refrigeracion & congelacion

PRACTICA “REFRIGERACIÓN Y CONGELACIÓN”

OBJETIVOS Eval Evalua uarr el efect efecto o de los los proce proceso soss de conse conserva rvaci ción ón de veget vegetale aless en refrige refrigeraci ración ón y congel congelaci ación ón observa observando ndo los cambio cambioss físico físicoss que estos estos sufren durante y después de estos tratamientos.

INTRODUCCION Para conservar los alimentos en estado fresco por varios días se utiliza el proceso de refrigeración, el cual no ejerce cambios dañinos, ni en sabores, text textur uras as,, ni en el valo valorr nutr nutrit itiv ivo o de los los alim alimen ento tos. s. Este Este méto método do es recom recomen endab dable le cuan cuando do se requi requiere ere consu consumi mirr los los alime aliment ntos os en form forma a natural o cuando van a ser utilizados para algún procesamiento. La refrigeración es aquella operación unitaria en la que la temperatura del producto se mantiene entre -1 y 8 °C y se utiliza para reducir la velocidad de las transformaciones microbianas y las químicas que en el alimento tiene lugar, prolongando la vida útil, tanto de alimentos frescos como elaborados. La refrigeración y el almacenamiento en frio constituyen el método más benigno de conservación de alimentos. En general, ejercen pocos efectos negativos tanto en el sabor como la textura, como en el valor nutritivo. Los cambios globales que ocurren en los alimentos no se presentan o son mínimos, siempre y cuando se observen unas reglas sencillas y que los periodos periodos de almacenamiento almacenamiento no sean prolongados prolongados más de la cuenta. cuenta. Con el fin de conservar los alimentos durante mucho tiempo (hasta 1 año) sin ocasi ocasion onar ar dete deterio rioro ro por por desc descom ompo posic sició ión n micr microb obia iana na se conge congela lan n a temperatura temperatura por debajo debajo de los -10 °C °C a -18°C e impedir impedir toda actividad actividad enzimática que ocasionaría la pérdida de su calidad. La congelación es aquella operación unitaria en la que la temperatura del alimento se reduce por debajo de su punto de congelación, con lo que una proporción elevada del agua que contiene cambio de estado formando cristales de hielo. La inm inmovili viliza zacción ión del del agua agua en form forma a de hiel hielo o, el aum aumento ento de la concentración de los solutos en el agua no congelada, reduce la actividad de agua del alimento

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MARCO TEORICO Los procesos que provocan el deterioro de los alimentos son de carácter: físico, químico, bioquímico y microbiológico. •

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Procesos físicos: entre estos factores el más destacado es la pérdida de agua la cual se produce cuando el producto almacenado se encuentra directamente al ambiente de la cámara. Junto con el agua se produce produce la perdida perdida de componentes componentes volátiles volátiles los los que en cant cantid idade adess casi casi impo imponde nderab rable less condi condici cion onan an en gran gran medi medida da el aroma y sabor de los productos. Procesos químicos: están dados por reacciones químicas pudiendo señalarse entre estas la oxidación de las grasas, lo cual provoca rancidez de los productos. Proce Procesos sos bioqu bioquím ímic icos os:: corre correspo sponde nden n a las las reacc reaccio ione ness de esta esta natu natura rale lez, z, pudi pudien endo do seña señala lars rse e entr entra a esta estass a la acci acción ón de las las enzi enzima mas. s. Un ejem ejempl plo o típi típico co de ello ello es la acci acción ón de la enzi enzima ma poli polife feno nolo loxi xida dasa sa,, la que que prov provoc oca a el obsc obscur urec ecim imie ient nto o de los los productos. Pro Proceso esos micro icrobi biol oló ógico gicos: s: est están dado ados por por la acc acción ión de los los microorganismos patógenos, los que provocan el deterioro de los alimentos.

Para Para frenar frenar la acci acción ón de estos estos proc proceso esoss se busc busca a coord coordin inac acio iones nes de almac almacen enaje aje que retard retarden en el dete deteri rioro oro de los los produ product ctos os.. Entre Entre estas estas cond condic icio ione ness se encu encuen entr tran an la temp temper eratu atura, ra, la hume humeda dad d relat relativa iva,, la circulación del aire, la composición de la atmosfera de la cámara, de estas, la temperatura constituye el factor de mayor incidencia. A medida que la temperatura disminuye todos los procesos causantes del deterioro se ven disminuidos lo que atrae como consecuencia la prolongación de la vida útil de los productos almacenados. A medida que la humedad relativa aumenta la evaporación disminuye, pues de gradiente para la transferencia disminuye, sin embargo, ello beneficia el desarrollo de los microorganismos. La humedad relativa podrá







