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Conservación de
alimentos por frío
Refrigeración / Congelamiento.
Eduardo Umaña Cerros, Ing.
Conservación de
alimentos por frío
Autoría de los contenidos:
Ing. Eduardo Umaña Cerros
Consultor de Industrias de Alimentos en
Sistema de Calidad, Inocuidad y Tecnología.
Documento desarrollado por:
FIAGRO Y FUSADES PROINNOVA
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Eikon Creative
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Agropecuaria-FIAGRO y la Fundación para
el Desarrollo Económico y Social -FUSADES
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Mercedes Llort de Wise
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Presidente FUSADES PROINNOVA
Antonio Cabrales
Comisión PROINNOVA
Francisco de Sola
Álvaro Ernesto Guatemala
Roberto Rivera Campos
Pedro Argumedo
Federico Huguet
Alfredo Frech
José Manuel Dutriz Gutiérrez
José Luis Montalvo
Director PROINNOVA
Samuel Salazar
Director de Proyectos
Rafael Vega
Publicación gracias al apoyo de
Conservación
de alimentos por frío
I.CIENCIA Y TECNOLOGÍA
I. CIENCIA Y TECNOLOGÍA
I.
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1. Introducción a la Refrigeración y Congelamiento como medio de
Conservación de alimentos.
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2. Terminología, Definiciones y Explicaciones.
2.1. Refrigeración
2.2. Centro térmico
2.3. Tiempo de refrigeración
2.4. Características del agua
2.5. Actividad del agua
2.6. Precongelación
2.7. Congelación
2.8. Curva de congelación
2.9. Principios de termodinámica en la formación del hielo
2.10. Cristalización del hielo
2.11. Velocidad de congelación
2.12. Duración de la congelación
2.13. Velocidad de avance del frente de congelación
2.14. Tiempos de congelación
2.15. Fin de la congelación
2.16. Temperatura de equilibrio
2.17. Desecación de los alimentos congelados
2.18. Reducción de la temperatura de almacenamiento
2.19. Modificaciones de los alimentos durante la congelación
2.20. Duración del almacenamiento
2.21. Conservación de Alta Calidad
2.22. Duración práctica del almacenamiento
2.23. Modificaciones de los alimentos durante el almacenamiento
2.24. Descongelación
2.25. Procesos que provocan el deterioro de los alimentos
2.26. Higiene de productos refrigerados y congelados
2.27. Embalaje de los alimentos congelados
2.28. Materiales de Embalaje para alimentos
2.29. La medida de la temperatura
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I.
Conservación
de alimentos por frío
I.CIENCIA Y TECNOLOGÍA
3. Propiedades Térmicas de los Alimentos.
3.1. Propiedades térmicas de los componentes de los alimentos
3.2. Propiedades térmicas de los alimentos
3.3. Contenido de agua
3.4. Punto de congelación inicial
3.5. Fracción de hielo
3.6. Densidad
3.7. Calor específico
3.8. Entalpía
3.9. Conductividad térmica
3.10. Difusividad térmica
3.11. Calor de respiración
3.12. Transpiración de frutas y vegetales frescos
3.13. Coeficiente superficial de transferencia de calor
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4. Tiempos de Enfriado y congelado de alimentos.
4.1. Termodinámica de la refrigeración y congelación
4.2. Tiempos de refrigeración para alimentos y bebidas
4.3. Tiempos de congelación para alimentos y bebidas
4.3.1 Ecuación de Plank
4.3.2 Modificaciones a la ecuación de Plank
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5. Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
Técnicas de congelación.
5.1. Congelamiento por ráfaga o aire forzado (Blast freezing)
5.1.1 Cuartos de conservación en cámara frigorífica
5.1.2 Túneles estacionarios de células de congelación
de ráfaga
5.1.3 Congelador para carretillas (Túnel para carretillas)
5.1.4 Congeladores de banda transportadora recta
5.1.5 Congeladores de banda transportadora recta
de pasos múltiples
5.1.6 Congeladores de lecho fluidizado
5.1.7 Congeladores de lecho fluidizado de banda
5.1.8 Congeladores de banda de espiral
5.1.9 Congelador de espiral de flujo de aire vertical
5.1.10 Congelador de espiral de circulación de aire divida
5.1.11 Congeladores de choque
5.1.12 Congeladores de cajas
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I.
Conservación
de alimentos por frío
I.CIENCIA Y TECNOLOGÍA
5.2. Congeladores de contacto directo.
5.2.1 Congeladores manuales y automáticos de la placa
5.2.2 Congelador especializado de contacto directo
5.3. Congeladores criogénicos o de inmersión.
5.3.1 Congelador de nitrógeno líquido
5.3.2 Congelador de dióxido e carbono
5.4. Congeladores crío-mecánicos
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6. Atmósfera Modificada como técnica complementaria a la
refrigeración y congelamiento de alimentos
6.1. Atmósfera Controlada (AC)
6.2. Atmósfera Modificada (AM)
6.3. Características de las cámaras
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7. Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
7.1. Fundamentos de microbiología básica
7.2. Como crecen los microorganismos
7.3. Factores intrínsecos
7.4. Factores extrínsecos
7.5. Temperatura
7.6. Prevención de contaminación
7.7. Prevención del crecimiento microbiano
7.8. Destrucción de microorganismos
7.9. Limpieza y sanitización
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8. Diseño de Instalaciones Refrigeradas
8.1. Diseño del almacén frigorífico
8.2. Categorías de almacén refrigerado
8.3. Funcionalidad
8.4. Funciones del diseño
8.5. Levantamiento del suelo por congelación
8.6. Aislamiento
8.7. Tipos de aislamiento
8.8. Sistemas de refrigeración (Equipamiento)
8.9. Selección del refrigerante
8.10. Inspección y mantenimiento
8.10.1. Sistema básico
8.10.2. Aberturas
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Conservación
de alimentos por frío
I.TECNOLOGÍA APLICADA
II.
II. TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
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APLICACIÓN A PRODUCTOS VEGETALES
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1. Métodos para pre enfriar frutas, vegetales y flores
1.1 Enfriamiento húmedo (aspersión o inmersión)
1.2 Enfriamiento por aire forzado
1.2.1 Métodos comerciales de enfriamiento por aire
1.3 Pre enfriamiento evaporativo por aire forzado
1.4 Enfriamiento por paquetes de hielo (PACKAGE ICING)
1.5 Enfriamiento al vacío
1.6 Refrigeración o enfriamiento de flores de cortadas
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2. Selección del producto y mantenimiento de la calidad
2.1 Manejo post cosecha
2.2 Enfriamiento
2.3 Transporte
2.4 Almacenaje de algunos vegetales y frutas
2.4.1 Espárragos
2.4.2 Bróculi ó brócoli
2.4.3 Repollo
2.4.4 Zanahorias
2.4.5 Coliflor
2.4.6 Maíz tierno o elote
2.4.7 Pepinos
2.4.8 Lechuga
2.4.9 Melones
2.4.10 Sandías
2.4.11 Okra
2.4.12 Cebollas
2.4.13 Perejil
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Conservación
de alimentos por frío
I.TECNOLOGÍA APLICADA
II.
2.4.14 Pimentón o chile dulce
2.4.15 Pimentones y chile picante secos
2.4.16 Papas
2.4.17 Loroco (flor) [Fernaldia pandurata]
2.4.18 Chipilín (hoja) [Crotalaria longirostrata]
2.4.19 Izote (flor) [Yucca elephantipes]
2.4.20 Pito (flor) [Erythrina berteroana]
2.4.21 Yuca (cassava) [Manihot esculenta]
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3. Frutas
3.1 Cítricos: Madurez y calidad
3.1.1 Cítricos: Enfriamiento -refrigeración
3.1.2 Cítricos: Transporte
3.1.3 Cítricos: Almacenaje
3.1.4 Naranjas
3.1.5 Limones
3.2 Bananos-Plátanos
3.2.1 Hermeticidad
3.2.2 Refrigeración
3.3 Aguacates
3.4 Mangos
3.5 Piñas o ananás
3.6 Jocotes [Spondias mobin, Spondias pupurea]
3.7 Nance [Byrsonima crassifolia]
3.8 Marañón [Anacardium occidentale]
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APLICACIÓN PRODUCTOS CARNICOS
1.CARNES ROJAS
1.1. Carnes en canal
1.2. Carne vacuna en cajas
1.3. Tiempos de congelamiento de carne deshuesada
1.4. Refrigeración de canal porcina
1.5. Recortes de carne de cerdo
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Conservación
de alimentos por frío
I.TECNOLOGÍA APLICADA
II.
1.6. Refrigeración de becerros y corderos
1.7. Carnes procesadas
1.8. Productos de carne congelados
1.9. Calidad de la carne congelada
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2.AVES
2.1. Procesamiento de aves de corral
2.2. Enfriamiento
2.3. Descontaminación de carcasas
2.4. Transformación posterior
2.5. Congelamiento.
2.5.1 Efecto sobre la calidad del producto
2.5.2 Métodos de congelamiento
2.5.3 Descongelado
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3.PESCADO
3.1.Productos pesqueros
3.1.1. Cuidado a bordo del barco
3.1.2. Formación de hielo
3.1.3. Congelamiento de productos pesqueros
3.1.4. Congelado
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APLICACIÓN A PRODUCTOS DERIVADOS
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1.LACTEOS
1.1.Producción y procesamiento de la leche
1.1.2. Recepción almacenamiento de leche
1.1.3. Separación y clasificación
1.1.4. Pasteurización y homogenización
1.1.5. Almacenaje y distribución de la leche
1.1.6. Refrigeración
1.2. Elaboración de mantequilla
1.3. Elaboración de queso
1.4. Postres congelados de leche (sorbete y otros)
1.5. Esterilización de alta temperatura (UHT) y
Empaque Aséptico (AP)
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Conservación
de alimentos por frío
I.TECNOLOGÍA APLICADA
II.
2.HUEVOS Y PRODUCTOS DE HUEVOS
2.1.Huevos con cascarón
2.1.1. Estructura de huevo y composición
2.1.2. Calidad de huevo y seguridad
2.1.3. Procesamiento de huevo de cáscara
2.1.4. Efecto de refrigeración sobre calidad de huevo
y seguridad
2.1.5. Embalaje
2.1.6. Transporte
2.2.Productos de huevo
2.2.1. Productos refrigerados de huevo
2.2.2. Productos congelados de huevo
2.2.3. Productos de huevo deshidratados
2.2.4. Calidad en productos de huevos
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3.JUGOS DE FRUTAS
3.1.Jugo de naranja
3.1.1. Concentrado de naranja
3.1.2. Almacenamiento en cámaras frigoríficas
3.1.3. Métodos de concentración
3.1.4. Control de calidad
3.1.5. Jugo enfriado
3.1.6. Refrigeración
3.2.Otros jugos cítricos
3.2.1. Jugo de toronja
3.2.2. Mezcla jugo de toronja y naranja
3.2.3. Jugo de mandarina
3.3.Jugos no cítricos
3.3.1. Jugo de piña
3.3.2. Jugo de manzana
3.3.3. Jugo de uvas
3.3.4. Fresa y otros jugos de baya
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Conservación
de alimentos por frío
II.
I.TECNOLOGÍA APLICADA
4.PRODUCTOS DE PANADERIA
4.1. Almacenaje de ingredientes
4.2. Mezcla
4.3. Fermentación
4.4. Formado de pan
4.5. Fermentacion final
4.6. Cocción u horneado
4.7. Enfriamiento del pan
4.8. Cortar y envoltura (enrollado)
4.9. Pan congelado
4.10.Descongelacion de pan
4.11. Congelación de otros productos de panadería
4.12.Panadería congelada de prefermenteados
4.13.Masas y pastas retardadas
4.14.Opción de refrigerantes
5. ALIMENTOS PREPARADOS, PRECOCIDOS
Y LISTOS PARA CONSUMO
5.1.Platos principales, comidas completas preparadas
5.1.1. Características generales de la planta
5.1.2. Preparación, elaboración.
Operaciones unitarias
5.1.3. Ensamble (montaje), llenado y empacado
5.1.4. Envase, enfriado (refrigerado), congelado
5.1.5. Almacenamiento de productos terminados
y transporte
5.1.6. Carga refrigerada
5.1.7. Sistemas de refrigeración
5.2.Hortalizas
5.2.1. Produccion internacional
5.3. Frutas
5.4. Otros alimentos preparados (etnicos)
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Conservación
de alimentos por frío
II.
I.TECNOLOGÍA APLICADA
APLICACIONES INDUSTRIALES
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6. FABRICACION DE HIELO
6.1. Fabricas de hielo
6.1.1. Hielo en escamas
6.1.2. Hielo en tubular(tubito)
6.2. Almacenamiento termico y almacenaje de hielo
6.1.1. Almacenamiento termico
6.1.2. Almacenaje de hielo
6.3. Sistemas de entrega
6.4. Hielo comercial
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213
Conservación
de alimentos por frío
III.
III. Distribución de
Productos refrigerados y
Congelados
II. Distribución de Productos refrigerados
y Congelados
214
1. Transporte terrestre: Contenedores, Ferrocarril,
Camiones y rastras.
1.1 Vehículos
1.1.1 Breve descripción de los tipos principales
1.2 Equipamiento.
1.2.1 Refrigeración y calefacción mecánica
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217
2. Transporte marino
2.1 Diseño del sistema de refrigeración.
2.1.1 Consideraciones a tomar cuenta en el diseño de equipos
2.1.2 Consideraciones en planeamiento inicial
2.2 Refrigeración con hielo
2.3 Refrigeración con agua de mar
2.4 Proceso de congelación y conservación en cámara frigorífica
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222
3. Transporte aéreo
3.1 Flete aéreo de perecederos
3.2 Frutas y vegetales
3.3 Productos marinos
3.4 Animales
3.5 Contenedores para embarque aéreo
3.6 Carga del contenedor aéreo
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225
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226
Bibliografía
228
*Consultor asociado de FUSADES: PROinnova/FIAGRO
Conservación de alimentos por frío
Refrigeración / Congelamiento.
Eduardo Umaña Cerros, Ing.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
I.
1.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Introducción a la Refrigeración y Congelamiento
como medio de Conservación de alimentos
Desde hace muchos años y con el objeto de dar solución a problemas
de estacionalidad de producción, la conservación de alimentos se ha
convertido cada vez mas en una práctica más frecuente. Tratamientos
tradicionales como la deshidratación, la salazón, la fermentación y otros
son prueba de esta tendencia y aunque permiten incrementar el tiempo
de conservación alteran considerablemente las características naturales
del producto.
Con el avance tecnológico en la conservación de alimentos, se ha
solucionado en gran parte el problema de la estacionalidad. Este avance
se ha ido adaptando a la demanda de los consumidores, que cada vez
son más exigentes en aspectos de calidad sensorial, nutricional y sanitaria.
La Conservación de alimentos apunta hacia tecnologías limpias, que
ayuden a mantener en la medida de lo posible los atributos de calidad
y las características naturales de los productos.
Los métodos de conservación han evolucionado desde las maneras
más rudimentarias de conservar alimentos como el secado al sol hasta
tecnologías mas recientes como la liofilización, la deshidratación osmótica
o el uso de muy bajas temperaturas de refrigeración o congelamiento
en atmósferas modificadas o controladas.
En el actual mercado global existe la tendencia que orienta a tecnologías
de consumo en fresco o procesado al mínimo, con tecnologías medias,
en las que el congelamiento, el ultra congelamiento y la refrigeración
misma juegan el papel principal.
16
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I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Introducción a la Refrigeración y Congelamiento
como medio de Conservación de alimentos
Con los avances tecnológicos y científicos recientes, se ha podido ahondar
el conocimiento de los principales mecanismos químicos, bioquímicos,
fisiológicos y microbiológicos causantes del deterioro de la calidad
sensorial, nutricional o sanitaria, y así permitir el desarrollo de tecnologías
fundamentadas en métodos de conservación.
-Los métodos de conservación químicos:
utilizan azúcares, ácidos, sal, etc.
-Los métodos de conservación biológicos:
utilizan fermentación alcohólica, láctica, acética, etc.
-Los métodos de conservación físicos:
1.Aumento de energía del producto como tratamientos térmicos o radiación;
2.reducción de temperatura como refrigeración o congelamiento;
3.reducción del contenido de agua como liofilización, concentración,
deshidratación;
4.aplicación de barreras como diversos tipos de envasado que aumentan
significativamente el tiempo de conservación de los alimentos.
Se estima que las tecnologías de refrigeración y congelamiento de
alimentos son muy eficaces por ser tecnología limpia y por preservar
significativamente la calidad sensorial y nutricional de los alimentos,
además de poderse realizar con costes asumibles comercialmente.
También, se debe de agregar que los consumidores cada vez son más
susceptibles en aspectos de contaminación. Por tal razón los procesos
que incluyen tratamientos químicos experimentan bajo crecimiento ante
el auge de los tratamientos físicos que se ven muy beneficiados, no sería
extraño que en futuro cercano sea más exigible el uso de tecnologías
limpias y amigables con el medio ambiente.
La conservación de alimentos por frío con más de un siglo de evolución
y aplicación comercial, es cada vez más utilizada en muchos productos
alimenticios. Se estima que en mercados desarrollados cada vez es
mayor el porcentaje de alimentos consumidos o utilizados para otros
procesos, que han sido congelados en alguna etapa previa a su uso o
comercialización.
18
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Introducción a la Refrigeración y Congelamiento
como medio de Conservación de alimentos
La aplicación del frío, ya sea por refrigeración o congelamiento, protege
la calidad de los alimentos a un coste muy competitivo. En los mercados
en donde ya es utilizada esta tecnología, observa crecimiento constante
y se generaliza a cada vez más mercados como países cuando éstos
encuentran las ventajas que ofrece este mecanismo de conservación.
Mucho son los beneficios que esta técnica ofrece que se busca armonizar
el entorno con la infraestructura necesaria para su aplicación. Esto hace
necesaria la adquisición de equipos de congelamiento, almacenes
frigoríficos, transportes frigoríficos, equipamientos y otros con el objetivo
de que ayuden a garantizar estabilidad en la temperatura de los productos
y no romper la cadena de frío que garantice la preservación de la calidad.
En la tecnología disponible para conservación de alimentos por frío, se
ha confirmado que bajas temperatura como refrigeración son para
comercialización a corto y mediano plazo; y la congelación es para
comercialización a largo plazo. La técnica en sí al igual que los mercados,
se desarrolla notablemente extendiéndose a cada vez más productos,
haciendo a éstos más atractivos para el consumidor, combinando la
refrigeración o el congelamiento con la appertización (envasado o enlatado
y esterilizado de conservas), deshidratación u otros mecanismos de
conservación.
Es necesario conocer y comprender el funcionamiento del mecanismo
de conservación de alimentos por frío, ya sea de refrigeración o
congelamiento, para aprovechar las bondades de estas tecnologías. Es
importante aclarar que el congelamiento no mejorará la calidad del
producto final, por lo que la calidad de la materia prima es muy importante.
Otros factores que influirán en la calidad de los productos congelados
son: el proceso aplicado, el embalaje utilizado, los tiempos y temperaturas
usadas en la cadena de frío, así como la descongelación y cocción final
(si es necesaria) antes del consumo.
En el proceso de refrigeración o congelación es muy importante tomar
en cuenta los numerosos factores que en forma conjunta influyen
seriamente en la calidad del producto que se lleve al consumidor.
Con el trabajo de ésta información técnica, se pretende ayudar a
comprender y aplicar reglas esenciales de este mecanismo de
conservación de alimentos por refrigeración y congelamiento.
19
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Introducción a la Refrigeración y Congelamiento
como medio de Conservación de alimentos
La aplicación del frío, ya sea por refrigeración o congelamiento, protege
la calidad de los alimentos a un coste muy competitivo. En los mercados
en donde ya es utilizada esta tecnología, observa crecimiento constante
y se generaliza a cada vez más mercados como países cuando éstos
encuentran las ventajas que ofrece este mecanismo de conservación.
Mucho son los beneficios que esta técnica ofrece que se busca armonizar
el entorno con la infraestructura necesaria para su aplicación. Esto hace
necesaria la adquisición de equipos de congelamiento, almacenes
frigoríficos, transportes frigoríficos, equipamientos y otros con el objetivo
de que ayuden a garantizar estabilidad en la temperatura de los productos
y no romper la cadena de frío que garantice la preservación de la calidad.
En la tecnología disponible para conservación de alimentos por frío, se
ha confirmado que bajas temperatura como refrigeración son para
comercialización a corto y mediano plazo; y la congelación es para
comercialización a largo plazo. La técnica en sí al igual que los mercados,
se desarrolla notablemente extendiéndose a cada vez más productos,
haciendo a éstos más atractivos para el consumidor, combinando la
refrigeración o el congelamiento con la appertización (envasado o enlatado
y esterilizado de conservas), deshidratación u otros mecanismos de
conservación.
Es necesario conocer y comprender el funcionamiento del mecanismo
de conservación de alimentos por frío, ya sea de refrigeración o
congelamiento, para aprovechar las bondades de estas tecnologías. Es
importante aclarar que el congelamiento no mejorará la calidad del
producto final, por lo que la calidad de la materia prima es muy importante.
Otros factores que influirán en la calidad de los productos congelados
son: el proceso aplicado, el embalaje utilizado, los tiempos y temperaturas
usadas en la cadena de frío, así como la descongelación y cocción final
(si es necesaria) antes del consumo.
En el proceso de refrigeración o congelación es muy importante tomar
en cuenta los numerosos factores que en forma conjunta influyen
seriamente en la calidad del producto que se lleve al consumidor.
Con el trabajo de ésta información técnica, se pretende ayudar a
comprender y aplicar reglas esenciales de este mecanismo de
conservación de alimentos por refrigeración y congelamiento.
I.
2.
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
2.1. Refrigeración
La refrigeración consiste en la conservación de los productos a bajas
temperaturas, pero por encima de su temperatura de congelación. De
manera general, la refrigeración se enmarca entre -1º C y 8º C. De esta
forma se consigue que el valor nutricional y las características
organolépticas casi no se diferencien de las de los productos al inicio de
su almacenaje. Es por esta razón que los productos frescos refrigerados
son considerados por los consumidores como alimentos saludables.
La refrigeración evita el crecimiento de los microorganismos termófilos
que crecen a una temperatura arriba 45°C como Bacillus y Clostridium
además de algunas algas y hongos y de muchos mesófilos que crecen
en temperaturas de entre -5 a -7 °C como bacterias.
Sin embargo, lograr un buen producto congelado depende de la
temperatura y las otras condiciones de almacenaje. La vida útil de los
vegetales refrigerados depende de la variedad, la parte almacenada, las
condiciones de su recolección y la temperatura durante su transporte,
entre otras. Para los alimentos procesados depende del tipo de alimento,
intensidad del procesamiento recibido (fundamentalmente sobre los
microorganismos y enzimas), higiene en la elaboración, el envasado y
el envase, entre otros.
En el caso de las frutas, como producto vegetal vivo, su velocidad de
respiración varía con la temperatura, o sea a mayor temperatura mayor
respiración y viceversa; en las frutas de patrón climatérico se produce
durante su almacenamiento un incremento brusco de su actividad
respiratoria. Entre estas frutas se cuentan el aguacate, el mango y la
papaya. Las frutas de patrón no climatérico no presentan el anterior
comportamiento, encontrándose entre ellas la naranja, la toronja y la
piña. La respiración de los vegetales es similar a la de las frutas de patrón
no climatérico.
20
21
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
I.
Cuando la temperatura de algunas frutas y vegetales desciende de un
determinado valor se producen en ellos cambios indeseables las cuales
son conocidas como daños por frío, por ejemplo la quemadura de bananos
o plátanos al enfriarlos debajo de temperaturas de 13 a 14 °C/55 57°F.
En los tejidos animales, al cesar el suministro de sangre oxigenada como
consecuencia del sacrificio, cesa la respiración aeróbica y se inicia la
respiración anaeróbica mediante la cual el glucógeno se transforma en
ácido láctico provocando una disminución del pH. Con ello se inicia un
proceso denominado rigor mortis. Como resultado de este proceso el
tejido muscular se endurece haciéndose inextensible. Para que este
proceso se desarrolle y el producto llegue a adquirir la coloración y textura
adecuadas, el mismo debe desarrollarse en condiciones de refrigeración
para frenar el desarrollo de los microorganismos.
Independientemente del tipo de alimento la refrigeración puede aplicarse
sola o en combinación con otras técnicas, tales como la irradiación, las
atmósferas modificadas y controladas o el envasado en atmósferas
modificadas, entre otras. La refrigeración encuentra gran aplicación en
la elaboración de comidas preparadas en los que se aplican los sistemas
de cocción-enfriamiento.
2.2. Centro térmico
Es el punto del producto en el que la temperatura es la más elevada
en el proceso de congelación.
2.3. Tiempo de refrigeración
La determinación del tiempo de refrigeración constituye un elemento de
importancia práctica, ya que permite conocer el tiempo necesario para
que un producto alcance una temperatura dada en su centro térmico
partiendo de una temperatura inicial, una temperatura del medio de
enfriamiento, configuración geométrica, tipo de envase, etc. Este resultado
puede emplearse en el cálculo de la carga por productos correspondiente
a la carga térmica. Para el trabajo práctico existen tablas y figuras las
que de manera rápida y sencilla permiten determinar el tiempo de
enfriamiento de determinados productos en condiciones específicas. Con
tales determinaciones se facilita la operación de enfriamiento o congelación
de cargas de productos a condiciones establecidas.
22
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.4. Características del agua
I.
El agua es el constituyente más abundante en la mayoría de los alimentos
en estado natural por ello desempeña un papel esencial en la estructura
y demás caracteres de los productos de origen vegetal y animal.
El agua presente en un alimento puede estar como agua libre o como
agua ligada, ésta última puede estar más o menos fuertemente unida
de manera compleja a otros constituyentes. Es por ello que el estado
del agua presente en un alimento es tan importante para su estabilidad
así como para el riesgo de deterioro.
Las propiedades del agua que determinan el comportamiento de los
alimentos, son:
- el descenso de la presión de vapor,
- elevación del punto de ebullición,
- descenso del punto de congelación,
- descenso de la tensión superficial,
- aumento de la viscosidad y
- gradientes de presión osmótica a través de membranas semipermeables.
La mayoría de estas propiedades juegan papel importante en procesos
de conservación de alimentos por refrigeración o congelamiento.
2.5. Actividad del agua aw
I.
La actividad del agua es una medida de la mayor o menor disponibilidad
del agua en los diversos alimentos, la cual se define por el descenso de
la presión parcial del vapor de agua, donde pw es la presión parcial del
vapor de agua del alimento y po es la presión de vapor del agua pura
a la misma temperatura:
aw = pw / po
La actividad de agua constituye una medida relativa con respecto a un
estado estándar tomado como comparación. El estado estándar escogido
es el del agua pura al cual su actividad se toma igual a la unidad, por
lo cual la actividad de un alimento es siempre menor que la unidad. Esto
es debido a que las especies químicas presentes disminuyen la capacidad
de vaporización del agua.
2.6. Pre congelación
Es el tiempo que transcurre entre el momento en que el producto, a su
temperatura original, es sometido a un proceso de congelación y el
instante en que comienza la cristalización del agua (temperatura
crioscópica), este variará acorde al sistema de congelación utilizado
(rápido o lento).
23
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.7. Congelación
El principio de la conservación de los alimentos por el sistema de
congelación se basa en el mismo principio que el de la refrigeración la
ventaja que presenta es que en cuanto más baja es la temperatura más
se aleja de las condiciones ideales en las que pueden multiplicarse los
microorganismos, por lo que el alimento se altera cada vez menos.
La congelación consiste en la aplicación de temperaturas a los alimentos
por debajo de cero grados centígrados, de forma que parte del agua del
alimento se convierte en hielo. Al mismo tiempo, como el agua se
solidifica, se produce una desecación del alimento, lo que contribuirá de
forma significativa a una mejor conservación. Lógicamente, este efecto
será más importante cuanto más baja sea la temperatura.
La temperatura de elección a nivel internacional es de -18ºC/0ºF, ya que
por debajo de ésta se estima que no es posible la proliferación de
bacterias (significativamente), por lo que disminuye la posibilidad de
alteración y se reducen los riesgos para la salud. Hay que destacar que,
después de la refrigeración, la congelación es el tratamiento que menos
modificaciones produce en los alimentos. De forma que después de la
descongelación los alimentos son casi idénticos a los productos crudos
empleados como materia prima.
No toda el agua presente en el alimento puede separarse en forma de
cristales como consecuencia de la congelación. En el alimento existe
una fracción del agua no congelable a la que corresponde una actividad
de agua muy baja (de hasta 0,3). Esta agua, la cual se encuentra
fuertemente unida a las estructuras moleculares, es denominada agua
ligada y representa entre el 5 y el 10% de la masa total de agua contenida
en el alimento.
El agua libre o no ligada, por su parte, representa la mayor parte del
agua contenida en los alimentos. No obstante, esta agua no sale
espontáneamente de los tejidos. Esta agua se encuentra en forma de
geles tanto en el interior de la célula como en los espacios intercelulares,
estando su retención influenciada por el pH y las fuerzas iónicas. Durante
la congelación el agua es removida de su posición normal dentro de los
tejidos y convertida en hielo. Este proceso es parcialmente revertido
durante la descongelación dando lugar a la formación de exudado.
24
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.8. Curva de congelación
El proceso de congelación en los alimentos es más complejo que la
congelación del agua pura. Los alimentos al contener otros solutos
disueltos además de agua, presentan un comportamiento ante la
congelación similar al de las soluciones. La evolución de la temperatura
con el tiempo durante el proceso de congelación es denominada curva
de congelación. La curva de congelación típica de una solución se
muestra en la siguiente figura.
talización del agua (temperatura crioscópica), este variará acorde al
sistema de congelación utilizado (rápido o lento).
Curva de congelación
TEMPERATURA
A
B
D
S
E
C
E
TIEMPO
Esta curva posee las siguientes secciones:
AS: el alimento se enfría por debajo de su punto de congelación qf inferior
a 0º C. En el punto S, al que corresponde una temperatura inferior al
punto de congelación, el agua permanece en estado líquido. Este
subenfriamiento puede llegar a ser de hasta 10º C por debajo del punto
de congelación.
SB: la temperatura aumenta rápidamente hasta alcanzar el punto de
congelación, pues al formarse los cristales de hielo se libera el calor
latente de congelación a una velocidad superior a la que este se extrae
del alimento.
25
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
BC: el calor se elimina a la misma velocidad que en las fases anteriores,
eliminándose el calor latente con la formación de hielo, permaneciendo
la temperatura prácticamente constante. El incremento de la concentración
de solutos en la fracción de agua no congelada provoca el descenso del
punto de congelación, por lo que la temperatura disminuye ligeramente.
En esta fase es en la que se forma la mayor parte del hielo.
CD: uno de os solutos alcanza la sobresaturación y cristaliza. La liberación
del calor latente correspondiente provoca el aumento de la temperatura
hasta la temperatura del soluto.
DE: la cristalización del agua y los solutos continúa.
EF: la temperatura de la mezcla de agua y hielo desciende.
En realidad la curva de congelación de los alimentos resulta algo diferente
a la de las soluciones simples, siendo esa diferenciación más marcada
en la medida en que la velocidad a la que se produce la congelación
es mayor.
I.
2.9. Principios de termodinámica en la formación del hielo
Todos los alimentos (vegetales, animales) son como soluciones acuosas
diluidas. La cantidad de agua del alimento define la formación de hielo
en relación directa a mayor temperatura de congelamiento. La temperatura
de congelación de un alimento es aquella temperatura a la que aparecen
los primeros cristales de hielo estables. La formación de un cristal de
hielo requiere primeramente de una nucleación, ésta puede ser
homogénea o heterogénea, ésta última es la más frecuente en el caso
de los alimentos, donde los núcleos se forman sobre partículas en
suspensión o sobre la pared celular.
La cristalización que se origina durante la congelación de un alimento
es la formación de una fase sólida sistemáticamente organizada a partir
de una solución. El proceso de cristalización comprende las etapas de
nucleación y la de crecimiento de los cristales. La cristalización del hielo
se produce cuando el sistema se encuentra lo suficientemente sub
enfriado. El subenfriamiento es la diferencia de temperaturas por debajo
del punto inicial de congelación del sistema.
La nucleación es la combinación de moléculas dentro de una partícula
ordenada de tamaño suficiente para sobrevivir sirviendo a su vez de sitio
para el crecimiento cristalino.
26
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
En la cristalización del hielo, la remoción de calor debido al cambio de
fase constituye el mecanismo determinante de todo el crecimiento de
los cristales.
La duración del período de subenfriamiento depende de las características
del alimento y de la velocidad a la que se remueve el calor. Si el
subenfriamiento resulta marcado se producirá una gran cantidad de
núcleos que originaran cristales pequeños. Cuando la situación es
contraria a la antes descrita se producirán pocos núcleos y con ello
pocos cristales grandes.
I.
Durante la mayor parte de la meseta de congelación (en el tramo BC de
la figura anterior: Curva de congelación) la formación de los cristales de
hielo es controlada por la transferencia de calor. La velocidad de transporte
de masa controla la velocidad de crecimiento de los cristales en el final
del período de congelación donde las soluciones remanentes se
encuentran más concentradas. A medida que la temperatura desciende
se van saturando las diferentes sustancias disueltas que luego cristalizan.
La temperatura a la cual el cristal de un soluto se encuentra en equilibrio
con el líquido no congelado y los cristales de hielo, es denominada
temperatura eutéctica. Como los alimentos constituyen una mezcla
compleja de sustancias, se emplea el término temperatura eutéctica
final, el cual corresponde a la temperatura eutéctica más baja de los
solutos del alimento. La máxima formación de cristales de hielo es
obtenida a esta temperatura.
2.10. Cristalización del hielo
Una vez comienza el agua a congelar, la cristalización es función de la
velocidad de enfriamiento, al mismo tiempo que de la velocidad de
difusión del agua a partir de las disoluciones que bañan la superficie
de los cristales de hielo. Si la velocidad de congelación es débil, entonces
se forman pocos núcleos de cristalización y los cristales de hielo crecen
ampliamente. Si la velocidad de congelación aumenta, el número de
cristales de hielo aumenta mientras su tamaño disminuye. Es importante
que la congelación lenta puede producir a un exudado excesivo en la
descongelación, mientras que una congelación muy rápida permite
preservar la textura de ciertos productos.
Características Cristalización:
- Cristalización Lenta: cristales crecen ampliamente.
- Cristalización Rápida: más cristales pero más pequeños.
27
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.11. Velocidad de congelación
La calidad de los alimentos congelados se encuentra influenciada por
la velocidad con que se produce la congelación, así entre más rápido
se produzca el congelamiento mejor calidad en el producto congelado
se obtiene.
Diversas características de calidad están relacionadas con el tamaño
de los cristales el cual es una consecuencia de la velocidad con que se
produce la congelación. El principal efecto de la congelación sobre la
calidad de los alimentos es el daño que ocasiona en las células el
crecimiento de los cristales de hielo. La congelación prácticamente no
provoca deterioro desde el punto de vista nutritivo. La resistencia de
diversos tejidos animales y vegetales a la congelación es muy diversa;
así, frutas y vegetales, por ejemplo, presentan una estructura muy rígida
por lo que la formación de los cristales de hielo puede afectarlos con
mayor facilidad que a las carnes.
La congelación de los tejidos se inicia por la cristalización del agua en
los espacios extracelulares puesto que la concentración de solutos es
menor que en los espacios intracelulares.
-Congelación Lenta.
Cuando la congelación es lenta la cristalización extracelular aumenta la
concentración local de solutos lo que provoca, por ósmosis, la
deshidratación progresiva de las células. En esta situación se formarán
grandes cristales de hielo aumentando los espacios extracelulares,
mientras que las células plasmolizadas (pierden agua por estar expuesta
una presión osmótica mayor) disminuyen considerablemente su volumen.
Este desplazamiento del agua y la acción mecánica de los cristales de
hielo sobre las paredes celulares provocan afecciones en la textura y
dan lugar a la aparición de exudados durante la descongelación.
28
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
-Congelación Rápida
Cuando la congelación es rápida la cristalización se produce casi
simultáneamente en los espacios extracelulares e intracelulares. El
desplazamiento del agua es pequeño, produciéndose un gran número
de cristales pequeños. Por todo ello las afecciones sobre el producto
resultaran considerablemente menores en comparación con la congelación
lenta. No obstante, velocidades de congelación muy elevadas pueden
provocar en algunos alimentos, tensiones internas que pueden causar
el agrietamiento o rotura de sus tejidos, congelar demasiado rápido
tomates u otros vegetales o frutas con alto contendido de agua.
Existen diversa maneras de definir la velocidad de congelación siendo
estas: el tiempo característico de congelación o duración de la congelación,
el tiempo nominal de congelación, la velocidad media de
congelación, etc.
I.
Por definición: Velocidad de Congelación (° C/h)
Es el cociente de la diferencia entre la temperatura inicial y temperatura
final por la duración de la congelación.
2.12. Duración de la congelación
I.
Es el tiempo transcurrido desde el principio de la fase de precongelación
hasta la obtención de la temperatura final. Este tiempo (lo que dura)
depende, por una parte de las temperaturas inicial y final y de la cantidad
de calor a extraer, y por otra de las dimensiones (espesor) y forma del
producto, como de los parámetros de transmisión térmica.
2.13. Velocidad de avance del frente de congelación (cm/h)
Otra forma de expresar la rapidez de la congelación es por medio de la
velocidad a la que se desplaza el frente de hielo a través del producto.
Esta es mayor cerca de superficie que hacia el centro.
29
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.14. Tiempos de congelación
I.
La duración real del proceso de congelación depende de diversos
factores, unos son relativos al producto a congelar y otros al equipo
utilizado, de estos los más importantes son:
- Dimensiones y forma del producto (espesor).
-Temperatura inicial y final.
- Temperatura del refrigerante.
- Otros: Coeficiente de transferencia de calor superficial del producto,
Variación de entalpía (la entalpía consiste en energía sensible debajo
del punto de congelación) y Conductividad térmica del producto.
El conocimiento del tiempo de congelación es de gran importancia para
el diseño del proceso. Este tiempo es un dato necesario para determinar
la velocidad de refrigeración requerida en relación con la capacidad del
sistema de congelación. La predicción del tiempo de congelación puede
basarse en métodos numéricos y en métodos aproximados.
2.15. Fin de la congelación
I.
I.
El proceso de congelación termina cuando la mayor parte del agua
congelable se transforma en hielo en el centro térmico del producto. En
la mayoría de casos la temperatura del centro térmico coincide en ese
momento con la temperatura de almacenamiento. Si el producto se retira
antes de ese momento resultará una congelación lenta en el centro del
mismo y perdida de la calidad del producto congelado.
Almacenar productos insuficientemente enfriados podría perjudicar otros
que se encuentren en el almacén, es recomendable proseguir un
enfriamiento hasta lograr una temperatura de equilibrio como de -18° C.
2.16. Temperatura de equilibrio
Cuando la temperatura de la superficie de un producto es casi la misma
que en el centro térmico del mismo; esto en condiciones en las que
ninguna cantidad de calor es aportada ni extraída del producto.
2.17. Desecación de los alimentos congelados
Por corriente de aire frío, el producto que no está protegido, cierta
proporción de agua contenida en la superficie se evapora en el curso
de la congelación (1 a 2 % o más se reflejan como mermas por enfriamiento
o congelación). La proporción es menor cuanto más rápida es la
congelación. Embalajes impermeables al vapor de agua y en contacto
con los productos evitan pérdidas de agua.
30
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.18. Reducción de la temperatura de almacenamiento
Período durante el cual temperatura se reduce, desde la temperatura a
la que la mayor parte de el agua congelable se ha transformado en hielo
a la temperatura final deseada. La temperatura final puede ser la
temperatura de almacenamiento alcanzada por todo el producto, incluso
el “centro térmico” o bien la temperatura de equilibrio.
19. Modificaciones de los alimentos durante la congelación.
La congelación provoca el aumento de la concentración de los solutos
presentes en productos e inversamente del descenso de la temperatura,
la velocidad de las reacciones aumenta, a pesar de la disminución de
la temperatura de acuerdo con la ley de acción de masas. Este incremento
en la velocidad de las reacciones se produce a temperaturas entre -5º
C y -15º C/ 23ºF a 5ºF. Este incremento en la concentración de los
solutos provoca cambios en la viscosidad, el pH, el potencial redox del
líquido no congelado, fuerza iónica, presión osmótica y tensión superficial,
entre otros.
La acción de esos factores asociados al efecto de la desaparición de
una parte del agua líquida, provoca cambios desfavorables en el alimento,
siendo un ejemplo de ello la agregación o incremento de las proteínas.
Estos efectos pueden ser limitados cuando el paso a través del citado
rango de temperaturas se realiza de forma rápida. Este rango es
denominado como zona de peligro o zona crítica.
Como el volumen del hielo es superior al del agua líquida, la congelación
de los alimentos provoca una dilatación, como por ejemplo al congelar
agua en un recipiente se produce un levantamiento o alzamiento de
hielo como una montaña. Esta dilatación puede variar en correspondencia
con el contenido de agua, la disposición celular, la concentración de
solutos y la temperatura del medio de congelación. Estas variaciones
que se originan en el volumen provocan tensiones internas de gran
magnitud sobre los tejidos lo que puede provocar desgarraduras internas
(y hasta la rotura completa en caso de los tejidos vegetales), lo que
originan pérdida de líquido durante la descongelación.
31
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.19. Modificaciones de los alimentos durante la congelación.
La congelación provoca el aumento de la concentración de los solutos
presentes en productos e inversamente del descenso de la temperatura,
la velocidad de las reacciones aumenta, a pesar de la disminución de
la temperatura de acuerdo con la ley de acción de masas. Este incremento
en la velocidad de las reacciones se produce a temperaturas entre -5º
C y -15º C/ 23ºF a 5ºF. Este incremento en la concentración de los
solutos provoca cambios en la viscosidad, el pH, el potencial redox del
líquido no congelado, fuerza iónica, presión osmótica y tensión superficial,
entre otros.
La acción de esos factores asociados al efecto de la desaparición de
una parte del agua líquida, provoca cambios desfavorables en el alimento,
siendo un ejemplo de ello la agregación o incremento de las proteínas.
Estos efectos pueden ser limitados cuando el paso a través del citado
rango de temperaturas se realiza de forma rápida. Este rango es
denominado como zona de peligro o zona crítica.
Como el volumen del hielo es superior al del agua líquida, la congelación
de los alimentos provoca una dilatación, como por ejemplo al congelar
agua en un recipiente se produce un levantamiento o alzamiento de
hielo como una montaña. Esta dilatación puede variar en correspondencia
con el contenido de agua, la disposición celular, la concentración de
solutos y la temperatura del medio de congelación. Estas variaciones
que se originan en el volumen provocan tensiones internas de gran
magnitud sobre los tejidos lo que puede provocar desgarraduras internas
(y hasta la rotura completa en caso de los tejidos vegetales), lo que
originan pérdida de líquido durante la descongelación.
32
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
El efecto principal que la congelación ocasiona sobre los alimentos es
el daño que provoca en las células el crecimiento de los cristales de
hielo. Cuando la velocidad de congelación es lenta, los cristales de hielo
crecen en los espacios extracelulares, lo que deforma y rompe las
paredes de las células que los contactan. La presión de vapor de los
cristales de hielo es inferior a la del interior de las células, lo que provoca
la deshidratación progresiva de las células por ósmosis y el engrosamiento
de los cristales de hielo. De esta forma se originan grandes cristales de
hielo y el aumento de los espacios extracelulares. Las células
plasmolizadas disminuyen considerablemente su tamaño.
Esta deshidratación celular disminuye las posibilidades de una nucleación
intracelular. La ruptura de las paredes celulares resulta de la acción
mecánica de los grandes cristales de hielo y del encogimiento excesivo
de las células.
Durante la descongelación, las células son incapaces de recuperar su
forma y turgencia originales y el alimento se reblandece y el material
celular se pierde por goteo. La expulsión de una parte del contenido
celular puede provocar el contacto entre enzimas y sus sustratos que
en ocasiones se encuentran en compartimentos separados. Este es el
caso, por ejemplo, de la polifenoloxidasa y los polifenoles responsables
de oxidaciones enzimáticas en alimentos no escaldados previamente,
provocan una aceleración del pardeamiento enzimático durante la
descongelación e incluso durante el almacenamiento.
2.20. Duración del almacenamiento
I.
Las reacciones físicas y químicas que se producen en un alimento
congelado conducen a una pérdida de calidad que es gradual, acumulativa
e irreversible, de manera que al cabo de cierto tiempo el producto deja
de ser apto para el consumo debido a la transformación sufrida.
2.21. Conservación de alta calidad
“High Quality Life”: el tiempo que transcurre entre el momento en que
se congela un producto de excelente calidad y el momento en que se
detecta, por apreciación sensorial, una diferencia estadísticamente
significativa en relación con la calidad inmediatamente antes de la
congelación.
33
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.22. Duración práctica del almacenamiento
I.
La duración del almacenamiento del producto en estado congelado,
contado a partir de la congelación, es el período durante el cual el
producto conserva sus propiedades características y es válido para el
consumo en el estado o en la transformación a la cual se le destina.
2.23. Modificaciones de los alimentos durante el almacenamiento
I.
Las reacciones de deterioro constituyen afectaciones durante el
almacenaje de los productos congelados. Los cambios químicos y
bioquímicos durante el almacenamiento en congelación son lentos. Si
las enzimas no resultan previamente inactivadas, la rotura de la membrana
celular por los cristales de hielo puede favorecer la acción de estas.
Entre estos cambios se tienen: degradación de pigmentos, pérdidas
vitamínicas, actividad enzimática residual y oxidación de lípidos.
Se entiende por recristalización del hielo como un fenómeno que provoca
crecimiento de los cristales de mayor tamaño a expensas de los más
pequeños, siendo la fuerza impulsora para este fenómeno la diferencia
de energía superficial entre dos cristales en contacto. Sin embargo, la
recristalización migratoria, la cual es la de mayor incidencia en los
alimentos se produce fundamentalmente como consecuencia de
fluctuaciones en la temperatura de almacenamiento, como por ejemplo
pérdida de temperatura en cámaras que produzcan descongelamiento
en un apagón prolongado y luego al recuperar temperatura se re congela
produciéndose tal efecto.
Cuando se incrementa la temperatura del producto congelado se produce
la descongelación parcial de los cristales. Si después de ello la temperatura
desciende, la congelación del agua descongelada no provoca el
surgimiento de nuevos núcleos cristalinos, sino el crecimiento de los
cristales ya existentes. Ello provoca una pérdida de calidad en el producto
similar a la que se produciría si la descongelación hubiese sido lenta,
ello reviste de importancia la conservación de la cadena de frío.
2.24. Descongelación
Cuando un alimento se descongela, la capa superficial de hielo se funde
formando una capa de agua líquida cuyas propiedades térmicas son
inferiores a las del agua en estado sólido. Como consecuencia de ello
34
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
se acelera la velocidad con que se transfiere calor hacia el interior del
alimento, aumentando este efecto aislante en la medida que la capa de
alimento descongelado se incrementa. Es por ello que la descongelación
de un alimento, (para igual gradiente de temperatura), es más lenta que
su congelación.
El daño celular provocado por la congelación lenta y la re-cristalización
originan la pérdida de componentes celulares, lo que se manifiesta como
un exudado en el que se pierden diversos compuestos de valor nutricional.
I.
La descongelación debe ser concebida de manera que resulten mínimos
los siguientes fenómenos: crecimiento microbiano, pérdida de líquido,
pérdidas por deshidratación y pérdidas por reacciones de deterioro. La
descongelación controlada suele efectuarse a una temperatura ligeramente
superior a la del punto de descongelación, por ejemplo a temperatura
de refrigeración.
Como se indica con anticipación, el mantenimiento prolongado del
producto a temperaturas ligeramente inferiores a 0º C resulta desfavorable
pues el producto queda expuesto a concentraciones relativamente altas
de solutos y se favorece el desarrollo de microorganismos psicrófilos.
2.25. Procesos que provocan el deterioro de los alimentos
Los procesos que provocan el deterioro de los alimentos son de carácter:
físico, químico, bioquímico y microbiológico.
Procesos físicos: entre estos factores el más destacado es la pérdida
de agua la cual se produce cuando el producto almacenado se encuentra
directamente al ambiente de la cámara. Junto con el agua se produce
la pérdida de componentes volátiles los que en cantidades casi
imponderables condicionan en gran medida el aroma y el sabor de
los productos.
Procesos químicos: están dados por reacciones químicas, pudiendo
señalarse entre estas la oxidación de las grasas, lo cual provoca rancidez
en los productos. Nutricionales: se dice que el valor nutricional de los
alimentos congelados está bien preservado, además que éste método
de conservación degrada menos que los otros, siempre que se apliquen
las reglas de la técnica moderna. Para ello se debe realizar un
congelamiento y almacenamiento “rápido”.
35
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
Procesos bioquímicos: corresponden a las reacciones de esta naturaleza,
pudiendo señalarse entra estas a la acción de las enzimas. Un ejemplo
típico de ello es la acción de la enzima polifenoloxidasa, la que provoca
el oscurecimiento de los productos. La composición química y bioquímica
de los alimentos puede ser modificada por: lixiviado o por oxidación, en
los procesos que preceden o siguen a la congelación.
Procesos microbiológicos: están dados por la acción de los
microorganismos patógenos que provocan el deterioro de los productos.
La conservación de alimentos (cualquier medio) busca prolongar la
preservación del alimento, matando microorganismos o inhibiendo su
actividad y su multiplicación. En la congelación y almacenamiento se
acaba con ciertos microorganismos, pero no suficiente como para reducir
sustancialmente la contaminación microbiana. El estado higiénico del
producto antes de la congelación es por lo anterior de mucha importancia.
En el curso de la congelación algunos microorganismos pueden morir.
No así algunos patógenos son muy resistentes, aunque con congelación
no se pueda inactivarlos, podrían llegarse a destruir. Los alimentos
congelados antes de distribuirlos son almacenados a temperaturas de
-18 a -26 ó -30°C/0 a -22°F a tales temperaturas ciertos micro organismos
(m.o.) pueden morir lentamente, en todo caso se dice que se inhibe toda
multiplicación microbiana.
Para frenar la acción de estos procesos de deterioro antes referidos se
buscan condiciones de almacenaje que retarden averías de los productos.
Entre estas condiciones se encuentran la temperatura, la humedad
relativa, la circulación del aire, la composición de la atmósfera de
la cámara.
De estas, la temperatura constituye el factor de mayor incidencia. A
medida que la temperatura disminuye todos los procesos causantes del
deterioro se ven disminuidos, lo que trae como consecuencia la
prolongación de la vida útil de los productos almacenados. A medida
que la humedad relativa aumenta la evaporación disminuye pues el
gradiente para la transferencia disminuye, sin embargo, ello beneficia
el desarrollo de los microorganismos.
La humedad relativa podrá ser más alta en la medida en que la temperatura
sea más baja. No obstante, esta temperatura de conservación tiene
límites basado en un análisis económico así como en la posible influencia
sobre el producto. Cuando la circulación del aire aumenta las pérdidas
por evaporación se incrementan lo que a su vez provoca en los productos
una superficie desecada poco favorable para el desarrollo de los
microorganismos.
