INTRODUCCIÓN Las costumbres alimenticias del mundo moderno incluyen cada vez más los productos congelados. Cada vez se desarrollan métodos de congelación más naturales y rápido y que además garantizan una gran versatilidad y calidad. Congelar es un método simple y rápido para conservar alimentos en casa, que mantiene el color natural, el sabor fresco y el valor nutritivo de la mayoría de las frutas y las verduras. Siga las indicaciones de esta publicación cuidadosamente porque la calidad de cada producto congelado se ve afectada por: • La frescura del producto • El método de preparación • El empaque • Las condiciones al congelar.
La congelación de alimentos criogénica con nitrógeno líquido (NIL) y dióxido de carbono (LIC) es una práctica bien establecida que confía en las temperaturas extremadamente frías de dichos gases ( –196°C, en el caso del nitrógeno líquido) cuando entran en contacto con los alimentos. En el caso del dióxido de carbono líquido, se forma nieve cuando el líquido se expande. Después, la nieve se vaporiza en el producto. La criogenia alimentaria se caracteriza por ser la técnica mejor adaptada al dominio completo del frío. Permite conservar la frescura, sabor, color y textura del primer día. La elevada velocidad de congelamiento proporcionada por los líquidos criogénicos reduce el tamaño de los cristales de agua formados, eliminando el daño a la estructura celular del alimento. El congelamiento criogénico congela los alimentos entre 3 y 4 veces más rápido que el frío mecánico. Este factor es de suma importancia para mantener la calidad excepcional de los productos alimenticios.
¿Qué es la congelación criogénica?
El descenso rápido de temperatura, superior a 5 cm/hora es una condición sine qua non para garantizar la textura y la calidad de los productos alimentarios después de la etapa de descongelación. Únicamente de esta manera se preservan las membranas celulares de los alimentos. En caso contrario, la formación de grandes cristales de hielo irregulares ocasiona su deterioro y la producción de exudados indeseables. Congelación criogénica se considera una alternativa cuando la producción es baja (100 - 500 ton por año). También cuando la capacidad requerida es marcadamente variante. Por ejemplo cuando un buque descarga camarones y se requiere un gran congelador por un período corto de tiempo. La razón es que el costo de inversión es bastante bajo, normalmente el proveedor entrega su equipo de forma gratuita, o bien, por una pequeña suma de arriendo mensual, pero debiendo el cliente asumir un costo mensual por el suministro del tanque de gas (refrigerante), cuyo costo es bastante elevado. El dióxido de carbono y el nitrógeno líquido se pueden almacenar a temperaturas muy bajas (CO2 a –78 °C; N2 a –196 °C). Cuando estos líquidos se evaporan en contacto con materiales más calientes absorben de ellos una gran cantidad de calor y se convierten en gases muy fríos. Estos gases se pueden utilizar a su vez para eliminar calor de otros materiales, antes de descargarlos a la atmósfera con total seguridad.
Este método, conocido como congelación y refrigeración criogénica, se ha utilizado industrialmente desde hace más de 40 años y es bien conocido en la producción de alimentos congelados y refrigerados de alta calidad. La primera y principal ventaja de la congelación criogénica, sobre todo con nitrógeno líquido, es la calidad del producto. Los microorganismos, al igual que el hombre, necesitan unos elementos nutrientes. Una de las maneras de defendernos contra esa competencia es la aplicación del frío a los alimentos. Efectivamente, al igual que el hombre encuentra su temperatura óptima para vivir entre los 15 y 25 °C, la mayoría de esos microorganismos se desarrollan a temperatura de 23 a 30 °C. Por ello, si descendemos a temperaturas de 2 °C/-40 °C podemos inhibir o detener totalmente su crecimiento. Además el descenso de la temperatura permite obtener pequeños cristales, que preservan la estructura durante la descongelación. Adicionalmente, esta técnica permite un glaseado en un tiempo mínimo y sin pérdidas en la temperatura del producto, lo que favorece su envasado final en unas buenas condiciones de seguridad. En el momento de elegir el equipo frigorífico para una planta se habrá de tener en cuenta los cinco servicios necesarios para cualquier establecimiento: climatización, cámara de MT, fábrica de hielo, cámara de BT y túneles de congelación. El equipamiento elegido, debe de esta forma, optimizar el consumo energético y disminuir los costes de montaje y mantenimiento.
