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FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS II

“Conservación de alimentos por congelación”

NOMBRE

:

Roderick Leonardo Anahua Flores

CODIGO

:

2011-111014

SEMESTRE

:

Primero

2020

I.

RESUMEN En congelación de los alimentos, tal como se utiliza actualmente, en

particular en frutas, hortalizas, hongos comestibles y carnes, se paraliza de forma completa e irreversible toda actividad metabólica. El proceso de congelación se lleva a cabo en sistemas diseñados para que el alimento entre en contacto con un medio bajas temperaturas y que permita la remoción de calores complementado con los sistemas descongelación. La mayoría son usados dependiendo de las características que presenta el alimento antes y después de que se lleve a cabo la congelación. Si la congelación es lenta, es decir si la temperatura baja despacio, el agua interior de los alimentos al congelarse forma grandes cristales de hielo con aristas muy pronunciadas y, como el agua aumenta de volumen al helarse, estos cristales romperán las paredes celulares de los alimentos. En el proceso de alimentos congelados, existen sistemas de congelación continuo por placa, pero principalmente pueden ser por Bach o túnel. Pues mientras más lento sea el proceso de congelación los cristales que se forman dentro del alimento serán más grandes, lo cual en el interior de la célula rompería la membrana celular y al descongelar dañaría las células de nuestros alimentos. El proceso inicia con la recepción de la materia prima, la cual llega en jabas y son desinfectadas en el momento que ingresan, luego del pesado, se prosigue con el lavado, pelado, despepado y despulpado de la fruta, después del lavado de estas pulpas, se pican en cuadrados y se pasan a la cinta transportadora en bandejas de plástico.

II.

OBJETIVO 

Conocer los procedimientos y parámetros del proceso para obtener fruta congelada en alguna forma.

III.

REVISION BIBLIOGRAFICA En congelación de los alimentos, tal como se utiliza actualmente, en

particular en frutas, hortalizas, hongos comestibles y carnes, se paraliza de forma completa e irreversible toda actividad metabólica (las materias primas no evolucionan más a través de transformaciones naturales, es decir no desarrollan color, no maduran, no se tiernizan, etc.) (De Michelis, 2015). La congelación es un método de conservación de alimentos: inhibe actividades enzimáticas, microorganismos, actividad metabólica. Puede ser total o parcial la inhibición (Salazar Percca, 2016). El proceso de congelación se lleva a cabo en sistemas diseñados para que el alimento entre en contacto con un medio bajas temperaturas y que permita la remoción de calores complementado con los sistemas descongelación. La mayoría son usados dependiendo de las características que presenta el alimento antes y después de que se lleve a cabo la congelación (Rodríguez Martínez et al., 2007).

Si la congelación es lenta, es decir si la temperatura baja despacio, el agua interior de los alimentos al congelarse forma grandes cristales de hielo con aristas muy pronunciadas y, como el agua aumenta de volumen al helarse, estos cristales romperán las paredes celulares de los alimentos. Al descongelarlos después notaremos, por un lado, que su estructura ha cambiado al romperse las paredes de sus células y, por otro lado, que hay una salida importante de sus jugos interiores, es decir que parte de las sustancias nutritivas y de las vitaminas de los alimentos se escapan por estas brechas abiertas alterándose así su calidad y pudiéndose llegar,

incluso, a su deterioro (Galiano, 2009). Daño mecánico por cristalización de agua. Que depende de: La velocidad de congelación, la temperatura de almacenamiento congelado, de la recristalización y de la cadena de frío (De Michelis, 2015).

En la congelación rápida, a una temperatura de 25 o 30 grados bajo cero, los cristales de hielo que se forman son muy pequeños y redondeados y no transforman la estructura celular de los productos, puesto que ni rompen ni deforman sus membranas celulares. Tampoco se produce por tanto escape del líquido celular y el alimento mantiene todas sus propiedades nutritivas y todo su sabor original (Galiano, 2009).

