MODIFICACIONES QUE SE PRODUCEN EN LOS ALIMENTOSDURANTE SUCONGELACIN Por formacin de cristales de hielo Por aumento de la concentracin de los solutos en solucin Por variacin del volumen En la congelacin lenta los cristales se forman en el exterior de la clula, el aumento de tamao de los cristales extracelulares provocan concentracin del fluido extracelular y genera deshidratacin (smosis). Si contina el crecimiento se lesiona a la clula . La deshidratacin es irreversible si sobrepasa un limite, al descongelar no se recupera el agua inicial Modificacin de la textura y la turgencia En alimentos que tienen cierta estructura organizada (emulsiones, geles, espuma) la formacin de cristales de gran tamao ocasionan tambin modificaciones Ejm:Mantequilla (bolsas de grasa), helado ( disminucin de volumen), gel (sinresis) . AUMENTO DE LA CONCENTRACIN DE LOS SOLUTOS EN SOLUCIN Solutos precipitados, textura arenosa Ejm lactosa durante la congelacin del helado. Si los solutos no se precipitan sino que permanecen en una solucin concentrada pueden desnaturalizar las protenas. Algunos solutos son cidos y al concentrarse pueden hacer que el pH baje ms all del punto isoelctrico (punto de solubilidad mnima de las protenas), lo cual resultara en la coagulacin de las mismas. La concentracin o precipitacin de ciertos iones pueden romper el equilibrio de las suspensiones coloidales. Los gases en solucin tambin se concentran cuando el agua se separa por congelacin. Esto puede causar la sobresaturacin de los gases y, por ltimo, su expulsin de la solucin. La cerveza y los refrescos congelados padecen este defecto. VARIACIN EN EL VOLUMEN La variacin del volumen que se produce al convertirse el agua pura en hielo es cerca del 9%. La variacin de volumen de los alimentos como resultado de la formacin de hielo es menor, cerca del 6%, porque solo una parte del agua presente es congelada y porque algunos alimentos tienen espacios de aire. Esta variacin de volumen debe ser tomada en cuenta en el diseo del equipo. En sistemas de congelacin muy rpida (por ejemplo, inmersin de productos en nitrgeno lquido) se pueden producir el aumento de presiones excesivas dentro del producto causando roturas o fracturas. En conclusin la variacin del volumen que se produce durante la congelacin varia considerablemente de acuerdo a los siguientes factores: Contenidodeagua. Disposicin celular: los tejidos vegetales poseen unas espacios intracelulares, rellenos de aire, que absorben los incrementos internos de volumen sin que se aprecien cambios importantes en el volumen global La concentracin de soluto La temperatura de la cmara de congelacin determina la proporcin de agua congelada y por tanto, el grado de dilatacin. Los compuestos cristalizados (el hielo, la grasa y los solutos entre otros) cuando se enfran, se contraen, con lo que el volumen del alimento se reduce. EQUIPOS DE CONGELACION 1. EQUIPOS QUE UTILIZAN EL AIRE COMO MEDIO DE ENFRIAMIENTO Cmaras de congelacin Tnel de congelacin Congeladores de cinta (congeladores en banda transportadora, congeladores en espiral) Congeladores de lecho fluidizado2. SISTEMAS QUE UTILIZAN EL CONTACTO CON PLACAS METALICAS 3. CONGELACION POR INMERSION4. CONGELACION CON FLUIDOS CRIOGENICOS5. CONGELADORES DE SUPERFICIE DE RASCADA6. CONGELADORES DE TAMBOR

1. EQUIPOS QUE UTILIZAN EL AIRE COMO MEDIO DE ENFRIAMIENTO A.Cmaras de congelacinUna cmara de conservacin por congelacin no debe considerarse un sistema de congelacin Con y sin circulacin de aire Velocidad de congelacin de 0.2 cm/hr No depende de la forma y tamao Velocidad de congelacin lenta la prdida de calidad es significativa B. Tneles de congelacin Tienensistemasdeimpulsindeaire(-30- -40C) Elproductosecolocaenbandejas sobre racks o carritos unos al costado de otros, fijos o continuos El movimiento del aire puede ser en paralelo o perpendicular Inconveniente: Alimentos no envasados pueden sufrir quemaduras por fro (por la elevada velocidad, baja HR y diferencia de temperatura) En algunos casos transportadores con ganchos (cuartos de res) Velocidad de congelacin 0.5- 3 cm/h Productos descubiertos tienden a pegarse en las bandejas, prdida de peso, consumo de tiempo en manipuleo, limpieza y transporte Variacin del Coeficiente Convectivo con la velocidad C. Congeladores de cinta 1. Congeladores de banda transportadora Congeladores continuos Banda de enrejado metlico En la mayora el movimiento del aire es vertical 2. Congeladores en espiralCinta transportadora metlica flexible y apilable que se enrolla en un tambor en espiral Elairepuedefluirhorizontaloverticalmente Movimiento horizontal para alimentos empacados para evitar que el aire choque con la