UNIDAD 2 TECNOLOGÍA DE CONSERVACIÓN POR MÉTODOS FÍSICOS 2.1.1 TECNOLOGÍA DEL FRIO EN LA RED DE VALOR ALIMENTARIA REFRIGERACIÒNTípicamente las temperaturas de refrigeración están comprendidas entre el punto de congelación del alimento (-1ºC) y unos 10ºC. Mediante el descenso de la temperatura se aumenta la vida útil del producto fresco o procesado por la disminución en la proliferación de microorganismos, las actividades metabólicas de tejidos animales y vegetales, y reacciones químicas o bioquímicas deteriorantes.

La mayor parte de los alimentos que deben refrigerase para su proceso de distribución y venta son las carnes, los lácteos y carnes frías. La durabilidad de un alimento refrigerado no solo depende de la temperatura de almacenamiento. La vida útil o de anaquel de los productos frescos vegetales depende de la variedad, las condiciones del producto al momento de la cosecha (daño mecánico, contaminación microbiana y grado de madurez por ejemplo) y la humedad relativa del sistema de almacenamiento. En los productos procesados, además del tipo de producto que se trate, juega importante papel su historia de procesamiento que define el grado de destrucción enzimática y microbiana que se alcance, higiene de proceso y tipo de empaque

A) Consideraciones durante la refrigeración en vegetales.Su característica más importante luego de la cosecha es la respiración aeróbica, que en su almacenamiento puede producir importantes cantidades de calor. Cada fruta o vegetal, exhibe a una misma temperatura muy diferentes tasas de respiración según sea su especie o variedad; por ello es muy recomendable determinar las tasas de respiración de estos materiales cuando se deseen hacer cálculos precisos pues los reportes de la literatura sólo son confiables cuando se refieren a las mismas especies, variedades y condiciones ambientales de producción. La velocidad de respiración varía también con el tiempo. Para efecto de cálculos de demanda de refrigeración deben usarse los valores máximos determinados o reportados de la misma.El daño por frío o por refrigeración es otro factor a considerar en el caso de frutas y vegetales caracterizado por una variedad de efectos como picaduras, veteado, pardeamiento, manchas, pérdida de textura, ablandamientos localizados, malos sabores, propensión a enfermedades fungosas, etc. La manera de controlarlo es mantener la temperatura por encima del valor crítico según el alimento almacenado.

B) Consideraciones durante la refrigeración en carnesLos cambios físicos, químicos y micróbicos que se producen en la carne fresca son estrictamente una función de la temperatura y la humedad. El control de la temperatura y la humedad constituye, consecuentemente, en la actualidad el método más importante de conservación de la carne para atenerse a las necesidades de los procedimientos o del comercio al por menor de los países industrialmente desarrollados del mundo y está siendo cada vez más empleado en

las zonas urbanas, particularmente por parte de hoteles, abastecedores de comidas e instituciones hospitalarias de los países en desarrollo. Por ejemplo, el aumento de las bacterias se reduce a la mitad con cada descenso de la temperatura de 10 °C y prácticamente se detiene en el punto de congelación; es decir, la carne se conservará por lo menos el doble de tiempo a 0 °C que la carne con un nivel análogo de contaminación, pero conservada a 7 °C; o se conservará por lo menos cuatro veces más tiempo a 0 °C que ha 10 °C.

De ello se deduce que, cuando la carne se conserva por enfriamiento, debe procederse al enfriamiento lo más rápidamente posible después de la matanza, independientemente de su destino final (consumo local o despacho a otros lugares). Al mismo tiempo es preciso asegurarse de que la res muerta ha llegado al rigor mortis antes de enfriarse a 10 °C o a menos para que no se produzca una disminución del frío. Debe conservarse también posteriormente la temperatura de enfriamiento hasta que se utilice, es decir, debe existir una cadena del frío ininterrumpida desde el matadero hasta el consumidor. Todo el desarrollo de la refrigeración ha tendido a la realización de este fin.La temperatura ideal de almacenamiento de la carne fresca oscila en torno al punto de congelación alrededor de -1 °C (-3 °C para el tocino, debido a la presencia de sal).Según el Instituto Internacional de Refrigeración, la duración prevista en almacén de los diversos tipos de carne conservados a esas temperaturas es la siguiente:

Cuadro 2: Duración de la carne en almacénTipo de carne Duración prevista en

almacén a -1 °CHumedad relativa por ciento

VACA Hasta 3 semanas 90

TERNERA 1 – 3 semanas 90

CORDERO 10 – 15 días 90 – 95

CERDO 1 – 2 semanas 90 – 95

DESPOJOS COMESTIBLES

7 días 85 – 90

En condiciones comerciales las temperaturas de la carne raramente se mantienen entre -1 °C y 0 °C, por lo que los períodos efectivos de almacenamiento son inferiores a lo previsto. Los tiempos también se reducirían si la humedad relativa fuera superior al 90 por ciento

En la práctica se adoptan dos grados principales de enfriamiento que son el de refrigeración y congelación. El almacenamiento en frío entre 3 °C y 7 °C es común, aunque la carne se conserva más tiempo a 0 °C y se congela a temperaturas muy inferiores, por lo general en torno a -12 °C a -18 °C (en las cámaras frigoríficas modernas, de -18 °C a -30 °C). La humedad es tan importante como la temperatura y el control de ambos factores debe ir unido.

