conservación por aplicación de bajas temperaturas en los alimentos
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Conservación por aplicación de bajas temperaturas en los alimentos.
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. Una de estas
tecnologías es la de preservación por bajas temperaturas, ya que en el actual
mercado global existe la tendencia que orienta a tecnologías de consumo en
fresco o procesado al mínimo (congelamiento y la refrigeración misma juegan el
papel principal) (Umaña, 2010).
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 (Rhorer, 1991). 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 45º C como
Bacillus y Clostridium además de algunas algas y hongos y de muchos mesófilos
que crecen en temperaturas de entre -5 a -7 º 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.
Fig.1.Refrigeracion de alimentos
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 (Otero, 2013). 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. (Quimicanet, 2007)
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 (Bello, 2000).
Fig.2 Pescado es congelación
Ultra congelación.
Consiste en una congelación en tiempo muy rápido (120 minutos como máximo), a
una temperatura muy baja (inferior a -40 ºC), lo que permite conservar al máximo
la estructura física de los productos alimenticios. Es un proceso que sufre un
enfriamiento brusco para alcanzar rápidamente la temperatura de máxima
cristalización en un tiempo no superior a cuatro horas. El proceso se completa una
vez lograda la estabilización térmica del alimento a -18 °C o inferior.
Para garantizar el descenso de la temperatura se hace uso de fluidos criogénicos,
tales como nitrógeno líquido y anhídrido carbónico los cuales dan lugar a los
productos ultra congelados. Dichos fluidos no son tóxicos ni transmiten gusto u
olor.
Fig.3 Criogenización de alimentos
Liofilización
La liofilización es una técnica de deshidratación por frio, un proceso común en la
industria alimentaria conocido como deshidrocongelación, el cual tiene la virtud de
mantener al máximo las propiedades organolépticas de los alimentos. Este
método se realiza al vacío. La palabra deriva del griego, que en traducción es
“hecho para amar las disoluciones”, o sea obtendremos un producto de muy fácil
disolución y/o regeneración (Barreiro, 2006). Lo primordial, para esta técnica hay
que tener una maquina especial, que se llama liofilizador.
Fig. Ejemplo de fruta liofilizada (fresa).
Aparatos en la conservación de alimentos
El refrigerador
El un dispositivo empleado principalmente en cocina y en laboratorio que consiste
en un armario aislado térmicamente, con un compartimento principal en el que se
mantiene una temperatura de entre 2 y 6 °C y también, frecuentemente, un
compartimento extra utilizado para congelación a −18 °C llamado congelador. El
frío se produce mediante un sistema de refrigeración por compresión, alimentado
por corriente eléctrica y, a veces, por un sistema de absorción usando como
combustible queroseno o gas butano. Es uno de los electrodomésticos más
comunes en el mundo.
La función de una máquina de refrigeración es tomar el calor de un ambiente a
baja temperatura (para el refrigerador sería la cocina) y cederlo en el ambiente
exterior (en este caso un armario cerrado y aislado térmicamente), empleando una
fuente de energía externa para mantener el proceso. Un refrigerador es
una bomba de calor (como las de agua, bombea calor de un lugar a bajo nivel
térmico a otro de mayor nivel), impulsada generalmente por un motor eléctrico. Es
asimismo posible emplear sales eutécticas o absorción. El refrigerador toma el
calor de la cocina y transforma esa temperatura a una más elevada.
Para que la eficiencia sea mayor, la diferencia de temperatura entre el
condensador, (que contiene el calor absorbido por el refrigerante en el
evaporador) y el aire ambiente debe ser máxima, ya que es en este lugar donde el
calor sale del aparato. Por este motivo son más eficientes en invierno que en
verano y en cualquier época, su consumo es menor si se sitúa en un lugar fresco.
Asimismo debe procurarse que el intercambiador de calor externo (o
condensador), que suele estar en la parte trasera del aparato, tenga una buena
ventilación. (FAO, 1996).
La industria alimentaria usa la conservación por refrigeración de una manera
racional; esto significa que refrigerar no es simplemente meter alimentos en
cámaras, sino que exige un control exhaustivo y profesional de una serie de
parámetros que hacen que el producto refrigerado mantenga su calidad.