I.
36
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.26. Higiene de productos refrigerados y congelados
I.
Los alimentos y productos alimenticios son contaminados por organismos
presentes en la cadena de operaciones de producción: (antes de la
refrigeración o congelación) por contacto con los aparatos, las manos
de los obreros, los embalajes, el aire y el agua. El frío de refrigeración
o congelación nunca es un sustituto de las Buenas Prácticas de
Manufactura e Higiene, lo alimentos congelados y refrigerados aún así
son los que menos imputaciones reciben en materia de envenenamientos.
2.27. Embalaje de los alimentos congelados
Debe de soportar una temperatura baja y cumplir con exigencias de
embalajes para alimentos, además deben de ajustarse a otras
consideraciones técnicas.
Exigencia Alimenticia
Exigencia Técnica
• No contener sustancias tóxicas
• Permitir congelación rápida
•Ser químicamente inerte y estable
• Resistir el agua, ácido
•No comunicar mal sabor u olor
• No adherirse al contenido congelado
•Proteger de bacterias y suciedad
• Ofrecer aislamiento
•Impermeable a agua (gaseosa) y oxígeno
• Proteger de sublimación (cambiar agua de
estado solido a gas sin pasar por líquido)
y deshidratación
•Se pueda empacar automáticamente
• Adherirse estrechamente al producto
(no bolsas de aire, favorecen sublimación)
•Diversas formas y tamaños
• Ser opaco a la luz como sea posible
•De fácil formación de tarimas
• Reflectante, reduce penetración de calor
•Fácil de abrir y cerrar
• Permitir penetración de micro-ondas
37
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Terminología, Definiciones y Explicaciones
I.
2.28. Materiales de embalaje para alimentos
I.
Hay cada vez más variedades de materiales que son usados para
embalar los alimentos refrigerados y/o congelados, como: películas y
hojas, papel, cartón parafinado o plastificado, hojas de aluminio, moldes
de aluminio, plásticos formados térmicamente y combinaciones laminadas
de estos diversos materiales. En películas y hojas existen muchas:
polietileno, polipropileno, poliéster, poliestireno, policloruro de vinilo PVC,
película celulósica, poliamida, hojas de aluminio, otros materiales
laminados y coextruídos.
2.29. La medida de la temperatura
La medida de la temperatura es de mucha importancia en la congelación,
descongelación, almacenamiento, transporte y distribución de productos
refrigerados o congelados. Es obvia la dificultad de medir la temperatura
en el producto ya congelado, independiente el tipo o naturaleza del
producto ya sea de origen vegetal o animal. La temperatura del aire se
puede medir por equipos como termómetro indicador colocado en el
equipo, almacén o medio de transporte.
Medir la temperatura persigue los objetivos básicos siguientes:
- Obtener una temperatura exacta a la hora de la medición.
- Medir temperaturas significativas y representativas.
I.
3.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Propiedades Térmicas de los Alimentos
Las propiedades térmicas de alimentos y bebidas se deben de conocer
para desarrollar los cálculos de transferencia de calor involucrados en
el diseño del almacén y equipos de refrigeración; también son necesarios
para estimar procesos de calentamiento, refrigeración, congelamiento o
secado de alimentos y bebidas.
Porque las propiedades térmicas de alimentos y bebidas dependen
fuertemente de la composición química y la temperatura, también por la
alta disponibilidad de los mismos es casi imposible determinarlas y
tabularlas experimentalmente para todas las posibles condiciones y
composiciones.
Las propiedades térmicas de los alimentos se las puede encontrar
disponibles en Holland et al. (1991) y USDA (1975). Esa información
tabulada consiste en fracciones de masa de los principales componentes
de los alimentos. Con esta información disponible se pueden calcular en
conjunción con la temperatura usando modelos matemáticos las
propiedades térmicas de los constituyentes individuales.
Las propiedades termo físicas a menudo se requieren para cálculos de
transferencia de calor (incluyen densidad, calor específico, entalpía,
conductividad térmica y transmisión térmica). Adicionalmente, si el alimento
es un organismo vivo como fruta fresca o vegetales (hortalizas), estos
generan calor a través de la respiración y pierden humedad por la
transpiración. Ambos procesos se deben de incluir en los cálculos de
transferencia de calor y se debe usar como referencia tablas de
propiedades termo físicas medidas para alimentos.
38
39
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Propiedades Térmicas de los Alimentos
I.
3.1. Propiedades térmicas de los componentes de los alimentos
I.
Los componentes comúnmente encontrados en los alimentos incluyen:
agua, proteína, grasa, carbohidratos, fibra y cenizas. En Choi y Okos
(1986) existen tablas de componentes a los que desarrollaron modelos
matemáticos para determinar las propiedades térmicas de éstos como
función de la temperatura en el rango de -40 a 300° F, también lo hicieron
para determinar propiedades termicas del agua y del hielo. Referirse a
Composition data from USDA (1996), son tablas que listan componentes
de varios alimentos, incluyen agua en porcentaje de masa, proteína,
grasa, carbohidratos, fibra y cenizas.
3.2. Propiedades térmicas de los alimentos
En general, las características termo físicas de un alimento o de una
bebida se comportan bien cuando su temperatura está sobre su punto
de congelación inicial. Sin embargo, debajo del punto de congelación
inicial, las características termo físicas varían grandemente debido a los
procesos complejos implicados durante el congelamiento. El punto de
congelación inicial de un alimento es algo más bajo que el punto de
congelación del agua pura debido a sustancias disueltas en el agua del
alimento. En el punto de congelación inicial, algo del agua en el alimento
se cristaliza, y la solución restante se concentra. Así, el punto de
congelación de la porción no congelada del alimento se reduce más a
fondo. La temperatura continúa disminuyendo mientras que la separación
de los cristales de hielo aumenta la concentración de solutos en la
solución y presiona el punto de congelación más lejos. Así, el hielo y las
fracciones del agua en el alimento congelado dependen de la temperatura.
Porque las características termofísicas del hielo y del agua son
absolutamente diferentes, las características termofísicas de alimentos
congelados varían dramáticamente cuando se le baja la temperatura.
Además, las características termofísicas del alimento sobre y debajo del
punto de congelación son drásticamente diferentes.
40
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Propiedades Térmicas de los Alimentos
I.
3.3. Contenido de agua
I.
Porque el agua es el componente predominante en la mayoría de los
alimentos, el contenido en agua influencia perceptiblemente las
características termofísicas de alimentos. Los valores medios del contenido
de agua (por ciento por la masa) se dan en la tabla Composition data
from USDA (1996). Para las frutas y vegetales, el contenido en agua
varía con el cultivo así como con la etapa del desarrollo o de la madurez
cuando está cosechado, las condiciones cada vez mayor, y la cantidad
de humedad perdida después de cosecha. En general, los valores dados
en la tabla Composition data from USDA (1996) se aplican a los productos
maduros poco después cosecha. Para la carne fresca, los valores del
contenido en agua en la tabla son a la hora de matanza o después del
período generalmente del envejecimiento o añejamiento (maduración).
Para los productos curados o procesados, el contenido en agua depende
del proceso o del producto particular.
3.4. Punto de congelación inicial.
Los alimentos y las bebidas no congelan totalmente a una sola
temperatura, sino algo sobre una gama de temperaturas. De hecho, los
alimentos altos en contenido de azúcar o envasados en altas
concentraciones de jarabe nunca se pueden congelar totalmente, no así
se deben de almacenar a una temperatura uniforme típica para alimento
congelado. Así, no hay un punto de congelación distinto para los alimentos
y las bebidas, sino un punto de congelación inicial en el cual la cristalización
comienza. El punto de congelación inicial de un alimento o de una bebida
es importante no solamente para determinar las condiciones de almacenaje
apropiadas del alimento, sino también para calcular características termo
físicas. Durante el almacenaje de frutas y vegetales frescos, por ejemplo,
la temperatura de la materia se debe guardar sobre su punto de
congelación inicial para evitar de daños al congelar. En adición, porque
hay cambios drásticos en las características termofísicas de alimentos
es porque se congelan, el punto de congelación inicial de un alimento
se debe saber para modelar sus características termofísicas exactamente.
La tabla de Composition data from USDA (1996) reporta valores iniciales
de punto de congelación.
41
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Propiedades Térmicas de los Alimentos
I.
3.5. Fracción de hielo
I.
Para predecir las características termo físicas de los alimentos congelados,
que dependen fuertemente de la fracción del hielo en el alimento, la
fracción total del agua que se ha cristalizado debe ser determinada.
Debajo del punto de congelación inicial, la fracción total del agua que
se ha cristalizado en un alimento es una función de la temperatura. En
general, los alimentos se componen mayoritariamente de agua, los
sólidos disueltos, y los sólidos sin disolver. Durante el congelamiento,
como algo del agua líquida se cristaliza, los sólidos disueltos en el agua
líquida restante cada vez más se concentran, así va bajando la temperatura
de congelación.
3.6. Densidad.
I.
Modelar la densidad de alimentos y de bebidas requiere el conocimiento
de la porosidad del alimento, tan bien como la fracción y la densidad
totales de los componentes del alimento. La porosidad se requiere para
modelar la densidad de los alimentos granulares almacenados en bulto,
tal como granos y arroz. Para otros alimentos, la porosidad es cero.
3.7. Calor específico.
El calor específico es una medida de la energía requerida para cambiar
la temperatura de un alimento por un grado. Por lo tanto, el calor específico
de alimentos o de bebidas se puede utilizar para calcular la carga de
calor impuesta ante el equipo de refrigeración por refrigerar (enfriar) o
congelar de alimentos y de bebidas. En alimentos no congelados, el
calor específico llega a ser levemente más bajo mientras que la
temperatura se eleva de 32°F a 68°F. Para los alimentos congelados,
hay una disminución grande del calor específico pues la temperatura
disminuye. Las listas de la tabla Composition data from USDA (1996)
determinaron de forma experimental los valores del calor específico
para varios alimentos arriba y bajo cero.
42
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Propiedades Térmicas de los Alimentos
I.
3.8. Entalpía.
I.
El cambio en la entalpía de un alimento se puede utilizar para estimar
la energía que se debe agregar o quitar para efectuar un cambio de
temperatura. Sobre el punto de congelación, la entalpía consiste en
energía sensible debajo del punto de congelación, la entalpía radica en
energía sensible y latente.
3.9. Conductividad térmica.
I.
La conductividad térmica relaciona la tasa de transferencia de calor de
la conducción con el gradiente de la temperatura. La conductividad
térmica de un alimento depende de factores tales como composición,
estructura, y temperatura. Se han realizado trabajos para adaptar la
conductividad térmica de alimentos y de bebidas.
3.10. Difusividad térmica.
Los valores experimental determinados de la difusividad térmica de
alimentos son escasos. Sin embargo con valores apropiados de la
conductividad térmica, calor específico y densidad, la difusividad térmica
se puede calcular usando la ecuación:
Donde: k es conductividad térmica
p es densidad
c es calor específico
I.
3.11. Calor de respiración.
Todos los alimentos vivos respiran. Durante la respiración, el azúcar y
el oxígeno combinan para formar el CO2, H2O, y calientan como sigue:
C6H12O6 + 6O2 _ 6CO2 + 6H2O + 2528 Btu
En la mayoría de los productos almacenados en planta, pocas células
se desarrollan y la parte mayor de energía de respiración es liberada
como calor, que debe considerado al refrigerar y almacenar alimentos
vivos (Becker et el al. 1996a).
El calor de respiración varía según tipo o clase de alimento:
- Las frutas, los vegetales u hortalizas, las flores, los bulbos, tallos y
hojas verdes son materias de almacenaje con significativo calor de la
respiración.
43
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Propiedades Térmicas de los Alimentos
- Productos secos o deshidratados, tales como semillas y nueces, tienen
tasas de respiración muy bajas.
- Los productos con tejidos finos jóvenes, muy sensibles y activamente
creciendo, tales como espárrago, bróculi y espinaca, tienen altos índices
de la respiración, al igual que las semillas no maduras tales como
guisantes verdes y maíz dulce.
-Las frutas de rápido crecimiento, tales como fresas, frambuesas, y las
zarzamoras, tienen tasas de respiración mucho más altas que las frutas
que son lentas para desarrollar, por ejemplo manzanas, las uvas, y los
cítricos.
-En general, la mayoría de vegetales, con excepción de bulbos y de
raíces, tienen una alta tasa de respiración inicial para los primeros un
o dos días después de la cosecha. Dentro de algunos días, la tasa de
respiración baja rápidamente a la tasa del equilibrio.
-Las frutas que no maduran durante almacenaje, tal como cítricos y uvas,
tienen índices bastante constantes de respiración.
-Frutas que maduran en almacenaje, tal como manzanas, melocotones,
y aguacates, aumentan su tasa de respiración. En las temperaturas
bajas del almacenaje, alrededor de 32°F, el índice de la respiración
aumenta raramente porque no ocurre ninguna maduración. Sin embargo,
si las frutas se almacenan a temperaturas más altas (50 a 60°F), hay
aumentos de la tasa de respiración y eso se debe a la maduración,
entonces ésta se ve frenada.
-Frutas suaves, tales como arándanos, higos, y fresas, tienen una
disminución de la respiración en el tiempo a 32°F. Aún si éstos se
infectan con pudrición por organismos, la tasa de respiración
siempre aumenta.
-Para las frutas como mangos, aguacates o plátanos, la maduración
significativa ocurre a temperaturas sobre 50°F.
-Los vegetales u hortalizas como cebollas, ajo y col pueden aumentar
la producción del calor después de un período de almacenaje largo.
44
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Propiedades Térmicas de los Alimentos
I.
3.12. Transpiración de frutas y vegetales frescos.
I.
El componente más abundante de frutas y de vegetales frescos es el
agua, que existe como fase líquida continua en la fruta o el vegetal
(hortaliza). Algo de esa agua se pierde a través de la transpiración, que
implica el transporte de la humedad a través de la piel del alimento, la
evaporación, y el transporte total convectivo de la humedad a los
alrededores del producto (Becker et el al. 1996b).
El índice de la transpiración en frutas y vegetales frescos afecta la calidad
del producto. La humedad transpira continuamente desde instalaciones
durante la manipulación y el almacenaje de los productos. Una cierta
pérdida de humedad (agua) es inevitable y puede ser tolerada. Sin
embargo, bajo ciertas condiciones, mucha humedad se puede perder y
causar marchites o arrugamiento. La pérdida que resulta en masa afecta
no solamente el aspecto, la textura, y el sabor de la materia, sino que
también reduce el volumen vendible (Becker et el al. 1996a).
Muchos factores afectan el índice de la transpiración de las frutas y de
los vegetales frescos; la pérdida de humedad es conducida por una
diferencia en la presión del vapor de agua entre la superficie del producto
y el ambiente. Becker et el al. 1996a refieren que la superficie del
producto se puede asumir para ser saturada, y la presión del vapor de
agua en la superficie de la materia son así iguales a la presión de la
saturación del vapor de agua evaluada en la temperatura superficial del
producto. Sin embargo, también reportan que las sustancias disueltas
en la humedad de la materia tienden para bajar la presión del vapor en
la superficie que se evapora levemente.
La evaporación en la superficie del producto es un proceso endotérmico
que enfría la superficie, así baja la presión del vapor en la superficie y
reduce la transpiración.
La respiración dentro de la fruta o del vegetal, por otra parte, tiende a
aumentar la temperatura del producto, levantando la presión del vapor
en la superficie y aumentando la transpiración.
Además, la tasa de respiración es en sí mismo una función de la
temperatura de la materia. También, los factores tales como estructura,
permeabilidad de la piel, y circulación de aires superficiales también
afectan la tasa de la transpiración.
3.13. Coeficiente superficial de transferencia de calor.
Aunque el coeficiente superficial de transferencia de calor no es una
característica térmica de un alimento o de una bebida, es necesario para
el diseño de equipos de transferencia de calor para procesamiento de
los alimentos y bebidas donde está implicada la transferencia
por convección.
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Tiempos de refrigeración y
4.
congelamiento de alimentos
La conservación del alimento es uno de los usos más significativos de
la refrigeración. El alimento que se refrigera y que se congela reduce con
eficacia la actividad de microorganismos y de enzimas, así retarda el
deterioro. Además, la cristalización del agua reduce la cantidad de agua
líquida en alimento e inhibe el crecimiento microbiano (Heldman 1975).
La mayoría de las operaciones que refrigeran y congelan comercialmente
alimentos y bebidas utilizan transferencia térmica de convección por flujo
de aire; solamente un número limitado de productos es refrigerado o
congelado por transferencia térmica de la conducción en congeladores
de la placa. Para que las operaciones en que se refrigeran o enfrían por
flujo de aire y que congelan convectivamente sean rentables y el equipo
de refrigeración debe cumplir con los requisitos específicos del uso
específico para refrigerar o congelar en particular. El diseño de tal equipo
de refrigeración requiere la valoración de los tiempos de enfriamiento refrigeración y de congelación de alimentos y de bebidas, así como las
capacidad de cargas correspondientes de refrigeración.
Los métodos numerosos para predecir los tiempos de refrigeración y de
congelación de alimentos y de bebidas se han propuesto basados en
análisis numéricos, analíticos y empíricos. Seleccionar un método apropiado
de la valoración de los muchos métodos disponibles puede ser desafiador.
45
46
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos
I.
4.1. Termodinámica de la refrigeración y congelación
I.
Refrigerar y congelar alimentos es un proceso complejo. Antes de
congelar, el calor sensible se debe quitar del alimento para disminuir su
temperatura al punto de congelación inicial del alimento. Este punto de
congelación inicial es algo más bajo que el punto de congelación del
agua pura debido a sustancias disueltas en la humedad dentro del
alimento. En el punto de congelación inicial, una porción del agua dentro
del alimento se cristaliza y la solución restante se concentra, reduciendo
el punto de congelación de la porción no congelada del alimento más
lejano. Mientras que la temperatura disminuye, la formación del cristal
de hielo aumenta la concentración de los solutos en la solución y presiona
el punto de congelación más lejos. Así, el hielo y las fracciones del agua
en el alimento congelado, y por lo tanto las características termofísicas
del alimento, dependen de temperatura. Porque la mayoría de los
alimentos tiene forma irregular y tienen características termofísicas
dependientes de la temperatura, soluciones analíticas exactas para
determinar sus tiempos de refrigeración y de congelación no pueden ser
exactamente derivadas. La mayoría de las investigaciones se ha centrado
en desarrollar métodos de predicción semi analítico/ semi empírico que
determinan tiempos de congelamiento y de congelación utilizando
simplificación de asunciones.
4.2. Ti e m p o s d e r e f r i g e r a c i ó n p a r a a l i m e n t o s y b e b i d a s
Antes de que un alimento pueda ser congelado, su temperatura se debe
reducir a su punto de congelación inicial. Este proceso de enfriamiento,
también conocido como preenfriado o chilling, que solamente quita el
calor sensible sin ocurrir ningún cambio de fase.
Número Biot: La refrigeración convectiva por flujo de aire en alimentos
y bebidas está influenciada por el cociente de la resistencia externa del
traspaso térmico a la resistencia interna del traspaso térmico. Este
cociente (es el número Biot) es:
BI = hL/k
Donde: h es el coeficiente de transferencia del calor de convección,
L es la dimensión característica del alimento y
k es la conductividad térmica del alimento (véase sección de
Propiedades Térmicas de los Alimentos).
47
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos
En cálculos del tiempo de enfriamiento, la dimensión característica L se
toma como la distancia más corta del centro térmico del alimento a su
superficie. Así, en cálculos del tiempo de enfriamiento, L es mitad del
grueso de la capa o coraza externa o el radio de un cilindro o de
una esfera.
Cuando el número Biot se aproxima a cero (Bi < 0.1), la resistencia
interna al traspaso térmico es mucho menor que la resistencia externa
y se puede utilizar un parámetro de aproximación para determinar el
tiempo de refrigeración de un alimento (Heldman 1975).
Cuando el número de Biot es muy grande (Bi >40) la resistencia interna
al traspaso térmico es mucho mayor que la resistencia externa y la
temperatura superficial del alimento se puede asumir igual a la temperatura
del medio de refrigeración. Para esta situación, las soluciones de la serie
de la ecuación de la conducción del calor de Fourier están disponibles
para las formas geométricas simples.
Cuando el número Biot está entre 0.1 < Bi < 40, ambos la resistencia
interna al traspaso térmico y el coeficiente de la transferencia del calor
de convección deben ser considerados. En este caso, las soluciones de
la serie, que incorporan funciones transcendentales para explicar la
influencia del número de Biot, se pueden encontrar disponibles para
formas geométricas simples.
Los métodos simplificados para predecir los tiempos de refrigeración de
alimentos y de bebidas se pueden encontrar disponibles para los alimentos
de formas regulares e irregulares sobre una amplia gama de los números
de Biot.
48
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos
I.
4.3. Ti e m p o s d e c o n g e l a c i ó n p a r a a l i m e n t o s y b e b i d a s
I.
Según lo referido al principio de este tema (Tiempos de refrigeración
y congelamiento de alimentos), el congelado de alimentos y bebidas
no es un proceso isotérmico, sino que es proceso que ocurre sobre
una gama de temperaturas.
Esta sección aborda el método básico de la valoración de tiempo de
congelación de Plank y sus modificaciones; métodos que calculan tiempo
de congelación como la suma del preenfriado, el cambio de fase y
tiempos de subenfriamiento, así como métodos para los alimentos de
formas irregulares.
Estos métodos referidos se dividen en tres subgrupos:
- dimensionalidad equivalente del transferencia térmica,
- trayectoria mala conducción, y
- diámetro equivalente de la esfera.
Todos estos métodos de valoración del tiempo de congelación de los
alimentos utilizan las características térmicas de los alimentos referidas
en Propiedades Térmicas de los Alimentos.
4.3.1. Ecuación de Plank
Uno de los métodos simples más extensamente conocido para estimar
los tiempos de congelación de alimentos y de bebidas fue desarrollado
por Plank (1913-1941).
La transferencia del calor de convección se asume para que ocurra entre
el alimento y el medio de congelamiento que lo rodea. La temperatura
del alimento es asumida para ser l temperatura inicial de congelación,
la que es constante a través del proceso de congelación. Además, se
asume la constante de conductividad térmica para la región que
se congelada.
49
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos
Además, la constante de conductividad térmica para la región congelada
se asume. La valoración del tiempo de congelación de Plank es como
sigue:
Donde:
Lf
es calor latente volumétrico de fusión (ver Propiedades
Térmicas de los Alimentos),
Tf
es temperatura inicial de congelamiento de un alimento,
Tm es temperatura media de congelamiento,
D
es espesor de capa/plancha o del diámetro de la esfera o
del cilindro infinito,
h
es coeficiente de transferencia del calor de convección,
ks conductividad térmica del alimento completamente
congelado,
P y R son factores geométricos.
Para una capa infinita, un P el = 1/2 y un R = 1/8.
Para una esfera, un P = 1/6 y un R = 1/24;
Para un cilindro, un P = 1/4 y un R infinitos = 1/16.
Los factores geométricos de Plank indican que una capa infinita del
grueso D, un cilindro infinito del diámetro D y una esfera del diámetro
D, si estuvo expuesta a las mismas condiciones, tendría tiempos de
congelación en el cociente de 6:3:2. Por lo tanto, un cilindro se congela
por la mitad del tiempo de una capa o plancha y una esfera en un tercio
del tiempo de una plancha.
50
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos
I.
4.3.2. Modificaciones a la Ecuación de Plank
Los varios investigadores han observado que el método de Plank no
predice exactamente tiempos de congelación de alimentos y de bebidas.
Esto es porque, en parte, el método de Plank asume que los alimentos
se congelan en una temperatura constante y no sobre una gama de
temperaturas y ese el caso en los sistemas actuales de congelamiento
de alimentos. Además, la conductividad térmica del alimento congelado
se asume ser constante; en realidad, la conductividad térmica varía
grandemente durante el congelamiento. Otra limitación de la Ecuación
de Plank es que descuida el preenfriado y sub enfriado, la remoción del
calor sensible sobre y debajo del punto de congelación. Por lo tanto, los
investigadores han desarrollado los métodos empíricos semi analíticos
mejorados de la valoración del tiempo de refrigeración y de congelación
que explican estos factores.
Cleland y Earle (1977, 1979a, 1979b) incorporaron correcciones para
explicar retiro del calor sensible sobre y debajo del punto de congelación
inicial del alimento así como la variación de la temperatura durante
congelar. Las ecuaciones de la regresión fueron desarrolladas para
estimar los parámetros geométricos P y R para las planchas infinitas,
los cilindros infinitos, las esferas, y los bloques como ladrillos rectangulares.
En estas ecuaciones de la regresión, los efectos del traspaso térmico
superficial, el preenfriado, y el subenfriamiento final son considerados
por los valores del número Biot, de Plank y de numero de Stefan,
respectivamente. En esta sección, se define el número de Biot como
Donde:
h es el coeficiente de la transferencia del calor de convección,
D es la dimensión característica y
ks son la conductividad termal del alimento completamente
congelado.
51
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos
En cálculos del tiempo de congelación, la dimensión característica D se
define como dos veces la distancia más corta del centro térmico de un
alimento a su superficie: el espesor de una capa o plancha o el diámetro
de un cilindro o de una esfera. En general, se define de forma modificada
el número del Plank así:
Donde:
Cl es el calor específico volumétrico de la fase no congelada y
DH cambio de entalpía volumétrica entre el Tf y la temperatura
final del alimento.
El número de Stefan se define de manera similar como:
Donde:
Cs es el calor específico volumétrico de la fase congelada.
I.
5.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación
industrial de alimentos
El congelar es un método de preservación de alimentos que retarda los
cambios físicos y químicos y microbiológicos que causan el deterioro de
alimentos. La reducción de temperatura retarda actividad molecular y
microbiana en alimento, ampliando así la vida útil al almacenarlos.
Aunque cada producto tiene una temperatura ideal e individual de
almacenaje, la mayoría de los productos alimenticios congelados se
almacenan en 0 a -30° F (ó -18 a -35° C).
El congelar reduce la temperatura de un producto de temperatura ambiente
al nivel de la de almacenaje y cambia la mayor parte del agua en el
producto a hielo.
Cualquier equipo de congelación debe de ser pensado para acomodarse
a las tres etapas del proceso térmico de congelación:
- Precongelación
- Congelación (propiamente dicha)
- Reducción a la temperatura de almacenamiento.
Se pueden agrupar estos equipos en categorías, en función de transmisión
térmica:
- Contacto directo (metal) Congeladores de placa, de correa o banda, de
tambor, rotativos.
- Aire u otro gas como medio. Congeladores de aire forzado.
- Medio líquido. Congeladores de inmersión (ej. Salmuera).
- Vaporización de un líquido o sólido (vapor perdido). Congeladores de
nitrógeno líquido, de fluoruro carbono líquido, de dióxido de carbono
líquido o sólido.
52
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
Cada tipo de equipo conviene más o menos a varios productos. Los
congeladores de aire forzado son aplicables casi a cualquier producto,
embalado o no; los aparatos de contacto exigen bloques de forma regular
o bien en un envoltorio líquido; la inmersión conveniente sobretodo a
productos embalados; los congeladores a vapor perdido se utilizan
esencialmente para productos congelados rápidos individualmente (siglas
en inglés IQF).
La figura siguiente demuestra las tres fases del congelamiento: (1) el
enfriamiento, que quita calor sensible, reduciendo la temperatura del
producto al punto de congelación; (2) retiro o remoción del calor latente
de fusión del producto, cambiando el agua a cristales de hielo; y (3)
el enfriamiento continuado debajo del punto de congelación, que quita
más calor sensible, reduciendo la temperatura del producto a la
temperatura deseada u óptima del almacenaje congelado.
La parte más larga del proceso de congelación es quitar el calor latente
de la fusión mientras que el agua se transforma en hielo.
Muchos alimentos son sensibles al índice de congelación, que afecta la
producción (por deshidratación), la calidad, su valor alimenticio y las
características sensoriales. La técnica y el sistema de congelación
seleccionados pueden así tener impacto económico substancial. Al
seleccionar técnicas y los sistemas de congelación para los productos
específicos, considerar los requisitos de manejo, la capacidad, los tiempos
de congelación, la calidad, la producción, el aspecto, el coste inicial, los
gastos de operación, la automatización y la disponibilidad de espacio.
ENFRIAMIENTO SENSIBLE
SOBRE CERO
TEMPERATURA
53
ZONA DE CALOR LATENTE
DE FUSIÓN
ENFRIAMIENTO
SENSIBLE BAJO
CERO
TIEMPO
FIGURA DE CURVA TIPICA DE CONGELAMIENTO
54
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
Técnicas de congelación.
Los sistemas de congelación se pueden agrupar de la siguiente manera
por su método básico de extraer calor de productos alimenticios:
a. Congelación por aire comprimido o Congelador de impacto o
ráfaga (por convección). En inglés Blast Freezing.
Aire frío se hace circular a alta velocidad sobre producto. El aire
remueve o quita el calor del producto y lo lanza a un intercambiador
de calor de aire/refrigerante antes de ser recirculado.
b. Congelación por contacto (conducción).
El alimento, empaquetado o desempaquetado, se coloca en o entre
superficies frías de metal. El calor es extraído por la conducción
directa a través de las superficies, que son enfriadas directamente
por un medio refrigerante que circula.
d. Congelamiento criogénico (convección y o conducción).
El alimento es expuesto a un ambiente debajo de -76° F (-60° C)
rociando el nitrógeno líquido o el bióxido de carbono líquido en la
cámara de congelamiento.
e. Congelamiento crío-mecánico por convección y/o conducción.
El alimento primero se expone a congelar criogénicamente y
entonces se usa refrigeración mecánica directa para acabar
el congelamiento.
55
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
5.1. Congelamiento por ráfaga o aire forzado (Blast freezing)
Los congeladores de ráfaga utilizan el aire como el medio de transferencia
térmica y dependen del contacto entre el producto y el aire. La sofisticación
en control de la circulación de aire y técnicas de la transportación varía
de compartimientos que congelan como ráfaga de aire a congeladores
cuidadosamente controlados para el mismo proceso (blast freezing).
Los primeros congeladores de ráfaga consistieron en cuartos de
conservación como cámara frigorífica con ventiladores adicionales y un
exceso de refrigeración. Al mejorar el control de la circulación del aire
y las técnicas de mecanización del transporte se ha logrado una
transferencia térmica y un flujo más eficiente.
Aunque el congelamiento por batch o lotes todavía se utiliza ampliamente,
los congeladores más sofisticados son los que integran las cadenas de
producción continua. En las líneas de proceso, donde el congelar es
esencial para operaciones de gran capacidad o gran escala, con muy
alta calidad y ser bastante rentables; por ello hay una amplia gama de
los sistemas del congelamiento de ráfaga -Blast freezing- disponible,
entre las que se puede incluir:
• Batch o Lote:
Cuartos de conservación ó cámaras frigoríficas.
Células inmóviles o estacionarias de ráfaga
Con carros para empujar.
• Continuo. Línea de proceso.
Bandas o cintas rectas (de dos fases, de pasos múltiples).
Camas o lechos fluidizados.
- Bandas transportadoras fluidifizadas.
Bandas de transporte en espirales.
Cartón (portador).
I.
5.1.1. Cuartos de conservación en cámara frigorífica
Aunque un cuarto frío o cámara frigorífica de conservación no se
considera un sistema de congelación, se utiliza a veces para este
propósito. Porque un cuarto de almacenaje no se diseña para ser un
congelador, este debe ser utilizado solamente para congelar en casos
excepcionales.
56
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
El congelar es generalmente tan lento que la calidad de la mayoría de
los productos no es buena. La calidad de los productos ya congelados
almacenados en el cuarto, se compromete porque el exceso de carga
de refrigeración que puede elevar considerablemente la temperatura
de los productos congelados. También, los sabores de productos calientes
pueden ser transferidos.
I.
5.1.2. 1.2 Túneles estacionarios de células de congelación de ráfaga
La célula estacionaria de la ráfaga es el congelador más simple que se
puede esperar para producir los resultados satisfactorios para la mayoría
de los productos. Es un recinto aislado equipado de bobinas de
refrigeración y los ventiladores axiales o centrífugos que circulan el aire
sobre los productos de una manera controlada. Los productos se colocan
generalmente en las bandejas, que luego se colocan en los estantes
para dejar un espacio de aire entre las capas adyacentes de bandejas.
Los estantes se mueven dentro y fuera del túnel que usa manualmente
un motor de la plataforma. Es importante que los estantes estén colocados
para reducir al mínimo puente del aire. La célula inmóvil de la ráfaga es
un congelador universal, porque casi todos los productos se pueden
congelar en una célula de la ráfaga. Los vehículos y otros productos
(e.g., artículos de la panadería, empanadas de la carne, ganchos de
pescados, alimentos preparados) pueden ser congelados en cartones
o ser desempaquetados y extensión en una capa en las bandejas. Sin
embargo, las mayores pérdidas del producto derramado, daño y la
deshidratación pueden ser mayores y la calidad del producto puede ser
reducida o desmejorada para muchos productos. En algunos casos, este
tipo de congelador también se utiliza para reducir a 0°F (-32° C) o debajo
o inferior la temperatura de los productos entarimados, encajonados que
han sido previamente congelados con el calor latente de la zona de la
fusión por otros medios. La flexibilidad de una célula de congelamiento
por ráfaga es conveniente para cantidades pequeñas de productos
variados; sin embargo, los requisitos de trabajo son relativamente altos
y el movimiento del producto es muy lento. En el caso de la cámara
solamente haya sido prevista para el almacenaje, es lógico que las
capacidades de los equipos frigoríficos es insuficiente para enfriar los
productos; en estos caso la temperatura del aire se leva, en detrimento
de los alimentos o productos que estén en la cámara; si el productos a
congelar no esta cubierta, la escarcha se acumula rápidamente sobre
evaporadores, disminuyendo así la potencia y haciendo crítica la operación
de almacenaje.
57
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
FIGURA DE CÉLULA DE CONGELACIÓN DE RÁFAGA Ó AIRE
FORZADO.
I.
5.1.3. Congelador para
carretillas (Túnel para carretillas)
Con carretillas para poder empujar a través del congelador, se incorpora
un grado moderado de mecanización. Los estantes son movidos
generalmente en los carriles por un mecanismo que empuja, que puede
estar hidráulicamente o eléctricamente accionado. Este tipo de congelador
es similar a la célula inmóvil o estacionaria de ráfaga, a menos que ese
disminuya el tiempo, los costes de trabajo y de dirección de producto.
Este sistema se utiliza extensamente para productos de cortezacongelada (enfriamiento rápido), como los paquetes empacados de aves
de corral crudas y para productos de formas irregulares. Otra versión
utiliza una impulsión de cadena para mover las carretillas a través del
congelador. También se debe de agregar que el túnel es un equipo de
congelación muy flexible, adaptable muchos productos de diferentes
tamaños y formas, empacados o no, aunque en este equipo se debe
considerar utilizar embalados ya que estos no se adhieren a bandejas
y facilitan su manejo y limpieza de equipos. Cuando se utiliza congelado
rápido individual (IQF) no existe problemas de adherencia.
58
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
FIGURA DE UN CONGELADOR PARA
I.
CARRETILLAS
5.1.4. Congeladores de banda transportadora recta
Los primeros congeladores mecanizados de banda recta y ráfaga,
consistían en un transportador de correa de acoplamiento de alambre
en un cuarto frío o cámara de congelación de ráfaga, que satisfizo la
necesidad del flujo de producto continuo en ese momento. Una desventaja
a estos primeros sistemas era la transferencia térmica ineficaz, un mal
control de la circulación de aire y los no muy buenos resultados. El uso
de versiones actuales controla la circulación de aire vertical, la fuerza
el aire frío hacia arriba con la capa de producto, de tal modo que se crea
un buen contacto con las partículas del producto. Los congeladores de
bandas rectas se utilizan generalmente con frutas, los vegetales, papas
fritas, los toppings cocinados de carne (e.g., pollo cortado en cubitos,
embutidos y camarón cocinado). El diseño principal del congelador es
de dos etapas de la correa o banda (como se ve en la figura), consiste
en dos bandas transportadoras de acoplamiento en series. La primera
correa preenfría o congela la corteza inicialmente una capa o una corteza
externa para condicionar el producto antes de transferirlo a la segunda
correa para congelar a 0°F (-32° C) o inferior. La transferencia o
vibraciones entre las correas ayudan a redistribuir el producto en la
correa y previene la adherencia del producto a la correa. Para asegurar
el contacto uniforme con aire frío y congelar eficazmente, los productos
se deben distribuir uniformemente sobre la banda entera. Los congeladores
de dos etapas funcionan generalmente a temperaturas refrigerantes o
precongelar de 15 a 25°F ( -9 a -4° C) en la sección del preenfriado y 25 a -40°F ( -44 a -40°C) en la sección que congela. Las capacidades
59
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
se extienden a partir de la 1 a 50 toneladas del producto por hora, con
tiempos de congelación a partir del 3 a 50 minutos. Cuando los productos
a ser congelados están calientes (e.g., las papas fritas a 180 a 200°F),
otra sección que preenfría se agrega delante de la sección normal. Esta
sección provee el aire refrigerado aproximadamente a 50°F (10° C) o el
aire del ambiente filtrado para enfriar el producto y para congelar la
grasa. Se prefiere el aire refrigerado porque el aire ambiente filtrado
tiene mayores variaciones de la temperatura y puede contaminar el
producto.
I.
FIGURA DE CONGELADORES DE BANDA TRANSPORTADORA
RECTA.
5.1.5. Congeladores de banda transportadora recta de pasos múltiples
Para productos más grandes con tiempos mayores de congelación (hasta
60 minutos) y requisitos de una gran capacidad (más alta 0.5 a 6 ton/hora),
un congelador recto de una banda recta de un solo paso requeriría un
espacio muy grande. El espacio requerido puede ser reducido apilando
las correas o bandas sobre una para formar un sistema de pasos
múltiples de alimentación y descarga simple (generalmente tres pasos)
o los sistemas paso sencillo de múltiples pasos (múltiples alimentaciones
y descargas) apilando uno encima de otro. El múltiple paso: (triple-paso)
el arreglo de pasos múltiples proporciona otra ventaja, que el producto
después de ser congelado superficialmente en la primera correa (superior),
se puede apilar más profundamente en las correas más bajas. Así, el
área total de la correa requerida se reduce, al igual que el tamaño total
del congelador. Sin embargo, este sistema tiene un potencial para causar
daños del producto y el producto a veces se atora en las transferencias
de la correa.
60
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
FIGURA DE CONGELADOR DE BANDA TRANSPORTADORA RECTA
DE PASO MÚLTIPLE.
5.1.6. 1.6 Congeladores de lecho fluidizado
La fluidificación tiene lugar cuando determinadas partículas de dimensiones
bastante uniformes se someten a un corriente de aire ascendente. Para
una velocidad de aire apropiado, se depende de de las características
del producto, las partículas flotan en la corriente como un fluido.
Este congelador utiliza el aire como el medio del traspaso térmico y para
el transporte; el producto atraviesa el congelador en un amortiguador
del aire frío hacia arriba que fluye (figura). Este diseño se satisface bien
para los productos de partículas pequeños, de tamaños uniformes tales
como guisantes, los vegetales cortados en cubitos y fruta pequeña. El
alto grado de fluidificación mejora la tasa del transferencia térmica y
permite el buen uso del espacio. La técnica es para productos escurridos
de agua de limpieza, limitados a tamaños uniformes que se puedan
fluidificar y transportar fácilmente con la zona de congelación. El principio
de congelación depende de congelar la corteza del producto rápidamente,
la temperatura refrigerante de funcionamiento debe ser -40° F (-40 ° C)
o inferior, con una temperatura del aire de -20° F (-29° C) o menor. Los
congeladores de estrato o lecho fluidizado se fabrican normalmente
como unidades empaquetadas, fábricas-montadas con las capacidades
de 1 a 10 ton/h. Los productos de partículas tienen generalmente un
tiempo de congelación de 3 a 15 minutos.
61
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
5.1.7. Congeladores de lecho fluidizado de banda
Es un híbrido del congelador de banda dos etapas y del congelador de
lecho fluidizado; el congelador fluidizado de banda tiene una sección de
fluidificación en la primera etapa de la banda. Un incremento en la
resistencia del aire se diseña debajo de la primera banda para proporcionar
las condiciones de fluidificación para el producto que entra mojado, pero
la banda sirve para ayudar a transportar más productos pesados, menos
productos uniformes que no se fluidizan totalmente. Una vez que la
corteza se ha congelado, se puede cargar ser más producto para una
mayor eficiencia en la segunda parte de la banda de congelado. Los
congeladores fluidizados de bandas de dos etapas funcionan entre -30
a -35° F (-34 a -37° C) y la capacidad de congelamiento a partir de la
1 a 50 ton/h. Una buena estimación del orden de magnitud de la carga
total de refrigeración para el congelado rápido individual (IQF) es 40
toneladas de refrigeración por la tonelada del producto por hora. Los
congeladores pequeños requieren cerca de 10 a 15% más capacidad
por la tonelada del producto por hora.
FIGURA DE CONGELADOR DE LECHO FLUIDIZADO
62
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
5.1.8. Congeladores de banda de espiral
Este congelador se utiliza generalmente para productos con tiempos de
congelación largos (generalmente 10 minutos a 3 h), y para los productos
que requieren manejo largo durante congelamiento. Una banda
transportadora o banda sin fin que puede estar literalmente doblada por
un lado y circula cilíndricamente, una grada debajo de otra por niveles;
esta configuración requiere de espacio mínimo para una banda
relativamente larga. El principio original del congelador de banda de
espiral, utiliza un sistema de carril que tuerce en espiral para llevar la
banda, aunque diseños más recientes utilizan una banda a un mismo
comando que apila la banda y que requiere menos separación de arriba.
El número de gradas en espiral puede variar para acomodar diversas
capacidades. Además, dos o más torres espirales se pueden utilizar en
serie para productos con tiempos de congelación largos. Los congeladores
espirales están disponibles en una gama de las anchuras de banda y
se fabrican como modelos empaquetados, modulares, y campo erigidos
para acomodarse a varios procesos y capacidades. La circulación de
aire horizontal es aplicada a los congeladores espirales por ventiladores
axiales montados a lo largo de un costado. Los ventiladores soplan el
aire horizontalmente a través del transportador espiral con efecto de
enfriamiento mínimo limitado a dos porciones de la circunferencia espiral.
La rotación de la jaula y de la correa produce un efecto de rostizador,
con el aire frío a alta velocidad pasando por el producto cerca de la
descarga, ayudando a congelar de manera uniforme.
FIGURA DE CONGELADOR DE BANDA DE ESPIRAL
63
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
5.1.9. Congelador de espiral de flujo de aire vertical
I.
Hay varios diseños disponibles para controlar la circulación de aire. Un
diseño (como la Figura de Congelador de espiral de flujo de aire vertical)
tiene un piso del entresuelo que separa el congelador en dos zonas de
presión. Bafles alrededor el del exterior e interior de la forma de la banda,
un tubo transporta el aire de modo que los flujos de aire para arriba o
alrededor del producto como el transportador bajen el producto. La
circulación de aire controlada reduce el tiempo de congelación para
algunos productos.
FIGURA DE CONGELADOR DE ESPIRAL DE FLUJO DE AIRE
VERTICAL
5.1.10. Congelador de espiral de circulación de aire divida
Otro diseño (el de la figura Congelador de Espiral de Circulación de aire
divida) parte la circulación de aire de modo que el aire más frío entre en
contacto con el producto cuando entra y cuando sale del congelador. El
aire más frío introducido en el producto cuando entra, puede aumentar
la transferencia térmica del calor superficial y congelar la superficie más
rápidamente, que también puede reducir la deshidratación del producto.
64
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
FIGURA DE CONGELADOR DE ESPIRAL DE CIRCULACIÓN DE AIRE
DIVIDA.
I.
Los productos típicamente congelados en congeladores de bandas de
espirales incluyen: empanadas crudas y cocinadas de carne, productos
de pescados, porciones del pollo, pizza, y una gran variedad de productos
empaquetados. Los congeladores de espirales están disponibles en una
amplia gama de capacidades, a partir 0.5 a 10 ton/h. Dominan sector
alimenticio congelado de la actualidad.
5.1.11. Congeladores de choque
En este diseño el aire frío fluye perpendicular a las superficies más
grandes del producto a una velocidad relativamente alta. Los inyectores
de aire con los conductos de vuelta correspondientes se montan sobre
y debajo de los transportadores. La circulación de aire interrumpe
constantemente la capa de límite que rodea el producto, realzando la
tasa superficial de transferencia térmica. La técnica puede por lo tanto
reducir el tiempo de congelación de productos con grande superficie o
masa (por ejemplo tortas finas de hamburguesa). Los congeladores de
ráfaga ó choque - blast freezer- se diseñan con las bandas rectas de un
solo paso o de pasos múltiples. Los tiempos de congelación son 1 a 10
minutos. El uso rentable y efectivo se limita a productos alimenticios
delgados (menos de 1 pulg. de grueso o espesor).
65
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
FIGURA DE CONGELADORES DE CHOQUE O BLAST FREEZER
5.1.12. Congeladores de cajas
El congelador de cajas (o transportador) es un congelador de la muy
alta capacidad (de 5 a 20 toneladas) para cajas grandes de productos
como: carne roja, aves de corral y helados. Estas
unidades también se utilizan como refrigeradores para los productos de
carne y bloques de queso. En la sección superior del congelador, una
fila de los portadores cargados del producto se empuja hacia la parte
posterior del congelador, mientras que en la sección más baja se vuelve
al frente. Mecanismos de elevación están situados en ambos extremos.
Un transportador es similar a un estante para libros con entrepaños.
Cuando se pone en un extremo de carga /descarga del congelador,
producto ya congelado empuja cada fila del estante uno a la vez sobre
un transportador de la descarga. Cuando el transportador se pone para
arriba, este estante alinea con la estación de cargamento, donde los
productos nuevos se empujan continuamente sobre el transportador
antes de que se mueva de nuevo en la parte trasera del congelador. El
aire frío circula sobre las cajas mas cercanas por convección forzada.
Generalmente, el aire y el producto se arreglan en flujo cruzado, pero
algunos diseños tienen aire para fluir en forma opuesta al producto (es
decir, a lo largo de la longitud del congelador). En la actualidad estos
sistemas automatizados están disponibles para controlar el cargamento
del estante, la descarga y el movimiento para congelar o enfriar (refrigerar)
productos con diversos tiempos de retención en la misma unidad
simultáneamente. Esta flexibilidad creciente es particularmente útil y
rentable donde hay diversos tamaños y cortes (e.g., productos de carne
roja y de las aves de corral).
66
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
FIGURA DE CONGELADOR DE CAJAS.
5.2. Congeladores de contacto directo
El medio primario de transferencia térmica de un congelador de contacto
es por conducción; el producto o el paquete se ponen en contacto directo
con una superficie refrigerada. Los congeladores de contacto se pueden
clasificar como sigue:
Batch o Lote:
- Placa horizontal manual.
- Placa vertical manual
Proceso en línea.
- Placa automática
- Banda de contacto (acero inoxidable sólido)
- Diseño especializado.
El tipo más común de congelador de contacto es el congelador de placa
de contacto, en el cual el producto se presiona entre las placas del metal.
El refrigerante es circulado dentro de los canales en las placas, que
asegura transferencia térmica y resultados eficientes en tiempos de
congelación cortos, a condición de que el producto es un buen conductor
del calor, como para prendederos de pescados, espinaca cortada, o de
menudencias de carne. Sin embargo, los paquetes o las cavidades
deben ser llenados bien y si se utilizan las bandejas de metal, no deben
ser torcidas o deformes.
67
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
5.2.1. C o n g e l a d o r e s m a n u a l e s y a u t o m á t i c o s d e l a p l a c a
En este tipo de congeladores el producto se sujeta entre dos placas
cruzadas, en el interior de las placas circula el criógeno o refrigerante
o entre bandas circulando en el exterior de las mismas, colocando el
producto sobre la banda. Los congeladores de placa de contacto están
disponibles en arreglos horizontales o verticales con carga y descarga
manual. Los congeladores horizontales de placa están también disponibles
en una versión automática, que acomoda generalmente capacidades
más altas y de operación continua. La ventaja de la buena transferencia
térmica en congeladores de placa de contacto se reduce gradualmente
con el aumento de grueso del producto. Por esta razón, el grueso se
limita a menudo de 2 a 3 pulgadas (de 5 a 8 cm). Los congeladores de
contacto de placa funcionan eficientemente porque no requieren ningún
ventilador, son muy compactos y no hay transferencia térmica adicional
entre el refrigerante y el medio de transferencia térmica. Una ventaja
con los productos empaquetados es que puede ocurrir que la presión
de las placas pueda reducirse al mínimo, así los paquetes son uniformes
y cuadrados dentro de tolerancias. Generalmente la presión de las placas
o de las dobles bandas o correas durante el congelamiento evitan
prácticamente la hinchazón, guardando lo congelado (paquete) la forma
regular. Los congeladores automáticos de placa acomodan hasta 200
paquetes por minuto, con tiempos de congelación de 10 a 150 minutos.
Cuando se requieren mayores capacidades, los congeladores se colocan
en serie con los sistemas asociados del transportador para manejar
cargamento y los paquetes el descargar.
Generalmente se identifican tres tipos de congeladores de contacto:
- De placas (horizontales o verticales)
- De correas o bandas (sencillas o dobles)
- De tambor rotativo.
68
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
FIGURA DE CONGELADOR DE PLACAS
Otras aplicaciones de congeladores de placa.
Los congeladores placas horizontales típicamente contiene de 15 a 20
placas; el producto se coloca en bandejas o cuadros metálicos, lo requiere
de trabajo para carga y descarga; movilizando las placas por mecanismos
hacia arriba o hacia abajo y cerrando ciclos, hasta descargar lo que se
va congelando sobre una cinta transportadora, repitiendo ciclo con
cada carga.
Los Congeladores de placas verticales se utilizan para producir productos
en bloques desde 10-15 kilogramos como pescados enteros o
eviscerados, carnes cortadas. Estos congeladores poseen una serie de
placas verticales enfriadas (frías) y cuyos intervalos forman los
compartimientos de un cajón abierto por la parte superior, por donde
se coloca el producto. El producto congelado se descarga lateralmente
o por los extremos superior o inferior, operación generalmente mecanizada
y facilitada por un corto calentamiento con gas caliente (vapor de agua)
y un empuje hidráulico.
69
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
5.2.2. Congelador especializado de contacto directo
Una combinación de congelar por aire y de contacto se utiliza para
colgadores de filetes de pescados y otros productos delicados, productos
húmedos con superficies planas relativamente grandes. La banda
continua, de acero inoxidable sólido tiene típicamente 4 a 6 pies (1.20
a 2.00 m) de ancho y puede ser 100 pies (30-35 m) de largo. El producto
se carga sobre la banda en un extremo del congelador y después viaja
en una posición fija con la zona que congela hasta extremo de descarga.
