A preservação da integridade do produto na cadeia de abastecimento do retalho contemporâneo envolve técnicas sofisticadas de controlo atmosférico, para além da utilização de matérias-primas de qualidade. O prolongamento dos ciclos de distribuição global cria um ponto de estrangulamento operacional crítico com a exposição de artigos sensíveis aos efeitos nocivos do oxigénio e da humidade. Este guia examina a descarga de azoto, uma norma técnica industrial utilizada na indústria de embalagens para reduzir o risco de deterioração biológica e química. A implementação de uma descarga de azoto é frequentemente a escolha perfeita para a preservação de alimentos devido às medidas de controlo que envolvem o oxigénio e a humidade.

O que é a lavagem com azoto?

A lavagem com azoto continua a ser uma das técnicas mais utilizadas na Embalagem em Atmosfera Modificada (MAP), também conhecida como embalagem em atmosfera. É um processo de embalagem de deslocamento volumétrico, onde o ar ambiente de um recipiente ou saco de alimentos, que é cerca de 21% oxigénio e alguma humidade, é trocado por gás nitrogénio de alta pureza (N₂).

A embalagem com azoto é considerada um método seguro porque o gás é inerte, o que significa que é estável e não reage quimicamente com o produto alimentar ou com o tipo de materiais de embalagem em condições normais de armazenamento. Num contentor atmosférico típico, a presença de oxigénio favorece o crescimento de bactérias aeróbicas, que causam a deterioração dos alimentos. Em termos simples, se um contentor for submetido a um acondicionamento por lavagem com gás nitrogénio, os níveis de oxigénio são reduzidos a um ponto em que as bactérias aeróbias não conseguem sobreviver e a degradação dos alimentos é eliminada.

Não se trata simplesmente de encher um saco com ar, mas sim de uma forma especializada de mapa ativo. Na embalagem profissional, o objetivo é frequentemente definido para níveis de oxigénio residual inferiores a 3% para a maioria das embalagens, com os casos mais precisos, tais como fórmulas para lactentes, a visarem menos de 1%. Para conseguir um prazo de validade prolongado, é necessário implementar um sistema de circuito fechado no qual o gás é injetado e o recipiente é selado numa sequência sincronizada para evitar a reentrada na atmosfera.

Principais vantagens da integração do azoto

Na maior parte dos casos, a utilização de gás nitrogénio justifica-se, uma vez que ajuda a estabilizar física e quimicamente vários produtos, o que, por sua vez, ajuda o fabricante a produzir menos resíduos e dá-lhe uma melhor garantia de qualidade.

• Prevenção da oxidação e do ranço

Para a maioria dos produtos que contêm alguma quantidade de gordura e óleo, a oxidação é a principal razão pela qual o prazo de validade dos alimentos termina prematuramente. Isto acontece como resultado da interação do oxigénio com os lípidos, que por sua vez desencadeia um processo chamado ranço oxidativo, que decompõe os lípidos, resultando em sabores estranhos e odores fétidos. Ao utilizar uma descarga de azoto, é possível colocar uma barreira à oxidação. Isto acontece porque o azoto elimina o oxigénio, pelo que os lípidos permanecem estáveis e os aperitivos que foram fritos recentemente, ou os frutos secos que foram torrados recentemente, podem permanecer durante meses com o mesmo sabor.

• Amortecimento físico e proteção estrutural

Embora a estabilidade química do azoto possa ser uma caraterística apelativa, o seu benefício mecânico exclusivo também depende do recipiente. Nas embalagens flexíveis, o gás nitrogénio infla o recipiente e contraria a compressão externa, criando um efeito de "almofada". Isto é muito importante para tipos de alimentos frágeis como as batatas fritas, onde sem uma camada protetora de gás nitrogénio, os produtos empilhados seriam esmagados mecanicamente.

Para recipientes rígidos, incluindo latas, alumínio ou latas compostas, é injetado gás nitrogénio durante a selagem para manter a pressão interna e evitar o "paneling", em que as paredes de uma lata deslizam forçosamente para o centro. Isto acontece devido à flutuação de pressão durante o arrefecimento e o transporte a grande altitude. Neste caso, o azoto também actua como suporte estrutural para garantir que o consumidor recebe um produto intacto e um prazo de validade superior dos produtos alimentares.

