INSTITUTO TECNOLOGICO DE MERIDA

Dpto. Ing. Química y Bioquímica

Ciencias de los Alimentos

Unidad 3Métodos de Conservación Por Aplicación de Calor y Frío

Mérida, Yuc. 13 de Octubre de 2011

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CONTENIDO3.1 Efectos del calor sobre los microorganismos........................................................................2

Cinética de muerte………………………………………………………………………3Cinética de letalidad térmica, valor D…………………………………………………..4Valor Z y valor F..…………………………………………..…………...………………5Efecto de la esterilidad comercial……………………………………………………….63.1.1.-ESCALDADO.................................................................................................................7

¿Qué es el escaldado?.......................................................................................................7Aplicación del escaldado………………………………………………………………...8Uso de aditivos químicos durante el escaldado………………………………………….83.1.2 PASTEURIZACION..........................................................................................................9

3.2.- Métodos de conservación por aplicación de calor y frio...............................................10

Determinación de los tratamientos térmicos…………………………………………...11Resistencia de los microorganismos al calor…………………………………………...11Tiempo de muerte térmica……………………………………………………………...11Calentamiento por conducción y convección…………………………………………..113.2.1 REFRIGERACION..........................................................................................................13

Refrigeración de productos perecederos……………………………………………….13Métodos de refrigeración……………………………………………………………….13Condiciones óptimas de almacenamiento………………………………………………14Tratamientos coadyuvantes del frío…………………………………………………….17

3.2.2 CONGELACION............................................................................................................20

Crecimiento de los cristales…………………………………………………………….21Velocidad de congelación………………………………………………………………24Sistemas de congelación………………………………………………………………..263.2.2 CONGELACIÓN............................................................................................................28

Teoría…………………………………………………………………………………...28Formación de cristales de hielo………………………………………………………...29Efectos de la congelación……………………………………………………………....30Efectos del almacenamiento en congelación…………………………………………...31Recristalización………………………………………………………………………...34Descongelación…………………………………………………………………………35BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................37

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Equipo 1.- Glendy Belem Tejero Mena; Laura Anahí Euan; Lidia Ku Puc

Métodos de conservación por aplicación de calor y frío

3.1 Efectos del calor sobre los microorganismos

La aplicación del calor en los alimentos tiene varios objetivos. El primero de ellos es

convertir a los alimentos en digestibles, hacerlos apetitosos y mantenerlos a una

temperatura agradable para comerlos.

El uso del calor persigue destruir agentes biológicos para obtener productos más sanos y

duraderos. Del mismo modo, los tratamientos térmicos persiguen destruir agentes

biológicos, como bacterias, virus y parásitos con la finalidad de obtener productos más

sanos; conseguir productos que tengan una vida comercial más larga, debido

fundamentalmente a la eliminación o reducción de los microorganismos causantes de la

alteración de los alimentos; y disminuir la actividad de otros factores que afectan a la

calidad de los alimentos, como determinadas enzimas (por ejemplo, las que producen el

oscurecimiento de los vegetales cuando éstos son cortados).

El tratamiento térmico que precisa cada alimento depende de la naturaleza de cada

producto. Algunos sólo permiten ciertas temperaturas pues, de otro modo, provoca

cambios en su aspecto y su sabor. En otros, sin embargo, las altas temperaturas no

producen alteraciones. De cualquier forma, cuanto mayor es el tratamiento térmico,

mayor número de gérmenes se destruyen, ya que al someter a los microorganismos a

una temperatura superior a la que crecen, se consigue la coagulación de las proteínas y

la inactivación de las enzimas necesarias para su normal metabolismo, lo que provoca

su muerte o lesiones subletales.

Por tanto, las temperaturas altas aplicadas en los alimentos actúan impidiendo la

multiplicación de los microorganismos, causando la muerte de las formas vegetativas de

éstos o destruyendo las esporas formadas por ciertos microorganismos como mecanismo

de defensa frente a agresiones externas.

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Mueren cuando son sometidos a temperaturas superiores a su óptima de crecimiento.

Criófilos (-5 a 14 °C); Mesófilos (25 a 47 °C) Termófilos (50 hasta 113 °C)

Esto permite utilizar altas temperaturas para eliminar microorganismos por termo destrucción.

La temperatura es el más importante de los factores ambientales que afectan a la viabilidad y el desarrollo microbianos.

Aunque el crecimiento microbiano es posible entre alrededor de -8 y hasta +90°C, el rango de temperatura que permite el desarrollo de un determinado microorganismo rara vez supera los 35°C.

El calor en alimentos tiene finalidad de obtener productos más sanos que tengan una vida comercial más larga, debido a la eliminación o reducción de los microorganismos causantes de la alteración de los alimentos

Utiliza elevadas temperaturas es uno de los métodos más eficaces y puede ser empleado en una variedad de métodos:

Desnaturalizan y coagulan las proteínas que constituyen las células microbianas

Destruyen enzimas y membranas, promovida por agua que promueve la destrucción de los puentes de hidrogeno.

Altera la estabilidad de la membrana citoplasmática, lo que ocasiona la salida de los constituyentes intracelulares como lo iones potasio, aminoácidos etc.

Curva de penetración de calor

a) Producto muy móvil (zumos de frutas) b) Producto móvil pero no agitado guisantes al natural, frutas en almíbar c) Producto constituido por una masa sólida compacta Gamón york, paté de cerdo) o por un liquido de alta viscosidad (soluciones de almidón)

CINÉTICA DE MUERTE

La muerte de microorganismos como consecuencia de un tratamiento a altas temperaturas sigue una cinética exponencial.

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Se representa la variación del número de células supervivientes a un tratamiento térmico realizado a una temperatura función del tiempo de tratamiento, se obtiene una gráfica del descenso de supervivientes (lineal con el tiempo).

La recta tiene una pendiente que permite calcular la velocidad de termo destrucción.

D: tiempo necesario para que el número de supervivientes caiga al 10% del valor inicial (o, lo que es lo mismo, para que el logaritmo del número de supervivientes se reduzca en una unidad).

N0: número de células al inicio del tratamiento

Nx: número de células supervivientes después de un tratamiento de t minutos a una temperatura T, el tiempo de termo destrucción.

El tiempo de termo destrucción (D) varía para cada temperatura (de ahí el subíndice t)

A mayores temperaturas el valor de D es menor, es diferente para distintos microorganismos, entornos y condiciones fisiológicas

CINÉTICA DE LETALIDAD TÉRMICA. VALOR D

Tiempo de reducción decimal (D). Tiempo necesario a una temperatura determinada para destruir el 90% de los microorganismos presentes. (Depende de o, T y medio.)

D = t/(log N0 - log Nt)Donde:t = tiempo de calentamiento (minutos)N0 = número de microorganismos originalmente presentesNt = número de microorganismos tras el tratamiento térmico

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CINÉTICA DE LETALIDAD TÉRMICA. VALOR Z

Constante de resistencia térmica (Z ). Número de grados centígrados que es necesario aumentar la temperatura para que el valor D disminuya a la décima parte de su valor. (Depende de o. y medio.)

Z = (T2 - T1) / (log D1 - log D2)Donde:Z = número de grados (ºC)T1 y T2 = temperaturas de tratamiento (ºC)D1 y D2 = valores D a las temperaturas anteriores

Cinética de letalidad térmica. Valor F

Tiempo de muerte térmica (F). Se define como el tiempo necesario, a una temperatura definida, para reducir la población microbiana presente en un alimento hasta un nivel deseado. (Depende de o, T, medio y reducción deseada.)

