Post on 15-Dec-2014
“UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN”
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y
URBANISMO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Y
COMERCIO EXTERIOR
TEMA DE INVESTIGACIÓN
“REFRIGERACION DE PRODUCTOS CARNICOS”
CURSO:
REFRIGERACION Y CONGELACION DE ALIMENTOS.
PRESENTADO POR:
YULIANA EKATERINA LLEMPEN CRUZADO.
CRISTHIAN MONSALVE MONTEZA
PROFESOR:
Ms. AUGUSTO MECHATO ANASTACIO.
REFRIGERACION Y CONGELACION DE ALIMENTOS
Ing. Agroindustrial y comercio exterior
CHICLAYO – 2013
INTRODUCCIÓN.
La refrigeración es un proceso de conservación de alimentos mediante a
la aplicación de bajas temperaturas hasta un nivel suficiente para todas
las practicas del producto se encuentren ligeramente por encima del
punto de congelación del agua, sin dar lugar a fenómenos alterantes. En
todo tipo de alimento cabe distinguir tres valores térmicos que tiene
interés desde el punto de vista de la aplicación de método de
conservación por frio: Las zonas de temperatura de refrigeración, la
temperatura crítica y la temperatura de congelación a la cual se
transforma en cristales de hielo.
t refrigerante ¿ t critica ¿ t congelacion
Se entiende como temperatura critica aquella por debajo de la cual
comienzan los trastornos fisiológicos y significa un parámetro que
depende de la naturaleza de cada producto. Para evitar tales
desordenes, en la refrigeración se han de aplicar temperaturas
superiores a la crítica, especificas de cada producto alimenticio. Así por
ejemplo; tomates, plátanos y frutas tropicales no soportan temperaturas
inferiores a los 13 º C y por ello suelen ser refrigerados dentro de este
nivel de temperatura.
Normalmente se aplica como un método básico de conservación, pero
también se puede emplear como método previo al menos
complementario, de otros métodos de conservación. La mayor parte de
los alimentos perecederos y alterables, tales como carnes , pescado,
huevos, productos lácteos, hortalizas y frutas, se pueden conservar bajo
refrigeración , pero unas pocas semanas, siempre que las condiciones de
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temperatura , humedad relativa y circulación de aire sean adecuadas
para la naturaleza y cantidad del producto a refrigerar.
Todo proceso de refrigeración se caracteriza por tres factores que van a
ser determinantes del tiempo en el cual el alimento alcanza la
temperatura adecuada.
1. DEFINICION DE REFRIGERACION:
La refrigeración es la reducción de la temperatura de los
alimentos hasta niveles ligeramente superiores a la congelación
superior a la congelación, es un método de conservación muy
utilizado y que tiene las ventajas siguientes:
Inhiben el rápido deterioro una vez que un alimento natural
carnes ha sido separado de su medio del que recibia los
nuetrientes o estaba con vida.
Frena el rápido desarrollo microbiano.
Detienen cambios de color que estos asociados a la
maduración
2. FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE REFRIGERACION:
Uno de los factores a tener en cuenta en el proceso de
refrigeración es el contenido de agua del producto
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En función de la cantidad de agua se tiene el calor latente de
congelación. Otros factores son la temperatura inicial y final del
producto pues son determinantes en la cantidad de calor que se
debe extraer del producto.
3. Refrigeración – Método de Conservación de la Carne.
En la conservación de la carne se pretende retardar o evitar determinar cambios que la utilizan como alimento o que reducen su calidad.
La alteración es producida por factores microbianos, físicos o químicos: acción de aire, agua calor, luz, enzimas.
3.1. Cortes de especies más comerciales:
Tal como se prepara para la comercialización de la carne, las canales de ovejas, vacas y cerdos representan las porciones corporales que quedan después de la eliminar la sangre, cabeza, patas y la piel, tracto digestivo, tráquea de pulmones, riñones, intestinos, vehiga urinaria, bazo, hígado y tejido graso adherido.
Los principales factores a tomar en cuenta para realizar los cortes en el canal son:
Estructuras esqueléticas y musculares. Tamaño del corte Color de carne magra Composición de blandura.