Cuando la circulación del aire aumenta las perdidas por evaporación se incrementan lo que a su vez provoca en los productos una superficie desecada poco favorable para el desarrollo de los microorganismos. La REFRIGERACION consiste en la conservación de los productos a bajas temperaturas, pero por encima de su temperatura de congelación. De manera general la refrigeración se enmarca entre -1°C y 8°C de esta form forma a se cons consig igue ue que que el valo valorr nut nutrici ricio onal nal y las carac aracte terí ríst stic icas as organolépticas casi no se diferencian de los productos al inicio de su almacenaje.es por esta razón que los productos frescos refrigerados son considerados por los consumidores como alimentos saludables. La refrigeración evita el crecimiento de los microorganismos termófilos y mesofilos. Cuando la temperatura de algunas frutas y vegetales descienden de un determinado valor se producen en ellos cambios indeseables las cuales son consideradas como daños por fríos. El propósito de la refrigeración de las frutas es proporcionar al consumidor un producto frutícola muy parecido al fresco con una vida útil prolongada y al mismo tiempo granizar, la seguridad de los mismos, manteniendo una sólida calidad nutritiva y sensorial. La CONGELACION es la aplicación de las bajas temperaturas las cuales se distinguen porque las temperaturas del alimento se reducen por debajo de su punto de congelación, producto de lo cual una fracción elevada del agua contenida en aquel cambio de estado físico formando cristales de hielo. Esta inmovilización del agua en forma de hielo y en el incremento en la concentración de los solutos en el agua no congelada provoca la reducción de la actividad del agua del alimento. Por tanto, la conservación de alimentos por esta via es la consecuencia de la acción, combinada de las bajas temperaturas y la disminución en su actividad de agua. La congelación es un medio excelente para mantener casi inalteradas durante un tiempo prolongado las características originales de alimentos perecederos. Éste tipo de conservación radica en la disminución de la temperatura, generalmente entre -20 ºC a -30 ºC, lo cual permite que las reacciones bioquímicas sean más lentas y además inhibe la actividad microbiana, generando el estado de latencia de ésta, lo que no significa que los microorganismos estén muertos. Durante el proceso se produce la solidificación del agua libre presente en el alimento, es decir, el agua contenida es transformada en hielo a una temperatura habitual de -18°C, disminuyendo así la actividad de agua del sustrato.







y el crecimiento de los cristales de hielo producen modificaciones en el pro produc ducto. to. Los Los compone ponent ntes es celul elular ares es solu solubl ble es pue pueden den causa ausarr la satu satura raci ción ón y prec precip ipit itar ar ; modi modifi fica caci cion ones es del del pH pued pueden en afec afecta tarr los los complejos coloidales ; cambios muy marcados en la presión osmótica pueden romper las membranas semi-permeables.

Para Para obte obtene nerr el efec efecto to conse conserva rvado dorr desea deseado do,, reduc reducir ir reacc reaccio iones nes no deseables y mantener en este estado el producto durante el alm almacen acenam amie ient nto o, de maner anera a que que se redu reduzc zca a lo más posi posibl ble e las las modific modificaci acione oness físicas físicas,, químic químicas as y microbi microbioló ológic gicas, as, es indispe indispensa nsable ble determinar con exactitud los tratamientos anteriores a la congelación, la velocidad óptima de congelación, el tipo de embalaje, la temperatura de almacenamiento y la velocidad de descongelación. Congel Congelar ar fruta es mucho mucho más difícil difícil que congelar congelar verdura. verdura. En ambos ambos casos la congelación rompe la estructura y destruye la turgencia de las células vivas, si bien las verduras cuentan cuentan con una estructura estructura fibrosa que se mantiene unida después de descongelar. La fruta carece de ella. Por otra parte la fruta tiene aroma, color y sabor mejores cuando está completamente madura, pero en este estado suele ser blanda, delicada y difíc difícilil de manej manejar ar y proce procesar sar.. La fruta fruta es óptim óptima a estan estando do cruda, cruda, y cualquier cualquier proceso sólo puede perjudicar perjudicar o modificar sus delicados delicados aroma, gusto, buqué o color. Para conservarlos se practica una combinación de tratamientos de calor suave y productos químicos. 1) ASPECTOS FÍSICOS DE LA CONGELACIÓN - Formación de hielo

