I NF OR ME Nº 3
Laboratorio Nº 3 Conservación de recursos hidrobiológicos en congelación Congelado de un músculo de pescado 1.- Introducción: La congelación consiste en enfriar muy energéticamente el producto hasta la congelación de los líquidos del interior de las células y mantenerlas luego a una temperatura del orden de -18ºC. La congelación permite la conservación de los productos tanto tiempo como estén almacenados a una temperatura suficientemente baja puesto que a partir de los -18ºC, todo desarrollo microbiano queda detenido. La congelación por lo regular realiza una gran reducción en el número de organismos viables, pero no esteriliza el alimento. Básicamente se puede decir que todas las especies de pescado pueden congelarse, sin embargo en los peces grasos es preciso adoptar algunas precauciones encaminadas a proteger proteger el pescado congelado de oxidaciones oxidaciones que son causa de enfriamiento. El frio impide el desarrollo y acción de las bacterias, porque para estos fenómenos tengan lugar se requiere la presencia de agua y, cuando se congela un alimento, el agua se transforma en hielo. Es decir, que la congelación lleva a cabo la eliminación del agua de los tejidos y, cuando esta eliminación es completa, la conservación es buena, pero es importante asegurar una congelación rápida para evitar formar cristales grandes. Cuando la congelación es lenta se forman en las células una mayor proporción de cristales cristales de gran tamaño, que las las lesionan y deforman. deforman. Al descongelar el pescado en este caso, pierden su aspecto atractivo y se hace blando y húmedo. El pescado no debe congelarse antes o durante el rigor mortis, pues el que se congela antes resulta de inferior calidad, sin embargo existen muchas controversias al respecto. 2.- Objetivos:
Determinar las etapas de congelado en el músculo del pescado.
3.- Fundamento: La industria del congelado de recursos hidrobiológicos ha venido mejorando en cuanto a su infraestructura y la aplicación de las normas de procesamiento, y como resultado la presentación de productos de mejor calidad del mercado. El congelado es un método que amplia significativamente el plazo de almacenamiento, durante el cual, preserva las propiedades naturales del recurso, por lo que es importante conocer los factores que afectan en la etapa más importante del proceso que es la operación del congelado. 4.- Equipos y materiales utilizados: Materiales: Filete de pescado
Un pescado “vivo” entero
Termo-registrador Regla Cuchillo Congelador
Reactivos:
No se usaron reactivos en este laboratorio.
5.-Revisión Bibliográfica: Métodos de congelación: Congelación por salmuera: Fue uno de los primeros procesos que se utilizó en los productos pesqueros. Actualmente este método tiene poco uso y se emplea principalmente para la refrigeración del atún. La característica principal de este método consiste en que el pescado se sumerge en recipientes metálicos llenos de salmuera muy fría y por razones bromatológicas. El pescado congelado por este medio presenta branquias de color castaño. La desventaja es que la salmuera penetra la carne del pescado y altera el sabor, pues la sal no puede ser removida por completo. Congelación por aire: En uno de los métodos más usados puesto que el pescado se va a congelar puede estar entero, grande, pequeño o en filetes.
La circulación del aire se obtiene por medio de ventiladores y la velocidad se regula de acuerdo al producto que se va a congelar. Congelación por contacto: Los filetes o peces se ponen en relación por ambas caras con placas sometidas a refrigeración profunda. Este proceso solo es adecuado por lo general para congelar a un mismo tiempo producto o cajas de tamaño uniforme y en general con espesores de 3 a 5cm. Los equipos son conocidos como congeladores en placas y están construidos para operar en forma continua o intermitente, en tanto que las placas de contacto pueden estar refrigeradas por evaporación directa o por refrigerante. Descongelación: Es un proceso más difícil que el congelamiento. Después de descongelarlo debe mantenerse refrigerado con hielo hasta su futura utilización. Hay 2 métodos: El calor que conduce a la carne desde la superficie y aquellos otros en que el calor se genera en la carne como ocurre en los métodos electrónicos de congelación. El proceso de congelación del pescado se puede realizar en el propio barco o en tierra, envasándose muchas veces el pescado antes de la congelación Es importante realizar una congelación rápida para evitar la formación de cristales de hielo grandes que causen daños en la fibra muscular. Se recomienda emplear una velocidad de congelación tal que ninguna parte del pescado invierta más de dos horas en pasar de 0 a -5ºC. Este proceso se denomina ultra-congelación. El almacenamiento de productos congelados debe realizarse en cámaras a una temperatura comprendida entre -25 y -35ºC. El pescado congelado puede sufrir varias alteraciones: • En superficie: quemadura del frío • Oxidación lipídica: enranciamiento • Cambios en la textura Óxido de trimetilamina dimetilamina + formaldehido Desnaturalización de proteínas La superficie del pescado puede protegerse mediante un revestimiento protector de hielo que recibe el nombre de glaseado. La descongelación del pescado debe realizarse de tal forma que la temperatura del entorno no debe superar los 20ºC. Si el producto permanece mucho tiempo en la zona crítica (0 a -5ºC) pueden producirse desnaturalizaciones proteicas.