La refrigeración criónica mantiene ante todo la calidad del producto.
Refrigerantes Nitrógeno Líquido (LIN) – contenido de frío 85 kcal. Por kilo de nitrógeno Suministrado como un líquido y se evapora a –79 C CO2 – contenido de frío 65 kcal. Por kilo de CO2 Suministrado como un líquido y forma de nieve - xx C. El CO2 también puede ser mezclado en los productos. Beneficios de la criogenia
Baja inversión inicial Excepcional calidad Congelación IQF (Individual Quick Frozen), los alimentos se congelan individualmente evitando que se congelen pegados unos con otros. Mínima deshidratación Conservación de los nutrientes No existe daño a la estructura celular Fácil limpieza Amplio rango de capacidad y producción Mínimo mantenimiento Posibilidad de acoplamiento a un frío mecánico; frío mixto: frío criogénico junto a frío mecánico.
Ventajas:
Elevada transferencia térmica entre el fluido criogénico y el producto Adaptabilidad en función de las necesidades: Gourmet N o Gourmet C Máxima calidad: congelación rápida para una mejor textura, sabor y apariencia Baja inversión Mantenimiento reducido: pocas piezas mecánicas en movimiento La congelación lenta puede dañar los productos alimenticios Cuando se congela un alimento, hay tres etapas en el proceso. Primero, la temperatura se reduce hasta el punto de congelación. El agua en el alimento se convierte en hielo (esta fase se llama también la del calor latente). Finalmente, la temperatura se reduce aún más hasta el punto de congelación final (normalmente -18ºC). La congelación lenta puede dañar los productos alimenticios porque el proceso destruye sus células.
Principio del túnel de congelación
Métodos de congelación criogénica
Por inmersión: los productos alimenticios son inmersos en un baño de Nitrógeno líquido, desde algunos segundos a un minuto, dependiendo del grado de congelamiento deseado. Utilizado principalmente para productos que deben ser congelados individualmente, logra una congelación pareja sobre la superficie del producto. Ventajas Un método muy eficiente para congelación IQF. El producto se separará cuando es inmerso en el baño. Tiempo de congelación es muy corto y la deshidratación es realmente baja. Por aspersión: se pulveriza el Nitrógeno líquido a través de un difusor dentro de una cámara de congelación. El Nitrógeno es evaporado completamente sobre el producto a través de una superficie de contacto muy amplia. Existen fundamentalmente dos tipos
de equipos: cámara estacionaria, con el producto en un carro con bandejas, y túneles de alimentación continua, con una cinta transportadora.
Por placas: utilizado para congelar algunos productos muy blandos, y que requieren mantener la forma dada durante el proceso de elaboración. Los equipos enfrían una cinta continua de placas de acero inoxidable, que se encuentran en contacto con el producto a -150º C. Este proceso permite congelar el producto sólo en su base, pudiendo continuar el proceso con cualquier sistema, evitando las marcas generadas por las cintas de transporte
Ventajas Un diseño sencillo que congela el producto con rapidez y baja deshidratación Desventajas Como hay circulación de los productos, el riesgo de aglomeración es alto. El producto se debe cargar separado en la cinta. Hay riesgo de pegarse en la cinta. Normalmente difícil de limpiar Costos de congelación Es fácil calcular el consumo de refrigerante para congelar el producto. El refrigerante necesario dependerá de la temperatura de entrada y salida del producto, y también de su contenido de agua. Valores típicos Queso - desde +5 C a – 18 requiere 50 a 60 kcal. Por kilo de producto Productos cárnicos - desde +5 C a – 18 requiere 60 a 80 kcal. Por kilo de producto Mariscos - desde +5 C a – 18 requiere 80 a 90 kcal. Por kilo de producto Frutas y vegetales - desde +5 C a – 18 requiere 80 - 95 kcal. Por kilo de producto Con un contenido de frío de 85 kcal. por kilo de nitrógeno líquido, el consumo es fácil de calcular Consumos adicionales Para enfriar la máquina antes de la producción requiere de 100 - 200 kilos Pérdidas de marcha en vacío (paradas/descansos durante la producción)
Para mantener el congelador frío y enfriar las aspas de los ventiladores, un congelador de tamaño medio (600 kg. por hora), consume 100 kilos por hora.
