Almacenamiento en refrigeración y atmósfera controlada
Procesado de alimentos
Almacenamiento en refrigeración
• Operación en la que se refrigera un producto y se mantiene a una temperatura entre -1 y 8ºC
• Objetivo: Aumentar la vida útil sin alterar la calidad organoléptica ni el valor nutricional
• Con frecuencia se combina con otras operaciones como la pasteurización
Clasificación según la temperatura de almacenamiento
1. De -1 a 1ºCFiletes de pescadoCarnesEmbutidos y carnes picadasCarnes y pescados ahumados
2. De 0 a 5ºC Carnes enlatadas pasteurizadasLeche, nata, yogurEnsaladasAlimentos horneadosPasta, pizzasMasas para pastelería o panadería antes de su horneo
3. De 0 a 8 ºCCarnes cocinadasCarnes curadas (cocinadas o no)Mantequilla, margarinaQuesos durosFrutos blandos
• No se pueden conservar por refrigeración
• Talteración >10 ºC
• Tcongelación = 3 - 10 ºC
• P.ej., Frutas tropicales y semitropicales
• A las T de refrigeración solo crecen microorganismos psicrófilos (-5 - 15 ºC), que no son patógenos
1. Tipo y variedad
2. Parte anatómica
3. Condiciones de recolección
4. T del transporte y del mostrador de venta al público
5. Humedad relativa del almacenamiento
Factores que determinan la vida útil de vegetales frescos en refrigeración
Factores que determinan la vida útil de alimentos procesados en refrigeración
1. Tipo de alimento
2. Intensidad del proceso destructor de enzimas y microorganismos
3. Condiciones de higiene mientras su elaboración y envasado
4. Permeabilidad del envase
5. Temperatura de almacenamiento y distribución
Instalaciones
Clasificación en función de cómo eliminan el calor:
a) Sistemas mecánicos
b) Sistemas criogénicos
Sistemas de refrigeración mecánica
Constan de los siguientes elementos:
1. Evaporador
2. Compresor
3. Condensador (refrigerado por aire o agua)
4. Válvula de expansión
• Cu: Elevada conductividad térmica
Propiedades más importantes de los refrigerantes
1. Bajo punto de ebullición y elevado calor latente de vaporización
2. Elevada densidad de vapor
3. Reducida toxicidad
4. No inflamable
5. Baja miscibilidad con el aceite del compresor
6. Coste reducido
Amoniaco
• Elevada conductividad
• No se mezcla con el aceite
• Tóxico
• Inflamable
• Corroe las conducciones de cobre
CO2
• No inflamable
• No tóxico
• Requiere presiones elevadas
Compuestos halogenados
• Elevada conductividad térmica
• Bajo coste
• Miscibilidad con el aceite
Tipos de instalaciones de refrigeración mecánica
• Cámaras: P.ej., mostradores frigoríficos
• Cámaras de aire forzado: P.ej., camiones
• Alimentos de gran superficie (p.ej., lechuga): Se enfrían a vacío
• Frutas y verduras: Inmersión en agua fría
• Alimentos líquidos: Intercambiadores de placas
• Alimentos líquidos y semisólidos: Enfriamiento por contacto con una superficie metálica preenfriada o mediante un intercambiador de calor de superficie rascada
Enfriamiento criogénico
Compuestos criogénicos
• CO2 sólido o líquido
• N2 líquido
• Para refrigeración: Se prefiere el CO2
• Para congelación: Preferible el N2
Ventajas del CO2 en refrigeración
• El punto de sublimación y ebullición del CO2 es más alto que el de evaporación del N2
• La mayor parte del calor eliminado por el CO2 proviene del cambio de fase
• Principal desventaja del CO2: Límite máximo permisible de CO2 en el lugar de trabajo ~5 % en volumen
Uso de la nieve carbónica
1. Una primera capa enfría al alimento en bandejas
2. Una segunda mantiene la temperatura
Otras aplicaciones del enfriamiento criogénico:
• Picado de carne para elaboración de salchichas
• Molienda criogénica
• Elaboración de postres por capas
Efecto sobre los alimentos del almacenamiento en refrigeración
Calidad organoléptica
Endurecimiento por la solidificación de grasas y aceites
Valor nutricional
Apenas hay cambios
Conservación en atmósferas modificadas
Operación en la que se aumenta la concentración de CO2 y/o se reduce la de O2 para aumentar el efecto conservador
• Reducción de la velocidad de respiración de frutas y verduras
• Inhibición del crecimiento de insectos y microorganismos anaerobios
Clasificación
• Almacenamiento en atmósferas controladas (CAS)
• Almacenamiento en atmósferas modificadas (MAS)
• Envasado en atmósferas modificadas (MAP)
Atmósferas más utilizadas en la industria
1. Aumentar la concentración de CO2 hasta que iguale a la de O2 (~21%): Se utiliza para MAS y CAS
2. Igualar la concentración de CO2 y de O2 hasta ~4.5%: Solo para CAS
Almacenamiento en atmósferas controladas (CAS)
• ¿Cuándo se emplea?
Alimentos que maduran tras su recolección y que se deterioran con rapidez
• Almacenamiento a HR elevadas (90-95%): Para mantener el alimento fresco y evitar las pérdidas
Desventajas del CAS
1. Las bajas concs. de O2 y altas de CO2 necesarias para inhibir el crecimiento de hongos y bacterias
2. Las condiciones de almacenamiento pueden incrementar la conc. de etileno
3. Cambios en la actividad bioquímica de los tejidos: Aparición de olores extraños y pérdida del aroma propio
4. Baja tolerancia de muchas frutas y verduras a bajas concs. de O2 y elevadas de CO2
5. Diferentes productos: Diferentes atmósferas
6. Gasto adicional de almacenamiento
Almacenamiento en atmósferas modificadas (MAS)
Se almacena el producto en un almacén hermético. La composición de la atmósfera cambia por la respiración:
• La conc. del O2 puede bajar hasta el 0%
• La conc. del CO2 puede aumentar hasta por encima del 20%
Exceso de CO2
• Purificadores (soluciones de NaOH…)
• Bombonas de gases (aumenta el gasto)
Almacenamiento a vacío relativo
• Se disminuye la P para disminuir la concentración de oxígeno y etileno
Almacenamiento en atmósferas modificadas (MAP)
Se sustituye el aire que acompaña al alimento en el envase por una mezcla de gases.
La composición de la atmósfera depende de:
1. La actividad respiratoria del alimento
2. La T de almacenamiento
3. La permeabilidad de los materiales de envase
4. Relación superficie/cantidad de alimento en el envase
Efecto sobre los alimentos
Carne
Temperatura almacenamiento
Composición de la atmósfera
Vida útil
0 - 2 ºC20% CO2
80% O23 días
0 - 2 ºC20% CO2
69% O2
11% N2
7 días
Elevadas concs. de O2:
Evitar crecimiento de microorganismos aerobios y mantener el rojo de la oxihemoglobina
Cerdo, aves y carne cocinada (no es necesario mantener el color rojo):
Aumento de la conc. de CO2 (vida útil hasta 11 días)
Pescado
1. Absorbe el CO2
2. Disminuye el pH: Aumentan las pérdidas por goteo
3. Disminuye la P del envase: Se aplasta
Solución: 30% O2 y 30% N2
Fruta y verduras
Concentración de O2: ~10 - 15% (Muchas no pueden ser envasadas por este método)
Panadería y pasteles
Aumento de CO2: Impide el crecimiento de mohos