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Congelación criogénica: los diferentes gases en criogenia

Para funcionar, las instalaciones de refrigeración (por lo general túneles y armarios criogénicos) requieren gases.
Air Liquide presenta los dos gases empleados en criogenia en la industria alimentaria: el nitrógeno y el dióxido de carbono.

¿Quiere profundizar este tema con nuestros expertos?

¿Cuáles son las características de los gases?

Los gases empleados en criogenia para refrigerar son los denominados “alimentarios”. La calidad de los gases criogénicos de Air Liquide está garantizada por certificaciones como la certificación HACCP para la producción, el almacenamiento, la distribución, y la certificación ISO 22000:2005 y FSSC 22000:2017 - Sistemas de gestión de Inocuidad Alimentaria.

La calidad de los productos, servicios y tecnologías que proporcionamos es un requisito imprescindible que forma parte de un objetivo global de mejora continuada, inherente a nuestra propia cultura y que convierte Air Liquide en la empresa que es: una empresa líder.
Como líder, Air Liquide ha sabido acompañar a la industria agroalimentaria, en el cumplimiento de la legislación, las directivas y las normas alimentarias.


¿Qué gas elegir?

Los gases alimentarios empleados son: el nitrógeno líquido o el dióxido de carbono líquido.

  • El nitrógeno es un gas inerte, presente en la atmósfera al 78%. A través de la filtración del aire con diferentes procesos de compresión-liberación, se obtiene un gas puro y licuado.
     
  • El CO2  también está presente en la atmósfera, pero a concentraciones muy reducidas. Por tanto, es preferible utilizar fuentes concentradas de CO2 (que requieren menos energía). También es posible recuperar, de forma eficaz, el CO2  de industrias con altas tasas de emisión, lo que permite su reutilización (reciclaje). Mediante un proceso similar de filtración y compresión-liberación, se obtiene un CO2  puro y licuado.

Las propiedades físico-químicas de estos dos gases difieren, pero su técnica de conservación es parecida. Estos gases criogenizados se almacenan en forma líquida y a presión en un depósito instalado por Air Liquide en la planta del cliente.
Se transportan en forma líquida hasta el equipo de aplicación. Una vez inyectados en el equipo y en contacto directo con los alimentos (productos cárnicos, productos del mar, aperitivos, fruta y verdura, productos lácteos...), estos gases liberan su energía frigorífica.

No existen grandes diferencias en la instalación; los armarios y túneles pueden equiparse con cualquiera de los dos gases. En función de la localidad, del espacio disponible y de los gases ya presentes en la planta, nuestros expertos sabrán dirigirles hacia la técnica de congelación más adecuada.

 


¿Cuáles son las características técnicas del nitrógeno y del gas carbónico?

El nitrógeno que se utiliza en criogenia tiene que emplearse obligatoriamente en forma líquida. Se almacena en esta forma, entre 1 y 3 bares. El nitrógeno líquido a presión ambiente se utiliza para inyectarse en un equipo. Al transmitir su energía a los productos alimentarios, se transforma, pasando de estado líquido a estado gaseoso.

Al igual que el nitrógeno, el CO2  se almacena en forma líquida. Sin embargo, este gas se mantiene a una presión de alrededor de 20 bar, lo que corresponde a una temperatura de -20°C. Una vez que se encuentra a presión atmosférica en el equipo, el CO2 cambia de estado, por lo que una parte del líquido se transforma en gas y otra en nieve carbónica. Esta nieve producida alcanza una temperatura de -78°C.

 

¿Cuáles son los posibles modos de transferencia del frío?

En función del gas empleado, pueden aplicarse distintos modos de transferencia de energía.


Nitrógeno: Contacto líquido/sólido (Pulverización o Inmersión) y convección.

El nitrógeno líquido puede provocarun enfriamiento o una congelación gracias al contacto directo del líquido/producto. Para realizar este contacto con nitrógeno líquido, el producto puede pulverizarse o sumergirse en esta sustancia criogénica a -196°C. Una vez que pasa a estado gaseoso (siempre a -196 °C), el nitrógeno puede seguir proporcionando frío a los productos. Con ayuda de ventiladores, resulta posible transferir este frío por convección.


CO2 : Contacto sólido-sólido y convección

El CO2  libera cierta cantidad de frío (frigorías) a través principalmente del contacto sólido/producto. El contacto con el CO2  sólido es posible mediante la liberación de CO2  líquido a presión en un equipo a presión atmosférica (armario, túnel u otros). Entonces, el gas cambia de estado y forma nieve carbónica. Esta nieve puede comprimirse y se habla entonces... de barras o de hielo seco. En contacto directo con los alimentos, la nieve transfiere su frío y pasa al estado gaseoso. De la misma forma que el nitrógeno, gracias a ventiladores, es posible recuperar las frigorías todavía presentes en este gas frío.

 

El uso de gases criogénicos permite reducir bastante el tiempo necesario para la refrigeración.
Si busca un gas para sus armarios de refrigeración y congelación rápidos, opte por un gas de calidad, y póngase en contacto con un profesional.

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