Cortes comerciales del bovino:
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Cortes comerciales
del cerdo:
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3. METODOS DE REFRIGERACION
I. Método de Congelamiento por Aire:
Túneles de Congelación: Son cámaras de congelación con sistemas de recirculación de aire a velocidades altas, para conseguir una importante velocidad de congelación. Se utilizan bandejas o carros para sustentar o disponer el producto dejando espacios para que circule el aire. A veces estos túneles se diseñan específicamente para producto.
Ventajas y Desventajas de los Túneles de Congelación.
o Las Ventajas: Se pueden Utilizar para varios productos y son más versátiles, modificando las velocidades de circulación del aire, tipos de bandejas y tiempos de residencia.
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o Las Desventajas: Se necesita mucha mano de obra para mover las bandejas o carros .Para Subsanar estas desventajas están los túneles Mecanizados. Estos sistemas tiene los inconvenientes de roturas de maquinaria.
Congelación de Cinta: Los primeros que aparecieron , eran cintas transportadoras de malla que circulaban por cámaras donde el aire circulaba a altas velocidades horizontalmente, interesaba conseguir un flujo continuo de producto , pues aumentaba la transferencia de calor y aspectos mecánicos.
o En los actuales el flujo de aire es vertical. Dé esta forma no se forma los “Channellings” o canales por los que circulan mas aire.Pars evitar los Channellings se debe de distribuir homogéneamente el producto. Si aumenta la velocidad del aire lo suficiente, para productos pequeños y no envasados, este sistema puede pasar a ser un sistema de congelación de lecho fluidizado.
o Una variante son los congelados de espiral que presentan menos problemas de engranajes y por tanto mecánicas. Además ocupan menos espacios al colocarse verticalmente.
o Los tuneles de congelacmiento son las maquinas mas implementadas en latinoamerica, estos son utilizados en la industria para congelar principalmente frutas y verduras , pero también algunas compañías los usan para congelar
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carnes como la de polo. En algunos países también se utiliza para congelar atunes.la congelación en estos túneles suele ser lenta, lo cual origina cristales de hielo grandes que traen como consecuencia el ya mencionado rompimiento del tejido celular.
o El túnel básico de congelamiento consiste en unas cámaras en cuyo interior se introducen estantes con ruedas donde son colocadas las frutas, las verduras o lo que se quiera congelar. Durante el viaje a través de túnel, los productos están todo el tiempo en contacto con aire frio. El aire es enfriado al circular en serpentines refrigerantes, que se enfrían mediante refrigeración mecánica convencional.
II. Sistema de Congelación por Contacto:
Hay dos tipos:
1. Contacto Directo (por aire e inmersión)
2. Contacto Indirecto (por contacto de placas)
Sistemas de Contacto Indirecto
En numerosos sistemas de congelación de alimentos,
el producto y el refrigerante están separados por una
barrera durante todo el proceso de congelación.
Aunque muchos sistemas utilizan una barrera
impermeable entre el producto y el refrigerante, se
considera incluido dentro de los sistemas de
congelación indirecta cualquier sistema de contacto
que no sea directo, por ejemplo aquellos donde el
material del envase hace de barrera.
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Congeladores de placas: Es el sistema de
congelación indirecta más común. El producto se
congela mientras se mantiene entre dos placas
refrigeradas. En la mayoría de los casos la barrera
entre el producto y el refrigerante incluirá tanto a la
placa como el material del envase.
La transmisión de calor a través de la barrera puede
aumentar mediante la utilización de presión.
Maquinas congeladoras de placas de contacto hay de
dos tipos: Horizontales y verticales ; las horizontes se
utilizan para congelar bandejas o cajas, es decir, se
utilizan mas cuando el producto ya esta empacado ,
por ejemplo en el caso de los cortes de carnes, o
carne deshuesada que se coloca en bandejas , estas
se colocan entre las placas de la maquina y se
congela.las congeladoras de placas verticales se
utilizan generalmente para empacar producto a
granel, o sea, productos que no están embalados, de
igual manera el producto desnudo se coloca entre las
placas y se congela , luego una vez congelado se
retira y se congela, luego una congelado se retira y
se empaca.