• Conservação das qualidades sensoriais

Para além dos atributos de origem e de embalagem, como a cor e a textura, o valor de mercado dos produtos de qualidade superior, incluindo o café e os frutos exóticos secos, também depende do preço do aroma. O aroma é causado por compostos orgânicos voláteis, que são muito susceptíveis de oxidação. A lavagem com gás nitrogénio é o único método de embalagem que bloqueia estes compostos. Além disso, a lavagem com azoto impede o escurecimento enzimático dos frutos secos. Este facto torna o produto mais apelativo para os consumidores, diminui a probabilidade de devolução do produto e aumenta a confiança dos consumidores.

O processo passo-a-passo da lavagem com azoto nas embalagens

Para conseguir um prazo de validade consistente, a lavagem com azoto tem de ser feita com controlo de precisão e integrada no processo automatizado da fábrica. O fluxo de trabalho na indústria consiste nas seguintes fases:

Aplicações primárias em diferentes categorias de alimentos

Diferentes produtos têm diferentes requisitos biológicos. Saber onde o sistema de descarga de azoto se destaca é fundamental para o sucesso operacional, especialmente no caso de artigos perecíveis.

Melhores aplicações

• Café e chá: Num recipiente, os grãos de café libertam óleos que oxidam rapidamente. A descarga de azoto preserva os delicados óleos aromáticos e evita que o café fique com um sabor "velho". Para as borras de café enlatadas, a deslocação do azoto é a norma da indústria para manter o aroma "acabado de torrar".
• Snack Foods: Produtos como as batatas fritas e os pretzels utilizam o nitrogénio para manter a frescura e também para fornecer uma camada protetora. O gás mantém a textura estaladiça, resiste à humidade e evita que as gorduras fiquem rançosas.
• Leite em pó: Os leites em pó com maior teor de gordura podem ser danificados pela exposição ao oxigénio. Para manter a estabilidade das vitaminas e dos minerais, é necessário um nível de oxigénio residual inferior a 1%. Os leites em pó enlatados, em particular, utilizam métodos de vácuo e lavagem para os manter armazenados durante longos períodos.
• Frutos secos e nozes: Estes produtos alimentares contêm um elevado nível de gorduras insaturadas. Estes frutos secos podem ser conservados sem a utilização de aditivos químicos adicionais, uma vez que o azoto impede a oxidação das gorduras insaturadas, mantendo os frutos secos estaladiços e os frutos com uma cor brilhante.

Que produtos são inadequados para o azoto?

• Frutas e legumes frescos: Estes produtos são compostos por células vivas e necessitam de ser mantidos vivos através da utilização de um nível particularmente baixo de oxigénio. Se forem colocados num ambiente 100% azotado, sofrerão uma fermentação anaeróbica que resultará numa rápida deterioração e na formação de compostos odoríferos.
• Marisco vivo: Tal como os produtos frescos, os moluscos ou peixes vivos necessitam de oxigénio para os seus processos metabólicos. Por conseguinte, a lavagem do produto com azoto resultará na perda do produto.
• Conservas com baixo teor de ácido: Sem outros conservantes como a esterilização a alta temperatura (retortagem), um ambiente puramente anaeróbico (sem oxigénio) pode promover a sobrevivência e o crescimento do agente patogénico mortal, Clostridium botulinum. Por conseguinte, o azoto deve ser utilizado juntamente com processos adequados de segurança alimentar.

Comparação da lavagem com azoto com outros métodos de preservação

Ao avaliar as tecnologias de embalagem, é útil comparar a descarga de azoto com outras normas comuns da indústria.

A lavagem com azoto é geralmente preferida para linhas automatizadas de alta velocidade, onde o aspeto físico da embalagem e a proteção da forma do produto são prioritários.

Como selecionar e integrar eficazmente os sistemas de nitrogénio

A seleção da infraestrutura correta é um compromisso entre as necessidades técnicas e os custos globais de capital.

Factores a considerar na seleção do equipamento

Ao avaliar o equipamento potencial, considere as seguintes diretrizes:

• Residual Alvos de oxigénio: A máquina consegue atingir de forma consistente a percentagem de O2 exigida pela sua indústria?
• Velocidade de produção (CPM): Certifique-se de que o ciclo de lavagem de gás não se torna o ponto de estrangulamento na sua linha de produção.
• Material Compatibilidade: A máquina tem de ser compatível com o tipo de recipientes que está a utilizar, sejam eles de estanho, alumínio, plástico ou papel composto.
• Normas de higiene: Para produtos alimentares e farmacêuticos, a construção do equipamento requer aço inoxidável do tipo #304 ou #316. É importante que os materiais utilizados para fabricar o equipamento sejam resistentes à corrosão e fáceis de higienizar.

