com o auxílio de ventiladores, é então possível transferir este frio por convecção. 

 

CO2: Contacto sólido-sólido e convecção

O CO2 vai libertar uma quantidade de frio (frigorias) principalmente por contacto sólido / produto. O contacto com o CO2 sólido é possibilitado pela libertação de CO2 líquido num equipamento à pressão atmosférica (armário, túnel ou outro). O gás muda então de estado e forma neve carbónica. Se for possível comprimir esta neve, poderemos ter pellets ou gelo carbónico. Em contacto direto com os alimentos, a neve vai transferir o seu frio ao passar ao estado gasoso. A exemplo do azoto, graças a ventiladores é possível recuperar as frigorias ainda existentes neste gás frio. 

A utilização de gases criogénicos permite reduzir significativamente a duração da congelação.
Se procura um gás para os seus armários de arrefecimento e congelação rápida, opte por um gás de qualidade, e contacte um profissional. 

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