Vai al contenuto 
Le caratteristiche dell’azoto
Lo respiriamo costantemente, è il gas più abbondante presente nell’aria: l’azoto è un gas che costituisce circa il 78% dell’atmosfera terrestre e, nonostante la sua abbondanza, l’azoto atmosferico è inerte e non partecipa direttamente ai processi biologici. Tuttavia, è un elemento importantissimo per la vita in quanto componente di molecole fondamentali come proteine, acidi nucleici e clorofilla.
Essendo chimicamente non reattivo, l’azoto non si combina facilmente con gli altri elementi, cosa che lo rende estremamente utile in tantissime applicazioni industriali.
Ecco un breve elenco delle sue caratteristiche:
• Come abbiamo appena sottolineato, l’azoto è inerte, ossia non reagisce con la maggior parte delle sostanze, prevenendo così la formazione di composti indesiderati.
• Alla temperatura di -195,8°C, l’azoto si liquefa, diventando un efficace agente refrigerante.
• Essendo particolarmente abbondante nell’atmosfera, l’azoto è facilmente disponibile e relativamente economico da produrre.
Azoto: le diverse applicazioni industriali
Grazie alle sue proprietà chimiche e fisiche uniche, l’azoto trova impiego in una vasta gamma di settori industriali. Questo gas inerte così abbondante è fondamentale per molteplici applicazioni che richiedono, per esempio, un ambiente privo di ossigeno e reazioni chimiche controllate.
• L’industria chimica, ad esempio, sfrutta l’azoto per creare atmosfere inerti durante le reazioni chimiche. Questo è cruciale per prevenire reazioni indesiderate con l’ossigeno, che potrebbero compromettere la qualità del prodotto finale o addirittura causare situazioni pericolose.
• Nel settore dell’elettronica, l’azoto viene utilizzato per proteggere i componenti durante la produzione. Le proprietà dell’azoto, infatti, aiutano a prevenire l’ossidazione e la contaminazione dei circuiti e dei dispositivi elettronici, garantendo una maggiore longevità e affidabilità dei prodotti finiti.
• Nell’industria metallurgica l’azoto può essere utilizzato nei trattamenti termici dei metalli. L’azoto migliora le proprietà meccaniche dei metalli, come durezza e resistenza, mediante processi come la nitrurazione. Questo trattamento superficiale arricchisce lo strato esterno del metallo creando una superficie dura e resistente all’usura.
• In medicina, invece, l’azoto liquido è un alleato prezioso nella crioterapia, una tecnica utilizzata per trattare diverse condizioni mediche. La crioterapia sfrutta le bassissime temperature dell’azoto liquido per congelare e distruggere tessuti anomali, come verruche, lesioni cutanee e altre patologie dermatologiche.
L’azoto nell’industria alimentare
Gli esempi citati rappresentano solo una parte delle numerose applicazioni dell’azoto nelle industrie moderne. L’industria alimentare, infatti, sfrutta le proprietà uniche dell’azoto in tantissimi processi che hanno l’obiettivo di migliorare la qualità e la conservazione dei prodotti.
All’interno del settore alimenti e bevande, l’azoto viene utilizzato principalmente:
• per il congelamento rapido degli alimenti, preservandone le proprietà organolettiche;
• per creare atmosfere protettive in grado di estendere la shelf life degli alimenti.
Criogenia alimentare
L’azoto liquido è ampiamente utilizzato nell’industria alimentare per la criogenia, un processo noto come IQF (Individual Quick Freezing), che consiste nel congelamento rapido degli alimenti a temperature estremamente basse.
Questo metodo offre diversi vantaggi, tra cui la preservazione delle proprietà nutritive, perché il congelamento rapido impedisce la formazione di cristalli di ghiaccio di dimensioni eccessive che potrebbero danneggiare le cellule degli alimenti. Inoltre, gli alimenti surgelati mantengono una consistenza e un gusto simili a quelli freschi, grazie alla rapidità del processo di congelamento.