El congelamiento es logrado generalmente por la conducción a través
de la banda a un medio que se enfría debajo de ella y por la convección
a través de la circulación de aire controlada sobre la banda o por la
convección solamente a través del aire de alta velocidad sobre y debajo
de la banda. Este diseño de congelador produce el producto atractivo,
pero una desventaja es el tamaño físico del congelador. Las capacidades
para los productos típicos se limitan generalmente de 1 a 2.5 ton/h, con
un tiempo de congelación de menos de 30 minutos. Otro congelador
especializado de contacto transporta productos alimenticios sobre una
película plástica continua (-40°F/-40°C) una placa refrigerada a baja
temperatura. El contacto con la película congela aproximadamente el
0.04 pulgada (1.01 mm) inferior de productos en aproximadamente un
minuto. Este equipo se utiliza para eliminar marcas de la banda de
acoplamiento de deformación o de forma del metal en los productos que
son planos, húmedos, pegajosos o suave, o en la necesidad de formar
el producto a mano antes que entre a un congelador de tipo blast freezer
(aire forzado). Otra ventaja del congelador de contacto es que reduce
pérdidas por deshidratación en pasos siguientes de congelamiento. Los
ejemplos de los productos más convenientes para el congelador de
contacto: productos marinados, pechugas de pollo deshuesadas, y filetes
delgados de pescado.
70
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
5.3. Congeladores criogénicos o de inmersión
I.
El congelamiento criogénico (o gas) es a menudo una alternativa para:
- producción en pequeña escala
- productos nuevos
- situaciones de sobrecarga o
- productos estacionales.
Los congeladores criogénicos utilizan nitrógeno líquido o dióxido de
carbono líquido (CO2) como el medio de la refrigeración, y los
congeladores pueden ser de gabinetes para lotes, congeladores de
bandas transportadoras rectas, transportadores de espirales, o
congeladores líquidos para inmersión.
En éste grupo de congeladores criogénicos se incluyen a los congeladores
de inmersión que tienen aplicación para los productos de formas
irregulares, como: pescado, pollo, etc. Para estos productos se obtiene
buena transferencia térmica al aplicar el congelamiento por inmersión,
que generalmente puede ser una solución acuosa de sal ó salmuera,
azúcar (jarabe, sirope o almíbar), alcohol u otra sustancia no tóxica. Este
tipo de congeladores por inmersión son muy utilizados para congelar
pescado como atún en barcos (en salmuera), también es aplicado en
industrias de aves para evitar oscurecimiento de piel antes de someter
a congelamiento final en un túnel. Cuando se utiliza líquidos como
etilenglicol o propilenglicol u otra sustancia análoga, se debe de proteger
el producto embalándolo, lavando el embalaje del producto luego del
proceso de congelado.
5.3.1. Congelador de nitrógeno líquido
Este tipo de congelador también se conoce como congeladores por
vaporización de líquido o sólido, ya sea que se use nitrógeno ó dióxido
de carbono.
El tipo de congelador más común a base de nitrógeno líquido es uno de
banda transportadora recta, sola recta, o de línea de proceso en túnel.
El nitrógeno líquido a -320°F (-196° C) se introduce pulverizado por
alimentación externa al extremo del congelador directamente sobre el
producto; mientras que el nitrógeno líquido se vaporiza,
71
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
esos vapores fríos circulan hacia el extremo de la entrada, donde se
utilizan para preenfriar y congelar inicial del producto. Los vapores
"calentados" (típicamente -50°F ó -45.6°C) entonces se descargan a la
atmósfera. La baja temperatura del líquido y del vapor de nitrógeno
proporciona un congelamiento rápido, que puede mejorar la calidad y
reducir la deshidratación para algunos productos. Sin embargo, el coste
de congelamiento es relativamente alto debido a el costo del gas (nitrógeno
líquido) y la superficie de los productos con alto contenido de agua
puede agrietarse si no se toman las precauciones necesarias. El consumo
de nitrógeno líquido está en el rango de 0.9 a 2.0 libras de nitrógeno por
la libra del producto (1 a 1.5 kg nitrógeno por 1 kg producto), dependiendo
del contenido en agua y de la temperatura del producto. Aunque esto
traduce a gastos de explotación relativamente altos, la inversión inicial
pequeña hace los congeladores del nitrógeno líquido rentables para
algunos usos, por ejemplo camarones. Para obtener una congelación
extremadamente rápida -superficialmente- se puede sumergir el producto
a congelar directamente en nitrógeno líquido, se deben tomar precauciones
para evitar grietas en el producto.
5.3.2. Congelador de dióxido e carbono
Las aplicaciones con dióxido de carbono son similares a las del nitrógeno
líquido, con la diferencia que el CO2 no existe a la presión atmosférica
más que en estado gaseoso y sólido; el segundo (sólido) se puede
colocar en contacto con producto a congelar en un contenedor o agitando
el producto con trozos de nieve carbónica. Los usos para congelar del
CO2 incluyen producir productos congelados individuales (IQF) como
cubitos de carnes aves de corral, toppings para pizza y mariscos.
Aplicación similar es cuando se utiliza el congelador a base de
hidrocarburos halogenados líquidos (freones); por ejemplo el R12 ó
diclorodifluorurometano especialmente purificado, el cual tiene una
temperatura de ebullición a presión atmosférica de -30°C, se utiliza en
circuito cerrado. El producto a congelar es transportado sobre una banda
transportadora a un baño con el criogénico, en donde el vapor formado
es recuperado por condensación, sobre el evaporador de un circuito
frigorífico - parta alta del equipo-. El producto congelado retiene un poco
del criogénico, aunque la mayor parte se evapora en el almacén, no sin
dejar un muy pequeño e insignificante residuo.
72
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos
I.
5.4. Congeladores Crío-mecánicos
Aunque esta técnica no es nueva, (la combinación de congelación
criogénica y aire comprimido) los usos del congelamiento crío-mecánico
están aumentando. Los productos de alto valor, pegajosos, tales como
camarón IQF y los productos húmedos, delicados, tales como bayas de
fresas congeladas individualmente y otros productos, son usos comunes
para estos sistemas. Un congelador crío-mecánico típico tiene un paso
inicial de inmersión en el cual el producto atraviesa un baño de nitrógeno
líquido para fijar la superficie del producto. Este paso reduce la
deshidratación y mejora las características de manejo del producto, como
pegarse o hacerse un solo bloqueo de grumos o bloques pequeños. El
producto criogénico con la corteza-congelada entonces se transfiere
directamente en un congelador mecánico, donde el resto del calor se
quita y la temperatura del producto se reduce a 0°F o más bajo (-32 °C).
El paso criogénico está adaptado a veces a los congeladores mecánicos
existentes para aumentar su capacidad. El congelamiento mecánico
hace que operaciones de explotación se haga con menores costos que
solo congelar criogénicamente, es donde la combinación se debe
manejar adecuadamente para que sea rentable.
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Atmósfera Controlada como técnica
6.
complementaria a la refrigeración
y congelamiento de alimentos
La utilización del frío, para almacenamiento de alimentos, como frutas
y otros vegetales, fue el primer paso para conservarlos por largos tiempos,
con el congelamiento o la refrigeración, ciertas variedades no se conservan
satisfactoriamente o por los tiempos deseados; desde dos a tres siglos
se sabe que plantas y partes vivientes de ellas como hojas, flores, frutos,
producen constantemente anhídrido carbónico y absorben al mismo
tiempo la misma cantidad de oxígeno. También desde más de un siglo
atrás se encontró que todos los frutos conservados con niveles bajos de
oxígeno evidenciaban un metabolismo reducido.
Hasta hace menos de cien años se obtuvieron datos que ayuden a su
aplicación práctica al almacenamiento de alimentos; este método realiza
en un atmósfera con reducido contenido de oxígeno y elevado porcentaje
de CO2, denominándose “almacenamiento en atmósfera controlada”(AC).
73
74
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Atmósfera Controlada como técnica complementaria a la refrigeración y congelamiento de alimentos
I.
6.1. Atmósfera Controlada (AC)
I.
Por definición se debe de entender entonces que la atmósfera controlada
AC, es controlar intencionalmente la atmósfera gaseosa natural y el
mantenimiento de la misma en unas condiciones determinadas durante
el ciclo de distribución independientemente de la temperatura y de las
otras variaciones ambientales.
La atmósfera controlada AC comprende generalmente a la tecnología
que se aplica en el almacenamiento durante el cual se asegura una
atmósfera constante independiente de las actividades respiratorias del
producto, intercambio de gases a través de fugas, etc.
6.2. 2. Atmósfera Modificada (AM)
Esta consiste en cambiar inicialmente la atmósfera gaseosa en el entorno
del producto, permitiendo que las actividades del producto envasado
ocasione una variación del entorno gaseoso en las inmediaciones. La
mayoría de los productos envasados con tecnología AC, AM y VA (Vacío)
mantienen cierta actividad respiratoria o contienen microorganismos
metabólicamente activos. Dichas actividades consumen el oxígeno
presente en el aire produciendo dióxido de carbono y vapor de agua que
cambian la atmósfera. El material de envasado y el propio envase
permiten la difusión del oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua,
de manera tal que pueden producirse cambios adicionales en la atmósfera.
Si se permite que el producto y el envase interaccionen normalmente,
la atmósfera gaseosa se modificará en relación con la inicial y de aquí
nace el término de atmósfera modificada, que puede ser estudiado por
separado como MAP (Modified Atmosphere Packing)
Hay que tomar en cuenta que el proceso metabólico de las frutas continúa
después de haber sido recolectadas, durante este proceso, conocido
por respiración, la fruta madura, sobre madura, entra en senescencia
y finalmente se pudre. Por ello se hace necesario en caso de frutas u
otros vegetales tomar las medidas necesarias para disminuir en lo posible
la respiración durante el almacenaje. La respiración es muy variable
según tipo y variedad de fruta, madurez y temperatura de almacenaje.
Cuando más baja sea la temperatura, mas baja será la respiración y
más largo el tiempo que se podrá almacenar.
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I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Atmósfera Controlada como técnica complementaria a la refrigeración y congelamiento de alimentos
Teóricamente se afirma que entre más cerca está del punto de congelación
puede ser mejor conservada, sin embargo este principio no aplica a
todas las clases de frutas.
I.
La respiración de la fruta puede reducirse por medio de refrigeración
simultáneamente con la reducción del contenido de oxigeno del ambiente;
lo que haría pensar que al reducir sustancialmente el oxígeno, la fruta
se conservaría casi por tiempo ilimitado. La ausencia de oxígeno se ha
comprobado que causa daños fisiológicos en frutas hincando procesos
de fermentación (alcohólica). Se estima que para la mayoría de variedades
se hace necesario como mínimo un contenido de oxígeno entre 1 y 3
por ciento.
También un porcentaje de anhídrido carbónico CO2 en el aire de la
cámara frigorífica superior al normal contribuye a disminuir la intensidad
respiratoria; así aplicando porcentajes adecuados de 02 y de CO2 , es
posible alargar el tiempo de almacenamiento, sin sobrepasar el límite
inferior de temperatura, en que las frutas sensibles al frío comienzan a
sufrir daños fisiológicos.
6.3. Características de las cámaras
Las cámaras para AC atmósfera controlada exigen un recinto totalmente
hermético a diferencia de las cámaras frigoríficas convencionales, esto
es con el fin de mantener las mezclas gaseosas en proporción constante.
En caso de existir o encontrarse una fuga, la buscada reducción de
oxígeno no llega nunca o solamente después de un largo período. Una
reducción retardada de oxígeno perjudica gravemente el proceso de
conservación; además si la cámara no es hermética, hay dificultad para
reducir con rapidez el O2 y de mantener las adecuadas proporciones
de O2 / CO2. Por otra parte el funcionamiento es siempre más económico
con una buena hermeticidad.
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados
7.
y congelados
El uso total más importante de la refrigeración es la prevención o el
retraso de cambios microbianos, fisiológicos y químicos en alimentos.
Incluso en las temperaturas cerca del punto de congelación, los alimentos
pueden deteriorarse con el crecimiento de microorganismos, de cambios
causados por enzimas o de reacciones químicas. Mantener los alimentos
a bajas temperaturas reduce el porcentaje en la cual estos cambios
ocurren. Algunos microorganismos dañinos pueden crecer en o debajo
de las temperaturas de congelamiento. La refrigeración también juega
un papel muy importante en el mantenimiento y suministro de alimentos
seguros. El manejo incorrecto de la temperatura en la manipulación de
alimentos es el principal factor en la causa de enfermedades. Otro factor
importante es equipo incorrectamente esterilizado y otros aspectos como
seguridad, inocuidad y otros aspectos responsabilidad de la dirección o
gerencia técnica.
76
77
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
I.
7.1. Fundamentos de microbiología básica
Los microorganismos desempeñan varios papeles en las instalaciones
de producción del alimento. Pueden contribuir al desperdicio del alimento,
produciendo malos olores y sabores o alterando textura, aspecto del
producto con la producción del limo y la formación de pigmento. Algunos
organismos causan enfermedades; otros son beneficiosos y se requieren
para producir alimentos tales como queso, carne, vino y sauerkraut o
col agria con fermentación. Los microorganismos los hay en cuatro
categorías: bacterias, levaduras, hongos y virus. Las bacterias son los
patógenos producidos por los alimentos más comunes. Las tasas de
crecimiento bacterianas, bajo condiciones óptimas, son generalmente
más rápidas que las de levaduras y de mohos, siendo las bacterias unas
de las primeras causantes de desperdicios o averías, especialmente en
alimentos refrigerados, húmedos. Las bacterias tienen muchas formas,
incluyendo las esferas (cocos), las barras (bacilos) o los espirales
(espiroqueta) y están generalmente entre 0.3 y 5 a 10 micras de tamaño.
Las bacterias pueden crecer en una amplia gama de ambientes.
Las levaduras y los mohos u hongos llegan a ser importantes en
situaciones que restringen el crecimiento de bacterias, por ejemplo en
productos ácidos o secos. Las levaduras pueden causar la formación
de gas en jugos y la formación de limo en productos fermentados. El
mildiú (moho negro) en superficies húmedas y la formación del moho
en los alimentos estropeados son también comunes. Algunos mohos
producen toxinas muy fuertes (micotoxinas), si estos son consumidos,
pueden ser fatales.
Los virus son parásitos intracelulares obligados que son específicos a
un anfitrión determinado. Todos los virus, incluyendo virus humanos
(e.g., la hepatitis A), fuera no puede multiplicar células o tejido. Las
características de diseño de refrigeración deben incluir las instalaciones
para que buenas prácticas el lavado de manos y saneamiento del
empleado reduzcan al mínimo el potencial para la contaminación
del producto.
Las bacterias, las levaduras, y los mohos se distribuyen extensamente
en agua, suelo, aire, materiales de planta y zonas de la piel e intestinales
de seres humanos y de animales. Prácticamente todos los alimentos sin
procesar se contaminan con una variedad de desperdicios o desechos
y a veces de microorganismos patógenos porque los alimentos actúan
78
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
I.
como medios de cultivo excelentes para la multiplicación bacteriana. Los
ambientes de procesamiento de alimentos que contienen residuos de
alimentos son seleccionados naturalmente por los microorganismos que
más probablemente pueden estropear un producto determinado
en particular.
7.2. Como crecen los microorganismos
Una fase de inicial ocurre mientras los organismos se adaptan a las
nuevas condiciones ambientales y comienzan a crecer. Después de una
fase de latencia que dependerá de las condiciones propias y características
del microorganismo. Luego de la adaptación, los microorganismos entran
en fase de crecimiento logarítmico máxima y el control del crecimiento
microbiano no es posible sin el saneamiento u otras medidas drásticas.
Los números pueden doblarse tan rápidamente como cada 20 a 30
minutos bajo condiciones óptimas. La producción de toxina y la maduración
de esporas son posibles y ocurren generalmente en el final de la fase
exponencial mientras que microorganismo (m.o.) se incorpora a una
fase inmóvil. En este tiempo, se agotan los alimentos esenciales y/o se
acumulan los subproductos inhibitorios. Eventualmente hay declinaciones
de la viabilidad de m.o.; la tasa depende del organismo, del medio y de
otras características ambientales. Aunque la refrigeración prolonga tiempo
de generación y reduce actividad enzimática y producción de la toxina,
en la mayoría de los casos, él no restaurará seguridad ni la calidad
perdida del producto.
H
AT
DE
NUMBER OF CELLS,
LOGARITHMIC SCALE
STATIONARY
G
LO
LAG
TIME
CURVA TÍPICA DEL CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS.
79
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
I.
Los factores que influyen en el crecimiento microbiano se pueden dividir
en dos categorías:
a. Factores intrínsecos que son una función del alimento sí mismo y
b. Factores extrínsecos que son una función del ambiente en el cual se
sostiene un alimento.
7.3. Factores intrínsecos
I.
Los factores intrínsecos que afectan crecimiento microbiano incluyen los
alimentos, los inhibidores, las características biológicas, actividad de
agua, el pH y la presencia de microorganismos competentes en un
alimento. Aunque prácticas procesos tengan poco efecto en estos
parámetros, es importante una comprensión de cómo el crecimiento
intrínseco influencia los factores es útil para predecir los tipos de
microorganismos que puedan estar presentes
7.4. Factores extrínsecos
I.
Los factores extrínsecos que influencian el crecimiento de microorganismos
incluyen temperatura, humedad relativa ambiental y niveles del oxígeno.
Los sistemas de la refrigeración y ventilación desempeñan un papel
importante en el control de estos factores.
7.5. Temperatura
Por ser la temperatura el factor físico más importante en el mecanismo
de conservación de alimentos por frío -refrigeración y congelamientose enfoca con mayor amplitud este factor.
Los microorganismos pueden crecer en una amplia gama de temperaturas.
Previamente, 45°F ó 7°C se ha pensado que era suficiente controlar el
crecimiento de organismos patógenos. Sin embargo, la aparición de
patógeno psicrófilo, tales como Listeria monocytogenes, ha demostrado
la necesidad de usar temperaturas más bajas. En los Estados Unidos,
41°F ó 5°C ahora se reconoce como el límite superior para la temperatura
segura de la refrigeración, aunque en algunos casos 34°F ó 1.1 °C o
menos puede ser más apropiado.
80
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
Los alimentos no se deben sostener entre 41 y 140°F (5 y 60°C) de
temperatura por más de 2 horas ya que pueden favorecer el crecimiento
de microorganismos patógenos. Éstos son capaces de crecer sobre
113°F (45°C), con un crecimiento óptimo entre 130 a 150°F ( 54.4 y 65.5
°C) ya son considerados son termófilos.
El crecimiento termófilo puede ser extremadamente rápido, con tiempos
de generación de 10 a 20 minutos. Termófilos puede convertirse en
problema en blanqueadores o escaldadores y otro equipo que mantienen
alimentos a temperaturas elevadas por períodos extendidos. Estos
organismos mueren o no crecen en las temperaturas de la refrigeración.
Los mesófilos crecen lo mejor posible entre 68 y 113°F (20 y 45 °C). La
mayoría de patógenos están en este grupo, con temperaturas óptimas
del crecimiento alrededor de 98.6°F (37° C, es decir, temperatura del
cuerpo humano). También incluyen un número de organismos
responsables del deterioro de alimentos. El crecimiento de mesófilos es
absolutamente rápido, con tiempos de generación típicos de 20 a 30
minutos. Porque los mesófilos crecen tan rápidamente, los alimentos
perecederos se deben enfriar tan rápidamente como sea posible prevenir
deterioro o las condiciones inseguras potenciales. También, tasas de
enfriamiento más lentas favorecen que los mesófilos se adapten y crezcan
a temperaturas más bajas.
Los psicrófilos pueden crecer en 41°F (5°C), y algunos pueden crecer
a temperaturas tan bajas como 23°F (-5°C) y son una causa primaria
del deterioro de alimentos perecederos. El crecimiento psicrófilo es lento
comparado al crecimiento mesófilo y termófilo, con índices de crecimiento
máximos de 1 a 2 h o más. Sin embargo, el control del crecimiento
psicrófilo es un requisito importante en productos con larga vida útil. El
crecimiento se dobla con cada aumento 5°F (2°C) de temperatura. En
la práctica, la vida útil de la carne fresca por ejemplo se maximiza a
29°F/-1.7 °C y es reducido el 50% sosteniendo en 36°F/2.2°C. La carne
congela en 28°F/-2.22°C. La supervivencia de los microorganismos
psicrófilos y de la mayoría mesófilos es realzada por temperaturas bajas
del almacenaje. El congelar no es un proceso mortal eficaz; algunos
organismos, como bacterias gram negativa, son dañados por
congelamiento y pueden morir lentamente, pero otras son
extremadamente resistentes. El congelamiento es utilizado como medio
eficaz de preservar de microorganismos a temperaturas extremadamente
bajas (e.g., -110°F/-79°C).
81
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
Los microorganismos pueden ser controlados por uno de tres mecanismos:
- prevención de la contaminación
- prevención del crecimiento
- autodestrucción de los organismos.
I.
El diseño de los sistemas de la refrigeración y de la ventilación puede
afectar todas estas áreas, por ello se debe de manejar sistemas para
evitar o prevenir la contaminación por microorganismos.
7.6. Prevención de contaminación
Para prevenir la entrada de microorganismos en áreas de la producción
del alimento, los sistemas de ventilación deben proporcionar un aire
adecuadamente limpio. Ya que las bacterias se transportan generalmente
a través del aire en partículas de polvo, con filtros se suelen eliminar
hasta 95% de los microorganismos. Estos filtros de partículas del aire
de alta eficacia (Tipo HEPA) proporcionan aire estéril y se utilizan para
mantener cuartos limpios. Los filtros húmedos son bastante efectivos en
refrigeración, para el control de crecimiento de microorganismos, pero
esto implica que se debe tener control de la des humidificación y aumentar
el flujo de aire. Todos los sistemas de ventilación se deben también
proteger contra humedad y condensación para prevenir crecimiento de
microorganismos. La presión positiva en el ambiente de la producción
previene la entrada de la contaminación aerotransportada de fuentes,
a excepción de conductos de ventilación. Las tomas de aire para áreas
de producción no deben hacerse frente a áreas que son propensas a la
contaminación, tal como charcos en las azoteas o sitios de anidar para
pájaros.
Las bandejas de goteo de equipos de refrigeración (internas o externas)
son una fuente significativa de la contaminación de L. monocytogenes.
Las bandejas de goteo de condensación se deben sondear directamente
para drenar para prevenir la contaminación de pisos y el transporte
subsiguiente de organismos a través de una instalación de producción.
Éstas bandejas deben ser fácilmente accesibles y permitir la limpieza
programada, así previene el crecimiento de microorganismos. El aire de
deshielo se debe evitar en áreas críticas. Las unidades evaporativas a
base de glicol ofrecen ventajas, porque el glicol se ha encontrado que
82
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
I.
es bueno para atrapar y para matar a microorganismos. Siendo
higroscópico, el glicol presiona el punto de condensación del aire,
proporcionando un ambiente más seco. El tráfico que atraviesa
instalaciones de producción se debe planear para reducir al mínimo el
contacto entre los productos crudos y cocinados, según lo asignado por
mandato en las regulaciones del USDA para las plantas que procesan
productos de carne. El flujo en línea recta de un producto crudo a partir
de un extremo de una facilidad al otro previene la contaminación cruzada.
Las paredes que separan el producto crudo de cocinado (o sucios de
limpio), con la presión positiva en el área de cocción, deben ser
considerados, porque ésta proporciona la mejor protección. Proporcionar
las instalaciones adecuadas de almacenaje para permitir el almacenaje
separado de ingredientes crudos de productos procesados, especialmente
en las instalaciones que manejan los productos de carne, que son una
fuente significativa de salmonelas. La carne cruda no se debe almacenar
con las carnes y/o vegetales o productos lácteos cocinados.
7.7. Prevención del crecimiento microbiano
El control del agua o la humedad en refrigeración o congelamiento son
los medios más eficaces y que con frecuencia son posiblemente
pasados por alto para inhibir el crecimiento microbiano. Todos los
sistemas, tubería, equipo y pisos de la ventilación se deben diseñar
para drenar totalmente. El agua en el piso al caminar o transitar el
montacargas apoyan el crecimiento microbiano rápido a través de las
instalaciones refrigeradas. La condensación en techos y tuberías de
enfriamiento también favorece el crecimiento microbiano y puede gotear
sobre las superficies de contacto del producto si no se protegen
adecuadamente. La prevención de la condensación es esencial prevenir
la contaminación. El aislamiento de tuberías y/o los sistemas de
deshumidificación pueden ser necesarios, particularmente en cuartos
fríos. Aumentar la circulación de aire puede también ser útil para quitar
la humedad residual. Mantener una humedad relativa de 70% previene
el crecimiento de microorganismos más resistentes; usar menos de
60% HR previene todo crecimiento microbiano en superficies de
la instalación.
83
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
I.
Los procedimientos de saneamiento utilizan mucha agua y dejan mucha
humedad en las instalaciones. La deshumidificación adecuada se debe
proporcionar para quitar la humedad durante y después del saneamiento.
El control de humedad relativa no es siempre posible. Por ejemplo, para
madurar carnes rojas las carcasas requieren humedades relativas de
90 - 95% para prevenir la sequedad excesiva. En estos casos, una
temperatura de 29°F (-1.66°C), apenas sobre punto de congelación del
producto, se debe utilizar para inhibir la deterioración microbiana. Las
temperaturas debajo de 41°F (5°C) inhiben los organismos más comunes
que causan enfermedad llevada por el alimento; sin embargo, 34°F
(1.11°C) se requiere para inhibir L. monocytogenes.
La circulación de aire, la humedad relativa y la temperatura se deben
balancear finalmente para alcanzar vida útil máxima con la deterioración
limitada de la calidad. El congelar es también un medio eficaz del control
microbiano. La muerte limitada puede ocurrir al congelar, especialmente
durante congelamiento lento de bacterias gram negativas. Sin embargo,
el congelar no es una manera confiable de matar microorganismos.
Porque casi ningún crecimiento microbiano ocurre en alimentos
congelados, mientras un producto permanece bien debajo de su punto
de congelación, no existen medidas de seguridad microbiana. Los
alimentos congelados se deben almacenar debajo de 0°F (-18°C) por
razones legales y de la calidad.
7.8. Destrucción de microorganismos
Altas temperaturas son medios eficaces para inactivar microorganismos
y se utiliza extensivamente en el blanqueo o escaldado, la pasterización
y conservar. El calor húmedo es más eficaz que calor seco. Las altas
temperaturas (170°F ó 77°C) se pueden también utilizar para el
saneamiento cuando no se usan productos químicos. Aunque el
saneamiento de agua caliente es eficaz contra formas vegetativas de
bacterias, las esporas no se ven afectadas por este tratamiento físico.
Además de calor, la alta presión, campos eléctricos, luz blanca de alta
energía, irradiación, luz ultravioleta, peróxido de hidrógeno, ozono y los
productos químicos de saneamiento son eficaces para destruir
microorganismos.
84
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
I.
Muchos de los procedimientos para el control de microorganismos son
manejados por el análisis de peligro y punto críticos de control (HACCP)
para la seguridad del alimento. Adoptado en el sector alimenticio desde
los años 60, HACCP es un sistema preventivo que construye
características del control de seguridad de diseño y producción de
alimentos. El sistema de HACCP se utiliza para el manejo de los peligros
o riesgos físicos, químicos y biológicos. Cada establecimiento de
fabricación de alimentos debe tener un equipo de HACCP para desarrollar
y para adoptar su plan de HACCP. El equipo es multidisciplinario, con
miembros experimentados en operaciones de planta, desarrollo de
producto, microbiología del alimento, etc.
7.9. Limpieza y sanitización
La limpieza y el saneamiento o sanitización son los elementos claves
para el control de microorganismos. La limpieza controla el crecimiento
microbiano quitando materiales residuales de alimento que los
microorganismos necesitan para la proliferación. El saneamiento o
sanitización elimina más bacterias que permanecen en las superficies,
previniendo la contaminación subsiguiente de los alimento. La mayoría
de contaminaciones microbianas son causadas por equipo sucio y por
el propio diseño del equipo; por lo tanto, el equipo y las instalaciones se
deben de diseñar junto con su programa de limpieza y sanitización para
mantener bajo control la inocuidad.
Los productos que se congelan antes de empaquetar son particularmente
vulnerables a la contaminación. Muchos túneles de congelación en
instalaciones de transformación de alimentos son difíciles o imposibles
limpiar debido al acceso limitado y pobres drenajes. Aunque las
temperaturas de congelación controlan bastante el crecimiento microbiano,
la proliferación de microorganismos ocurre durante tiempo muerto, por
ejemplo fines de semana o paros nocturnos. Los puntos siguientes se
deben considerar durante diseño para reducir al mínimo problemas
potenciales:
- Proporcionar buen acceso para el equipo de limpieza.
- Facilitar la limpieza interna y externa.
85
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados
- Iluminar adecuadamente (540 lx) para permitir la inspección de todas
las superficies.
- Remover piezas para acceder a lugares inaccesibles que permitan
la acumulación del producto.
- Diseñar el equipo fácil de desmontar con pocas herramientas,
especialmente para las áreas que son difíciles de limpiar.
- Diseñar la dirección del aire (flujo) de los conductos para la
fácil limpieza.
- Proporcionar carretes (rodamientos) o puertas de acceso desprendibles.
Utilizar materiales de construcción lisa y no porosa para prevenir la
acumulación de producto; que además sean resistente a productos
químicos (de cloro, iodo, amonio cuaternario, sanitizantes ácidos y
sus derivados).
- Dar atención especial a los materiales de aislamiento, muchos de los
cuales son porosos. El aislamiento se debe proteger contra el agua
para evitar la saturación y el resultante crecimiento microbiano. Un
método eficaz es una cubierta del PVC bien-sellado o del acero
inoxidable. Evitar usar la fibra de vidrio en plantas de la transformación
de los alimentos.
- Todo el equipo se debe drenar totalmente.
- Consultar referencias y regulaciones sobre principios sanitarios
de diseño.
La innovación es necesaria para facilitar el secado después de la limpieza
completa. Incluir superficies adecuadamente inclinadas y suficientes
drenajes para manejar el agua es importante también. Los sistemas de
deshumidificación y/o incremento de la circulación del aire en nuevos
y existentes sistemas podrían reducir grandemente los problemas
asociados al agua. Los SSOP /POES (Procedimientos Operativos
Estandarizados de Sanitización) podrían no ser los apropiados para
algunas instalaciones de producción de alimentos; tales como mezclas
secas, chocolates u operaciones que muelen de harina. Los sistemas
de refrigeración o ventilación para estas plantas se deben hacer para
facilitar la limpieza en seco, para reducir la condensación, y para restringir
el agua a un área muy confinada si es absolutamente necesario.
Las instalaciones y equipos deben diseñar e instalar para reducir al
mínimo crecimiento microbiano y para maximizar el saneamiento de las
instalaciones. Tener el cuidado de los materiales a usar que puedan
soportar la humedad y productos químicos. El sector alimenticio tiene
muchos estándares para materiales de fabricación e instalación
de equipos.
I.
8.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Diseño de Instalaciones Refrigeradas
Para el diseño de instalaciones refrigeradas, (para temperatura media,
baja o súper baja) se deben tomar en cuenta algunas consideraciones
tecnológicas:
- El éxito de la buena conservación y comercialización de alimentos
refrigerados dependerá de la eficacia de las tecnologías en detener
los procesos físicos (pérdida de agua) y desarrollo de microorganismos;
y regular el desarrollo normal de la maduración en frutos o rigor mortis
en carnes.
- El éxito de la conservación de productos de origen animal como vegetal
al estado de congelamiento dependerá también de la eficacia de las
tecnologías seleccionadas en reducir los efectos del propio proceso
y en detener procesos químicos y enzimáticos.
- El éxito de comercializar productos alimenticios congelados o refrigerados
va a depender de la calidad y carga microbiana del producto natural,
de la eficacia del sistema de enfriamiento (velocidad de enfriamiento
o congelación), de la temperatura de conservación y de la estabilidad
de la cadena fría evitando fluctuaciones de temperatura.
En cualquier caso, para la elección del tratamiento frigorífico deberá
tenerse en consideración:
- Las características del producto,
- Disponibilidad tecnológica y
- Objetivos comerciales pronosticados.
86
87
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Diseño de Instalaciones Refrigeradas
I.
8.1. Diseño del almacén frigorífico
Las instalaciones refrigeradas son cualesquiera edificios o sección de
un edificio que alcance condiciones de almacenaje controladas usando
la refrigeración.
Dos instalaciones básicas del almacenaje son:
- Los refrigeradores que protegen materias en las temperaturas
generalmente sobre 32°F ( 0°C) o temperatura media y
- Los cuartos a baja temperatura (congeladores) que funcionan debajo
de 32°F (0°C) para prevenir los desperdicios, para mantener o para
ampliar vida del producto.
Las condiciones dentro de un compartimiento refrigerado cerrado se
deben mantener para preservar el producto almacenado. Esto se refiere
particularmente a la vida estacional, útil y al almacenamiento de larga
duración.
Los artículos específicos para tal consideración incluyen:
- Temperaturas uniformes
- Distancia del flujo de aire y choque del aire de circulación en el producto
almacenado
- Efecto de la humedad relativa
- Efecto del movimiento de aire en empleados
- Ventilación controlada, si fuera necesaria
- Temperatura a la que ingresa del producto
- Duración prevista del almacenaje
- Temperatura requerida de salida del producto
- Tráfico dentro y fuera del almacén.
Para referir normativas de almacenaje frío se citan las siguientes: La
Administración de drogas y alimentos de USA (FDA) desarrolló en 1997
el código, que proporciona los requisitos modelo para salvaguardar
salud pública y asegurarse de que el alimento no sea adulterado. El
código es una guía para establecer los estándares por todas las fases
de manejar los alimentos refrigerados. Trata la recepción, la manipulación,
almacenar y el transporte de los alimentos refrigerados y las llamadas
sanitarias como los requisitos de temperatura. Estos estándares se
deben reconocer en el diseño y la operación de las instalaciones
refrigeradas del almacenaje.
88
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Diseño de Instalaciones Refrigeradas
I.
Las regulaciones de la administración de salud e higiene ocupacional (
Occupational Safety and Health Administration OSHA), la agencia de
protección del medio ambiente (EPA), el Ministerio de Agricultura de
USA (USDA) y otros estándares se deben también incorporar en
instalaciones y procedimientos del almacén.
8.2. Categorías de almacén refrigerado
I.
Hay cinco categorías para la clasificación del almacenaje refrigerado
para la preservación del valor nutritivo son:
- Atmósfera controlada para la fruta a largo plazo y el almacenaje
vegetal.
- Refrigeradores en las temperaturas de 32°F (0°C) y arriba.
- Congeladores de alta temperatura en 27 a 28°F. (-2 °C)
- Cuartos de almacenaje a baja temperatura para los productos
congelados generales, mantenidos generalmente en -5 a -20°F (-20
a -29°C).
- Almacenajes a baja temperatura en -5 a -20°F (-20 a -29°C)., con un
exceso de refrigeración para productos que se reciben congelan
0°F (-18°C).
8.3. Funcionalidad
En el curso de su funcionamiento el almacén o instalación frigorífica o
refrigerada debe de ser diseñado para ofrecer el volumen requerido y
la temperatura (el frío) necesario para el almacenamiento o conservación.
Es conveniente considerar establecer las cámaras inmediatas o con
acceso a carretera, lineas ferroviarias o muelles, facilitando acceso
directo a las instalaciones.
En la actualidad los almacenes frigoríficos se construyen frecuentemente
utilizando paneles aislantes prefabricados fijados sobre estructura de
acero u hormigón (concreto). El aislamiento se puede colocar en el
exterior o en el interior de la estructura; al hacerlo por el exterior envuelve
la edificación sin discontinuidad, eliminando las dificultades que trae un
techo aislado suspendido; también el aislamiento está protegido contra
daños interiores por la estructura; el aislamiento exterior facilita
reparaciones ya ampliaciones.
89
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Diseño de Instalaciones Refrigeradas
I.
8.4. Funciones del diseño
I.
Se debe definir claramente las funciones atribuidas al diseño de la
instalación refrigerada, estableciendo actividades diarias medias y
máximas consideradas, como las consideraciones antes anotadas:
- Cantidad a recibir de producto.
- Temperatura del producto.
- Máximo número de personas y carros operando en simultáneo.
- Número de apertura de puertas previsto.
- Máxima cantidad de productos que sale de la cámara o almacén.
- Temperatura ambiente máxima considerada.
Los elementos anteriores se tienen en cuenta en el cálculo de las
necesidades máximas de frío. La diferencia entre la temperatura de la
superficie de depósitos fríos y la temperatura de la cámara debe de ser
pequeña, alrededor de 6° C.
8.5. Levantamiento del suelo por congelación
I.
Este accidente se debe evitar disponiendo de un sistema de calefacción
o un espacio ventilado bajo el piso de la cámara. El calentamiento puede
hacerse por una red de cuadros eléctricos o una serie de tubos por la
que circula solución de glicerina o aceite, el líquido se calienta
frecuentemente alrededor de 5° C por el calor recuperado de la instalación
frigorífica. Se hace necesario el control de la temperatura del piso.
8.6. Aislamiento
Los costos del aislamiento en un almacén frigorífico normalmente
representan una parte muy importante en la construcción, se debe
considerara para lograr reducción de costos en este rubro. La eficacia
del aislamiento o coeficiente K influye sobre el clima (°T y HR) del
almacenamiento, ya que el calor seco penetra a través de las paredes.
Los materiales del aislamiento, tales como: poli estireno, poli isocianurato,
poliuretano y material fenólico, se han probado satisfactoriamente cuando
están bien instalados con retardador apropiado de vapor y acabados
con materiales que proporcionan la protección contra los incendios y
una superficie sanitaria. La selección del material apropiado del aislamiento
se debe basar sobre todo en la economía del aislamiento instalado,
incluyendo el acabado, el saneamiento y protección contra incendios.
90
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Diseño de Instalaciones Refrigeradas
I.
8.7. Tipos de aislamiento
I.
Los tipos de aislamiento usados en refrigeración y congelamientos son:
- Aislamiento Rígido.
- Aislamiento de paneles.
- Espuma en el lugar del aislamiento.
- Paneles de Aislamiento de Concreto Prefabricado.
8.8. Sistemas de refrigeración (Equipamiento)
El sistema de refrigeración para una facilidad refrigerada se debe
seleccionar en la primera fase del planeamiento de la instalación. Si la
facilidad es un edificio de un solo propósito, a baja temperatura del
almacenaje, la mayoría de los tipos de sistemas pueden ser utilizados.
Sin embargo, si las materias que se almacenarán requieren diversas
temperaturas y humedades, se debe seleccionar un sistema que puede
resolver las demandas usando cuartos aislados en diversas condiciones.
Usar el equipo construido unitario de paquete fabricado puede tener
mérito para las estructuras más pequeñas y para una facilidad múltiples
cuartos que requiera una variedad de condiciones de almacenaje. Un
cuarto para el compresor central es un estándar para instalaciones más
grandes, especialmente donde es importante la conservación de energía.
En grandes almacenes frigoríficos, la instalación consiste en un sistema
de compresión (compresor) de dos tiempos, con bomba de recirculación
de líquido refrigerante a los evaporadores (o refrigeradores de aire). El
amoníaco es el más corriente, pero en ocasiones se utilizan también
hidrocarburos halogenados.
Los condensadores están calculados para obtener una temperatura de
condensación lo más baja posible; son enfriados por circulación de agua,
sea del tipo evaporativo (evaporación forzada del agua) o enfriado
por aire.
La mayor parte de instalaciones modernas están automatizadas con
controles digitalizados para un mejoramiento de la seguridad y permitir
una regulación más fácil y menos costosa.
No se debe dejar de incluir una iluminación acorde a las actividades que
dentro de la cámara frigorífica se realizarán; tomar en cuenta el calor
que la fuente de iluminación generará, por ello debe contar con la potencia
determinada y adecuada. Como norma en un almacén frigorífico se debe
de ofrecer una iluminación de 125 lux en el suelo y de 250 lux en las
áreas de trabajo.
91
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Diseño de Instalaciones Refrigeradas
I.
8.9. Selección del refrigerante
I.
La selección del refrigerante es una decisión muy importante en el diseño
de instalaciones refrigeradas. Típicamente, el amoníaco (R700) se ha
utilizado, particularmente en los sectores de los productos alimenticios
y bebidas, pero aún el R-22 ha sido y se usa todavía. Algunas instalaciones
a baja temperatura ahora también utilizan R-507A o R-404A, que son
reemplazos como opción para R-502 y R-22 que van a dejar de utilizarse
por razones ecológicas.
- Factores a considerar cuando se seleccionan refrigerantes,
estos incluyen:
- Coste
- Ediciones del código de seguridad, (e.g., requisitos del código con
respecto al uso del refrigerante en ciertos tipos de espacios ocupados).
- Requisitos refrigerantes de la carga del sistema [ e.g., las cargas
sobre 10.000 libras de NH3 Amoníaco pueden requerir la gerencia de
proceso gobierno-asignada por mandato de seguridad y el plan de
la gerencia de riesgo. En El Salvador es de uso restringido].
- Por regulaciones de Estado y/ó códigos locales, pueden requerir
operadores autorizados para usar amoníaco.
- Por efectos del calentamiento global y agotamiento de capa de ozono
(el amoníaco no tiene ningún efecto ni restricción de esas).
8.10. Inspección y mantenimiento
I.
Las instalaciones de almacenamiento en frío se deben examinar
regularmente para corregir problemas temprano, para poder realizar
mantenimiento preventivo y así evitar daños serios. Los procedimientos
de la inspección y de mantenimiento se realizan en dos áreas: sistema
básico (piso, pared, y sistemas de techo y cielo); y aberturas (las puertas,
los marcos, y el otro acceso a los cuartos de la conservación en cámara
frigorífica).
8.10.1. Sistema básico
- Plataformas del apilado en una suficiente distancia (18 pulgadas ó 45
cm) de las paredes o del techo para permitir la circulación de aire.
- Examinar paredes y techo al azar cada mes para la acumulación de
la hielo.
- Si persiste la acumulación, localizar la rotura en el evaporador.
- Para saber si hay techos aislados rotos, examine las áreas para los
escapes o la condensación posibles del techo o paredes. Si se detecta
la condensación o escapes, repare inmediatamente.
92
I.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Diseño de Instalaciones Refrigeradas
I.
8.10.2. Aberturas
- Recordar al personal cerrar puertas rápidamente para reducir formación
de hielo en cuartos.
- Comprobar el recorrido de rodillos y de puerta periódicamente para
asegurarse de que el sello en la puerta sea eficaz.
- Si se detectan los escapes, ajuste la puerta para restaurar una condición
de la humedad y hermeticidad.
- Comprobar las puertas y los bordes de la puerta para detectar daño
de monta cargas o de otros tráficos.
- Reparar cualquier daño inmediatamente para prevenir la sobrecarga
de la formación de hielo o del motor de la puerta debido a la
fricción excesiva.
- Lubricar puertas según programa de mantenimiento del fabricante de
la puerta para asegurar la libre circulación.
- Comprobar periódicamente los sellos alrededor de las aberturas,
conductos, tubería y cableado, en las paredes y techo.
Conservación de alimentos por frío
Refrigeración / Congelamiento.
Eduardo Umaña Cerros, Ing.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Vegetales
I.
1. Métodos para preenfriar frutas, vegetales y flores
El pre enfriado es el retiro rápido del calor de campo de frutas y
vegetales recientemente cosechados antes de enviar a almacenaje o a
procesar. El pronto preenfriado, inhibe o retarda el crecimiento de los
microorganismos que causan decaimiento, reduce actividad enzimática
y respiratoria y reduce la pérdida de humedad. Así, el preenfriado
apropiado reduce desperdicios, retarda pérdida de frescura y de calidad
precosecha. (Becker y Fricke 2002).
El preenfriado requiere mayor capacidad de refrigeración y medios de
movimiento del aire de enfriamiento en cuartos de almacenaje, ya que
sostienen productos a una temperatura constante. Así, el preenfriado es
típicamente una operación separada del almacenaje refrigerado y requiere
el equipo especialmente diseñado (Fricke y Becker 2003).
El preenfriado se puede hacer por varios métodos, incluyendo enfriamiento
húmedo (aspersión o inmersión), enfriamiento al vacío, enfriamiento por
aire y por contacto con hielo. Estos métodos transfieren rápidamente el
calor de la materia a un medio que se lo enfría como agua, aire o hielo.
Los tiempos de enfriamiento pueden variar de varios minutos a
24 horas.
94
95
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Vegetales
Requerimientos de los productos
Durante manejo y el almacenaje poscosecha, las frutas y vegetales
frescos pierden la humedad a través de sus pieles o cáscara a través
de la transpiración. El deterioro de la materia, tal como sabor marchito
o deteriorado, puede resultar si la pérdida de humedad es muy alta.
Para reducir al mínimo pérdidas a través de la transpiración y para
aumentar calidad en el mercado y la vida útil, las materias se deben
almacenar en un ambiente de baja temperatura y de alta humedad. Las
varias capas de la piel y las películas a prueba de humedad se pueden
también utilizar durante el empaquetado para reducir perceptiblemente
la transpiración y para ampliar vida de almacenaje.
La actividad metabólica en frutas y vegetales frescos continúa por un
período corto después de la cosecha. La energía requerida para sostener
esta activida d viene de la respiración, que implica la oxidación de
azúcares para producir bióxido de carbono, agua y calor. La vida de
almacenaje es influenciada por su actividad respiratoria. Almacenando
a baja temperatura, la respiración es reducida y se retrasa la senectud,
vida de almacenaje se extiende. El control apropiado de las
concentraciones del bióxido de carbono y de oxígeno en una cámara es
también eficaz en la reducción de tasa de respiración.
La fisiología del producto, referente a madurez de cosecha y a temperatura
de cosecha, determina en gran parte los requisitos y métodos del
preenfriado. Algunos productos son altamente perecederos y deben
comenzar a enfriarse cuanto antes posible después de la cosecha;
como ejemplos se incluyen: espárrago, habas, el bróculi, la coliflor, el
maíz dulce o elotes, melones, calabaza o ayote, tomates madurados,
los vegetales frondosos, alcachofas, coles de Bruselas, col, apio,
96
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Vegetales
zanahorias, guisantes y rábanos. Productos menos perecederos, como:
papas blancas, papas dulces, calabaza o ayote maduro y tomates verdes,
pueden necesitar una temperatura más alta. El enfriamiento de estos
productos no es tan importante; sin embargo, es necesario enfriarlos si
la temperatura de cosecha y ambiental es alta.
Las frutas comercialmente importantes que necesitan preenfriado
inmediato incluyen: albaricoques, aguacates, todas las bayas exceptuando
arándanos, cerezas agrias, melocotones y nectarinas, ciruelas y pasas;
frutas tropicales y subtropicales tales como: guayabas, mangos, papayas
y piñas. Las frutas tropicales y subtropicales de este grupo son susceptibles
a lesiones por enfriamiento y necesitan ser enfriados según requisitos
individuales de temperatura. Las cerezas dulces, uvas, peras y cítricos
tienen una vida poscosecha más larga, solamente se enfrían con el fin
mantener alta calidad. Los plátanos y bananos requieren tratamiento de
maduración especial y por lo tanto no se preenfrían.
I.
Métodos
Los métodos principales de preenfriado son enfriamiento húmedo, aire
forzado, refrigeración por evaporación de aire forzado, por hielo y
enfriamiento al vacío. El preenfriado se puede hacer en el campo, en
instalaciones de refrigeración centrales, o en edificio de empaque.
1.1. Enfriamiento húmedo (aspersión o inmersión)
En este método de pre-enfriamiento los productos se rocían con agua
enfriada, o se sumergen en un baño agitado de agua fría. Es eficaz y
económico; sin embargo, puede producir efectos fisiológicos y patológicos
sobre ciertas productos; por lo tanto, su uso es limitado. Además, el
saneamiento apropiado del agua pre-enfriamiento es necesario para
prevenir la infección bacteriana. Los productos preenfriados a menudo
incluyen el espárrago, habas, zanahorias, maíz dulce, melones, apio,
guisantes, rábanos, cerezas y melocotones. Los pepinos, pimientos,
melones y las papas de cosecha temprana son preenfriados a veces.
Las manzanas y los cítricos son raramente se preenfrían. El preenfriado
para cítricos no es popular debido a su larga estación de comercialización,
su buena capacidad para mantenerse post cosecha.
El proceso de preenfriado con agua es rápido porque el agua fría fluye
alrededor de los productos bajando rápidamente la temperatura de la
superficie igual a la del agua (Ryall y Lipton 1979). Así, la resistencia al
traspaso térmico en la superficie del producto es insignificante.
97
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Vegetales
I.
1.2. Enfriamiento por aire forzado
I.
Teóricamente, las tasas de enfriamiento por aire pueden ser comparables
a las del enfriamiento húmedo bajo ciertas condiciones de exposición
del producto y temperatura del aire. En el enfriamiento por aire, el valor
óptimo del coeficiente superficial de transferencia térmica es
considerablemente más pequeño que en enfriamiento húmedo.
1.2.1. Métodos Comerciales de enfriamiento por aire
I.
El producto puede ser satisfactoriamente enfriado por los siguientes
métodos:
- aire circulado en los cuartos refrigerados adaptados para ese propósito,
- en coches del carril usando el equipo de enfriamiento especial portátil
que enfría la carga antes de que se transporte,
- con aire frío forzado los productos a granel se pasan en bandas
continuas a través de un túnel ,
- en transportadores continuos en túneles de viento, o
- por el método de pasar aire forzado a través de los envases o
contenedores por diferencial de presión.
Cada uno de estos métodos se utiliza comercialmente y cada uno es
conveniente para ciertas materias cuando está aplicada correctamente.
1.3. Preenfriamiento evaporativo por aire forzado
Este método enfría los productos con el aire de un refrigerador evaporativo,
pasando el aire a través de un cojín mojado antes del contacto con el
producto o el empaque, en lugar de usar refrigeración mecánica. Un
refrigerador evaporativo correctamente diseñado y funcionado produce
aire algunos grados sobre la temperatura de bulbo húmedo exterior,
en la humedad alta (90% HR) y es más económico en energía que la
refrigeración mecánica. En lugares en donde la temperaturas del producto
de 60 a 70° F (15 a 21° C ó más) puede ser alcanzado, éste método
funciona para que los productos que se deban mantener a temperaturas
moderadas, tales como tomates, o para los que se pongan a la venta
inmediatamente después de cosecha.
98
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Vegetales
I.
1.4. Enfriamiento por paquetes de hielo (PACKAGE ICING)
I.
El hielo finamente machacado colocado en envases puede enfriar con
eficacia productos que no son dañados por el contacto con hielo. La
espinaca, col rizada, coles de Bruselas, bróculi, los rábanos, las zanahorias
y las cebollas verdes se empaquetan comúnmente con hielo. Enfriar un
producto a partir de 95 a 35°F (de 35 a 1 ó 2 °C) requiere hielo que se
derrite hasta un 38% de la masa del producto. Hielo adicional debe
derretirse para eliminar el calor que liberan los paquetes y quitar el calor
del contenedor. Además para remover el calor de campo, el hielo debe
de mantener el producto fresco durante transporte.