F = D (log N0 - log Nt)

Cada microorganismo presente en el alimento tiene su propio valor F y el valor F que habrá que aplicar será el más elevado de ellos.Cuando el valor F se refiere a 121 ºC se designa como F0.

Influencia del calentamiento en la calidad del producto

En los tratamientos térmicos se intenta conjugar la consecución de la esterilidad comercial con el mínimo deterioro posible de las propiedades nutritivas y sensoriales del alimento.Este deterioro depende de:

Tiempo del procesoTemperatura del proceso Composición y propiedades del alimentoUn ejemplo de esto es Cl. botulinum: Z = 10 ºC

ALIMENTO NO ESTERIL

Es aquel alimento que por condiciones naturales o por un mal manejo tiene la capacidad de producir microorganismos o tiene microorganismos patógenos que pueden reproducirse causando un daño a nuestra salud

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EFECTO DE LA ESTERILIDAD COMERCIAL

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Equipo 3.- Claudia Dzul Pech; Lucia Solis Ramirez; Yosihey Chan Escalante

3.1.1.-ESCALDADO

INTRODUCCIÓN

El escaldado se realiza con el objetivo de destruir enzimas, principalmente en los vegetales, que catalizan determinadas reacciones de degradación. El enzima que se toma como ejemplo para esta operación es la peroxidasa, proteína que cataliza la oxidación de varios aceptores de protones (reductores) a costa de peróxidos o de oxígeno molecular en su defecto. Son ricos en peroxidasa vegetales como el espárrago y semillas como la soja, esta última en su membrana externa. La peroxidasa es un oxidante tan eficaz que se ha propuesto su empleo en procesos industriales tales como el blanqueamiento de pasta de papel en sustitución de la lejía.

¿Qué es el escaldado?

Es un calentamiento de corta duración destinado a inactivar las enzimas propias de un alimento de forma que se detenga su actividad metabólica y cese la degradación del alimento. Entre las enzimas que producen estas degradaciones se encuentran la catalasa, lipooxigenasas y la peroxidasa. Si estas enzimas están en la piel del alimento, basta un tratamiento superficial en el que se produzca un calentamiento muy localizado.Por otra parte, a veces es necesario que el calor penetre más profundamente, para alcanzar temperaturas del orden de los 60-65 ºC en el centro de un alimento, y así inactivar enzimas que se encuentran repartidas por toda la masa del alimento.

Durante el escaldado pueden tener lugar los siguientes fenómenos:

• Se compacta el producto, al colapsarse estructuras internas y eliminarse gases. Así el alimento no flota en el líquido de gobierno, lo que es muy conveniente en el caso de conservas.• El número de microorganismos presentes se reduce a veces hasta en un 90%, especialmente los superficiales. Esto es de gran utilidad en el caso de frutos, en los que la carga microbiana se concentra en el exterior.• Se inactivan enzimas y se desnaturalizan algunas proteínas, se desorben gases como el oxígeno. La concentración de residual en el después del escaldado es mínima, con lo que se impide la oxidación del producto y la corrosión de la hojalata, si este es el envase elegido.

Por otra parte, el escaldado produce algunos cambios indeseables:

• Pérdida de nutrientes por disolución, tales como sales minerales, vitaminas hidrosolublesy otros componentes solubles en agua.

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• Cambios en la textura, fundamentalmente ablandamiento de los tejidos, así como cambiosen la dureza, rigidez y cohesión• Cambios en el sabor y color. En general son indeseables, aunque en ocasiones elescaldado resalta el color de los mismos por la acción del aire sobre su superficie.De lo expuesto debe quedar claro que el escaldado debe ser considerado una operación deestabilización complementaria, y no un método de conservación por sí sólo. Es típico el escaldado de productos vegetales antes de su congelación, ya que de esta forma de impide en desarrollo de olores y sabores extraños durante el almacenamiento en congelación, prolongando mucho la vida del alimento congelado.

Aplicación del escaldado

El escaldado es típicamente un tratamiento térmico previo a la congelación de verduras y frutas. Durante el escaldado de frutas y verduras se someten a un baño de agua a temperaturas comprendidas entre 95-100ºC durante varios minutos con el fin de destruir las enzimas que puedan alterar sus propiedades organolépticas y nutritivas.Destrucción de enzimas: la actividad enzimática es muy reducida a –18ºC (temperatura estándar de almacenamiento de congelados), pero sería necesario un almacenamiento a –40ºC para conseguir el cese de esta actividad. Por ejemplo, las judías verdes sin escaldado congeladas a –18ºC, adquieren un sabor a heno después de 3 meses de almacenamiento.Aunque el escaldado produce inicialmente perdida de vitaminas, permite globalmente limitar la pérdida total por la eliminación de las enzimas responsables de su destrucción. Por ejemplo, en el caso de habas conservadas durante 12 meses a –20ºC:

• Habas no escaldadas: las pérdidas de vitamina C, B1 y B2 son respectivamente del 90%,20% y 40%.• Habas escaldadas: perdidas de vitamina C, B1 y B2 del 50%, 30% y 3% respectivamente.Destruyendo las enzimas se consigue estabilidad del color y nutricional.

Uso de aditivos químicos durante el escaldado

Se utilizan escasamente y solo cuando el escaldado no sea suficiente. En general se aplican en el agua de escaldado para reforzar la acción de éste. Los tratamientos más habituales son:

• Disminución del pH del agua de escaldado con ácido cítrico, se disminuye la temperatura y tiempo del tratamiento (se utiliza para las berenjenas).• Adición de ácido ascórbico para prevenir el pardeamiento enzimático debido a su carácter reductor (reduce las quinonas, antes de polimerizarse, a sus componentes fenólicos originales).• La adición de SO2 complementa al escaldado porque interfiere de forma irreversible lareacción de pardeamiento enzimático, ya que reacciona con las quinonas dando productos no coloreados e impidiendo su polimerización. No obstante tiene efectos

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nocivos como destrucción de la vitamina B1, alteración del sabor y además es peligroso si se sobrepasan ciertos límites de tolerancia.

3.1.2 PASTEURIZACION

La pasteurización, a veces denominada pasterización, es el proceso térmico realizado

a líquidos (generalmente alimentos) con el objeto de reducir los agentes patógenos que

puedan contener: bacterias, protozoos, mohos y levaduras, etc. El proceso de

calentamiento recibe el nombre de su descubridor, el científico-químico francés Louis

Pasteur (1822-1895). La primera pasteurización fue realizada el 20 de abril de 1864 por

el mismo Pasteur y su colega Claude Bernard.

Uno de los objetivos del tratamiento térmico es la "esterilización parcial" de los

alimentos líquidos, alterando lo menos posible la estructura física, los componentes

químicos y las propiedades organolépticas de estos. Tras la operación de pasteurización,

los productos tratados se enfrían rápidamente y se sellan herméticamente con fines

de seguridad alimentaria; por esta razón, es básico en la pasteurización el conocimiento

del mecanismo de la transferencia de calor en los alimentos. A diferencia de la

esterilización, la pasteurización no destruye las esporas de los microorganismos, ni

elimina todas las células de microorganismos termofílicos.