Luego del sacrificio los tejidos animales pierden su capacidad para resistir el deterioro. Por la pérdida de oxígeno rápidamente pasan a la fase de respiración anaeróbica que produce un descenso del pH desde 7 hasta un valor último entre 5.1 a 6.5. Por lo general es aconsejable alcanzar un nivel moderadamente bajo para este pH, no siendo recomendable que descienda rápidamente pues si esto sucede antes del enfriamiento del músculo se origina desnaturalización proteica y endurecimiento de la carne.

La carne normalmente no se mercadea inmediatamente después de ocurrido el sacrificio, sino que se madura por algunos días. La carne de res puede requerir hasta 14 días para madurar a 0ºC o unos 3 días a 18ºC. Con este procedimiento se consigue un producto mas blando y jugoso.En el almacenamiento se recomienda una temperatura tan baja como sea posible (menor, mientras más alto sea al pH último) sin llegar a la congelación para la conservación refrigerada. A 0ºC una canal puede almacenarse entre 3 y 6 semanas. Es muy importante conservar la humedad relativa para evitar reducciones importantes de peso y pardeamiento de la mioglobina.

El pescado es generalmente más perecedero que la carne pues posee un pH final mayor que 6, buena disponibilidad de nitrógeno proteico y no proteico, sus lípidos son altamente insaturados y la capa mucosa de su piel es higroscópica. La microflora natural que deteriora el pescado y otros alimentos marinos está adaptada para crecer a bajas temperaturas. Por todos estos motivos estos materiales se almacenan generalmente congelados o se enlatan.

Influencia de la refrigeración en la leche:La leche constituye para cierto número de especies bacterianas un medio en el que se presentan distintos parámetros favorables para su crecimiento. La temperatura es un parámetro que interviene bien como factor de inhibición, bien como factor de proliferación:Por consiguiente, la temperatura y el tiempo durante el cual la leche se almacena durante la producción van a intervenir de manera importante en la proliferación o no de las bacterias presentes.

Conclusión:

Proliferación inmediata cuando la leche se conserva a 12°C y proliferación importante después de 24 h a 7°C.

Enfriada a 4°C, la leche puede conservarse durante 72h, a condición de que se trate de leche inicialmente poco contaminada.

En las leches inicialmente cargadas con niveles de entre 400 y 500.000 gérmenes / ml, conservadas a una temperatura de 4°C, la flora psicrotrofa (capaz de crecer a una temperatura inferior a 10°C) se desarrollará en detrimento de las demás. Por consiguiente, para tanques utilizados en centros de colecta donde la leche sólo se enfríe varias horas después del ordeño, se dará preferencia a una colecta diaria. Por el contrario, para los tanques empleados en granjas en que el tiempo de refrigeración sea breve y/o la higiene de ordeño esté bajo control, la conservación durante 2 o, incluso, 3 días es perfectamente posible.

La leche pasterizada de óptima calidad puede durar, en buenas condiciones de almacenamiento, hasta 18 días a 4ºC. Entre 0º y esta temperatura se refrigeran la crema, el yogurt, la pasta fresca y la pizza; otros productos como las carnes cocidas, la mantequilla, la margarina y los quesos duros pueden almacenarse a temperaturas un poco más altas, entre8º y 10ºC.Para productos frescos o procesados se siguen generalmente las siguientes operaciones:

Enfriamiento de alimentosSegún el alimento sea sólido, líquido o semisólido se usan diferentes tipos de enfriadores, mecanismos de transferencia de calor y velocidades de refrigeración. Para el caso de sólidos se usan comúnmente enfriadores de ráfaga de aire o inmersión en o aspersión del producto con medios fríos. Para alimentos líquidos se utilizan intercambiadores de calor, película descendente, superficie raspada o de placas, siendo este último quizá el más común. Para el caso de operaciones discontinuas también se utilizan recipientes enchaquetados.