MECANISMOS DE LOS DAÑOS POR CONGELACIÓN Daños por congelación: cambios irreversibles en tejidos inducidos por el proceso de congelación y que se manifiestan al descongelar (Salazar Percca, 2016). A.− Daños por enfriamiento. Se producen en productos tropicales. Los daños por enfriamiento se pueden producir por encima de 0 º C (diferencia respecto a la congelación). Factores que contribuyen a estos daños: − Cambios en la estructura de las membranas. − Cambios de conformación en proteínas de membrana. La bioquímica del fruto es anormal. Los daños por frio son normales en tomates, si están expuestos a temperaturas inferiores a 10 ºC se afecta el aroma y sabor. B.− Daños por concentración de soluto. Al formarse el hielo se concentran los solutos en la matriz, cambiando la fuerza iónica del sistema (las proteínas se pueden desnaturalizar). Muchas modificaciones son irreversibles.

C.− Daños por deshidratación. Al aumentar la concentración de soluto la célula se deshidrata y disminuye el volumen, la conformación de muchas estructuras internas varían para adaptarse al nuevo volumen (ocasionando daño); las características físicas de las estructuras limitan los cambios (p.ej. las membranas se pueden romper). Los daños son irreparables en orgánulos celulares. D.− Daños por formación de cristales de hielo. Los cristales de hielo son duros, no se deforman. Los daños los crean al avanzar el frente de hielo

que

ocasiona

desplazamientos,

aumentando

los

espacios

intercelulares.

TIPOS DE CONGELADORES: Los primeros congeladores aparecieron en la década de los 60 y eran pequeños armarios en los que se alcanzaban los 6 grados bajo cero. Hoy sin embargo en los arcones congeladores que tienen dos compartimentos diferentes, se pueden alcanzar ya los 30 y 35 grados bajo cero en el compartimento de congelación rápida (Galiano, 2009). Hay 3 clases principales de congeladores: 1. El congelador horizontal (Anexo 1), o arcón que se abre levantando la tapa hacia arriba como si fuera un baúl. 2. El congelador vertical (Anexo 2), o armario con 1 o 2 puertas frontales. 3. El modelo combinado de apertura frontal con 2 puertas, 2 compresores y 2 circuitos eléctricos (Anexo 3), o con 1 solo.

TUNELES DE CONGELACION Túneles congelación I Q F: El diseño de los túneles de congelación se orienta específicamente a la congelación rápida de los alimentos. La industria agroalimentaria es la

principal demandante de túneles de congelación. Los túneles de congelación están fabricados en acero inoxidable y aluminio de la más alta calidad para evitar cualquier alteración en las cualidades del alimento cuando entra en contacto con un túnel de congelación. Asimismo, el diseño de los túneles de congelación está pensado para un fácil acceso que permita agilizar los trabajos de limpieza y mantenimiento del túnel de congelación. Los túneles de congelación cuentan con evaporadores de gran rendimiento y ventiladores potentes, que hacen que estos túneles de congelación estén especialmente recomendados largos ciclos de producción (Tenares, 2018).

Túnel de Refrigeración. Refrigerante: Amoniaco NH3 y/o Freón Túneles en espiral IQF: Características Técnicas. o Varias vías con propias velocidades para distintos productos. o Evaporadoras de aluminio o acero galvanizado. o Ventiladores potentes.

Túnel de refrigeración en espiral IQF

Túneles IQF cascada: Características Técnicas. Desde 500 kg hasta 10.000 kg por hora Cintas desde 660 mm hasta 1066 mm Evaporadores colocados por debajo o al lado de la cinta.

Tunel de refrigeración IQF cascada

IV.

DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS VISUALIZADOS

En lo visualizado se explica las dimensiones y temperaturas que soportan los microorganismos y nanorganismo como virus y bacterias, y el control de la inocuidad alimentaria, en donde se debe considerar las temperaturas de almacenamiento de cada tipo de alimento sea carnes, vegetales; siempre contando con el debido lavado de alimentos, y también el lavado con agua caliente en carnes refrigeradas la cual rompe muy rápido los cristales en la carne y daña el contenido de vitaminas y nutrientes. El R-12 es un refrigerante que se usó en los años 1930 – 1990, sin embargo, en Perú se permitió importar hasta el 2004. Después pasando la generación en 1974 se descubrieron daños en la capa de ozono eliminando el uso del R-12, al pasar del tiempo se sigue buscando sustancias refrigerantes que no dañen la capa de ozono. Sin embargo con el pasar del tiempo se dice que con el protocolo de Kioto irán desapareciendo el uso muchas otras sustancias refrigerantes. a. Túneles de congelación

