I.- INTRODUCCION. CONSERVACION POR CALOR. CONSERVACIÓN POR FRIO

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1 TEMA 2 CONSERVACION DE LOS ALIMENTOS I.- INTRODUCCION. CONSERVACION POR CALOR. CONSERVACIÓN POR FRIO CONTENIDO DEL TEMA CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS Antecedentes históricos. Tratamientos por calor. Acción del calor sobre los microorganismos. Conceptos en un tratamiento térmico. Pasteurización y esterilización. Parámetros en un tratamiento térmico. Métodos utilizados. Bactofugación. Conservación por frío. Acción del frío sobre los microorganismos. Refrigeración. Congelación. Tratamientos previos y métodos de congelación. Descongelación. Alteraciones en alimentos congelados. CONSERVACIÓN POR CALOR La conservación de alimentos surgió como un problema inherente a la obtención de alimentos en grandes cantidades. El hombre de Neandertal y Cromagnon debía conservar la carne de un mamut de 1000 kg y para ello la enterró en hielo en la era glaciar. Posteriormente, el hombre aprendió a cultivar plantas y animales de forma que agricultura y ganadería le proporcionaban cosechas abundantes, que debía conservar largo tiempo. Así descubrió, sin saber su fundamento, que muchos alimentos duraban más si se mantenían alejados del aire y la humedad, se les añadía sal o se dejaban secar al sol. Durante mucho tiempo los métodos para conservar alimentos no avanzaron. Durante las guerras napoleónicas el abastecimiento de alimentos a las tropas, se convirtió en un verdadero problema y el gobierno francés ofreció en 1795 una gran cantidad de dinero, al que desarrollara un método nuevo y eficaz para conservar

2 alimentos. El premio lo ganó Appert, un confitero de París, que introdujo los alimentos en frascos de vidrio y una vez en ellos los cerró con tapones de corcho y los calentó al baño maría. Durand, en Inglaterra, hizo algo parecido pero empleando envases de hojalata. En 1860 un conservero americano de Baltimore, añadió cloruro sódico al agua utilizada para calentar al baño maría los alimentos envasados y con ello consiguió alcanzar una temperatura de 116 º C y con ello reducir el tiempo de calentamiento de 6 horas a minutos, lo cual le permitió obtener un mayor rendimiento en su producción. Posteriormente, Appert patentó un método para el tratamiento térmico de alimentos, utilizando temperaturas más elevadas, conseguidas con vapor de agua a presión en un autoclave, y que se convirtió en el tratamiento más utilizado para la conservación de alimentos. Ya entonces se sabía, que muchos alimentos alterados eran capaces de producir enfermedades e intoxicaciones y fue Pasteur quien asoció a los microorganismos con la alteración de alimentos y la transmisión de enfermedades, demostrando la eficacia del calor para destruir microorganismos mediante el calentamiento del vino para eliminar a los microorganismos responsables de su alteración. Su tratamiento térmico (Pasteurización) calentaba los alimentos a 62,5 º C durante 30 minutos y fue aplicado a diferentes alimentos para su conservación, pero en el caso de alimentos enlatados, el proceso no aseguraba la ausencia de las esporas termoresistentes de la bacteria productora del botulismo, para lo cual eran necesarias temperaturas más elevadas. A finales del siglo XIX, se utilizaron mezclas de hielo y salmuera para conservar alimentos y en una expedición al Labrador en 1915, se comprobó que la carne y el pescado, a una temperatura de -40 º a -60 º C se congelaban casi de forma instantánea y recuperaban su aspecto fresco cuando se descongelaban. Sin embargo obtener esas temperaturas a nivel industrial solo fue posible en la década de los cincuenta. En 1925 Alemania inició los estudios para utilizar las radiaciones en la conservación de alimentos, que fueron continuados en el Instituto Tecnológico de Massachussets, después de la II Guerra Mundial. Los problemas planteados sobre la salubridad de los alimentos irradiados, bloqueó su empleo, si bien en la actualidad se está retomando su uso.

