CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS POR BAJAS TEMPERATURAS
La tecnología alimentaria de conservación por frío se basa
en que dos cuerpos en contacto tienden a igualar su temperatura, pasando energía
del más caliente al más frío. Es decir, la reducción de temperatura de un alimento se
puede conseguir poniéndolo en contacto con sistemas más fríos, que permiten absorber parte
del calor contenido en el alimento.
Las bajas temperaturas tienen un efecto muy significativo
sobre el desarrollo de
microorganismos y las reacciones químicas y enzimáticas,
reducen de modo
considerable su velocidad.
Temperaturas frescas.
• Comprende la zona entre los 15 y los 10 ºC., adecuada para
el almacenamiento de ciertas frutas y hortalizas.
Temperaturas de congelación.
• Siempre situada por debajo del punto de congelación del
agua de los alimentos.
Para almacenar los productos congelados, las cámaras deben
estar por los menos a -
18 ºC y, a veces, más frías.
En la zona térmica que corresponde a la congelación todavía
se pueden encontrar
escasos microorganismos capaces de un posible desarrollo,
aunque siempre a un ritmo
extremadamente lento. De acuerdo a la bibliografía, la
temperatura más baja detectada
para el crecimiento de alguna bacteria es de -18ºC, aunque
ha sido señalado el caso de una levadura que creció a -34ºC.
La aplicación de bajas temperaturas a la conservación de
alimentos ofrece dos
posibilidades bien diferentes, en función de los que se
pretenda conseguir con una
utilización racional del frío y siempre de acuerdo con la
rentabilidad del proceso.
La refrigeración.
• Tecnología de conservación a corto plazo, basada en el
poder estabilizador del
frío frente a las reacciones enzimáticas y al desarrollo
microbiano. El alimento debe ser
mantenido a temperaturas positivas, pero próximas a 0 ºC; la
duración de su vida útil
dependerá tanto de la naturaleza del alimento, como del envase que le proteja.
La ultra congelación.
• Conservación a largo plazo mediante conversión del agua
del alimento en hielo
con gran rapidez y almacenamiento a temperaturas de - 18ºC,
o inferiores.
Cualquiera que sea el método de conservación por bajas
temperaturas aplicadas, se deben
cumplir tres premisas, que el francés Movosin denomino
trípode frigorífico:
Partir de un alimento sano.
Aplicar el frió de modo
inmediato al obtener la materia
prima
No interrumpir la cadena de frió.
SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE FRÍO
Sistema mecánico.
Basado en el uso de máquinas frigoríficas, que la mayoría de
las veces funcionan por
comprensión de un vapor, y se basan en un fenómeno binen
concreto: toda sustancia
en estado líquido necesita recibir calor de su entorno para
poder pasar al estado de
vapor.
Sistema criogenico.
•En las maquinas frigoríficas se hace pasar un fluido
liquido (frigorífero) a través de
un cambiador de calor (evaporador) para que pase vapor a una
temperatura
determinada. Este fluido tomará calor del medio, que en
consecuencia reducirá su
temperatura.
También se utiliza agua, medio en el cual el calor del
alimento se disipa por mecanismos de
convección forzada, a través de la película de agua que
rodea la superficie del alimento. El
contacto del alimento con el agua puede ocurrir por dos
procedimientos diferentes: en forma
de lluvia o por inmersión. Representa un sistema de
enfriamiento que exige una gran potencia
frigorífica, pero es el que consigue mejores coeficientes de
película y produce un
enfriamiento más rápido, sin el riesgo de pérdidas de peso
por desecación. En cambio, si se
tiene el riesgo de ser una fuente posible de contaminación
microbiana.
Tanto si se emplea aire como si se utiliza agua, interviene
la combinación de dos
mecanismos de transferencia de calor cuando se trata de
enfriamiento de alimentos
sólidos.
Mecanismos de transferencia de calor.
Mecanismos de conducción. Mecanismos de convección.
Que lleva el calor desde el Que transmite el calor
interior del alimento hasta desde la superficie del
su superficie alimento hasta su entorno.
Factores que afectan el proceso de conducción y convección
del calor, existen
factores intrínsecos y factores extrínsecos.
Factores intrínsecos.
La naturaleza química del alimento.
La conductividad térmica y el calor específico.
Forma y dimensión del producto
Factores Extrínsecos.
