سرد کردن با کریوژن

کریوژن ماده سرمازایی است که از طریق تغییر حالت خود از مایع به گاز و یا از جامد به گاز در هنگام تماس با ماده غذایی، گرمای آن را برای تبخیر یا تصعید خود می گیرد و به این ترتیب ماده غذایی را سرد می کند. نیتروژن مایع و دی اکسید کربن (به صورت مایع یا جامد) دو ماده ای هستند که مشخصا برای این منظور از آن ها استفاده می شود، گاز حاصل از آن ها علاوه بر گرفتن گرمای نهان تبخیر و یا تصعید از ماده غذایی گرمای محسوس را نیز برای گرم شدن خود از ۷۸- درجه در مورد کربن دی اکسید و یا ۱۹۶- درجه در مورد نیتروژن مایع جذب می‌کند و به این ترتیب در مجموع هر کیلوگرم دی اکسید کربن ۵۶۵ کیلوژول و هر کیلوگرم نیتروژن مایع ۶۹۰ کیلوژول حرارت از ماده غذایی می گیرد .

عمل سرد کردن ماده غذایی توسط نیتروژن مایع ممکن است در سیستم غیر مداوم و یا مداوم انجام شود.

سیستم غیر مداوم

 در حالت غیر مداوم از محفظه قفسه مانندی که از فولاد ضد زنگ ساخته شده و کاملا عایق کاری گردیده استفاده می شود، در اینجا نیتروژن مایع به داخل محفظه تزریق شده، که فورا به شکل گاز در می آید، این گاز توسط پنکه ای به شکل یکنواختی در محفظه پخش می گردد. در این سیستم درجه حرارت داخل محفظه توسط یک میکروپروسسور کنترل و تنظیم می شود و از این نظر درجه حرارت اولیه ماده غذایی تاثیری بر انجام فرایند سرد کردن ندارند.

سیستم مداوم

در سیستم مداوم، ماده غذایی توسط یک نقاله که سرعت آن قابل تنظیم می باشد به داخل استوانه ای که با زاویه نسبت به افق قرار دارد وارد می شود. قطر استوانه حدود یک متر است و طول آن ممکن است به ده متر برسد،این استوانه به آرامی می گردد و توسط پره هایی که در جدار خود دارد ماده غذایی را از قسمت پایین بر می دارد و در  قسمت بالا رها می کند، به این ترتیب ماده غذایی به خوبی با گاز نیتروژن سردی که درون استوانه وجود دارد در تماس قرار می گیرد. ظرفیت این سیستم برای سبزی ها و گوشت خرد شده به ۳ تن در ساعت می رسد.

کاربرد نیتروژن مایع

امروزه از گاز نیتروژن مایع در کامیون ها، واگن ها و کشتی های حامل مواد غذایی استفاده می شود که سریعا سرمای لازم و مورد نظر را در محیط ایجاد می کند، این کار همچنین باعث دور شدن هوا از محیط می گردد که در مورد بعضی مواد سودمند است .

دی اکسید کربن

دی اکسید کربن ممکن است به صورت های مایع یا جامد که حالت جامد آن یخ خشک نیز نامیده می شود مورد استفاده قرار گیرد، دی اکسید کربن چناچه در حالت مایع در فضای حاکی ماده غذایی  پاشیده شود به صورت ذرات ریز برف مانندی در سطح ماده غذایی ظاهر می گردد که فورا تصعید می شود و از این طریق حرارت ماده غذایی را می گیرد. از این ویژگی دی اکسید کربن در مصارف خاص و ارزشمندی استفاده می شود مثل آغشتن ماده غذایی به ذرات ریز دی اکسید کربن جامد و سپس قرار دادن آن در کارتن برای حمل به نقاط دور دست که در این جریان با تصعید دی اکسید کربن سرمای لازم برای حفظ کیفیت ماده غذایی فراهم می شود. برای سرد کردن با استفاده از دی اکسید کربن ممکن است از سیستم مداوم نیز استفاده شود، در این حالت ، ماده غذایی توسط نقاله مارپیچ مانندی از محفظه ای که در آن دی اکسید کربن پاشیده می گردد عبور داده می شود.

گاز های حاصل از تبخیر دی اکسید کربن مایع و تصعید دی اکسید کربن جامد به ترتیب دارای ۱۳ درصد و ۱۵ درصد آنتالپی (ظرفیت منجمد کننده) ماده اولیه خود هستند، اما گاز حاصل از نیتروژن مایع حاوی ۵۲ درصد آنتالپی نیتروژن مایع است . از این نظر در صورت استفاده از نیتروژن مایع، نیاز به سیستمی برای مهار و استفاده از توان سرمازایی زیاد موجود در گاز نیتروژن به وجود آمده می باشد، در حالیکه در مورد گاز دی اکسید کربن به دلیل میزان کم آنتالپی آن چنین نیازی مطرح نیست . البته در محیطی که این دو گاز وجود دارند باید عمل تهویه بخصوص در مورد دی اکسید کربن صورت بگیرد. زیرا چنانچه میزان دی اکسید کربن (از نظر حجم) از ۰.۵ درصد در محیط تجاوز کند، محیط از جهت سلامتی برای کسانی که در آن مشغول کار هستند نامناسب می شود. باید توجه شود که به دلیل تفاوت زیاد درجه حرارت دی اکسید کربن و نیتروژن ، هنگامی که از دی اکسید کربن استفاده شود احتمال ایجاد شوک سرمایی در ماده غذایی و همچنین وارد آمدن آسیب های سرمایی  بر اندام های کسانی که در ارتباط با این مواد کار می کنند کمتر می باشد.