La surgelazione criogenica è una delle principali tecniche di conservazione degli alimenti, consente di mantenere integre nel tempo le proprietà organolettiche e di freschezza. In sostanza, rallentando i principali processi enzimatici del cibo, il deterioramento decelera.
I benefici del surgelamento sono evidenti, in particolare nell’efficientamento dei vari passaggi della filiera agroalimentare della catena del freddo, riducendo gli scarti, migliorando la sicurezza e contribuendo ad esaltare le qualità nutritive degli alimenti, portando non solo vantaggi economici, ma anche una soluzione concreta per ridurre gli sprechi alimentari.
Negli anni, la ricerca nel campo della conservazione alimentare ha permesso di individuare modalità innovative per attuare il processo di surgelazione. La surgelazione criogenica ne è un esempio pratico, si tratta di una delle più sofisticate tecniche proposte da SIAD, il gruppo chimico italiano specializzato nella produzione di gas alimentari e nella fornitura degli impianti e servizi connessi.
In questo articolo approfondiamo cosa significa esattamente surgelare gli alimenti, a quanti gradi avviene la surgelazione e, in particolare, come funziona la surgelazione criogenica e con quali sistemi e impianti è possibile realizzarla.
La surgelazione criogenica (o criosurgelazione): in che cosa consiste e cos’è la criogenia alimentare
La surgelazione criogenica (o criosurgelazione) è il processo di abbassamento della temperatura dell’alimento fino al raggiungimento di -18°C al cuore del prodotto. In particolare, questo processo di asportazione del calore, permette il passaggio dallo stato liquido allo stato solido dell’acqua contenuta.
Più rapida è questa fase, tanto sarà migliore la qualità dell’alimento surgelato, questo perché la velocità del processo permette di ridurre la formazione di macrocristalli responsabili della rottura delle membrane cellulari e della perdita di liquidi.
Difatti, la principale applicazione della surgelazione criogenica è proprio relativa all’industria alimentare, per questo si parla di criogenia alimentare.
La surgelazione criogenica sfrutta le caratteristiche dell’azoto liquido e dell’anidride carbonica (CO2) liquida e questo grande potere refrigerante dei due gas riduce notevolmente i tempi di surgelazione (a differenza della tradizionale metodologia meccanica) e permette un migliore mantenimento delle proprietà nutrizionali.
Inoltre, a basse temperature, la proliferazione batterica e tutte le reazioni enzimatiche correlate si bloccano: le proteine più fragili restano integre e la sicurezza alimentare trae notevoli benefici.
Surgelazione criogenica e Surgelazione meccanica: differenze
Quindi, la principale differenza tra surgelazione criogenica e surgelazione meccanica sta proprio nella velocità con cui avviene il passaggio di stato dell’acqua. Utilizzando liquidi criogenici (fino a -196°C) si ha un processo più veloce rispetto alle frigorie meccaniche (fino a -48°C), ottenendo quindi un prodotto surgelato con meno macrocristalli e una ridotta perdita di liquidi.
Surgelazione criogenica: tutti i vantaggi
La surgelazione criogenica è una soluzione molto vantaggiosa per conservare correttamente gli alimenti, portando benefici sia alla qualità del prodotto, sia all’efficienza dei processi produttivi.
In particolare, la surgelazione criogenica:
- Mantiene la temperatura costante e uniforme
- Preserva il gusto e la qualità del prodotto
- Aumenta la conservazione del prodotto
- Riduce il calo del peso del prodotto surgelato
- Migliora l’efficienza produttiva
- Assicura risparmio e riduzione costi
- Garantisce contenuti interventi di manutenzione e la pulizia
- È flessibile consentendo molteplici applicazioni
- È ecosostenibile
Impianti di surgelazione: quali sono i migliori sistemi di surgelazione?
Gli impianti di surgelazione proposti da SIAD rispondono ognuno alle differenti esigenze della filiera alimentare garantendo diversi vantaggi:
- Temperature costanti e uniformi
- Preservazione dell’aroma e della qualità del prodotto
- Il prodotto uniformemente congelato rimane flessibile per facilitarne il trasporto
- Lavorazione in linea continua
- Elevata capacità produttiva ed efficace trasferimento del calore per un risparmio di tempo
- Ottimizzazione nell’utilizzo dello spazio pavimentato
- Semplicità di funzionamento, manutenzione e pulizia
Ecco le principali soluzioni.
Armadi criogenici
Questo sistema è particolarmente vantaggioso nelle operazioni discontinue o batch. Gli alimenti vengono introdotti nell’armadio di lavorazione in carrelli in acciaio inossidabile composti da piastre, griglie, vassoi o contenitori, a seconda del tipo di alimento da surgelare. Un sistema automatico regola l’immissione dell’azoto, in base alla temperatura e alla durata del ciclo.
Gli armadi di surgelazione SIAD hanno una sonda per la temperatura, con la quale si può monitorare il tasso di riduzione del freddo, e quindi mantenere costante la temperatura interna all’armadio costante. Grazie alle ventole interne e agli efficienti sistemi di raffreddamento, gli armadi frigoriferi raffreddano rapidamente gli alimenti.