Medio de enfriamiento
Temperatura del medio.
De todos los empleados, el uso de aire como medio de
transferencia de calor (y de frio)
representa el sistema de enfriamiento más corriente. El
calor del alimento se transfiere desde su
superficie hasta el aire, a través de los que se conoce como
capa limite o película de aire que
rodea al alimento, que representa un coeficiente especifico
de transmisión de calor o coeficiente
de película. Para conseguir una mayor homogeneización de la
temperatura y concentración de
gases en el ambiente de las cámaras, estas suelen disponer
de un dispositivo que fuerce la
velocidad de circulación del aire.
También se utiliza agua, medio en el cual el calor del
alimento se disipa por mecanismos de
convección forzada, a través de la película de agua que
rodea la superficie del alimento. El
contacto del alimento con el agua puede ocurrir por dos
procedimientos diferentes: en forma
de lluvia o por inmersión. Representa un sistema de
enfriamiento que exige una gran potencia
frigorífica, pero es el que consigue mejores coeficientes de
película y produce un
enfriamiento más rápido, sin el riesgo de pérdidas de peso
por desecación. En cambio, si se
tiene el riesgo de ser una fuente posible de contaminación
microbiana.
LA REFRIGERACIÓN COMO SISTEMA DE CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS
La refrigeración es un proceso de conservación de alimentos
mediante la aplicación de bajas
temperaturas hasta un nivel suficiente para todas las
partículas del producto que se
encuentren ligeramente por encima del punto de congelación
del agua, sin dar lugar a
fenómenos alterantes.
En todo alimento cabe distinguir tres valores térmicos, que
tienen interés desde el punto de vista
de la aplicación de métodos de conservación por frío.
TEMPERATURA A CRITICA.
Aquella por debajo de la cual comienzan los trastornos
fisiológicos y significa un
parámetro que depende de la naturaleza de cada producto.
Todo proceso de refrigeración se caracteriza por tres
factores que van a ser determinantes del
tiempo en el cual el alimento alcanza la temperatura adecuada.
Por tanto, son factores íntimamente relacionados con los requisitos a exigir a las
instalaciones tecnológicas para que sean más ventajosas.
Factores que son propios de la naturaleza del producto, como
puede ser el calor específico.
Factores que dependen del lote a refrigerar, como el volumen y
la forma.
Factores que dependen del medio de enfriamiento, elegido
como el más conveniente.
tiempo en el cual el alimento alcanza la temperatura adecuada.
Por tanto, son factores íntimamente relacionados con los requisitos a exigir a las
instalaciones tecnológicas para que sean más ventajosas.
Factores que son propios de la naturaleza del producto, como
puede ser el calor específico.
Factores que dependen del lote a refrigerar, como el volumen y
la forma.
Factores que dependen del medio de enfriamiento, elegido
como el más conveniente.
ULTRA CONGELACIÓN COMO SISTEMAS DE CONSERVACIÓN DE
ALIMENTOS
En aquellos casos en los que la refrigeración pierde
eficacia como método de conservación hay
que acudir a la congelación del alimento. En la práctica se
considera una metodología que
supera en utilidad a los demás por sus efectos positivos
sobre la prolongación de la vida útil de
los alimentos.
La congelación es, por tanto, un método de conservación de
los alimentos que va más allá de la
refrigeración y que se basa en los efectos provocados por
las temperaturas inferiores al punto
de congelación del agua contenida en el alimento.
Tiene como objeto transformar en cristales de hielo el
máximo del contenido acuoso, con lo
que se prolonga el periodo de vida útil del alimento al
reducir su valor de actividad del agua.
Con ello se consigue que las moléculas de agua no queden
disponibles para tomar parte de
reacciones químicas, ni para ser utilizadas en el
metabolismo microbiano. Se saben que unos
pocos microorganismos pueden crecer por debajo de 0ºC, de
acuerdo siempre con la naturaleza
del alimento, su contenido en nutrientes, su Ph y, de modo
particular, su disponibilidad de agua.
Por debajo de la temperatura de congelación solo crecen
aquellos que sean capaces de vivir a
niveles reducidos de actividad acuosa. Si a 0ºC la actividad
acuosa vale 1 ,0 cuando la
temperatura baja hasta -20ºC el valor de actividad acuosa se
rebaja a 0,80 y a -50 ºC solamente
es de 0,62.