Productos sobre hielo o hielo sobre productos, es utilizado
suplementariamente al proceso de enfriamiento o refrigeración. El uso
de cajas con cartón acanalado facilita el proceso de enfriamiento y
conservación, por eso el método de uso directo del hielo disminuye en
beneficio de sistemas de aire forzado y enfriamiento húmedo o por agua.
Este tipo de envases de cartón encerado acanalado permite en cierta
medida el enfriamiento de productos después de empacarlos. El hielo
en escamas o picado puede ser manufacturado en el sitio y almacenarlo
para luego usarlo; para cuando se necesita enfriamiento a base de hielo
por estación corta no en grandes volúmenes, se puede comprar (algunas
toneladas al día), puede ser más económico comprar hielo de bloque
y machacarlo en sitio. Otra opción es alquilar el equipo para la producción
de hielo en el sitio de uso.
1.5. Enfriamiento al vacío
El enfriamiento al vacío de productos frescos por evaporación rápida del
agua del producto, funciona mejor con vegetales que tienen un alta área
superficial y un alto coeficiente de transpiración. En la refrigeración del
vacío, el agua, como el refrigerante primario, se vaporiza en un
compartimiento de destello bajo presión baja. La presión en el
compartimiento se baja al punto de saturación que corresponde a la
temperatura requerida más baja del agua.
El enfriamiento al vacío es un proceso de lotes. El producto que se desea
enfriar se carga en el compartimiento de destello, el sistema se pone en
la operación y el producto es enfriado reduciendo la presión a la
temperatura correspondiente de la saturación deseada. El sistema
entonces se apaga, el producto enfriado se retira y el proceso se repite.
Porque los productos están normalmente a temperatura ambiente antes
de enfriarlos, el enfriamiento al vacío se puede pensar en como serie
de operaciones intermitentes de un sistema de refrigeración de vacío
en la cual el agua en el compartimiento de destello se permita al agua
llegue a temperatura ambiente antes de cada arranque.
99
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Vegetales
Usos del Enfriamiento al vacío
Porque el enfriamiento al vacío es generalmente más costoso, que otras
cámaras de enfriamiento, su uso se restringe sobre todo a productos
para los cuales el enfriamiento al vacío es mucho más rápido o más
conveniente. La lechuga se adapta idealmente al enfriamiento al vacío.
Las muchas hojas individuales proporcionan un área superficial grande
y los tejidos finos liberan la humedad fácilmente. Es posible congelar
lechuga en un compartimiento de vacío si las temperaturas de presión
y del condensador no son cuidadosamente controladas. Sin embargo,
incluso la lechuga no se enfría completamente uniforme. El tronco y
base de las hojas, liberan humedad más lentamente que las hojas
mismas. Temperaturas tan altas como 6° C se han registrado en tejido
fino de la base cuando las temperaturas de la hoja estaban abajo
a 0.5° C.
Otros vegetales frondosos tales como espinaca, endibia, escarola, y
perejil son también convenientes para el enfriamiento al vacío. Los
vegetales que son menos convenientes pero adaptables por la adherencia
de soldadura son espárrago, habas, bróculi, coles de Bruselas, col,
coliflor, apio, guisantes verdes, maíz dulce, puerros y setas. De estos
vegetales, solamente la coliflor, el apio, la col y las setas son
comercialmente enfriados al vacío refrescado en California, USA. Las
frutas generalmente no son convenientes, excepto algunas bayas. Los
pepinos, melones, tomates, cebollas secas y las papas enfrían muy poco
debido a su cociente bajo de superficie de masa y superficie relativamente
impermeable.
I.
1.6. R e f r i g e r a c i ó n o e n f r i a m i e n t o d e f l o r e s d e c o r t a d a s
Debido a sus altos índices de la respiración y baja tolerancia al calor,
el deterioro de flores cortadas es rápido a temperaturas de campo. Los
furgones refrigerados no tienen la capacidad de eliminar suficiente calor
de campo para evitar que un cierto deterioro ocurra (Farnham et el al.
1979). El enfriamiento con aire forzado es muy comúnmente utilizado
en la industria de flores cortadas. Como con la mayoría de las frutas y
vegetales, el índice de enfriamiento de flores cortadas varía
substancialmente entre los varios tipos. Rij et el al. (1979) encontraron
que la mitad del tiempo de enfriamiento para cajas de gypsophila
embaladas (Velo de novia)
100
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Vegetales
era cerca de 3 minutos comparados con los 20 minutos para los
crisantemos en caja para una tasa de 80 a 260 cfm. Dentro de esta
gama, el tiempo de enfriamiento era proporcionalmente recíproco a la
circulación de aire pero varía menos con la circulación de aire que con
el tipo de la flor.
II.
2.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento
de la calidad
Los peligros principales para conservar la calidad durante la
comercialización de los alimentos vegetales (frutas, hortalizas, hojas,
flores, etc.) incluyen:
- Cambios metabólicos (composición, textura, color) asociados a la
respiración, a la maduración y a la senectud (envejecimiento).
- Pérdida de humedad con marchites resultante.
- Contusión y otras lesiones mecánicas.
- Enfermedades parásitas.
- Desórdenes fisiológicos.
- Lesión por congelamiento y por refrigeración.
- Sabor y cambios alimenticios.
- Crecimiento (brote, arraigando).
- Lesión causada por Etileno.
Las verduras frescas son tejidos vivos y tienen una necesidad del O2
para continuar la respiración. Durante la respiración, el alimento
almacenado tal como azúcar se convierte en energía térmica y el producto
pierde calidad y valor nutritivo.
Los vegetales que respiran más rápido tienen a menudo mayores
problemas de manejo porque son los más perecederos. Las variaciones
son causadas por el tipo de pieza de la planta implicado. Por ejemplo,
los cultivos de raíces tales como zanahorias y rábanos tienen tasas de
respiración más bajas que las legumbres de fruta (pepino, pimentón) y
los brotes (espárrago). La refrigeración es el mejor método de retardar
la respiración y otros procesos de vida de los productos vegetales.
Los vegetales se cubren generalmente con poblaciones naturales de
microorganismos, que causarán deterioro bajo condiciones apropiadas.
101
102
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
El deterioro por decaimiento o marchitez es probablemente la fuente
más grande de desperdicios durante la comercialización. Cuando lesiones
mecánicas rompen la piel del producto, los microorganismos entran, si
se expone al calor (especialmente caliente y húmedo), la infección
aumenta generalmente. La refrigeración adecuada es el mejor método
para controlar decaimiento por bajas temperaturas, con esta se controla
el crecimiento de la mayoría de los microorganismos.
Muchos cambios de colores asociados a la maduración y el envejecimiento
se pueden retrasar con refrigeración. Por ejemplo, el bróculi puede que
se ponga amarillo en un día sin refrigeración, pero se mantiene por lo
menos 3 a 4 días verdes en una vitrina refrigerada.
La refrigeración puede retardar el deterioro causado por reacciones
químicas y biológicas. El espárrago recientemente cosechado perderá
el 50% de su contenido de vitamina C en un día a 20°C, mientras que
toma 4 días a 10°C o 12 días a 0°C para perder esta misma cantidad
(Lipton 1968).
La pérdida de humedad con la marchitez consiguiente y decaimiento
son unas de las maneras de perder frescura. La transpiración es la
pérdida de vapor de agua de tejidos vivos. Las pérdidas de humedad
de 3 al 6% son bastantes para causar una pérdida marcada de calidad
para muchas clases de vegetales. Algunas materias pueden perder el
10% o más en humedad y todavía ser comerciales, aunque un cierto
ajuste puede ser necesario, por ejemplo para col almacenada.
2.1. Manejo post cosecha
Después de cosecha, los vegetales son los más altamente perecederos
y deben ser removidos del campo lo más rápido posible y ser refrigerados
o deben ser calificados y empaquetados para la comercialización. Porque
el envejecimiento y el deterioro continúan después de cosecha, la vida
comercial depende grandemente de temperatura y de cuidado del manejo
físico.
Los efectos de manipulación inadecuada son acumulativos. Varias
contusiones pequeñas en un tomate pueden producir un mal gusto. La
contusión también estimula el índice de maduración de productos tales
como tomates y de tal modo acorta su almacenaje potencial y vida útil.
Daños mecánicos aumentan la pérdida de humedad; las papas peladas
pueden perder 3 a 4 veces más masa que unas sin pelar.
103
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
Tener especial cuidado en apilar compartimientos a granel en almacenaje,
para mantener la ventilación y la refrigeración apropiadas del producto.
Los compartimientos no deben ser tan profundos que la masa excesiva
dañe producto al fondo.
El mantenimiento de la calidad se apoya más por:
- Cosechar en la madurez o la calidad óptima.
- Manipular cuidadosamente para evitar lesión mecánica.
- Manipular rápidamente para reducir al mínimo la deterioración.
- Abastecer de envases y empaques protectores.
- Usar: producto químico, tratamiento por calor o tratamientos de
atmósfera modificada.
- Hacer cumplir buenos procedimientos del saneamiento en planta.
- Preenfriar para quitar calor del campo.
- Abastecer de alta humedad relativa para reducir al mínimo pérdida
de humedad.
- Abastecer de refrigeración apropiada a través de la comercialización.
2.2. Enfriamiento
El enfriamiento rápido después de la cosecha, antes o después del
empaquetado o antes de que se almacene o se transporte, reduce
significativamente el deterioro de los vegetales más perecederos.
Si el calor de campo se remueve más rápidamente, el producto se puede
mantener en buenas condiciones comerciales por mucho más tiempo.
El enfriamiento retarda el deterioro natural, incluyendo el envejecimiento
y la maduración; retarda el crecimiento de organismos del decaimiento
(y de tal modo el desarrollo de la putrefacción); y reduce la marchites,
porque las pérdidas de agua ocurren mucho más lentamente en bajas
temperaturas que en altas temperaturas. Después de enfriarse, el
producto se debe refrigerar a continuación a las temperaturas
recomendadas.
Si se permite el calentamiento del producto, muchas de las ventajas del
preenfriamiento se pueden perder.
La opción de la selección del método de enfriamiento depende de factores
tales como fuentes y los costes de la refrigeración, volumen del producto
enviado y compatibilidad con el producto.
104
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
2.3. Transporte
I.
Los vehículos de transporte requieren temperaturas bajas para el tránsito
y deben enfriarse antes de que se carguen para prevenir que el
producto cargado cerca de las paredes del contenedor pueda calentarse
bajo condiciones de ambiente calientes o de refrigerarse demasiado
bajo condiciones ambiente frías.
En climas templados con humedad baja, el contendor se debe enfriarse
a la temperatura de transporte. Si carga de un muelle abierto en un
ambiente húmedo, el contenedor se debe enfriar al punto de condensación
del aire exterior. Las temperaturas debajo del punto de condensación
pueden producir condensación en las paredes, que pueden dañar los
empaques de fibras de madera. En todos los casos, la refrigeración debe
ser apagada cuando las puertas del contenedor están abiertas, para
evitar que la humedad condense en las bobinas del evaporador.
Generalmente, los vegetales que requieren una baja temperatura durante
el envío deben ser enfriados o congelados antes de que se carguen en
los vehículos del transporte. El enfriamiento de productos en coches o
contendores firmemente cargados es lento y la porción de la carga
expuesta a la descarga del aire frío puede ser congelada cuando el
interior de la carga aún sigue estando caliente. Los contendores para
transporte en carretera o marina no tienen una circulación de aire
adecuada para quitar calor de campo del producto perecedero.
2.4. Almacenaje de algunos vegetales y frutas
En las secciones siguientes, las temperaturas y las recomendaciones
de la humedad relativa (demostradas en paréntesis) son el grado óptimo
para el almacenaje máximo en las condiciones frescas. Para el almacenaje
corto, temperaturas más altas pueden ser satisfactorias para algunas
instalaciones. Los requisitos de la temperatura representan las
temperaturas que las instalaciones deben ser mantenidas. Mucha de
esta información se toma del manual agrícola 66 (USDA 2004) del USDA.
105
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
2.4.1. Espárragos (32 a36°F ó 0 a 2.2°C y 95 a 100% HR)
I.
El espárrago deteriora muy rápidamente en las temperaturas sobre 36°F
y especialmente en la temperatura ambiente. Pierde dulzor, suavidad
y sabor; y el decaimiento se desarrolla más adelante. Si el período de
almacenaje es 10 días o menos, se recomienda 32°F; por un largo
periodo el espárrago se deteriora. El espárrago no se almacena
ordinariamente excepto temporalmente, pero a 36°F con una alta humedad
relativa, puede ser mantenido en condiciones buenas hasta por 3
semanas. Sin embargo, después de un transporte largo al mercado, con
refrigeración inferior uniforme, no puede esperar a guardarlo más de 1
a 2 semanas. El espárrago se debe enfriar inmediatamente después del
corte. Enfriamiento en agua es el método generalmente utilizado. Durante
tránsito o almacenaje, a los extremos del espárrago se deben colocar
algún material absorbente húmedo para prevenir la pérdida de humedad
y para mantener la frescura de los retoños. Los manojos del espárrago
se guardan a veces introduciéndolos en charolas con agua para su
almacenaje.
2.4.2. El bróculi o brócoli (32°F/0°C y 95 a 100% HR)
El brócoli italiano de brote es altamente perecedero y se almacena
generalmente por solamente un breve período según lo necesitado para
la comercialización ordenada. La buena condición, el color verde fresco
y el contenido de la vitamina C se mantienen lo mejor posible en
32°F/0°C. Si está en buenas condiciones y se almacena con la circulación
y el espaciamiento adecuados de aire entre los envases para evitar se
caliente, el bróculi se puede guardar satisfactoriamente 10 a 14 días en
32°F/0°C. Un almacenaje más largo es indeseable porque las hojas se
descoloran, los brotes puede decaer y ponerse marchitos, y los tejidos
se ablandan, pierden turgencia. El índice de respiración del bróculi
recientemente cosechado es arriba comparable al del espárrago, de las
habas y del maíz dulce. Este alto índice de respiración debe ser
considerado al almacenar el bróculi, especialmente si se sostiene
sin hielo.
106
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
2.4.3. Repollo (32°F y 98 a 100% HR)
I.
Uso de atmósferas controladas para mantener la calidad es una ayuda
complementaria a la refrigeración. Una atmósfera con el O2 de 2.5 a
5% y el CO2 de 2.5 a 5% puede ampliar la vida de almacenaje del
repollo. Este no debe ser almacenado con frutas que emiten el etileno.
Concentraciones de 10 a 100 PPM causa abscisión de la hoja y pérdida
de color verde en un plazo de 5 semanas a 32°F. Antes de que se
almacenen las cabezas de repollo, todas las hojas flojas se deben
eliminar; las solamente 3 a 6 hojas apretadas de la envoltura se deben
dejarse en la cabeza. Las hojas flojas interfieren con la ventilación entre
las cabezas, que es esencial para el almacenaje acertado. Cuando son
quitadas del almacenaje, las cabezas se deben ajustar otra vez para
quitar hojas flojas y dañadas.
2.4.4. Zanahorias (32°F ó 0°C y 98 a 100% HR)
Las zanahorias se almacenan lo mejor posible en 32°F/0°C con una
humedad relativa muy alta. Así como las remolachas, también tienden
a marchitarse rápido si la humedad es baja. Para el almacenaje largo,
las zanahorias deben ser rematadas y liberar de cortes y de contusiones.
Si están en buena condición cuando son almacenadas y enfriadas o
refrigeradas después de cosecha, las zanahorias maduras pueden durar
de 5 a 9 meses. Las zanahorias pierden humedad fácilmente y los
resultados es que se marchitan. La humedad debe ser guardada
adecuadamente, pero la condensación o el goteo en las zanahorias
debe ser evitada, puesto que ésta causa decaimiento y pudrición. La
mayoría de las zanahorias para el mercado fresco no están completamente
maduras. Las zanahorias no maduras se pre-embalan en bolsas de
polietileno en el punto del envío o en mercados terminales. Los mueven
generalmente en los canales de comercialización después de la cosecha,
pero pueden ser almacenadas por un período corto para evitar una
superabundancia del mercado. Si las zanahorias se enfrían rápidamente
y todos los rastros del crecimiento de la hoja se quitan, pueden mantenerse
de 4 a 6 semanas en 32°F/0°C. Las zanahorias no maduras se almacenan
a menudo en sacos limpios de 50 libras. Los sacos de zanahorias deben
ser apilados de manera que por lo menos una superficie de cada saco
esté en contacto con hielo superior siempre. El hielo superior proporciona
algo de refrigeración necesaria y previene la deshidratación.
107
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
Las zanahorias agrupadas o manojos pueden ser almacenadas 10 a
14 días en 32°F/0°C. Se recomienda la formación de hielo de contacto.
La amargura en las zanahorias, que puede convertirse en almacenaje,
es debido al metabolismo anormal causado por el etileno emitido por las
manzanas, las peras, y algunas otras frutas y vegetales. Puede también
ser causada por otras fuentes tales como motores de combustión interna.
Lo amargo en las zanahorias puede ser prevenido almacenándolas lejos
de los productos que emiten el etileno.
2.4.5. Coliflor (32°F/0°C y 95% HR)
I.
La coliflor se puede almacenar por 3 a 4 semanas a 32°F/0°C y 95%
HR. El almacenaje acertado depende de retardar el envejecimiento de
la cabeza, previniendo el decaimiento, el manchando, prevención
amarillamiento y caída de las hojas. Cuando es necesario mantener la
coliflor temporalmente fuera de conservación en cámara frigorífica, se
puede embalar en hielo machacado ayudará en mantenerlo fresco. El
congelar causa decoloración marrón grisácea, ablandamiento de corteza
y aguado. Los tejidos finos afectados son invadidos rápidamente por las
bacterias suaves de la putrefacción. El enfriamiento al vacío es un método
bastante eficiente de refrescar la coliflor pre-embalada. El uso de
atmósferas controladas con la coliflor no ha sido muy efectivo. Las
atmósferas que contienen el CO2 al 5% o más arriba son perjudiciales
a la coliflor, aunque el daño puede no ser evidente hasta después
de cocinar.
2.4.6. Maíz tierno o elote (32°F/0°C y 95 a 98% HR)
El maíz dulce o elote es altamente perecedero y se almacena raramente
a menos que para proteger temporalmente excesos de producto. El
maíz, mientras llega al mercado, no debe esperar o guardar por más de
4 a 8 días en el almacenaje 32°F/0°C. El contenido del azúcar, que
determina en gran parte calidad en maíz, disminuye rápidamente a
temperaturas ordinarias, disminuye menos rápidamente si el maíz se
guarda en alrededor 32°F/°C. La pérdida de azúcar es cerca de 4 veces
más rápidas a 50°F /10°C, que cuando está a 32°F/0°C. Elotes deben
ser enfriados puntualmente después de la cosecha. Generalmente, el
maíz es enfriado húmedo por inmersión o aspersión , pero el enfriamiento
al vacío es también satisfactorio. Donde no hay disponibles instalaciones
de preenfriado, el maíz puede ser enfriado con hielo. El maíz dulce no
debe ser manejado en bulto, debido a su tendencia a calentarse debido
al hacinamiento.
108
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
2.4.7. Pepinos (50 a 55 °F/10 a 13 °C y 95% HR)
I.
Los pepinos se pueden mantener solamente por períodos cortos de 10
a 14 días en 50 a 55°F /10 a 13 °C con una humedad relativa del 95%.
Los pepinos mantenidos a 45°F/ 7°C o menos por períodos más largos
desarrollan picaduras superficiales o manchas obscuras con áreas
acuosas. Estos defectos indican lesión por enfriamiento. Tales áreas
pronto se infectan y muestran deterioro rápidamente cuando los pepinos
se manejan a temperaturas más calientes. 2 días a 32°F/0°C o 4 días
a 39°F/4°C son ambos inofensivos. Encerar pepinos es de un cierto valor
en la reducción de pérdida del peso y en dar un aspecto más brillante.
El envolver con la película de polietileno retráctil puede también prevenir
la pérdida de turgencia. A las temperaturas de 50°F/10°C o mayores, los
pepinos maduran algo rápidamente mientras que el color verde cambia
al amarillo. Se acelera la maduración si se almacenan en el mismo cuarto
con las cosechas que producen etileno , en solamente unas pocas horas.
2.4.8. Lechuga (32°F/0°C y 95 a 100% HR)
La lechuga es altamente perecedera. Para reducir al mínimo el deterioro,
requiere una temperatura cerca de su punto de congelación como sea
posible sin realmente congelarlo. La lechuga se conservará más dos
veces a 32°F/0°C que a 37°F/2.7 °C. Si está en buenas condiciones
cuando se almacena, la lechuga se puede conservar por 2 a 3 semanas
a 32°F con una alta humedad relativa. La mayoría de la lechuga se
embala en cajas y se enfría al vacío entre 34 a 36°F tan pronto después
de la cosecha. Debe entonces ser cargada inmediatamente en los coches
refrigerados para el envío o ser colocada en los cuartos de la conservación
en cámara frigorífica para sostener antes del envío. Cuando la lechuga
se maneja en grandes volúmenes se envía en atmósferas modificadas
para ayudar a conservar la calidad. Las atmósferas modificadas son un
suplemento a la refrigeración apropiada para el transporte pero no son
un substituto de la refrigeración. La lechuga no es tolerante al CO2 y es
dañada por concentraciones de 2 al 3% o de más alto. La Romana se
daña por CO2 al 10%, pero no por el 5% a 32°F. La lechuga de hoja y
la Romana cortada toleran el CO2 al 10% y la lechuga cortada del tipo
Iceberg tolera el CO2 al 15%. Exceso de las hojas de envoltura se ajustan
generalmente antes de la venta o el uso, así que la lechuga esté ajustada
a dos hojas de la envoltura antes de empaquetarla (más bien que de
cinco o seis generalmente) para ahorrar el espacio y el peso. Las hojas
adicionales de la envoltura no es necesario que mantengan calidad.
109
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
2.4.9. Melones
I.
Los melones persas deben guardarse entre 45 a 50°F /7 a 10 °C por
hasta 2 semanas; la variedad Honeydew por 2 a 3 semanas y melones
Casaba por 4 a 6 semanas. Estos melones se dañan definitivamente en
8 días a temperaturas tan bajas como 32°F/0°C. Los melones Honeydew
se les dan generalmente tratamientos de 18 a 24 horas de etileno (5000
ppm) para obtener la maduración uniforme. La temperatura de la pulpa
debe ser 70°F/21°C o arriba durante el tratamiento. Los Honeydew
deben estar maduros cuando son cosechados; los melones no maduros
no pueden madurar incluso si están tratados con etileno
Los melones Cantaloupes cosechados en la etapa duro-maduro se
pueden mantener cerca de 15 días en 36 a 39°F/0 a 2.2°C . Temperaturas
más bajas pueden causar lesión por enfriamiento. Son más resistentes
a lesión por enfriamiento. Los cantaloupes son preenfriados por
enfriamiento húmedo por inmersión o aire forzado o por hielo antes del
cargamento.
2.4.10. Sandías
I.
Las sandías se almacenan en 50 a 60°F/10 a 15 °C y se pueden conservar
por 2 a 3 semanas. Las sandías se deterioran menos en 32°F/0°C que
a 40°F/4.4°C, pero tienden para marcarse con hoyos y tener un sabor
desagradable después de una semana en 32°F/0°C. A bajas temperaturas,
se muestran varios síntomas de lesión por enfriamiento (pérdida de
sabor y del color rojo). Las sandías se deben consumir en el plazo de
2 a 3 semanas después de la cosecha, sobre todo debido a la pérdida
gradual de turgencia (lo tronador).
2.4.11. Okra (45 a 50°F y 90 a 95% HR)
La okra se deteriora rápidamente y se almacena normalmente solo
brevemente antes de la comercialización o de procesar. Tiene una tasa
de respiración muy alta en temperaturas calientes. La okra en buenas
condiciones se puede guardar satisfactoriamente por 7 a 10 días en 45
a 50°F/7 a 10°C. Una humedad relativa de 90 a 95% es deseable para
evitar que se marchite. En las temperaturas debajo de 45°F/7°C, la okra
causa lesión por enfriamiento que se muestra por decoloración superficial,
por picaduras y decaimiento. Mantener okra por 3 días a 32°F/0°C
puede causar las picaduras. Okra fresca contusiona fácilmente; las áreas
dañadas se ennegrecen en unas horas. Lesión de escaldado puede
desarrollarse cuando la okra se mantiene en cestos por más de 24 horas
sin la refrigeración.
110
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
2.4.12. Cebollas (32°F/0°C Y 65 a70% HR)
I.
Una humedad relativa comparativamente baja es esencial en el almacenaje
acertado de cebollas secas. Sin embargo, las humedades de hasta el
85% y la circulación de aire forzado también han dado resultados
satisfactorios. En humedades más altas, en las cuales la mayoría de
vegetales subsisten lo mejor posible, las cebollas desarrollan crecimiento
de la raíz y decaimiento; en una temperatura demasiado alta, el brote
ocurre. El almacenaje en 32°F/0°C con humedad relativa de 65 a 70%
se recomienda para mantenerlo inactivo. Las cebollas deben ser curadas
adecuadamente en el campo, en vertientes abiertas, o por medios
artificiales antes, o adentro del almacenaje. El método más común de
curar es por ventilación forzada en almacenaje. Las cebollas se consideran
curadas cuando los cuellos son apretados y se secan las capas externas
hasta que crujen. Si no se curan, las cebollas es probable se deterioren
en el almacenaje. Las cebollas se almacenan en bolsos de 50 libras, en
cajones, en las cajas de plataforma que sostienen cerca de 1000 libras
de cebollas, o en compartimientos a granel. Los bolsos de cebollas se
almacenan con frecuencia en las plataformas. Las cebollas empaquetadas
deben ser apiladas para permitir la circulación de aire apropiada.
2.4.13. Perejil (32°F/0°C y 95 100% HR)
I.
El perejil se puede guardar de 1 a 2.5 meses en 32°F/0°C y por un
período más corto en 36 a 39°F/2.2 a 3.8°C. La humedad alta es esencial
para prevenir la desecación. Empacado con hielo es beneficioso.
2.4.14. Pimentón o chile dulce (45 a 55°F/7.2 a 12.7°C y 90 a 95% HR)
Los pimientos dulces se pueden almacenar un máximo de 2 a 3 semanas
en 45 a 55°F/7.2 a 12.7 °C. Se lesionan por enfriamiento si se almacenan
a temperaturas debajo de 45°F/7.2°C. Los síntomas de esta lesión son
picaduras superficiales y decoloración cerca del cáliz, que desarrolla
algunas horas después del retiro del almacenaje. En temperaturas de
32 a 36°F/0 a 2.2 °C desarrollan generalmente picaduras en unos días.
Cuando están almacenados a temperaturas sobre 55°F/12.7°C, la
maduración (color rojo) y el decaimiento llegan rápidamente. El
enfriamiento rápido de chiles dulces cosechadas es esencial en la
reducción de pérdidas para la comercialización.
111
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
Puede enfriarse por enfriamiento húmedo o enfriamiento de vacío o de
aire forzado. El enfriamiento por aire forzado es el método preferido para
chiles dulces o pimientos; éstos son generalmente encerados
comercialmente.
El refrescarse de aire forzado es el método preferido. Las pimientas se
enceran a menudo comercialmente lo que reduce pérdidas por frotamiento
o fricción y por humedad.
2.4.15. Pimentones y chiles picantes secos
I.
Los chiles, después de secarse a un contenido de agua de entre 10 al
15%, se almacenan en condiciones no refrigeradas por 6 a 9 meses. El
contenido de agua generalmente bajo ayuda bastante a prevenir el
crecimiento fungoso. Una humedad relativa de 60 al 70% es deseable.
Bolsas de Polietileno se recomiendan para prevenir cambios en contenido
de humedad. Los fabricantes de productos de chiles pimienta del chile
guardan sus materias primas para su conservación en cámara frigorífica
en 32 a 50°F/0 a 10°C, pero prefieren molerlos antes y almacenarlos en
esa forma manufacturada en envases herméticos.
2.4.16. Papas (90 a 95% HR)
El ambiente apropiado para el almacenaje de las papas originará cura
más rápida de contusiones y de cortes, reducirá la penetración de la
putrefacción a un mínimo, permitirá menos pérdida de peso y otras
pérdidas por almacenaje ocurran y reducirá a un mínimo los cambios
de calidad que pudieran ocurrir durante almacenaje.
Las papas de cosecha temprana (variedades precoces) se almacenan
generalmente solo durante períodos de producción pico. Son más
perecederas y no se guardan como las de cosechas tardías ( producciones
que toman mas tiempo para cosecharse). El almacenaje refrigerado a
40°F/4.4 °C, después de un período que cura de 4 o 5 días en 70°F/21
°C, se recomienda puedan ser almacenadas cerca 2 meses a 50°F/10°C
sin curar. Si las papas va a ser utilizadas para chips o freír como francesas,
el almacenaje a 70°F/21°C es recomendado. Mantener estas papas en
conservación en cámara frigorífica (incluso en las temperaturas moderadas
de 50 a 55°F) por solamente algunos días causa acumulación excesiva
de azúcares reductores que dan lugar a la producción de chips
muy oscuras
112
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
I.
La mayor parte de cosechas de papas de largo período se manejan en
condiciones no refrigeradas en granjas, pero algunas papas se mantienen
en almacenajes refrigerados. En almacenes refrigerados, las papas se
pueden almacenar en sacos, cajas de plataforma, o bultos. Las papas
de largo periodo para su cosecha se deben curar inmediatamente
después que se cosechan a una temperatura de 50 a 61°F/10 a 16°C
y alta humedad relativa por 10 a 14 días. Si se curan correctamente, se
pueden mantener en condiciones inactivas sanas en 38 a 40°F/3.3 a 4.4
°C con 95% HR durante 5 a 8 meses. Una temperatura más baja no
es deseable, a menos que se usara como semilla para plantar. Para
este propósito, 37°F/2.77°C es mejor. En 37°F o abajo, las papas
irlandesas tienden a ser dulces. Para el uso ordinario en la mesa, las
papas almacenadas en 39°F/3.88°C son satisfactorias, pero serán
probablemente insatisfactorias para chips o francesas a menos que
estén des azucaradas o condicionadas en 64 a 70°F/17.7 a 21.1°C por
1 a 3 semanas antes del uso. Sin embargo, el condicionamiento puede
ser costoso y los buenos resultados son a menudo inciertos. Las papas
seguirán siendo inactivas en 50°F/10°C por 2 a 4 meses; puesto que los
tubérculos a esta temperatura son más para el uso en mesa y procesar
que a 40°F, papas de largo período de cosecha previstas para el uso en
4 meses se deben almacenar en 50°F y ésos para usos más tardados
en 40°F. Todas las papas se deben almacenar en la oscuridad para evitar
que se pongan verdes.
2.4.17. Loroco, flor [Fernaldia pandurata]
Es una especie botánica de planta cuya flor es comestible y aromática,
nativa de El Salvador; la flor de loroco es uno de los principales
condimentos en la cocina salvadoreña, siendo utilizado para condimentar
quesos, sopas, pizzas, preparar salsas para carne, y además es un
ingrediente de las tradicionales pupusas.
Es una enredadera delgada (tipo liana), débil y pubescente, tiene una
base leñosa que persiste. Las hojas son oblongas, elípticas, opuestas,
bastantes acuminadas, con bordes externos un poco ondulados, con
dimensiones de 4 a 22 cm de largo y de 1,5 a 12 cm de ancho. La
inflorescencia se da en racimos y cada uno de ellos posee de 10 a 32
flores, dando un promedio de 25 por racimo. periodo que tarda en
113
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Selección del producto y mantenimiento de la calidad
El fruto es un folículo cilíndrico, alargado, recto o curvado hacia adentro
pudiendo alcanzar hasta 34 centímetros de longitud y entre 5 y 6mm de
diámetro. Dentro de cada folículo pueden hallarse desde 25 hasta 190
semillas, dependiendo de su longitud, encontrándose diferentes tipos
de tamaño; cuando tierno es de color verde y luego maduro es café
oscuro. Las semillas tienen un diámetro entre 2 y 3 mm; posee gran
cantidad de vilanos (pelos algodonoso) en el extremo, que facilitan su
dispersión por el viento. El periodo que tarda en germinar es de 10 a 15
días, aunque en zonas con temperaturas mayores de 30 ºC, puede
germinar de 5 a 8 días.
La mejor época de siembra para la producción de loroco es al inicio de
la estación lluviosa; cuando exista riego se puede sembrar en cualquier
época del año. El loroco se caracteriza por ser una planta tolerante a
períodos relativamente largos de estrés hídrico, lo cual se ha confundido
con un manejo inapropiado de las necesidades hídricas del cultivo. Una
buena planificación del riego deberá aprovechar la humedad en el suelo
a un valor no mayor del 35 % del agua útil del suelo, es decir manejar
el cultivo con agotamientos permisibles del 30 al 35 %; tratando de
realizar riegos ligeros y más frecuentes especialmente durante la formación
de flores.
El loroco es una flor altamente perecedera que se cosecha cuando ha
alcanzado su máximo desarrollo, este se caracteriza porque el botón
floral toma coloración verde claro o tiene una flor próxima abrirse.
El loroco se prefiere fresco en el mercado local y externo, porque en
este estado conserva sus características organolépticas, los métodos
de conservación más utilizados son la refrigeración y el congelamiento.
Mediante refrigeración de uso doméstico (10°C/50°F), es posible conservar
el loroco por un período de 8 días, en bolsas plásticas y dosificado en
libras, se coloca en estibas hasta de 3 bolsas para evitar daño provocado
por el peso.
Recién en la década anterior ha tomado mucho auge como alimento
étnico con alta vocación para exportación, preferiblemente al mercado
norteamericano, lugar preferido por salvadoreños para emigrar, quienes
luego se convierten en clientes que demandan dicho producto.
114
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Selección del producto y mantenimiento de la calidad
Por la naturaleza de esta flor, se debe conservar el color, sabor y aroma,
condiciones que al manejarlas en cadena fría son favorecidos dichos
atributos y mejor conservado, no así al utilizar otros mecanismos
diferentes al frio para la conservación. Para ello se ha logrado desarrollar
manejos aceptables al hacerlo conservando las flores en atmosferas
modificadas ya sea en refrigeración o en congelamiento.
I.
Para reducir la oxidación natural que se produce en la flor al manejo
bajo refrigeración o congelación, se debe posteriormente a la selección,
lavado y sanitización, utilizar antioxidantes que ayuden a protegerlo, y
combinar esta acción con reducción de temperatura, +1° a +10°C/ 34°
a 50°F, a mayor 90%HR, previo a la utilización de atmosfera modificada
(AM) o empaque de atmosfera modificada (MAP). Se debe vigilar de
que la flor se enfríe muy bien previo al empaque de barreras selectivas
(preferiblemente) en MAP, con el fin de reducir la tasa de respiración de
la flor antes de entrar en contacto con el gas (N2 y CO2). Las proporciones
de la mezcla de gas van acorde al empaque y conjugan con la temperatura
a que se manejara el producto, ya sea de refrigeración +1° a +10°C/
34° a 50°F o de congelación -18°C/0°F . El uso de estas tecnologías
ahora muy accesibles, prolongan la vida de la flor y sus atributos de
calidad mas deseables hasta por un año en condiciones de congelamiento.
2.4.18. Chipilín, hoja [Crotalaria longirostrata]
Es una planta originaria de Centroamérica perteneciente a la familia de
las fabáceas. La planta es alta en hierro, calcio y beta caroteno. El chipilín
también se conoce en el sur de México y ha llegado hasta la isla de Maui
en Hawái, en donde está considerada como una especie invasora.
Con el chipilín se cocinan diferentes platillos según la región. En El
Salvador es muy popular la sopa de chipilín, en tamales o arroces . En
el estado mexicano son preparados con esta planta los tamalitos de
chipilín: tamales de masa de maíz revuelta con la hoja de chipilín, que
generalmente se mezcla con carne deshebrada de cerdo o pollo y que
se envuelven en hojas de plátano, platillo igualmente arraigado en la
costumbres salvadoreñas.
Algunas plantas de la familia de las crotalarias son tóxicas. Ha habido
casos de personas que se han envenenado al ingerir otra planta en
confusión por el parecido al chipilín. En Australia está prohibida la
importación de chipilín.
115
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
El cultivo de esta planta ha crecido y se ha tecnificado acorde a las
tendencias y exigencias de mercados locales como otros destinos fuera
del territorio nacional que se han convertido en receptores de estas
preciadas hojas verdes nutritivas y sabrosas. Mercados locales y externos
exigen productos de calidad y esta hoja se conserva muy bien como
cualquier otra hortaliza de hoja en cadena fría +1° a +10°C/ 34° a 50°F,
95 a 100% HR , empacándose adecuadamente para evitar re secamiento
por acción del aire y la humedad relativa que se tenga en los ambientes
refrigerados.
I.
Para llegar a mercados más remotos o lejanos como el nostálgico
norteamericano, se debe utilizar la combinación del frio (congelamiento)
para conservar el color , sabor y nutrientes de esta hoja; posterior al
manejo sanitario del follaje (BPM), para empacarlo en MAP se debe
enfriar el tiempo necesario para reducir considerablemente la tasa de
respiración de las hojas +1° a +10°C/ 34° a 50°F . El manejo en
refrigeración con este procedimiento puede garantizar el alarga la vida
hasta dos o tres veces el tiempo regular, conservando la calidad necesaria;
al combinar este mismo procedimiento con el congelado -10° a -18°C/14°
a 0°F , luego conservar y transportar a -18°C/0°F hasta llegar al
consumidor, prolonga la vida útil con atributos de calidad hasta por
un año.
2.4.19. Izote, flor [Yucca elephantipes]
La yuca pie de elefante o yuca de interior (Yucca elephantipes, sin. Yucca
guatemalensis) es una planta arborescente de la familia de las agaváceas,
nativa de Méjico y Centroamérica. Se cultiva como planta de interior, y
los pétalos y brotes tiernos se consumen como verdura. Su flor, el izote,
es la flor nacional de El Salvador.
Y. elephantipes carece de espinas, por lo que es más frecuente como
planta ornamental que otras especies. Alcanza los 10 m de altura, con
tallos simples o ramificados, engrosados en la base. Las hojas son
alargadas, de 50 a 100 por 5 a 7 cm de longitud y los bordes ligeramente
dentados.
Las inflorescencias son panículas frondosas con flores acampanadas,
de color blanco o crema, comestible. En Estados Unidos el 30% de la
población salvadoreña residente la consume, esta flor es de una peculiar
sabor amargo.
116
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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I.
Aunque la flor de izote se ha procesado como conserva con muy buena
aceptabilidad, pues se reduce su sabor amargo característico, esto no
deja de ser más atractivo el manejo de esta en cadena fría, ya sea
refrigerada o congelada, pues de ambas formas se conserva mejor sus
peculiares características de calidad.
Es recomendable utilizar, posterior al manejo sanitario de la flores, un
antioxidante que ayude a controlar el empardecimiento u oscurecimiento
de las flores; igualmente para el manejo en cadena fría si se empacara
al vacío (sin aire) o en atmósferas modificadas (MAP) se deben enfriarlas
para disminuir tasa de respiración usando para ello temperaturas +1°
a +10°C/ 34° a 50°F, 90-100%HR y así reducir la formación de hielo por
vaporización adentro del empaque o agua que afectaría sensiblemente
la calidad cuando se maneje en refrigeración.
El uso de esta tecnología aplicada alarga vida de la flor, facilitando su
transporte y comercialización en mercados lejanos, cuando se hace
utilizando temperaturas de congelamiento -10° a -18°C/14° a 0°F y
conservando el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al consumidor.
2.4.20. Pito, flor [Erythrina berteroana]
Es una especie perteneciente a la familia Fabaceae, originaria de
Suramérica; es un árbol que alcanza hasta 10 m de alto. Tiene folíolos
deltoides a rómbico-ovados, de 8-15 cm de largo y de ancho, el terminal
tanto o más ancho que largo, ápice obtuso a agudo, base truncada a
ampliamente redondeada, glabros, envés glauco. Las inflorescencias
son erectas y laxas, de 25-40 cm de largo; cáliz tubular, (15-) 17-20 mm
de largo y 5-7 mm de ancho, ápice oblicuo dispuesto detrás del estandarte,
glabro o casi así, verde o rojo pálido; estandarte linear, con duplicado,
65-85 mm de largo y 8-10 mm de ancho (desdoblado), rojo claro, alas
y quilla ca 10 mm de largo. Legumbres hasta 20 cm de largo,
profundamente contraídas entre las semillas, verdes cuando frescas,
negruzcas y subleñosas al secarse; semillas 12 mm de largo y 6 mm
de ancho, rojas con una línea negra de 1 mm cerca del hilo. Es común
en los bosques secos, en alturas de; 0-1200 m; desde Méjico a Perú y
las Antillas. En la zona pacifica esta especie es relativamente constante
en los caracteres diagnósticos de la hoja, la inflorescencia y el cáliz,
pero en la zona nor central, sobre 1000 m.
117
II.
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I.
Conocida como flor de pito, es comestible no solo en El Salvador, donde
se la considera otro alimento étnico, lo que hace obligado un manejo no
solo para condiciones que exigen mercados locales, incluyendo
supermercados, sino clientes de muy lejos cuando este producto se
exporta
regularmente congelado hacia Norteamérica.
Al igual que otras hortalizas de follaje esta inflorescencia se conserva
muy bien en refrigeración +1° a +10°C/ 34° a 50°F, mayor 90%HR , ya
sea en MAP o sin ella. Siempre se hace recomendable un manejo
sanitario y proteger la flor de la oxidación previo al enfriamiento y
empaque. Cuando se busca alargar mas la vida de la flor conservando
los atributos de calidad más apreciables, se combina el empaque de
atmosfera modificada combinado con congelamiento -10° a -18°C/14°
a 0°F y conservando el producto a -18°C/0°F hasta que llegue
al consumidor.
2.4.21. Yuca [Manihot esculenta]
La mandioca, yuca, guacamota, casava o casabe (Manihot esculenta,
sin. M. utilissima) es un arbusto perenne euforbiácea, autóctona y
extensamente cultivada en Sudamérica y el Pacífico por su raíz almidonosa
de alto valor alimentario.
La yuca es endémica de la región subtropical y tropical de Argentina y
Paraguay, y de la región tropical de Bolivia, Brasil, Colombia, Ecuador,
Panamá, Perú yVenezuela, aunque se estima que las variedades hoy
conocidas son efecto de la selección artificial. La mandioca es un arbusto
perenne, que alcanza los dos metros de altura. Está adaptada a
condiciones de la zona intertropical, por lo que no resiste las heladas.
Requiere altos niveles de humedad -aunque no anegamiento- y de sol
para crecer.
Se reproduce mejor de esquejes que por semilla en las variedades
actualmente cultivadas. El crecimiento es lento en los primeros meses,
por lo que el control de hierbas es esencial para un correcto desarrollo.
En su uso normal, la planta entera se desarraiga al año de edad para
extraer las raíces comestibles; si alcanza mayor edad, la raíz se endurece
hasta la incomestibilidad. De las plantas desarraigadas se extraen los
recortes para la replantación.
118
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Selección del producto y mantenimiento de la calidad
La raíz de la yuca es cilíndrica y oblonga, y alcanza el metro de largo y
los 10 cm de diámetro. La cáscara es dura y leñosa, e incomestible. La
pulpa es firme e incluso dura antes de la cocción, surcada por fibras
longitudinales más rígidas; muy rica en hidratos de carbono y azúcares,
se oxida rápidamente una vez desprovista de la corteza. Según la
variedad, puede ser blanca o amarillenta
La evidencia más antigua del cultivo de yuca proviene de los datos
arqueológicos de que se cultivó en Perú 4.000 años y fue uno de los
primeros cultivos domesticados en América. Las siguientes referencias
al cultivo de yuca provienen de la Cultura Maya, hace 1400 años en
Joya de Cerén (El Salvador)y en efecto, recientes investigaciones tienden
a demostrar que el complemento alimentario de los mayas, el que les
permitió sostener poblaciones muy numerosas, sobre todo durante el
período clásico, y muy particularmente en la región sur de Mesoamérica
en donde se concentraron importantes multitudes, fue la Mandioca,
también llamada Yuca, un tubérculo con alto contenido calorífico del que
se prepara una harina muy nutritiva, que hasta la fecha es parte integrante
de la dieta de las diversas poblaciones que viven en la región maya y
también en la cuenca del Mar Caribe.
Siendo este alimento una parte hereditaria culturalmente, no está fuera
de incluirlo no solo como alimento étnico salvadoreño sino como otro
latinoamericano. Localmente y fuera del manejo tradicional de mercados,
se enlista como un producto más en los anaqueles refrigerados de
supermercados +7° a +12°C/44° a 54°F, 90-100%HR , en donde se la
encuentra lavada y sin empacar, y con más presencia ahora encerada,
lo cual ayuda a conservarse mejor siempre que esta se maneje
en refrigeración.
Dado a su facilidad para oxidarse al procesarse sin cáscara, debe dársele
una protección antioxidante mediante el uso de ácidos orgánicos, práctica
que al combinarla con refrigeración o congelamiento alargan la vida útil
del producto. Para el manejo en refrigeración de esta yuca sin cascara
puede hacerse al vacío en empaques laminados o en MAP, pero se
debe estimar que incurrir en esas inversiones pueden traer mejores
beneficios cuando se lleva a otros mercados donde se pueda obtener
mejores precios aunque el nivel competitivo es mucho mayor, pues se
abastecen de grandes productores.
El manejo comercial de yuca sin cascara congelada sin MAP es muy
común, siempre que se haga un manejo adecuado y se controle la
oxidación y se congele -18° a -25°C/0° a -13°F antes de empacar y
conservar el producto a -18°C/0°F hasta que este llegue al consumidor.
119
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Selección del producto y mantenimiento de la calidad
La raíz de la yuca es cilíndrica y oblonga, y alcanza el metro de largo y
los 10 cm de diámetro. La cáscara es dura y leñosa, e incomestible. La
pulpa es firme e incluso dura antes de la cocción, surcada por fibras
longitudinales más rígidas; muy rica en hidratos de carbono y azúcares,
se oxida rápidamente una vez desprovista de la corteza. Según la
variedad, puede ser blanca o amarillenta
La evidencia más antigua del cultivo de yuca proviene de los datos
arqueológicos de que se cultivó en Perú 4.000 años y fue uno de los
primeros cultivos domesticados en América. Las siguientes referencias
al cultivo de yuca provienen de la Cultura Maya, hace 1400 años en
Joya de Cerén (El Salvador)y en efecto, recientes investigaciones tienden
a demostrar que el complemento alimentario de los mayas, el que les
permitió sostener poblaciones muy numerosas, sobre todo durante el
período clásico, y muy particularmente en la región sur de Mesoamérica
en donde se concentraron importantes multitudes, fue la Mandioca,
también llamada Yuca, un tubérculo con alto contenido calorífico del que
se prepara una harina muy nutritiva, que hasta la fecha es parte integrante
de la dieta de las diversas poblaciones que viven en la región maya y
también en la cuenca del Mar Caribe.
Siendo este alimento una parte hereditaria culturalmente, no está fuera
de incluirlo no solo como alimento étnico salvadoreño sino como otro
latinoamericano. Localmente y fuera del manejo tradicional de mercados,
se enlista como un producto más en los anaqueles refrigerados de
supermercados +7° a +12°C/44° a 54°F, 90-100%HR , en donde se la
encuentra lavada y sin empacar, y con más presencia ahora encerada,
lo cual ayuda a conservarse mejor siempre que esta se maneje
en refrigeración.
Dado a su facilidad para oxidarse al procesarse sin cáscara, debe dársele
una protección antioxidante mediante el uso de ácidos orgánicos, práctica
que al combinarla con refrigeración o congelamiento alargan la vida útil
del producto. Para el manejo en refrigeración de esta yuca sin cascara
puede hacerse al vacío en empaques laminados o en MAP, pero se
debe estimar que incurrir en esas inversiones pueden traer mejores
beneficios cuando se lleva a otros mercados donde se pueda obtener
mejores precios aunque el nivel competitivo es mucho mayor, pues se
abastecen de grandes productores.
El manejo comercial de yuca sin cascara congelada sin MAP es muy
común, siempre que se haga un manejo adecuado y se controle la
oxidación y se congele -18° a -25°C/0° a -13°F antes de empacar y
conservar el producto a -18°C/0°F hasta que este llegue al consumidor.
II.
3.
I.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Frutas
3.1. Cítricos: Madurez y calidad
El grado de madurez de los cítricos a la hora de la cosecha es el factor
más importante que determina cualidad alimenticia de los mismos. Las
naranjas y el pomelo no mejoran en sabor agradable después de la
cosecha. No contienen prácticamente ningún almidón y no experimentan
cambios marcados de la composición después de que son cosechados
(al igual que las manzanas, las peras y los plátanos) y su dulzor viene
de las azúcares naturales que contienen cuando son colectados.
La madurez de los cítricos aumenta lentamente y se correlaciona de
cerca con aumentos en diámetro y masa. Los cítricos deben ser de alta
calidad cuando son cosechados para asegurar calidad durante almacenaje
y la vida útil. Calidad que se asocia a menudo al aspecto, a la firmeza,
al grueso, a la textura, a la libertad de defectos y al color de la corteza
de la fruta. Sin embargo, la determinación de la calidad se debe basar
en textura de la carne, jugosidad, los sólidos solubles (principalmente
azúcares), el ácido total, componentes aromáticos y el contenido de
vitaminas y minerales. La edad es también importante. La fruta verde es
generalmente gruesa y muy ácida o agria y tiene una textura interna
gruesa. Unas frutas maduradas en el árbol demasiado tiempo pueden
llegar a estar insípidas, desarrollar malos sabores y tienen corto tiempo
para manejo, almacenaje y vida útil.
120
121
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
I.
3.1.1. Cítricos: Enfriamiento -refrigeración
I.
Después de que se embale la fruta, se refrigera. La eficacia del equipo
de refrigeración depende:
- El aire de enfriamiento depende de la carga por contenedor o vagón
(por lo menos 3000 cfm o pies cúbicos por minuto)
- Humedad relativa del aire de la fuente (95% o más)
- Temperatura del aire que entra a la fuente (no más que 2°F/1°C debajo
de la temperatura de refrigeración seleccionada).
La fruta se puede también en contenedor o camión refrigerado después
de que se haya cargado. En California, aire se utiliza para enfriar naranjas
pero no los limones o el pomelo o grapefruit. En Florida, en especial
naranjas Temple, mandarinas, y tangelos pueden ser refrigeradas.
3.1.2. Cítricos: Transporte
I.
La fruta embalada se debe guardar en modificaciones apropiadas de
bloque consolidado espaciado para asegurar la buena circulación de
aire, la temperatura uniforme y la carga estable. No se requiere ninguna
plataforma. Tal acomodamiento proporciona los canales continuos del
aire a través del interior de la carga y mejora la probabilidad de la llegada
sana. En la Florida, el actual tratamiento de cuarentena para la mosca
de la fruta del Caribe, Anastrepha suspensa, es mantener una carga de
fruta de exportación cítrica a temperaturas especificadas por hasta
24 días (Ismail et el al. 1986).
