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.

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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.

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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 ou com os alimentos transformados, 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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