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Dr. Carlos Enrique Ochoa Velasco
REFRIGERACIÓN Método suave de conservación con pocos cambios en
las propiedades sensoriales, nutricionales y otros atributos en los alimentos.
Reducción de temperatura por debajo de la mínima para el crecimiento microbiano para prolongar el tiempo de duplicación de los MO.
Historia de la Refrigeración de Alimentos
• Prehistoria – uso de cuevas y hielo • Antigüo Egipto – Refrigeración y elaboración de hielo • China: 1000 AC – Cosecha de hielo • Harrison: Máquina de hielo (1860), • Primeras exportaciones de carne congelada (1873) • Dupont: Descubrimiento de los CFC’s (1940)
Refrigeración • Frena las trasformaciones enzimáticas y
microbiológicas
• En alimentos frescos retarda la respiración
• Se refiere a utilizar temperaturas por arriba del punto de congelación
• La mayoría de los patógenos no crecen a temperaturas de refrigeración. Pero algunos pueden sobrevivir como Listeria monocytogenes.
Factores que determinan la vida útil de un alimento FRESCO en refrigeración
• Tipo y variedad
• Parte anatómica
• Condiciones de recolección (daños físicos, contaminación por MO, grado de maduración)
• Temperatura de transporte y humedad relativa de almacenamiento
Factores que determinan la vida útil de un alimento FRESCO en refrigeración
• La refrigeración debe empezar después de la cosecha y/o sacrificio.
• Algunas frutas y vegetales así como la carne son metabólicamente activas después de la cosecha y/o sacrificio
• Generan calor de respiración, mediante la conversión de metabolitos de una forma a otra
REFRIGERACIÓN
Se logra eliminando el calor sensible del alimento, como el generado por su actividad respiratoria.
El calor de respiración se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
C6H12O6 + 6O2 6H2O + 2.835x106 J/Kmol de C6H1206
REFRIGERACIÓN Las aplicaciones se han divido en 4 categorías generales.
Refrigeración domestica
Refrigeración comercial
Refrigeración industrial
Refrigeración marina y de transportación
REFRIGERACIÓN La refrigeración domestica está limitada
principalmente a refrigeradores y congeladores domésticos.
La refrigeración comercial son unidades de refrigeración en establecimientos comerciales para su venta al menudeo, restaurantes, hoteles e instituciones que se dedican al almacenamiento, exhibición procesamiento y a la distribución de alimentos de todo tipo
REFRIGERACIÓN La refrigeración industrial generalmente requiere de
un técnico encargado algunas aplicaciones típicas son plantas de hielo, empacadoras de carne, cervecerías, lecherías y plantas industriales
La refrigeración marina y de transportación. Esta se refiere al almacenamiento en los barcos, furgones refrigerados y trailers
Almacenes para refrigeración Estos pueden ser divididos en tres categorías generales
De corto tiempo o almacén temporal
De largo tiempo
Almacén congelador
Almacenes para refrigeración En los almacenes de corto y largo tiempo el producto
es almacenado y enfriado a una temperatura arriba de su punto de congelación, en el almacén congelador se habla de temperaturas de -18 a – 40°C .
Los almacenes temporales están asociados para venta a menudeo y generalmente se utilizan a tiempos de uno a 7 días.
Almacenes para refrigeración Los de largo tiempo son utilizados por mayoristas y
varia de 7 a 10 días, dependiendo también del producto.
Condiciones en las bodegas
Las condiciones optimas de almacenamiento depende de la naturaleza de cada producto, periodo de tiempo y si del producto esta empacado o no (ver tablas 109 a 1012)
Almacenes para refrigeración Temperatura del almacén
El efecto de una temperatura de almacenamiento incorrecta trae como consecuencia una baja en la calidad del producto y un tiempo más corto de almacenamiento y se puede dar las llamadas enfermedades por frio.
Ejemplos: frutas cítricas, plátanos, apio, cebollas, papas, etc…
Almacenes para refrigeración Humedad y movimiento de aire
El almacenamiento de los todos los alimentos expuestos a descomponerse estando en su estado natural sin empaque requiere de un control estricto de la temperatura, humedad y movimientos de aire.
Una de las principales causas de deterioro es la deshidratación del producto por evaporación.