Almacenamiento en frioNormalmente se utilizan cuartos fríos o cavas que mantienen su temperatura con circulación de aire frío. Este último se enfría con sistemas de refrigeración mecánica que utilizan ventiladores para mantener un buen flujo de aire. En algunos casos se controla, además de la temperatura, una composición de la atmósfera (Almacenamiento en Atmósfera Controlada) como por ejemplo en las manzanas para las que se busca una baja concentración de oxígeno y altas de gas carbónico y nitrógeno para incrementar su vida de anaquel.

Transporte refrigerado La función de este sistema es la de mover el producto entre dos sitios sin que pierda su calidad manteniendo unas condiciones de temperatura, circulación y composición de la atmósfera del vehículo en el óptimo para el material transportado. Estos sistemas están basados en unidades mecánicas, platos eutécticos o expansión directa de nitrógeno líquido.

Almacenamiento en punto de venta en frioEl producto se deposita en un nuevo cuarto frío que suministra el producto a cabinas o mostradores refrigerados para ser expuestos al consumidor final.

REFRIGERACIÓN DOMÉSTICA Los refrigeradores caseros operan generalmente con un ciclo mecánico y mantienen una temperatura de refrigeración entre 6 y 8ºC. El efecto del frío en la microflora en un alimento depende de la resistencia de los microorganismos a las bajas temperaturas y del tiempo de almacenamiento. A medida que desciende la temperatura disminuye el crecimiento de cada especie microbiana y, para muchas de ellas eventualmente se puede detener.

Muchos microorganismos no crecen a menos de 7ºC pero hay muchos que sí lo hacen (psicrotópicos), incluyendo algunos patógenos como el Clostridium botulinum tipo E (crece hasta 3.3ºC), Lysteria monocytogenes (3ºC) y Yersinia enterocolítica (0ºC). Los valores entre paréntesis corresponden a las temperaturas mínimas para el crecimiento de estas bacterias (Frazier, 1988).

El descenso de la temperatura no garantiza entonces que no sobrevivan microorganismos, incluso algunos de ellos de carácter patógeno. Se puede mejorar el efecto preservante de la refrigeración controlando o modificando la atmósfera en la que lleva a cabo el almacenamiento.

En el sistema de atmósfera controlada (CAS en inglés), mediante el uso de unidades químicas de despojamiento para retirar el CO2 y de ventilación para incrementar el O2, los componentes de la atmósfera pueden controlarse entre ciertos rangos de concentración. En el almacenamiento por atmósferas modificadas (MAS en inglés), gracias a la actividad respiratoria de alimentos frescos, así mismo como el crecimiento de microorganismos para que se cambie la composición de la atmósfera que rodea al alimento, que, en este caso está almacenado en recipientes herméticos. Se alcanzan así concentraciones de O2

hasta del 0% y de CO2 del 20% o más.

Cambios nutricionales Se presentan pérdidas de nutrientes como vitaminas, proteínas, lípidos y carbohidratos, siendo las primeras las más severas.

ProductoConcentración inicial (mg/100g)

Pérdidas (%por día) 

0-2ºC 4-8ºC 16-24ºC

Cereza 15 - 18.0-25.0 18.0-25.0

Coliflor 75 0.1-0.2 0.1-0.7 7.0-14.0

Coles de Bruselas 114 - 5.0 22.0

Manzana 12 0.1-0.5 - 3.0-8.0

Naranja 50 26.0 10.0 16.0-20.0

Piña 19 18.0 10.0 17.0

Papa 17 - 0.1-0.6 -Tabla 8.1 Degradación de la vitamina C durante la refrigeración de frutas y vegetales. Fuente: Zeuten y otros, 1990.

La segunda ley de la termodinámica dice que el calor solo fluye desde los puntos de mayor temperatura hacia los más fríos. Un sistema de refrigeración puede considerarse como una "bomba" que impulsa el calor en forma inversa a la natural: desde una zona fría hasta una caliente. El lado frío del refrigerador debe estar más frío que lo que se quiere enfriar; el lado caliente tendrá una temperatura superior a la del ambiente (o el sistema que recibe el calor retirado).

El frío se obtiene de diversas maneras dentro de las que sobresalen: La descompresión adiabática de un gas (Refrigeración mecánica) La evaporación de un líquido (Sistema de adsorción ) La descompresión isoentálpica de un gas real La disolución de ciertos gases o sales El paso de una corriente eléctrica a través de la unión de dos metales diferentes.

Hoy se encuentran más extendidos comercialmente los dos primeros métodos que se hacen en circuito cerrado, es decir, el fluido refrigerante describe un ciclo que lo hace regresar a su estado inicial. Su papel es el de retirar calor al medio que se quiere enfriar y transportarlo a otro que lo absorbe.http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4070035/lecciones/cap9/leccion9_3.htm

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4070035/index.html

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