3 Más recientemente se aplica a la conservación de alimentos el método que utiliza atmósferas modificadas, basado en un cambio de los porcentajes de oxígeno y dióxido de carbono, para retardar los procesos de alteración. También, aunque en menor proporción, se emplean para la conservación de alimentos, altas presiones hidrostáticas y campos eléctricos y magnéticos. En la actualidad, el aumento en el tiempo de vida útil de un alimento, se centra en tres puntos: 1. Destruir todos los microorganismos presente en el alimento. 2. Disminuir la carga microbiana contaminante e impedir que los microorganismos no destruidos puedan crecer en el alimento. 3. Modificar las características del alimento para convertirlo en un hábitat desfavorable para el crecimiento microbiano. Los dos primeros puntos se pueden conseguir por varios métodos: Cambios de temperatura - Calor - Frío Empleo de radiaciones - No ionizantes - Ionizantes El tercer punto se consigue a través de la incorporación al alimento de compuestos (sal, azúcar, ácidos, etc.), que actúan como antimicrobianos; o bien a través de la actividad metabólica de algunos microorganismos que producen cambios organolépticos en el alimento, junto con una modificación de ciertos parámetros que contribuyen a aumentar su tiempo de vida útil. Tratamientos térmicos El empleo del calor es uno de los métodos más extendido y rentable en la industria alimentaria. Es además, el que produce en los alimentos tratados un nivel más bajo de cambios indeseables (aspecto, olor, sabor, consistencia, etc).

4 La destrucción de microorganismos por calor es una función exponencial decreciente, expresada como la pendiente obtenida frente a temperaturas y tiempos de exposición a estas temperaturas (cinética de muerte térmica). La dosis de reducción decimal (D r ) es el tiempo que debe mantenerse una determinada temperatura para destruir el 90% de los microorganismos existentes en un medio. Así D 121º C = 0,3 significa que aplicando 121º C, cada 20 segundos que éstos se mantengan, se destruye el 90% de los microorganismos que haya en el medio, o lo que es igual, la población microbiana decrece un ciclo logarítmico. En un tratamiento térmico, a medida que aumentamos la temperatura, podemos disminuir el tiempo de exposición y viceversa. El valor Z nos permite relacionar el efecto temperatura-tiempo en la destrucción de microorganismos y con ello establecer tratamientos equivalentes. Así, el valor D 121º C = 0,3 con un valor Z = 8º C, nos permitirá establecer tratamientos equivalentes utilizando 129º C = 0,03 o 113º C = 3. La intensidad del efecto producido por un tratamiento térmico (valor F) viene expresado por la fórmula: F = D (Lg a Lg b ) D = Dosis de reducción decimal. a = número inicial de microorganismos (carga microbiana a destruir) b = número final de microorganismos después de tratamiento térmico. En función de la temperatura empleada y el tiempo de exposición se utilizan en la industria alimentaria dos tratamientos: pasteurización y esterilización. Pasteurización Consigue la destrucción de microorganismos patógenos no esporulados y de los que producen la alteración de los alimentos. No afecta a estructuras como las esporas bacterianas, que son termoresistentes. Los tratamientos de pasteurización se aplicaron inicialmente a la leche y según la combinación temperatura / tiempo existen dos métodos: Pasteurización lenta LTLT (bajas temperaturas largo tiempo de exposición). 63º C 30 minutos