Almacenes para refrigeración En frutas y vegetales trae como consecuencia un
marchitamiento y arrugamiento, perdidas en peso como en contenido vitamínico.
Las condiciones ideales serian de 100% de humedad relativa con aire estancado. Sin embargo, esto tendría un crecimiento acelerado de hongos y bacterias.
Almacenes para refrigeración Almacenamiento de productos diversos y mezclados
Sabemos que es antieconómico tener refrigeradores para cada producto, a menos que se tengan que almacenar grandes cantidades.
Lo primero puede causar problemas con respecto a las condiciones del almacenamiento común.
Almacenes para refrigeración Se utilizan temperaturas mayores de almacenamiento
en almacenes de productos mezclados con el fin de minimizar los daños a los productos mas sensibles y evitar las enfermedades por frio.
Los almacenes comerciales tienen casi siempre separados y agrupan aquellos con las mismas condiciones de almacenaje.
Almacenes para refrigeración Otro problema radica en la combinación y absorción
de olores y sabores. Por ejemplo, los productos lácteos son muy sensibles absorber olores y sabores de otros productos, y las papas son las más ofensivas en este aspecto.
Almacenes para refrigeración Condiciones del producto a la entrada del almacén
No se puede obtener un producto de buena calidad si inicialmente es de mala. Aquellos productos que estén golpeados o dañados han perdido mucha de su protección natural y están sujetos a descomponerse más rápido.
Deberá también cortarse antes de su completa maduración para poder aumentar el tiempo de almacenamiento.
Almacenes para refrigeración El producto deberá ser enfriado o preenfriado lo más
pronto posible después de su cosecha o matanza, el manejo adecuado durante el periodo de enfriamiento tiene una influencia muy marcada sobre la calidad final y tiempo de almacenamiento del producto.
Dr. Carlos Enrique Ochoa Velasco
INTRODUCCIÓN La congelación es uno de los procesos más utilizados.
Microorganismos no viven a temperaturas tan bajas.
La congelación disminuye la actividad de agua.
limita la acción de la mayoría de las reacciones químicas y enzimáticas
aumento de la vida útil de los alimentos
se mantiene características sensoriales y valor nutritivo si el proceso de congelación y almacenamiento adecuados
Introducción aplicación más drástica del frío
temperatura del alimento < punto de congelación
temperaturas de conservación »-18ºC
no hay desarrollo microbiano
no destruye todas las bacterias
Introducción
Introducción
Introducción La congelación se puede dar de distintas formas:
Rápida
Lenta
Si la congelación es instantánea se forman muchos puntos en el alimento donde empieza la formación de hielo.
Existe una gran nucleación, y los cristales de hielo que se forman son de pequeño tamaño, por lo que los tejidos del alimento quedarán poco afectados.
INTRODUCCIÓN Si la congelación es lenta se forman pocos cristales de
hielo (pero grandes)pudiendo afectar la calidad final del producto congelado.
En la congelación del alimento es importante saber la evolución de la temperatura del alimento a lo largo del proceso de congelación.
Ya todos conocemos como varía la temperatura del agua pura con el tiempo cuando se congela.
INTRODUCCIÓN FIGURA 17.1.
Congelación de alimentos En agua pura:
Existe un aumento en la temperatura cuando este ya paso la temperatura de 0°C, esto es debido a que se desprende el calor de fusión, con lo que alcanza nuevamente los 0°C.
Permaneciendo constante hasta que toda el agua se congela y luego empieza nuevamente la caída ya que la conductividad térmica del hielo es mayor que la del agua líquida.
Congelación de alimentos En alimentos: Si Tc es la temperatura a la que se inicia la congelación del
producto, inicialmente la temperatura desciende por debajo de ella.
Una vez que se forman los primeros cristales de hielo la
temperatura aumenta hasta el valor Tc. Sin embargo, la temperatura no se mantiene, sino que existe una
inclinación continua, debido a que el agua se transforma en hielo, y el agua no congelada se va concentrado en los sólidos solubles que contiene el alimento.
En alimentos: Llega un momento en que se pueden empezar la cristalización de
algunos de los solutos, y se libera el calor de la cristalización, aumentando de esta forma la temperatura.