El avance científico de Pasteur mejoró la calidad de vida al permitir que ciertos

productos alimenticios básicos, como la leche, se pudieran transportar largas distancias

sin que la descomposición los afectara. En la pasteurización, el objetivo primordial no

es la "eliminación completa de los agentes patógenos" sino la disminución sensible de

sus poblaciones, alcanzando niveles que no causen intoxicaciones alimentarias a los

humanos (suponiendo que el producto pasteurizado se haya refrigerado correctamente y

que se consuma antes de la fecha de caducidad indicada). En la actualidad, la

pasteurización es objeto de cada vez más polémicas en ciertas agrupaciones de

consumidores a lo ancho del mundo, debido a las dudas existentes sobre la destrucción

de vitaminas y alteración de las propiedades organolépticas (sabor y calidad) de los

productos alimenticios tratados.

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Equipo 2.- Cielo Azueta; Gleny Chan; Ana Laura

3.2.- Métodos de conservación por aplicación de calor y frio.

Conservación y procesamiento por medio de calor.Cuando hablamos de la conservación de alimentos por medio de calor, queremos decir generalmente aquellos procesos que son ejecutados comercialmente bajo control tales como:

ESCALDADO PASTEURIZACION ENLATADO

VARIOS GRADOS DE CONSERVACIÓN.Existen varios grados de conservación por calentamiento, y que no todos nuestros alimentos comerciales conservados mediante calor están estériles.Unos cuantos términos tienen que ser entendidos:

Esterilización: destrucción completa de los microorganismos. p/e

Esporas bacterianas (tratamiento térmico húmedo a un minimo de 120°C/15 min.Durante este tratamiento muchos cambios en el alimento pueden ocurrir en detrimento de su calidad. Por fortuna, muchos alimentos no necesitan estar completamente estériles a fin de que sean seguros y puedan conservarse. Esterilización comercial: términos que sirve para describir las condiciones en la

mayoría de los productos enlatados y embotellados.

¨grado de esterilidad en que todos los organismos patógenos generadores de toxinas han sido destruidos, al igual que todos los demás tipos de organismos que , que si estuvieran presentes podrían crecer dentro del producto y provocar su descomposición, bajo condiciones normales de manejo y almacenamiento¨

Los alimentos ¨comercialmente estériles¨ pueden contener un número muy pequeño de esporas bacterianas resistentes, pero normalmente estas no proliferan en el alimento.Los alimentos enlatados que son ¨comercialmente estériles¨ pueden ser conservados generalmente durante uno o dos años. A un después de periodos más largos, el supuesto deterioro se debe comúnmente a cambios de textura o sabor más bien que al crecimiento de microorganismos.

Pasteurización: es el proceso de calentamiento de líquidos (generalmente alimentos) con el objeto de la destrucción de los elementos patógenos, tales como bacterias, protozoos, mohos y levaduras, etc que puedan existir.

Grado relativamente bajo de tratamiento térmico generalmente a temperaturas por debajo del punto de ebullición del agua.Generalmente la pasteurización de combina con otro medio de conservación, tienen que estar en un lugar refrigerado.

Escaldado: tipo de pasteurización que se emplea generalmente en las frutas y hortalizas con el fin principal de inactivar las enzimas naturales.

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Esta práctica es común en que los productos van a ser congelados, ya que la congelación en si no detendría completamente la actividad enzimática.

DETERMINACION DE LOS TRATAMIENTOS TERMICOS.

Ya que la cantidad de calor suficiente para destruir los microorganismos y las enzimas de los alimentos en general también afecta en forma adversa a sus demás propiedades , se entenderá que en la práctica es preferible escoger en tratamientos más benigno que pueda garantizar la ausencia de patógenos y toxinas y lograr la capacidad de conservación deseada.¿Cómo se determina este tratamiento térmico?A fin de conservar los alimentos por medio de calor en forma segura, hay que conocer lo siguiente:

1. Que combinación de tiempo y temperatura se necesita para inactivar los patógenos y organismos generadores de la descomposición más resistentes al calor en nuestro alimento especifico.

2. Cuáles son las características que la penetración del calor en este alimento incluyendo la lata o envase de nuestra elección si está envasado.

RESISTENCIA DE LOS MICROORGANISMOS AL CALOR.

El patógeno más resistente al calor que podemos encontrar en los alimentos, especialmente los que están enlatados y serán conservados en condiciones anaerobias, es el clostridium botulinum. Pero hay bacterias que forman esporas y propician la descomposición, tales como el anaerobio putrefactivo 3639 (PA 3639) y el bacillus stearothermophilus (FS 1518) que son más resistentes al calor que el botulinum. Al destinar un tratamiento térmico a la inactivación de estos organismos generadores de la descomposición, podemos estar seguros de que el botulinum y todos los demás patógenos en el alimento serán destruidos.

TIEMPO DE MUERTE TERMICA

El calor mata a las baterías a una velocidad que es casi proporcional al número presente en el cuerpo que está recibiendo el calor. A esto se le llama un orden logarítmico de muerte. Dicho de otra manera si una temperatura dada mata el 90% de la población en un minuto, el 90% del restante que queda en el segundo minuto, etc.Una temperatura de unos 120°C esteriliza una suspensión que contiene 1000 esporas por ml en unos 2 min, se requieren 10 min a la misma temperatura si la concentración de esporas inicial fuera 100,000 por ml.

CALENTAMIENTO POR CONDUCCION Y CONVECCION

La energía del calor se propaga por conducción, convección y radiación. La conducción es el método de calentamiento en que el calor pasa de una

partícula a otra por contacto, más o menos en línea recta. En el caso de la

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conducción, el alimento no se mueve p/e en la lata y no hay circulación para mezclar el alimento caliente con el frio.

Convección método de calentamiento que requiere que la masa que esta calentándose este en movimiento. En la convección natural, la porción ya calentada del alimento se hace menos densa y sube, provocando la circulación de la lata.

EFECTOS PROTECTORES DE LOS COMPONENTES DE ALIMENTOS.Hay varios componentes de los alimentos que protegen a los microorganismos en diferentes grados contra el calor. Por ejemplo:

El azúcar: en alta concentración protege las esporas bacterianas, y la fruta enlatada en almíbar generalmente requiere un periodo de esterilización más largo del que requiere la misma fruta sin azúcar.

El almidón y la proteína de los alimentos generalmente actúan en forma parecida a la del azúcar.

Las grasas y los aceites tienen un fuerte efecto protector en los microorganismos y sus esporas, y esta protección se basa en la obstaculización de la penetración del calor húmedo.

Como se ha observado ya que el calor húmedo a una temperatura dada es más mortífero que el calor seco a la misma temperatura.

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Equipo 5: Karely Canto Solís, Joel Moo Millán, José Ramón Huchin Sosa

3.2.1 REFRIGERACION

REFRIGERACION DE PRODUCTOS PERECEDEROS

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA, HUMEDAD RELATIVA Y CIRCULACION DEL AIRE EN LA CONSERVACION DE ALIMENTOS

El objetivo perseguidos por el almacenamiento de refrigeración es el de restringir la velocidad de deterioro sin acarrear una maduración anómala, manteniendo así el producto durante periodos largos.

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA: 1. La evaporación del agua y la pérdida de peso que conlleva, disminuye con la

tensión del vapor, que a su vez mas baja cuanto más baja es la temperatura.2. Las reacciones químicas, se conoce que la velocidad de reacción de todos los

procesos disminuye rápidamente con la temperatura; por cada 10ºC que disminuya la temperatura, la velocidad de un proceso se hace 2 ó 3 veces menor.

3. Los microorganismos; Termófilas, (su multiplicación cesa a 45ºc); Criófilas (favorables 15 y 20ºc) (dejan de crecer -7ºc); Mesófilas (30 y 35ºc) (su multiplicación cesa por debajo de los 10ºc).