5 Pasteurización rápida HTST (altas temperaturas corto tiempo de exposición). 72 º C 15 segundos 89º C 1 segundo 90º C 0,5 segundos 94º C 0,1 segundos 100º C 0,01 segundos Con estos tratamientos se destruye Mycobacterium tuberculosis, Coxiella burnetti, mohos, levaduras y gran número de formas vegetativas de bacterias Gram positivas y Gram negativas. Sobreviven las esporas y formas vegetativas de microorganismos termodúricos y termófilos. Los termodúricos sobreviven, pero no crecen a ellas (algunas especies de Streptococcus y Lactobacillus), mientras los termófilos no solo sobreviven, sino que requieren altas temperaturas para crecer como algunas especies de Bacillus y Clostridium. Esterilización Implica la destrucción de todos los microorganismos y sus esporas. En este sentido y considerando la cinética de muerte térmica, la esterilidad biológica se alcanza cuando la probabilidad de encontrar un microorganismo viable en un medio es de 10-6, lo cual requiere el empleo de temperaturas altas y tiempos de exposición largos. En la industria alimentaria se aplican tratamientos térmicos que consiguen una esterilidad comercial y que implica la destrucción de todos los microorganismos viables, que pueden detectarse mediante el cultivo de muestras de los alimentos tratados. Pueden utilizarse valores de 3D a 5D, excepto en algunos tipos de conservas, en que es necesario un tratamiento 12 D para asegurar la destrucción de esporas de C. botulinum. Las esporas de C. botulinum A y B tienen un valor D 121º = 0,21 segundos, y un tratamiento 12 D las destruye, si bien algunas esporas de clostridios sacarolíticos y de B. stearothermophylus, no patógenos, pueden resistir dicho tratamiento. La industria láctea emplea actualmente altas temperaturas UHT (140º º C durante 1-2 ) sobre la leche antes de envasarla, cuyo proceso y cierre del envase

6 realiza en condiciones asépticas. Obtiene así una esterilidad comercial y la ventaja de poder almacenar el producto a temperatura ambiente durante 8 semanas, sin que aparezcan alteraciones organolépticas. Parámetros a considerar en un tratamiento térmico Además de la temperatura y el tiempo de exposición, hay otros parámetros que tienen interés a la hora de aplicar un tratamiento térmico para destruir microorganismos. Carga microbiana a destruir En este aspecto debemos considerar el número de microorganismos que inicialmente contaminan el alimento y qué grupos de microorganismos la componen. Es evidente que si debo esterilizar un alimento cuya carga microbiana es de 10 8 microorganismos / gr el tiempo de exposición a una determinada temperatura será mayor que si la carga microbiana a eliminar es de 10 4 microorganismos / gr. También es importante delimitar los microorganismos que habitualmente están presentes como contaminantes en ese alimento, ya que no todos presentan la misma resistencia al calor. Así, formas vegetativas de bacterias son más sensibles que las esporuladas y en términos generales, las bacterias Gram positivas son más termoresistentes que las Gram negativas. También influye la temperatura óptima de crecimiento de los microorganismos a destruir. Para destruir microorganismos psicrófilos, puedo utilizar un rango de temperaturas más bajas, que cuando los microorganismos contaminantes son termófilos. Composición química del alimento a tratar 1. ph del alimento. Cuando mayor es la acidez del alimento más termosensibles son los microorganismos. Así el tratamiento térmico de conservas vegetales y de algunos pescados con ph 6, requiere el empleo de temperaturas entre 100º -120º C. Si el ph del alimento es inferior a 4,0 se consigue igual efecto con un tratamiento que emplea 80º - 100º C.

7 2. Actividad de agua. Cuanto mayor es la A W, mayor es la sensibilidad de los microorganismos contaminantes al calor, ya que acelera la desnaturalización de proteínas por rotura de enlaces peptídicos y liberación de radicales - SH. No obstante en alimentos con baja A W, si destruimos las formas vegetativas, las posibles esporas no alteradas por este tratamiento térmico, serán incapaces de germinar sobre el alimento por su escasa A W, con lo cual también podremos en este caso, utilizar temperaturas capaces de eliminar solo formas vegetativas, si después evitamos la rehidratación del alimento. 3. Contenido en grasas. Dado que las grasas son aislantes térmicos, un elevado contenido de éstas en los alimentos dificulta la transmisión del calor y por esto son precisos tratamientos térmicos con mayores temperaturas para destruir la carga microbiana de alimentos muy ricos en grasas, en especial si son predominantes los ácidos grasos de cadena larga. 4. Contenido en sales. Los alimentos con altas concentraciones de cloruro sódico, tienen una menor A W por las propiedades higroscópicas de este compuesto y ello hace a los microorganismos contaminantes más resistentes al calor, siendo necesario el empleo de temperaturas más elevadas o de mayor tiempo de exposición para conseguir destruirlos. 5. Volumen del alimento a tratar. En un tratamiento térmico la temperatura se considera a partir del momento en que esta se alcanza en cualquier punto del alimento y es entonces cuando comienza a contar el tiempo durante el que dicha temperatura debe actuar para matar a los microorganismos presentes en el alimento. En este sentido, pequeños volúmenes de alimento se calentarán más rápidamente y la duración del tratamiento térmico será diferente. Si el volumen o masa del alimento es grande, el tratamiento térmico debe considerar el momento en el que la temperatura establecida se alcanza en el punto crítico del alimento (el más alejado de la superficie del alimento) y cuyo tiempo vendrá determinado por el coeficiente de transmisión de calor, según el tipo de alimento (sólido o líquido). Cuando se trata de alimentos envasados, el material (vidrio o metal) la forma y el tamaño del envase, deben ser considerados. Los envases de vidrio transmiten peor