IMPORTANCIA DE LA PRESERVACIÓN DE LOS PRODUCTOS Las actividades agropecuarias y alimenticias son fundamentales para las economías latinoamericanas. La exportación, destino preferente de estos productos, implica una exigencia enorme, dada por los mercados a los cuales dichos productos están orientados. Ya no se trata sólo de materias primas; los productores han decidido dar valor agregado a su oferta, lo que ha incrementado aún más los niveles de exigencia en el proceso de elaboración, conservación y apariencia. En este contexto, adquiere importancia el método elegido para la preservación. El congelado es el más requerido, luego de la entrega de productos frescos.
Tipos de congelado El proceso de Frío Mecánico, tradicional método de congelado, fue durante años prácticamente la única alternativa para congelar productos alimenticios. Trabajando a temperaturas de entre -20 y -40ºC, requiere de un prolongado tiempo de procesamiento. Las nuevas tecnologías con las que Indura trabaja, basadas en el uso de gases nobles como el Nitrógeno Líquido (LIN) o el Anhídrido Carbónico, han logrado bajar la temperatura a -196ºC, lo que acorta sustancialmente el tiempo que implica congelar los productos. Además, al congelar de manera más rápida, conserva las propiedades organolépticas del producto –sabor, aroma y textura –a la vez que frena rápidamente el proceso bacteriológico, entre otras muchas ventajas
Los productos Prácticamente todos los productos alimenticios y agropecuarios son susceptibles de ser congelados. Si bien el congelado es un método de conservación cada vez más
requerido por los productores, la cantidad de alternativas hace difícil la elección de los equipos adecuados para un determinado producto. El congelado por LIN, pese a su sofisticación y alto nivel tecnológico, no es adecuada para productos de bajo valor, como vegetales o y la mayoría de las frutas. Los procesos por LIN se orientan más bien a productos de valor medio-alto, como berries, erizos, salmón con valor agregado, locos y camarones. Estos productos, por estar principalmente dirigidos a los mercados más exigentes del mundo, deben cumplir con condiciones de conservación que también son más estrictas.
La cadena de frío La cadena de frío es un delicado proceso que no puede ser interrumpido, y que debe ser permanentemente monitoreado para la correcta conservación de los productos. La congelación –sea Criogénica o por Frío Mecánico –es el inicio de esta cadena, y por ello es fundamental. El proceso sigue con el envasado, transporte y distribución, etapas todas en las que se debe mantener un estricto control de temperatura y condiciones de higiene para garantizar la mantención de las propiedades del producto en su estado original.
MEJOR CALIDAD MEDIANTE UNA CONGELACIÓN MÁS RÁPIDA Debido a las razones explicadas anteriormente, el proceso de congelación debe transcurrir lo más rápidamente posible para alcanzar una calidad elevada del producto. Utilizando la congelación criogénica rápida, el agua dentro y fuera de las células se congela a la misma velocidad, asegurando que la célula permanece intacta y que el alimento conserva su frescor, sabor y textura –como si no hubiera sido congelado.