INFLUENCIA DE LA HUMEDAD RELATIVA:1. La pérdida de peso por evaporación disminuye con la humedad relativa

creciente del aire en el almacén; las pérdidas de peso pueden reducirse esencialmente envolviendo los productos.

2. Carece prácticamente de influencia sobre el transcurso de las reacciones químicas y el metabolismo de los alimentos.

3. Las humedades relativas elevadas favorecen la multiplicación de los microorganismos, especialmente a temperaturas altas de almacenamiento. (la humedad Relativa puede ser tanto más elevada cuanto más baja es la temperatura).

INFLUENCIA DE LA CIRCULACION DEL AIRE:1. Respecto a las pérdidas de peso, la evaporación del agua tiene lugar más

rápidamente con circulación de aire.2. La circulación de aire impide la subida de la humedad a la superficie de los

productos y coadyuva a la más rápida formación de una superficie desecada que ofrece condiciones más desfavorables a la multiplicación de las bacterias.

METODOS DE REFRIGERACION

1) Por medio de aire frio:

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*Cámara de refrigeración*Refrigeración por corriente de aire forzado.

2) Mediante agua fría: * hidrorrefrigeración3) Por contacto directo con hielo.4) Por evaporación de parte del agua del propio producto: * Refrigeración evaporativa* Refrigeración a vacío.

CAMARA DE REFRIGERACION La cámara fría es el método más común de enfriamiento; en ella se exponen los productos al aire frio en un almacén, en cajas de madera o cartón, o en recipientes de gran tamaño. El enfriamiento es relativamente lento y puede no ser adecuado para los productos más sensibles.REFRIGERACION POR CORRIENTE DE AIRE FORZADOEl aire frio se desliza (tuneles de refrigeración) sobre la superficie de la fruta mientras que los recipientes se desplazan a través del túnel. Los productos deben retirarse del túnel en cuando hayan sido adecuadamente enfriados porque de otro modo se producirán perdidas excesivas de agua. HIDRORREFRIGERCIONEs un método rápido de enfriamiento dado que el agua ofrece un calor especifico considerablemente mayor que el aire. La refrigeración es rápida si esta contacta con la mayor parte de la superficie del producto y se mantiene a temperaturas próximas a 0ºC. Normalmente el producto pasa bajo duchas de agua arrastrado por una cinta transportadora.CONTACTO DIRECTO CON HIELOEsta técnica se usaba mucho para mantener bajas temperaturas durante el transporte de alimentos muy perecederos. Consiste en extender hielo finamente picado por encima de la carga situada en el vehículo de transporte.

REFRIGERACION EVAPORATIVASe trata de un proceso en el que se enfría el aire haciéndolo pasar sobre una superficie húmeda. El producto puede enfriarse por contacto con el aire frio humidificado o bien humedeciéndolo y haciéndolo después pasar el aire sobre la superficie de la fruta húmeda.REFRIGERACION A VACIOEl producto se coloca en un recipiente hermético y la presión se reduce a 5mmHg; a esta presión el agua hierve a 1ºC y el producto se enfría por refrigeración del agua de la superficie tisular. La sucesiva evaporación va acompañada del gradual enfriamiento del producto. La velocidad de enfriamiento alcanzable por esta técnica depende fundamentalmente de la relación superficie/volumen del producto y de la facilidad con que éste pierda agua.

CONDICIONES ÓPTIMAS DE ALMACENAMIENTO REFRIGERADO

No existe una temperatura ideal para el almacenamiento de todas las frutas y hortalizas, dado que son distintas sus respuestas a las bajas temperaturas.Debe tenerse en cuenta tanto la importancia de factores tales como el crecimiento de los hongos y la lesión del frio, así como la duración del periodo de almacenamiento deseado

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Cuando se trata las frutas y hortalizas en las que no se produce la llama lesión de frío, la prolongación máxima de la vida útil se logra almacenándolas a temperaturas próximas al punto de congelación de sus fluidos tisulares; en cambio en aquellos productos sensibles al frío, las ventajas de reducir la actividad respiratoria y el crecimiento de los hongos se contrapone a las posibles pérdidas acarreadas por la lesión del frío.El período de almacenamiento de los diferentes productos es muy variable y en general se da una relación inversa entre actividad respiratoria y período de almacenamiento, de manera que aquellos productos que ofrecen una actividad respiratoria mínima son los que pueden almacenarse durante períodos de tiempo más prolongados.En general, aquellos productos que tienen vidas útiles más cortas:

1. Tienen actividad respiratorias más altas (la mayor parte de las hortalizas foliáceas)

2. Se cosechan maduros (frutos en baya, higos)3. Son sensibles al frío ( plátano y pepino)

Otro factor del período de almacenamiento máximo es la susceptibilidad del producto a las alteraciones causadas por los hongos. El crecimiento de los microorganismos responsables de la alteración se ve frenado también por las bajas temperaturas de almacenamiento, pero los productos frescos van perdiendo gradualmente su resistencia natural a los agentes responsables de las alteraciones microbianas.Así pues, el período de almacenamiento refrigerado viene determinado por la interacción entre:

1. la senescencia natural ( pérdida de la calidad)2. el crecimiento de los microorganismos agentes causales de alteraciones3. susceptibilidad a la lesión del frío

Tabla de conservación

T° (°C) H.R. (%) T.C.

frutas - - -

Albaricoque 0 90 2-4s

Cereza 0 90-95 1-2s

Ciruela 0 80-90 2-4s

Coco 0 85 1-2m

Dátil fresco 0 90-95 1-2m

Kiwi -0.5 90-95 8-14s

Frambuesa 0 90-95 1-4d

fresa 0 90-95 1-5d

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Limón coloreado

0-4.5 85-90 2-6m

Manzana (S.O.V)

0-4 90-95 2-6m

Melocotón 0 90 2-4s

Naranja (S.O.V)

0-4 85-90 2-4m

Pera 0 90-95 2-5m

Uva 1-0 90-95 1-4m

Las condiciones de almacenamiento y tiempos de conservación en fresco recomendados son válidas para alimentos que se almacenaron en frío en condiciones perfectas y en estado fresco, por ejemplo, frutos recién recolectados , pescados inmediatamente después de la captura, carne a continuación del sacrificio, huevos recién puestos.Temperaturas 0-4 °C

hortalizas T° (°C) H.R. (%) T.C.

Espárragos 0-2 95 2-3s

Espinaca 0 95 1-2s

Guisante de vaina

0 95 1-2s

Lechuga 0 95 1-2s

Míz dulce 0 95 4-5m

Nabo 0 95 5-8m

Papa 2-3 90-95 1-3m

Porro 0 >95 1-2s

Rábano 0 90-95 5-6m

zanahoria 0 <95 -

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TRATAMIENTOS COADYUVANTES DEL FRÍO

En ciertos productos, en particular, frutas y hortalizas, es posible, utilizar determinados tratamientos que ayudan a prolongar la conservación frigorífica o a mantener mejor la calidad del producto al disminuir el riesgo de alteraciones de origen microbiano o fisiológico.Los principales métodos o tratamientos utilizados como auxiliares o complementarios de la refrigeración son:1) Tratamientos fungicidas. La aplicación de estos tratamientos de cuya inocuidad habrá de tenerse certeza, se efectúa sobre:

1. productos enteros o a nivel de superficies dañadas, como por ejemplo, en las cicatrices producidas en la recolección de plátanos y piñas

2. los embalajes, impregnándolos de estos productos fungicidas3. los productos utilizados en recubrimientos como las ceras, añadidos o

incorporados a ellas.4. Las cámaras de almacenamiento en forma de pulverizaciones.