Las placas son unos estantes de aluminio que tienen
perforaciones en su interior, dentro de ellas circula el
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liquido refrigerante, que habitualmente es amoniaco,
aunque también puede ser un freón.
Las maquinas de placas de contacto son
consideradas de sistema eficiente dentro de los
procesos de congelación, ya que gracias a su
velocidad de congelamiento los productos logran
conservar las perseguidas características de calidad y
frescura que generalmente se desean.
III. Congelación por Inmersión :
En el método de congelación por inmersión el
producto es sumergido en soluciones de bajas
temperaturas y congelación criogénica en las que el
dióxido de carbono o nitrógeno liquido se rocié
directamente sobre los productos en la cámara
frigorífica.
La superficie exterior del producto puede alcanzar
temperaturas muy bajas sumergiendo el alimento
dentro de un refrigerante líquido.
Una de las desventajas de los sistemas de
congelación por inmersión es el costo del
refrigerante, ya que este pasa del estado liquido a
vapor mientras se produce la congelación de
productos, resultando muy difícil recuperar los
vapores que se escapan del comportamiento.
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El uso del nitrógeno dentro de la industria de la
congelación posee ya varios usuarios alrededor del
mundo, hoy es posible conseguir en el mercado
diferentes maquinas para congelamiento que
trabajan con este componente, es el caso del
congelador de nitrógeno liquido rotatorio y el
congelador de nitrógeno liquido discontinuo.
La implementación de un sistema de congelación con
N2 puede ahorrar hasta el 20 % en relación con lo
que podría costar una instalación de congelamiento
tradicional. Pero el problema es que en los procesos
de congelamiento con N2, solamente el compuesto –
nitrógeno líquido – representa cerca del 90% de los
costos totales de congelamiento.
Antiguamente se introducía el producto en una
solución de salmuera a bajas temperaturas.
Esta solución es un buen conductor, hace contacto
con todo el producto, provocando una transferencia
de calor rápida y el producto es congelado totalmente
en corto tiempo (se congela en unidades individuales
en vez de forma masiva).
Una desventaja importante es la extracción de los
jugos del producto por diferencia de concentración.
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También puede existir una penetración excesiva de
sal en el producto, provocando cambios de sabor (si
usamos concentración de azúcar en frutas, es
favorable).
Actualmente el proceso consiste en introducir el
producto en un baño de liquido refrigerante y se
transporta a su través, mientras que el liquido
refrigerante se evapora absorbiendo calor del
producto.
Los refrigerantes más comunes son el nitrógeno, el
dióxido de carbono y el freón.
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ALGUNOS PROBLEMAS EN EL PROCESOS DE REFRIGERANTES.
En el proceso de congelamiento de los pollos por
ejemplo, se presentan problemas que se deben
regularse según sean las prioridades:
Por aire: El principal problemas se ve en el re
caimiento de la piel de las Canes de Carnero y daños
mayores en el a epidermis.
Por Inmersión: No se tienen los problemas
anteriores pero se corre un mayor riesgo de
infecciones bacteriológicas.
LOS REFRIGERANTES:
Un refrigerante es cualquier fluido que actúa como agente de
enfriamiento absorbiendo calor de un foco caliente al evaporarse.
El refrigerante en una instalación frigorífica debe las siguientes
características:
Calor latente de evaporación alto: cuanto mayor sea se
calor menor cantidad de refrigerante haya que utilizar en el
proceso de refrigeración para obtener una temperatura
determinada.
Presión de evaporación superior a la atmosférica: Para
evitar que entre aire en el circuito de refrigeración, lo que
acarraría el problema de que el agua contenida en el aire se
salificase y obturase algún conducto.
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Punto de ebullición lo suficiente bajo para que sea inferior a
la temperatura de trabajo de evaporador.
Temperatura y presión de condensación bajas: así se evitan
trabajar con presiones de condensación altas en el
comprensor lo que se traduce en un considerable ahorro
tanto de energía como en el coste de la instalación.