8 el calor que los metálicos y aquellos que son largos y estrechos se calientan antes que los cortos y anchos. Todos estos parámetros se valoran mediante ensayos que permiten determinar el perfil de calentamiento del alimento a tratar y que son la base para, en función del alimento, establecer el tratamiento térmico adecuado. Este se realiza en autoclaves estáticos o rotatorios en los que la carga y su distribución en el espacio interior del autoclave también son tenidos en cuenta para diseñar el ciclo de tratamiento térmico. Bactofugación Se aplica como un tratamiento combinado con la pasteurización, para mejorar la conservación de alimentos. Se emplea, fundamentalmente, en las industrias lácteas. El método es de origen belga y comenzó a utilizarse en 1962, si bien en la actualidad es de uso frecuente en toda Europa. Se basa en el denominado efecto bactófugo que permite eliminar células microbianas combinando la fuerza centrífuga y el calentamiento alcanzado durante el proceso de pasteurización. Las modificaciones de la temperatura aplicada, permiten mejorar los rendimientos obtenidos en la destrucción de microorganismos. Así, la leche calentada a 73º C y centrifugada a 12,200 g. permite la eliminación del 99,5% de los microorganismos que contiene, mientras que si la temperatura se eleva hasta 76º C el efecto bactofugador es del 99,9% incluso en leches altamente contaminadas. La leche sometida a este tratamiento aumenta su tiempo de vida útil (8-11 días), aún manteniéndola a una temperatura de 15º C, lo cual mejora claramente el simple proceso de pasteurización. Las industrias lácteas aplican hoy la bactofugación, no solo a la pasteurización de leche destinada al consumo, sino también a la empleada en la fabricación de quesos, ya que permite eliminar bacterias esporuladas, que posteriormente producen hinchamiento en el proceso de maduración de la cuajada. El sedimento producido durante la bactofugación, es eliminado por la centrífuga y reutilizado para la fabricación de diversos subproductos.

9 En un tratamiento térmico, no solo interesa la destrucción de los microorganismos, sino también de enzimas, muchas de las cuales son de origen microbiano. El valor E indica la temperatura necesaria para destruir las enzimas presentes en un alimento, teniendo en cuenta que algunas son termostables. Se calcula como el valor D. Así la expresión E 100º C = 10 indica que son necesarios 100º C durante 10 para inactivar las enzimas del alimento. En ocasiones y dependiendo de la composición del alimento, un tratamiento térmico puede alterar las características organolépticas de éste. El valor C (Cook value) expresa el tiempo y la temperatura que cambia olor, color o sabor en el alimento. En la mayoría de los alimentos el valor C se refiere a una temperatura de 100º C. Así, 100º C = 20 indica que 100º C durante 20 produce en el alimento alteraciones organolépticas. TRATAMIENTO DE PASTEURIZACIÓN LECHE 62,8º C 30 MINUTOS LECHE 71,7º C 15 SEGUNDOS VINOS 82 A 85º C 1 A 2 MINUTOS CERVEZA 60º C 1 MINUTO FRUTOS SECOS 65 A 85º C 30 A 90 MINUTOS MOSTOS 76º C 30 MINUTOS VINAGRE 60 A 65º C 30 MINUTOS CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS POR FRÍO El frío aumenta el tiempo de conservación del alimento porque ralentiza la actividad enzimática y como consecuencia el metabolismo microbiano. Recordemos que las variaciones de temperatura afectan a los microorganismos de forma diferente. Así, los psicrófilos pueden crecer a temperaturas bajo cero y a 20º C, aunque su temperatura óptima se sitúa entre los 10-15º C. Algunos microorganismos mesófilos son psicrotrofos y pueden crecer entre 0-7º C y producir colonias o turbidez a los 7-10 días, pero también crecen hasta una temperatura de 43º C. En base a esta característica, la diferencia entre psicrotrofo y no psicrotrofo se establece por la