6.- Resultados:
t (min)
Tº
0
22.7
10
21.4
15
16.9
20
11.9
25
7.8
30
2.9
35
0.3
40
-0.1
15
45
-1.7
10
50
-1.9
5
55
-2.1
0
60
-2.1
65
-2.1
70
-2.1
75
-2.2
80
-2.4
85
-2.8
90
-3.5
95
-4.5
100
-5.6
Etapas de congelación Filete de pescado 25 20
-5 -10 0
20
40
60
80
100
Medidas del filete: 5,6 (ancho); 7,5 (largo); 3(espesor)
Tiempo (minutos)
Tº
0
29.3
5 10 15 20 25 30
23.4 18.5 13.9 10.2 7.5 5.3
35
2.6
35
40
0.7
30
45
-0.3
25
50
-0.7
20
55
-1
15
60
-1.2
10
65
-1.2
5
70
-1.2
0
75
-1.2
80
-1.2
85
-1.2
90
-1.3
95
-1.4
100
-1.5
105
-1.9
110
-2.1
115
-2.4
Etapas de congelación Pescado fresco
-5 0
30
60
90
120
150
7.- Metodología y procedimiento empleado en la práctica: 1.- Acondicionar la muestra a congelar; en este caso el filete de toyo. 2.- Medir el espesor de la muestra. 3.- Colocar la termocupla en el centro y de mayor espesor. 4.- Colocar en el congelador. 5.- Leer la temperatura cada 5minutos hasta que la Tº baje a -5ºC
Proceso de cortado de la muestra (Foto izquierda) y colocación De la termocupla en el centro de esta (Foto derecha). 8.- Cálculos: No se realizaron cálculos. 9- Discusión de Resultados: Por los datos que obtuvimos, la temperatura de la muestra no era muy alta por lo que el proceso de congelamiento fue rápido. Además de ello el trozo de muestra no fue muy uniforme pero por la forma que se colocó en el congelador el menor a los lados se comenzó a dar una congelación uniforme. Encima del grafico obtenido con la ayuda del Excel se trazó una línea que nos daba la ubicación de las etapas de congelación. Al parecer en el filete la primera etapa se realizó hasta los 0ºC a -1ºC pero uniformando con respecto a la teoría se asume -1ºC. Luego la segunda etapa está en -1ºC llevando el tiempo desde aproximadamente t=30 min. Hasta t=85min; siendo de t=0 a t= 30min el tiempo de la primera etapa. Luego de ello la Tº comienza a descender más y en un tiempo hasta los 5,6ºC de 20 minutos.
En el caso del pescado entero a pesar de estar más tiempo en el congelador no llegó a las temperaturas registradas por el filete. Esto se puede deber a que tanto la piel como su frescura pueden ser factores de transmisión de frió negativos; es decir, no permiten la salida libre del producto. Además de ello el pescado al ser sacrificado y puesto en el momento registró una Tº inicial mayor a la del filete. La última etapa no se observa en el grafico debido a la falta de datos. 10.-Conclusiones:
Se determinó las etapas de congelación en un filete de Toyo en función al tiempo. Las temperaturas prácticas de los límites de cada etapa son similares a las teóricas dando el experimento como una prueba positiva. Hay más facilidad congelar un producto cuya temperatura inicial es mas baja.
