Applicazioni della criogenia nel settore alimentare

Scopri in questo articolo le applicazioni della criogenia nell'industria agroalimentare.

Comprendere la criogenia

La criogenia si basa sull'uso di fluidi criogenici, principalmente l'azoto liquido (N₂) e il diossido di carbonio (CO₂), per raggiungere temperature estremamente basse. 

• L'azoto liquido, ad esempio, viene stoccato ad una temperatura di -196°C: vaporizza al contatto con gli alimenti, assorbe una grande quantità di calore, portando così il sistema a un rapido raffreddamento. Questo processo prevede l'evaporazione del fluido criogenico, che si trasforma da liquido a gas.
• Il diossido di carbonio viene utilizzato sotto forma di neve carbonica: sublima direttamente dallo stato solido, a -78,5°C, a gas, fornendo un  raffreddamento rapido senza transizione allo stato liquido. 

Questa tecnica permette di raffreddare o surgelare gli alimenti in pochi minuti, preservandone così le qualità organolettiche e nutrizionali. 

Raffreddare e controllare la temperatura degli alimenti

Durante la lavorazione, gli alimenti sono soggetti a crescita microbica. Spesso è necessario un raffreddamento rapido o il mantenimento della temperatura per garantire la sicurezza alimentare dei prodotti. 
Il raffreddamento consiste nel ridurre rapidamente la temperatura di un prodotto a temperatura tra 0°C e +4°C. Viene generalmente effettuato con attrezzature idonee (armadi, tunnel). 
Il controllo della temperatura,utilizza  il fluido criogenico nelle macchine di lavorazione e compensa l'aumento di temperatura dei prodotti durante la loro trasformazione: macinazione, affettatura, impastatura, formatura, etc. 
Esempi: carne macinata, hamburger, impasti per prodotti da forno
Queste applicazioni vengono implementate con la criogenia in diversi settori industriali, garantendo una produzione regolare e controllata.

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Crostatura superficiale

La crostatura consiste in un rapido abbassamento della temperatura sulla superficie del prodotto, fino al punto di surgelazione. 
Questa tecnica facilita il lavoro dei produttori laddove la morbidezza del prodotto non permetta una sua agile gestione (per un’affettatura precisa, per esempio), evita il cambiamento di forma prima del confezionamento (per torte da pasticceria o per il confezionamento in skin package), evita la perdita di acqua prima della surgelazione criogenica o ancora, favorisce il mantenimento della qualità del prodotto. 
Questo metodo è particolarmente efficace anche per i prodotti fragili che richiedono una manipolazione delicata. Mantiene l'integrità dei prodotti facilitando le operazioni di trasformazione.

Surgelazione rapida di alimenti fragili

La surgelazione criogenica consiste nell'azione di abbassare la temperatura di un prodotto al di sotto di -18°C il più rapidamente possibile in modo da garantire il mantenimento delle sue proprietà organolettiche e qualità iniziali. 
Questa “surgelazione rapida” con azoto liquido o CO₂ offre una velocità di surgelazione molto elevata, fornisce una qualità superiore ai prodotti e migliora così il loro appeal commerciale, rispondendo alle attuali esigenze di consumo.
I prodotti surgelati sono già da tempo adottati dai consumatori di tutti i paesi e restano un importante trend economico. Che siano lavorati o meno questi prodotti fanno tutti parte del nostro consumo quotidiano. Secondo il SIAL (Salone Internazionale degli Alimenti), il mercato degli alimenti surgelati rappresenta quasi 340 miliardi di dollari nel 2023 a livello globale ed è prevista una crescita di oltre il 5% annuo nei prossimi anni. 
L'azoto o la CO₂ liquidi sono potenti mezzi per produrre freddo e consentono di surgelare la maggior parte dei prodotti alimentari.

• Caso speciale di surgelazione di singoli prodotti
  I piccoli prodotti alimenti surgelati come il formaggio a cubetti, la carne trita, i gamberetti, la pancetta, ecc. vengono trattati individualmente in apposite apparecchiature criogeniche al fine di surgelarli e mantenerli separati (IQF, Individual Quick Frozen).
  Questa tecnica consente di ridurre le perdite e ottimizzare la qualità dei singoli prodotti surgelati.

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Vantaggi della criogenia nell'industria alimentare

La criogenia è la soluzione chiave per realizzare nuovi prodotti, ottimizzare la produzione ma anche ridurre i costi. 
Il processo offre infatti numerosi vantaggi economici:

• Le apparecchiature funzionanti con fluidi criogenici offrono tempi di residenza brevi, sono compatte e occupano poco spazio a terra. 
• Adattandosi ad ampi intervalli di flusso, offrono una flessibilità nella produzione consentendo di lanciare un nuovo prodotto, ampliarlo o adattarlo alle variazioni stagionali.
• I dispositivi criogenici (tunnel criogenici) sono di una grande semplicità di progettazione e realizzazione e di conseguenza, l'affidabilità degli impianti genera costi di investimento contenuti.

La criogenia alimentare svolge un ruolo cruciale nell’industria agroalimentare. Utilizzando tecniche di raffreddamento criogenico rapido, i produttori del settore possono mantenere la qualità degli alimenti, ottenere una significativa riduzione dei costi di produzione e allo stesso tempo aumentare la propria efficienza. 
Hai delle domande sulle applicazioni della criogenia nei vari settori alimentari? Il nostro team di esperti in criogenia alimentare è a tua disposizione. Non esitare a contattarci.