3.1.3. Cítricos: Almacenaje
El funcionamiento de cualquier facilidad de almacenaje de fruta cítrica
depende de tres condiciones:
o
Disposición de suficiente capacidad para cargas máximas;
o
Un evaporador y una suficiente área superficial de refrigeración
secundaria para permitir la operación en las altas presiones, que previene
humedad baja y baja gastos de explotación; y
o
Distribución eficiente del aire, que asegura altas velocidades
suficientes para producir un rápido enfriamiento y a flujos volumétricos
bastante grandes que permitan la operación durante almacenaje con
solamente una pequeña subida pequeña de temperatura entre la entrega
y el aire de retorno.
122
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
I.
3.1.4. Naranjas
I.
Las naranjas de Valencia pueden ser almacenadas con éxito por 8 a 12
semanas en 32 a 34°F/0 a 1 °C con una humedad relativa de 85 a 90%.
Una gama de temperaturas de 40 a 44°F/4.4 a 6.6°C por 4 a 6 semanas
se recomienda para las naranjas de California. Naranjas Valencia
cosechadas en Arizona en marzo se almacena bien a 48°F/9°C, pero
la fruta cosechada en junio es mejor en 38°F/3.3°C.
Las naranjas pierden la humedad rápidamente, así que la humedad alta
se debe mantener en cuartos de almacenaje. Para el almacenaje más
de largo por períodos generalmente de transporte y distribución, se
recomienda una humedad relativa de 85 a 90%.
El mantener temperaturas relativamente bajas por tiempo prolongado
puede causar el desarrollo de desórdenes fisiológicos de la corteza
(principalmente envejeciendo, marcando de hoyos e interrupción acuosa)
encontrados no ordinariamente en la temperatura ambiente. Esta
posibilidad complica a menudo almacenaje de naranjas. El almacenaje
largo acertado de naranjas requiere la cosecha a la madurez apropiada,
manejo cuidadoso, buenos métodos del empaque, tratamientos con
fungicidas y el almacenaje inmediato después de la cosecha. El índice
de respiración de cítricos es generalmente mucho más bajo que el de
la mayoría de la fruta hueso y vegetales verdes y algo más bajo de
manzanas. Las naranjas variedad Navel tienen tasa de respiración más
alta, seguida por naranjas Valencia, el pomelo y los limones. El calor de
respiración es una parte relativamente pequeña de la carga de calor.
3.1.5. Limones
La mayoría de la cosecha de limón se colecta durante el período de
menos consumo y se almacena hasta que la demanda del consumidor
justifica el envío. Los limones se almacenan generalmente cerca de las
áreas de producción que de áreas de consumo. Todos los limones,
excepto un porcentaje relativamente pequeño están maduros cuando
son cosechados, deben ser condicionados o curados y eliminar color
verde antes de enviarlos. Cuando los limones se almacenan antes del
envío, los procesos que curan y eliminación del verde ocurren
durante almacenaje.
123
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
Estos limones se almacenan generalmente en 52 a 55°F/11 a 13°C y el
86 a 88% HR. Las condiciones locales pueden sugerir modificaciones
leves de estos valores.
Los limones cosechados color verde pero se piensa que para la
comercialización inmediata eliminar el color verde y se curan por 6 a 10
días en 72 a 78°F/22 a 25 °C y el 88 a 90% HR. Limones Lisboa de piel
o cáscara delgada se elimina el verde en 6 días, mientras que el de piel
gruesa Lisboa requiere 10 días.
Los cuartos de almacenaje de limón deben haber un control exacto de
temperatura y humedad relativa; el aire debe ser limpio y circular
uniformemente a todas las partes del cuarto.
La ventilación debe ser suficiente para quitar productos metabólicos
dañinos. El equipo del aire acondicionado o refrigeración es necesario
proporcionarlo para condiciones de almacenaje satisfactorias, porque
las condiciones atmosféricas naturales no son convenientes.
Una temperatura uniforme de almacenaje entre 50 y 55°F/10 a 13°C es
importante. Temperaturas fluctuantes o inferiores hacen desarrollar en
la corteza un color bronceado en los limones que es indeseable y afecta
la calidad. Las temperaturas 50°F/10°C e inferiores pueden manchar u
obscurecer las membranas que dividen los segmentos de la pulpa y
pueden afectar sabor. Las temperaturas sobre 55°F/13°C acortan vida
de almacenaje y promueven el crecimiento de microorganismos que
producen. el decaimiento.
Una humedad relativa de 86 a 88% generalmente se considera satisfactoria
para el almacenaje del limón, aunque una humedad levemente más baja
puede ser deseable en algunas locaciones. Humedades más altas
previenen curar apropiadamente la fruta, favorecen el crecimiento de
moho en las paredes de los contenedores y aceleran decaimiento;
humedades mucho más bajas causan la contracción excesiva
o secamiento.
Apilar fruta en cuartos de almacenaje es importante asegurar la circulación
de aire uniforme y el control de la temperatura. Los apilados deben estar
por lo menos 2 pulgadas ó 5 centímetros separado y las filas deben ser
4 pulgadas/10 cm de separado; los pasillos por lo menos 12 pies/ de
ancho se deben proporcionar a intervalos.
124
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
I.
3.2. Bananos-Plátanos
I.
Los plátanos o bananos no maduran satisfactoriamente en la planta;
incluso si lo hicieron, el deterioro de la fruta madura es demasiado rápido
para permitir el enviarla de áreas de crecimiento tropicales a los mercados
distantes. Se cosechan los plátanos y bananos cuando la fruta es madura
(sazón) pero inmadura, con cáscaras verde oscuro y pulpas duras,
almidonadas, no comestibles. Cada planta del plátano produce un solo
racimo de plátanos que puede tener entre 50 a 150 individuales de fruta.
El racimo se corta de la planta como una unidad con los gajos de plátanos
y se transporta a las estaciones próximas para encajar.
Los plátanos se desprenden de racimos, son lavados y cortado en gajos
para consumidor, clasificados de cuatro o más plátanos por gajo. y
Los racimos se embalan en las cajas protectoras de panel de fibra de
madera que contienen 40 libras de fruta. Los cartones o cajas se movilizan
desde las estaciones de encajado al puerto y después se cargan en
naves refrigeradas. En la nave, la fruta se enfría a la temperatura óptima,
generalmente 56 a 58°F/ 13 a 14°C, dependiendo de variedad.
Los plátanos se descargan aun verdes e inmaduros en puertos de llegada
y transportados bajo refrigeración en una temperatura de 58°F/14°C a
los centros de distribución al por mayor por camiones o trenes. El objetivo
es mantener el producto en un ambiente óptimo y trasladarlo a su destino
lo más rápidamente posible para reducir al mínimo el deterioro
post cosecha.
3.2.1. Hermeticidad
Exponer la fruta a etileno, introducido en el cuarto los cilindros, inicia la
maduración. La dosis es 1 pie3 de etileno por 1000 pie3 de espacio de
aire del sitio. El etileno es explosivo al aire en concentraciones entre
2.75 y 28.6%. Muchos sistemas de etileno proveen de gas a la fruta
automáticamente sobre períodos de 24 horas. Para ser eficaz, el gas se
debe confinar el cuarto de maduración por 24 horas, así los cuartos para
plátanos deben ser herméticos. Los drenes del piso deben tener
individualmente trampas para prevenir salida del gas. Especial cuidado
se debe tomar para sellar todas las penetraciones en paredes del sitio
donde la tubería de refrigerante, las líneas de plomería y similares entran
a los cuartos. Las puertas deben estar con juntas, sellos o empaques
individuales todo alrededor y juntas para barrer la línea del piso.
125
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
I.
3.2.2. Refrigeración
I.
Se recomienda un sistema de halocarbon (freones y otros) , debido a
el efecto dañino del amoníaco sobre plátanos, los sistemas evaporadores
de amoníaco no deben ser utilizados. El equipo de refrigeración que
funcionaba incorrectamente durante el proceso podría causar grandes
pérdidas de producto, así que cada sitio de maduración debe tener un
sistema totalmente separado a pesar de los altos costes iniciales de
instalación.
Para la operación sin necesidad de mantenimiento en el ambiente de
alta humedad de los cuartos de proceso, las bobinas del evaporador
deben tener un espaciamiento de aleta. Temperatura del aire usados
durante el proceso de 45 a 65°F/7 a 18°C. Debido al peligro de que
plátanos o bananos se enfríen demasiado (casi congelado), las
temperaturas refrigerantes debajo 40°F /4.4 °C no se recomiendan.
3.3. Aguacates
La mejor temperatura del almacenaje para los cultivares de aguacates
tolerante al frío tales como Booth 8 y Lula es 40°F/4.44°C. Todos los
cultivares del aguacate del verano de la Florida, tales como Waldin, son
intolerantes al frío y se almacenan mejor en 54 a 55°F/12°C. Algunos
aguacates como Fuerte, se almacenan mejor en 45°F/7°C.
Los aguacates tolerantes al frío pueden ser mantenidos en almacenaje
un mes o más largo, pero el almacenaje intolerantes al frío se limita
generalmente a 2 semanas debido la susceptibilidad lesión ablandamiento
y enfriamiento. La mejor temperatura de maduración para los aguacates
es 60°F/15.5°C, pero las temperaturas a partir del 55 a 75°F/13 a 24°C
son generalmente satisfactorias. Las temperaturas sobre 79°F/26°C
causan con frecuencia mal sabor, decoloración de la piel, maduración
desigual y el decaimiento creciente.
126
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
I.
3.4. Mangos
I.
La temperatura óptima del almacenaje para los mangos es 54 a
55°F/12.5°C por 2 a 3 semanas, aunque 50°F/10°C es adecuado para
algunos por períodos más cortos. Los mangos se dañan cuando se
enfrían a temperaturas debajo de 50°F/10°C. Las mejores temperaturas
de maduración para los mangos son a partir del 70 a 75°F/21 a 24°C,
pero las temperaturas de 60 a 65°F/15 a 18°C son ciertas condiciones
inferiores también satisfactorias.
En 60 a 65°F/15 a 18°C, la fruta desarrolla color brillante y la mayoría
atractivo de la piel, pero el sabor es generalmente ácido y requiere 2 a
3 días adicionales en 70 a 75°F/21 a 24°C para lograr dulzor. Los mangos
madurados a 80°F/28°C y tienen más arriba con frecuencia un sabor
fuerte y una piel abigarrada o turrada.
3.5. Piñas o ananás
Las piñas frescas están disponibles todo el año, pero la oferta es mucho
más grande a partir de junio. Solamente tres variedades de piña son
comercialmente importantes en los Estados Unidos: la Smooth Cayenne
de Hawai, la Roja Española y Smooth Cayenne de Puerto Rico. Las
piñas se cosechan en la etapa media de la maduración y pueden ser
mantenidas por 2 semanas en 45 a 55°F/7 a 13 °C y todavía tener una
vida útil de una semana.
El mantenimiento continuo de la temperatura de almacenaje es tan
importante como la temperatura específica misma del almacenaje. La
fruta madura se debe mantenerse en 45 a 47°F/7 a 13°C. El cosechar
piñas en la etapa verde madura no se recomienda porque unas frutas
estarían demasiado muy tiernas o sazonas para madurar. La fruta verde
madura es especialmente susceptible a lesión por enfriamiento a
temperaturas debajo de 50°F/10°C.
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II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
I.
3.6. Jocotes [Spondias mombin, Spondias pupurea]
I.
El jocote de verano, de invierno, de corona o ciruela de huesito,(Spondias
purpurea, Spondias mombin) son árboles frutales que crecen en las
zonas tropicales de América, desde México hasta Brasil. Su nombre
deriva del idioma Náhuatl xocotl, que significa fruta. Presenta frutos rojos,
aunque hay una variedad que los tiene de color amarillo, naranja, etc.
Se propaga por semilla o por estaca. Es de crecimiento rápido y alcanza
entre 3 y 6 m de altura, aproximadamente. El fruto es una drupa y sus
semillas, que no son comestibles ocupan gran parte de la fruta, por lo
que la pulpa comestible, de delicado y característico sabor, es relativamente
escasa, de ahí el nombre popular.
Para la conservación de los jocotes en refrigeración se debe hacer a
54 a 55°F/12.5°C por 1 a 2 semanas, aunque 50°F/10°C es adecuado
para algunos por períodos más cortos. Los jocotes se dañan cuando
se enfrían a temperaturas debajo de 50°F/10°C. El creciente mercado
étnico obliga atender esas demandas de mercado, exportando jocote
de verano (Barón rojo) o de invierno (de corona)de forma congelada,
para ello se deben procesar con un manejo sanitario previo a su
congelamiento ya sea en un blast freezer o IQF (túnel, espiral, etc.), con
temperaturas -18° a -25°C/0° a -13°F y conservando el producto a (18°C/0°F) hasta que llegue al consumidor; almacenar jocotes congelados
sin empacar daña la piel de estos agrietándose y deteriorando la calidad
visual, por eso se recomienda empacar al congelarlos.
3.7. Nance [Byrsonima crassifolia]
El nance o cereza amarilla (yelllow cherry) es el nombre que se le da
al fruto pulposo de la especie Byrsonima crassifolia, de color amarillo en
su maduración, con fuerte aroma, un poco más pequeño que una
aceituna, hueso redondo. Originario de las regiones tropicales de
Latinoamérica. Es un árbol mediano (hasta 15 m de altura), que se
propaga por semillas o por esquejes, cultivado tradicionalmente en varios
de los países tropicales, aunque la distribución y venta de su fruto ha
estado restringida a mercados locales.
128
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
I.
El árbol también es utilizado como planta de ornato, en países de clima
cálido fuera de Latinoamérica. El fruto nanche es consumible cuando
está maduro, presentando un sabor dulce y un color amarillo intenso,
con un resabio levemente amargo. La amargura se acentúa fuertemente
en las drupas inmaduras que también son comestibles.
En Méjico y otros países de Centroamérica se prepara de muchas
maneras diferentes: crudo, salado, enchilado, almibarado, en helados,
paletas congeladas, como refresco, nieve e incluso, curtido con aguardiente
conocido como Vino o Licor de Nance o de Nancite, según el nombre
que reciba en cada país. Nombres comunes: nance, nanchi, nanche,
nance blanco, nancite, nancito, etc.
Para la conservación de nances en refrigeración se debe hacer a 54 a
55°F/12.5°C y mas 85%HR por 1 a 2 semanas, aunque 50°F/10°C a
85%HR o mas es adecuado para algunos por períodos más largos. La
creciente demanda del mercado étnico así como la búsqueda de nuevos
mercados no necesariamente nostálgicos, obliga atender esas demandas
de mercado, exportando nances de forma congelada, para ello se deben
procesar los frutos (cerezas) con un manejo sanitario adecuado previo
a su congelamiento que debe de realizarse en un blast freezer o IQF
(túnel, espiral, etc.), con temperaturas -18° a -25°C/0° a -13°F o menos
y conservar el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al consumidor;
almacenar nances congelados sin empacar daña la piel de estos
agrietándose y deteriorando la calidad visual del mismo, es recomendable
empacar tan pronto como se han congelado.
3.8. Marañón [Anacardium occidentale]
El marañón fruto de un árbol nativo del nordeste de Brasil y las Guayanas.
Su fruto es muy apreciado, con excelentes propiedades medicinales y
nutricionales. Actualmente todos sus componentes han sido utilizados
en diferentes áreas, desde la elaboración de dulces y cosméticos, hasta
la creación de medicamentos para tratar diferentes enfermedades.
129
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
frutas
Se caracteriza por ser un árbol de aspecto desarrollado, de altura
aproximada entre 2, 5 y 7 metros, perenne y cuyo tronco se ramifica a
muy baja altura. La vida de un árbol de anacardo o marañón es de unos
30 años aproximadamente y produce frutos desde el tercer año de vida.
El fruto consta de dos partes: el seudo o falso fruto y la nuez.
El seudofruto que es el objetivo de conservación por frío, es el resultado
del desarrollo del pedúnculo en una estructura carnosa característica de
esta planta que se desarrolla y madura posteriormente a la nuez. Su
uso está relacionado con la fabricación de mermeladas, conservas
dulces, jaleas, gelatinas, merey pasado, merey seco, vino, vinagre, jugos,
etc. También puede consumirse como fruta fresca. A pesar de poseer
un gran potencial esta parte del fruto, sólo se procesa un 6% de la
producción total actual ya que solamente hay garantía de venta en el
mercado para las semillas, debido a que éstas tienen mucha mayor
demanda, son relativamente duraderas y también a que no hay promoción
sobre el resto de los derivados del pseudofruto.
El manejo refrigerado de variedades mejoradas está creciendo en
mercados brasileños principalmente, comparado con variedades
tradicionales de explotación local, debido a cambios drásticos en el
aroma del falso fruto aun cuando se maneje en refrigeración, causando
la sensación de fermentación, esta particularidad restringe la expansión
del mercado mundial del marañón refrigerado.
Cuando se hace el uso de congelamiento para conservar los atributos
del marañón fresco, recién cosechado, el resultado es mucho mejor; así
es usual aplicar el frio en el manejo de esta fruta muy estimada por alto
aporte de vitamina C, aun congelado.
Después de hacer una selección adecuada de falso fruto y realizar un
manejo sanitario se congelar a temperaturas -18° a -25°C/0° a -13°F
o menos y conservar el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al
consumidor, para ello de deben empacar tan pronto como se ha congelado;
almacenar marañones congelados sin empacar daña la piel de estos
agrietándose y deteriorando la calidad visual del mismo.
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
I.
1. CARNES ROJAS
1.1. Carnes en canal
Una canal o carcasa caliente se debe enfriar lo más rápido posible.
Deben ser considerados los efectos secundarios que pueden reducir
ternura de la carne. El estímulo eléctrico puede reducir al mínimo el
acortamiento frío. La reducción rápida de la temperatura es importante
en la reducción del índice de crecimiento de microorganismos que pueden
existir en las superficies de la canal. Las condiciones de la temperatura,
la humedad y movimiento del aire se deben considerar para lograr las
temperaturas deseadas de la carne dentro del límite de tiempo y prevenir
la contracción excesiva, la corrupción del hueso, limo superficial, mohos
o la decoloración. La canal o carcasa se debe entregar con un aspecto
brillante, fresco.
Se caracteriza por ser un árbol de aspecto desarrollado, de altura
aproximada entre 2, 5 y 7 metros, perenne y cuyo tronco se ramifica a
muy baja altura. La vida de un árbol de anacardo o marañón es de unos
30 años aproximadamente y produce frutos desde el tercer año de vida.
El fruto consta de dos partes: el seudo o falso fruto y la nuez.
El seudofruto que es el objetivo de conservación por frío, es el resultado
del desarrollo del pedúnculo en una estructura carnosa característica de
esta planta que se desarrolla y madura posteriormente a la nuez. Su uso
está relacionado con la fabricación de mermeladas, conservas dulces,
jaleas, gelatinas, merey pasado, merey seco, vino, vinagre, jugos, etc.
También puede consumirse como fruta fresca. A pesar de poseer un
gran potencial esta parte del fruto, sólo se procesa un 6% de la producción
total actual ya que solamente hay garantía de venta en el mercado para
las semillas, debido a que éstas tienen mucha mayor demanda, son
relativamente duraderas y también a que no hay promoción sobre el
resto de los derivados del pseudofruto.
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II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
El manejo refrigerado de variedades mejoradas está creciendo en
mercados brasileños principalmente, comparado con variedades
tradicionales de explotación local, debido a cambios drásticos en el
aroma del falso fruto aun cuando se maneje en refrigeración, causando
la sensación de fermentación, esta particularidad restringe la expansión
del mercado mundial del marañón refrigerado.
Cuando se hace el uso de congelamiento para conservar los atributos
del marañón fresco, recién cosechado, el resultado es mucho mejor; así
es usual aplicar el frio en el manejo de esta fruta muy estimada por alto
aporte de vitamina C, aun congelado.
Después de hacer una selección adecuada de falso fruto y realizar un
manejo sanitario se congelar a temperaturas -18° a -25°C/0° a -13°F
o menos y conservar el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al
consumidor, para ello de deben empacar tan pronto como se ha congelado;
almacenar marañones congelados sin empacar daña la piel de estos
agrietándose y deteriorando la calidad visual del mismo.
1.2. Carne vacuna en cajas
La mayoría de mataderos de vacunos seccionan canales y empaquetan
carnes al vacío en bolsas plásticos y son enviadas en cajas de cartón.
Los cortes estándares se pueden vender a costos razonables en el
mercado. La densidad del envío por embarque es mucho mayor, con un
manejo materiales fáciles ya que se quitan huesos y grasa para
manejarlos como subproducto. En el mercado actual de carnes los
clientes compran solamente las secciones que necesitan y la pérdida
del ajuste en el proceso final a los cortes principales se reduce al mínimo.
El empaquetado de vacío con bióxido de carbono agregado, nitrógeno,
- una combinación de gases tiene las ventajas siguientes:
- Crea condiciones anaerobias, previniendo el crecimiento del molde
(que es aerobio y requiere la presencia del oxígeno para el crecimiento)
- Proporciona condiciones más sanitarias para despiece de carcasas
- Conserva la humedad, retrasa la contracción
- Excluye la entrada de las bacterias y extiende la vida útil
- Retarda la floración hasta que la canal es abierta.
132
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
Después de un enfriamiento normal, una canal o carcasa está seccionada
en los cortes principales, empaquetados al vacío y encajado para el
envío. Las temperaturas a que se llevan a cabo generalmente es 28°F/2.22°C para prevenir el desarrollo de organismos patógenos. El
envejecimiento o maduración de la carne de vaca continúa después de
empaquetada al vacío y durante el envío, porque la exclusión del oxígeno
o la adición de gases no retarda la acción enzimática en el músculo.
1.3. Tiempos de congelamiento de carne deshuesada
I.
La carne deshuesada que se refrigera a partir de 50 a 10°F/ 10 a -12°C
y se requiere remover cerca de 133 Btu/lb de la carne magra (74% de
agua), la mayoría de los cuales son calor latente liberado cuando el agua
líquida en la carne cambia a hielo. La mayoría del tiempo necesario para
congelar carne es enfriarla entre 30 a 25°F/-1 a -4 °C. Para la carne
deshuesada en cajas, el índice de congelación depende de la temperatura
y de la velocidad del aire circundante y del grueso y características
termales del cartón y de la carne misma.
1.4. Refrigeración de canal porcina
La temperatura interna de canales porcinas proveniente del rastro varía
entre 100 a 106°F/37 a 41°C. El calor específico es 0.74 Btu/lb °F, pero
en la práctica se utiliza 0.7 a 0.75 Btu/lb °F porque las técnicas de
alimentación cambiantes han creado cerdos más magros. El peso vestido
canal completa varía de 90 a 450 libras aproximadamente; el promedio
está cerca de 180 libras. La actual práctica requiere que los cerdos en
canal sean enfriados y templados a una temperatura interna del jamón
(pernil) de 37 a 39°F/2 a 4 °C durante la noche. Limitando este tiempo
entre 12 a 18 horas.
Equipos de refrigeración se deben diseñar para enfriar los cerdos sin
congelar sus partes cuando las canales se trasladan a la sala de corte.
La acumulación próxima de canales sin contacto, reduce la exposición
directa a la circulación de aire frío y temperaturas altas máximas excesivas
son perjudiciales a un enfriamiento apropiado.
133
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
Los detalles siguientes son para el diseño del equipo de refrigeración
para cerdos:
- El enfriarse suficientemente rápido para retardar el desarrollo bacteriano
y para prevenir la deterioración
- Una contracción más fría de 0.1 a 0.2%
- Canales firmes que estén secas y brillantes sin superficie congelada
- formación de hielo internamente, conveniente para el corte eficiente.
1.5. Recortes de carne de cerdo
I.
Los recortes del cerdo vienen de la canal enfriada del cerdo, principalmente
de los cortes: vientre, falda, grasa trasera, hombro y jamón. Un cerdo
aporta unas 4 a 8 libras promedio de recortes. En el cuarto del corte o
de recortes, éstos están generalmente entre 38 y 45°F/3 y 7°C.
1.6. Refrigeración de becerros y corderos
I.
Evaporadores secos se utilizan típicamente para enfriar del becerro y
del cordero. También el mismo tipo de unidades de refrigeración usadas
para cerdos se puede utilizar para el cordero, con algunas modificaciones.
Los corderos pesan generalmente 40 a 80 libras, con un peso medio
aproximado de la canal de 50 libras. Las ovejas pesan hasta un promedio
de aproximadamente 125 libras y fácilmente se enfrían. Los tiempos
promedios van de 4 a 6 horas. La superficie adecuada del evaporador
instalado debe mantener una temperatura ambiente abajo de 30°F y 90
a 95% HR en el período de carga. La capacidad que se evapora se
debe basar en un diferencial medio de la temperatura 10°F ó 5°C entre
el refrigerante y temperatura del aire del sitio, con una abertura a un
ambiente de temperatura de 32°F/0°C.
1.7. Carnes procesadas
El pronto enfriamiento, manejo y almacenaje bajo temperaturas controladas
ayudan en la producción de carnes suaves y procesadas. El producto
se transfiere generalmente directamente del lugar donde se procesa a
cuarto refrigerado. Porque la producción del día generalmente no se
moviliza de lugares donde se produce el mismo día, la carga refrigerada
tarda casi 24 horas en ser evacuada.
134
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
Pre enfriar la carne ahumada y grasa reduce goteos de humedad. Las
carnes se pueden enfriar a temperaturas más altas, con velocidades de
aire de hasta 500 pies/min. En temperaturas más bajas, las velocidades
del aire de 1000 pies/min y más altas se utilizan.
El enfriar canales en los cuartos donde se cuelgan, se envuelven y se
empacan produce una enfriamiento lento y altas temperaturas de
empaque. El enfriamiento lento no es deseable para un producto que
deba ser almacenado ni enviado una distancia considerable.
Los jamones y picnic se deben enfriar lo más rápido posible a través de
la gama de temperaturas de la incubación de 105 a 50°F/40.5 a 10°C.
Un producto que requiere ser cocinado antes de comerlo se cocina a
una temperatura interna mínima de 140°F/60°C para destruir triquinas
vivas posibles, mientras que un producto que no requiere cocimiento
previo se necesita una temperatura interna mínima de 155°F/68.3°C.
La temperatura ambiente máxima de almacenaje debe ser 40°F /4.4 °C
Bulbo Seco cuando se entrega de la planta a los distribuidores detallistas
se hace dentro de un tiempo corto.
Una temperatura de bulbo seco del sitio de 28 a 32°F/-2.2 a 0°C es
deseable cuando la entrega está distante del punto de entrega a la planta
y la transferencia se hace a través de los cuartos controlados de baja
humedad, muelles, camiones, guardando el punto de condensación
debajo de el del producto.
I.
1.8. Productos de carne congelados
La manipulación y venta de porciones de carnes congeladas tienen
muchas ventajas potenciales comparadas con la comercialización de la
carne fresca. La preparación y el empaquetado se pueden hacer en
centros empaque, permitiendo economías por la producción en masa,
ahorros de subproductos, costes más bajos de transporte y flexibilidad
en demandas del mercado. En el nivel al por menor o detallistas, los
productos de carne congelados reducen requisitos de espacio y de
inversión y costes de trabajo.
135
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
1.9. Calidad de la carne congelada
Después de que un animal es sacrificado, las reacciones fisiológicas y
bioquímicas continúan en músculos hasta que la energía que proveía
al músculo baja y entra el rigor. Estos cambios continúan hasta 32 horas
post mortem en músculos importantes de la carne de vacuna.
El deshuesado caliente con estimulación eléctrica rinde más carne suave
que carne sin refrigerar convencionalmente. El mejor momento de
congelar la carne es después de que el rigor haya pasado o más
adelante, cuando naturalmente está más o menos completa la maduración
(desarrollo de suavidad de carne). La maduración natural se completa
en siete días para la mayoría de carnes vacunas. Para no deteriorar el
sabor de la carne se debe de congelar tan pronto como la maduración
ha sido completada.
Para el cerdo congelado, la maduración de la carne antes de congelar
es aún más crítica que para la carne bovina. El lomo de cerdo maduro
siete días antes de congelar se deteriora más rápidamente en almacenaje
congelado que el lomo madurado de 1 a 3 días.
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
I.
2. AVES
2.1. Procesamiento de aves de corral
I.
El procesamiento se compone de tres segmentos importantes:
- Desvestido: donde las aves se colocan en línea móvil, se sacrifican
y se despluman.
- Eviscerado: donde se quitan las vísceras, la canal es enfriada, se
inspecciona y se califican.
- Transformación posterior: donde la porción más grande de las carcasas
se cortan, se deshuesa y se procesa en varios productos. Luego son
empacadas y se almacenan los productos refrigerados o congelados.
2.2. Enfriamiento
Los productos de aves de corral en los Estados Unidos se pueden enfriar
a 26° F/-3.3° C ó congelar abajo de 26° F/-3.3° C. Los medios de
refrigeración incluyen hielo, agua o aire mecánicamente enfriado, hielo
seco (spray de bióxido de carbono), y spray de nitrógeno líquido. Los
sistemas continuos para enfriar y congelar, con varios medios de transporte
de producto, son muy comunes.
Según regulaciones del USDA (1990), las caparazones o carcasas
(canales) de aves de corral que pesan menos de 4 libras se deben enfriar
a 40F/4.4°C ó inferior en menos de 4 horas, canales de 4 a 8 libras en
menos de 6 horas y canales de más de 8 libras en menos de 8 horas.
En aves de corral listas para cocinar del air-chilling, la temperatura interna
de las canales debe alcanzar 40F/4.4°C o menos en el plazo de 16 horas
(9CFR381.66). El enfriamiento por inmersión es más rápido que enfriar
por aire, previene la deshidratación y efectúa una absorción neta de
agua de 4 al 12%.
136
137
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
Por las regulaciones de USDA (9CFR441.10), la retención del agua en
canales crudas y las piezas se deben demostrar como una consecuencia
inevitable del proceso, a las especificaciones del servicio de la seguridad
y de la inspección del alimento (FSIS). Adicionalmente las aves deben
llevar una etiqueta que indican el porcentaje máximo del agua retenida.
Las objeciones a este aumento del peso del agua externa, es una
preocupación ya que refrigeradores de agua pueden ser puntos de
recontaminación y el alto costo de disponer del agua inútil de una manera
ambientalmente sana han animado a procesadores a consideren el
volver a los refrigeradores del aire convencionales.
Los refrigeradores continuos de hielo (de agua nieve para inmersión),
que se alimentan automáticamente desde el extremo de la línea del
transportador de la evisceración, han substituido el tanque que enfriaba,
por un proceso de hielo de aguanieve de batch o lote. En general, los
tanques con hielo se utilizan solamente para enfriar canales antes de
cortarlas o congelarlas.
2.3. Descontaminación de carcasas
I.
La contaminación de la carne de aves de corral por patógeno producidos
por los alimentos durante el proceso puede ser potencialmente peligrosa
si los microbios se multiplican a números críticos y/o producen toxinas
venenosas (Zeidler 1996, 1997).
En la refrigeración apropiada y el control de la temperatura a través del
canal del alimento, es vital el suprimir el crecimiento microbiano en
alimentos perecederos y carnes de humedad elevada. Los pasos de
descontaminación ahora se están agregando momentos antes de enfriarse.
Se han desarrollado métodos numerosos (Bolder 1997; Mulder 1995),
incluyendo el ácido láctico (al 1%), peróxido de hidrógeno (0.5%) y spray
de fosfato trisódico (TSP). El ozono (O3) es un oxidante fuerte que se
puede utilizar en el refrigerador para descontaminar.
2.4. Transformación posterior
La mayoría de pollos y pavos, para ambas distribuciones refrigerada y
congelada, son cortados en la planta de procesamiento. Más del 90%
de aves comercializadas en los Estados Unidos para asar en parrilla
son vendidos en piezas cortadas en la planta de proceso.
138
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
El procedimiento de corte es casi completamente automático. Las partes
posteriores y los cuellos a menudo se deshuesan mecánicamente, dando
una mezcla pulverizada que se congela en cajas de cartón planas
rectangulares que contienen cerca de 60 libras. Las pechugas de pavo
y las piernas están disponibles como piezas envueltas en película
separadas y la carne del muslo del pavo se pone como carne molida
para hamburguesa. El pre cocinar, empanizar y el battering de piezas
para freír o asar se realizan en las plantas de procesamiento.
I.
I.
2.5. Congelamiento
2.5.1. Efecto sobre la calidad del producto
Generalmente el efecto sobre calidad del producto radica en una
temperatura más baja y la protección contra el oxígeno atmosférico
locuaz reduce rancidez por oxidación y amplía vida de almacenaje. A
< o igual 50°F, la mayoría del crecimiento y de la actividad enzimática
microbianos caen a casi cero, porque la mayoría del agua molecular de
las células están fijadas en una estructura cristalina, pero las reacciones
pueden continuar lentamente bajando
a -80°F/-62°C.
La mayoría de los congeladores comerciales que sostienen rangos de
temperatura de -4 a -20°F/ -20 a -29°C, con velocidad del aire de
enfriamiento de blast freezer de 2500 ft/min en <-20°F/-29°C (IQF) que
se usa para quitar rápidamente calor del producto a congelar. El bióxido
de carbono pulverizado ("nieve" de CO2) se puede agregar al producto
antes de cerrar el envase de la caja para acelerar el congelamiento.
En cualquier método usado para congelar, los productos crudos o
acabados se deben empaquetar para excluir el aire y para proteger la
superficie en contra de la sequedad excesiva (quemadura del congelador
o congelamiento).
El músculo de aves que se congela y se mantiene de -4 a -20° F/-20 a
-29° C debe conservar su calidad de 6 a 10 meses. La menos gama de
temperaturas deseable para sostener productos es de -12 a -14° F/-24
a -25.5° C, en la cual la transición de fase entre el hielo cristalino
intercelular y una combinación de hielo y agua ocurre. El completar un
ciclo frecuente del sistema de refrigeración con esta zona de temperatura
causa la formación grandes cristales de hielo en las células y la purgación
excesiva (pérdida del músculo de agua) cuando está descongelándose
(Keeton 2001).
139
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
Las regulaciones del USDA definen aves de corral congeladas a 26°F/3.3°C o menos. Esta regla previene la práctica de la carne que se enfría
a 0°F/-18°C antedicho, descongelando en el destino y vendiéndolo
como fresco.
Las aves que se congelan menos de 0° F/-18° C ahora se llaman ultra
congeladas.
La tasa de congelación de carne de pollo cocinada cortada en cubitos
no afecta la calidad de la carne congelada. Hamre y Stadelman (1967a)
reportan que los procedimientos de congelamiento criogénicos eran
deseables porque el color que resultaba era más ligero, pero un índice
de congelación demasiado rápido dio lugar a los cubos de carne que
se rompían.
Las tasas de liofilización para material rápidamente congelado eran más
lentas que para los productos congelados por métodos más lentos.
Hamre y Stadelman (1967b) indicaron que la suavidad del pollo
deshidratado por congelación después de la rehidratación fue afectada
por índice de congelación antes del secado. El congelar con spray de
nitrógeno líquido o dióxido de carbono fue seleccionado como métodos
preferidos por la calidad de la carne de pollo cocinada cortada en cubitos
a ser liofilizada.
2.5.2. Métodos de congelamiento
A-Congelador de túnel de aire forzado (blast freezer)
Los congeladores del túnel de flujo de aire utilizan temperatura de aire
de -20°F/-29°C y velocidades del aire de 2500 ft/min. Para obtener alta
velocidad sobre el producto, el túnel de ráfaga se debe cargar totalmente
a través de su sección transversal, con las unidades de producto
espaciadas correctamente para asegurar la circulación de aire alrededor
de todos los lados y de ningunas aberturas grandes que pudieron permitir
el paso de corriente de aire.
B-Productos congelados individualmente (IQF)
Este método crea una corteza delgada en el fondo del producto, que se
maneja en hojas de plásticas finas. IQF trabaja bien para huesos, pechuga
de pollo y ofertas de adobados de pollo porque son productos húmedos
y más suaves que otras piezas y tiende a pegarse a las correas del
congelador. La hoja plástica evita que el producto se pegue y
forme bloques.
140
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
C-Bandas de congelamiento
Las unidades automatizadas se pueden diseñar para manejar paquetes,
cajas o pedazos desempaquetados de pollo o pavo. El producto se
puede transportar a través del compartimiento que congela en las correas
o las bandejas. Este sistema se adapta a todos los tamaños de
aves enteras.
2.5.3. Descongelado
Bajo condiciones normales, las aves deben ser mantenidas congeladas
hasta poco antes su consumo. El procedimiento general es descongelar
al aire o en agua. No se ha encontrado ninguna diferencia significativa
en sabor agradable entre deshielar en horno, al refrigerador, al ambiente
o en agua. Para pavos que se han escaldado a las altas temperaturas
y congelado rápidamente para dar un aspecto ligero, la temperatura en
almacenaje al por menor y la exhibición se deben mantener tan baja
como sea posible (0° F /-18° C es razonable) para evitar el obscurecimiento
de la carne. El deshielar en el paquete reducirá al mínimo el
obscurecimiento. El procedimiento más seguro para descongelar aves
es mantenerlas en el refrigerador (35 a 40° F/1 a 4° C) por 2 a 4 días,
dependiendo del tamaño.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
II.
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
I.
I.
3. PESCADO
3.1. Productos pesqueros
3.1.1. Cuidado a bordo del barco
Después de que los pescados se traen a bordo del barco, se deben
manejar rápida y correctamente para asegurar la máxima calidad. Los
pescados como bacalao y otras especies, se evisceran generalmente,
se lavan y después se enhielan abajo en las áreas de almacenaje del
barco. Flotas canadienses (costa afuera), islandesas, inglesas y otras
europeas hielan pescados en cajas para una calidad óptima. Debido a
su tamaño, pescados de especies pequeñas (por ejemplo: la perca,
pescadilla, platija, sardinas) no se evisceran y no se lavan siempre. Se
enhielan directamente en el compartimiento del barco.
Los crustáceos, tales como langostas y muchas especies de cangrejos,
generalmente se mantienen vivos en el recipiente sin refrigeración. El
camarón de agua caliente se descabeza, se lava y se almacena en hielo;
en algunos recipientes, sin embargo, se congela en salmuera refrigerada
o en congeladores de placa. El camarón de agua fría es almacenado
entero en hielo o en agua de mar enfriada o pueden ser cocinados en
salmuera, ser enfriados y luego ser almacenados rodeados con hielo.
Los pescados de agua dulce (en las áreas del río Mississippi y de los
Grandes Lagos en USA) los clasifican según especie en 50 o 100 libras
por caja, que se guardan en la cubierta del barco. En la mayoría de los
casos, los buques de pesca llevan hielo a bordo, y los pescados se llevan
a tierra el mismo día que se pescan.
Los salmones del pacífico, pescados por en barcas y redes para el uso
en enlatado generalmente son almacenados enteros por varios días a
bordo de los buques o en tierra en tanques de agua de mar refrigerados
141
142
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
a 30°F/-1°C. Un volumen pequeño pero significativo de especies como
el Halibut se mantiene semejantemente en agua de mar refrigerada a
bordo del buque. El atún cogido costa afuera generalmente se mantiene
en salmuera, congelado en el mar. Sin embargo, el atún cogido hacia
la orilla por trollers más pequeños se enhiela o se refrigera a menudo
con un spray de salmuera. Los pescados criados en granjas de acuacultura
se cosechan y se venden generalmente según los requisitos del mercado
de pescado fresco. Los envían generalmente en los envases en camas
de hielo.
3.1.2. Formación de hielo
I.
Los pescados pierden calidad debido a la actividad bacteriana o la
enzimática o de ambas. La reducción de temperatura de almacenaje
retarda estas actividades perceptiblemente. Las bajas temperaturas son
particularmente eficaces en el retardar el crecimiento de bacterias
psicrofílicas, que son sobre todo responsables de los deterioros de
pescados no grasosos. La vida útil de la especie tal como abadejos y
bacalao se dobla para cada disminución 7 a 10° F de la temperatura
del almacenaje dentro de la gama de 60 a 30° F.
3.1.3. Congelamiento de productos pesqueros
La producción de los productos pesqueros congelados varía con la
localización geográfica e incluye sobre todo la producción de filetes de
pescado producido de granjas en tierra, pescados de varias especies
de mar enteros, scallops, palillos o dedos empanizados precocidos,
filetes empanizados de pescado crudo, huevas de pescado (caviar),
salmón y otras especies enteras evisceradas y/o en filetes, surimi,
huevas de los arenques, cangrejos, camarones, ostras y otros bivalvos
de océanos tropicales y subtropicales.
Los pescados de diferentes áreas geográficas se diferencian
considerablemente en la composición física y química. Por ejemplo, el
bacalao o los abadejos son fácilmente adaptables para congelar y tiene
una vida de almacenaje comparativamente larga, pero otras especies
grasas, tales como macarela, tienden a ponerse rancias durante
almacenaje congelado y por lo tanto para tienen una vida de almacenaje
relativamente corta. Las diferencias en requisitos de composición y
comercialización de muchas especies de pescados requieren la
consideración del mantenimiento de la calidad del producto y los métodos
específicos de empaquetado, de congelado, de conservación en cámara
frigorífica, y manejo correcto.
143
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
La temperatura es el factor más importante que limita la vida de almacenaje
del pescado congelado. Bajo congelamiento la actividad bacteriana
causante del deterioro se ve limitada. Sin embargo, hasta el pescado
congelado en algunas horas después de capturado y almacenado a 20°F/-29°C se deteriora muy lentamente hasta que llega a ser poco
atractivo y desagradable para comerlo.
La proteína del pescado se altera permanentemente durante
congelamiento y conservación en la cámara frigorífica. Esta
desnaturalización ocurre rápidamente en temperaturas no lejos bajo
cero; incluso en 0°F/-18°C, el pescado se deteriora rápidamente. El
pescado mal almacenado se reconoce fácilmente: el producto
descongelado es opaco, blanco, esponjoso y el jugo se exprime fácilmente
de él. No así el producto correctamente almacenado es firme y elástico.
En vez lo suculento del pescado fresco cocinado, las muestras
desnaturalizadas cocinadas tienen una consistencia de mojado y al
masticar, se siente seco y fibroso.
Otros factores que determinan cómo la calidad se deteriora rápidamente
en la conservación en cámara frigorífica son: calidad y composición del
pescado, protección de pescados contra la deshidratación, técnica de
congelación y ambiente iniciales durante almacenaje y transporte. Estos
factores se reflejan en cuatro fases principales de la producción y de la
dirección congeladas de los pescados: empaquetando, congelando,
conservación en cámara frigorífica y transporte
Hoy en mercados grandes como USA, Canadá, y otros, muchas especies
se llevan de aguas calientes y tropicales donde los parásitos y las toxinas
podrían infectarlas. Además, platos del comidas que utilizan los pescados
y mariscos crudos, tales como sushi, ceviche y sashimi, han ganado
amplio renombre, haciéndole un riesgo de salud potencial. Los parásitos
no son peligrosos para la vida sino pueden causar dolor e inconveniencia.
Son destruidos fácilmente cocinando o ultra congelando (-40°F/-40°C).
Las toxinas marinas podían ser mortales y no son afectadas por
temperatura. La especie susceptible no se debe comer durante los
períodos en que las toxinas podrían ser desarrolladas.
144
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Cárnicos
I.
3.1.4. Congelado
Las características del producto, tales como tamaño y forma, técnica de
congelación, e índice de congelamiento, afectan la calidad, el aspecto
y el coste de producción. El congelamiento rápido ofrece las ventajas
siguientes:
- Enfría el producto rápidamente, previene desperdicios por daños
bacterianos.
- Facilita el manejo rápido de cantidades grandes de producto.
- Uso de transportadores y dispositivos automáticos prácticos, así
materialmente se reducen gastos de manejo.
- Promueve el uso máximo del espacio a ocupar en el congelador.
- Produce un producto empaquetado del aspecto uniforme.
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
I.
1. LACTEOS
1.1. Producción y procesamiento de la leche
Las granjas lecheras tecnificadas tienen tanques para recibir y manejar,
enfriar y almacenar fría la leche, con tanques de diversas capacidades,
de 200 a 5000 litros, eventualmente mayores.
Con ordeño mecanizado la leche fluye en tuberías sanitarias de acero
inoxidable hacia tanques con aislamiento térmico, con dispositivo mecánico
de agitación para leche y refrigeración la leche se enfría, incluso durante
esta se ordeña.
Según normativas federales norteamericanas dictadas por la ordenanza
para leche pasteurizada (PMO, por sus siglas en inglés) requiere que la
leche debe de ser enfriada a 50F o menos (10C) por lo menos dentro la
4 horas de inicio del primer ordeño y a 45f o menos (7.2C) dentro de las
2 horas siguientes al último ordeño; se debe de disponer de la capacidad
de refrigeración o enfriamiento suficiente para evitar que la temperatura
de la leche se eleve sobre 50F (10C).
Granjas lechereas que manejan grandes volúmenes, utilizan intercambiador
de calor por tubos continuo para el enfriamiento de la leche.
La leche se la puede almacenar en grandes cilindros silo (3 m o mas de
altura), de donde la leche es bombeada a los tanques cisterna en camiones,
los cuales regularmente se aíslan muy bien para evitar el uso de equipos
de refrigeración durante el transporte.
El aumento de la temperatura cuando se prueba el tanque lleno con
agua no debe ser superior a 2°F (1.8C) en 18 h, cuando la temperatura
media diferencia entre el agua y la atmósfera que rodea el tanque es de
30 ° F (-1.11C).
145
146
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
Los grados más comunes de la leche cruda son grado A y Grado
Manufactura o De Proceso.
La leche cruda Grado A, se utiliza para la leche del mercado y productos
tales como crema. EL excedente de leche grado A se utiliza para el
sorbetería o productos manufacturados. Para producir leche grado A, el
ganadero debe cumplir ciertas normativas (en lugares donde aplican
pueden ser gubernamentales y locales o municipales).
I.
Para referencia se puede tomar en cuenta que: la leche cruda Grado A,
según normativas de la PMO recomendado Estadios Unidos y el Servicio
de Salud Pública, el productor de leche debe tener vacas sanas e
instalaciones adecuadas (granero, ordeña, y equipo), mantener la higiene
satisfactoria de estas instalaciones, y tomar leche con un recuento de
bacterias de menos de 100.000 por ml para cada productores. La leche
cruda Mezcladas no pueden tener más de 300.000 bacterias por ml.
Además la leche debe estar libre de pesticidas, antibióticos, desinfectantes,
etc. Sin embargo, los métodos actuales detectan incluso trazas de estas
sustancias prohibidas y la pureza total de la leche es difícil de obtener.
Reguladores actuales no exigen resultados positivos en residuos de
medicamentos; la leche debe de estar libre de sabores y
olores desagradables.
1.1.2. Recepción y almacenamiento de leche
Una planta procesadora de leche recibe, estandariza, la procesos, la
empaca y comercializa productos lácteos sanos y nutritivos para el
consumo humano. La mayoría de las centrales lecheras recibe la leche
cruda a granel de un productor o gestiona recoger directamente de
granjas lecheras. El nivel de la leche en un tanque de explotación se
mide con una varilla o un medidor de lectura directa, y el volumen se
convierte en peso. La prueba de Grasa y el peso son las medidas
comunes utilizadas de base para el pago. Algunas organizaciones
incluyen el porcentaje de sólidos no grasos y el contenido de proteína.
Las plantas pueden determinar la cantidad de leche recibida por (1)
pesar el tanque cisterna, (2) por medición directa de la leche durante el
bombeo de la cisterna a un tanque de almacenamiento, o (3) con celdas
de carga en el tanque de almacenamiento o de otro tipo métodos
asociados con la cantidad en el tanque de almacenamiento.
La leche se recibe más rápido de lo que se procesa, razón por la que
147
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
generalmente se debe de disponer suficiente capacidad de
almacenamiento. Un remanente de leche cruda en la planta puede ser
necesaria para la puesta en marcha antes de la llegada de los primeros
camiones cisterna por la mañana. Almacenamiento también puede ser
necesaria para los días que no ce procesa (feriados o fechas especiales)
y las emergencias. Los tanques de almacenamiento varían en tamaño
de 1,000 a 60,000 galones, adecuadamente insolados (aislados
térmicamente) para no elevar temperatura en no mayor a 3F en 18 horas.
La agitación es esencial para mantener una distribución uniforme de la
grasa láctea, en tanques tipo silo se agita constantemente con una hélice
a baja velocidad accionado por un reductor eléctrico motor o con aire
comprimido filtrado.
I.
1.1.3. Separación y clarificación
Antes de la pasteurización, la leche y la crema son estandarizados y se
mezcla para el control del contenido graso dentro de límites legales y
prácticos. Los sólidos no grasos, pueden ser también necesario ajustarlos
para algunos productos. Una forma común de obtener el nivel deseado
de grasa es mediante la separación una porción de la leche. Cierta
cantidad de crema o leche descremada se devuelve a la leche para
controlar el contenido final de grasa deseado. Leche con alto contenido
de grasa descremando y estandarizando de forma simultánea de 0.1
a 2.0% (equipo “standardizer clarifier”); para aumentar sólidos no grasos
se adiciona leche condensada desnatada o sin grasa, o se agrega leche
en polvo baja en grasa.
La máxima eficiencia de la eliminación de grasa se logra en
aproximadamente a temperatura de 45 a 50 ° F (7 a 10°C) o superior.
La leche es generalmente descremada entre temperatura de 70°F a 90,
pero no por sobre los 100°F (37.7°C).
Si leche cruda, caliente o crema se mantendrá más de 20 minutos antes
de pasteurizar, se debe re enfriar a 40F (4.4C) o menos después
de descremar.
148
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
1.1.4. Pasteurización y homogenización
El mínimo viable para proceso en sistemas continuos es alrededor de
2000 kg / h. La pasteurización por lotes se utiliza para el relativamente
pequeñas cantidades de productos lácteos líquidos. El producto se
calienta en una cuba de acero inoxidable forrado con no menos de 145
°F(62.8°C) , que se mantendrá a la temperatura por no menos de
30 minutos.
La diferencia de la máxima temperatura entre el producto lácteo o leche
en todo el cuba durante su periodo de mantenimiento no debe exceder
de 1°F. Por lo tanto, el recipiente debe tener la agitación adecuada
durante el período de sostenimiento de temperatura. La leche entera y
descremada, semidescremada son enfriados, por lo general en marmita,
recipiente, a 130°F (54.4°C) y luego se homogeniza. El enfriamiento se
continúa en un intercambiador de calor (por ejemplo, de placa o tubular)
hasta 40°F(4.4°C) o menos y se envasa. Para la pasterización de alta
temperatura y corto tiempo, HTST es un proceso continuo
en el que la leche se calienta por lo menos a 161°F(71.66°C) y se
mantiene aesta temperatura durante al menos 15 segundos.
Homogenizadores se utilizan en los sistemas HTST muchos como
bombas utilizados para procesar productos Grado A. El calor del
intercambiador de placas se disponen de manera que la leche se calienta
o se enfría y fluye entre dos placas, y los flujos de intercambio de calor
en medio la dirección opuesta entre los pares suplentes de las placas.