10 imposibilidad del no psicrotrofo para crecer a 43 º C en un medio no selectivo y en 24 horas. Hay muchas bacterias psicrotrofas que son responsables de la alteración de alimentos a bajas temperaturas. En función de las temperaturas utilizadas podemos establecer dos conceptos. Refrigeración. Alimentos mantenidos a temperaturas entre -4º C y +4º C. Conservan su frescura original. El crecimiento microbiano en estos alimentos se retrasa y su alteración también. Congelación. Las temperaturas empleadas son muy bajas. El alimento se endurece y el crecimiento microbiano se detiene aumentando su tiempo de conservación. El rango de temperaturas utilizadas diferencia: - Congelación lenta (-10º c a -12 º C) - Congelación rápida (-18º C a -45º C) Refrigeración Se utiliza para el mantenimiento de alimentos frescos. Puede hacerse en cámaras frigoríficas con temperaturas cercanas a los 0º C. Permite el crecimiento de microorganismos psicrófilos y psicrótofos. La mayoría de los microorganismos contaminantes de alimentos son mesófilos y a las temperaturas de refrigeración no crecen, aunque pueden sobrevivir (Salmonella en hielo de agua contaminada). Asimismo, las toxinas que sobre el alimento hayan podido producir microorganismos contaminantes antes de la refrigeración, no son destruidas, por lo que un alimento refrigerado puede producir intoxicaciones. El tiempo de mantenimiento bajo refrigeración de los alimentos depende de la carga microbiana inicial, del tipo de microorganismos que la forma y de la humedad relativa de la cámara frigorífica. Con una humedad relativa baja, el alimento se deshidrata: tiene peor aspecto, pero al perder agua se altera más lentamente. En humedad relativa alta el alimento absorbe agua y es más rápida su alteración. En las grandes cámaras frigoríficas se controla la humedad relativa, la aireación y la composición en gases (O 2 y CO 2 ). Los vegetales, especialmente consumen O 2 y liberan CO 2.

11 Congelación La congelación se puede realizar en un proceso lento o rápido. En una congelación rápida una temperatura de -30º C se mantiene durante 30 minutos (importante asegurar que se alcanzan -30º C en el punto crítico del alimento). En la congelación lenta la temperatura es más alta y son necesarias entre 3-72 horas. Es el método utilizado en la congelación doméstica. La diferencia entre ambos métodos de congelación reside en el tamaño de los cristales y en los daños producidos sobre las células microbianas y los componentes y tejidos que forman un alimento. El agua que se congela es el agua libre y el crecimiento de los cristales se realiza por deposición. En la congelación lenta, se forman cristales extracelulares y de gran tamaño produciendo daños en estructuras celulares como membranas, que pierden permeabilidad, pared y orgánulos internos. Durante la congelación rápida se forman microcristales intracelulares, compatibles en muchos microorganismos con la estabilidad celular y la permeabilidad de su membrana. La congelación disminuye el número de microorganismos durante el proceso y éste decrece aún más en el almacenaje. No obstante los microorganismos difieren en su resistencia a la congelación. Los cocos son más resistentes que los bacilos y algunas bacterias Gram negativas, como Salmonella sobrevive en congelación a -25º C durante 270 días, si bien su número decrece en el proceso de congelación. Las endosporas y toxinas microbianas no son destruidas por congelación. Se han estudiado algunos mecanismos de resistencia que permiten a los microorganismos psicrófilos y psicrotrofos crecer a bajas temperaturas entre los que podemos selañar: Los psicrotrofos sintetizan y acumulan en sus membranas lípidos y fosfolípidos con abundancia de ácidos grasos insaturados, cuando crecen a bajas temperaturas. Sintetizan altos niveles de polisacáridos que favorecen su crecimiento a bajas temperaturas (Leuconostoc). Ralentizan la síntesis de proteínas y ello les permite una supervivencia con menor producción de enzimas y actividad metabólica a bajas temperaturas.