Integrar o azoto na sua linha existente

A adição da lavagem com azoto a uma linha já instalada e operacional tem de ser integrada de forma a garantir que não há perda de gás nem degradação da qualidade. A primeira coisa a determinar é a estabilidade do seu fornecimento de gás. Um tanque de reserva pode ser usado para suavizar as lacunas de pressão nos extremos de curto prazo da sua taxa de enchimento. Em seguida, verifique se o seu PLC (Programmable Logic Controller) está configurado para permitir a coordenação de enchimento/costura para sinalizar as janelas de injeção de gás para fechar em coordenação com o curso de selagem. Por último, certifique-se de que instalou um analisador de headspace em linha para medir e monitorizar o teor de oxigénio.

Como a Levapack resolve o problema da precisão

Levapack é especializado nesta sincronização exacta. As nossas máquinas não se limitam a adicionar gás; comandam a atmosfera dentro do seu contentor. Utilizamos uma arquitetura "vacuum-then-fill" - utilizando um design de câmara dupla que extrai fisicamente o oxigénio antes da entrada de uma única molécula de azoto. Atingimos consistentemente níveis de oxigénio residual inferiores a 3% e, em muitos casos, ainda mais baixos.

Construímos estes sistemas com aço inoxidável #304 ou #316 de alta qualidade e ecrãs tácteis PLC de topo, porque uma máquina que se avaria não é uma pechincha, independentemente do preço. Obtém um desempenho de alta velocidade - processando até 30 latas por minuto - com um sistema certificado pelas normas CE, CSA e ISO9001.

Com 14 anos de experiência a apoiar clientes em mais de 36 países, compreendemos que o seu ROI depende de duas coisas: fiabilidade e eficiência do gás. Fornecemos ambas, a um preço que se mantém mais razoável do que o dos nossos concorrentes. Quer esteja a embalar nozes a 15 latas por minuto ou pós com elevado teor de gordura que exigem uma pureza de 99%, integramos a tecnologia para que se possa concentrar no produto e não no oxigénio.

Ainda tem algumas preocupações sobre a descarga de azoto?

É compreensível que as partes interessadas possam estar preocupadas com os novos gases que podem ser introduzidos nos seus ambientes de produção. Seguem-se algumas das preocupações mais comuns, abordadas com fundamentação técnica:

• É seguro para os trabalhadores e consumidores?

O azoto não é tóxico nem inflamável e constitui cerca de 75% do ar que respiramos. Desde que as instalações de produção estejam equipadas com sistemas de ventilação adequados para evitar que o azoto se desloque do ar respirável, trata-se de um método completamente seguro para a indústria alimentar. O consumidor também está seguro, uma vez que o azoto se dissipa na atmosfera quando a embalagem é aberta.

• Afecta o sabor ou o aroma dos alimentos?

Nada, prometemos. Uma vez que o azoto é quimicamente inerte, é tão insípido e inodoro como neutro e não reage com os alimentos a qualquer nível molecular. Pelo contrário, o nitrogénio ajudará a preservar qualquer alimento da oxidação que, de outra forma, poderia alterar o alimento e modificar o seu estado original.

• A embalagem irá expandir-se ou rebentar durante o transporte?

O volume do contentor/saco selado, o chamado "volume de enchimento", é normalmente definido por engenheiros profissionais em relação às altitudes de transporte previstas. Os engenheiros de embalagem podem definir a pressão de injeção de gás para o volume de enchimento de forma a que o selo obtenha proteção suficiente durante o transporte a grande altitude sem que o selo falhe.

Optar pela lavagem com azoto nas suas embalagens é um investimento na qualidade do produto e na estabilidade da cadeia de fornecimento. Ao manipular a dinâmica dos fluidos do gás e ao escolher inteligentemente os sistemas integrados, os engenheiros podem proteger o prazo de validade ideal do seu produto e a marca registada sensorial do mesmo, o que, por sua vez, protege a sua marca.

Gostaria de consultar um especialista para determinar a configuração ideal de lavagem com azoto para o seu tipo específico de material e velocidade de produção? Contactar a Levapack hoje para uma avaliação técnica personalizada.