2) inhibidores de alteraciones fisiológicas. Dentro de este grupo hay que destacar:1. Productos utilizados para la protección de manzanas y peras contra la

escaldadura. El escaldado es un desorden fisiológico desarrollado durante el almacenamiento a refrigeración. Es debido a los productos de oxidación del alfa-farneseno que es un compuesto orgánico, volátil, de naturaleza tóxica y liposoluble que se acumula en la fracción lipídica de la piel, que aparecen cuando se inactivan o degradan a lo largo del período de almacenamiento los antioxidantes naturales, produciendo el colapso en las células y el pardeamiento de los tejidos. La adición de antioxidantes sintéticos, como la difenilamina y el etoxiquin impide la oxidación del alfa- farneseno y por consiguiente la desaparición del desorden.

2. Productos utilizados para evitar la germinación de papas y cebollas utilizando : hidrazida del ácido maléico, el alcohol monílico, el H fenilcarbonato de isopropilo) radiaciones ionizantes

3) Atmosferas modificadasLa conservación de fritas en atmósferas modificadas, con una composición diferente a la normal del aire, generalmente empobrecida en oxígeno y enriquecida en anhídrido carbónico, es una forma de prolongar la conservación de determinadas especies vegetales, fundamentalmente peras y manzanas, aunque hoy en día se va extendiendo la experimentación de las especies distintas a las anteriores, se recomienda atmósferas siguientes:

fruta Oxígeno % Dióxido de carbono %

manzanas 3 3-5

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Peras 3 2-3

2-3 5

Aguacates 2 10

Melocotones 2 5

Mangos 1 5

Naranjas 5 0

Mandarinas 10-16 0-2

Plátanos verdes 3 5

4) recubrimientosMediante la ayuda de recubrimientos directamente aplicados a las superficies de las frutas y hortalizas se pueden reducir los intercambios gaseosos de estos órganos con el medio ambiente. La reducción de la tensión de vapor del agua permite disminuir la pérdida de peso y turgencia, y así mismo al frenarse los intercambios respiratorios se pueden contribuir a reducir la velocidad de maduración de ciertas frutas.Alteraciones de los productos en la conservaciónEn la frigoconservación, aun en el mejor de los casos, las frutas evolucionan hacia una degradación de sus características organolépticas, produciéndose:• 1) Una disminución gradual de la dureza de la pulpa.

• 2) Una pérdida de perfuma o aroma.

• 3) Una reducción de la acidez y del contenido en sacarosa.

• 4) La aparición de sabores extraños.

• 5) Una dificultad en la aparición de color de fondo.

• 6) Una dificultad en la aparición de alteraciones fisiopáticas (pardeamiento internos o externos).

• 7) Pérdidas de peso por transpiración y por podredumbre.

No todo evoluciona negativamente durante la frigoconservacion, ya que se ha observado que, si bien la maduración de los frutos queda retardada por el frio, un cierto número de peras y también ciruelos, madura mucho mejor y en forma más homogénea después de haber pasado un periodo de tiempo en el frigorífico que en ausencia de él.

Los efectos de la temperatura durante la conservación se pueden resumir así:1) si la temperatura de conservación es demasiado alta se producen

Mas perdidas por transpiración, Los frutos toman pronto una textura harinosa, Se adelanta la maduración, hay más podredumbres.

2) si la temperatura es demasiada baja:Hay mas alteraciones por pardeamiento internos, hay mayor susceptibilidad a la enfermedad del frio, hay mas escaldado

1

Las perturbaciones metabólicas producidas por las bajas temperaturas suelen dividirse en dos grandes grupos:1era.-LA LESION DEL FRIO.Es un desorden que aparece como consecuencia de la exposición de los tejidos susceptibles a temperaturas inferiores a 15o C, aunque la temperatura critica a la que los síntomas de la lesión se producen varía con los distintos productos. Es un fenómeno diferente de la lesión por congelación, que deriva de la formación de cristales de hielo en los tejidos a temperaturas inferiores a su punto crioscópico.2.do DESORDENES FISIOLOGICOS.Los desordenes fisiológicos son degradaciones de los tejidos no causados por la invasión de patógenos, o por lesiones mecánicas; pueden desarrollarse en respuesta a un ambiente adverso, especialmente en lo que a temperatura se refiere, o a una deficiencia nutritiva durante el desarrollo. Afectan principalmente a las frutas de los arboles de hoja caduca, como las manzanas, las peras y las frutas de hueso. La mayor parte de estos desordenes afectan a áreas discretas; algunos pueden afectar a la piel y dejar intacto el tejido comestible subyacente; otras afectan solo a ciertas partes de la porción comestible o al corazón. El producto que ha sido más intensamente estudiado al respecto y el que parece ofrecer una mayor diversidad de desordenes fisiológicos es la manzana. Para presentarse requieren bajas temperaturas de almacenamiento, generalmente inferiores a 5o C.

EMBALAJE Y ESTIBADO

En cuanto al EMBALAJE en la cámara frigorífica hay que tener en cuenta tres aspectos fundamentales:• 1) Es conveniente utilizar embalajes de dimensiones homologadas que permiten

la paletizacion. Los palets homologados tienen 100 x 120 y 80 x 120 cm.

• 2) Los embalajes, cualquiera que sea su naturaleza, deben tener la suficiente robustez para resistir perfectamente al estibado, de no ser así, el aplastamiento es el accidente más frecuente en las cámaras con pérdida de embalajes y frutas.

• 3) Los embalajes con o sin protectores laterales, deben permitir lo mejor posible, la penetración de aire; la superficie lateral abierta no será inferior al 15% del total de la misma.

• 4) La DENSIDAD de carga debe ser tal que, por lo menos, el 10% del total del volumen de la cámara quede libre; sin ello la circulación y penetración del aire se ven enormemente dificultados y por lo tanto, el enfriamiento no es el correcto, ni en la distribución regular ni en cantidad adecuada, influyendo sobre la temperatura. En lo que respecta a las operaciones de DISPOCION Y ESTIBADO, no hay unas normas rígidas sino que, por el contrario, caben muchas matizaciones, entre ellas conviene citar:

1. La separacion libre entre la parte superior de la carga y el techo debe ser entre 20 y 40 cm.

2. De cada 4 a 7 embalajes como maximo debe ser situado un palet 3. Cualquier tipo de cámara frigorífica además del palet en la base y los

repartidores de cada 4 a 7 embalajes, deben dejarse las siguientes separaciones:

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4. En las paredes laterales, los embalajes deben dejar un espacio superior a los 5 cm. En la pared del fondo (frente a los ventiladores) la separación no debe ser inferior a los 10 cm.

Equipo 4Integrantes del equipo: OFIR ABIGAIL DURAN POOT ANGEL IBRAIN CAUICH YAH LENNY MARGARITA SANCHEZ CUPUL

3.2.2 CONGELACION

Las temperaturas de congelación son mucho más bajas que las usadas en la refrigeración.

La diferencia esencial entre ambos métodos es la formación de cristales de hielo en el interior de los alimentos.

Permite la conservación a largo plazo y consiste en convertir el agua de los alimentos en hielo y almacenarlo a temperaturas muy bajas.