11.- Bibliografía:
Industria pesquera; Ing. Honorio Farro; edición 2007 http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/ssantoyo/elaboracion/pesca doyderivados.pdf http://www.fao.org/docrep/008/y5013s/y5013s07.htm#TopOfPage http://www.fao.org/docrep/008/y5013s/y5013s04.htm#TopOfPage http://www.fao.org/docrep/008/y5013s/y5013s03.htm http://www.solociencia.com/medicina/06020801.htm http://www.eufic.org/article/es/seguridad-alimentariacalidad/manipulacion-comida-sana/artid/congelacion-alimentoscalidad-seguridad/ http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-ytecnologia/2004/03/04/11171.php
12.- Anexo-Cuestionario: 1.-Efecto de la congelación en proteínas: Cuando el producto se ha congelado lentamente o cuando ha habido fluctuaciones de temperatura durante el almacenamiento, los cristales de hielo que se forman crecen extrayendo agua ligada a las proteínas, de tal forma que estas se desorganizan siendo luego incapaces de recuperar dicha agua durante la descongelación, de manera que esta agua al perderse arrastra los nutrientes hidrosolubles. Este proceso cambia la textura del alimento, produciendo un endurecimiento e incluso disminuyendo su solubilidad y valor nutritivo.
Actualmente en algunas especies comerciales como la merluza se miden otras propiedades, como la viscosidad o la presencia de dimetilamina. La pérdida de viscosidad y la aparición de dimetilamina están relacionadas con pérdida de calidad. La dimetilamina es una sustancia que se forma en algunas especies como la merluza cuando se conservan en congelación, especialmente cuando hay fluctuaciones de temperatura o se conserva en congelación a altas temperaturas. En un ensayo que tenía como objetivo averiguar qué cambios se dan en las proteínas del pescado en condiciones muy distintas de vida útil, los investigadores del CSIC congelaron filetes de merluza durante 10 meses a diferentes temperaturas (un grupo a 30 grados bajo cero y otro, de control, a 10 bajo cero) y cada mes aproximadamente realizaron las pruebas habituales de control de calidad, como la medición de la viscosidad y los niveles de dimetilamina. Los resultados muestran que la viscosidad se pierde casi totalmente en el pescado congelado a 10 grados bajo cero. Al contrario, el pescado congelado a 30 grados bajo cero se conserva mejor y no hay cambios significativos en la viscosidad. Los análisis también revelan un incremento progresivo en los niveles de dimetilamina, incrementos que son mayores (hasta ocho veces más) en el pescado que está a -10 grados que en el que está a -30 grados.
2.- Efecto de la congelación sobre las grasas: Un lípido en estado sólido se denomina grasa, mientras que si está líquido se llama aceite. El cambio de estado de sólido a líquido depende de la temperatura de fusión del lípido. Al congelar un alimento los aceites se solidifican y pueden llegar a contraerse. Todos estos procesos descritos anteriormente dan lugar a tensiones internas que pueden llegar a producir agrietamientos o fracturas del alimento congelado.
3.- Efecto de la congelación sobre enzimas. Las enzimas, tanto sean propios del músculo del pescado como de origen microbiano, solo pueden desarrollar sus actividades relevantes en dependencia con el agua libre en estado liquido. En la practica a -30°C, la actividad Enzimática resulta bastante contrarrestada, aunque no impedida en su totalidad. De ahí que puede observarse un aumento de los valores de trimetilamina después de mucho tiempo de conservación. Las bajas temperaturas protegen poco grasas frente a la descomposición. Debido a sus muchos dobles enlaces, el desdoblamiento hidrolitico, así como el enranciamiento con formación de peróxidos (autoxidativo) no resultan detenidos por las bajas temperaturas. En base a los ácidos grasos libres formados, se producen por influencia de la luz y del oxigeno del aire, depósitos sebosos sobre la superficie del producto congelado. Las descomposición de las grasas en el pescado congelado resulta favorecida por la in activación por el frió de los antioxidantes naturales como el tocoferol y diversos fosfatitos.
