Qual a diferença entre congelação clássica e congelação criogénica

Explore as diferenças entre a congelação clássica e a congelação criogénica do ponto de vista dos seus diferentes impactos na qualidade dos alimentos e perceba quais os critérios para escolher a melhor tecnologia de frio para a sua produção de alimentos.

Leitura: 4 min

Criogenia alimentar Air Liquide

Para conservar os alimentos, os profissionais da indústria alimentar hesitam frequentemente entre duas tecnologias de frio: frio mecânico e frio criogénico. Cada um tem vantagens distintas relacionadas com diferentes pontos como a temperatura, o tempo de processamento, a adaptabilidade e os custos.

Este artigo compara as duas técnicas, destacando os respectivos impactos na qualidade dos produtos e os aspectos económicos, como meio de o ajudar a escolher a solução mais adequada às suas necessidades específicas para que consiga os melhores resultados.
Descubra como estas tecnologias influenciam a conservação dos alimentos e otimizam os processos de produção.

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Comparação de operações

  • Temperaturas
    Os sistemas de frio mecânico utilizam fluidos refrigerantes a temperaturas que variam entre -30°C e -45°C. Em contrapartida, o frio criogénico é capaz de atingir uma temperatura muito mais baixa, com dióxido de carbono líquido entre -60°C e -78°C, e azoto líquido entre -100°C e -150°C. Esta diferença significativa de temperatura facilita a transferência de calor, especialmente porque o gás criogénico é simultaneamente o fluido refrigerante e o fluído de transferência de calor.
  • Tempo de processamento 
    Graças a uma maior diferença de temperatura e a uma maior quantidade de frigorias, o frio criogénico permite um processamento mais rápido dos alimentos. Este procedimento é particularmente eficaz para reduzir rapidamente a temperatura no centro ou na superfície dos produtos, como no caso da formação de crostas.
  • Adaptabilidade
    O frio criogénico destaca-se pela sua grande flexibilidade, adequada para operações intermitentes, variações de capacidade e tipo de produto. Também permite operações específicas, como a formação de crostas. Por outro lado, o frio mecânico é mais adequado para produção contínua e regular, e presta-se bem a funções relacionadas com a manutenção a frio.
  • Instalação
    As instalações de frio criogénico são menos volumosas. Consistem simplesmente no armazenamento do fluido criogénico, na linha de transferência, no equipamento de ultracongelação e no equipamento de gestão dos gases gerados. Por outro lado, as instalações de frio mecânico exigem unidades frigoríficas maiores, fluidos refrigerantes regulamentados e uma maior potência elétrica.

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Solução Criogenia Alimentar

Comparação de qualidade dos produtos

  • Perda de peso
    A perda de massa dos alimentos, devido à extração de parte da sua água, é um fenómeno comum que ocorre em recintos frios. Graças a um tempo de tratamento mais curto e sob o efeito de uma ventilação menos intensa, o frio criogénico reduz esta perda de água comparativamente ao frio mecânico.
  • Estrutura celular
    O frio mecânico congela lentamente a água dos alimentos na forma de grandes cristais de gelo. Graças à rápida passagem para o ponto de congelação, a congelação rápida do frio criogénico promove a formação de pequenos cristais, minimizando os danos nas membranas celulares. Pelo contrário, a criogenia preserva a estrutura, a coesão, e as qualidades organolépticas e nutricionais dos alimentos.
  • Melhoria geral
    O frio criogénico é ideal para produtos delicados, evitando a aderência de produtos frágeis e facilitando tratamentos posteriores específicos, como fatiamento fino ou descasque.
    Com menor perda de peso e melhor qualidade organolética e nutricional final, um produto tratado com frio criogénico pode assim ser mais valorizado.

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Comparação económica

  • Investimentos
    Os investimentos iniciais para o frio criogénico são menores que para o frio mecânico, reduzindo assim os riscos financeiros, especialmente para novos produtos ou mercados incertos.
  • Custo operacional
    O custo operacional do frio criogénico pode ser maior, principalmente devido ao consumo de fluidos criogénicos como azoto líquido ou dióxido de carbono líquido. Em comparação, o frio mecânico consome mais energia elétrica e água, mas muitas vezes permanece mais económico para produções regulares e em grande escala.
  • Manutenção - Cuidados
    O frio criogénico requer menos manutenção graças a um número reduzido de peças móveis no equipamento. Por outro lado, o frio mecânico requer manutenção regular e gestão de peças sobressalentes bem como fluidos refrigerantes regulamentados.

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Solução Criogenia Alimentar

Que frio escolher?

  • Frio mecânico 
    Adequado para produções em massa regulares com visibilidade a longo prazo, o frio mecânico é caracterizado por baixos custos operacionais, apesar dos elevados investimentos iniciais e da flexibilidade reduzida.
  • Frio criogénico 
    Com menores investimentos iniciais e grande flexibilidade, o frio criogénico é ideal para uma produção média, com volume irregular ou para lançamento de produtos, incluindo amostras de produtos. É particularmente vantajoso para produtos frágeis ou de elevado valor acrescentado.
  • Frio misto
    A combinação das duas técnicas pode oferecer vantagens combinadas, maximizando a flexibilidade e a eficiência dos processos de congelação. Esta combinação permite responder de forma otimizada às necessidades específicas dos fabricantes de alimentos.
    A combinação de frio mecânico e frio criogénico pode ser realizada:
    • quer em série com frio criogénico a montante para o tratamento de produtos frágeis ou “doping”;
    • quer em série com frio criogénico a jusante para criar um multiplicador de fluxo;
    • quer em paralelo para compensar aumentos temporários de produção.

Em conclusão, o frio mecânico e a criogenia são técnicas complementares com inúmeras aplicações que permitem responder da melhor forma às necessidades dos fabricantes em função dos produtos a tratar. Ao entender as vantagens de cada um, é fácil escolher a sua solução de feio para aliar otimização de processos e produtos de alta qualidade.

Tem um projeto de arrefecimento ou congelação e precisa de conselhos sobre como escolher a sua solução de frio? Não hesite em contactar-nos. Os especialistas em criogenia alimentar da Air Liquide fornecer-lhe-ão todas as informações necessárias.

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