Utilizarea azotului lichid pentru congelarea rapida a alimentelor este una dintre cele mai intalnite aplicatii ale gazelor in industria alimentara. Congelarea in domeniul alimentar este un pro­ces de conservare utilizat nu numai din motive tehnice legate de distributia produselor alimentare, ci si datorita necesitatilor practice ale societatii moderne care are putin timp de dedicat prepararii alimentelor fiind din ce in ce mai inclinata catre consumul in afara casei (cantine, restaurante, baruri etc.).

Aceste cerinte au condus firmele producatoa­re de alimente catre perfectionarea tehnicilor de con­gelare, cu scopul de a mentine cat mai mult calitatile produsului, atat din punct de ve­de­re organoleptic, cat si nutritional. De aici re­zul­ta importanta noilor tehnologii care permit co­bo­ra­rea rapida a temperaturii la valori mai mici de -18°C in interiorul produsului, astfel incat sa in­hi­be activitatea microorganismelor. De fapt, daca scaderea temperaturii se re­a­li­zea­za lent, se obtine o formare progresiva a cristalelor de gheata (in numar redus si de dimensiuni mari) care pot sa distruga structura celulara a pro­dusului si sa distruga in mod ireparabil tesuturile. Daca, dimpotriva, se ajunge rapid la aceste temperaturi, cristalizarea poate fi evitata prin cre­area unei faze amorfe care favorizeaza stabilitatea produselor pe durata perioadei de pastrare care urmeaza. Metoda cea mai rapida pentru racirea produ­selor alimentare consta in utilizarea azotului li­chid, care intra in contact direct cu alimentul ce ur­meaza a fi congelat. Azotul, componenta prin­ci­pala a atmosferei, este inodor, incolor, insipid si inert si nu are niciun efect daunator asupra ali­men­­telor. La presiune atmosferica azotul lichid se gaseste la temperatura de -196°C, caracte­ris­tica sa principala constand in capacitatea de a ab­sorbi o cantitate ridicata de energie chiar la tem­peratura mai scazuta, permitand randamen­te frigorifice ridicate si coeficienti de transfer de e­nergie mult superioare sistemelor mecanice. Introducerea aparaturilor criogenice pentru congelare in liniile de productie alimentara a adus avantaje calitative si economice indiscutabile si a deschis noi posibilitati; de exemplu, a permis formarea de cruste sau de intarire ri­gi­da superficiala a produselor si a facilitat realizarea operatiunilor automatizate de am­ba­lare. Congelarea cu azot lichid permite: • reducerea pierderilor prin deshidratare sub 0,5% din greutatea produsului; • evitarea distrugerii structurii celulare si superficiale a alimentelor; • mentinerea nealterata a aspectului superficial; • realizarea operatiilor de congelare si depo­zitare in absenta oxigenului; • reducerea semnificativa a costurilor de investitie a instalatiilor de productie. Avantaje ale congelarii cu azot lichid Flexibilitate. Aparatele de congelare crioge­ni­ca sunt extrem de flexibile si sunt capabile sa lucreze cu eficienta ridicata intr-un interval variabil de la 50% la 120% din capacitatea proiectului. Un avantaj al instalatiilor de congelare cu azot lichid sau cu dioxid de carbon solid este dat de posibilitatea de a opera in tot intervalul de temperaturi criogenice. Acest lucru permite obtinerea unor viteze de congelare foarte ridicate. In plus, atingerea temperaturii de lucru in faza de pornire necesita doar cateva minute. Investitii si costuri reduse. Instalarea unui aparat de congelare cu azot lichid necesita o investitie re­dusa de capital, si, in orice caz, incomparabila cu cea necesara pentru o instalatie de congelare traditionala avand aceeasi capacitate de productie. Chiar si intretinerea si curatarea unei aparaturi de congelare criogenica im­pli­ca costuri reduse si nu necesita personal specializat. Tipuri de aparate pentru congelare criogenica Dulap criogenic: este o aparatura conceputa pentru operatiuni discontinue si este destinata utilizatorilor ale caror necesitati de productie nu justifica instalarea unei aparaturi cu functionare continua. Produsul trebuie asezat in tavi pozitionate pe un carucior din otel inoxidabil. Un sistem automatizat regleaza introducerea de azot, in functie de temperatura si de durata ciclurilor do­ri­te. Tunel liniar: este constituit dintr-o camera izolata in care produsul este introdus cu ajutorul unei benzi transportoare in bucla, din otel inoxidabil. In zona de preracire, produsul este acoperit in contracurent, de un flux rece de azot gazos; in zo­na succesiva, are loc o prima congelare su­per­ficiala unde se produce un contact partial intre produs si azotul lichid care, prin vaporizare, preia caldura produsului determinand congelarea rapida a acestuia. In ultima zona, temperatura produsului se omogenizeaza, fiind adusa la valoarea dorita in centru. Tunelul este dotat cu un sistem auto­matizat care regleaza introducerea fluidului criogenic, astfel incat sa mentina in interior tempe­ratura reglata. In plus, sunt prevazute un sistem de reglare a vitezei benzii transportoare si o serie de ventilatoare de omogenizare si aspiratoare pentru extragerea gazelor uzate. Congelator in spirala: este o aparatura compacta care permite obtinerea unor capacitati de productie foarte ridicate ocupand un spatiu ex­trem de redus. Este constituit dintr-o camera izo­la­ta, in care produsul este introdus cu ajutorul unei benzi transportoare, in bucla, din otel inoxi­da­bil, care se deplaseaza in spirala. Azotul lichid este introdus in partea superioara unde, prin va­po­rizare, creeaza o zona de congelare rapida. Cu aju­torul unui sistem de ventilare, ga­ze­le reci sunt in­dreptate catre partea inferioara, unde prera­cesc produsul care intra. Congelatorul in spi­rala este dotat cu un sistem automatizat pentru reglarea temperaturii si a vitezei benzii transportoare. Tunel de imersiune: este sistemul ideal daca spatiul aflat la dispozitie este limitat, atunci cand este necesara o congelare foarte rapida sau se doreste obtinerea unei cruste superficiale. Pro­du­­sul este introdus in tunel cu ajutorul unei benzi transportoare din otel inoxidabil si traverseaza baia de azot lichid. In acest fel crusta superficiala se formeaza instantaneu, in timp ce congelarea in interior necesita durate foarte reduse.