A cadeia de abastecimento global de produção alimentar tem como objetivo manter a integridade dos produtos alimentares desde o ponto de fabrico até que os alimentos cheguem ao consumidor. Os produtos alimentares podem sofrer danos estruturais e existe um risco significativo de deterioração dos alimentos devido à oxidação e ao crescimento microbiano. Os fabricantes de alimentos também têm de se defender contra os danos à reputação da sua marca e o impacto ambiental dos resíduos alimentares causados por estes processos não controlados. Os riscos nas áreas acima mencionadas levaram à adoção do azoto (N₂) nas estratégias de conservação de alimentos. O nitrogénio é um gás de embalagem que compreende cerca de 78% da atmosfera da Terra. Neste artigo, discutimos a utilização do azoto no processamento e conservação de alimentos e o seu importante papel na embalagem de alimentos.

O que é o azoto?

O azoto gasoso é um dos muitos gases que constituem a nossa atmosfera. É incolor, inodoro e insípido, o que, de um modo geral, significa que é inativo. O sucesso do nitrogénio na embalagem de alimentos deve-se ao facto de não introduzir novos ingredientes nos alimentos, mas eliminar a presença de oxigénio (O₂). Embora o oxigénio seja essencial para a vida humana, ele inicia processos que levam à degradação dos alimentos. Fá-lo estabelecendo uma base para o crescimento de bactérias aeróbias, e desencadeia reacções oxidativas e a destruição de componentes alimentares como óleos, gorduras e outros compostos aromáticos.

O azoto é um recurso natural, abundante e rentável. Ao contrário dos conservantes químicos que alteram o estatuto de rótulo limpo de um produto, o azoto actua como uma "proteção interna" mecânica. O azoto é utilizado numa variedade de situações, desde grandes silos a sacos de dose única. Remove o oxigénio e preserva um estado vazio, que congela biologicamente um produto alimentar. O azoto é também uma superfície alimentar segura e não interage com os alimentos, mantendo a elevada qualidade e o prazo de validade dos produtos alimentares sem aditivos artificiais.

Funções-chave do azoto na produção alimentar moderna

Na indústria alimentar, o azoto é utilizado para o controlo atmosférico para garantir a segurança e manter a qualidade dos alimentos. Ao manipular a quantidade de gás nitrogénio que envolve um produto, um fabricante pode controlar a taxa e a extensão da deterioração, bem como a estabilidade física da embalagem.

Porque é que o azoto é essencial para a segurança alimentar

• Anti-oxidação (prevenção da rancidificação): A destruição dos lípidos por oxidação é uma grande ameaça para alimentos como os frutos secos, os aperitivos e os lacticínios em pó, que contêm óleo e gordura. Isto é causado pelo oxigénio que, quando reage com os lípidos utilizados, cria peróxidos que resultam em odores e sabores estranhos (ranço). Ao utilizar um sistema de embalagem de azoto para deslocar o oxigénio atmosférico, o caminho para a oxidação é cortado e a composição nutricional e o sabor do produto são preservados durante um longo período de tempo.
• Inibição de microrganismos aeróbicos: A maior parte dos bolores e bactérias associados à deterioração são aeróbicos e necessitam de oxigénio para sobreviver e multiplicar-se. O ambiente para estes micróbios é tornado hostil pelo azoto na aplicação dos alimentos, o que reduz o nível de oxigénio residual (RO) para menos de 1-2%. Este método de conservação é menos dependente de antimicrobianos químicos e cumpre as normas de boas práticas de fabrico para a saúde pública.
• Integridade estrutural e proteção física: Nas embalagens flexíveis, o azoto tem uma dupla função. Para além das suas vantagens químicas, actua como uma "almofada de gás". Ao formar uma pressão positiva interna (o "efeito almofada"), o nitrogénio comprime e protege os produtos frágeis, como as batatas fritas, as bolachas e os frutos secos, da rutura mecânica durante a paletização, o transporte e o manuseamento no retalho. Isto assegura que o consumidor recebe o produto intacto e não com detritos.

Instantâneo das aplicações de azoto em toda a indústria

O quadro seguinte resume as diferentes áreas de utilização do azoto no ciclo industrial dos alimentos:

Processamento de alimentos: Tendências avançadas na infusão de azoto

A aplicação do nitrogénio ultrapassou a simples preservação para a inovação de produtos. As últimas tendências de processamento utilizam o azoto para influenciar positivamente os atributos sensoriais dos alimentos e bebidas.

