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