En alimentos que son enfriados bajo los 0°C ; se comienza a formar hielo a la "Tempera "Temperatur tura a criosc crioscópi ópica" ca" (comie (comienzo nzo de la congel congelaci ación) ón),, que es también la temperatura característica de fusión, es decir, temperatura a la cual cual se fund funde e el últi último mo cris crista tall de hiel hielo o en una una desc descon onge gela laci ción ón suficientemente lenta. El comienzo de la congelación depende en gran medi medida da de la conc concen entr trac ació ión n de las las sust sustan anci cias as disu disuel elta tass y no de su contenido en agua. En general, los alimentos son grupos heterogéneos tanto del punto de







- Cristalización del hielo

Una vez que el agua a comenzado a congelarse, la cristalización es función de la velocidad de enfriamiento, al mismo tiempo que a la difusión del agua a partir de las disoluciones o geles que bañan la superficie de los cristales de hielo. Si la velocidad de congelación es lenta, los núcleos de cristalización serán muy pocos por lo que los cristales de hielo crecen ampliamente, ampliamente, los que pueden provocar provocar un rompimiento rompimiento de las células, ya que éstas están sometidas a una presión osmótica y pierden agua por difus difusió ión n a travé travéss de las las memb membran ranas as plas plasmá mátic ticas as ; en conse consecu cuen enci cia, a, colapsan ya sea parcial o totalmente. Mientras que si la velocidad de cong congela elaci ción ón es mayo mayor, r, el núme número ro de crist cristale aless aumen aumenta ta y su tamaño tamaño disminuye, evitando de esta manera el gran daño en el producto. En resum resumen en una una cong congela elaci ción ón muy muy lent lenta a pued puede e lleva llevarr a un excesi excesivo vo exudado exudado en la descong descongelac elación ión,, mientra mientrass que una congel congelació ación n rápida rápida permite preservar la textura de ciertos productos. - Cambios dimensionales

La congelación del agua se ve acompañada de un aumento de volumen, el que en alimentos es de un 6% aproximadamente, ya que únicamente se cong congela ela una una parte parte del del agua agua y tambi también én porq porque ue ciert ciertos os alim aliment entos os contie contienen nen aire. aire. En el diseñ iseño o de equi equipo pos s se debe debe cons consid ider erar ar ésta ésta dilatación.

- Conductividad térmica

La conductividad térmica del hielo es cuatro veces mayor que la del agua. Este factor juega un papel importante en la rapidez de congelación. La cond conduc ucti tivid vidad ad térm térmic ica a varía varía much mucho o segú según n los los produ product ctos os y según según la temperatura ; dependiendo de la orientación estructural de los tejidos. - Calor desprendido en el curso de la congelación

En la congelación de alimentos la cantidad de calor eliminado depende mayo mayorm rmen ente te del del agua agua cong congel elab able le.. Ésta Ésta cant cantid idad ad depe depend nde e de tres tres factores : 1.1.- Varia ariacción ión de ent entalpí alpía a corres rrespo pond ndie ient nte e al enfr enfria iam mient iento o de la







- Tiempos de congelación

El tiempo real que dura el proceso de congelación va a depender de diferentes factores, ya sean relativos al producto como al equipo utilizado: Temperaturas Temperaturas inicial inicial y final Temperatura Temperatura del del refrigerante refrigerante Coeficiente de transferencia del producto Variación de entalpía Conductividad térmica del producto - Fin de la congelación

El térm términ ino o de la congel ngelac ació ión n es cuan uando la mayor ayor part parte e del del agua agua congelable se transforma en hielo en el centro térmico del producto; en la mayoría de los alimentos la temperatura del centro térmico coincide con la temperatura de almacenamiento. 2) ASPECTOS BIOQUÍMICOS DE LA CONGELACIÓN PRODUCTOS DE ORIGEN VEGETAL - Composición química en relación con la estructura

Tanto frutas como hortalizas hortalizas están constituidas constituidas por células microscópicas microscópicas muy unidas entre sí, con pequeños espacios intercelulares. La congelación destruye la integridad celular; en la descongelación las membranas de las células muertas se vuelven muy permeables. En esta última etapa el exud exudad ado o comi comien enza za a difu difund ndir ir (sal (sales es,, azúc azúcar ares es,, pigm pigmen ento tos, s, etc. etc. ), reduciendo así el valor alimenticio. - Cambio de color

Durante el almacenamiento en estado congelado no se producen pérdidas importantes de pigmentos. Sin embargo se tiene una mayor preocupación por la formación de pigmentos pardos, los que se deben a reacciones de oxidación enzimática de precursores fenólicos incoloros, por lo tanto se debe realizar la Inactivación de las enzimas antes de comenzar el proceso de congelación. - Modificación del aroma (flavour)









aroma característico de la fruta fresca, también pueden desarrollarse aromas desagradables. En el caso de las hortalizas, éstas deben ser escaldadas para conservar un aroma aceptable y además para inactivar las enzimas responsables de la formación de aromas desagradables.