12 Se producen cambios a nivel de membrana para favorecer el transporte de solutos a bajas temperaturas. Los microorganismos mesófilos sufren una inactivación de las permeasas transportadoras de solutos a nivel de membrana, en presencia de bajas temperaturas. En los psicrotrofos se producen cambios conformacionales en las proteínas de membrana, que protegen a las permeasas y les permiten reducir el gasto energético durante el transporte de solutos. Los componentes del alimento como enzimas y vitaminas no son alteradas por congelación, incluso pueden presentar actividad a las temperaturas de almacenaje, como es el caso de algunas enzimas lipolíticas que pueden formar aldehidos, cetonas, ácidos y producción de trimetilamina a partir de la lecitina. Se originan así cambios de sabor, aroma, color, etc., en el alimento congelado. Ante los alimentos congelados el consumidor se hace dos preguntas: 1. Se pueden congelar todos los alimentos? 2. Son equiparables en calidad alimentos congelados y frescos? Está demostrado que el frío no perjudica la calidad de los alimentos, pero no todos los alimentos son susceptibles de ser congelados, como tampoco lo son para resistir otros tratamientos de conservación. Pero si un alimento se puede congelar y se congela bien, cuando se descongela es equiparable al alimento fresco, con la ventaja de que puede conservarse mucho más tiempo y disponer de él cuando se necesite. En muchos casos un alimento congelado tiene mayor calidad que uno fresco no tan fresco como parece. En resumen, lo que es bueno y se congela sigue siendo igual de bueno. Proceso de congelación En el conjunto del proceso debemos considerar tres fases. a) Elección de los alimentos a congelar y tratamientos previos. b) Congelación. c) Almacenamiento del alimento congelado.

13 Elección de los alimentos a congelar y tratamientos previos Sólo deben congelarse alimentos de buena calidad. Si son frutas o verduras deben elegirse en su justo punto de sazón. Si son carnes o pescados deben proceder de animales sanos, bien alimentados y sacrificados y manipulados en buenas condiciones higiénico-sanitarias. Para todos los alimentos el tiempo transcurrido desde su recogida hasta la congelación debe ser lo más corto posible y si el almacenamiento, previo a la congelación es inevitable, hacerlo a bajas temperaturas (0º C o inferiores). En el caso de frutas y hortalizas éstas deben ser lavadas y escaldadas antes de la congelación. Con ello se disminuye su carga microbiana y se destruyen enzimas que resisten la congelación. Además se elimina aire y ello permite envasarlas en menos espacio, ya que se facilita su prensado. El escaldado permite fijación del color y dar un mejor aspecto ala alimento. Se hace por inmersión en agua hirviendo o con vapor de agua y el tiempo para este pre-tratamiento es importante. Si es corto quedan enzimas. Si es largo se produce una maceración o reblandecimiento de tejidos y una pérdida de turgencia. Para cada tipo de alimento que debe someterse a este tratamiento se hacen unos ensayos previos y como test de eficacia se utiliza la prueba de la catalasa que debe ser negativa. Después del escaldado el alimento se enfría rápidamente por duchas de agua fría, hasta alcanzar una temperatura de 10º C. Luego se escurren prensan y/o envasan y pasan a ser congelados. Para los alimentos de origen animal, que proceden de la canal de aves o mamíferos, éstas deben obtenerse de animales sanos, sangrados, eviscerados inmediatamente después del sacrificio y libres de plumas o pelos. A continuación la canal puede ser despiezada o fileteada en naves refrigeradas y si no se congela, seguidamente, mantenida en cámaras frigoríficas a -4º C o menos hasta su posterior congelación.