El producto debe enfriarse a por lo menos 40°F/ 4.44°C , o preferiblemente
menos; se debe considerar los aumentos que sufre la leche HTST al ser
transferida a envases y al almacenamiento en frio: a botellas de vidrio,
8 ° F; envases preformados de cartón, 6 ° F, cartón formado, 5 ° F; y
plástico semirrígido, 4 ° F.
Algunas plantas usan propilenglicol exclusivamente para la refrigeración,
por lo tanto se evita el uso de agua fría y la necesidad de separar dos
secciones de enfriamiento. La leche suele ser enfriado con propilenglicol
aproximadamente a 34°F, y luego se envasa.
149
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
La temperatura más baja permite la leche para absorber el calor de los
contenedores y mantener una temperatura lo suficientemente baja como
para una excelente conservación. La leche no debe ser enfriada menos
de 33,5°F/0.833°C pues en ese rango causa mayor formación de espuma
. El propilenglicol por lo general enfría a aproximadamente 28 a 30 °F/2.2 a -1.11 °C por circulación de la leche a través de la sección de
enfriamiento. Tanques de almacenamiento se utilizan generalmente para
mantener el producto pasteurizado hasta que es envasado.
El envasado de productos lácteos se hace en envases plásticos, de
papel, laminados o vidrio: valiéndose de gravedad o de pistones con
desplazamiento positivo con velocidades de llenado de 16 a 250 unidades
por minuto
1.1.5. Almacenaje y distribución de la leche
Productos envasados y empacados deben de transportarse y almacenarse
en camiones refrigerados o en cuarto fríos manejados a las temperaturas
requeridas.
La temperatura de la zona de almacenamiento debe estar entre 33 a 40
° F/ 0.5 a 4.4°C , y para mejorar la calidad de mantenimiento de la
temperatura del producto en el contenedor a su llegada en el
almacenamiento debe tener 40 °F/4.44°C o menos. La carga de
refrigeración para las áreas de almacenamiento en frío se ven influenciadas
por la transmisión a través de la dotación de materiales de construcción,
productos y embalajes reducción de la temperatura, generados
internamente cargas (por ejemplo, luces, equipos motores, personal),
la carga de la infiltración de intercambio de aire con otros espacios y el
medio ambiente y equipos de refrigeración asociados de carga (por
ejemplo, motores de ventilador, descongelación).
La humedad en las áreas de almacenamiento es generalmente muy alta,
lo que generalmente puede dar a condiciones de mantener alta humedad
o mojado si no se seleccionan evaporadores correctamente. Estas
aplicaciones normalmente requieren mayores diferencias de temperatura
entre el refrigerante y el punto fijación de la temperatura en el espacio
refrigerado para lograr una humedad más baja.
150
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
Además, temperaturas de suministro de aire debe ser controlado para
evitar la congelación del producto. El uso de serpentines de
recalentamiento para proporcionar control de la humedad no son
recomendables, porque bacteriológicas el crecimiento en estas superficies
puede ser rápida. Evaporadores para estas las aplicaciones deben tener
la bobina de descongelación automática para quitar con rapidez formación
de escarcha cuando sea necesario. Los ciclos de descongelación se
deben añadir, junto a la carga de refrigeración en el diseño.
Los vehículos de distribución necesitan refrigeración para proteger la
calidad y prolongar la vida útil de almacenamiento de productos lácteos.
La capacidad de refrigeración debe ser suficiente para mantener el Grado
A de los productos a 45°F/7°C o menos.
1.1.6.
I.
El refrigerante de elección para las plantas de producción suele ser
amoniaco (R-717). Algunas plantas pequeñas pueden usar refrigerantes
freones; en las plantas grandes, estos se pueden utilizar con un sistema
centralizado de amoniaco para aplicaciones especiales. Él refrigerante
R-22 es el que más se utiliza, aunque según el Protocolo de Montreal,
este debe ser eliminado por otros refrigerantes hidroclorofluorocarbonos
(HCFC) menos contaminantes, dos mezclas de estos HFC son R-507
y R-404a, están siendo usados en aplicaciones de refrigeración
aplicaciones.
1.2. Elaboración de mantequilla
Luego haberse separado la crema, con un 30 a 40% de materia grasa
esta es bombeada al pasteurizador o se enfría hasta 45 °F/7°C y se
mantiene para pasteurización posterior. Después de la pasteurización,
la crema es enfriada de inmediato a un rango de temperatura es de 40
a 55°F/ 4 a 7°C , dependiendo en el momento en que la crema se llevará
a batir, si esta con la madurez necesaria.
Después de enfriar, pasteurizada crema debe realizarse un mínimo de
2 horas y preferiblemente durante la noche. Es templado a la temperatura
deseada por lotes batido, el cual varía con la temporada y la alimentación
de las vacas, pero oscila entre 45°F a 56°F/ 7.2 a 13.3°C para mantener
un tiempo de agitación 0,5 a 0,75 h, con menor tiempo de batido da por
resultado mantequilla suave difícil o imposible a veces de trabajar.
Las batidores de mantequilla tienen dos o más velocidades, con la mayor
velocidad de agitación. La máxima velocidad debe proporcionar la
agitación al máximo de la crema, por lo general entre 0,25 a 0,5 rev/s.
151
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
La mantequilla puede o no ser lavada. El propósito del lavado es eliminar
mantequilla y temperar la mantequilla si los gránulos de mantequilla
son demasiado suaves para un manejo adecuado. La temperatura del
agua de lavado se ajusta a 0 a 10°F / 0 a 5°C por debajo de la temperatura
batido. El procedimiento preferido es rociar agua atomizada sobre los
gránulos hasta que aparezca cristalina o clara.
La mantequilla se conserva mejor si se almacenan a granel. Para
almacenarla durante varios meses, la temperatura no debe ser superior
a 0 °F/-18°C, y preferiblemente por debajo de
-20°F/-29°C. Para
períodos cortos, 32 a 40°F/0 a 4.44°C es satisfactoria para productos
a granel o mantequilla preformada. La mantequilla debe estar bien
protegido para prevenir la absorción de malos olores durante el
almacenamiento y la pérdida de peso de evaporación, y para minimizar
la oxidación de la superficie de la grasa.
La mantequilla puede desarrollar sabores desagradables en
almacenamiento entre otra causas por las siguientes:
a. el crecimiento de microorganismos (organismos que causan proteolítica
pútrido y amargo malos sabores
b. la absorción de los olores de la atmósfera
c. la oxidación de grasas
d. la acción catalítica de las sales metálicas;
e. la actividad de las enzimas, principalmente de los
microorganismos, y
f. pH bajo (ácido alta) de mantequilla salada.
Normalmente, los microorganismos no crecen por debajo de 32 °F/ 0°
C, si ha bacterias tolerante a la sal su crecimiento será lento por debajo
de 32 °C/ 0°C. Los microorganismos no crecen a 0 °F/-18° C o menos,
pero algunas pueden sobrevivir en la mantequilla que se mantiene a
esta temperatura. Es importante guardar la mantequilla en una cuarto
libre de olores atmosféricos. La mantequilla absorbe fácilmente los olores
de la atmósfera o de los materiales aromáticos con las que se esté en
contacto. La oxidación provoca un sabor rancio, seboso. Los cambios
químicos toman lugar poco a poco en la mantequilla almacenada en frío,
pero los primero los de metales o de óxidos metálicos.
152
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Aplicación a Productos Derivados
I.
1.3. Elaboración de queso
El queso es un alimento sólido elaborado a partir de la leche cuajada
de vaca, cabra oveja, búfala, camella u otro mamífero rumiante. Es la
conserva ideal pues muy difícilmente se estropea con el transcurso del
tiempo ya que al secarse mejoran sus cualidades en relación al peso.
La leche es inducida a cuajarse usando una combinación de cuajo cuajo
(o algún sustituto) y acidificación. Las bacterias se encargan de acidificar
la leche, jugando también un papel importante en la definición de la
textura y el sabor de la mayoría de los quesos. Algunos también contienen
mohos, tanto en la superficie exterior como en el interior.
El potencial de la leche para la fabricación de quesos está determinado
principalmente por tres factores:
- El contenido de proteínas coagulables (caseínas)
- El contenido de materia grasa
- La calidad sanitaria y microbiológica de la leche
El principal factor es el contenido de caseínas, las proteínas coagulables
mediante la acción del cuajo y la acidez, ya que la proteína presente en
el queso es la que retiene prácticamente toda la humedad del queso.
La leche de vaca contiene entre 3.0 % y 3.4 % de proteínas, dependiendo
de muchos factores tales como raza, genética, alimentación, manejo,
estado de salud y estacionalidad climática. Siendo más bien
conservadores, se toma la cifra de 3.1 % como típica para la mayoría
de la leche que compran los queseros en casi todos los países de
América Latina.
La leche de vaca contiene entre 3.2 % y algo más de 4.0 % de materia
grasa dependiendo, de nuevo, de los factores mencionados antes al
referir el contenido de proteínas. Aquí se toma la cifra de 3.4 % como
típica para la mayoría de la leche que compran los queseros en casi
todos los países de América Latina. Los minerales de la leche,
principalmente calcio, potasio y fósforo, constituyen, en forma
prácticamente constante, muy cerca del 0.9% de la masa de la leche.
El porcentaje que se retiene en el queso depende de la acidez o pH
durante el proceso de quesería. En quesos elaborados solamente con
cuajo, sin el uso de fermentos o cultivos lácticos, a partir de leche fresca,
se retiene cerca del 60 % de las sales y minerales. En quesos elaborados
153
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Aplicación a Productos Derivados
con leche ácida, ya sea que se trate de acidez natural o de acidez
inducida mediante cultivos o fermentos lácticos, se retiene entre el 40
% y el 50 %. La leche de vaca contiene en forma casi constante alrededor
de 4.7 % de lactosa. Junto con las proteínas no coagulables y los
minerales que no se retienen en el queso, casi la totalidad de la lactosa
permanece disuelta en el lacto suero.
En la industria de productos lácteos, la elaboración de queso es un
proceso complejo desde el punto de vista de la calidad, aún en el caso
de quesos blancos o frescos simples fabricados por coagulación
enzimática con cuajo, en ausencia de fermentos. Por ejemplo, en relación
a los aspectos técnicos de la calidad del queso y de su mejoramiento,
incluyendo los aspectos relacionados con la inocuidad, el sistema de
causas de variación es grande y, a manera de ilustración, aquí se señalan
solamente algunas de las causas más importantes:
a. La leche. Por su origen biológico, es intrínsecamente variable en
cuanto a contenidos y estado fisicoquímico de materia grasa y proteína,
relación entre materia grasa y caseínas, pH y características de la
población microbiana.
b. El manejo de la leche. La falta de higiene, los tiempos largos a
temperatura ambiente, la agitación y el bombeo excesivo promueven la
separación y la oxidación de la materia grasa y la degradación de grasas
y proteínas.
c. El proceso en la tina de quesería. Aquí, el propósito principal es
recuperar la mayor cantidad posible de los sólidos de la leche y controlar
la textura y el contenido de humedad de la cuajada, de acuerdo al diseño
del queso. Este es siempre un proceso clave. Hay interacciones muy
importantes entre el nivel de conocimiento del personal y el diseño y
estado del equipo, accesorios e instrumentos de medición. Las variaciones
introducidas en este proceso son casi imposibles de corregir
posteriormente.
154
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
d. La filosofía gerencial de la empresa. Toda empresa tiene políticas
sobre cómo comprar, cómo vender, a quién contratar, cómo capacitar,
cómo recompensar, cómo reducir costos, etc. Todas estas fuentes de
variación están interrelacionadas.
Las normas de la Administración de Alimentos y Drogas (FDA) y de la
mayoría de las agencias reguladoras estatales norteamericanas requieren
que queso que no está pasteurizado debe curarse por un mínimo de 60
días a no menos de35°F/1.66C. El queso de leche cruda contiene no
sólo organismos lácticas, como Lactococcus lactis, que se adicionan a
aleche en la fabricación de queso, pero también existe una gama de
microorganismos presentes en la leche cruda, muchos de los que puede
producir gas y mal sabor en el queso. Pasteurización da un cierto control
sobre la flora bacteriana del queso.
Durante el curado de quesos, el desarrollo microbiológico produce
cambios según las especies y variedad microorganismos presentes. Es
posible predecir partir de los datos microorganismo algunos de los
defectos habituales de los quesos. En algunos quesos (por ejemplo,
Suiza), la producción de gas acompaña a la el desarrollo del sabor
deseable. La calidad del queso se evalúa sobre la base de un cuadro
de mandos, donde el sabor, el olor o aroma, el cuerpo, la textura, el color
y el acabado son los factores principales. Se ven influenciados por la
calidad de la leche, la habilidad de la fabricación y la efectividad de los
controles de el mantenimiento de condiciones óptimas de curado.
Para mantener la humedad deseada, las unidades de refrigeración del
cuarto de secado y maduración deben de ser de un tamaño suficiente
para no manejar una diferencia de temperatura de no más de 15°F/9.5°C
en el aire de retorno y la temperatura del evaporador. La temperatura
puede ser controlada a través de un termostato de ambiente de control,
una válvula solenoide en el suministro de líquido a la unidad o unidades,
en un sistema de refrigeración central. Hay mejor opción de maduración
de quesos en condiciones controladas de refrigeración.
Maduración es una transformación de lactosa en acido láctico es una
reacción exotérmica, este proceso se completa en la primera semana
después de fabricado el queso e iniciado su maduración. Partiendo de
que las condiciones promedio para el queso curado americano
son aproximadamente de 45 °F/7°C y 70% humedad relativa al ambiente,
y de 30 a 35°F/-1.11 a 1.66°C cuando se utiliza cuarto frio o un sistema
de refrigeración, una humedad de alrededor del 70% se mantendrá.
155
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
Rangos de temperaturas para almacenaje de quesos
Tipo de queso
Brick
Camembert
Cheddar
Cottage
Crema
Limburger
Neufchatel
Procesado Americano
Procesado Brick
Procesado Limburger
Procesado Suizo
Roquefort
Suizo
Alimentos de / con Queso
Temperatura
ideal °F
Temperatura
ideal °C
Temperatura
máxima °F
Temperatura
máxima °C
30 a 34
30 a34
30 a 34
30 a 34
32 a 34
30 a 34
32 a 34
40 a 45
40 a 45
40 a 45
40 a 45
30 a 34
30 a 34
40 a 45
-1.1 a +1.1
-1.1 a +1.1
-1.1 a +1.1
-1.1 a +1.1
0.0 a +1.1
-1.1 a +1.1
0.0 a +1.1
4.4 a 7.2
4.4 a 7.2
4.4 a 7.2
4.4 a 7.2
-1.1 a +1.1
-1.1 a +1.1
4.4 a 7.2
50
50
60
45
45
50
45
75
75
75
75
50
60
55
10
10
15.5
7.2
7.2
10
7.2
23.8
23.8
23.8
23.8
10
15.5
12.7
La tabla anterior proporciona referencia para adoptar y adaptar a las
variedades de quesos nacionales y regionales; se debe observar que
los rangos van de mínimos de 7.2 °C/45°F a máximos 15.5°C/60°F para
quesos frescos o madurados, que es donde se encuentran las variedades
de la quesería nuestra; no así el rango de manejo recomendados es
mayor con temperaturas máximas de hasta 23.8°C/75°F para quesos
procesados, en los cuales se ha disminuidos sino hasta eliminado la
flora microbiana (bacterias) que podrían corromper el producto.
I.
1.4. Postres congelados de leche
El helado o sorbete es el postre lácteo congelado más común. Para la
composición y estructuración de postres lácteos congelados en general
se deben seguir las normas correspondientes. La cantidad de aire
incorporado durante la congelación se controla en productos envasados
por la normativa específica de la densidad mínima: 4,5 libras / galón, y/o
una densidad mínima de sólidos 1.6 sólidos/ gal (FDA 21CFR135). Los
componentes lácteos básicos de postres lácteos congelados son la
leche, crema, leche en polvo y condensada o sin grasa. Algunas plantas
también utilizan la mantequilla, aceite de mantequilla, suero de leche
(líquida o seca), y seco o concentrado suero de leche dulce. El suero
ácido (por ejemplo, del queso cottage)puede ser utilizados para sorbetes.
156
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Para sorbetes, las normas federales norteamericanas establecen el
contenido mínimo de grasa de leche en un 8% con sabor en mezcla (por
ejemplo, el chocolate) y el 10% o más para otros sabores (vainilla). Los
fabricantes, sin embargo, suelen hacer dos o más grados de helado,
para ser más competitivos en precio con el mínimo contenido de grasa
legales, y los otros más ricos en grasa, alta en sólidos totales, y más
bajo en saturación para un mercado especial o especifico. Este helado
se puede hacer con un contenido de materias grasas de 16 o 18%,
aunque gamas más helado el contenido de grasa de 10 a 12%. Suero
contenido de sólidos designa los sólidos sin grasa de la leche. Los
principales componentes del suero lácteo son las proteínas de la lactosa
y la leche (Caseína, albúmina y globulina), la leche y sales (sodio, potasio,
calcio y magnesio como cloruros, citratos y fosfatos). La composición
a continuación útil para cálculos generales: lactosa 54,5%, proteínas de
la leche 37,0%, y sales minerales de la leche 8,5%. Los sólidos de
suero en los helados producen una textura más suave, mejor cuerpo,
y mejores características de fusión. Debido a que los sólidos de suero
son relativamente baratos en comparación con la grasa, se utilizan
abundantemente. El contenido de sólidos totales por lo general se
mantiene por debajo del 40%. El límite inferior en el contenido de sólidos
de suero, de 6 a 7%, se encuentra en tipo de helados hechos en casa,
donde los ingredientes lácteos sólo es leche y crema. Helados con un
alto contenido de materias grasas también mantiene cerca de este valor
los sólidos del suero para que el contenido total de sólidos no sea
excesivo. La mayoría de los helados, sin embargo, se hace con leche
en polvo descremada condensada o añadido para que el contenido de
sólidos de suero este dentro del rango de 10 a 11,5%. El extremo
superior de 12 a 14% de sólidos de suero puede evitar textura arenosa
se utilizan cuando es producto de rápida rotación de ventas u otros
medios especiales. El contenido de azúcares de los helados es de
especial interés debido a su efecto en el punto de congelación de la
mezcla y su comportamiento de endurecimiento. La gama extrema de
contenido de azúcar se encuentran en el helado es 12 a 18%, con un
16% siendo la más representativa de la industria. El azúcar principalmente
utilizada es la sacarosa (azúcar de caña o de remolacha), en ambos
casos granulada o forma líquida. Muchos fabricantes utilizan sólidos de
jarabe de maíz y dextrosa para sustituir parte de la sacarosa. Algunos
fabricantes prefieren sacarosa en forma líquida, o en una mezcla con
jarabe, por menor costo y más fácil manejo. En algunos casos, 50%
del contenido de sacarosa se ha sustituido por otros edulcorantes.
157
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Aplicación a Productos Derivados
Casi todo los helados, sorbetes y postres derivados de leche se hacen
con ayuda de estabilizadores que ayudan a mantener una textura suave,
especialmente en las condiciones que se conservan en muebles
refrigerados al detalle (consumidor final).
Los fabricantes que no utilizan estabilizadores deben compensar esta
omisión con una combinación de factores tales como un alto contenido
de grasa y sólidos, el uso de leche condensada sobrecalentada para
ayudar a suavizar la textura y cuerpo a impartir al producto, así como
un programa de ventas diseñado para proporcionar rápida rotación de
los productos.
Las sustancias más comunes son la estabilización de carboximetilcelulosa
(CMC) y alginato de sodio, un producto elaborado a partir de algas
gigantes. La gelatina se utiliza para algunas mezclas de helado que se
van a pasteurizar. Otros estabilizadores son goma de algarrobo, goma
arábiga o acacia, goma de mascar tragacanto, goma karaya, goma de
semilla de psyllium, y pectina. La cantidad de estabilizador de uso común
en las variedad de helados va del 0,20 a 0.35% de la masa de la mezcla.
Muchas plantas combinan ahora un emulsionante con el estabilizador
de producir un producto más suave y más rico. El emulsionante reduce
la tensión superficial entre el agua y la fase grasa.
Sólidos del huevo ya sea en forma de huevos enteros frescos, huevos
congelados, o en polvo huevos enteros o yemas son utilizadas por
algunos fabricantes. Sabor y el color pueden motivar esta decisión, pero
la razón más común para la selección de ellos es ayudar a las cualidades
de batir la mezcla. La cantidad requerida es de aproximadamente 0,25%
de sólidos de huevo, con un 0,50% se sobre el contenido máximo para
este propósito. Para obtener la mezcla deseada consecuentemente la
yema de huevo debe agregarse en el momento que se está
homogeneizando. Las normas federales norteamericanas especifican
un mínimo 1,4% de sólidos de yema de huevo el contenido de
estos productos.
La composición típica de un sorbete es: grasa12%, azúcar 15%, sólidos
de suero 10.5% y 3% de estabilizador. En plantas de grandes producciones
se utilizan ingredientes liquidos, cuando la producción es computarizada
y automatizada, los ingredientes se mezclan entre 40 y 60°F/4.4 y 15.5°C.
La mezcla se calienta a no Menos de 175 °F/ HTST y se homogeniza,
durante 25 segundos.
158
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Aplicación a Productos Derivados
Con la homogeneización se dispersa la grasa finamente dividida para
que no se bata durante el congelamiento. Mezclar la crema después de
la pasteurización Depende del Usado y equipo La temperatura de la
mezcla final deseado. El sorbete (mezcla) debe de ser congelado o
enfriado lo más pronto posible a 30°F/-1.1°C.
El congelador de sorbetes, congela la mezcla deseada a la consistencia
y cantidad de aire finamente dividido . El objetivo es llevar a cabo la
congelación y posterior endurecimiento para obtener el textura más
suave posible.
Puntos de congelación de mezclas típicas de sorbetes
Puntos de congelación de mezclas típicas de sorbetes
COMPOSICION SORBETE MEZCLA EN PORCENTAJES
Grasa
Sólidos
del suero
Azúcar
Estabilizador
Agua
8.5
10.5
12.5
14.0
16.0
11.5
11.0
10.5
9.5
8.5
15.0
15.0
15.0
15.0
15.0
0.40
0.35
0.30
0.28
0.25
64.6
63.15
61.70
61.22
60.25
Punto de congelación ° F
27.59
27.57
27.55
27.68
27.79
Punto de congelación ° C
-2.45
-2.46
-2.47
-2.40
-2.34
El punto de congelación representa a qué temperatura inicia la congelación.
Después de salir del congelador el sorbete esta semisólido y debe
permanecer en refrigeración hasta que este solido lo suficiente para
almacenamiento y distribución. La temperatura ideal para el servicio de
helados o sorbetes es de 8°F/-13.3°C, se estima dificl manejar
temperaturas como 0°F/-18°C. Para mantener una textura suave en
helado endurecido el agua restante se debe congelara rápidamente, asi
se formaran cristales muy pequeños. Pr esta razón las cámaras de
endurecimiento de sorbetes regularmente se deben mantener a
temperaturas -20°F/-29°C, algunos establecimientos modernos manejan
hasta -30°F/-34.4°C manejadas con evaporadores de aire forzado.
159
II.
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I.
1.5. Esterilización de alta temperatura (UHT) y empaque aséptico (AP)
La esterilización de alta temperatura destruye los microorganismos de
los productos lácteos líquidos con un efecto negativo mínimo sobre
propiedades sensoriales y nutricionales.
El empacado aséptico, es consecuentemente el paso siguiente a la UHT,
envasando empacando el producto esterilizado si re contaminación.
La esterilización en el verdadero sentido , es la destrucción o eliminación
de todos los microorganismos viables. En la industria sin embargo, el
termino esterilización puede referirse a un producto que no se deteriore
microbiológicamente, pero en el que los organismos viables pueden
haber sobrevivido a la esterilización. En otra manera se puede expresar
que es el tratamiento térmico que hace que el producto sea seguro para
el consumo y le proporciona una larga vida microbiológicamente útil.
Después de que la fórmula se prepara y estandariza, el producto pasa
por los siguientes pasos:
- Precalentamiento de 150 a 170 °F/65.5 a 76.6 °C por una placa o
intercambiador de calor tubular
- Calentar a una temperatura de esterilización
- Mantener durante 1 a 20 s en la temperatura de esterilización
- Enfriar a 40 °F a 100°F/ 4.4 a 38°F, dependiendo el producto para
mantener la necesidades de calidad.
El enfriamiento puede realizarse de una a tres etapas, generalmente,
dos son más utilizadas. El método de vapor directo requiere al menos
dos etapas de enfriamiento.
El primero es refrigeración rápida en una cámara de vacío a 150 a
170°F/65.5 a 76.6 °C para eliminar la humedad e igualmente el vapor
inyectado durante la esterilización. La segunda etapa reduce la temperatura
a menos de 50 a 100°F/ 10 a 38°C. Una tercera etapa se requiere en
la mayoría de las plantas si la temperatura se baja a 35 a 50 ° F/ 1.6 a
10°C.
II.
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Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
I.
I.
2. HUEVOS Y PRODUCTOS DE HUEVOS
2.1. Huevos con cascarón
2.1.1. Estructura de huevo y composición
Los huevos de las aves constituyen un alimento habitual y básico en la
especie humana, se presenta protegido por cascara o cascarón y su
contenido es proteínas (principalmente en albúmina que es la clara o
parte blanca del huevo) y lípidos, de fácil digestión, son el componente
principal de múltiples alimentos preparados y son un complemento
imprescindible en muchos otros debido a sus propiedades aglutinantes.
Los más consumidos, con gran diferencia, son los de gallina, seguidos
por los de pato y oca, también se consumen los huevos de codorniz que
son muy pequeños. Los huevos de avestruz y ñandú son también
comestibles y pueden llegar a pesar 1,3 kg/2.8 lb cada uno. Casi todos
ellos proceden de explotación industrial: avicultura. Los huevos empleados
para consumo humano son por regla general y en su gran mayoría no
fertilizados. Respecto a la frescura de un huevo destinado a la alimentación
humana en ciertos países, como en los estados miembros de la Unión
Europea, se considera con la denominación de 'huevos frescos' aquellos
huevos que están destinados a un consumo en un plazo de 28 días desde
la puesta de la gallina. Las denominación 'extra frescos' limita este plazo
a tan solo nueve días.
160
161
II.
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La cáscara es de aproximadamente el 11% del peso del huevo y se
deposita en la exterior de la membrana de la cáscara externa. Se trata
de un capa mamilares y una capa esponjosa. La cáscara contiene un
gran número de poros (aproximadamente 17.000) que permita que el
agua, gases y partículas pequeñas (por ejemplo, los microorganismos)
para moverse a través de la cáscara. Una película delgada, clara (Cutícula)
en el exterior de la cáscara cubre los poros. Este material Se cree que
retardan el paso de los microbios a través de la cáscara y sirve para
prevenir la pérdida de humedad desde el interior del huevo. La forma y
la estructura de la concha ofrecen una enorme resistencia a la presión
el estrés, pero muy poca resistencia a la fractura causada por el impacto.
La yema constituye aproximadamente el 31% del peso del huevo. Este
consiste en una yema de huevo es cubierta por la vitelina y los anillos
concéntricos de seis capas de color amarillo y estrechas capas blancas.
En el huevo intacto, estas capas no son visibles. La mayoría de los
lípidos del huevo y el colesterol retenidos en un complejo de lipoproteína
que se encuentra más en el capas blancas. La yema contiene el disco
germinal, que consiste en alrededor de 20.000 células, si el huevo es
fértil. Sin embargo, los huevos producidos por consumo humano no son
fértiles, porque las gallinas son criados sin gallos. La yema viene a
aportar la tercera parte del peso total del huevo y su función biológica
es la de aportar nutrientes y calorías así como la vitamina A, tiamina y
hierro necesarios para la nutrición del pollo que crecerá en su interior.
El color amarillo intenso de la yema no proviene del beta caroteno
(color naranja de algunas vegetales) sino de las xantofilas que la gallina
obtiene del pienso y de los diversos granos (como maíz).
La estructura interna de la yema es como si fuera un conjunto de esferas
concéntricas (al igual que una cebolla), cuando se cocina el huevo estas
esferas se coagulan en una sola. La yema se protege y se diferencia de
la clara por una membrana vitelina.
La clara constituye alrededor del 58% del peso del huevo. La clara aporta
las dos terceras partes del peso total del huevo, se puede decir que es
una textura casi transparente que en su composición casi el 90% se
trata de agua, el resto es proteína , trazas de minerales, materiales
grasos, vitaminas (la riboflavina es la que proporciona ese color ligeramente
amarillento) y glucosa (la glucosa es la responsable de oscurecer el
huevo en las conservaciones de larga duración). Las proteínas de la
clara están presentes para defender al huevo de la infección de bacterias
y otros microorganismos, su función biológica es la de detener agresiones
bioquímicas del exterior.
162
II.
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Las proteínas incluidas en la clara del huevo son:
- La ovomucina que hace el 2% de la albúmina proteínica existente en
el huevo, a pesar de ello son el ingrediente que mayores propiedades
culinarias tiene debido a que es la responsable de cuajar. Su misión
biológica es la de ralentizar la penetración de los microbios.
- La ovoalbúmina es la más abundante del huevo se desnaturaliza
fácilmente con el calor.
- La conalbúmina que hace el 14% del total de las proteínas de la clara
de huevo.
- El ovomucoide que alcanza una proporción del 2%
La clara de huevo, es una mezcla homogénea coloidal (soluto entre
1 y 100 nm -nanómetros-). En virtud de ser un Coloide, presenta un
fenómeno muy particular de dispersión de la luz, llamado efecto Tyndall.
I.
2.1.2. Calidad de huevo y seguridad
Se ha comprobado por medio de investigaciones científicas que conservar
los huevos a < 41°F o 5°C restringe o frena el crecimiento microbiano.
En tal sentido regulaciones de USDA requieren que los huevos se
mantengan a una temperatura inferior a 7.2°C/ 45°F para prevenir
crecimiento de salmonella (ver 27 de octubre 1992, Registro Federal de
Estados Unidos). Almacenamiento y mostradores deben de ser
refrigerados y mantener un ambiente con una temperatura de 45°F/7.2°C
163
II.
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En Estados Unidos por la Ley de Inspección de Productos de Huevos
(1970) requiere que todos los huevos en movimiento en el comercio
interestatal se clasificarán para el tamaño y la calidad, las normas del
USDA dictan los lineamientos a cumplir para la calidad individual de los
huevos con cáscara. La calidad de los huevos con cáscara empieza a
afectarse inmediatamente después de la puesta. En el envejecimiento
del huevo se adelgaza la albúmina y el aumento el tamaño de la celda
de aire. Dióxido de carbono de migración del huevo albúmina aumenta
el pH y disminuye la fuerza de membrana vitelina. El peso promedio de
huevos con cáscara procedentes de gallineros comerciales varía con la
edad, raza, dieta y el medio ambiente. Prácticamente todos los huevos
producidos en las aves de corral comerciales granjas deberían ser
procesados mecánicamente. En Estados Unidos por ley se lavan, al
trasluz las empresas, verifican este lleno. Los huevos son engrasados
a veces para extender la calidad interna cuando van a ser transportados
largas distancias en días. Aunque los huevos se venden por unidades,
de 6, 12, 18, o 30 por paquete, el huevos envasados deben mantener
un peso mínimo que se refiere a la tamaño del huevo.
Factores de calidad
Independientemente de cumplir requisitos legales para comercialización
de huevos, la calidad de estos incluye las características que afectan la
aceptabilidad de un huevo a un usuario en particular, aunque el significado
específico de la calidad puede variar. Para un productor, puede significa
el número de huevos rajados o pérdida que no se puede vender, o el
porcentaje de muy pequeño en la hoja de grado. Procesadores asocian
la calidad con la prominencia de la sombra de la yema a la luz trasluz
y la resistencia de la cáscara a los daños en la clasificación automatizada
y líneas de envasado. El consumidor ve críticamente textura de la cáscara
y la limpieza y el aspecto del huevo roto de espera y considera estos
factores en su relación con un producto microbiológicamente seguro.
Control y preservación de calidad
La calidad valorada por la apariencia va desde la cáscara, el tamaño de
células al aire y el grosor aparente de la yema y la clara. Algunos de los
cambios que se producen durante el almacenamiento son causados por
la reacción química y efecto de la temperatura. A medida que el huevo
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II.
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envejece, el pH aumenta, adelgaza la clara y la membrana de la yema
se adelgaza también. En última instancia, la clara se hace muy aguada,
aunque el total de cambios de contenido de proteínas muy poco. Alguna
pérdida en el sabor por lo general ocurre, aunque se desarrolla más
lentamente. Una temperatura baja de almacenamiento y el engrase de
la cáscara frena la fuga de dióxido de carbono y la humedad y previene
encogimiento y adelgazamiento de los huevos. Claro aceite mineral
blanco pulverizado en el depósito después del lavado protege parcialmente
el huevo, pero su uso en operaciones comerciales está disminuyendo.
El enfriamiento rápido también reducir la pérdida de humedad; la pérdida
de la calidad del huevo se hace más lenta, manteniendo la temperatura
del huevo cerca el punto de congelación. Albúmina se congela a 31.2°
F/-0.4°C , y la yema a 31 °F /-0.5°C. Stadelman et al. (1954) y Tarver
(1964) encontraron que los huevos almacenados durante 15 o 16 días
de 45 a 50 °F/7.2 a 10°C tenían una calidad mucho mejor que los huevos
almacenados entre 57 hasta los 61 °F/ 13.8 a 16.1°C, Stadelman y
Cotterill (1990) recomiendan que la humedad de almacenamiento se
mantenga entre el 75 y el 80%. Por regla general, los huevos pierden
el 1% de su peso por semana en el almacenamiento.
2.1.3. Procesamiento de huevo de cáscara
La base para preservar, producir y vender huevos de calidad radica en
la implementación de Buenas Prácticas Avícolas asociadas a las Buenas
Prácticas de Manufactura cuando son procesados para su
comercialización.
Regularmente las granjas avícolas suelen ellos mismos enviar los huevos
a una planta de transformación o empacarlos para su comercialización.
En las explotaciones comerciales, las gallinas viven en jaulas con suelos
en pendiente, donde los huevos ruedan para su recolección o transporte
para procesamiento o son transportados directamente desde el gallinero
a un embalaje máquina (en línea) la operación. Las máquinas pueden
hacer paquetes tanto en línea de huevos o fuera de ella lo que aumenta
la flexibilidad de la operación. Fuera de la línea se disponen de cadenas
frías (refrigeración) para el huevo que ingresa a proceso como el que
se ha procesado y va de salida.
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Eventualmente se debe de disponer en una en línea la operación un
cuarto frio para el producto terminado de salida. Al disponer de máquinas
de lavado de huevos con cepillo para envasado, estos se lavan con una
solución de detergente con agua templada y a continuación se enjuaga
con agua tibia y se hace desinfección con un agente desinfectante
aprobado, Clorhidrato de sodio es el más comúnmente utilizado. Los
huevos se secan y se trasladan por el transportador, el cual gira el huevo
al entrar en la cabina de inspección visual. Allí, una fuente de luz fuerte
bajo la cinta transportadora ilumina los huevos para verificar el interior
y los defectos de cáscara, operadores deben quitar o sacar de la línea
los huevos defectuosos. Los huevos seguidamente se pesan y se
clasifica de forma automática y son los diferentes tamaños envasados
en cajas de cartón según demanda de mercado ¡6, 12, 15, 30 unidades).
La inspección visual automatizada puede ahora detectar y eliminar los
huevos con grietas, suciedad y defectos internos, con poca intervención
humana. Esto ha elevado el límite de 250 cajas por hora (con el manual
de inspección visual) de 500 a 800 cajas por hora. Sin embargo, sólo
instalaciones muy grandes y las operaciones de desguace (quiebra) de
huevos tienden a utilizar dicha inspección automatizados; muchos otros
siguen funcionando a 250 a 300 cajas por hora. El embalaje es otra área
que podría ser automatizado porque la alimentación de los materiales
de embalaje, envases de cartón o pisos de los casos, y paletizado o
entarimado son todavía en gran medida las operaciones manuales.
2.1.4. Efecto de refrigeración sobre calidad de huevo y seguridad
El uso de la refrigeración es el medio más eficaz y práctico para la
preservación de los atributos de calidad en los huevos con cáscara. Es
ampliamente utilizado en cuartos fríos en las granjas de explotación,
plantas de procesamiento y en los canales de comercialización. Las
condiciones de refrigeración recomendadas para huevos con cáscara
para evitar la pérdida de calidad durante el corto y largo plazo de
almacenamiento son:
Temperatura
ºF
Temperatura
ºC
% Humedad
Relativa
Periodos Almacenaje
Semanas
45
7.2
75a 80
2a3
39a 45
29 a 31
3.8a 7.2
-1.6 a -0.5
75a 80
85 a 92
2a4
4 a 24
166
II.
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Una humedad relativa de entre 75 a 80% debe de mantenerse para
evitar pérdidas de humedad y por consiguiente peso en los huevos. Un
exceso de humedad relativa hace favorece crecimiento de moho, que
pueden penetrar en los poros de la cáscara y contaminar el contenido
del huevo. El moho crece en los huevos cuando la humedad relativa
esta sobre el 90%.
Para el almacenamiento a largo plazo, los huevos deben mantenerse
justo por encima de su punto congelación de 31 °F/-0.5°C. Sin embargo,
el almacenamiento a largo plazo raramente se usa porque mayoría de
los huevos se consumen en un breve plazo. Las temperaturas bajas
puede causar sudoración (es decir, la condensación de la humedad en
la cáscara).
La temperatura tiene un efecto profundo sobre la Salmonella enteritidis
fuera y dentro de los huevos. Investigaciones han demostrado que la
tasa de crecimiento de S. enteritidis en los huevos es directamente
proporcional a la temperatura a la que los huevos fueron almacenados.
El mantenimiento de los huevos a temperatura de 39 a 46°F/ 3.8 a 7.7°C
reduce la resistencia al calor de S. enteritidis y sugirió que no sólo reduce
el nivel en refrigeración de la multiplicación microbiana en los huevos
con cáscara, pero se reduce la temperatura a la cual el organismo muere
durante la cocción. En la actualidad, la mayoría de los huevos de cáscara
en los Estados Unidos son refrigerados a 45°F/7.2°C después de su
transformación. Por lo general, son transportados camiones refrigerados
y se muestran en anaqueles o mostradores refrigerados al por menor
o consumidor final.
La humedad se condensa a menudo en ls superficie de la cascara de
huevos fríos que han estado en almacenamiento y se trasladan a
condiciones fuera con calor y humedad osi la temperatura varía
ampliamente en el interior del refrigerador. La sudoración da por resultado
un huevo mojado y el óvulo se adhiere al material de embalaje. Esto
aumenta lacapacidad de los microbios presentes en la cáscara para
penetrar en el cascarón (Ernst et al. 1998). Sin embargo, los huevos
húmedos son más propensos a mancharse cuando se manipula.
Es muy usual en la practicas actuales que estos sean envueltos con
plástico alrededor de las paletas o tarimas para estabilizar la carga para
el transporte. También puede prevenir la pérdida de humedad y aumentar
la humedad en el de carga, que puede causar problemas de moho
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II.
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cuando los huevos se mantienen demasiado tiempo en esta condición
Cuando los huevos llegan a plantas de proceso, lo hacen con temperaturas
de 62 a 68°F/ 17 a 20°C. Antes de su elaboración o procesamiento, los
huevos se colocan en refrigeración, entre el 50 y 60 °F/ 10 a 15.5°C.
Anderson et al. estima la temperatura del huevo entra en planta de
proceso de 88 hasta 96 °F/ 31° a 35°C.
Henderson (1957) mostró que tasas de aire de 105 a 600 pies por minuto
que fluye en huevos se enfrían dentro de una hora en un 90% en relación
entre la temperatura inicial del huevo y la temperatura en cámara
refrigeración . Los huevos embalados requiere 4-5 h para alcanzar 90%
de la caída total de temperatura posible. Bell y Curley (1966) reporta
que el aire forzado a 55 °F/13°C en huevos encajados en cartón
corrugado ventilación corrugado baja de 90 a 60 °F/32.2 a 15.5 en 2
a 5 h. Sin ventilación en cajas de cartón los paquete necesitan más de
30 horas para que se enfríe.
Czarick y Savage (1992) ingresando los con una temperatura interna
de 81 a 100 °F/ 27.2 a 37.7°C ya sea en tarimas y estibados de seis
niveles. Los huevos se colocan luego en refrigeración a 50 °F/10°C.
Los huevos se enfría a 50 °F/10°C en 9 horas y todos los huevos en
tarimas logran enfriarse a 50 °F/10°C en 24 h. Sin embargo, los huevos
en el centro de cajas no había llegado a 50 °F después de 36 h.
Encontraron que tomó más de 5 días para una plataforma de los huevos
en cajas entrando a 85 ° F o 90 bajar a 45 °F/7.2°C en un cuarto frío
a 45 °F/7.2°C.
Es de valorara que la pérdida de humedad en huevos no aumenta por
un enfriamiento rápido, los ual es beneficiosos en función del peso. Funk
(1935) encontraron que la pérdida de peso era el mismo de los huevos
en cestas de alambre enfría en 1 h con el aire que circula a 15 h con
aire estático.
Con las prácticas actuales de manejo de huevos embalados necesitan
una semana de almacenamiento antes de llegar a equilibrase con la
temperatura del cuarto frio de almacenamiento. Esto da lugar a un
enfriamiento lento de la temperatura del huevo , creando un óptimo rango
de crecimiento de S. enteritidis entre 24 a 72 h después del tratamiento,
mayormente cuando se han apilado reduciendo la circulación de aire,
además de encajar y envolver con plástico las tarimas o pallets, agregando
que muchos huevos se ingresan con mayores temperaturas.
168
II.
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I.
2.1.5. Embalaje
I.
Los huevos son empacados para el consumidor individual o institucional,
los paquetes de consumo son por lo general un cartón o una docena de
variaciones de la misma. El usuario institucionales por lo general recibe
los huevos con cáscara en docenas o en 30 unidades, empacado
materiales son generalmente de pasta de papel, plástico de la espuma
o de plástico transparente.
Algunas cajas tienen aberturas en la parte superior para ver los huevos,
que también facilita la refrigeración. Cajas de cartón en general entregadas
al detallista en envases de cartón corrugado que contienen 15 a 30
docena de huevos, en cestas de pantalla de alambre o plástico que
contienen 15 docenas huevos, o en carros de rodadura pantalla. Cestas
de alambre y bastidores rodante permite un enfriamiento más rápido,
pero también son más caros y ocupan más espacio en el almacenamiento
y el transporte.
Los materiales de envasado deben de ser eficaces para aislar los huevos
de los alrededores medio ambiente, especialmente en el centro de la
tarima. Además, paletas o tarimas se han apilado en contacto entre sí
y puede ser envuelto en de plástico que aísla aún más los casos internos
y reduce el flujo de aire. Además, la mayoría de los huevos se trasladan
del almacenamiento dentro de pocas horas de procesamiento, por lo
que apenas se enfría.
2.1.6. Transporte
Por normativa federales en Estados Unidos transportar huevos de un
estado a otro o en el extranjero es obligatorio hacerlo en camiones
refrigerados capaz de mantener 45 °F/7.2°C .
Cajas y cestas estibadas es muy común utilizar para el transporte de
huevos, remolque refrigerados lo hacen para largas distancias o transporte
local, estos transportan 24 a 36 pallets o tarimas con 30 cajas de huevos
cada una. Una carga típica de 720 a 780 cajas pesa alrededor de
44,000 libras. Los huevos generalmente no se estiba más de 6 niveles
para facilitar la circulación de aire hasta la parte de atrás del contenedor,
igualmente para reducir al mínimo daños por aplastamiento o quebradura.
Aunque por norma se debe controlar la temperatura, se han encontrado
muchas veces en evaluaciones, que muchos vehículos eran inadecuados
para mantener los 45F/7.2C exigidos por la normativa, pues no fue raro
encontrar lecturas de hasta 48F/8.8C o mas alta. Damron et al. (1994)
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II.
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I.
2.2. Productos de huevo
I.
Los productos de huevo se clasifican en cuatro grupos según la American
Egg Board (www.aeb.org):
a. Productos Refrigerados de huevo
c. Productos congelados de huevo
d. Productos de huevo deshidratados
e. Productos a base de huevo o especialidad de los productos de huevo
(incluidos los huevos cocidos, tortillas, huevos revueltos, sustitutos de
huevo).
La mayoría de estos productos no se consideran para minorista o
consumo directo, se utilizarse como otros ingrediente para otros
procesados por la industria de alimentos, entre esos están: mayonesa,
aderezos para ensaladas, pastas, quiches, productos de panadería, y
ponche de huevo. Otros productos de huevo, tales como rellenos los
huevos, los huevos escoceses, tortillas de huevos congelados, empanadas
de huevo, y revueltos los huevos, se preparan para la comida rápida y
los establecimientos institucionales de alimentos, hoteles y restaurantes.
En los últimos años, varios productos como sustitutos de huevo (que se
hacen de la clara de huevo) y huevos revueltos han aparecido. Sin
embargo, a desarrollar esta industria de derivados son grandes
volúmenes elementos tales como llenado asépticamente, ultra
pasteurizada, huevo líquido frio y huevo líquido bajo el
colesterol refrigerados.
2.2.1. Productos refrigerados de huevo
Los productos líquidos de huevo son altamente perecederos y deben de
enfriarse inmediatamente después de la pasteurización por debajo de
40 °F/4.44°C y deben de mantenerse a 34-40 °F/ 1.1 a 4.4°C durante
el almacenamiento. Los productos refrigerados de huevo líquido son
cómodos de usar, no es necesario descongelar, y se pueden entregar
en camiones cisterna a granel, bolsas o cubos, lo que reduce los costes
de envasado. Sin embargo, la vida útil de 34 a 30°F/1.1 a 4.4°C es de
aproximadamente 2 a 3 semanas, por lo tanto, este producto se utiliza
principalmente como un ingrediente más en la elaboración de alimentos
y la fabricación otros productos.
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II.
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Extender la vida útil de los productos de huevo líquido es difícil porque
las proteínas del huevo son mucho más sensibles al calor que las
proteínas lácteas.
Como resultado, el huevo líquido ultra pasteurizado debe mantenerse
en refrigeración
mientras que la leche ultra pasteurizada se puede mantener a
temperatura ambiente.
Ballet al. (1987) usa ultra pasterización y empaque aséptico para extender
la vida útil de huevos enteros a 24 semanas en frigoríficos.
Productos Refrigerados “Chilled” de huevo:
Congelado o Líquido refrigerado. el huevo entero, yema, clara son
los los principales productos de alto volumen.
Productos de huevo estabilizado. Se adicionan aditivos en los productos
de yema a ser congelados para prevenir la coagulación durante la
descongelación. Diez por ciento de sal se agrega a yemas utilizadas
en la mayonesa y aderezos para ensalada, y 10% de azúcar añade a
las yemas utilizadas en pastelería, helados, y la fabricación de productos
de confitería.
Los productos de huevo entero también están enriquecidos con sal o
azúcar de acuerdo a las especificaciones del producto terminado. Sin
embargo, claras de huevo no son fortificadas , porque no tiene problemas
de congelación durante descongelación.
Productos UHT. El procesamiento de alta temperatura (UHT) fue
inicialmente destinadas a la producción de leche estéril con un sabor
superior y alargar la vida útil mediante la sustitución de la esterilización
convencional a 250 °F/121.1°C por cerca de 12 a 20 minutos contra 275
°F/135°C durante 2 a 5 s.
UHT para el tratamiento de huevos líquidos es más complicado, porque
las proteínas de huevo son más sensibles a un tratamiento térmico, por
lo tanto, los huevos UHT líquido debe mantenerse en condiciones de
refrigeración estricta.
En un estudio, los investigadores aplicaron el procesamiento y envasado
asépticos la tecnología para extender la vida útil de los productos de
huevo líquido a varios meses bajo condiciones de refrigeración a (40 °
F/ 4.44°C).
171
II.
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I.
De acuerdo con la USDA, la condición de proceso que prolongada vida
útil del huevo entero líquido aproximadamente es 147 °F/63.88°C durante
3,5 min. Una vez ultra pasteurizado es llenado asépticamente y manejado
en condiciones de refrigeración, este huevo entero líquido es ahora
limitado establecimientos de los Estados Unidos solo para producción
de alimentos institucional , aunque los productos al por menor se
encuentran disponibles en algunos países europeos.
Sustitutos de huevo. Los sustitutos son hechos de claras de huevo, que
no contienen colesterol y la grasa. La yema se sustituye con aceite
vegetal, colorante para alimentos, esencias y leche en polvo sin grasa.
Formulaciones recientes han reducido el contenido de grasa a casi cero.
Estos productos se envasados en recipientes de cartón y se venden
congelados o refrigerados en numerosas variaciones fórmula. El envasado
aséptico se extiende la plataforma vida útil del producto refrigerado.
Huevos bajo en colesterol. Muchas técnicas se han desarrollado a
eliminar el colesterol de los huevos, sin embargo, ningún producto
comercial es en la actualidad disponibles.
2.2.2. Productos congelados de huevo
Los productos de huevo congelado se presenta generalmente en cajas
de cartón, bolsas de plástico, envases plásticos de 30 libras, barriles
de 55 galones (para envíos a granel).
La congelación es por lo general de impacto (ráfaga) o blast freezer a
temperaturas entre -10 y -40 °F/ -23 a -40°C.
Los productos pasteurizados designado para congelación debe ser
enfriado a una temperatura de al menos 10 °F/-12°C dentro de 60 horas
después de la pasteurización para evitar su deterioro microbiológico.
Las nuevas técnicas de congelación para los productos que tiene clara
cocida
(Por ejemplo, huevos rellenos, rollos de huevo) incluyen la congelación
rápida individual (IQF) exigiendo muy bajas temperaturas (-4 a -240 °F/
-20 a -151.1°C).
Descongelación.
Los huevos congelados pueden ser descongelados por debajo de
45°F/7.2°C es aprobado el uso de tanques metálicos para hacerlo en
un período de 40 a 48h. Si se descongelara a temperaturas más
altas(hasta 50°F/10°C), el tiempo no puede exceder las 24h.
El agua corriente se puede utilizar para la descongelación.
Cuando se usa directamente el producto directamente congelado el cual
es desmoronado por las trituradoras o mezcladoras, se deben cuidar
de seguir cuidadosamente todas las precauciones sanitarias (BPM).
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II.
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I.
2.3.3. Productos de huevo deshidratados
I.
El secado por aspersión es el método más común para la deshidratación
de huevo.
Sin embargo, otros métodos se utilizan para productos específicos, tales
comohuevos revueltos, que son hechos por liofilización, y productos de
clara de huevo que se hacen generalmente por secado en bandeja para
producir un producto como especia de hojuela. En el secado por aspersión
el líquido es atomizado por los inyectores operativo de 500 a 600 psi.