- Modificación de la textura

Hay ciertas frutas que están propensas a cambios en la textura en la descongelación, lo que se puede deber a modificaciones de las paredes celulares debidas a diversos procesos físicos y fisicoquímico durante la cong congela elaci ción ón.. Sin Sin emba embargo rgo,, los los camb cambio ioss de text textura ura en horta hortaliz lizas as se producen cuando se congelan crudas o si el escaldado realizado fue insuficiente, ya que las enzimas actúan sobre las sustancias pécticas. 3) MÉTODOS DE CONGELACIÓN

Existen métodos de congelación rápidos y lentos. En el método lento se coloca el producto a bajas temperaturas y se deja congelar, el rango de temperatura es entre 0 ºF a -40 ºF; como la circulación del aire es por lo gene genera rall media ediant nte e convec nveccción ión natur atural al,, el tiem tiempo po de cong congel elac ació ión n dependerá del volumen de producto y condiciones del congelador. El método de congelamiento se obtiene por los siguientes tres métodos o una combinación de éstos: a) Inmersión b) Contacto indirecto c) Corrientes de aire







También También puede existir existir una penetración penetración excesiva excesiva de sal en el producto, producto, provocando cambio de sabor ( si usamos concentración de azúcar en frutas, es favorable).

b) Congelamiento por contacto indirecto:

Por lo general son congeladores de puerta en donde el producto se coloca encima encima de placas metálicas metálicas a través de las cuales circula circula un refrigerante. refrigerante. La transferencia de calor es principalmente por conducción debido a lo cual la eficiencia del congelador depende de la cantidad de superficie de cont contac acto to.. Este Este méto método do es muy muy útil útil en la cong congel elac ació ión n de pequ pequeñ eñas as cantidades. c) Congelamiento por corrientes de aire:

Se usa el efecto combinado de temperaturas bajas y velocidad del aire alta, lo que produce una alta transferencia de calor del producto. En general se debe tener la consideración que el aire pueda circular libremente alrededor de todas las partes del producto. Los productos de congelación rápida son de mejor calidad que los de cong congela elaci ción ón lent lenta a por por los los siguie siguient ntes es moti motivo vos: s: los los cris crista tales les de hiel hielo o formados en la congelación rápida son más pequeños por lo que causan menos daños a las células de los tejidos del producto congelado. A su vez, como el periodo de congelación es más corto, hay menor tiempo para difusión de sales y separación del agua en forma de hielo.







1º fase: en éste se produce la refrigeración del producto a congelar la temperatura desciende en forma rápida hasta la temperatura crioscópica o temperatura de congelación, no existe cambio de estado. Se conoce esta fase con el nombre de zona de pre-enfriamiento. 2º fase: es el período de cambio de fase. Una vez que se alcanza el punto de congelación no se observa variación de temperatura retirándose gradu gradual alme ment nte e el calo calorr laten latente te de soli solidi dific ficac ació ión, n, es deci decir, r, se produc produce e gradualmente un cambio de estado. La curva adquiere una condición isotérmica.

denomi mina na perí períod odo o de temp templa lado do,, una una vez vez alca alcanz nzad ada a la 3º fase fase:: se deno conversión total de agua en hielo nuevamente se inicia un gradual y perm perma anente nte desc desce enso de la temperat ratura. ura. En alim alime entos, este ste comportamiento en es tan claro, ya que la conversión de parte del agua en hielo implica un incremento en la concentración de diversas sales en el agua líquida remanente, consecuentemente se produce un descenso en el punto de congelación. CARACTERISTICAS Y CLASIFICACION DE LOS PRODUCTOS FRESCOS

La calidad de las frutas y su estabilidad dependen en gran parte de las cond condic icio ione ness de pre pre – cose cosech cha, a, reco recole lecc cció ión n y post post – cose cosech cha. a. Esta Estass incluyen: 1) Factores controlados genéticamente (cultivar, estirpe). 2) Condiciones Condiciones climáticas climáticas (luz, temperatura, temperatura, porcentaje porcentaje de humedad humedad relativa, viento, pluviosidad, etc.). 3) Condicione Condicioness del suelo (tipo de suelo, pH, porcentaje porcentaje de humedad, humedad, microflora, composición mineral, etc.) 4) Prácticas Prácticas agrícolas agrícolas (uso de fertilizantes, fertilizantes, pesticidas, pesticidas, reguladores reguladores de crecimiento, irrigación y polinización, etc.)