14 Actualmente los pescados siguen estos mismos procesos en el propio barco e inmediatamente después de su captura. Caso de no ser así, una vez lavado y eviscerado, se mantiene en refrigeración hasta llegar a puerto y pasar a la planta congeladora. Congelación Los alimentos a congelar deben estar a una temperatura relativamente baja, nunca superior a 10º C. La congelación se hace en dos pasos: 1. Enfriamiento del producto desde la temperatura de entrada al punto de congelación. 2. Enfriamiento del producto hasta alcanzar la temperatura final. Cuando termina la congelación la temperatura en el centro del alimento es ligeramente inferior a la de superficie. Para una temperatura en superficie de -18º C el núcleo del alimento no debe ser inferior a -15º C. La velocidad de congelación es una velocidad lineal de avance del hielo, desde la superficie hasta el núcleo del alimento. Va disminuyendo a medida que el espesor del alimento aumenta y según esa velocidad de avance, los sistemas de congelación se clasifican en: Muy lentos Lentos Rápidos Muy rápidos Velocidad de avance menor de 0,1 cm/hora Velocidad de avance entre 0,1 y 0,5 cm/hora Velocidad de avance entre 0,5 y 5 cm/hora Velocidad de avance superior a 5 cm/hora La velocidad de congelación depende del propio alimento y de la temperatura utilizada. En la industria la velocidad de congelación oscila entre 1 cm/hora y 5 cm/hora. Depende del alimento (puede agrietarse si la congelación es muy rápida) y del costo que supone conseguir temperaturas muy bajas. Se suele utilizar bastante el rango entre -40 y -45º C. En la congelación casera, que es lenta, se consiguen velocidades entre 0,1 y 0,2 cm/hora a -18º C. El tiempo invertido en la congelación es proporcional al cuadrado del espesor.

15 Métodos de congelación a) Congelación en corriente de aire frío b) Congelación por contacto con placas a bajas temperaturas c) Congelación en líquidos a bajas temperaturas d) Congelación en gases licuados Congelación en corriente de aire frío Se utiliza entre -30 y -45º C. Se emplean túneles de congelación, en los que el alimento se desplaza a una determinada velocidad y por el que circula el aire impulsado en forma de corriente. La temperatura del aire se mantiene por recirculación sobre refrigeradores. Los alimentos se desplazan colocados sobre rejillas, que permiten contactar en toda su superficie con el aire. El tiempo de congelación por permanencia en el túnel depende del alimento y su volumen. La capacidad de congelación de estos túneles puede ser de 1 a 2 toneladas/hora. Este método es ampliamente utilizado para todo tipo de alimentos. Congeladores de placas Son grandes armarios con una serie de bandejas o paneles, en los que se colocan los alimentos que quedan entre dos placas y se congelan por contacto con ellas. Se emplea para alimentos envasados en paquetes pequeños y de poca altura (7 cm), como filetes de pescado o yema de huevo. Congelación en líquidos a bajas temperaturas Se hace por inmersión en salmueras a bajas temperaturas. No es muy utilizado. Se ha empleado para zumos. Congelación en gases licuados Se emplea nitrógeno líquido. Se puede proyectar sobre el alimento en forma de ducha o bien como baño de inmersión donde se sumergen los alimentos. Este último