El atomizador centrífugo, en los que la rotación del disco o de la barra
rota en 3500 a 50.000 rpm, crea un hueco en forma de cono para que
el líquido que entra en la cámara de secado. Las gotitas atomizadas se
encuentran con un ciclón de aire caliente a 250 a 450°F/ 121 a 232°C,
que se ha creado e impulsado por un ventilador que sopla en la dirección
opuesta. Debido a que la superficie del líquido atomizado es tan grande,
la humedad se evapora muy rápidamente. El producto seco se separa
del aire, enfriado y en muchos casos, es tamizada antes de ser envasado
bidones forrados con bolsas con barrera de vapor. El nivel de humedad
en este producto deshidratado por spray o atomizado es generalmente
alrededor del 5%, mientras que el secado en bandeja es alrededor del
2%.
Productos deshidratados más comunes:
- Claras de huevo deshidratadas en bandeja, sólidos clara de huevo
secado por aspersión, sólidos de huevo entero, sólidos de la yema.
- Huevo entero estabilizado (desazucaradas), yema estabilizada.
- Sólidos de huevo entero de flujo libre (silico aluminato de sodio ),
sólidos en la yema de flujo libre.
- Mezclas secas (huevo entero o yema de huevo con carbohidratos,
tales como sacarosa, jarabe de maíz).
- Mezcla seca con productos lácteos, como la mezcla de huevo revuelto.
2.3.4. Calidad en productos de huevos
- Criterios generalmente utilizados en la evaluación de calidad de los
huevos de productos son: olor, color de yema, recuento de bacterias,
sólidos y contenido de grasa (para la yema y el todo huevo), el contenido
de yema (para las claras), y el rendimiento.
- Todos los usuarios quieren un producto sano, con un olor normal que
cumpla de manera satisfactoria en las formas en que se utilizará.
173
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados / Huevos y productos de huevos
- Para producción de fideos y otras pastas, un alto contenido de sólidos
y abundante color son importantes.
- Los panaderos son mas particulares sobre el rendimiento que deben
ofrecer los huevos: las claras no se desempeñan bien en la torta del
ángel, si hay mucha yema presentes. Ponen a prueba el rendimiento
de espuma de la clara sobre la base de la altura y volumen de pastel
de ángel y merengues. El rendimiento es también es fundamental para
el caramelo (utilizando claras).
- Aderezo para ensalada y mayonesa se utilizan para evaluar el
desempeño de la yema de huevo como emulsionante y se prueba
estabilidad de la emulsión.
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
I.
I.
3. Jugos de frutas
3.1. Jugo de naranja
3.1.1. Concentrado de naranja
El jugo de naranja procesado se vende en regularmente en cuatro formas
principales:
- Concentrado y congelado (3-además-una concentración, en la que
tres volúmenes agua se agregan a un volumen de concentrado para
la reconstitución o reestructuración del jugo) en una variedad de
tamaños de los envases. Estos son los familiares productos al
por menor.
- Concentrado a granel a 65 ° Brix. Este es un producto intermedio que
se compra y se vende a diario, pues es base para elaborar otros
productos. La mayor parte de este producto en última instancia, serán
vendidos en una de las otras formas.
- Jugo de naranja refrigerado, que está listo para beber cuando se vierte
de la caja de cartón o envase. Es hecho de concentrado o reconstituido.
Por ley, estos dos productos deben estar claramente etiquetados "de
concentrado "o" no a base de concentrado
- Institucional o restaurante se centra en los envases especiales en 4más-uno o más concentraciones.
Después del procesamiento, los cítricos concentrados congelados en el
comercio minorista (3-plus-1) productos deben almacenarse a 0°F/18°C.
Jugo concentrado a granel (65 °Brix) puede ser almacenado
satisfactoriamente en alrededor de 15°F/-9°C. Jugos individuales
concentrados se almacenan en unos 30 a 32°F/ -1.1 a 0.0°C.
174
175
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados / Jugos de naranja
I.
3.1.2. Almacenamiento en cámaras frigoríficas
Las instalaciones de almacenamiento frio para la transformación de
cítricos se puede dividir n tres categorías de acuerdo a los requisitos de
temperatura de 0, 15, y 30 ° F ó -18, -9 y -1 °C .
a. Los productos terminados para los mercados minoristas e
institucionales se almacenan en edificios frigoríficos 0 °F/-18°C en
aislamiento. Productos a granel a 65° Brix envasados en barriles o
bidones también se almacena a 0°F/-18 °C.
Con excepción de los requisitos de aislamiento de costumbre, dos
factores son fundamentales para el diseño:
(1) la barrera de vapor fuera del aislamiento debe ser lo más cerca de
la hermética posible, y
(2), independientemente del aislamiento en el suelo, una fuente de calor
puede ser instalada debajo del aislamiento para mantener la temperatura
de la planta por debajo en alrededor de 32 °F/0°C. De lo contrario, el
piso en última instancia se va a levantar por la formación de hielo por
debajo del piso.
b. Los frigoríficos a 15°F/-9.44°C son utilizados para el
almacenamiento a granel de concentrado a 65°Brix
En una instalación típica en Estados Unidos, un frigorífico a 15°F/9.44°C se acopian grandes depósitos de acero inoxidable, que van desde
unos pocos miles hasta 200.000 galones cada uno. A la temperatura
indicada, el producto es apenas bombeable, se requieren bombas
sanitarias de desplazamiento positivo. Debido a la temperatura es
prácticamente imposible cambiar después de que el producto se encuentra
en el tanque, el producto debe ser enfriado a la temperatura de
almacenamiento antes de su introducción a los tanques. El enfriamiento
por lo general se produce en un intercambiador de calor de placas.
c. Por último, Frigoríficos de 30°F/-1.1°C de almacenamiento se utilizan
principalmente para refrigerados jugo de concentrado en paquetes
individuales al por menor o jugo no de-concentrado a granel sistemas
de tanques.
176
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados / Jugos de naranja
I.
3.1.3. Métodos de concentración
Los tres métodos principales para la producción de concentrados son:
(1) de alta temperatura, de un solo paso, en evaporadores de múltiple
efecto,
(2) concentración por congelación con separación mecánica, y
(3) de baja temperatura, recirculación, con evaporador de alto vacio.
de tanques.
Concentración por congelación
En el sistema de concentración por congelación, el jugo se introduce y
es bombeado rápidamente a través de la superficie barrida de un
intercambiador de calor en la que los núcleos de hielo se forman alrededor
de 28 °F/-2.2°C. Esta suspensión se realiza una re cristalización , en
el que pequeños cristales se funden para formar cristales más grandes.
La mezcla de cristales más grandes, junto con el concentrado resultante,
se trasladan a la columna de lavado, donde se aumenta el hielo. Mientras
lo hace, agua fría (hielo derretido) se introduce en la parte superior para
lavar el hielo en cristales, los cuales siguen aumentando y se funden al
llegar a la cima de la columna. El concentrado (ahora sin hielo) se retira
la parte inferior de la columna de lavado. La concentración de salida
está actualmente limitada a menos de 50°Brix.
Cuando se utilizan naranjas de primera calidad para preparar el jugo,
el concentrado congelado que se produce es indistinguible con el jugo
fresco. Sin embargo, los costos de primera inversión para equipo y la
instalación son costos relativamente altos y el funcionamiento en el mejor
de los casos son los mismos que para otros evaporadores modernos.
El costo es alto a pesar de los 144 Btu / lb requiere para congelar el
agua, en comparación con cerca de 1000 Kcal / Kg para la evaporación.
Un factor que contribuye es el costo relativo de la electricidad
(Compresores) en comparación con el vapor de combustible fósil. Otro
factor es que, mediante el uso de evaporadores de múltiple efecto, el
1000 Btu / lb puede ser dividido por el numero de efectos del evaporador,
esto reduce la energía en rango de 150 a 250 Kcal / Kg según el numero
de efectos del evaporador.
177
II.
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Aplicación a Productos Derivados / Jugos de naranja
I.
3.1.4. Control de calidad
El factor más importante en el control de calidad es el sonido de la fruta,
pero la calidad también debe ser revisada durante el proceso una y otra
vez hasta llegar al el producto final. Existen Normas para los diversos
concentrados y describen lacalidad y sirven de base para la clasificación.
En los concentrados se comprueba
valor de los Brix, en relación Brix-ácido, el contenido de aceite de la
cáscara y otros factores. Además, hay pruebas se pueden efectuar para
garantizar que los demás requisitos de una determinada marca que se
cumplan. A intervalos periódicos, se efectúan pruebas o análisis
bacteriológicos en varias etapas de proceso en la planta. Aunque el
saneamiento necesario acorde a normativas de inocuidad , las muestras
bacteriológicas sirven como un chequeo e indican si los procedimientos
son eficaces. En climas cálidos, la limpieza debe ser más rigurosa y
más frecuentes que durante el tiempo frío.
Pruebas de sabor o degustación se pueden ejecutar sólo el 6 a 12 h
antes de la pérdida sustancial de la evaporación o la liberación cristales
de hesperidina (flavonoides) por las fuerzas de un ciclo de limpieza.
Estos ciclos son una separación entre sí ycoinciden con otros procesos
de limpieza necesarios en el sistema de extracción de jugo y muchas
veces no toman más de 30 minutos de tiempo de producción.
Las condiciones térmicas a funcionar correctamente en una prueba de
sabor son tan adversas a los microorganismos y las enzimas que estos
no influyen en la limpieza ciclo. Normalmente, los evaporadores de baja
temperatura se limpian por lo menos cada 24 horas, sin embargo, se
puede correr tanto como 7 días entre limpiezas. El conteo total en placas
en el producto final se mantiene generalmente muy por debajo de 106
microorganismos por ml de jugo reconstituido. Saneamiento se basa en
la asepsia en lugar de la antisepsia. La acidez natural y alto contenido
de azúcar del jugo concentrado de cítricos normalmente inhiben el
crecimiento rápido de los organismos. En general, los conteos tienden
a disminuir durante el almacenamiento.
178
II.
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Aplicación a Productos Derivados / Jugos de naranja
I.
3.1.5. Jugo Enfriado
El jugo refrigerado suele ser envasado en cajas de fibra de cartón o
botellas de plástico o jarras. La temperatura ideal de almacenamiento
es de 30 °F/-1.1°C, pero con frecuencia al detalle se maneja a temperaturas
entre 40 a 45 °F/4 a 7°C e igualmente almacenado a esas condiciones
a nivel domestico. La duración normal de conservación es de 3 a 4
semanas. El jugo refrigerado se comercializa elaborado en dos formas
básicas: "a partir de concentrado" y "no-de-concentrado." Debido a los
mayores costos en general, el jugo puro, no de concentrado es de mayor
precio.
Jugo elaborado de Concentrado.
Del concentrado a granel, se toma parcialmente descongelado o de
tambores de almacenamiento a granel, se mezcla en una mezcla tanque
con agua, esencia y aceite prensado en frío para que se reconstituye
a cerca de 12 ° Brix. Este jugo se procesa en un pasteurizador de tres
etapas. En primer lugar, el jugo se precalienta en una sección de
regeneración que se recupera el calor del jugo al salir de la sección de
pasteurización. A continuación, fluye hacia el pasteurizador, donde es
calentado por vapor de a 180-190 °F/82.1 a 87.7°C. Entonces fluye de
nuevo a través de la sección de regeneración, donde se encuentra
parcialmente enfriado por el jugo de entrada. Por último, a su paso por
la sección de enfriamiento, donde se enfría a 30 °F/ -1.1°C. Se debe
de hacer un esfuerzo para mantenerse a esa temperatura, para envasado
y almacenado.
Jugo elaborado no de concentrado
Jugo procesado a partir de jugo fresco debe de ser enfriado a alrededor
de 30 °F/-1.1°C antes de colocarlo en un contenedor para la congelación.
El jugo puede ser enfriado, colocar en un cilindro abierto y trasladar
inmediatamente al almacenamiento de -10°F/-23.3°C, donde se congelar
despacio. La calidad de los productos será satisfactoria, pero
descongelación y trasiego del producto del cilindro (tazón) es difícil. En
otro método, el jugo se congela y se almacena en un contendor de
construcción especial para ese fin. Luego, es totalmente descongelado
y bombeado desde el depósito. Otro método el jugo es encerrado en
una bolsa de plástico y luego ultra congelados en un cuarto congelador
de aire forzado o blats freezer. Descongelación y métodos de eliminación
son similares a los de los tambores o cilindros. Un poco de jugo también
se puede almacenar como en bloques hielo, eso permite una recuperación
más fácil, pero hace el jugo más susceptibles a perdidas o contaminación.
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II.
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Aplicación a Productos Derivados / Jugos de naranja
I.
Jugo elaborado no de concentrado
Jugo procesado a partir de jugo fresco debe de ser enfriado a alrededor
de 30 °F/-1.1°C antes de colocarlo en un contenedor para la congelación.
El jugo puede ser enfriado, colocar en un cilindro abierto y trasladar
inmediatamente al almacenamiento de -10°F/-23.3°C, donde se congelar
despacio. La calidad de los productos será satisfactoria, pero
descongelación y trasiego del producto del cilindro (tazón) es difícil. En
otro método, el jugo se congela y se almacena en un contendor de
construcción especial para ese fin. Luego, es totalmente descongelado
y bombeado desde el depósito. Otro método el jugo es encerrado en
una bolsa de plástico y luego ultra congelados en un cuarto congelador
de aire forzado o blats freezer. Descongelación y métodos de eliminación
son similares a los de los tambores o cilindros. Un poco de jugo también
se puede almacenar como en bloques hielo, eso permite una recuperación
más fácil, pero hace el jugo más susceptibles a perdidas o contaminación.
3.1.6. Refrigeración
En Norteamérica y países con procesadores industriales para jugo de
naranja casi universalmente se utiliza R-717 (amoníaco), aunque algunos
pequeños sistemas usan R-22. El refrigerante R-22 se utiliza a veces
en los sistemas de concentración por congelación, aunque amoníaco
también se usa para este propósito.
Los evaporadores más comunes en cámaras frigoríficas o túneles de
congelado son de aspas, en instalaciones más grandes, un solo receptor
de bajo la presión opera con muchas bobinas. A temperaturas abajo de
32°F/0°C, las bobinas se deben descongelar regularmente, por lo general
por el mismo gas caliente del compresor. Algunas pequeñas instalaciones
de amoníaco, usan aire en sus unidades. Pequeñas instalaciones con
R-22 son por lo general por expansión directa, algunos utilizan electricidad
o agua de descongelación.
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II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
I.
3.2. Otros jugos cítricos
3.2.1. Jugo de toronja
I.
La elaboración de jugo de toronja utiliza esencialmente el mismo equipo
que la producción de jugo de naranja concentrado y congelado. Hay
algunos ajustes en los extractores son necesarios para acomodar pomelo
o toronja. Porque el amargor generalmente se considera un defecto, se
puede también utilizar para mejorar el sabor sistemas de tratamiento
alcalino. Ambos concentrados con o sin azúcar se preparan, aunque
regularmente se procesa mas el azucarado. El concentrado sin azúcar
finalmente deberá tener entre 28 a 42° Brix, mientras el azucarado debe
contener por lo menos 3.47 libras de sólidos solubles de toronja aparte
del edulcorante que se utilice para endulzarlo para que tenga entre 38
a 48° Brix.
3.2.2. Mezcla de toronja y jugo de naranja
I.
Normas del USDA recomienda el jugo de naranja no menos del 50% en
la mezcla y hasta en un 75% de jugo de naranja cuando está muy claro
o débil el color. Especificaciones militares norteamericanas requieren
de 60 a 75% de jugo de naranja.
Productos grado USDA requieren 40 a 44 º Brix en los concentrados
sin azúcar. Enedulcorados concentrados, el Brix debe ser por lo menos
38° antes de edulcorantes y de 40 a 48 ° después de la edulcoración.
Para el grado A, relación Brix-ácido en el concentrado envasado puede
variar 10:01-16:01 sin azúcar, y de 11:01-13:01 azucarada.
3.2.3. Jugo de mandarina
Mandarinas requieren diferentes métodos de manipulación durante la
cosecha, transporte y almacena miento en planta. Considerando que el
pomelo y la naranja son generalmente redondos, muy firme, y capaz de
soportar un considerable manejo rudo; la mandarina es un poco plana
e irregular en su forma y tiene una piel floja, se rompe fácilmente. Si la
piel se rompe y magulla la fruta, eso facilita a las bacterias, levaduras
y enzimas a afectar fruta y por consiguiente el jugo. Por lo tanto, las
mandarinas no puede ser manejado en los contenedores de naranja,
sino que debe ser manejado en cajas o a granel en camiones a una
profundidad de no más de 2 pies.
181
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
I.
Los procesos y equipos utilizados en la fabricación de concentrados jugo
de mandarina son prácticamente los mismos que los utilizados con
naranjas. Debido a que el fruto es más pequeño, el rendimiento de jugo
de un determinado número de extractores es más pequeño, y casi el
doble de equipos de extracción está obligado a proporcionar el jugo
suficiente para mantener a los evaporadores de funcionamiento a plena
capacidad. En general, los valores para la relación de Brix-ácido, el
aceite de la cáscara contenido, y la concentración han seguido las
prescritas para productos de naranja. Recientemente se han usado
edulcorantes y ha habido una tendencia hacia el embalaje a una
concentración más alta. Un Brix de 44 ° es común que un concentrado
de tres más uno.
3.3. Jugos no cítricos
3.3.1. Jugo de piña
jugo de piña se prepara a base de frutas pequeñas y las partes de piñas
grandes que no son adecuadas para envasado como fruta en trozos. La
principales fuentes son los núcleos (corazón), la capa de carne entre el
depósito y cilindro que se corta para la preparación de rodajas de piña,
y el jugo que sale de piña: en total, alrededor de un tercio del peso de
la fruta fresca. Pedazos de la cáscara y la carne mal estado son eliminado
durante la inspección. Jugo se extrae por el que pasa a través
despulpadores o desintegradores y prensas de tornillo. Luego se centrifuga
para eliminar materiales pesados extraños y así como el exceso de
sólidos insolubles. El concentrado de piña se produce a partir de jugo
y usa equipo similar al utilizado para producir jugo de naranja y otras
frutas concentrados. El primer paso en la operación de concentración
consiste en eliminar los materiales volátiles aromatizantes. Estos se
separan como un concentrado de 100 veces y vuelven a añadir al
concentrado final. Concentración se produce en los evaporadores de
múltiple efecto. Concentrado de piña se produce ya sea como un producto
de 3:1 con un Brix de cerca de 46.5 ° o un 4 1 / 2: 1 con un grado Brix
de alrededor de 61 °. El concentrado 03:01 se produce tanto estéril y
en forma congelada. Aunque el producto estéril se almacena y se vende
bajo refrigeración con el fin de preservar la calidad. El 4 1 / 2: 1 es un
concentrado de también se produce tanto en forma estéril y una forma
congelada. Puede ser manejado por períodos cortos sin refrigeración,
pero debe ser almacenado a 40°F/ 4.4°C o menos.
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II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
El concentrado congelado a 61 ° Brix, se envasa en bolsas de polietileno
y se mantiene en contenedores de 7 galones. Este producto es
almacenados en refrigeración. Mayor parte del concentrado de piña se
utiliza principalmente para mezclar con concentrado de cítricos para
producir mezclas de jugo congelado. El concentrado de piña también se
utiliza como ingrediente en muchos tipos de bebidas y conservas de
frutas. La composición de jugo de piña es muy variable los Brix varía
entre 12 y 18 °, con un promedio de cerca de 13.5 a 14 °. La relación
de Brix-ácido en rangos de 12:1 a 20:1 y por lo general entre los
promedios 16:1 y 17:1.
3.3.2. Jugo de manzanas
I.
El procedimiento incluyen incluye la recuperación de esencia o aromas
(éster) o componentes volátiles para la incorporación de sabor a manzana
en el concentrado final. El jugo debe ser despectinizado para evitar
excesiva viscosidad y la gelificación del jugo muy concentrado.
Un reporte muestra que el jugo de manzana concentrado (despectinizado)
no muestraun año de almacenamiento a 0°F/18 °C.
3.3.3. Jugo de uvas
La mayoría de jugos de uva comercializados en Estados Unidos se
prepara a partir de uvas Concord (Vitis labrusca) obtenidas en Nueva
York, Michigan, Washington, Pensilvania, Ohio, Arkansas, y Ontario. Las
uvas se cosechan cuando los sólidos solubles en llegar a un concentración
de 15 a 16%. Esto varía con la madurez y se ve influida por factores
culturales y climáticos. El jugo clarificado es pasteurizado en
intercambiadores de calor tubulares o de placa a una temperatura de
180 a 190°F/82 a 88°C y se enfría inmediatamente a 30°F/-1.1°C antes
de su almacenamiento en tanques en cámaras frigoríficas mantiene a
28 ° F/-2.2°C. El jugo es enfriado por lo general en dos o más pasos.
El manejo del jugo de uva depende el destino que llevara, así: si se va
a utilizar en la fabricación de jalea, el zumo se almacena a 28 °F/-2.2°C
de 1 a 6 meses.
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II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Aplicación a Productos Derivados
I.
3.3.4. Fresa y otros jugos de baya
El jugo concentrado congelado de fresa, un concentrado siete veces
con un concentrado 100 veces o esencia, se utiliza para de fabricación,
especialmente las jaleas. Concentrados de frambuesa roja, frambuesa
negra y mora jugos también están disponibles aunque en cantidades
limitadas. Preparaciones de concentrado y otras bayas implica la
recuperación de Esencia, se separa de 12 al 20% del jugo por un
proceso de extracción mediante un calentador de inyección de vapor.
Los vapores que contienen sabores volátiles se concentran en una
columna de fraccionamiento al grado deseado. El jugo que queda después
de la etapa de recuperación de la esencia se concentra al vacío de tres
a siete veces en volumen. Para jugo de fresa, una temperatura máxima
de 100°F/37.7°C durante 2,5 horas debe no podrá superarse, mientras
que las temperaturas hasta 130°F/54.4°C se puede utilizar en la
preparación de lotes de mora.
La preparación de jugo concentrado incluye trituración de la fruta o
molienda gruesa de las bayas. Después de varias horas (4-5 horas a
temperatura ambiente), jugo se expresa con una prensa de bolsa o
bastidor y pulse ropa.
El jugo turbio se aclara en un filtro prensa. El recuperado esencias se
concentran y envasan por separado para que la fábrica de jaleas lo
incorpore en el momento de llenado. Este procedimiento reduce la
cantidad de esencia perdida por volatilización. La esencia (de sabores
volátiles) también puede incorporarse al jugo concentrado para hacer
un producto completo con sabor para despacho de una sola unidad.
Tanto el jugo concentrado y esencia se mantienen congelados para una
apropiada la retención de la calidad.
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
I.
4. PRODUCTOS DE PANADERIA
4.1. Almacenaje de Ingrediente
Normalmente para medianos o grandes establecimiento de procesamiento
de productos de panadería materias primas se compran a granel, excepto
en pequeñas las operaciones, cada insumo requiere condiciones especificas
para una manejo adecuado y preservar atributos deseables de calidad.
Harina
La harina se almacena en depósitos a temperatura ambiente. Algunas
panaderías localizan estos depósitos fuera de sus edificios por cuestiones
de espacio , sin embargo, en el interior de almacenamiento se recomienda
mucho mejor ya que la temperatura al exterior del edificio en contenedores
varía mucho. Esto mejora el control de la temperatura del producto y
disminuye riesgos de condensaciones dentro de contenedores elevando
humedad y estropeándose la harina. El tamizado neumático y el transporte
antes de su uso generalmente aumentan la temperatura harina unos
pocos grados. Pequeñas cantidades de otras harinas especiales , como
harina clara, el centeno y trigo integral, son por lo general se reciben en
bolsas y son almacenadas en tarimas.
Azúcares y jarabes
El azúcar se maneja tanto a granel sólido y líquido en muchas panaderías
grandes. Aunque la mayoría prefiere localmente azúcar en sacos o bolsas.
La sacarosa líquida (azúcar de caña o de remolacha), generalmente con
un contenido de sólidos de 66 a 67%, usualmente se almacena a
temperatura ambiente, sin embargo, puede ser enfriada a tan baja como
45°F/7.2°C sin cristalización de la solución.
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II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados / Productos de panaderia
Jarabe de maíz y varias mezclas de jarabes de sacarosa y el maíz deben
ser almacenados a 90°F a 100°F/ 32 a 38°C para mejorar la fluidez y
la capacidad de bombeo. A diferencia de la sacarosa, el jarabe de maíz
se vuelven más viscosos cuando se enfría. Fructosa concentrada, jarabe
de maíz se manejan mejor en 80 a 90°F/ 27 a 32°C. Bajas temperaturas
de almacenamiento causan que azúcares se cristalicen y a altas
temperaturas aceleran caramelizar. Dextrosa (azúcar de maíz) soluciones
que contienen 65-67% de sólidos debe ser almacenado en tanques
calentados a 130 °F/54°C para evitar cristalización. Muchas panaderías
utilizar jarabes de maíz de alta fructosa. Pequeños volúmenes de azúcar
y azúcares especializados se reciben en bolsas de polietileno y son
almacenados a temperatura ambiente.
Grasas
Grasa y mantecas se almacenan en tanques calentados o ambiente
cálido, en Estados Unidos por cuestiones del clima, este cuarto se
mantiene sobre la temperatura de 10°F/ -12°C. Manteca de cerdo a
mantener totalmente liquida por ejemplo debe ser almacenada a
120°F/49°C. Otras grasas necesitan temperaturas ligeramente superiores.
Grasas y aceites líquidos se almacenan a temperatura ambiente, pero
mantecas fluidas necesitan constante
agitación a baja velocidad para evitar que las grasas sólidas se separen
en el fondo de los tanques.
Levadura
La levadura fresca viene en bloques de 1 libra envasados en cajas de
varios tamaños, en forma derrumbó en sacos de 50 libras, y en nata
líquida forma manejado en los tanques a granel. Independiente de la
forma en que esta se maneje debe de almacenarse a temperaturas de
refrigeración desde 45°F/7C hasta el punto de congelación del producto.
Para logra vida máxima de almacenamiento y conservar viva la levadura,
ya que es un organismo vivo, 34 a 36°F/1 a 2°C es considerado el mejor
rango. Seca, activa e instantánea formas secas de la levadura son otras
disponibles que no necesitan refrigeración.
Productos de Huevo
Los productos líquidos de huevo (entero, claras, yemas, y fortificada) se
utilizan comúnmente en pequeña minoristas y grandes panaderías. Por
lo general, vienen congelados en envases de 30 libras que deben
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II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados / Productos de panaderia
descongelarse en refrigeración o baños de agua fría. Cuando se necesitan
grandes cantidades, a granel líquido refrigerado manipulación puede ser
una ventaja económica. Temperaturas de almacenamiento de huevo
líquido productos debe ser inferior a 40°F/4.4°C, con 35 a 38°F/1.7 a 3.3
°C es el rango ideal de temperatura para el almacenamiento. Sólidos
secos de huevo que también se utilizan. no necesitan refrigeración. Un
huevo entero no perecedero que no requiere refrigeración también esta
disponible en la industria. Esta estabilidad se logró mediante la eliminación
de dos tercios del agua de los huevos y su sustitución
por de azúcar, lo que reduce la actividad de agua hasta el punto que la
mayoría de organismos no pueden sobrevivir.
I.
Otros insumos
Productos lácteos en polvo, cacao, especias y otros ingredientes para
horneado se suelen guardar en almacenamiento en seco, idealmente
a 70ºF/21ºC. Un almacenamiento ideal es raro lograrlo en condiciones
normales de panadería; el almacenamiento refrigerado se usa cuando
se desea prolongar la vida útil o el uso de altas (temperatura ambiente)
es normal manejarlo en talleres de panadería. Hacerlo ene condiciones
de refrigeración ayuda conservar atributos organolépticos en insumos,
reduce afecciones por microorganismos y ataque de insectos.
4.2. Mezcla
Pan, bollos, pan dulce, danés, hojaldres, pan de levadura, donas y otros,
son productos horneados de los más importantes entre los fermentados
con levadura en términos de volumen de producción. Después de pesar
los ingredientes, la mezcla es el siguiente paso en producción para el
adecuado desarrollo del gluten en la masa y la retención de gas, que
afectan el volumen y la textura de los productos horneados. El control
de la temperatura durante la mezcla es esencial. La refrigeración es por
lo general necesario y a veces indispensable, debido a la generación
de calor y la necesidad de control de temperatura de la masa al final de
la mezcla. Sin embargo, temperaturas de los ingredientes junto con la
temperatura ambiente puede requieren la adición de agua caliente para
producir la temperatura del acabado deseado de la masa.
187
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados / Productos de panaderia
El metabolismo de la levadura es materialmente afectado por las
temperaturas aque la levadura está expuesta. Durante la mezcla de la
masa, los siguientes factores de calor se involucran:
(1) el calor de la fricción, por el que la energía eléctrica alimenta el motor
del mezclador y se convierte en calor,
(2) el calor especifico de cada ingrediente, y
(3) el calor de hidratación, generados cuando un material seco absorbe
el agua. Si se utiliza hielo para el control de la temperatura, el calor de
fusión se ve involucrado. Por último, la temperatura de la ingredientes
de la masa debe ser considerado. La levadura actúa muy lentamente
por debajo de 45°F/7.2°C. Es muy activa en presencia de agua y
fermentables como azúcares de 80 a 100°F/27 a 38°C, pero todas las
células de levadura mueren a 140° F/60°C y se duermen o vive a un
ritmo más lento pero sostenido por debajo de su punto de congelación
de 26°F/-3.3 °C. El control de la temperatura es esencial en todas las
fases de almacenamiento y producción, especialmente durante la mezcla,
debido a su efecto sobre la línea siguientes de proceso.
Cuando la harina se transporta neumáticamente a la mezcladora CO2
liquido puede ser inyectado directamente en la corriente de harina. Esta
técnica se ha utilizado para los mezcladores, tales como mezcladores
verticales y de espiral, que no son de doble pared (enchaquetados
aislados) para el control de temperatura. El hielo seco (CO2), los chips
también ha utilizado en la producción de masas congeladas, donde las
temperaturas masa se necesitan por debajo de 70°F/21°C son obligatorios.
El hielo seco es muy utilizado como otra forma de refrigeración. Debido
a la expansión del gas CO2, los mezcladores horizontales se debe dejar
un poco abiertos.
Algunos mezcladores de masa son enfriados por expansión directa de
refrigerante, pero el medio más común de enfriamiento de masas es
con agua fría o un anticongelante como el propilenglicol. La temperatura
de la evaporación refrigerante o anticongelante suministrado a menudo
puede ser tan baja como 30°F/-1.1°C para mantener la masa a la
temperatura deseada.
188
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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I.
Cuando grandes cantidades de masa se manejan en los mezcladores,
las necesidades de refrigerante son mayores que la transferencia de
calor disponible de la superficie se puede reducir a 30°F/-1.1°C, entonces
la temperatura del refrigerante debe de ser menor (más baja).
Las temperaturas de refrigerante inferiores a 30°F/-1.1°C, puede, sin
embargo,
causar una fina capa de masa congelada en la superficie de la camisa
del mezclador, lo cual efectivamente protege a la superficie y afecta el
calor transferencia de la masa para el refrigerante.
Algunas fabricas de pan inyectan CO2 en un mezclador para enfriar los
ingredientes antes de mezclarlos, lo que ayuda a obtener temperaturas
más bajas en la masa, cuando la refrigeración mecánica a veces no es
adecuada o la suficiente para la mezcla deseada. Esta técnica se aplica
principalmente a los laminados y pastas congeladas.
4.3. Fermentación
Después de la terminación de la mezcla de esponja, la esponja se coloca
en un espacio acondicionado incluido para una fermentación por periodos
variables de hasta 3 a 5 horas, según variedad de la masa. La esponja
sale de la mezcladora de 72 a 76°F/22 a 24°C. Durante la fermentación,
la esponja eleva temperatura de 6 a 10 °F/ 3 a 5°C como consecuencia
del calor producido por la levadura y la fermentación, o alrededor de
1.8°F/1 °C por hora. Para igualar la temperatura considerablemente en
toda la masa, la temperatura ambiente se mantiene en una media
aproximada de 80°F/26°C. Para controlar la tasa de evaporación en la
superficie de la esponja, el aire debe de mantenerse a 75%HR. En el
cálculo de carga cámara de refrigeración, el producto en si no se toma
en cuenta porque la temperatura del aire se mantiene aproximadamente
a una media de la temperatura de las diferentes masas. La perdida
principal de la carga de calor es también por transmisión a través de
paredes, techo y el suelo Requisito de iluminación para la sala de
fermentación es cerca de 75 W por cada 400 m2 de superficie.
La única fuente de calor latente es la pérdida del 0.5% de peso de la
esponja,. Bajo funcionamiento completo, esto podría explicar un aumento
de 1,5 °F/<1°C en la temperatura del punto de rocío. Para las condiciones
de 80 °F/ 27°Cbulbo seco y 75% de humedad relativa, la temperatura
189
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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Aplicación a Productos Derivados / Productos de panaderia
I.
del punto de rocío sería 71.5 ° F/ 22°C, y el suministro de aire a introducir
en el espacio acondicionado a 72 °F/22.22 °C bulbo seco y 70°F/21.11°C
el punto de rocío. En grandes áreas de producción, suficiente volumen
de aire se pueden introducir para recoger la carga de calor sensible con
una subida del 8°F/>4°C en la temperatura del aire. En áreas más
pequeñas, una carga de calor latente puede ser necesario añadir por
aspersión agua directamente en la sala con aire comprimido a través de
boquillas de atomización. Atomizadores o pulverizadores de agua han
tenido relativamente más éxito cuando un gran número de inyectores
se espacia en la periferia de la habitación.
4.4. Formado de pan
Después de que la masa es mezclada usando mezcladores
convencionales, y quizás dándole el tiempo necesario se vuelve más
elástica y menos pegajosa, se coloca entonces en la tolva divisora.
Normalmente hay dos tipo de divisores más utilizados en la panaderías:
el de rodillo y pistón, la masa se pasa por los cilindro y los pistones
ajustan la apertura de cilindros para controlar el peso; y el divisor rotativo
(extrusión), el cual extrusa la masa través de las aperturas usando una
bomba dosificadora, un cuchillo rotativo corta entonces la porción de la
masa. La unidad de peso se ajusta a la velocidad de la bomba dosificadora
y/o a la velocidad de la cuchilla. Debido a cambio en la densidad de la
masa con el tiempo y el trabajo de los divisores, el panaderos deberá
ajustar de rutina desde el principio los divisores y ajustar el peso contra
una bascula.
A continuación, las unidades de forma irregular se redondean en bolas
de masa para facilitar el manejo en el proceso posterior. Este redondeo
se realiza en el tambor, cono, o en faja /tabla de boleadoras. Las piezas
de masa se cubre o espolvorean con harina y una piel suave se establece
sobre la superficie exterior y evita que se pegue. Después de reposar
la masa, y periodo de fermentación (previa) en la cámara, se sigue con
el redondeo o formado. Siempre se espolvorean con harina bandejas o
fajas (bandas de lona) para mantener las piezas de masa o trasladarlas
al lado de los equipos. Tiempo de residencia es de 1 a 8 min.
190
II.
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I.
En el siguiente paso la masa en forma de una barra de pan pasa por
la laminadora y luego la formadora. La bola de masa reposada se pasa
por laminadora (por ejemplo, a obtener de 1/8” (3mm) de espesor para
pan blanco) pasando a través del conjunto de rodillos. Este reduce el
tamaño de las células de gas y las multiplica, produciendo un grano o
miga muy fina en el pan. A continuación la masa va a la formadora,
donde recibe su tamaño final y la forma antes de colocarla en un molde
generalmente engrasado para hornearla.
4.5. Fermentación final
I.
Después que se forma el pan, se colocan en bandejas y ubican en
cámara de fermentación de 50 a 75 min. La cámara de fermentación es
un aislamiento recinto con una atmósfera controlada en la que la masa
recibe la fermentación final o la prueba antes de que se hornee. Para
estimular la capacidad de fermentación por levaduras, la temperatura
se mantiene en 95 a 110 ° F/35 a 43°C , dependiendo de la fórmula
exacta, la intensidad previa de la pasta, la manipulación y la característica
propia del pan. Para el desarrollo adecuado corteza durante la cocción,
la superficie expuesta de la masa debe mantenerse flexible, manteniendo
la humedad relativa del aire en el rango de 75 a 95% dentro de la cámara
de fermentación. Algunas panaderías deben verse en la necesidad a
ceder en un rango de humedad más baja debido a la efecto sobre el
flujo de masa. El problema de circulación de aire es más simple cuando
se usan cargando y descargando grandes cantidades automáticamente
en fermentadores de bandejas, de transportadores o de espiral. Estos
sistemas de fermentación sólo tienen aberturas mínimas para la entrada
y salida de los moldes, y la carga térmica se reduce por la eliminación
de los racks o carros que entran y salen.
4.6. Cocción / Hornear
La mayoría panes de 16-24 oz se hornean en horno a unos 400 a 450°F/
205 a 235 °C durante unos 18 a 30 minutos. Las altas temperaturas se
utilizan para el panes suaves y temperaturas más bajas para los estilos
más denso o panes con corteza dura. Bollos y rollos se cuecen al horno
a 420 a 450°F/ 215 a 235°C durante 10 a 12 min. Debido a su pequeño
tamaño, una cocción rápida se desea para que no se seque el producto
durante el horneado.
191
II.
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I.
4.7. Enfriamiento del pan
I.
Los panes salen del horno con una temperatura interna entre 196 a
205°F por el efecto de evaporación de la humedad presente en la masa
durante el horneado.. La temperatura de la corteza está más cerca a la
temperatura de cocción del horno, a 450 °F/>230°C. El pan se saca de
los moldes y se deja enfriar hasta una temperatura interna de 95 a
106°F/35 a 41°C.
En panadería pequeñas, es usual enfriarlo en los clavijeros (racks o
carritos) en el piso mismo de producción por periodos hasta de 3 horas,
dependiendo las condiciones de espacio, aire y tamaño del pan.
Muchos grandes operaciones el pan se enfríe mientras está en movimiento
continuo en banda transportadora, en espiral, o transportadores de la
bandeja. El enfriamiento es sobre todo a la atmósfera, incluso en estos
transportadores, todo por razones de costo. Sin embargo, para garantizar
un producto final uniforme, el enfriamiento se efectúa frecuentemente
en recintos con aire acondicionado con un movimiento contracorriente.
Una temperatura interna de 95-106°F estabiliza la humedad en la
superficie del pan suficiente como para realizar corte de rebanadas y
reducir el exceso de condensación interna, lo que inhibe el crecimiento
de mohos. Aproximadamente 50 a 75 minutos de enfriamiento son
necesarios para que la temperatura interna de pan alcance a 95°F/35°C.
4.8. Cortary envolver el pan
El pan frio, de la nevera pasa por la máquina de cortar. La cortadora de
alta velocidad con cuchillas de corte hace cortes muy limpios
correctamente con pan muy frio. Si la tasa de evaporación de la humedad
de la superficie y la humedad interior no se mantienen en equilibrio, el
pan desarrolla mucha humedad bajo la corteza que ensucia las hojas,
haciendo que el pan se aplasta durante el corte y no se obtiene rebanadas
limpias.. Un frágil corteza también se puede desarrollar, lo produce
excesivas migajas durante el corte.
192
II.
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I.
4.9. Pan congelado
Parte de la producción puede entrar en una sala de congelación rápida
y luego en almacenamiento en frío. Los panaderos se enfrentan a dos
problemas importantes en el pan congelado y otros productos de
panadería. El primero está relacionado cuando la semana de trabajo es
corta. La mayoría de las panaderías el pan y producciones no operan
el día sábado; por lo tanto, la producción casi al final de la semana es
mucho más grande que para la primera parte de la semana. El problema
aumenta para las panaderías en una semana de cinco días.
Un segundo problema del pan congelado es mucho mayor y es la
variedad de productos que se demandan. La producción diaria de
ejecución de cada variedad es relativamente pequeños, así que el cambio
de configuración constante es caro y laborioso. La ejecución de una
semana de suministros de cada variedad a la vez y congelación de las
mismas para llenar los requerimientos diarios puede reducir los costos
de operación.
La principal preocupación de los productos básicos es porque el pan es
un producto muy perecedero. Después de hornear, el almidón del pan
progresivamente cristaliza y pierde la humedad hasta un punto crítico.
Una envoltura apropiada ayuda a mantener el alto contenido de humedad
por razonable tiempo. La cristalización de almidón, cuando está completo,
produce la deleznablemente una textura de pan duro. La tasa de esta
acción espontánea aumenta a medida que disminuye tanto la humedad
o la temperatura. Almidón de cristalización acelera a medida que el
producto pasa a través de una temperatura crítica zona de 50 °F/10°C
hasta el punto de congelación del producto. La tasa continua disminuye
hasta que la temperatura llegue a 0°F/-18°C, donde la pérdida de
humedad parece haberse detenido.
El pan se congela entre 16 a 20°F/-9 a -6 °C. El pan debe ser enfriado
a través de la fase de congelación o la eliminación de calor latente lo
más rápido posible para preservar la estructura celular. Debido a que
aumenta la tasa de pérdida humedad con temperaturas bajas, el pan
debe ser enfriado rápidamente a través de toda la gama de la temperatura
inicial hasta y a través de los puntos de congelación. Los mejores
resultados de la congelación han sido reportado en frigoríficos a
temperaturas de 0, -10, -20 y -30 °F (-18, -23, -29 y -35°C). Cambios en
la velocidad del aire entre 200 y 1300 cfm en el pan envuelto no causan
mayor efecto de enfriamiento sobre pan envuelto. Enfriamiento con
0 a -20°F/ -18 a -29°C es de 10 a 30 minutos más rápido para pan sin
envolver que para pan envuelto. Sin embargo, la envoltura ayuda en la
retención de la humedad durante la congelación y descongelación, por
lo que esta práctica es muy recomendable para pan envuelto.
193
II.
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Algunas instalaciones comerciales congelan de pan envuelto en cajas
corrugado para despacho. Este aislamiento adicional proporcionada por
la cartón, aumenta considerablemente tiempo de congelación y provoca
una gran variación en tiempo entre los panes de diversos tipos. En una
de las pruebas encontró que una barra de pan en una esquina llegó a
15°F/-9°C en 5.5 h, mientras que el centro pan necesito hasta 9 h.
La mayoría de congeladores son frigoríficos que trabajan por lotes, donde
el pan es colocado en clavijeros y/o bandejas; una de las desventajas
es que los carritos (racks o clavijeros) se deben mover dentro y fuera
de la cámara de congelamiento. Hay igualmente congeladores con
bandas transportadoras que no exponen a trabajadores a
temperaturas extremas.
Para el uso de aire de congelamiento con temperaturas de -20°F/-29°C,
se debe considerar un sistema de compresores de dos etapas para un
funcionamiento global más económico.
Además de evaporadores (ventiladores) de aire primario deben estar
diseñados para cerca de 10 pies cúbicos por minuto por libra de pan
congelado por hora, una serie de ventiladores se utiliza para asegurar
turbulencia del aire buena en todas las partes de la cámara
de congelamiento.
I.
Después de la congelación rápida, el pan se mueve al cuarto con -10
°F/-23°C donde la temperatura en todo el pan de iguala. El pan es a
menudo colocado en cajas de cartón de envío después de la congelación
y se apilan firmemente en las tarimas de despacho y embarque.
4.10. Descongelación de pan
Los panes congelados deben deshielados o descongelado para el uso
final. Para la lenta descongelación controlada sólo requiere que productos
congelados se dejen reposar, por lo general en condiciones atmosféricas
normales. Para obtener un control de calidad, la tasa de descongelación
es tan importante como la velocidad de congelación. Al pasar el producto
rápidamente a través del rango de temperatura crítica de 50°F/10°C a
los rendimientos del producto del punto de congelación se obtiene
máxima suavidad miga. Un exceso de humedad relativa provoca una
condensación excesiva en la envoltura, con cierta susceptibilidad a la
manipulación causando daños al producto.
194
II.
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I.
El producto se descongela en alrededor de 1,75 h cuando se coloca en
el aire a 120°F/49°C y 50% HR o menos. Buena circulación de aire sobre
la superficie completa de productos a 200 cfm (pies por minuto) o superior
ayuda a minimizar la condensación y hacer que la descongelación sea
más uniforme.
4.11. Congelación de otros productos de panadería
Las panaderías pequeñas no son por casualidad, las que al conocer el
funcionamiento del mecanismo de conservación de alimentos frio lo
aplican a muchas variedad de pan que producen, para así satisfacer
demandas fluctuantes, los cuales como: pasteles, tartas, productos de
masa de levadura dulces, pan blando y donas, son todos con éxito
congelados. Un resumen de las pruebas y las prácticas comerciales
muestra que estos productos son menos sensibles a la velocidad de
congelación como son el pan y panecillos (pan blanco o francés).
Congelación a 0 a 10°F/-18 a -12°C aparentemente produce resultados
satisfactorios así como los que se obtiene con la congelación a -10 y 20 ° F/ -23 a -30°C. El almacenamiento de panecillo de levadura, donas
y pasteles a -10 y -20 ° F/ -23 a -30°C mantiene frescos satisfactoriamente
durante unas 8 semanas. Rollos de canela solo se pueden mantener
unas 3 semanas al parecer debido a que las uvas pasas absorben la
humedad de la miga. Esponja y tortas de cabello de ángel tienden a ser
mucho más suave con la congelación cuando la temperatura se reduce
a 0°F/-18°C. Pasteles con capas de glaseado se congelan bien, pero la
condensación en la formación de hielo expuesto arruina el brillo al
descongelar; por lo tanto, estas tortas se envuelven antes de
la congelación.
Los pasteles congelados después de la cocción tiene un color de la
corteza insatisfactorio, y la corteza inferior de pasteles de frutas se moja
cuando el pastel se descongela. La congelación de pasteles sin hornear
la fruta es de gran éxito.
El tiempo de congelación tiene poco poca o ningún efecto sobre la
calidad del producto, mientras la temperatura de almacenamiento parece
no tener un efecto sobre producto. Pasteles congelados almacenados
a temperaturas superiores a 0°F/-18°C pueden desarrollar costras
mojadas en el fondo 2 semanas después y tienden rellenos a hervir
durante la cocción, posiblemente debido a la migración de la humedad
a partir de jarabes a base de almidón.
195
II.
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I.
Congelación de los productos horneados o fritos en general es una
operación de alta producción y es llevada a cabo en los túneles de
congelación o congeladores de espiral.
Una de las aplicaciones de más rápido crecimiento de la refrigeración
es la de masa congeladas para las panaderías en las tiendas. Un reducido
número de productos congelados de masa se venden en los
supermercados directamente a los consumidores, pero la mayoría es
destinada ya sea para el servicio de alimentos o para las panaderías de
supermercados. productos de masa danesa y pan dulce congelados al
horno o cruda, dependiendo de la rapidez que se requiere para la venta
después de que se saca del congelador.
Tarta de queso (Cheesecake), pizza, y las galletería, también responden
muy al congelado. Aunque algunos productos son de mejor calidad si
se congela a -10°F/-23°C y otros a -20°F/-29°C, tiendas de variedad
debe comprometer a una sola temperatura el congelador para que todos
los productos se pueden colocar el.
4.12. Panadería congelada de prefermenteados
A diferencia de productos de masa congeladas fermentadas con levadura
en el mercado actual que requieren de pruebas de descongelación,
cocción y congelado. Los productos de masas parcialmente fermentadas
(tiene aproximadamente un 80% de la fermentación completa) antes
de congelación entre -4 °F a -22°F/-20 a -30°C y no necesitan ser
descongelados y fermentarlos antes de hornear. Los productos pre
fermentados elimina la necesidad de expertos, descongelación y
fermentación, sin dejar de ofrecer una calidad óptima para el del usuario
final. Los productos pueden ir directamente del congelador a las bandejas
de hornear y al horno. La temperaturas de cocción de productos son
muy importantes: pan dulce y pasteles daneses requieren 302 a 320°F/150
a 160°C, mientras que croissants requieren 320 a 338°F/160 a 179°C.
El producto se descongela y crece algo durante la primera parte
del horneado.
Ventajas
Alguna de la ventajas de esta práctica, son las siguientes:
a. no es necesaria la cámara de fermentación
b. no necesita descongelar ni fermentar y
c. no hay posibilidad de sobre o sub fermentar el producto.
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II.
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Esto permite que el producto más fresco del horno sea entregado al
cliente en el menor tiempo posible. Algunos panes, panecillos, pan
dulce, bollería, pastelería danesa y se comercializan cada vez más por
este método.
Algunas fabricas de pan usan las mismas cantidades de levadura
normales que para productos fresco o totalmente horneados y
comercializados como productos listos para consumo, otras panaderías
utilizan niveles más altos (alrededor del ≈ 2% en función del peso de
harina), como para congelados pastas. Otros ajustes a la formulación
son una combinación de aditivos para mejorar la retención de la humedad
y el uso de antioxidantes para dar mayor fuerza de la masa. Estos
cambios o modificaciones a al procesamiento parecen ser de gran
importancia cuando se ven resultados en productos terminados.
Masa laminadas añaden fuerza a la estructura del gluten que ayuda a
la retención de gas y altura óptima del producto y fermentado parcial
en moldeado de piezas de masa a temperaturas más bajas de lo normal
(≤ 80°F/27°C) y reduce la debilidad producida por la levadura. Algunas
de las operaciones temperizado/refrigerado de productos a pre
fermentados se pueden manejar a una temperatura interna de 60°F/15°C
antes de la congelación y envasado.
Dependiendo del tipo y la cantidad de producto que se va a hornear, se
recomienda un temperatura de cocción entre 27 a 40°F/13 a 23°C mas
frio (abajo) de la temperatura usada para productos convencionales.
Se utiliza, con una inyección de vapor durante el primer tercio a la mitad
de la cocción. Usando menores temperaturas y vapor, evita que la corteza
de ajuste o se fije demasiado rápido, permitiendo así una expansión
adecuada del producto. Este nuevo método de producción garantiza
productos de alta calidad para restaurantes, servicios de alimentos y
tiendas de panadería. La vida útil del producto se dice que es de 9 meses
a 1 año.
Las principales desventajas son:
- producto congelado se descongela fácilmente durante el
transporte, y
- se necesita más espacio de congelamiento (almacenamiento congelado).
197
II.
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I.
4.13. Masas y pastas retardadas
I.
La congelación es generalmente utilizada si los productos se mantendrán
entre 3 días y 3 semanas. Por periodos de mantenimiento más cortos,
como podría ser necesario disponer de productos recién horneados día
a día, se aplica una temperatura lo suficientemente fría para retardar la
acción de fermentación en la masa. Las temperaturas que retardan la
acción de levadura lo suficiente para permitir manejar con seguridad
las masa desde 3 horas a 3 días es de 32 a 40°F/0 a 4°C.
Las masas a ser retardadas son algunas veces elaboradas hasta en la
forma definitiva que se fermentaran y como quedaran horneadas. Lienzos
de masa fría se pueden almacenar, dándoles forma después de
descongelar.
Este método es especialmente satisfactorio para la masa danesa de
pastelería y otras masas con perfiles laminados en manteca vegetal,
tales como croissants y pastelería de hojaldre. El enfriamiento para
retardar temperaturas mejora la descamación de estos productos.