También se ha observado que, las bajas temperaturas provocan
la muerte de ciertas células
microbianas (sobre todo alrededor de los -4ºC) como consecuencia
de las alteraciones
osmóticas, consecuentes a la formación de cristales de
hielo. Estas alteraciones son más
intensas a -4 ºC que a temperaturas inferiores, porque en
este caso la rapidez con la que se
produce el fenómeno de la congelación no da opción a los
movimientos diferenciales
intrínsecos en el agua.
A pesar de que las temperaturas de congelación paralizan las
actividades metabólicas de los
microorganismos presentes, los alimentos congelados no
permiten un almacenamiento
indefinido, porque siempre resulta posible que continúen las
reacciones puramente químicas,
aunque su cinética sea muy lenta.
EQUIPOS DE CONGELACIÓN
La industria alimentaria aplica para la congelación de sus
alimentos unos equipos o
congeladores, que pueden estar basados en tres sistemas
tecnológicos básicos, que se
distinguen por el medio empleado para conseguir la
transferencia de la energía calorífica: aire,
contacto directo con un medio solido enfriado, inmersión
directa en los fluidos criogénicos.
La elección de uno u otro viene determinada por la
naturaleza del producto, así como por sus
dimensiones externas, su forma, su posible envasado, etc.
CONGELACIÓN POR AIRE
Tecnología que resulta eficaz cuando se emplean equipos
diseñados adecuadamente y pueden
responder a diversas variantes: túneles de congelación,
bandas transportadoras, lechos
fluidificados, etc. Suelen ser los tipos de congeladores más
universales, aunque no siempre
significan la mejor solución para algunos alimentos
determinados.
CONSERVACIÓN POR CONTACTO DIRECTO CON UN MEDIO SOLIDO
ENFRIADO
El alimento puede ser congelado si se coloca en contacto
directo con una superficie metálica,
que se encuentran enfriadas por medio de una sal muera
refrigerante. Las placas se pueden
aplicar de modo estacionario o bien en movimiento, dando
lugar a sistemas de congelación en
continuo. Las salmueras suelen estar integradas por
sustancias criogénicas, de punto de
ebullición muy bajo. Ofrecen buenos rendimientos, con
tiempos cortos para conseguir la
congelación siempre que los productos tengan un espesor que
no supere los 6 cm.
CONGELACIÓN POR INMERSIÓN DIRECTA EN LÍQUIDOS
CRIOGENICOS
El sistema más rápido de congelación de alimentos consiste
en sumergirlos
directamente, envasados o no, en una sustancia criogénica,
porque los líquidos son
mejores conductores del calor que el aire. Presentan ciertas
ventajas: contacto más
intimo entre producto y medio refrigerante, se pueden
congelar unidades
individuales, el contacto del alimento con el aire es menor,
etc. Además, se
consiguen grandes velocidades de congelación, de modo
particular cuando se aplican
en instalaciones de pequeña capacidad. Generalmente,
mantienen mejor la calidad del
producto inicial, siempre que se procure que los productos
friogénicos utilizados no
aporten sabores ni olores anormales.
Las temperaturas que alcanza este refrigerador industrial
son de -18 a – 38 ºC, tiene una
máxima capacidad de refrigeración, tiene una capacidad de
refrigeración de 600 kg por
hora.
CONGELACIÓN POR AIRE
Tecnología que resulta eficaz cuando se emplean equipos
diseñados adecuadamente y pueden
responder a diversas variantes: túneles de congelación,
bandas transportadoras, lechos
fluidificados, etc. Suelen ser los tipos de congeladores más
universales, aunque no siempre
significan la mejor solución para algunos alimentos
determinados.
CONSERVACIÓN POR CONTACTO DIRECTO CON UN MEDIO SOLIDO
ENFRIADO
El alimento puede ser congelado si se coloca en contacto
directo con una superficie metálica,
que se encuentran enfriadas por medio de una sal muera
refrigerante. Las placas se pueden
aplicar de modo estacionario o bien en movimiento, dando
lugar a sistemas de congelación en
continuo. Las salmueras suelen estar integradas por
sustancias criogénicas, de punto de
ebullición muy bajo. Ofrecen buenos rendimientos, con
tiempos cortos para conseguir la
congelación siempre que los productos tengan un espesor que
no supere los 6 cm.
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