Con su uso, se transforma la mayoría del agua contenida en cristales de hielo, bloqueando las actividades bioquímicas en el producto, y realizándose una conservación hasta de 20 meses.

El congelamiento es un eficiente sistema de conservación de alimentos. Un congelador debe operar a una temperatura mínima a -18°C a -25°C para buscar una mayor seguridad de conservación del alimento, debido a que por ejemplo; a -10°C las levaduras y mohos todavía se reproducen, a velocidad mínima, pero sí se reproducen, la actividad de las enzimas, todavía se mantiene.

Las ventajas de la congelación son varias. Una vez congelado el alimento este se torna rígido. En este estado el desenvolvimiento de los microorganismos y su consecuente proceso de deterioro son drásticamente retardados.

El proceso de congelación del agua de un alimento se caracteriza por el paso sucesivo de una serie de fases implicadas en el mismo.

1) Subenfriamiento: El alimento situado en un ambiente frío, reduce su temperatura hasta que se alcanza el punto de congelación que corresponde a su contenido acuoso.

2) Nucleación: Cuando la temperatura de un alimento desciende, las moléculas de agua que se encuentran en estado líquido tienden a formar unos agregados propios del estado cristalino, es decir el sistema del estado acuoso pasa de la distribución desordenada propia de un liquido a una cierta ordenación molecular, característica de los cuerpos sólidos.

1

3) Crecimiento de los cristales: Cuando se sobrepasa un tamaño critico, el cristal se hace estable y sirve de germen para que sobre él se pueda desarrollar el crecimiento cristalino, sobre todo cuando los agregados de moléculas de agua se puedan ordenar en torno a partículas más bien pequeñas.

CRECIMIENTO DE LOS CRISTALES

Una vez iniciado la nucleación los cristales crecen a consecuencia de la migración de las moléculas de agua dentro del alimento, que le permiten agregarse en torno a los gérmenes de núcleos existentes. En los alimentos, la velocidad de crecimiento de los cristales de hielo depende de la velocidad a la que se elimina el calor.El crecimiento o disminución de los cristales de hielo se produce en función de la temperatura aplicada y del grado o intensidad como se elimina del alimento su energía calorífica. CRISTALES DE HIELODIMENSION: Dependen del numero de gérmenes cristalinos formados inicialmente en el medio liquido.Regulando la nucleación por medio de la temperatura se pueden obtener cristales del tamaño deseado:

FORMA: Va a depender de su velocidad de crecimiento, es decir, de la temperatura de congelación:

CRISTALIZACION EXTRA E INTRACELULARLa congelación de un tejido se inicia por la cristalización del agua en los espacios extracelulares, debido sin duda a que la concentración de solutos es menor que en los líquidos intracelulares.

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Congelación lentaProduce cambios de textura y valor nutritivo

Se forman cristales de hielo grandes que aumentan los espacios extracelulares que separan las fibras y las células entre sí.

Esto motiva la muerte del tejido y contribuye al descenso de turgencia.

La temperatura suele ser de -23.3ºC o inferior; oscila desde -15 a -29ºC y la congelación suele durar de 3 a 72 horas.

Congelación rápidaProvoca cristales pequeños. Esto da como resultado pocas pérdidas de líquido celular

Mantiene las características nutritivas y organolépticas.

El alimento se congela en un tiempo relativamente corto 30 minutos o menos y normalmente para congelar alimentos en envases o piezas de pequeño tamaño

La formación de cristales cualquiera que sea su tamaño, siempre destruye la organización interna de las células, parando o modificando el metabolismo y provocando la muerte de células y tejidos

Tabla que presenta algunos ejemplos de condiciones de congelación.

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Curva de congelación: comparación entre enfriamientos lento y rápido

Agua líquida residual en diversos alimentos durante la congelación.

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Aumentos de volumen de algunos alimentos durante su paso de 21 a -18°C.

Velocidad de congelación.

Donde:

d: distancia mínima entre la superficie y el centro (0 punto) critico en cm del producto.t: tiempo que transcurre desde el momento en que la temperatura es 0ºc en el centro critico y cuando la temperatura alcanza -15ºc Daños de congelación

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Las mayores modificaciones que acontecen en los tejidos congelados se deben al aumento de concentración de los jugos celulares. El paso del agua a hielo provoca una elevación de la concentración del jugo de las células, altera el pH de los líquidos tisulares y modifica las proporciones de agua ligada a sustancias celulares.

Cuanto mayor es la concentración del líquido, más intensas son estas reacciones. A medida que desciende la temperatura, disminuye la cantidad de agua libre, pero aumenta la concentración de solutos disueltos en el líquido.

La intensidad de las alteraciones, alcanza su máximo en un punto determinado, que en la mayoría de los alimentos está en la zona de -2 a -5 C. Por ello estas temperaturas deben atravesarse rápidamente, tanto en la congelación como en la descongelación. 

La formación de hielo en el tejido que se congela, provoca cambios en las concentraciones dentro y fuera de las células. La salida de jugo después de descongelar un alimento indica la incompleta reversibilidad de este proceso. Y obedece a la difusión dificultada del agua a través de la membrana celular desnaturalizada, lo que tiene como consecuencia la incompleta reabsorción del agua por las células.

La pérdida de peso que sufre el alimento, estas pérdidas dependen del tamaño, la técnica de congelación y el equipo utilizados, en el caso de las frutas y las verduras dependen de las características de las cascaras.

Quemadura por congelación: se debe a una diferencia de humedad, al haber una mayor humedad en la superficie del alimento que en la de la cámara, el alimento pierde humedad, en la zona donde se pierde la mayor cantidad de agua es donde ocurre la quemadura, esa agua no se recupera, y en su lugar entra oxígeno, el cual provoca el enranciamiento de las grasas.

1

SISTEMAS DE CONGELACIÓN

Congelación por Aire

Congelación por Contacto Indirecto

Congelación por Contacto Indirecto

1

Congelación por Contacto Directo con fluido de refrigerante

Tabla de Tiempos de conservación de algunos productos congelados

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Equipo 6.-Álvaro Escalante SansoresRoberto Pech kúLourdes Pech Chuc

3.2.2 CONGELACIÓN

La congelación es aquella operación unitaria en la que la temperatura del alimento se reduce por debajo de su punto de congelación, con lo que una proporción elevada del agua que contiene cambia de estado formando cristales de hielo. La inmovilización del agua en forma de hielo y el aumento de la concentración de los solutos en el agua no congelada reduce la actividad de agua del alimento. La conservación por congelación se consigue por un efecto combinado de las bajas temperaturas y una actividad de agua más baja. En algunos alimentos, también por el escaldado que precede a la congelación. Cuando la congelación y el almacenamiento se realizan adecuadamente, las características organolépticas y el valor nutritivo del alimento apenas si resultan afectados.Los principales grupos de alimentos congelados industrialmente son los siguientes:(1) Frutas (fresas, frambuesas) bien enteras o en forma de puré o como zumos concentrados.(2) Verduras (guisantes, judías verdes, maíz dulce, espinacas, coles de bruselas y patatas).(3) Filetes de pescado y mariscos (bacalao, lenguado, gambas y cangrejos). También palitos de pescado, pastel de pescado y platos preparados con salsa.(4) Carnes (ternera, cordero, aves) en canal, despiezadas y productos cárnicos (embutidos, hamburguesas y filetes reconstituidos).(5) Alimentos horneados (pan, pasteles, fruta y pastel de carne). (6) Platos preparados (pizzas, postres, helados, menús completos y platos cocina-dos-congelados).