Inercia química: es decir que no reaccione con los
materiales que componen el circuito ni con el aceite
comprensor.
Ha de ser inmiscible o totalmente miscible con el aceite del
comprensor; la solubilidad parcial da origen a problemas de
depósitos de aceite en el evaporador.
Debe de ser químicamente estable; hasta el grado de no
ser inflamable ni explosivo.
Debe de no ser toxico para el hombre.
Debe tener un impacto ambiental bajo o nulo en el caso de
ser liberado por posibles fugas.
Debe ser fácilmente detectable por el olfato para poder
localizar las fugas se produzca en el sistema.
Debe de ser barato.
Clasificación de los Refrigerantes
Los primeros refrigerantes utilizados para unir varias de estas
características y ser únicos disponibles cuando las primeras maquinas de
producción mecánica de frio (1867) fueron el amoniaco (NH3), El dióxido
de carbono (CO2) y el dióxido de azuble (SO2). Pero estos refrigerantes
presentaban grandes problemas de toxicidad, explosión y corrosión en
las instalaciones de modo que su utilización estaba restringida a usos
industriales. Con excepción del amoniaco todos estos refrigerantes han
dejado de usarse siendo reemplazados por otros denominados freones
que aparecen en e l mercados a partir del año 1928 y no presentan los
inconvenientes de los primeros.
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El amoniaco: hoy en día se sigue empleando en instalaciones de
gran tamaño debido a que es el refrigerante conocido que tiene el
efecto frigorífico mas alto. Es unos de los mas baratos y fáciles de
conseguir y tiene gran estabilidad química. Es inmiscible con
aceite, por lo tanto debe usarse un separador de aceite en la
tubería de descarga del compresor hacia el condensador. Como
inconvenientes tiene poca importancia en industrias con alto nivel
de control.
Freones: Es un grupo de refrigerantes derivados de
hidrocarburos de bajo peso molecular fundamentalmente
derivados del metano y el etano en los que alguno o todos sus
átomos de H se han sustituidos por halógenos normalmente flúor,
cloro y bromo. En función de su composición estos refrigerantes
pueden clasificarse en tres grupos: CFC ( clorolfuorocarbonados) .
HCFC ( hidrocloroflurocarbonados).
CFC: Son hidrocarburos totalmente halogenados, es decir,
todos sus hidrógenos están sustituidos por cloro y fluor. Se
caracterizan por ser gases muy estable que persisten en la
atmosfera muchos años y por tanto pueden llegar a ala
estratosfera donde destruyen la capa de ozono .Por este
motivo dejaron de fabricarse y usarse a partir de 1995
según lo acordado en el protocolo de Monterial. El protocolo
de Monterial sobre productos que destruyen la capa de
ozono, es un acuerdo internacional adoptado en una
conferencia diplomática que tuvo lugar en montereal
(Canadá) el 16 de setiembre de 1987 por el que los
gobiernos firmantes se comprometieron a reducir
progresivamente y finalmente suprimir la fabricación y uso
de estas sustancias , para lo que se estableció un
calendario para su eliminación. Dicho calendario fue
revisado en varias ocasiones, la ultima en 1997. Uno de los
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refrigerantes con mejores propiedades termidinamicas y
por ello el mas utilizado hasta dicha fecha pertenece a este
grupo es el R – 12 o diclorodifluormetano y el R – 11 o
triclorofluormetano.
HFC: Son hidrocarburos halogenados que contienen un
átomo de hidrogeno en su molécula la cual le permite
oxidarse con mayor rapidez en la parte baja de la atmosfera
siendo a medio plazo de los CFC. Según el protocolo de
Montreal su uso y producción tendrá que estar reducido al
100% en enero del 2030. Ejemplo: R – 22
clorodifluormetano ODP = 0,05.
HFC: derivados halogenuros que no contiene cloro ene su
molécula oxidándose con gran rapidez en capas bajas de la
atmosfera , siendo su ODP – 0.Ejemplo R – 152 o
difluormetano.