In sintesi, l’utilizzo dell’azoto liquido per la surgelazione offre alcuni vantaggi specifici rispetto ai metodi tradizionali di congelamento:
• Rapidità: la surgelazione criogenica è molto più veloce dei metodi convenzionali, riducendo il tempo necessario per portare gli alimenti alla temperatura di conservazione.
• Qualità del prodotto: la formazione di cristalli di ghiaccio di piccole dimensioni mantiene intatte le pareti cellulari degli alimenti, evitando la perdita di liquidi e nutrienti.
• Efficienza energetica: l’azoto liquido consente un consumo energetico ridotto rispetto ai sistemi di refrigerazione tradizionali, perché il processo di congelamento è molto più rapido ed efficiente.
Per sfruttare al meglio le proprietà dell’azoto liquido, l’industria alimentare utilizza vari sistemi di congelamento criogenico. Questi includono tunnel criogenici, armadi e surgelatori a spirale, ciascuno progettato per ottimizzare il processo di congelamento per diversi tipi di prodotti e quantità.
Questi sistemi avanzati garantiscono una qualità superiore dei prodotti surgelati e migliorano anche l’efficienza di processo, riducendo i costi complessivi. La scelta del sistema di congelamento dipende dalle specifiche esigenze di produzione, dal tipo di prodotto e dalle dimensioni del lotto, per garantire che ogni alimento venga trattato nel modo più adeguato.
Azoto per il confezionamento
Un’altra applicazione fondamentale dell’azoto nell’industria alimentare è il confezionamento in atmosfera protettiva. Questo processo, noto anche come MAP (Modified Atmosphere Packaging), prevede l’uso di miscele di gas (in cui l’azoto è spesso il componente principale) per sostituire l’aria all’interno dei contenitori alimentari. L’obiettivo è ridurre il deterioramento degli alimenti e prolungarne la conservazione.
• Prolungamento della shelf life: l’azoto riduce la presenza di ossigeno, rallentando i processi di ossidazione e proliferazione batterica.
• Mantenimento della freschezza: gli alimenti conservati in atmosfera protettiva mantengono il loro colore, gusto e consistenza originali per un periodo più lungo.
• Riduzione degli sprechi: la maggiore durata degli alimenti confezionati in atmosfera modificata contribuisce a ridurre gli sprechi alimentari.
Altri usi dell’azoto nell’industria alimentare
Oltre ai suoi ruoli principali nella criogenia e nel confezionamento, l’azoto trova impiego in una varietà di altre applicazioni specifiche nell’industria alimentare. Queste applicazioni sfruttano altre proprietà uniche dell’azoto per migliorare la qualità, la conservazione e la sicurezza dei prodotti alimentari, offrendo soluzioni innovative ai problemi più comuni del settore:
• Rimescolamento di liquidi densi: l’azoto può essere utilizzato per rimescolare liquidi densi, come i succhi di frutta, perché è in grado di separare efficacemente i componenti solidi dai liquidi. Questo processo aiuta a ottenere una miscela omogenea, migliorando la qualità del prodotto finale e garantendo una consistenza uniforme.
• Conservazione di prodotti liquidi: per prevenire l’ossidazione e il degrado all’interno di liquidi alimentari, l’azoto viene utilizzato per ridurre la quantità di ossigeno disciolto. Questo è particolarmente importante per prodotti come olio e succhi di frutta, dove l’ossidazione può compromettere sapore, colore e valori nutritivi.
• Aumento del volume di creme e spume: un’altra applicazione interessante dell’azoto consiste nell’aumento del volume e nell’alleggerimento della consistenza di creme, spume e mousse. L’azoto, infatti, può essere utilizzato come agente aerante, creando una texture più soffice e voluminosa nei prodotti.
I servizi di Nippon Gases nel settore degli alimenti e delle bevande
Nippon Gases, uno dei leader mondiali nella produzione e fornitura di gas industriali, propone numerose soluzioni innovative per il settore alimentare. Grazie al costante impegno in ricerca e sviluppo, Nippon Gases è un partner essenziale per le aziende alimentari che desiderano ottimizzare i processi produttivi e migliorare la qualità dei loro prodotti.