A utilização de azoto na indústria das bebidas está a tornar-se muito mais comum. Os exemplos incluem com infusão de azoto café frio (chamado nitro) e algumas cervejas. Em comparação com o dióxido de carbono (CO₂), o nitrogénio é menos solúvel em água e não produz a mesma sensação de aspereza na língua. Enquanto o CO₂ cria uma carbonatação agressiva, o azoto cria bolhas mais pequenas que suavizam a bebida e produzem uma textura mais cremosa e aveludada. No café, a utilização de nitrogénio ajuda a diminuir o amargor e a acidez do café, e também ajuda a preservar os óleos do café, mantendo a bebida fresca durante mais tempo.

A segunda tendência é o congelamento ou moagem criogénica. Quando a pimenta preta, a canela ou as sementes de linhaça são moídas utilizando métodos tradicionais, o calor criado pela moagem pode resultar na perda de alguns dos óleos essenciais que dão às especiarias o seu sabor e aroma. Ao utilizar nitrogénio líquido durante o processo de moagem, os óleos são preservados e o produto final é mais potente e de alta qualidade.

Conservação de alimentos: Garantir a segurança e a pureza no armazenamento a granel

O processo de fabrico de alimentos em grande escala envolve a gestão cuidadosa e segura de grandes quantidades de matérias-primas. A segurança e a integridade do sistema a granel são preservadas pela utilização de azoto.

Armazenamento em atmosfera controlada (CA): O azoto é aplicado no armazenamento CA de alimentos frescos, como frutas e legumes, para prolongar o tempo de armazenamento. Ao aumentar o azoto e diminuir o oxigénio, a respiração dos produtos é efetivamente "hibernada". Isto permite o armazenamento de produtos como maçãs e pêras durante vários meses, preservando a sua crocância e qualidade nutricional. Este facto separa grandemente as colheitas da sua disponibilidade no mercado.

Prevenção de explosões de poeiras: A indústria alimentar tem uma grande preocupação de segurança relativamente à utilização de produtos alimentares em pó, como a farinha, o açúcar e o cacau, devido à possibilidade de explosões de pó. O pó orgânico pode tornar-se muito inflamável e explosivo se for suspenso no ar e misturado com a quantidade certa de oxigénio. Com uma atmosfera de nitrogénio nos sistemas de transporte pneumático, o gás de transporte é nitrogénio em vez de ar comprimido. Isto cria um ambiente inerte e elimina a parte oxidante do triângulo do fogo, reduzindo assim o risco de estática, faíscas ou explosões por fricção para garantir a segurança das instalações e do pessoal.

Embalagem de alimentos: Tecnologias de embalagem de nitrogénio e seleção de equipamento

O fabricante esforça-se por maximizar o prazo de validade dos produtos alimentares; a seleção das formas mais eficazes de os embalar torna-se crítica. Depende da sensibilidade da embalagem, do tipo de recipiente e dos níveis de oxigénio residual desejados.

Tecnologias de base para a lavagem com azoto em embalagens

Tecnologia de embalagem de nitrogénio industrial assume normalmente uma de duas formas mecânicas:

• Lavagem contínua com azoto (vedação de fluxo): Este tipo de embalagem é normalmente utilizado com máquinas verticais ou horizontais de formar-fechar-selar (VFFS/HFFS). À medida que os sacos são enchidos com o produto, é continuamente injetado azoto para substituir o oxigénio antes de as barras de selagem a quente fecharem a película. Este processo é muito rápido e é ideal para o embalamento a alta velocidade de snacks e vários alimentos.
• Vácuo Enchimento de gás (pré-evacuação): Esta técnica é utilizada na selagem de alta precisão da selagem de latas a vácuo ou da selagem de tabuleiros. A máquina efectua inicialmente um vácuo para eliminar a maior parte do ar no recipiente, incluindo nos poros do produto. Em seguida, a máquina reintroduz azoto no recipiente e sela-o. Esta técnica atinge um nível de oxigénio residual mais baixo do que a lavagem contínua e é a norma para produtos mais sensíveis, como fórmulas para lactentes ou produtos à base de carne que possam ter humidade presente.