Teoría

Para la congelación, primero es preciso eliminar el calor sensible del alimento para bajar la temperatura hasta alcanzar la temperatura de congelación. En los alimentos frescos debe eliminarse también el calor generado por la respiración metabólica. La cantidad de calor a extraer, denominada «carga calórica», («heat load») es importante ya que ello determinará la potencia que deberá tener la instalación. Seguidamente se elimina el calor latente de congelación, lo que provoca la formación de cristales de hielo. Deberá también eliminarse e lacos latente correspondiente a otros componentes de los alimentos, por ejemplo las grasas. Como la mayor parte de los alimentos contienen una elevada proporción de agua el calor latente de congelación de otros componentes es comparativamente pequeño.

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Si a lo largo de la congelación se registra la temperatura del alimento en su centro térmico (el punto que congela más tarde) se obtiene una gráfica que posee una forma característica.

Formación de cristales de hielo

El punto de congelación de un alimento es aquella temperatura en la que coexisten, en equilibrio, el agua y pequeños cristales de hielo. Sin embargo para que un cristal de hielo pueda formarse debe primero existir un núcleo de moléculas de agua, es decir, debe producirse primero la nucleación. Existen dos tipos de nucleación: nucleación homogénea (la orientación al azar de moléculas de agua) y la heterogénea (la formación del núcleo sobre partículas en suspensión o sobre la pared celular). La nucleación más corriente en los alimentos es la heterogénea. Esta es la nucleación que se produce en el sobreenfriamiento.La duración del período de sobreenfriamiento depende del tipo de alimento y de la velocidad a la que el calor se disipa. La eliminación rápida del calor da lugar a la formación de un gran número de núcleos. Las moléculas de agua se desplazan preferentemente hacia los núcleos ya existentes, formado nuevos núcleos. La congelación rápida da lugar, por tanto, a la formación de un gran número de cristales de hielo. Sin embargo, en distintos tipos de alimentos, e incluso en alimentos semejantes que han recibido distintos tratamientos de congelación, pueden encontrarse cristales de hielo de tamaños muy variables. El tiempo que tarda un alimento en atravesar la zona crítica determina, tanto el número, como el tamaño de los cristales de hielo.

Concentración de solutosEl incremento en la concentración de solutos durante la congelación provoca cambios en la viscosidad y el pH del líquido no congelado. A medida que la temperatura desciende, se va alcanzando la saturación de las distintas sustancias disueltas que, como consecuencia, cristalizan. A la temperatura a la que un cristal de un determinado soluto se halla en equilibrio con el líquido no congelado y el hielo, se le denomina «temperatura eutéctica». Sin embargo, como resulta difícil identificar las distintas temperaturas eutécticas individuales en la compleja mezcla de solutos que constituye los alimentos, se utiliza el término «temperatura eutéctica final», que es la temperatura eutéctica más baja de los solutos del alimentos.

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La máxima formación de cristales de hielo no se consigue hasta que no se alcanza esta temperatura. Como los alimentos nunca se congelan comercial-mente a temperaturas tan bajas, siempre contienen cierta proporción de agua no congelada.Cambios de volumenComo el volumen del hielo es un 9% superior al del agua es esperable que, durante la congelación de los alimentos, se produzca una dilatación. La dilatación que se produce varía considerablemente de acuerdo con los siguientes factores:

a) Contenido de aguab) Disposición celularc) Concentración de solutosd) Temperatura de la cámara de congelación

19.3 EFECTOS SOBRE LOS ALIMENTOS19.3.1 EFECTOS DE LA CONGELACIONEl 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 apenas si afecta, desde el punto de vista nutritivo, a los pigmentos, aromas o componentes importantes. Es posible que estos se hayan ya perdido a lo largo del proceso de preparación o que se pierdan más tarde durante su almacenamiento en congelación.

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La congelación puede desestabilizar las emulsiones y las proteínas disueltas, aveces precipitan. Esta es la razón por la que la leche no se congela. En los alimentos horneados se requiere una concentración elevada de amilopectina en el almidon para evitar la retrogradación y endurecimiento en congelación.Las carnes poseen una estructura más fibrosas y durante la congelación, en lugar de romperse, se separa, por lo que su estructura no se modifica.Como la estructura celular de frutas y verduras es muy rígida, la formación de los cristales de hielo le puede afectar con mas felicidad. La intensidad de estos efectos depende del tamaño de los cristales, y por tanto, de la velocidad de transferencia de calor.En la congelación lenta los cristales de hielo crecen en los espacios intracelulares deformando y rompiendo las paredes de las células con las que contactan.En la congelación lenta los cristales de hielo crecen en los espacios intracelulares deformando y rompiendo las paredes de las células con las que contactan. La presión de vapor de los cristales de hielo es inferior al de distintos puntos en el interior de la célula, por lo que el agua pasa de las células a los cristales, engrosandolos. El incremento de la concentración de solutos que la congelación provoca en algunas zonas, origina daños irreparables por causa de la deshidratación. Durante la congelación de las células son capaces de recuperar su forma y turgencia originales. Como consecuencia, el alimento se reblandece y el material celular se pierda por <<goteo>> (<<drip loss>>).En la congelación rápida los cristales de hielo que se forman, tanto en el interior de la célula como en los espacios intercelulares, son de menor tamaño, por lo que la estructura celular apenas resulta dañada. Tampoco se forma un gradiente de vapor, por lo que la deshidratación celular no se produce. No obstante, velocidades de congelación muy elevadas pueden provocar, en algunos alimentos, tensiones internas, que dan lugar al agrietamiento o rotura de sus tejidos.

19.3.2 EFECTOS DEL ALMACENAMIENTO EN CONGELACION

Cuanto más baja es la temperatura de almacenamiento en congelación, menor es la velocidad a la que se producen los cambios bioquímicos y microbiológicos. Sin embargo, la congelación y el almacenamiento en congelación no son capaces de inactivar las enzimas y sus efectos sobre los microorganismos es variable.Temperatura de almacenamiento en congelación relativamente elevadas (entre -4 y -10 °C) poseen un efecto sobre los microorganismos que temperaturas más intenso sobre los microorganismos que temperaturas más bajas (entre -15 y -30 °C). La resistencia de los microorganismos a las bajas temperaturas es también muy diversa: las células vegetativas de las levaduras, los mohos y las bacterias (los coliformes y diversas especies de salmonellas) la resistencia con dificultad; las bacterias gram positivos (Staphilococcus aureus y Enterococcus) y las esporas de los mohos son mas resistentes, y los esporos de las bacterias (Bacillus y Clostridium como Clostridium botulinum) la resisten perfectamente.Las pérdidas de calidad de los alimentos debidas a cambios químicos y en algunos, a la actividad enzimática durante el almacenamiento en congelación (-18 °C), son lentas, pero se aceleran por efecto del aumento de la concentración de soluto alrededor de los cristales de hielo, por la reducción en la actividad de agua (a 0,82 a -20°C en alimentos acuosos) y por cambios en el pH y el potencial de óxido-reduccion.Si no se inactivan los enzimas, la rotura de la membrana celular por los cristales de hielo aumenta su reactividad con los solutos que, por efecto de la congelación, se han concentrado.

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1) Degradación de los pigmentos: en las levaduras la clorofila se degrada lentamente a feofitina, de color marrón. En la fruta, los cambios de pH provocados por la precipitación de las sales en las soluciones concentradas provoca cambios de color en las antocianinas.