superficie superior y en el fondo zona muerta Movimientoencontracorriente:ladiferenciade temperatura y humedad existente entre el aire y el alimento se reducen por lo que hay menos prdidas Importante distribucin uniforme del producto para el congelamiento efectivo, ya que el aire evita los lugares de mayor concentracin donde en consecuencia no se enfra adecuadamente. Sistema de Circulacin de aire en un congelador de cinta en espiral En vertical a la superficie de la cinta. Paralelo a la superficie de la cinta D. Congeladores de Lecho fluidizado Para productos que pueden flotar por accin de una corriente de aire inyectada en sentido vertical. Cada partcula es congelada de manera individual. Lavelocidaddelaireequilibraelpesodelos productos. Producto que retiene las caractersticas de flujo libre Congeladores de lecho fluidizado Deshidratacin baja por la gran Velocidad de congelacin de 5-10 cm/hr El coeficiente de transferencia calrica desde el aire fro al producto est limitado por la velocidad del gas que debe ser la adecuada para fluidizar , por lo que la nica manera de incrementarla es bajando la temperatura -25 - -35C 2-5 m/s 2. SISTEMAS QUE UTILIZAN EL CONTACTO CON PLACAS METALICAS Serie de placas planas huecas dispuestas en vertical u horizontalmente por donde circula el refrigerante (-40C) Funcionamiento continuo, discontinuo, semicontinuo Se adapta a alimentos de formas plana, dispuestos en capa nica luego un sistema hidralico las aproxima presionando suavemente logrando un buen contacto. Recomendable para alimentos de consistencia firme para que resistan sin dao la compresin. Calor extrado por conduccin Efectividad depende del grado de contacto entre placa y alimento. Deshidratacin mnima 3. CONGELACION POR INMERSION Alimento circula por una cinta sin fin, atraviesa untanque quecontieneunliquido (propilenglicol, etilenglicol, salmuera) El lquido no cambia de fase Una aplicacin es la precongelacin rpida de aves envasadas a vaco. Condicin de los refrigerantes: no txicos, puros, limpios, ausencia de olores y sabores extraos, baja penetracin en el alimento, baja viscosidad, baja corrosividad DESVENTAJASMucho tiempo de exposicin pierde su aspecto y puede adquirir sabores La sal provoca corrosin y deteriora instalacionesPrescripciones higuinicasVENTAJASContacto ntimo, reduce la resistencia Unidades sueltas de formas regulares e irregulares pueden congelarse individualmente 4. CONGELACION CON FLUIDOS CRIOGENICOS El refrigerante cambia de estado a merced del calor que absorbe del producto, entra en contacto ntimo con el alimento Principal desventaja: costo relativamente elevado de refrigerante Se reserva a casos muy especficos, productos de alto valor aadido, estacionales. 5. CONGELADORES DE SUPERFICIE DE RASCADA Alimentos lquidos y semipastosos (HELADO) El rotor giratorio desprende la mezcla de la superficie e incorpora aire 6. CONGELADORES DE TAMBOR Alimentos lquidos y semipastosos Tambor que gira sobre un eje horizontal cuya parteinferiorparaporundepsito que contiene el producto a congelar. Un cuchillo raspador permite recoger el alimento congelado Ejm: pulpas de frutas, jugos, purs. MODIFICACIONES DE LOS ALIMENTOS DURANTE SU ALMACENAMIENTO EN CONGELACION RecristalizacinEs un fenmeno muy frecuente que consiste en cambios no deseables en forma, tamao y nmero de los cristales de hielo Este proceso puede producirse a temperatura constante o a temperatura variable. A temperatura constante se produce la unin de cristales adyacentes como resultado de que el sistema tiende a reducir su superficie para incrementar su estabilidad. Si la temperatura flucta en el momento en que se incrementa se producir la fusin de los cristales pequeos y cuando vuelva a descender el agua cristalizar sobre la superficie de los cristales incrementando su tamao. Tipos de recristalizacin 1. R. Isomsica:cristales de forma irregular y relacin A/V elevada tienden a asumir una estructura ms compacta con una relacin menor que es ms estable. 2. R. Migratoria: la de mayor importancia en los alimentos congelados, tendencia de los cristales de gran tamao de crecer a expensas de los de menor tamao por diferencias en la energa superficial(Los cristales pequeos mantienen unidas sus molculas superficiales con menor intensidad).Se intensifica con las fluctuaciones de temperatura 3. Recristalizacin por contacto o acretiva: Tiene lugar cuando los cristales que estn en contacto se unen para formar uno de mayor tamao y menor energa. Este tipo de recristalizacin no se puede evitar, aunque su lentitud le resta importancia. 