4.- Efecto de la congelación en microorganismos. La congelación en condiciones adecuadas permite no sólo inactiva microorganismos sino también destruirlos totalmente La congelación no es sólo una buena forma de conservar alimentos, sino que también es una excelente manera de conservar microorganismos. Esta afirmación es especialmente cierta para los virus. En un estudio reciente sobre la supervivencia de los virus a la congelación, se pudo demostrar que al preparar mezclas de alimentos contaminadas con poliovirus y coxsackievirus B1 y B6, congelados a -20ºC, se verificaba una reducción logarítmica inferior a 1, tras 5 meses de almacenamiento a temperatura constante. Esta contaminación se mantiene estable durante más de 300 días. De la misma forma, las esporas bacterianas son extremamente resistentes a la congelación, aunque no está claro que las toxinas soporten periodos prolongados de almacenamiento a temperaturas de congelación. Así, en el caso de la toxina botulínica, normalmente mantiene su poder tóxico en algunos alimentos congelados, mientras que si se produce su cristalización, la toxina pierde completamente su actividad patogénica. Esto sugiere que dependiendo de la composición del alimento, las condiciones de toxicidad del mismo pueden verse modificadas por el tratamiento de congelacióndescongelación. Respecto a los microorganismos Gram positivos, el nivel de eficacia del tratamiento en la reducción de los niveles de contaminación es claramente dependiente del pH. Mientras que a pH alcalino la reducción es casi nula, si el pH disminuye por debajo de 6, la reducción es evidente y puede oscilar entre el 10% hasta el 99%. Entre este grupo hay que destacar a Staphylococcus aureus, un conocido patógeno productor de toxinas. Sin embargo la toxina no se ve afectada, en absoluto, por el tratamiento. Curiosamente, Listeria monocytogenes, uno de los patógenos reconocidos más recientemente, es un Gram positivo que ha recibido especial atención en cuanto a los efectos de la congelación. Estos estudios han permitido poner de manifiesto una serie de condiciones en las que el tratamiento de congelación puede permitir una reducción en los niveles de eliminación:
Cuando la temperatura de congelación es superior a -18ºC es más letal que cuando la temperatura es inferior a -198ºC (nitrógeno líquido). Sucesivas congelaciones-descongelaciones manifiestan la mayor letalidad a las temperaturas habituales de congelación y mantenimiento congelado. La congelación y descongelación hacen a Listeria monocytogenes más susceptible a la acción de cualquier otro agente antimicrobiano. Al igual que otros microorganismos, si el medio es ácido, la sensibilidad del microorganismo a las bajas temperaturas se incrementa, siendo especialmente interesante si el pH es inferior a 4,7.
En cualquier caso, no puede ser olvidado que la congelación previene el crecimiento de L. monocytogenes, por lo que constituye una importante barrera para este microorganismo y otros patógenos similares. Por ello, se ha trabajado en conjunto, por parte de varias agencias del gobierno de Estados Unidos, para predecir aquellos alimentos en los que el riesgo asociado a este microorganismo es bajo. Entre ellos, ha quedado claramente destacado que el helado y los congelados poseen el menor riesgo relativo ante una contaminación por este microorganismo.