2) Perdidas vitamínicas: a temperaturas inferiores a las de congelación se producen pérdidas en algunas vitaminas en algunas vitaminas hidrosolubles. Las pérdidas en vitamina C son muy dependientes de la temperatura: Un aumento de 10°C en la temperatura incrementa por un factor de 30 a 70 en la fruta. Las perdidas en otras vitaminas se deben, principalmente en carnes y pescados.

3) Actividad enzimática residual: la principal causa de las pérdidas de calidad de las verduras insuficientemente escaldadas, o de la fruta, se deben a la actividad polifenoloxidasa que provoca empardeamiento, o a la actividad lipooxigenasa, que provoca, apartir de los lípidos, el desarrollo de aromas y olores extraños. En almacenamientos prolongados, la actividad proteolítica y lipolitica puede provocar, en la carne, cambios en su bouquet y textura.

4) Oxidación de los lípidos: a -18 °C estas reacciones se producen lentamente, provocando el desarrollo de aromas y olores extraños.

Tabla 19.4 Perdidas vitamínicas durante el almacenamiento

Producto

Perdida (%) a los 12 meses de almacenamiento a -18°C

Vitamina C

Vitamina B

1

Vitamina B

2

Niacina

Vitamina B

6

Acido pantotenico

Caroteno

Judás (verde

52

0-32

0 0 0-21

53 0-23

1

s)

Guisantes

11

0-16

0-8

0-8

7 29 0-4

Filetes de vacunon

8 9 0 24

22 --

Chuletas de cerdon

±18

0-37

±5

0-8

18 --

Frutab

P

180-5

290-6

170-6

160-3

----

----

370-7

1

romedioRango

0 6 7 3 8

+ aumento aparentena los seis meses de almacenamientobpromedio de las pérdidas registradas en manzanas, albaricoques, fresas, cerezas, concentrado de zumo de naranja (rediluido), melocotones, fresas (diversas); no se menciona el tiempo de almacenamiento.Adaptado de Burger (1982) y fenema (1957b)

19.3.2.1 RECRISTALIZACION

Los cambios físicos que se producen en los cristales de hielo (cambios de forma, tamaño y orientación) conocidos en su conjunto como <<recristalizacion>>, son responsables, de gran parte de la pérdida de calidad de los alimentos congelados.En los alimentos se producen tres tipos de cristalización:

(1) recristalizacion isomasica: es una transformación de la forma o estructura interna de los cristales que reduce su relación superficie/volumen.

(2) Recristalizacion acretiva (<<accretive recristalizacion>>): se produce cuando dos cristales que se hallan en contacto se unen, formando un cristal de mayor tamaño, con lo que el número total de cristales en el alimento se reduce.

(3) Recristalizacion migratoria: se produce por incremento del tamaño de los cristales más grandes a expensas de los más pequeños. Como consecuencia, el número global de cristales desciende y su tamaño medio aumenta.

La recristalización migratoria es la más importante de las que se producen en los alimentos y tiene lugar, principalmente, como consecuencia de fluctuaciones en la temperatura de almacenamiento. Cuando el calor penetra en un congelador (por la entrada de aire caliente al abrir la puerta) la superficie del alimento más próximo se calienta ligeramente. El calentamiento hace que los cristales de hielo se fundan parcialmente, que los cristales grandes se hagan más pequeños y que los pequeños (menores de 2 micras) desaparezcan. La fusión de los cristales aumenta la tensión de vapor y hace que el agua migre a zonas con tensión de vapor más baja.Cuando la temperatura en el mismo desciende de nuevo, la presión de vapor no da lugar a nuevos núcleos, sino que es captada por los cristales de hielo ya existentes que, en consecuencia, aumenta de tamaño.

1

La humedad relativa en los almacenes frigoríficos es baja ya que el contenido de agua del aire es captado por el evaporador. La parte del agua del alimento se incorpora a la atmosfera del frigorífico, por lo que se produce en aquél zonas de deshidratación que se denominan <<quemaduras por el frio>>. El color, más claro de estas zonas se debe a las pequeñas cavidades microscópicas formadas (cristales de hielo) que modifican la longitud de onda de la luz reflejada. La quemadura por el frio es especialmente importante en aquellos alimentos son una gran relación superficie/volumen (los alimentos congelados por un sistema IFQ), pero pueden reducirse considerablemente envasando el alimento en materiales impermeables al vapor de agua.Las fluctuaciones de temperatura pueden reducirse al mínimo:

1) Controlando la temperatura de almacenamiento (±1.5 °C)2) Mediante puertas automáticas y cortinas herméticas en las rampas de carga de

los camiones3) Haciendo que el traslado de los alimentos de un almacén a otros sea rápido4) Controlando la correcta rotación del stock almacenado.

La calidad de los alimentos congelados en cada fase de su elaboración y durante su almacenamiento y distribución, se controla aplicando el concepto HQL (High Quality Life), que se define como el tiempo que un alimento puede permanecer almacenado hasta 70-80% de un panel de degustación es capaz de detectar las primeras pérdidas de calidad. Este concepto no debe confundirse con el concepto de <<vida útil>> o de <<aceptibilidad>> ya que el tiempo que un alimento permanece aceptable es seis veces superior al HQL. Las fluctuaciones de temperatura ejercen un efecto acumulativo sobre la calidad del alimento y la proporción de HQL perdida se puede determinar integrando las pérdidas en función del tiempo.Existen indicadores de color para los siguientes propósitos:

1) Para indicar la temperatura del alimento (ejemplo: recubrimientos a base de cristales líquidos que cambia de color según la temperatura de almacenamiento)

2) Para indicar una temperatura inadecuada (ejemplo: ceras, que cuando se alcanza una temperatura inadecuada se funden liberando un colorante)

3) Para ingresar la combinación de tiempo/ temperatura la que ha permanecido un alimento tras su envasado, con objeto de prever la vida útil que le resta.

19.3.3 DESCONGELACION

Cuando un alimento se descongela al aire, el hielo superficial se funde, formando una capa de agua cuya conductividad y difusividad térmica son inferires a las del hielo. Como consecuencia, la velocidad de transmisión de calor hacia el interior del alimento se reduce. Este efecto aislante aumenta a medida que la capa de alimento descongelado va adquiriendo grosorLa fase inicial de incremento rápido de la temperatura se debe a la ausencia de una capa superficial de agua alrededor del alimento. A esta fase le sigue una, de mayor duración, en la que la temperatura de aquél se aproxima a la del punto de fusión del hielo. El daño celular provocado por la congelación lenta y la cristalización da lugar a una pérdida de componentes celulares, que se manifiesta como un exudado, que contiene diversos nutrientes hidrosolubles (ejemplo: la carne de vacuno pierde el 12% de su contenido en tiamina, el 10% de su riboflavina, el 14% de us niacina, el 32% de su piridoxina y el 8% del acido fólico).La fruta pierde el 30% de su vitamina C.

1

Las perdidas por <<goteo>> liberan sustratos para posteriores degradaciones enzimáticas y microbianas. La contaminación microbiana de los alimentos, debido a un lavado o escaldado inadecuados, muestra intensamente sus efectos en este periodo. El salto térmico se utilizado en la descongelación de alimentos a escala domestica es menor (25-40°C) que el que suele utilizar a escala industrial, por lo que el periodo de descongelación por microorganismos patógenos y causantes de alteraciones, es mayor.

BIBLIOGRAFIA

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1

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PUMAROLA A. “MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGIA.”

Tecnología de alimentos: Escaldado y Pelado