4. Recristalizacin por presin: Cuando se aplica una fuerza a un grupo de cristales de hielo con distinta orientacin , aquellos que tienen su eje principal paralelo a la direccin de la fuerza aplicada crecern a expensas de los otros, siendo el crecimiento proporcional a la fuerza aplicada. Evitar que los alimentos estn sometidos a presin. IMPORTANTE LA MAYOR CALIDAD DE LOS ALIMENTOS CONGELADOS RAPIDAMENTE PUEDE DESAPARECER DURANTE SU ALMACENAMIENTO, IGUALANDOSE CON LOS DE LOS CONGELADOS A VELOCIDADES MS LENTAS. PARA CONSERVAR LA CALIDAD DE LOS PRODUCTOS CONGELADOS ES FUNDAMENTAL MANTENER LA TEMPERATURA CONSTANTE Y EVITAR EL APILAMIENTO EXCESIVO DURANTE EL ALMACENAMIENTO. Sublimacin Prdida de humedad es un serio problema La perdida de humedad depende de la temperatura promedio del ambiente y la temperatura del evaporador, as como de las fluctuaciones de temperatura. La excesiva deshidratacin aparte de una indeseable prdida de peso, puede causar la aceleracin de los cambios qumicos (oxidacin) y cambios en la consistencia (areas deshidratadas no vuelven a reabsorber agua en igual medida durante la descongelacin. QUEMADURA POR CONGELACION La quemadura por congelacin obedece a una deshidratacin local que se produce al sublimarse los cristales de hielo de las capas superficiales, es irreversible y afecta al sabor y aroma de los productos cuyos tejidos se enrancian ms fcilmente antes que los normales. Las sustancias aromticas tpicas van desapareciendo. La consistencia se vuelve esponjosa, correosa y pajiza. Recursos para evitar la deshidratacin El envasado al vaco en materiales impermeables al vapor de agua. La aplicacin de vaco es importante para evitar que se produzcan condensaciones en el interior del envase. El mantenimiento de una adecuada humedad relativa de la atmsfera de almacenamiento, que normalmente tiende a disminuir por la condensacin de humedad en los evaporadores. Evitar velocidades excesivamente grandes del aire. La formacin de una capa de glaseado de hielo sobre el alimento.

Modificaciones qumicas Oxidacin lipdica Pardeamiento enzimtico Insolubilizacin de protenas Degradacin de clorofila Prdida de vitaminas DESCONGELAMIENTO Por mltiples razones la descongelacin es una etapa crtica desde el punto de vista microbiolgico. El exudado compuesto por agua y sustancias nutritivas aparece en primer lugar en la superficie del producto en la zona en que la temperatura es menos fra y donde la contaminacin inicial es ms elevada. Evolucin de la Temperatura en el centro geomtrico de geles de almidn durante su congelacin y descongelamiento AB:Tadelproductoaumentarpidamenteporquenohayaguasuperficial,solo hielo, y acta como buen conductor BC: aproximacin de la Ta del producto al punto de fusin C: todo el hielo se ha fundido, la Ta aumenta para igualarse con la temperatura del medio de calentamiento. La descongelacin debe estar diseada de manera de minimizar los siguientes fenmenos: crecimiento microbiano, prdida de lquido, prdida por evaporacin y reacciones de deterioro. La descongelacin requiere tiempos ms largos que la congelacin en situaciones comparables de fuerza impulsora ya que la transferencia calrica se produce a travs del alimento descongelado cuya conductividad y difusividad trmica son mucho menores que las correspondientes al congelado. Resulta desfavorable el mantenimiento prolongado a una temperatura ligeramente inferior a 0C, por cuatro motivos: El producto queda expuesto a concentraciones relativamente altas de solutos favoreciendo reacciones qumicas y enzimticas Los cristales de hielo se agrandan,modificando la textura Prdida de vitaminas y componentes por goteo Se favorece el desarrollo de los microorganismos psicrfilos y patgenos si los hubiera inicialmente , debido a que el exudado se enriquece en compuestos nutritivos. En alimentos con estructura tisular, la magnitud de la prdida del jugo es el ndice ms importante de la reversibilidad del tratamiento congelador. La salida de jugo se considera como una manifestacin externa de la desnaturalizacin de las protenas an cuando no pueda estimarse esta ltima como la causa directa y nica de aquel fenmeno. El componente principal del jugo es agua que no vuelve a ser adsorbida por el tejido. La salida de jugo puede motivar considerable prdidas de sustancias solubles (vitaminas, enzimas, sales minerales, aminocidos libres, protenas del sarcoplasma). 8. Mtodos de descongelacin Se debe evitar sobrecalentamiento excesivo tiempos prolongadosdeshidratacin excesiva Mtodos (en funcin de cmo se suministra la energa) Calentamiento exterior: aire, agua o vapor de agua Evitar deshidratacin y humedad en algunos alimentos para evitar crecimiento microbiano Generacin de calor dentro del mismo producto: microondas o calefaccin dielctrica Alimento no homogneo coccin