I vantaggi di questo sistema sono:
- Capacità produttiva ottimizzata
- Raffreddamento rapido
- Tutela le proprietà nutrizionali dell’alimento
- Basso ingombro
- Pulizia e manutenzione agevolate
- Bassi costi di gestione
Surgelatori criogenici a spirale (o spirali di surgelazione)
Una spirale di surgelazione è in grado di raffreddare rapidamente, surgelare e indurire una vasta gamma di alimenti in maniera uniforme grazie a un particolare ventilatore che riduce le variazioni di temperatura e garantisce un congelamento indifferenziato. Inoltre, le opzioni di controllo del sistema permettono di variare le quantità di prodotto da surgelare.
Il nastro trasportatore si sviluppa in verticale, ottimizzando lo spazio necessario, con il risultato di ottenere ottimi risultati con il minimo ingombro.
I surgelatori criogenici a spirale (o spirali di raffreddamento per alimenti) sono l’impianto ideale per grandi produzioni di:
- Pezzi di carne e parti di pollame (impianto di surgelazione carne)
- Prodotti da forno
- Polpette
- Filetti di pesce
- Primi piatti di carne
- Pasta
- Pizza
I vantaggi garantiti da questo impianto sono diversi: in primis la versatilità, con la possibilità di regolare le temperature in base alle esigenze dell’alimento da lavorare, ma anche l’efficienza, dato che l’azoto liquido entra direttamente a contatto con il prodotto e genera un trasferimento del calore ottimale e uniforme, e in ultimo la capacità di automazione del processo, infatti l’impianto equilibra in maniera automatica il vapore all’ingresso e all’uscita del nastro, ottimizzandone la prestazione.
Tunnel di surgelazione (o tunnel criogenici di surgelazione)
I tunnel di surgelazione garantiscono una progettazione modulare. Nel caso di surgelazioni di piccole quantità si può incrementare progressivamente la capacità produttiva, mentre per elevate quantità è possibile trattare rapidamente o raffreddare una vasta gamma di prodotti.
Ogni congelatore a tunnel è dotato di ventilatori interni che fanno ricircolare azoto o CO2 allo stato liquido come agenti refrigeranti all’estremità e sul fondo del prodotto.
Mentre il prodotto si muove nel sistema su un nastro trasportatore continuo, il liquido criogenico lo urta ad alta velocità ottenendo un elevato trasferimento di calore. Le temperature criogeniche possono arrivare fino a -195.56°C, con la temperatura interna del congelatore che può raggiungere i -90°C.
Similmente, nel caso di lavorazioni in linea risultano favorevoli il raffreddamento modulare, il funzionamento automatico e la facilità di pulizia e manutenzione.
I tunnel criogenici ad azoto liquido o anidride carbonica liquida sono particolarmente adatti alla surgelazione di:
- Polpette
- Primi piatti pronti
- Focaccine
- Patatine fritte
- Pizze
- Ravioli
Surgelatori a tamburo
I sistemi di surgelazione a tamburo congelano efficacemente i prodotti alimentari a una temperatura uniforme e, ruotando, tengono separati i singoli pezzi.
Sono maggiormente utilizzati nell’industria della verdura e del pesce allo scopo di effettuare un trattamento rapido, accurato e uniforme, che mantiene l’integrità, l’aroma e la consistenza del prodotto. Peraltro, dopo questo processo di surgelazione, l’alimento è già pronto per la spedizione o per il trasferimento ad altre lavorazioni.
Principali caratteristiche del surgelatore a tamburo:
- Raffreddamento e precongelamento del prodotto
- Installazione rapida
- Struttura in acciaio inossidabile saldata
- Esposizione su tutte le superfici del prodotto
- Surgelazione di prodotti di piccole dimensioni
Processi di surgelazione: glassatura, crusting e altre modalità
Ai sistemi sopra descritti, si aggiungono altri processi di surgelazione:
- Criomeccanica: combina i processi criogenici e meccanici. I primi consentono un’efficace surgelazione e un indurimento superficiale, mentre i secondi completano l’abbattimento della temperatura. La surgelazione criogenica preraffredda l’alimento, asportandone il calore e sigillandolo dall’umidità.
- IQF (Individual Quick Freezing): consente la surgelazione di singoli pezzi; pertanto, è adatta al surgelamento di prodotti di piccola pezzatura, come frutti di bosco, mozzarelle, ecc.
- A immersione: utilizza impianti con nastro trasportatore che passa attraverso un “bagno” di azoto liquido. Regolando il tempo di immersione, è possibile variare la percentuale di prodotto surgelato.
Inoltre, i sistemi SIAD sono idonei a tecniche di surgelazione parziale: la glassatura e il crusting.
- La glassatura è utilizzata per creare una barriera protettiva contro le contaminazioni, riducendo fenomeni come la disidratazione e l’imbrunimento. È indicata per prodotti cremosi per stabilizzare la forma.
- La crostatura criogenica (crusting) consente una surgelazione superficiale del prodotto. È particolarmente utilizzata nei prodotti freschi come la carne, per le fasi di confezionamento e porzionatura permettendo la riduzione significativa degli scarti
Grazie all’esperienza e alla competenza di tecnici specializzati, SIAD fornisce gas e liquidi criogenici, applicazioni e soluzioni tecnologiche all’avanguardia, a tutela della qualità del prodotto e della produttività.
Inoltre, assicura massima flessibilità nell’individuazione del sistema di surgelazione più adatto e il supporto di tecnici specializzati per la consulenza sui processi produttivi, oltre alla costante assistenza tecnica e manutenzioni programmate.
Approfondisci la nostra offerta o per saperne di più scrivi a: foodandbeverage@siad.eu.