En el proceso de alimentos congelados, existen sistemas de congelación continuo por placa, pero principalmente pueden ser por Bach o túnel. Pues mientras mas lento sea el proceso de congelación los cristales que se forman dentro del alimento serán mas grandes, lo cual en el interior de la célula rompería la membrana celular y al descongelar dañaría las células de nuestros alimentos. Al contrario, en productos que son envasados, tienen una barrera la cual los protege de la intervención de humedad y otros factores.

b. Proceso de congelación de frutas

Los frutos normalmente se dañan por el choque mecánico, por ejemplo, los frutos tropicales, que son traídos normalmente del norte se

recepcionan en jabas, lo cual no asegura la calidad del alimento en su totalidad. El proceso inicia con la recepción de la materia prima, la cual llega en jabas y son desinfectadas en el momento que ingresan, luego del pesado, se prosigue con el lavado, pelado, despepado y despulpado de la fruta, después del lavado de estas pulpas, se pican en cuadrados y se pasan a la cinta transportadora en bandejas de plástico. La primera fase por la que pasa la fruta picada es el pre congelado, para luego ser sacadas y puestas en unas cintas de envasado, una vez selladas las bandejas se pondrán en cajas de cartón la cual tienen una lámina de plástico entre el fruto congelado y la caja, para finalmente pasar por una maquina selladora con cintas obteniendo así el producto terminado.

V.

CONCLUSIONES Se pudo conocer el procedimiento para congelación de las frutas

(mango y fresa), desde la etapa de recepción pasando por varios procesos llegando hasta la etapa de empaquetado. Los parámetros para congelación varían dependiendo del alimento y los métodos empleados, siendo importante el preenfriado del alimento antes de su congelacion, con el fin de evitar daños a la estructura interna celular y como afecta a la calidad del alimento congelado. Se conoció también las temperaturas y dimensiones en la que se desarrollan bacterias y virus, considerando así el congelado de alimentos un control de inocuidad, para evitar el desarrollo de estas.

VI.

CUESTIONARIO 

Explique las razones físicas y químicas del por qué la congelación es un método de conservación de alimentos. La congelación representa para muchos alimentos el mejor método de conservación a largo plazo, pues asocia los efectos favorables de las bajas temperaturas a los de transformación de agua líquida en agua sólida (hielo), es decir, actúan conjuntamente la disminución de la temperatura y la disminución de la actividad acuosa (Aw) (De Michelis, 2015). Las características principales del método son: o Prácticamente, ningún microorganismo puede desarrollarse a temperaturas inferiores a – 10 º C, por lo tanto, el usual almacenamiento de los productos congelados a – 18 o – 25 º C impide toda actividad microbiana. Esto no significa que los microorganismos mueren, sino que no pueden alimentarse y desarrollarse. o La velocidad de la mayoría de las reacciones químicas queda notablemente

reducida.

La

única

que

evoluciona

más

rápidamente es la de oxidación de grasas o lípidos. o La formación de cristales de hielo y su aumento de volumen tiene el inconveniente de originar un deterioro mecánico de la estructura del tejido con pérdida de textura, jugos, etc. 

¿Qué alimentos deben ser pre enfriados antes de la congelación y por qué? Frutas y Hortalizas Por su composición química, física y fisiológica, las frutas y hortalizas frescas pierden fácilmente su calidad si se mantienen en condiciones ambientales normales, por lo que la disminución de la temperatura y el almacenamiento a una temperatura y humedad relativa recomendadas

es esencial para preservar la calidad comercial de los productos altamente perecederos. Por esos importante que antes de almacenar la fruta u hortaliza se realice el preenfriado de los productos, en razón de que el equipo de refrigeración mantiene la temperatura, pero no sirve para disminuir la temperatura de aquellos después de la cosecha. Para que no se formen macro cristales de hielo que rompan la estructura y apariencia del producto. Si se envasan al vacío pueden conservarse durante meses en cámaras de congelación a temperaturas entre -18ºC y -20ºC. 