RESULTADOS FRUTA: GUAYABA CONDICIONES INICIALES PARA REFRIGERACION, CONGELACION Y AL MEDIO AMBIENTE

TABLA 1. GUAYABA GUAYABA EN EN REFRIGERAC REFRIGERACION ION MEDIO DE CONSERVACION Guayaba en bolsa

Guayaba cubierta con cera Guayaba sin bolsa y cera

REFRIGERACION PESO (gr) CARACTERISTICAS

19.8515 Sin Con cera= cera= 22.59 27.8827 14.1073

Grande, aguadita, madura, sabor agrio, color amarillo, olor penetrante (guayaba) Mismo tamaño que la anterior, madura, arrugada, color café en la parte superior. Pequeña, más madura que las anteriores, color amarillo, con pocas manchas cafés de oxidación.







TABLA 3. GUAYABA GUAYABA AL AL MEDIO AMBIENTE AMBIENTE MEDIO DE CONSERVACION

Guayaba al aire libre sin cera y sin bolsa Guayaba al aire libre sin cera y sin bolsa

AL MEDIO AMBIENTE PESO CARACTERISTICAS (gr) 13.267 Pequeña, muy madura, color amarillo, 1 pocas manchas cafés de oxidación.

12.664 8

Pequeña, muy madura, color amarillo, pocas manchas manchas cafés de oxidación, oxidación, arrugada.

CONDICIONES FINALES PARA REFRIGERACION, CONGELACION Y AL MEDIO AMBIENTE DE LA GUAYABA DESPUES DE UNA SEMANA









MEDIO DE CONSERVACION

PESO (gr)

CARACTERISTICAS

Guayaba en bolsa

19.82

Guayaba cubierta con cera

Sin cera= 22.31 14.1425

Se siguió conservando, está congelada, textura dura y color amarillo Se abrió la cera y con ello a la guayaba, olor a fermentado muy bajo, muy se arrugo y suavizo Se siguió conservando, está congelada, textura dura, color amarillo.

Guayaba sin bolsa y sin cera

Con cera= 27.6549

TABLA 5. GUAYABA GUAYABA EN EN CONGELA CONGELACION CION MEDIO DE CONSERVACION

CONGELACION PESO (gr) CARACTERISTICAS

Guayaba en Bolsa

21.9426

Guayaba cubierta con cera

Sin cera= 20.92

Esta completamente congelada, dura, maltratada, conserva su olor Con cera= 25.7653

Se siente aguadita sin la cera y arrugada, se abrió la cera y por tanto la fruta también, no está completamente







Grafica 1. Guayaba en bolsa y en refrigeración r efrigeración

Grafica 2. Guayaba con cera y en refrigeración







Grafica 5. Guayaba con cera y en congelación







Grafica 8. Guayaba al aire libre







CONCLUSIONES Los microorganismos pueden afectar de forma adversa tanto la calidad sensorial com como a la segu seguri rid dad de la fru fruta. ta. La técn técniica de Refr Refrig ige eraci ració ón cam cambia bia drásticamente la forma cómo las frutas se manipulan o almacenan. La congelación es un medio excelente para mantener casi inalteradas durante un tiempo tiempo prolongado prolongado las característica característicass originales originales de alimentos alimentos perecederos. perecederos. Éste Éste tipo tipo de cons conser erva vaci ción ón radi radica ca en la dism dismin inuc ució ión n de la temp temper erat atur ura a, gene genera ralm lmen ente te entr entre e -20 -20 ºC a -30 -30 ºC, ºC, lo cual cual perm permit ite e que que las las reac reacci cion ones es bioq bioquí uími mica cass sean sean más más lenta lentass y adem además ás inhi inhibe be la activ activid idad ad micro microbi bian ana, a, gen generan rando el esta estad do de late laten ncia cia de ésta ésta,, lo que no sign signif ific ica a que que los los microorganismos estén muertos. Durante el proceso se produce la solidificación del del agua agua libr libre e pres presen ente te en el alim alimen ento to,, es deci decir, r, el agua agua cont conten enid ida a es transformada en hielo a una temperatura habitual de -18°C, disminuyendo así la activ activid idad ad de agua agua del del sustr sustrat ato. o. En la refrig refriger erac ació ión n se ayud ayuda a a reduc reducir ir la velocidad de las transformaciones microbianas y químicas, prolongando su vida útil, se lleva acabo a temperaturas de -1 y 8ºC.

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