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Condiciones exigidas a las cámaras de refrigeración:
Como se ha indicado anteriormente, al preceder los materiales vivos de
origen animal o vegetal, los alientos pueden mantener en activo durante
bastante tiempo gran parte de sus sistemas enzimáticos. Por ello se
recomienda que sean refrigerados de modo inmediato, una vez que
hayan sido recolectados u obtenidos mediante sacrificio animal.
Por el concepto de enfriamiento rápido significa que al producto ,
además de ser sometido a una refrigeración inmediata, también se le ha
de retirar enseguida gran parte de sus energía calorífica inmediata,
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también se le ha de retirar enseguida gran parte de sus energía
calorífica. En consecuencia para conservar sin alteraciones los alimentos
considerados fresco, se debe reducir su temperatura hasta unos niveles
que retrasen de modo significativo la actividad enzimática. Para
conseguir un enfriamiento adecuado de estos alimentos es preciso
contrarrestar mediante frio los diversos tipos de calor generado por el
sistema, etc.
La experiencia ha demostrado que, para mantener en perfecto estado
sus propiedades de frescura, cada alimento presenta unos requisitos
específicos de temperatura y de humedad relativa. Para conseguirlo, es
necesario que las cámaras refrigeradoras cumplan con una serie de
requisitos, o de factores tecnológicos, para que el alimento conserve de
modo eficiente todas sus propiedades durante el almacenado: a)
regulación de la temperatura ; b) control de la circulación del aire; c)
control de la humedad relativa ; d) composición de la atmosfera.
a) Regulación de la temperatura:
las instalaciones deben estar diseñadas de tal manera que proporcionen
un suficiente capacidad refrigeradora en función de la carga de
refrigeración o cantidad de calor que haya de ser eliminada. Desde
luego, cuando mas baja sea la temperatura de almacenamiento mayor
será el costo de las instalaciones .Por ello, conviene que cada
temperatura sea seleccionada de acuerdo con la naturaleza del alimento
y las condiciones de almacenado.
b) control de la circulación del aire:
un factor relevante de toda cámara de refrigeración es la velocidad a la
que circula el aire dentro de la misma, parámetros que debe ser
conveniente controlado .Un apropiado movimiento de la masa de aire
dentro de la cámara ayuda a separar el calor de alimento e influye , de
una parte , en el ritmo de la desecación del producto almacenado y de
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otra en el posibilidad de eliminar olores y de evitar el desarrollo de típico
olores a viejo.
Cuando a la cámara no se le proporciona una ventilación o renovación
de aire adecuada, el ambente se enriquece en vapor de agua
desprendiendo y los microoganismosmismos psicrofilos pueden alterar
los productos en aquellas zonas donde la humedad resulta elevada.
c) Control de la Humedad relativa:
el control de la humedad relativa (HR) del ambiente dela cámara de
refrigeración es un factor importante , porque el aire no debe ser
demasiado húmedo ni demasiado seco, pues es el primer caso puede
condensar agua sobre el mismo alimento y en el segundo puede
ocacionar una desecación superficial del mismo. Hay que tener en
cuenta que la HR optima para el ambiente dal alamacenado.Hoy dìa se
conocen las HR optimas de muechos alimentos y lo normal son los
valores que oscilan entre 80 y 95% de HR. Desde luego , cuando los
tiempos de almacenado van a ser prologados es muy conveniente
proteger a los alimentos de una posible desecación mediante envasado.
d) composición de la atmosfera:
la composiscion de la atmosfera del almacen influye de modo importante
en la estabilidad de los alimentos. Por los ieguiente , se ha impuesto la
necesidad de incorporar la incidencia del envasado al sistema de control
dela calidad , apareccion de este modo un nuevo sistema , que recibe el
nombre de concepto PPP( Producto, proceso y Condición del envasado).
En este sentido , se ha comporbado que la naturaleza y la calidad de la materia prima desempeñan unpapel decisivo en los niveles de calidad del procto refrigerado, tanto si se trata de productos de origen animal como de origen vegetal. No obstante, en los primeros, como las carnes, inciden varios factores; la especie animal, la alimentación recibida, las condiciones bajo las que se ha efectuado su sacrificio
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