Figura 1. Ejemplo de un refrigerador convencional
Congelador
Es un equipo de refrigeración que comprende un compartimento aislado
térmicamente y un sistema frigorífico, bien sea por compresión o por absorción, el
cual es capaz de mantener los productos almacenados en su interior a una
temperatura bajo 0 ºC, normalmente entre -30 °C y -4 °C. Los congeladores son
utilizados para almacenar los alimentos y otros productos por largos períodos en
estado de congelación y a una temperatura de régimen establecida. La finalidad
del congelado es cesar la actividad enzimática propia de todo alimento y evitar,
así, su descomposición o alteración en sus propiedades organolépticas, perdiendo
así su calidad. Ese cese de actividad enzimática se produce a los -30 °C. No
obstante lo anterior, la mayoría de los congeladores operan alrededor de los -18
°C, donde la actividad enzimática es extremadamente lenta; debido a esto es que
no se pueden mantener indefinidamente los alimentos a dicha temperatura,
(FAO,1996).
Fig.2. ejemplo de un congelador común
Liofilizador.
Lo primordial, hay que tener una maquina especial, que se llama liofilizador. En
esta se introduce el alimento para su secado. Se genera un entorno al vacío,
donde las bajas temperaturas se sienten a eso de -40°C. Aquí ocurre la
sublimación, o sea el producto pasa directamente de solido a gas sin pasar por
líquido. Eso básicamente se aplica al contenido acuoso del alimento, el cual
sublima terminando con materia solida sin ningún remanente líquido,
absolutamente seco. La ventaja de este proceso es que el sabor del alimento
permanece ya que los componentes sápidos característicos del aroma se
mantienen, o sea no tenemos alteraciones en el producto. Todos los gustos y
aromas se conservan como si de un producto fresco se tratase (Frutas, Verduras,
Carnes) (Ramírez, 2006.)
Fig.3. ejemplo de un Liofilizador planta piloto.
La zona de peligro.
El dejar los alimentos fuera por mucho tiempo a temperatura ambiental puede
causar que las bacterias (tales como Staphylococcus aureus, Salmonella
Enteritidis, Escherichia coli y Campylobacter) crezcan a niveles peligrosos que
pueden causar enfermedades. Las bacterias crecen rápidamente en un rango de
temperatura entre los 40 °F (4.4 °C) y los 140 °F (60 °C), duplicándose en número
aún en 20 minutos. Este rango de temperaturas es conocido como “La Zona de
Peligro”. (USDA, 2010)
Fig.3 Esquema de zona de peligro por temperatura (Presentada por Servicio de Inocuidad e Inspección de los Alimentos Departamento de Agricultura de los Estados Unidos)
Recomendaciones según la USDA.
Nunca deje los alimentos fuera del refrigerador por más de 2 horas. Si la
temperatura es más de los 90 °F (32.2 °C), los alimentos no se deben dejar
fuera por más de 1 hora.
Mantener caliente los alimentos calientes en o sobre los 140 °F (60 °C).
Coloque los alimentos cocidos en platos para calentar, mesas de vapor
precalentadas, bandejas para calentar u ollas de cocción lenta.
Mantenga fríos los alimentos fríos en o sobre los 40 °F (4.4 °C). Coloque los
alimentos en hielo.
Una de las causas más comunes de las enfermedades transmitidas por los
alimentos es el enfriar los alimentos cocidos incorrectamente. Por esta
razón los sobrantes de alimentos deben ponerse en envases poco
profundos para que se enfríen rápido y refrigerarlos a 40°F (4.4 °C) o
menos dentro de dos horas.
Bibliografía.
Barreiro Méndez, José Alejandro.2006. Operaciones de Conservación de alimentos por bajas temperaturas. Editorial Equinoccio, Venezuela.
Bello Gutiérrez, José. 2000. Historia de la conservación de los alimentos. Albert Mas Barón. Ciencia Bromatológica Publicado por Ediciones Díaz de Santos.
Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1996, Manuales para el control de calidad de los alimentosm Volume 14 of Estudio FAO.: Alimentación y nutrición
Quiminet. 2007, Refrigeración y congelación de alimentos. Editorial Quimi-Net.2007.
Otero, Laura, 2013, Últimos avances en tecnologías de congelación de alimentos. Ediciones y Publicaciones Alimentarias, Revista de tecnología e higiene de los alimentos,Madrid,España.
Ramírez, Juan.2006. Liofilización de los alimentos. Universidad del valle. Revista ReCiTeIA .Cali-Colombia.
Rhorer, A.R. 1991. What every producer should know about refrigeration. Egg Industry (May/June).
Umaña Cerros, Eduardo.2010. Conservación de Alimentos por frío, PROINNOVA, FUSADES, FIAGRO
USDA.2010.Servicio de Inocuidad e Inspección de los Alimentos Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.
