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Gas Criogenici E Tecnologie Di Surgelazione

La surgelazione criogenica

 Le basse temperature rallentano la velocità delle reazioni di degradazione enzimatiche e chimiche.

L’abbassamento della temperatura ha un’azione MICROBIOSTATICA: scendendo la temperatura il metabolismo microbico rallenta fino a diventare nullo al raggiungimento dei – 18° C .

Il congelamento è una modalità di conservazione a bassa temperatura con conseguente cristallizzazione dell’acqua e solidificazione del prodotto.

Con il congelamento, oltre all’azione inibente della temperatura, si aggiunge l’ulteriore effetto della DISIDRATAZIONE delle cellule del prodotto, con il passaggio dell’acqua dalla fase liquida alla forma solida (ghiaccio).

Nel processo di congelamento si identificano due fasi:

  • fase di CRISTALLIZZAZIONE = inizia con la comparsa dei primi cristalli di ghiaccio. Questa fase inizia al superamento del Punto Crioscopico, peculiare per ogni alimento. Il punto Igroscopico varia – in genere – tra 0,5° C e -4° C.
  • fase di ACCRESCIMENTO dei cristalli. Il comportamento dei cristalli è molto importante, dal momento che l’acqua – a differenza di quasi tutti gli altri composti – nel passaggio di stato da liquido a solido AUMENTA il proprio volume.

Al termine della congelazione il prodotto viene conservato in un range termico compreso tra -10°C e -18°C.

La cristallizzzazione, quindi, ha un effetto fisico molto importante per la qualità del prodotto alimentare e il suo controllo è determinante per la capacità del processo di garantire elevata qualità finale.
La creazione di cristalli di grandi dimensioni comporta un danneggiamento serio delle membrane cellulari, con la conseguente perdita di potere nutritivo e delle caratteristiche organolettiche per il prodotto scongelato.

Più rapida è la fase di abbattimento della temperatura più numerosi sono i cristalli di acqua che si formano e ridotta è la loro dimensione: l’obiettivo è la creazione di MICROCRISTALLI che garantiscono che, una volta scongelato, il prodotto non ha subito danni e si presenta con le stesse caratteristiche che aveva prima del processo di abbattimento della temperatura.

Il congelamento rapido è generalmente identificato con il termine SURGELAZIONE.

Controllare i tempi della fase di accrescimento è basilare: le tecnologie tradizionali di refrigerazione hanno tempi di abbattimento del gradiente di temperatura molto lungo e, quindi, all’interno della cellula, si formano di cristalli di ghiaccio di grosse dimensioni.

Questa problematica è tanto più importante quanto più la struttura cellulare del prodotto è poco resistente: i prodotti ITTICI sono uno degli esempi più importanti per la dieta umana di prodotto delicato, che richiede accortezza nelal gestione della sua congelazione.

La SURGELAZIONE CRIOGENICA è la soluzione tecnologica per la conservazione di prodotti alimentari, in grado di raggiungere temperature bassissime e in tempi molto brevi (altissima velocità di congelamento).

Per realizzare la surgelazione criogenica si utilizza un fluido criogenico – normalmente anidride carbonica e azoto, in sostituzione dei cicli tradizionali di refrigerazione.

l’azoto per la bassa temperatura di ebollizione
l’anidride carbonica per l’alto calore di sublimazione.

Con l’utilizzo di azoto liquido si può garantire l’assorbimento di 100 kcal/kg di azoto utilizzato.
Di questo freddo, ben la metà (50 kcal/kg) è disponibile a -196°C (temperatura di ebollizione).

L’azoto liquido ha due caratteristiche peculiari che lo rendono ottimale per il processo di surgelazione criogenica:

  1. a pressione ambiente, ha una temperatura di liquefazione pari a – 196°C
  2. è inerte

Utilizzando la surgelazione criogenica con azoto liquido, quindi, è possibile garantire la massima velocità nel processo di congelamento, con la formazione di cristalli di acqua di minime dimensioni.

A differenza della congelazione con frigoriferi meccanici (dove si possono raggiungere temperature dell’ordine di -40°C), l’utilizzo di impianti di surgelazione criogenica ad azoto liquido garantisce di raggiungere e mantenere temperature del prodotto ben al di sotto di -18°C:  in queste condizioni, la proliferazione batterica e tutte le reazioni enzimatiche ad essa correlate rallentano notevolmente, con evidenti benefici anche di Biosicurezza alimentare.

La ridotta disidratazione cellulare, si traduce, dal punto di vista industriale, in un ridotto CALO PESO del prodotto.

La surgelazione criogenia, con azoto liquido, è a bassissimo impatto ambientale in quanto il gas “esausto” rilasciato nell’aria, alla fine del processo, è abbondantemente presente nell’atmosfera terrestre (78% in volume).

Gastec-Vesta mette a disposizione della propria clientela l’esperienza decennale nel settore della criogenia, per identificare le migliori soluzioni.