Explique el efecto de las velocidades de aire altas y bajas en los túneles de congelación. La diferencia entre los tipos de túneles es que la temperatura del aire varia de -30 a -40 °C, las cámaras de aislamiento son gruesas, y la velocidad de aire es alta (3-6). Este equipo requiere de calor y ventiladores de alta potencia. El aumento de velocidad de aire reduce el tiempo de congelación, pero el beneficio de dicha reducción no es muy significante si el incremento de gasto de energía se eleva tres veces en relación con la velocidad de enfriamiento (Rodríguez Martínez et al., 2007).



¿Investigue qué marcas, nombres o tipos de fluidos congelantes son dañinos al medio ambiente y por qué? o Los

CFCs

(Clorofluorocarburos)

y

los

HCFCs

(Hidroclorofluorocarburos) son los únicos refrigerantes que dañan la capa de ozono. o Los CFCs son los que tienen mayor poder de destrucción de la capa de ozono. o Los HCFCs afectan en menor medida que los anteriores a la capa de ozono (R22). o Los HFCs no afectan a la capa de ozono (R410A, R407C, R134a).

El CFC (clorofluorocarburo): Debido a su alta estabilidad físicoquímica y su nula toxicidad han sido muy usados como líquidos refrigerantes. La fabricación y empleo de CFC fueron prohibidos por el protocolo de Montreal, debido a que los CFC destruyen la capa de ozono. El mecanismo a través del cual atacan la capa de ozono es una reacción fotoquímica: al incidir la luz sobre la molécula de CFC, se libera un átomo de cloro con un electrón libre, denominado radical cloro, muy reactivo y con gran afinidad por el ozono, rompiendo la molécula de éste último. La reacción es catalítica, se estima que un solo átomo de cloro destruye hasta 30.000 moléculas de ozono. El CFC permanece durante unos dos años en las capas altas de la atmósfera donde se encuentra el ozono (Plazas, 2012). R22: Al pertenecer a la familia de los HCFCs es un refrigerante nocivo para la capa de ozono. Su utilización ya está regulada según un calendario que podemos ver más adelante.

VII.

BIBLIOGRAFÍA

De Michelis, A. (2015). Congelación de frutas, hortalizas, hongos, carnes y masas. INTA, 53(9), 73. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004 Galiano, C. (2009). Cogelacion Y Conservacion De Alimentos. 4–412. http://cristinagaliano.com/wp-content/uploads/2011/01/libro-decongelacion.pdf Plazas, J. P. (2012). Universidad Politécnica de Catalunya Facultad de Náutica de Barcelona Proyecto Final de Carrera LOS REFRIGERANTES Y EL MEDIO AMBIENTE Autor : Juan Pablo Plazas Monroy Tutor : Ignacio Echevarrieta Sazatornil [Universidad Politécnica de Catalunya]. https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/16336/Memoria_PFC _Plazas_Monroy_Juan_Pablo.pdf Rodríguez Martínez, V., Cerón Carrillo, T. G., & Vázquez Aguilar, M. M. (2007). Descripción y aplicaciones de equipos de congelación para la industria de alimentos. In Temas seectos de ingeniería de los alimentos (pp. 97–107). http://www.udlap.mx/WP/tsia/files/No1-Vol-1/TSIA-1(1)-RodriquezMartinez-et-al-2007.pdf Salazar Percca, F. (2016). Tecnología de congelación de alimentos. https://www.academia.edu/30242229/TECNOLOGÍA_DE_CONGELACIÓN _DE_ALIMENTOS?auto=download Tenares, C. O. (2018). Túneles congelación. MarínPos&Asociados, 1–8. https://marinponsasociados.com/catalogos/FRIOINDUSTRIAL/TunelesdeC ongelacion.pdf

VIII.

ANEXOS

Anexo 1: Congelador horizontal

Anexo 2: Congelador vertical

Anexo 3: Congelador de apertura frontal con 2 puertas.