Finalmente se llegará a una temperatura en la que no es posible
congelar más agua, ya que el contenido en sólidos solubles es tan grande que se necesitará temperaturas muy bajas.
Este es el punto final de la congelación de los alimento, y a partir
de aquí el producto va disminuyendo su temperatura hasta alcanzar la del medio congelante.
Temperatura de congelación
La temperatura de congelación es aquella donde coexisten en equilibrio cristales de hielo y agua líquida.
Los alimentos contienen sólidos que reducen la temperatura de congelación (descenso crioscópico).
Temperatura de congelación
La temperatura desciende a medida que se va aumentando la concentración de sólidos en el producto, a medida que se avanza en su congelación, lo que determina que su temperatura de congelación varíe con el tiempo.
Por esta razón se suele usar la temperatura inicial de congelación, correspondiente a la aparición de los primeros cristales de hielo.
Agua no congelada A lo largo del proceso de congelación, en el alimento
siempre existe una fracción de agua no congelada.
Al final de la congelación existe el agua ligada, que no está en forma de hielo.
El agua no congelada es importante ya que influencia:
las propiedades del producto
la entalpía necesaria para la congelación.
Congelación y almacenes congeladores Los siguientes factores regulan la calidad del producto y el
tiempo de almacenamiento :
Naturaleza y composición del producto a congelar
Los cuidados empleados en seleccionar manejar y preparar el producto que vaya a congelarse
El método de congelación
Condiciones de almacenamiento
Congelación y almacenes congeladores Se debe buscar productos de la más alta calidad para
congelarse, así como las variedades de productos.
Los vegetales y frutas a congelar deberán ser cortados estando completamente maduros y deberán procesarse y congelarse lo más rápido posible para evitar cambios enzimáticos, microbiológicos y químicos (escaldado).
No hay que olvidar la limpieza y el lavado de las frutas y vegetales.
Congelación y almacenes congeladores En algunos productos se les da un baño con salmuera o
almíbar (acido ascórbico, cítrico y dióxido de azufre), con la finalidad de evitar la oxidación de estos productos, para el caso de las carnes no se necesita ningún pre tratamiento de manera general, si no que deben congelarse lo mas antes posible.
Congelación y almacenes congeladores Método de congelación
Los métodos de congelación son rápidos y lentos.
El congelamiento lento se lleva acabo en un congelador mecánico y la circulación del aire es por convección natural.
Congelación y almacenes congeladores El congelamiento rápido se da de tres formas:
Congelamiento con corrientes de aire
Contacto indirecto
Inmersión
Congelación y almacenes congeladores Congelación con chorro de aire
Utiliza el efecto combinado de temperatura baja y velocidad alta del aire con la finalidad de producir una rápida transferencia de calor. Es importante que el arreglo del congelador sea adecuado de tal forma que el aire pueda circular libremente alrededor de todas las pares del producto
Aunque la congelación con chorro de aire se usa para cualquier tipo de alimentos, resulta muy conveniente para congelar productos de forma y tamaños irregulares.
Congelación y almacenes congeladores Congelación por contacto indirecto
En este tipo de congelación en producto es colocado enzima de placas metálicas atreves de las cuales se hace circular el refrigerante, la transferencia de calor se da por conducción (área de contacto), es muy útil en productos con pequeñas cantidades.
Congelación y almacenes congeladores Congelación por inmersión
La congelación por inmersión se obtiene al introducir el producto en una solución (nitrógeno líquido, CO2 solido, salmueras).
Esta congelación es muy rápida y tiene la ventaja de que se pueden congelar de manera individual.
Congelación y almacenes congeladores Materiales para empacar
La deshidratación es uno de los principales problemas en la congelación, pero si el producto esta empacado este factor reduce. Para evitar el quemado por congelación que genera cambios en sabor y pérdida de contenido vitamínico, casi siempre se empacan los productos antes de la congelación.
Congelación y almacenes congeladores Los empaques deben ser 100% a prueba de gas y vapor
y deben estar muy ajustados al producto para evitar la presencia de aire.
Algunos materiales de empaque son aluminio, envases de estaño, cartón fino, cartón con cubiertas, papel encerado, celofán, polietileno y algunas hojas de plástico.
Para el caso de pescados se cubren con una pequeña capa de hielo.