El retardamiento por refrigeración en masa de panificación exige un 85%
HR para prevenir que el producto se reseque.
el producto se seque. La condensación en el producto no es deseable.
Productos más comúnmente manejados de esta manera son: pastelería
danesa, masa para pan dulce y coffee cake, galletas, torta de capas,
pastel de mezcla de cortezas de, pan y pastas.
Las temperaturas necesarias para retardar son muy similares a las
exigidas para el almacenamiento de de ingredientes y los frigoríficos se
diseñada para amabas funciones: almacenamiento de ingredientes y
retardar la masa.
4.14. Opción de refrigerantes
Los refrigerantes más populares en la industria de la panificación son:
R12, R22, R502 y R717 (amoniaco). El R-12 (Freón 12) es un
clorofluorocarbono (CFC) que ya no puede ser utilizado, y su reemplazo
con más éxito es el R-134a. En general, casi cualquier sistema de R12 puede ser reparado con R-134a, junto con la sustitución del lubricante
adecuado.
El R-22 (Freón 22) es un hidroclorofluorocarbonos (HCFC), por lo que
está destinado a desaparecer. El R-502 es un azeótropo contiene la
CFC R-115, así que no hay nuevos el R-502 se están instalando en
los sistemas.
198
II.
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Hidrofluorocarburo (HFC) sustituye a la I-502 y R-22 y están disponibles,
pero cuestan mucho más. Por lo tanto, la configuración preferida del
sistema pueden ser diferentes que para los refrigerantes tradicionales.
Para enfriadores de agua, R-134a se está haciendo popular.
Para las instalaciones de congelación de gran tamaño (por ejemplo,
congeladores de espiral), domina el amoníaco debido a su baja
temperatura y excelente rendimiento. Algunos productores optan por
criogénicos como el dióxido de carbono (CO2) o nitrógeno (N2), que
muchos creen que ofrece un producto superior de congelados a causa
dela baja temperatura del medio de congelación. Los sistemas híbridos
pueden serutilizados en el que el CO2 y N2 para congelar rápidamente
una costra en superficie del producto, y luego completa el proceso de
congelación con compresores de congelamiento, a un costo de operación
más bajo.
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
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I.
I.
5. ALIMENTOS PREPARADOS, PRECOCIDOS Y LISTOS PARA
CONSUMO
5.1. P l a t o s p r i n c i p a l e s , c o m i d a s c o m p l e t a s p r e p a r a d a s
Los platos principales constituyen la mayor categoría de procesados,
precocinados y alimentos preparados. La mayoría son principalmente
productos congelados, pero muchos también se manejan refrigerados.
La mayoría se pueden preparar calentando en un horno convencional
de convección o el horno de microondas. Muchos contienen salsas y /
o jugos de carne, así que la salsa y / o jugo puede ser una parte integral
de las instalaciones en las que se producen .
Una característica principal de los platos es la gran cantidad de ingredientes
que llevan, varias operaciones unitarias involucradas, una línea montaje
tipo línea de envasado y posterior enfriamiento o congelación en cajas
individuales o cajas con varios platos. Ejemplos de estos productos
incluyen:
- Sopas y guisos
- Platos de carne, pollo, pescado o pasta
- Cenas completas, cada una con un plato principal
(generalmente con la salsa y/o jugo de carne, vegetales y postre
- Almuerzos y desayunos
- Origen étnico: platos principales y cenas, en particular estilos italianos,
mexicanos y asiáticos
- Bajo en calorías o dietas versiones de muchos de los anteriores
- Bocadillos como la pizza, palitos de pescado y productos
de empanizados
199
200
II.
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I.
5.1.1. Características generales de la planta
Las instalaciones de plantas para preparar, procesar, empacar, congelar
y almacenar los productos pueden variar ampliamente. La variedad de
productos es muy diversa y muy difícil cubrir en detalles todas las
operaciones involucradas en tantas formulaciones de productos, química
de alimentos y múltiples detalles de los proceso de alimentos preparados
listos para el consumo.
Una planta de alimentos preparados incluye las siguientes áreas de
procesos o producción: recepción, almacenamiento de materiales de
embalaje y suministros; almacenamiento de ingredientes en ambiente
refrigerados o congelados; deshielado y descongelación; proceso de
almacenamiento refrigerado, mezcla, corte, picado, y ensamblado de
platos, etc.
I.
Las plantas para producción de estos como otros alimentos deben ser
construidas y operadas con cargas mínimas bacteriológicas de
contaminación y de fácil limpieza y saneamiento. Estas prácticas sanitarias
se deben seguir en todas las etapas de la producción. Esto es
especialmente preocupante en las plantas de alimentos preparados en
producto terminado que no recibe un proceso adicional para eliminar
cargas microbiana (en el que los microorganismos dañinos son inactivados
por las altas temperaturas, alta presión, campos eléctricos, etc.) antes
o después del envasado.
Todas las plantas de carnes y aves, como de muchos alimentos preparados
en EEUU operan bajo las regulaciones del USDA. Productos terminados
y materias primas son controlados para evitar la contaminación y las
normas sanitarias se siguen estrictamente.
5.1.2. Preparación, elaboración. Operaciones unitarias
Los primeros pasos en la producción de alimentos preparados incluyen
la preparación,procesamiento y la unidad de fabricación de elementos
para el montaje y llenado dela línea de envasado. Estos generalmente
incluyen la programación de ingredientes;descongelación o descongelar
201
II.
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ingredientes congelados, en su caso, de fabricación salsas y jugos de
carne, cocinar y enfriar el arroz, la pasta, y / o otros almidones; operaciones
de la unidad para la fabricación de hamburguesas de carne y alimentos
étnicos, (como :burritos, tamales, pupusas, pasteles, Riguas, etc.) y otros
antes del envasado.
Estos procesos requieren cámaras de refrigeración, intercambiadores
de placas, congeladores de impacto, intercambiadores con agua fría o
propilenglicol para la preparación
de salsas en los procesadores, agua fría para enfriar el arroz y pasta,
además almidones y féculas; salas de preparación refrigerado para carne
y productos avícolas; refrigeradores en línea o congeladores de carne,
hamburguesas, burritos, etc; fabricación de hielo y más fresco cuartos
fríos para el almacenamiento de productos en proceso y control
de inventario.
Las cámaras frías debe disponerse de tamaños adecuados a volúmenes
a manejar y mantener una temperatura de 31 a 49°F/0.5 a 9°C según
sea necesario para la aplicación específica, con puertas de accionamiento
eléctrico equipado con la reducción de la infiltración dispositivos y tener
evaporadores que sean fáciles de limpiar. Los evaporadores para salas
donde el personal está trabajando deben estar equipados con flujo de
aire suave para reducir al mínimo flujo de aire directo. Cuartos con la
temperatura a 38°F/3°C o menos deben tener evaporadores equipado
bobina para descongelamiento automático. Los controles de temperatura
para esos cuartos fríos deben ser a prueba de manipulaciones.
Se deben aplicar las BPM y controles de seguridad e inocuidad en la
preparación y procesamiento para minimizar la contaminación
bacteriológica y el crecimiento de microorganismos. Esto implica el uso
de materias primas limpias, agua limpia y aire, el manejo sanitario del
producto a lo largo de cadena, control temperatura adecuada y durante
la limpieza realizar desinfección a fondo de todas las superficies de
contacto con el producto. Salsas, aderezos y productos cocidos deben
enfriarse rápidamente para evitar las condiciones favorables para el
crecimiento microbiano.
202
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
5.1.3. Ensamble (montaje), llenado y empacado
I.
Estas actividades incluyen componentes de transporte de las líneas de
envases, la preparación y depósito de pastas para pasteles, platos
exóticos, y pizzas; llenado o colocar los componentes en contenedores,
envases o en paquetes para comercialización, la codificación y etiquetado,
el cierre y la comprobación de los paquetes y luego el transporte de
paquetes a la refrigeración y congelación.
Los artículos bombeables tales como salsas, jugos o caldos, sopas o
cremas, son por lo general bombeados a un depósito o tanque adyacente
a las líneas de envasado.
Artículos que deben conservarse sueltos se ultra congelan de forma
individual (IQF). Por ejemplo, mezclas de verduras, arroz, pasta, y / o
de otros almidones que se han preparado en la planta puede ser
trasladados en tanques portátiles hacia envasado o ensambles. Carnes
pre congeladas temperizadas pueden ser colocadas en racks o carros
especiales y trasladarlo a el siguiente paso de ensamblado.
Un línea típica de ensamblado de platos, puede incluir porcionadores
de líquidos, sólidos, pastas, etc., que bien pueden ser dosificadores
volumétricos o gravimétricos.
El uso de aire acondicionado o crear áreas climatizadas es buena
práctica, sobre todo cuando estas áreas están sujetas a temperatura
ambiente y hay alta humedad que puede afectar la calidad del producto
y aumentar significativamente la exposición potencial bacteriológica.
Además, los trabajadores son más productivos en áreas con
aire acondicionado.
5.1.4. Envase, enfriado (refrigerado), congelado
Las cajas de cartón con los productos se enfrían (refrigeran) o congelan
de diferentes formas dependiendo de los tamaños de paquete y las
formas, la velocidad de producción, los tiempos refrigeración o la
congelación, temperaturas de entrada, configuración de la planta,
disponibilidad de sistemas de refrigeración y los costes laborales relativos
a la producción.
En planta pequeñas y medianas blast freezer estacionario congeladores
o congelador de carritos se utilizan cuando se requiere flexibilidad para
una gran variedad de productos.
203
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
En caso de congeladores en línea, totalmente mecanizada no son
económicamente justificada sin grandes volúmenes. En las plantas más
grandes con altas tasas de producción, mecanizado los congeladores
usados ampliamente son por ejemplo: de placa, manual, de correa, de
espiral, de túnel, etc. Estos congeladores reducen significativamente los
costos de mano de obra y proveen congelamiento en línea.
La industria de alimentos preparados, dentro estos la mayoría de étnicos
exportables, tienen muchos cambios de productos y adiciones de líneas.
Estos cambios de productos o adiciones en la línea son componentes
que pueden cambiar la carga de congelación y / o el tiempo debido a
las temperaturas de entrada, al calor latente de congelación y / o el
tamaño del paquete (en particular la profundidad). Cada producto debe
ser revisado para asegurar que la producción de la línea o productos
diferentes que coincida con la tasa actual de la capacidad de congelación.
Con el tiempo, la experiencia y los avances en tecnología de embalaje,
se puede marcar la tendencia a hacer que las líneas de envasado sean
más eficientes y aumentar a tasas de mayor producción. Estos avances
a menudo se implementan con las de refrigeración o la capacidad de
congelación, que es relativamente constante. Para las plantas nuevas
o ampliadas, dejar espacio y/o reserva de capacidad del congelamiento.
El crecimiento de la línea de envasado y la eficiencia es razonable que
pueda dar incrementos de 25 a 50%. Cada caso debe ser
evaluado individualmente.
Productos de comidas y platos principales empacados y encartonados,
generalmente luego son congelados en producciones en línea; en plantas
medianas y pequeñas, usan encajado manual , esto aplica para tasa
relativamente bajas de producción. Para volúmenes mayores o alta
velocidad de producción, las líneas han de utilizar métodos de encajado
semiautomáticos y automáticos para aumentar la productividad y reducir
los costes laborales. Inspección en este punto es muy necesaria para
asegurar que la congelación ha sido satisfactoria y que las cajas estén
debidamente selladas y no dañadas o deformadas. También es importante
asegurarse de que las cajas no se descongelan durante desconexiones
o paros de transporte de línea.
Entarimado a paletización manual del producto es usual en nuestro
medio sobre todo a nivel mediana y pequeña escala de producción.
La mayoría de entarimado se hace al lado o cerca de instalaciones de
frío, y las tarimas se transportan a las salas de almacenamiento en frío
con una carretilla.
204
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
Algunas operaciones manuales de paletizado se hacen dentro de cámaras
frigoríficas, en particular para líneas de producción no tan aceleradas,
para evitar calentamiento del producto, pero es más costosa por la mano
de obra es más alta para trabajadores en cámaras frigoríficas.
Algunas plantas están equipadas con congelación rápida (blast freezer)
para aumentar
I.
la capacidad de congelación en línea. Estos la utilizan principalmente
para los productos embolsados o pre empacados cuando hay
congeladores en línea sobrecargados y así poder reducir temperaturas
de los productos que no se han congelado completamente en la línea,
y antes de colocarlos en el almacén de congelados. Estos productos
suelen ser estibados en tarimas (pallets) con espacio suficiente para
circulación de aire alrededor a los lados de los cajas para lograr una
rápida caída de temperatura y lograr 0°F/-18°C o menos
5.1.5. Almacenamiento de productos terminados y transporte
I.
Grandes establecimiento de procesamiento de alimentos preparados se
estima que deben de tener suficiente capacidad de almacenamiento en
frio, espacio necesario para almacenar los ingredientes refrigerados y
congelados y por lo menos para 72 horas de producción de productos
terminados. Este volumen de espacio permite el control de inventario
adecuado, una planificación adecuada de los ingredientes para la
producción y control suficiente de los productos terminados para
asegurarse de que el producto este a 0°F/-18°C o más bajo antes del
envío (local o exportación) y que cumple los criterios establecidos para
la calidad del producto y recuento bacteriológico.
5.1.6. Carga refrigerada
Las cargas de refrigeración cubren un amplio rango de temperaturas de
evaporación y diferentes tipos de equipos. Cuando se proporcionan dos
temperaturas de succión, por lo general a -35 a -45 °F/ a -37°C y a 43°C para la congelación y almacenamiento en frío y de 10 a 20°F/-12
a -7°C para las cargas de refrigeración. Cuando así lo disponga, una
205
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
tercera temperatura de succión es por lo general de -20 a -10 °F/ -29
a -23 °C para salas de almacenamiento de productos congelados a baja
temperatura y otras a temperatura media. La tercera temperatura de
succión es ventajosa con relativamente grandes cargas de
almacenamiento de productos congelados para reducir los costos
de energía.
5.1.7. 1.7 Sistemas de refrigeración
I.
El refrigerante mayormente utilizado en EEUU para los sistemas de
refrigeración en plantas de alimentos preparados es el amoniaco (R700).
Los sistemas de dos etapas de compresión son dominantes, ya que las
relaciones de compresión son elevadas cuando se trata de la congelación
y el ahorro de energía. Los condensadores son ampliamente utilizados
para la condensación del refrigerante. Los evaporadores están diseñados
para todo tipo operación, en función del equipo o aplicación. Los
evaporadores de expansión directa no se utilizan ampliamente. Los
nuevos diseños de plantas limitan la exposición de empleados a grandes
cantidades de amoníaco, esto se puede complementarse ubicando
evaporadores, como enfriadores propilenglicol, enfriadores de agua y
fabricas de hielo, cerca de la salas de máquinas y lejos de los empleados
de producción.
5.2. Hortalizas
Las práctica usual y lógica para verduras u hortalizas congeladas es
que requieren una preparación mínima. La mayoría de las verduras a
ser congeladas se reciben directamente de la cosecha. Algunas se enfría
y se almacena para aliviar la producción, y otros son procesados
directamente. Se limpian, se lavan, y la clasificación; cortar, recortar, o
picada (si es necesario), y luego se blanquea, se enfría, e inspeccionados
antes de la congelación. En este punto, algunos vegetales son empacado
en cajas de cartón antes de la congelación, mientras que otros se
congelan y a continuación, se introducen en los paquetes, bolsas,
estuches, o silos.
Los ejemplos incluyen el brócoli y espárragos, hojas de espinaca,
habichuelas verdes, okra, coliflor, y volumétricamente algunos máquina
de relleno de verduras como los guisantes, maíz de elote desgranado
y judías verdes. Estos productos suelen ser congelados en congeladores
de placa, congeladores automático de placas, túneles de ráfaga de frio,
entre otros.
206
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
Los productos que se congelan antes de su envasado se incluyen la
categoría de los congelados rápido individualmente (IQF).
Estos son productos que deben ser manejados estrictamente como IQF,
tales como los guisantes, maíz cortadas, habichuelas verdes, las
zanahorias en cubitos, y habas, no así como los productos que son más
difíciles manejar como IQF: el brócoli y la coliflor, las zanahorias en
rodajas o la calabaza y la cebolla picada.
Los productos fácilmente manejables por IQF, usualmente se hace en
equipos como: congeladores banda recta, congeladores de lecho
fluidizado, o congeladores fluidizado de banda. Productos difíciles de
congelar por IQF por lo general se procesan en congeladores de lecho
fluidizado y congeladores cinturón fluidizado.
Los congeladores crio mecánico a veces suelen utilizarse con productos
pegajosos. Un hidro enfriamiento de 45-60°F/7 a 15°C antes de que
estos productos se congelen reduce requisitos de carga de energía y
igualmente si el producto puede ser adecuadamente drenado antes de
la congelación. Verduras en rodajas grandes superficies y planas son
particularmente difíciles de drenar.
Productos congelados por IQF u otros sistema de congelación debe de
ser empacada de inmediato apropiadamente, en bolsas y cajas. Después
de envasarse y empacarse los productos se deben almacenar de
inmediato en el almacén con temperatura adecuada (0°F/-18°C). Los
productos se maneja con rapidez para reducir al mínimo el calentamiento
y aglomeración (formar bloques).
Elotes se preparan igual que otras hortalizas, pero debido a su volumen
y para mantener la calidad, por lo general es enfriado con agua fría
(refrigerada). Después del enfriamiento, o bien es envasado en bolsas
de polietileno y congelados, luego se empacan en cajas para
uso institucional.
Casi todas las producciones para restaurantes y servicio de alimentos
son en IQF. La manipulación de productos congelados debe ser cuidadosa
y el producto no debe ser enfriado por debajo de 5°F/ -15°C antes de
salir del congelador, ya que puede estar frágil y fracturarse, lo que resulta
en algunos degradación del producto afectando la calidad.
207
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
Los productos que se congelan antes de su envasado se incluyen la
categoría de los congelados rápido individualmente (IQF).
Estos son productos que deben ser manejados estrictamente como IQF,
tales como los guisantes, maíz cortadas, habichuelas verdes, las
zanahorias en cubitos, y habas, no así como los productos que son más
difíciles manejar como IQF: el brócoli y la coliflor, las zanahorias en
rodajas o la calabaza y la cebolla picada.
Los productos fácilmente manejables por IQF, usualmente se hace en
equipos como: congeladores banda recta, congeladores de lecho
fluidizado, o congeladores fluidizado de banda. Productos difíciles de
congelar por IQF por lo general se procesan en congeladores de lecho
fluidizado y congeladores cinturón fluidizado.
Los congeladores crio mecánico a veces suelen utilizarse con productos
pegajosos. Un hidro enfriamiento de 45-60°F/7 a 15°C antes de que
estos productos se congelen reduce requisitos de carga de energía y
igualmente si el producto puede ser adecuadamente drenado antes de
la congelación. Verduras en rodajas grandes superficies y planas son
particularmente difíciles de drenar.
Productos congelados por IQF u otros sistema de congelación debe de
ser empacada de inmediato apropiadamente, en bolsas y cajas. Después
de envasarse y empacarse los productos se deben almacenar de
inmediato en el almacén con temperatura adecuada (0°F/-18°C). Los
productos se maneja con rapidez para reducir al mínimo el calentamiento
y aglomeración (formar bloques).
Elotes se preparan igual que otras hortalizas, pero debido a su volumen
y para mantener la calidad, por lo general es enfriado con agua fría
(refrigerada). Después del enfriamiento, o bien es envasado en bolsas
de polietileno y congelados, luego se empacan en cajas para
uso institucional.
Casi todas las producciones para restaurantes y servicio de alimentos
son en IQF. La manipulación de productos congelados debe ser cuidadosa
y el producto no debe ser enfriado por debajo de 5°F/ -15°C antes de
salir del congelador, ya que puede estar frágil y fracturarse, lo que resulta
en algunos degradación del producto afectando la calidad.
208
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
5.2.1. Producción internacional
En los EE.UU. la producción de algunos vegetales congelados,
principalmente aquellos que necesitan o demandan mucha mano de
obra para cosecha y procesamiento y que en Norteamérica tiene cortas
estaciones de cosecha, gran parte se traslada a México y Centro América
y Suramérica, esto junto a una mayor demanda creciente de estos
productos y otros alimentos preparados para los mercados minoristas
y de servicio de alimentos.
Entre los productos con alta demanda de mano de obra están: brócoli,
coliflor, coles de Bruselas, okra y las fresas. Estos productos son
envasados para la distribución al por menor en EEUU, o envasado en
recipientes a granel para su posterior procesamiento en otra parte como
elementos individuales o como parte de los alimentos preparados.
Equipo de congelación para estos productos es principalmente de
accionamiento manual, ya que la automatización no puede ser
económicamente justificado (a excepción de algunos tipos de congeladores
de banda ).
I.
Productos de ciclo corto son: los guisantes, habas, judías verdes y maíz
dulce (amarillo).
El incentivo para la producción de estos productos fuera de Estados
Unidos es el ahorro en el inventario, los costos de almacenamiento en
frío y capacidad de determinar la oferta anual de forma más precisa. Si
todas las necesidades estimadas de una año se basan en una estación
de procesamiento de corto, se debe almacenar en grandes depósitos
congelados a costo de una considerable inversión. Por otro lado, si
algunas de las necesidades estimadas se produce aproximadamente
seis meses después, en otro lugar, las necesidades de almacenamiento
se pueden reducir considerablemente y los requisitos se puede estimar
con mayor precisión.
5.3. Frutas
Las frutas congeladas son alimentos procesado que se descongelan
antes de servir, excepto para especialidades como pasteles de frutas
en los que se cocinan. La mayoría de las frutas para ser congelados
209
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
se reciben directamente de la cosecha. Algunas se enfría y se almacena
para igualar la producción y otros son procesados inmediatamente. Las
frutas normalmente se limpian, se lavan y la clasifican, luego hay que
cortar, recortar, o en rodajas (si es necesario) y luego son inspeccionadas
antes de la congelación. En este punto, algunas frutas son envasados
con azúcar o jarabe de antes de la congelación, mientras que otros se
congelan y después se introduce en bolsa polietileno, en cajas y envases
a granel.
Como es normal que pueda no existir un paso posterior en el que se
cocine el producto y se baje la carga bacteriana o de microorganismos
incluyendo patógenos, por lo tanto, es imperativo que tomen las estrictas
prácticas sanitarias y las normas de inocuidad necesarias para reducir
al mínimo la presencia de organismos patógenos.
La acidez de la mayoría de las frutas es un elemento de disuasión
bacteriológica, pero no es una garantía de seguridad bacteriológica.
Productos encajados antes de la congelación son generalmente las
fresas en rodajas mezclada con azúcar en una proporción de 4 a 1,
también fresas enteras y bayas de frutas variadas,, también las bolas
de melón en un jarabe de azúcar.
Estos productos suelen ser congelados en congeladores de placas
manual o automática, túneles de ráfaga estáticos y congeladores carro.
Estos tipos de productos están quitando cuota de mercado a otras formas,
como el de fruta fresca.
Los productos que se congelan antes de su envasado son por lo general
en categorías de IQF. Estos incluyen frutas enteras, tales como las
fresas, las cerezas y las uvas, y piezas (rodajas, dados, mitades, bolas
o pelotas) de frutas como manzanas, melocotones, pinas, melones y
cítricos.
Platos, comidas y pasteles de fruta son generalmente congelados en
congeladores de placas automático o congeladores de banda espiral.
210
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicación a Productos Derivados
I.
5.4. Otros alimentos preparados (étnicos)
La mayoría de alimentos preparados convencionales e igualmente étnicos
no se producen con el objetivo de conservarlos a largos plazos (no
mayores a un año). Los inventarios son supervisados de cerca, producción
y las ventas están estrechamente vinculados a minimizar inventarios.
La rentabilidad se reduce al tener los productos terminados en almacén
y en la cadena de distribución.
Una excepción pueden es algunas verduras y frutas que pueden ser
procesados y congelados sólo durante la temporada de cosecha, como
es el caso de étnicos de exportación como frutas (jocote de corona,
nance, jocote de invierno, shufles, flor de izote, loroco o pito, entre otros).
Incluso en este caso, las medidas generalmente se toman para maximizar
el almacenamiento durante el proceso de los productos a granel y que
los paquetes se exija mediante órdenes venta o proyecciones.
Para el manejo técnico del proceso de congelamiento, condiciones y
temperaturas, se hacen recomendaciones en tecnología aplicada a
productos vegetales y frutas.
Se debe considera que alimentos étnicos procesados, como: tamales,
pupusas, riguas, empanadas, tortillas, plátanos fritos, etc. Sean
procesados acorde a normativas de inocuidad que garanticen la sanidad
del producto, además que se manejen dentro de los parámetros
recomendados congelarse preferiblemente cuando estos alcanzan una
temperatura de 100°F/38°C, manejar temperaturas de congelamiento
ya sea en congeladores de impacto o ráfaga dinámico o estático a <
0°F / -18°C. Algunos de los componentes e ingredientes de alimentos
preparados, sin embargo, debe soportar el almacenamiento congelado
a largo plazo si sólo se producen anualmente o con poca
frecuencia. Estos productos requieren un estrecho seguimiento para
garantizar que la calidad sigue respondiendo a las normas cuando sean
utilizados o consumidos.
Independientemente de la duración del almacenamiento, es importante
que los ingredientes, componentes y productos terminados se almacenan
a 0 °F/-18°C o menos con fluctuaciones mínima.de temperatura.
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y
Congelamiento Aplicada
Aplicaciónes Industriales
I.
I.
6. FABRICACION DE HIELO
6.1. Fabricas de hielo
I.
La mayor parte de la producción de hielo comercial se con maquinas de
hielo que producen tres tipos: escamas, tubulares y placa, que varían
según el tipo y el tamaño requerido para una
aplicación en particular. Entre las muchas aplicaciones para los productos
manufacturados
hielo:
- Procesamiento: pescado, carne, aves de corral, productos lácteos,
productos de panadería e hidroenfriamiento
- Almacenamiento y transporte: pescado, carne, aves de corral y productos
lácteos
- Fabricación: productos químicos y farmacéuticos
- Otros: el hielo de los consumidores al por menor, curado de concreto y
almacenamiento térmico
6.1.1. Hielo en escamas, se produce mediante la aplicación de agua en el
interior o exterior de un tambor refrigerado o en parte exterior de un disco
refrigerado. El tambor vertical u horizontal y puede ser fija o estacionario.
El disco está en posición vertical y gira sobre un eje horizontal.
Unos dispositivos eliminan la fractura de la capa delgada de hielo producido
en la superficie de congelación de la fábrica de hielo, al romperlo permite
al cubo de hielo caiga , que generalmente se encuentra por debajo de la
fábrica de hielo.
El espesor del hielo producido por las máquinas de hielo en escamas se
puede variar ajustando la velocidad giratoria de la maquina, que varía en
temperatura del evaporador, o de regulación del flujo de agua sobre la
superficie de congelación. hielo en escamas se produce de forma continua,
211
212
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicaciónes Industriales
I.
a diferencia de la placa tubular y hielo, que se producen en un ciclo
intermitente o el funcionamiento de la producción.
6.1.2. Hielo tubular (tubito) se produce por la congelación de una película de
I.
I.
agua que cae en el exterior de un tubo en el que internamente hay
evaporación de refrigerante en el interior o el interior de tubos rodeado
por evaporación de refrigerante en el exterior.
Hielo en placas, son los que se elaboran en una superficie plana y
vertical. El agua se aplica sobre las placas de congelación y fluye por
gravedad sobre la congelación de las placas durante el ciclo de
congelación. Líquido refrigerante a una temperatura entre -5 y 20°F/-20
a -7° C está contenida en circuito dentro de la placa.
6.2. Almacenamiento térmico y Almacenaje de hielo
6.2.1. Almacenamiento térmico
I.
El interés en la conservación de la energía se ha renovado en el uso del
hielo para proporcionar almacenamiento térmico para el aire acondicionado
o aplicaciones de proceso. El hielo se produce y almacena más fuera
de horas punta y tarifas bajas de fin de semana. Durante el día, el hielo
almacenado proporciona refrigeración para el sistema de agua helada
y otros servicios.
6.2.2. Almacenaje de hielo
El uso de el hielo no es generalmente a un ritmo constante, pero sobre
una base de proceso por lotes. Los lotes varían mucho, con base en las
necesidades del usuario. El hielo debe ser almacenados y recuperados
de almacenamiento bajo demanda. Fabricantes de hielo puede producir
hielo 24 horas al día. Fabricación de hielo durante horas baja demanda
energética o fines de semana, así como durante los turnos de trabajo,
puede conducir a considerables ahorro en el total de fabricación de hielo
y los requisitos del sistema de refrigeración. Además, mediante el uso
de energía eléctrica durante fuera de horas punta horas, los picos de
carga en el sistema de energía se reducen durante el día.
El almacenamiento prolongado requiere de un frigorífico hermético con
buen aislamiento. Algunos diseños han de establecer falsas paredes y
suelo, para producir un efecto envolvente que permite que el aire frío
circule por completo alrededor de la masa de hielo en el almacenamiento.
Si el hielo húmedo se coloca en un contenedor refrigerados a una
temperatura inferior a 32 ° F, que se congela en conjunto y puede ser
difícil de quitar o separar.
213
II.
TECNOLOGÍA APLICADA
Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada
Aplicaciónes Industriales
I.
6.3. Sistemas de entrega
I.
La ubicación de la fábrica de hielo rara vez es la ubicación de la venta
o uso del hielo. Por lo general es necesario transportar el hielo, y debe
de realizarse en el vehículo o medio adecuado o diseñado para eso. La
mayoría de las aplicaciones de transporte utilizar tornillos, cinturones o
sistemas neumáticos.
6.4. Hielo comercial
El hielo comercial se utiliza principalmente para el consumo humano.
Es también llamado envasados o el hielo del consumidores y se utiliza
para enfriar las bebidas y para otras aplicaciones en restaurantes, hoteles
e instituciones similares. Esto requiere el uso de envases en la planta
de hielo para el almacenamiento y la eventual distribución. En forma de
bolsas, el hielo comercial es también disponibles para la venta en las
tiendas de comestibles . Cuando el hielo se va a utilizar en las bebidas,
hielo producido por los fabricantes de hielo de la placa o tubo es preferido
debido a su aspecto claro o cristalino y el hecho de que se puede hacer
con mayor espesor.
Los paquetes o bolsas de hielo deben de ser almacenados en frigoríficos
o cuarto frio antes de la distribución. El área de almacenamiento de hielo
debe cumplir con los requerimientos de la producción diaria de la planta
y la distribución. En general, una instalación de almacenamiento de
bolsas de hielo puede almacenar la producción de 3 a 7 días.
Aunque el hielo no se derrite a una temperatura de almacenamiento por
debajo de 32 °F/0 °C, es importante que el almacenamiento se mantenga
a una temperatura entre 10 y 25°F/ -12 y -4°C. La temperatura más baja
sub enfría el hielo y evita la fusión durante la distribución. Dependiendo
del tipo y la calidad del hielo, el hielo en bolsas pueden contener un poco
de agua (0-5%). Por esta razón, se prevé que en el sistema de cámara
frigorífica de almacenamiento para la carga de productos hay que volver
a congelar el agua.
Conservación de alimentos por frío
Refrigeración / Congelamiento.
Eduardo Umaña Cerros, Ing.
DISTRIBUCIÓN DE
PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y
CONGELADOS.
III.
Distribución de Productos refrigerados
1.
I.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
y Congelados.
1. Transporte terrestre:
I.
Contenedores, Ferrocarril, Camiones y rastras
El transporte de materias podría ser tan simple como la venta de verduras
frescas desde un camión un carro. Sin embargo, el tiempo de recorrido,
la temperatura ambiente y el riesgo de averías a menudo hacen del
transporte con temperatura controlada necesario. Porque algunos
productos son sensibles a la humedad relativa y a la composición química
de su atmósfera circundante, estas condiciones también necesitan ser
controladas. Muchas materias viajan hoy a los mercados distantes de
diversas modalidades (es decir, por una combinación de carretera, océano,
aire y ferrocarril).
1.1. 1.1 Vehículos
I.
Los vehículos usados para el transporte de temperatura controlada son
similares en la construcción y el aspecto exterior a ésos en servicio de
carga general, pero tienen tres diferencias fundamentales:
- Aislamiento que se hace con espuma generalmente en lugar,
- Provisiones acondicionadas para la circulación de aire condicionada
a través y alrededor del contendor de carga, y
- Maquinaria para refrigerar y/o calentar.
1.1.1. Breve descripción de los tipos principales
Los contenedores de carga son generalmente de 2.4 m de ancho, 2.4
a 2.9 m de alto y 6.1 o 12.2 m de largo. Han sido provistos de puertas
envisagradas en un extremo para la carga de productos y acceso al
interior. La maquinaria abarca el extremo opuesto, así que debe también
proporcionar rigidez y el aislamiento estructurales. Los contendores han
estandardizado las estructuras del contendor por las esquinas para
asegurarlas a los buques, vagones o coches ferroviarios y a los vehículos
de la carretera. Los estándares también gobiernan sus dimensiones
exteriores.
215
216
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte Terrestre
FIGURA DE CONTENEDOR REFRIGERADO PARA CAMIONES.
Cargas en contenedores se acomodan generalmente en cajas de cartón
o plástico, adecuadas al tamaño de tarimas designadas y se estiban en
niveles hasta los autorizados o estandarizados acorde a la altura. Dichas
cajas debe de ser ligadas o amarradas en forma de bloque, conservando
las separaciones adecuadas para la circulación conveniente del aire frío.
Los coches ferroviarios refrigerados son furgones aislados, generalmente
15 a 20 m de largo, pueden tener un compartimiento de la maquinaria
en un extremo.
Figura de vagón refrigerado de tren.
217
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte Terrestre
I.
I.
Los acoplados se extienden de tamaño a partir de 2.4 m a 2.6 m de
ancho, a 3.7 a 4.1m de alto y 7.3 a 16.8 m de largo. Sus puertas se
abisagran generalmente, pero pudieron haber aislado puertas corredizas
si son utilizadas para el servicio de entrega de multi parada. Varios
compartimientos interiores para diversas temperaturas pueden ser
acondicionados. Para la carne colgada sin cortar, se utilizan carriles al
techo. Los acoplados especialmente diseñados que montan en los coches
planos ferroviarios son absolutamente comunes. Otro diseño se puede
montar directamente en los vagones ferroviarios especialmente
configurados y tirar por una locomotora.
1.2. 1.2 Equipamiento
1.2.1. 1.2.1 Refrigeración y calefacción mecánica
Los contenedores refrigerados para carga tienen típicamente un equipo
unitario que abarca la pared delantera entera del envase. La profundidad
de la unidad de refrigeración es aproximadamente 400 milímetros y
proporciona la estructura y el aislamiento a la pared del frente del envase.
El equipo tiene un sistema de refrigeración de compresión de vapor y
utiliza una fuente externa de electricidad para los motores: del compresor
y del ventilador (evaporador), los calentadores de resistencia y los
controles de funcionamiento. Utiliza generalmente la entrega de aire
inferior. La unidad puede tener un motor-generador diesel desmontable
fijado (con el depósito de gasolina integral) lo acompaña mientras que
viaja por tierra.
218
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte Terrestre
FIGURAS DE SECCIONES VEHÍCULOS MOSTRANDO CIRCULACIÓN DE AIRE.
Los coches del carril refrigerados están equipados con un sistema de
motor a diesel, motor eléctrico trifásico de corriente alterna, una unidad
condensadora y los controles de funcionamiento equipos refrigerantes
y eléctricos están situados generalmente en un compartimiento de la
maquinaria en un extremo del coche. Un evaporador de ventilador y
el ventilador por separado montados, está típicamente adyacente al
compartimiento al interior de la maquinaria del espacio aislado. Los
calentadores eléctricos situados en o debajo del evaporador se utilizan
para la calefacción y des congelamiento o deshielo. Este equipo utiliza
generalmente entrega de aire superior o la parte alta de la cámara. Los
depósitos de combustible están situados generalmente debajo del coche.
Coches más nuevos de ferrocarril pueden utilizar equipo unitario extremomontado similar a los contenedores acoplados para camiones. Los
acoplados tienen típicamente equipo unitario que consiste en un motor
diesel con el alternador de batería, compresor, radiador condensador y
motor con el ventilador, evaporador con el ventilador y los controles
refrigerantes y eléctricos.
III.
Transporte marino
2.
Los sistemas de refrigeración marino se utilizan a bordo de buques en
alta mar y en las instalaciones costa afuera e incluyen generalmente la
refrigeración del asimiento de carga, servicios domésticos de refrigeración
y contenedores refrigerados.
I.
I.
La planta de la maquinaria debe estar cerca de la planta de alimentación
principal para proporcionar conexiones cortas de tuberías y de energía,
así como para facilitar la supervisión del personal de operaciones.
Toda la maquinaria debe tener fundaciones robustas y toda la maquinaria
de los componentes se debe asegurar contra la vibración de ellos mismos
u otros. La maquinaria de alta velocidad se debe montar delante y
a popa.
El equipo de refrigeración no debe, en general, ser mantenido en el
mismo espacio incluido con los motores de combustión interna, porque
pueden ocurrir daños al motor combustión en el caso de un escape
refrigerante. La localización del equipo de refrigeración cerca del espacio
de motor principal mejora la economía del espacio y proporciona
generalmente conexión fácil a la energía y al refrigerante.
2.1. Diseño del sistema de refrigeración
2.1.1. Consideraciones a tomar cuenta en el diseño de equipos:
a. El dueño del barco y el ingeniero de diseño deben estar enterados
del valor de un asimiento completamente cargado de pescado. El dinero
ahorrado seleccionando y usando un equipo inferior al nivel normal
puede ser un riesgo innecesario y costoso.
b. El barco puede estar a varios cientos kilómetros de un técnico cualificado
de servicio y tener recursos muy limitados a bordo para la reparación
de emergencia. En el acontecimiento de un fallo del sistema, el diseño
inicial eficaz puede mantener temperaturas por más largos períodos y
así preservar el producto.
c. Los sistemas de refrigeración marinos se sujetan a las condiciones
severas, incluyendo altas temperaturas del ambiente para el motor, a
las temperaturas ambiente bajas, a la electrólisis, a la corrosión, a los
impactos y a las vibraciones. En algunos casos, estas condiciones son
compuestas por poco o nada de mantenimiento de los equipos, o en
peor de los casos por mal e inadecuado mantenimiento.
219
220
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte Maritimo
I.
d. El sistema se debe mostrar bien claramente y diseñarlo para permitir
que nuevos operadores se adapten al sistema rápidamente.
e. Toda la seguridad y controles de funcionamiento deben ser utilizados.
En el acontecimiento de que falte algún componente, un repuesto debe
estar disponible, o construido (incluido) idealmente en el sistema. En los
barcos con los sistemas de producción con congelación es recomendable
proporcionar suficiente temperatura para permitir al barco alcanzar el
puerto con el producto ya congelado y preservado en un estado congelado,
incluso si hay una falla en la planta de congelación.
f. Sobre la terminación, el buque debe proporcionar todos los planos del
cableado y de la red refrigerante, el manual del operador y una fuente
de piezas de repuesto.
2.1.2. Consideraciones en planeamiento inicial
I.
- Para qué industrias pesqueras se está equipando el buque y en qué
área del mundo funcionará.
- En qué industrias pesqueras futuras se puede requerir el barco para
trabajar. (a este punto, tales consideraciones agregarán probablemente
poco o nada del coste al sistema.) Las alteraciones necesarias pueden
ser tan pequeñas como aumentando el espaciamiento en los estantes
que congelan.
2.2. Refrigeración con hielo
El hielo se utiliza comúnmente para preservar pescado en general,
camarón y la mayoría de especies comerciales de pesca. Tablas de
compartimiento son instalados para dividir el asimiento según lo deseado.
El hielo se almacena generalmente en compartimientos alternos de modo
que sea práctico para embalar alrededor de los pescados pues el pescado
se carga en el compartimiento adyacente. El hielo machacado varía de
tamaño hasta en terrones o trozos de 120 milímetros. Mientras que los
pescados se guardan con hielo machacado, cada pluma es dividida
generalmente horizontalmente insertando a tableros de modo que los
pescados inferiores no sean machacados. Las secciones divididas en
compartimientos no deben tener más de 760 milímetros de alto, par así
evitar machacamiento indeseable y la contusión en pescados.
221
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte Maritimo .
I.
FIGURA DE DISPOSICIÓN TÍPICA DE REFRIGERACIÓN CON CAMA
DE HIELO.
2.3. Refrigeración con agua de mar
El agua de mar refrigerada se utiliza comúnmente en vez del hielo para
mantener pescados en condiciones satisfactorias. El agua de mar se
bombea continuamente alrededor de las bobinas de radiadores que
enfrían el agua la cual es colocada en un tanque aislado en el que luego
son colocados los pescados. Los requisitos de la capacidad varían
extensamente y son determinados sobre todo por cómo el agua necesita
rápidamente ser enfriada antes de colectar los pescados.
FIGURA DE INSTALACIÓN TÍPICA DE CONGELADOR DE PLACAS
BAJO EL PISO.
222
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte Maritimo
I.
2.4. Proceso de congelación y conservación en cámara frigorífica
Los barcos de agua distante se equipan generalmente para congelar y
manejar la pesca en el mar porque permanecen en alta mar por semanas
o meses, almacenando con hielo o agua de mar refrigerada sería
irrealizable. Aunque muchos diversos barcos utilizan sistemas de
congelación, los que generales se pueden clasificar como para pescados
grandes enteros que se congelan, tales como atún y halibut; también
los que congelan productos pesqueros procesados y semi procesados,
tales como bloques de pescados o en porciones a granel.
El método de congelar es determinado por las características físicas y
bioquímicas de los pescados y del producto final deseado. Para la mayor
parte, los pescados grandes tales como atún para conservas,
eventualmente se manejan en tinas de salmuera congelándose en donde
hay ahorro de espacio y facilita el manejo del producto. El bacalao, los
abadejos, las merluzas, los pollack y las especies similares, que son
más delicadas que el atún, se congelan generalmente rápidamente en
congeladores verticales u horizontales de la placa o en congeladores
de aire forzado. Otros productos, tales como cangrejo, se congelan
adentro tanques de la salmuera.
FIGURA DE CÉLULA DE CONGELAMIENTO MARINO.
III.
3.
Transporte aéreo
El servicio del flete aéreo es proporcionado por todas las líneas aéreas
de transporte de pasajeros y de carga. Las últimas compañías también
tienen aviones de toda carga. El avión de cuerpo ancho tiene una mezcla
de pasajeros y carga en la cubierta principal, aumentando la capacidad
de carga. Todas las líneas mantienen vuelos regularmente programados
para que se puedan planear adecuadamente los fletes. Los vuelos
especiales tipo charter, se encuentran también disponibles en ciertas
terminales y aeropuertos situados cerca de las áreas de producción.
Para hacer usos del transporte aéreo antes se debe contactar con las
líneas aéreas que sirven el lugar para obtener los detalles específicos
para manejar envíos de productos perecederos o que necesiten
condiciones refrigeradas o congeladas para el manejo de la carga.
FIGURA DE COMBINACIÓN FLEXIBLE PASAJEROS Y CARGA AÉREA.
223
224
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte aéreo
I.
3.1. Flete aéreo de perecederos
Algunos aviones tienen control de la temperatura del compartimiento de
carga con las opciones que se extienden de apenas por encima de cero
grados a la temperatura ambiente normal. La mayoría de los
compartimientos tienen un solo control de temperatura. Utilizan los
cambiadores de calor para ayudar a mantener las temperaturas más
bajas en las altas altitudes (frías). Este modo de la refrigeración no está
disponible en bajas altitudes o en tierra, donde las temperaturas pueden
exceder la temperatura del compartimiento perceptiblemente. Las técnicas
de la refrigeración para aviones se confían sobre todo en el preenfriado,
envases aislados, envases cargados con hielo seco, los que se manejan
con aprisa y con exposición de muy corto plazo a condiciones adversas.
Los aeropuertos que intentan ampliar operaciones de carga están
agregando almacenes refrigerados internacionalmente. La disponibilidad
de almacenes refrigerados es generalmente el resultado de demandas
y de competencias específicas del mercado.
Las frutas, vegetales, las flores, pollos, huevos, carnes, mariscos, los
productos lácteos, animales vivos, sangre, órganos del cuerpo y medicinas
biológicas son transportados por el aire. Los artículos así que enviado
son generalmente tan perecederos que modos más lentos de transporte
dan lugar al deterioro excesivo en el tránsito, haciendo el transporte
aéreo como único medio posible de entrega.
Cierta estación temprana de frutas y vegetales especiales se pueden
transportar por aire a demandas distantes debido a los altos precios
de me rcado.
Algunos artículos, como flores y papayas cortadas, llegan los mercados
distantes en una condición mejor al transportarlos por aire que de otra
manera, así se justifica el coste adicional del transporte. Por ejemplo las
flores se envían sobre una base regular de Hawaii al continente Estados
Unidos; y de California y Florida a otras ciudades del centro, otees y
norte del país. El manejo por aire de fresas ha aumentado enormemente,
incluyendo envíos directos a destinos globales.
Las Papayas son enviadas desde Hawai casi exclusivamente por aire.
Cuando mantecados o sorbetes son manejados cuidadosamente, se
han enviado con éxito a mercados de ultramar desde los Estados Unidos;
sin embargo, algunos envíos fracasados han ocurrido porque los
inspectores de aduanas han abierto envases para inspección y/o han
tomado demasiado tiempo para hacerlo. La baja de barreras comerciales
ha reducido este riesgo.
225
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte aéreo
I.
3.2. Frutas y vegetales
I.
Todas las frutas frescas, vegetales y flores cortadas siguen estando
vivos y responden a su ambiente y tienen limitaciones definidas en las
condiciones que pueden tolerar. Siguen siendo vivas con la respiración,
que transforman sus reservas en energía, bióxido de carbono y agua,
con ayuda del oxígeno atmosférico. La respiración, junto con el
acompañamiento de cambios químicos, da lugar a cambios de la calidad
y a la muerte eventual de la materia. Estos cambios internos asociados
a vida no se pueden parar sino solo retardarlos si se quiere conservar
una alta calidad por un período prolongado.
3.3. Productos marinos
I.
Los mariscos y pescados también se benefician de la velocidad del flete
aéreo. La abundancia de pescados frescos en los restaurantes y de
mercados a través de los Estados Unidos es el resultado de envíos
por aire.
3.4. Animales
I.
El diseño de compartimientos de carga del avión para animales se basa
en Society of Automotive Engineers (SAE) Standard AIR 1600 y del
código de las regulaciones federales (CFR), título 9 de ESTADOS
UNIDOS. Las regulaciones de temperatura y ventilación para el transporte
de pájaros y animales de todos los tamaños se incluyen en estos
documentos. IATA adopta regulaciones similares las cuales tiene
características propias a cada país de adopción y/o aplicación.
3.5. Contenedores para embarque aéreo
Las frutas y los vegetales se envían generalmente en los mismos envases
usados para el transporte superficial: cajas de madera, cajones de chapa
de varios tipos, o cajas de panel de fibras de madera. La mayoría de
los envases para flores se construyen de materiales naturales o cajas
de cartón acanalado o de panel de fibras de madera. Piezas de madera
se utilizan para apoyar, generalmente como divisores o apoyos de
esquinas dentro de la caja de la carga. Ciertas flores, tales como gardenias
226
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte aéreo
I.
y orquídeas, se pueden empaquetar en cajas o bandejas envueltas de
celofán individuales y colocar en un envase principal. Cualquier abrigo
firmemente sellado de película se debe perforar por lo menos un agujero
pequeño para permitir el ingreso de aire al envase durante acenso a
altas altitudes.
Se usan contendores construidos en pallets o tarimas y formados para
hacer el uso del máximo volumen interior del aeroplano. Los contenedores
de las líneas aéreas en uso se describen actualmente en el Manual
Técnico de Dispositivos de Carga de la Asociación Internacional del
Transporte Aéreo (IATA). Los envases o contenedores para el avión no
se forman para hacer un uso máximo del volumen interior del aeroplano.
Una razón de esto es que los paquetes individuales que llenan en los
envases son generalmente rectangulares de todos los lados. Otra razón
es permitir un transporte ínter modal más fácil. Debido al tamaño de las
puertas de carga del avión y de las secciones transversales irregulares
del avión comparadas a las superficies de vehículos y buques, acomodar
el contenedor puede ser complicado y comprometido.
3.6. Carga del contenedor aéreo
La carga de contenedores es un sistema de transporte de mercancías
en envases sellados, reutilizables de cargas demasiado grandes para
manejo manual y sin ruedas permanentes. Las ventajas de este sistema
incluyen:
- menor daño a la carga
- menor opción de hurto
- costes de empaquetado más bajos
- manejo reducido
- bajan tarifas del envío.
Actualmente, estos envases se pueden cargar en la terminal aérea de
carga o cargar en las instalaciones del expedidor y transportar por carro
acoplado o ferrocarril, o ambos, al aeropuerto.
La condición crítica para el diseño del sistema de aislamiento y de
refrigeración (tipo enchufable, desmontable o instalado permanentemente)
para los envases de carga es el tiempo que el contenedor esté en el
muelle o puerto de envío a la espera bajo el sol caliente. Para esta
condición, se asume una temperatura ambiente de 38°C bulbo seco.
227
III.
DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS
REFRIGERADOS Y CONGELADOS
Transporte aéreo
La temperatura exterior media de un envase sin pintar en el metal está
sobre 45°C.
Bajo estas condiciones, los 2.4 por 2.4 por el envase de 3.0 m con 13
milímetros de aislamiento alta eficiencia requiere cerca de 5 kilovatios
de refrigeración mantener 1.7°C adentro y cerca de 7 kilovatios para
mantener -18°C adentro. Para bajar rápidamente estas temperaturas
del envase y el contenido perecedero fresco (si se asume productos
precongelados ó congelados), la capacidad se debe aumentar cerca de
50%.
Pescado, camarón y ostras frescas pueden ser embalados en cajas,
barriles o envases especiales. Se deben tomar precauciones necesarias
para evitar el goteo al espacio de carga del avio. Las langostas vivas se
embalan en envases aislados con agua salada y algas marinas. Alimentos
congelados se embalan siempre en envases aislados. La sangre se
envía en envases especialmente desarrollados. Los bolsos aislados
también se utilizan.
Las configuraciones y las dimensiones de dos envases aislados se
demuestran en la figura siguiente. Aislado con la célula cerrada, espuma
plástica rígida, envases con estructura fabricada tipo emparedado y se
ajusta para tarimas convencionales. La tasa de de transferencia térmica
para el envase estándar entero es 15 W/K y 17 W/K para el
tamaño comercial.
FIGURA DE CONTENEDORES AISLADOS DISEÑADOS PARA
ACOMODAR LA CARGA EN EL AVIÓN.
Conservación de alimentos por frío
Refrigeración / Congelamiento.
Eduardo Umaña Cerros, Ing.
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Conservación de
alimentos por frío
Refrigeración / Congelamiento.
Eduardo Umaña Cerros, Ing.
Urbanización y Boulevard Santa Elena,
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