16 método tiene el riesgo de que se rompan los envases por una rápida congelación y de que el alimento se disgregue (las judías verdes o guisantes estallan). También se utiliza para la refrigeración de los camiones de transporte de alimentos congelados. El alimento una vez congelado debe ser mantenido en ese estado hasta su consumo. El almacenamiento de los alimentos congelados es uno de los factores que puede alterar la calidad del producto. Es necesario mantener una cadena de frío que funcione sin interrupción desde el fabricante al consumidor pasando por el transporte y que no debe ser superior a estos rangos: Almacenista y fabricante Distribuidor Consumidor y transportista -30 º C -25º C -18º C Hay una clara relación entre la temperatura de almacenamiento y el tiempo de conservación. Se ha establecido un coeficiente de temperatura Q 10 que indica cuántas veces, más o menos en tiempo, se puede conservar un alimento congelado si se aumenta o disminuye la temperatura de la cámara en 10º C. Normalmente se calcula Q 10 para conseguir valores entre 2 y 4. Siempre a medida que la temperatura de la cámara baja, el tiempo de conservación aumenta. Para no producir fluctuaciones en la temperatura de las cámaras, los alimentos deben entrar en ellas con esta temperatura (no más calientes). Su colocación debe ser ordenada y dejando espacios libres entre los envases para que el aire frío circule. Deben salir para el consumo los primeros que entraron. Cuando salen de la fábrica los alimentos deben ser transportados hasta el vendedor en camiones frigoríficos y una vez descargados, lo más rápido posible, introducirlos en mostradores congeladores que lo mantengan a la temperatura adecuada. Deben tener termómetro de registro obligatorio y visible. En el transporte y distribución se producen fallos al no mantener las temperaturas pre-fijadas. Son a veces difíciles de detectar. Se estudia incorporar

17 indicadores visibles en los envases, que cambien de color cuando se haya producido un fallo importante en la cadena de frío. Descongelación Puede hacerse a temperaturas entre 20-30º C o entre 0-4º C. En piezas pequeñas la descongelación se hace durante el cocinado. En la descongelación rápida aumenta la liberación del exudado, especialmente si la congelación fue lenta (recordemos la formación de hielo intercelular). En la descongelación rápida el hielo intercelular se licua y el agua no puede ser absorbida por el tejido animal o vegetal, liberándose en forma de exudado: el alimento queda más seco y fibroso (bien hasta un 4%, mal con un 10% de exudado). Si la congelación es rápida el agua se congela en las células y al descongelar lentamente se produce muy poco volumen de exudado: el alimento queda más jugoso. Una vez descongelado el alimento está sometido a los mismos procesos de alteración que el producto fresco. El alimento es rápidamente colonizado por los microorganismos a través de daños y roturas de tejidos celulares. Son en este sentido más sensibles los alimentos sometidos a congelación rápida, al ser mayor el número de microorganismos supervivientes que en la congelación lenta. El alimento descongelado no debe volver a congelarse. Ni se deben congelar platos preparados con alimentos descongelados. Microbiología y alteraciones de los alimentos congelados. Los alimentos congelados no están estériles, pero los microorganismos que contienen no pueden multiplicarse. Las bacterias inhiben su crecimiento a -5º C Las levaduras inhiben su crecimiento a -10º C Los mohos inhiben su crecimiento a -12º C La congelación lenta destruye más microorganismos que la rápida en cuanto a formas vegetativas. No afecta a esporas, ni a toxinas ya producidas sobre el alimento antes de congelarlo.

18 Es importante que el producto a congelar tenga la menor carga microbiana posible. Para ello la asepsia del personal y las instalaciones son muy importantes. El proceso de congelación reduce en un 50-60% la carga microbiana del producto. Estos microorganismos actuarán alterando el alimento cuando este se descongele. La legislación limita la carta microbiana de los alimentos congelados, así como los microorganismos específicamente prohibidos por ser patógenos y aquellos indicadores de males condiciones higiénicas en el proceso de manipulación previo al congelado. Las alteraciones de los alimentos congelados son consecuencia de un tratamiento inadecuado durante el proceso de congelación o de almacenamiento. Así en los alimentos con elevados porcentajes de agua, un llenado excesivo del envase puede producir fisuras o abombamientos al aumentar el agua su volumen durante la congelación. En alimentos recubiertos con films plásticos o en bolsas, si éstas no se adhieren al envase y la congelación es lenta se produce una congelación del exudado, que al contactar con la superficie del alimento provoca la quemadura por congelación, con la aparición de manchas que dan aspecto poco atractivo al alimento, aunque no afecta su calidad, pero sí a una pérdida de aroma y/o sabor.