Melhores tipos de alimentos para Embalagem em Atmosfera Modificada (MAP)

Para garantir uma compreensão abrangente dos requisitos técnicos para diferentes categorias de produtos, a tabela seguinte mapeia os tipos de alimentos comuns aos seus riscos específicos de degradação e o papel estratégico do Azoto na mitigação desses riscos. Esta matriz serve como uma ferramenta de tomada de decisão para determinar a tecnologia de selagem apropriada e os níveis de precisão do gás.

Comparação da descarga de azoto com métodos alternativos

No contexto do controlo atmosférico, os fabricantes devem avaliar a deslocação mecânica do gás em relação aos aditivos químicos.

• Nitrogénio vs. Puro Vácuo: Embora a embalagem a vácuo "sugue" o oxigénio, também faz com que a embalagem fique colapsada. Isto é um não difícil para produtos frágeis. O nitrogénio mantém a forma da embalagem enquanto fornece pouco oxigénio, tal como o vácuo.
• Absorvedores de azoto e de oxigénio: As saquetas de absorvente são um custo operacional recorrente. Uma máquina de lavagem de azoto é um investimento único, tem um custo operacional mais baixo e é mais adequada para a automatização a alta velocidade do que um absorvedor de oxigénio.

Critérios para a seleção de equipamento de embalagem de elevado desempenho

Os peritos técnicos analisam as máquinas de selagem de nitrogénio com base nos três pilares de desempenho que influenciam diretamente o retorno do investimento (ROI):

1. Eficiência de utilização do gás: As máquinas de alta qualidade utilizam válvulas solenóides de precisão e sensores de fluxo de gás. As máquinas ineficientes desperdiçam uma quantidade significativa de azoto durante o ciclo de lavagem. Uma máquina que consegue atingir um nível de RO <1% com um consumo mínimo de gás reduz significativamente o custo operacional das recargas de tanques de nitrogénio.
2. Selo Consistência e Integridade: A vedação é o que torna a atmosfera inerte. Os melhores sistemas podem selar totalmente as câmaras a diferentes temperaturas e, em seguida, aplicar pressão e tempo de permanência para selar. Se um vedante tiver micro-fugas, permitirá a fuga de azoto e a entrada de oxigénio, tornando o processo inútil.
3. Gás Fonte e integração de tanques: A máquina deve manter uma integração fiável com as garrafas de gás ou os tanques a granel. Isto deve incluir reguladores de pressão e sistemas de monitorização, que sinalizam o operador quando a pressão do gás é baixa para garantir que não são libertadas embalagens não lavadas da linha de produção.

Selecionar o parceiro certo de selagem de nitrogénio para o sucesso

A integração do azoto na embalagem de alimentos é um problema de engenharia complicado. É mais do que apenas envolver uma única máquina de selagem. Requer uma compreensão de como a fonte de gás, a regulação da pressão e a matriz de selagem mecânica interagem. Nesta perspetiva, a integração de parcerias com fabricantes de equipamento é um bom ponto de partida. O fabricante tem de compreender os requisitos específicos do produto - quer se trate de um snack frágil que requer uma descarga suave ou de um pó enlatado que requer um ciclo de enchimento de gás de vácuo profundo.

Em LevapackDesde a nossa fundação em 2008, dedicámos mais de 14 anos a dominar este equilíbrio. Desde a nossa fundação em 2008, evoluímos para um fabricante de primeira linha especializado em equipamento de embalagem-especialmente no domínio das embalagens para conservas - que faz a ponte entre a frescura de laboratório e a produção industrial de alta velocidade.

Compreendemos que o prazo de validade do seu produto depende de pormenores invisíveis, e é por isso que as nossas máquinas utilizam uma câmara de vácuo de alta precisão para reduzir o oxigénio residual para menos de 3% - um padrão de preservação que a simples utilização de nitrogénio não consegue atingir. Para garantir que esta precisão sobrevive aos rigores do seu chão de fábrica, construímos cada máquina com aço inoxidável #304/#316 de qualidade alimentar e componentes PLC de classe mundial, com garantia de um desempenho fiável de 0-45°C ao abrigo das rigorosas normas CE e ISO9001. Quer necessite de uma solução flexível para lotes artesanais ou de uma linha automatizada de alta velocidade para grandes volumes, a nossa equipa de I&D fornece soluções personalizadas e orientadas para o retorno do investimento.

Porquê apostar na frescura? Faça uma parceria com especialistas que dão prioridade aos seus lucros. Vamos discutir a sua linha de produção hoje.