Por su parte, los microorganismos Gram negativos son mucho más sensibles a la acción del frío. En este grupo encontramos a todas las especies de la familia de las enterobacterias, y en consecuencia, a microorganismos responsables de la mayor parte de las toxiinfecciones alimentarias en el mundo, como son Salmonella y Escherichia coli. De entre ellos, Salmonella spp es conocida por su tolerancia a la congelación, siendo demostrable la existencia de este microorganismo en muestras congeladas de alimentos durante más de un año. Sin embargo, cuando el pH es ácido, y la integridad del alimento se pierde, la capacidad de supervivencia del microorganismo se ve seriamente limitada. Por este motivo, en embutidos o en carne picada, al disminuir el pH y congelar, se puede apreciar como más del 90% de las células de Salmonella se ven afectadas, aunque más del 60% sufren lesiones subletales, por lo que pueden no ponerse de manifiesto en medios de cultivo aún cuando estén presentes en el alimento. Este punto es de complicado pronóstico en cuanto a las posibilidades de que el producto se vea implicado en un proceso de toxiinfección alimentaria. Al igual que ocurre con otros microorganismos, no hay alimentos congelados implicados en brotes de infecciones relacionadas con Salmonella, a excepción de los helados, especialmente los de máquina. Por este motivo, no parece probable que ese estado de lesión subletal permita al microorganismo adherirse al intestino e iniciar un proceso infeccioso. Por otra parte, Salmonella es especialmente sensible a los procesos de congelacióndescongelación-congelación, por lo que ese tipo de tratamiento puede limitar la presencia del patógeno en los alimentos procesados. De la misma manera, la congelación hace que el microorganismo sea mucho más sensible a otros tratamientos, como puede ser la salazón, el escabechado, la pasteurización o la desinfección. Especialmente la eliminación de estos patógenos es evidente si se ducha el producto con soluciones al 5% de ácido láctico, laurato (0.2 mM) o nisina. Sin embargo, contra los nemátodos y la mayor parte de los parásitos pluricelulares, la congelación es tremendamente efectiva, por lo que un tratamiento adecuado, inferior a los -20ºC) permite la eliminación completa del peligro asociados a patógenos tan conocidos como Anisakis o triquina.
5.- Efecto de la congelación sobre las características de frescura. La congelación retrasa el deterioro de los alimentos y prolonga su seguridad evitando que los microorganismos se desarrollen y ralentizando la actividad enzimática que hace que los alimentos se echen a perder. Cuando el agua de los alimentos se congela, se convierte en cristales de hielo y deja de estar a disposición de los microorganismos que la necesitan para su desarrollo. No obstante, la mayoría de los microorganismos (a excepción de los parásitos) siguen viviendo durante la congelación, así pues, es preciso manipular los alimentos con cuidado tanto antes como después de ésta. La congelación tiene un efecto mínimo en el contenido nutricional de los alimentos.
Algunas frutas y verduras se escaldan (introduciéndolas en agua hirviendo durante un corto periodo de tiempo) antes de congelarlas para desactivar las enzimas y levaduras que podrían seguir causando daños, incluso en el congelador. Este método puede provocar la pérdida de parte de la vitamina C (del 15 al 20%). A pesar de esta pérdida, las verduras y frutas se congelan en condiciones inmejorables poco después de ser cosechadas y generalmente presentan mejores cualidades nutritivas que sus equivalentes "frescas". En ocasiones, los productos cosechados tardan días en ser seleccionados, transportados y distribuidos a los comercios. Durante este tiempo, los alimentos pueden perder progresivamente vitaminas y minerales. Las bayas y las verduras verdes pueden perder hasta un 15% de su contenido de vitamina C al día si se almacenan a temperatura ambiente. En el caso de la carne de ave o res y el pescado congelados, prácticamente no se pierden vitaminas ni minerales debido a que la congelación no afecta ni a las proteínas, ni a las vitaminas A y D, ni a los minerales que ellos contienen. Durante su descongelación, se produce una pérdida de líquido que contiene vitaminas y sales minerales hidrosolubles, que se perderán al cocinar el producto a no ser que se aproveche dicho líquido.
6.- Efecto de la congelación sobre las diferentes especies. EspecieDuración en hielo (días) Aguas templadas: Especies marinas pescado blanco magro (bacalao, eglefino, merluza)11 – 13 pescado plano (lenguado, solla)15 – 18 halibut21 pescado graso arenque de verano (graso)2 – 4 arenque de invierno (magro)12 Especies de agua dulce9 – 10 trucha Aguas tropicales: Especies marinas: Bahrein(3 especies)13 – 25 Ghana(5 especies)19 – 22 Brunei(3 especies)18 – 28 Sri Lanka(5 especies)20 – 26 Seychelles(8 especies)15 – 24 México(6 especies)21 – 30 Hong Kong(2 especies)30 – 31 India(4 especies)7 – 12 Especies de agua dulce Pakistán(2 especies)23 – 27 Uganda(5 especies)20 – 25 Africa oriental(4 especies)15 – 28
Alumno: -César Miguel Mejía Soria
Código: -20071286
Ciclo: -2010 I
Tema: - Etapas de congelación
Curso: -Refrigeración y congelación de RRHH.
Profesor(a): - Profesor Omote
