BLOC 1. Tema 2. Refrigeración (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Ciencias y Tecnología de los Alimentos - 3º curso
Asignatura Mètodes de processament II
Año del apunte 2016
Páginas 10
Fecha de subida 12/04/2016
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Mètodes de processament II Tema 2. Refrigeración Conceptos básicos La refrigeración es una operación en la que la temperatura del alimento se mantiene entre -1 y 8ºC para prolongar la vida útil de alimentos perecederos (susceptibles al cambio).
La refrigeración generalmente no alcanza el punto de congelación, está entre las temperaturas -1 y 8ºC y solo hay cambios en el calor sensible de los alimentos, haciendo así que haya una disminución de la velocidad de las reacciones químicas (Q 10).
De esta manera, inhibe el crecimiento microbiano, las reacciones químicas y bioquímicas (enzimáticas y metabólicas) e inhibe o facilita ciertas reacciones físicoquímicas.
Clasificación de los microorganismos en función de la temperatura Grupo T mínima T óptima Termófilos 30-40ºC 55-65ºC Mesófilos 5-10ºC 30-40ºC Psicrófilos <0-5ºC 20-30ºC Psicrófilos <0-5ºC 12-18ºC Como la refrigeración se mantiene entre -1 y 8ºC, podríamos encontrarnos mo mesófilos, Psicrotrofos y Psicrófilos.
Las bacterias patógenas tienen temperaturas mínimas de crecimiento de entre -0,4 a 1ºC, las toxinas de 4ºC y algunos mo patógenos también crecen a temperaturas algo superiores, entre 3,3 y 7,7ºC.
Mètodes de processament II Efecto sobre el crecimiento microbiano El crecimiento de las bacterias termófilas y mesófilas se ve casi completamente detenida a una refrigeración de 3ºC.
Porque no crecen a temperatura por debajo de 3ºC.
Los patógenos más característicos de estas temperaturas tienen riego de apareces con el abuso de la temperatura.
Los mo psicrotrofos y psicrófilos pueden proliferar a temperaturas de refrigeración.
Los principales agentes de alteración en la refrigeración son por mo (Pseudomonas, Alcaligenes, Erwinia, Corynebacterium, Flavobacterium), mohos y levaduras.
Los patógenos suelen ser, Listeria, Yersinia y Aeromonas.
Cuando se almacenan durante tiempos muy largos, aunque se guarden a temperaturas adecuadas, hay riesgo, sobre todo si se alcanzan niveles de 106 ufc/g sin que se adviertan alteraciones o si se consume el alimento crudo.
A 0ºC el riesgo de toxiinfección prácticamente desaparece.
Efecto de la refrigeración en la velocidad de las reacciones químicas Según la Ley de Arrhenius, la velocidad de las reacciones desciende logarítmicamente con la temperatura: 𝐾 = 𝐴𝑒 𝐸𝑎 𝑅𝑇 − Ea = energía de activación R = 8,314 J/mol K T = Temperatura absoluta en K A = Factor pre-exponencial o de frecuencia El efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción se describe con el “coeficiente de temperatura” o valor Q10.
Mètodes de processament II Efecto sobre los procesos en los alimentos En los alimentos van habiendo reacciones bioquímicas: - Reacciones enzimáticas: tanto por enzimas endógenas como exógenas (pardeamiento enzimático, lipolisis).
Reacciones metabólicas: las producidas post-mortem en las canales o por la respiración/maduración de frutas y verduras frescas.
Reacciones químicas: de oxidación de lípidos (reducido en un factor de 2 o menos), pardeamiento no enzimático (factor 2 o 3), Degradación de pigmentos, vitaminas y desnaturalización proteica.
Procesos físico-químicos: migración de componentes (está regulado por la ley de Fick) y cambios de fase como la retrogradación del almidón (está asociado con la dureza y la pérdida de agua, que se acelera a bajas temperaturas) y el endurecimiento de los alimentos grasos por la cristalización de lípidos (esto es típico de las mantequillas, por eso al sacarlas de la nevera no podemos untarlas.
Efectos de la refrigeración Efectos positivos: Mantiene la salubridad, las propiedades organolépticas, el poder nutritivo, la textura y la apariencia. Además da una imagen del producto fresco y natural.
Efectos negativos: Que no destruye los mo, sino que los mantiene de forma latente, no anula las reacciones bioquímicas que hemos visto (solo las ralentiza) y la vida útil es de unos días o semanas (muy corta).
Recomendaciones: Hay que percibir los signos de alteración previos a los niveles muy elevados de mo (106 ufc/g) y mantener la temperatura lo más próxima posible a 0ºC.
Mètodes de processament II Importancia de las características del alimento Alimentos con tejidos que mantienen cierta actividad metabólica tras el sacrificio/recolección: - - Animales: endurecimiento y menor capacidad de retención de agua (CRA) que hace un acortamiento en las canales, esto es causado, por una refrigeración muy rápida después del sacrificio, haciendo así que el rigor mortis sea muy elevado, esto provoca que la carne no madure bien y por lo tanto quede dura y correosa.
Vegetales: hay una etapa de respiración aeróbica que continua después de la recolección. La respiración transforma los glúcidos y ácidos orgánicos en CO 2, H2O, calor y volátiles.
Algunas frutas siguen madurando después de la recolección, son las climatéricas (como los plátanos), las que no siguen madurando son las no climatéricas (como cítricos, uvas, que directamente empeoran).
Otras, como las tropicales, sufren quemaduras por el frío.
Mètodes de processament II Alimentos con tejidos que mantienen cierta actividad metabólica tras el sacrificio/recolección: - Pescado: en este caso la refrigeración es menos eficaz, porque tiene el metabolismo adaptado a las bajas temperaturas. Las grasas insaturadas, provocan reacciones autolíticas y de autooxidación. Como hemos dicho que son de aguas frías, los mo que predominan son los psicrotrofos.
Alimentos inactivos fisiológicamente: - - Huevos, leche y alimentos preparados: si se mantienen cerca de los 0ºC mantienen sus atributos más tiempo.
Pan: La refrigeración acelera el endurecimiento, es decir la retrogradación del almidón.
Condiciones de almacenamiento en refrigeración (Tabla A) Mètodes de processament II Factores a controlar durante el almacenamiento en refrigeración Una refrigeración efectiva requiere: - Unos requisitos preliminares: Una materia prima de buena calidad Aplicar un enfriamiento rápido inmediatamente después de la recolección, sacrificio o el procesado.
El enfriamiento claro está debe ser rápido.
- Diseño del equipo de refrigeración: Se debe hacer un control exhaustivo de los factores de refrigeración y si hace falta añadir ventiladores para una convección forzada.
Cargas de frío 1. Disminución de la temperatura hasta un valor óptimo de refrigeración.
· Contacto directo con aire frío a 0ºC en túneles de refrigeración · Contacto directo con hielo picado (como el pescado) · Inmersión en agua fría a 0ºC o una mezcla de hielo y agua · Inmersión en gases licuados (frío criogénico) en armarios o túneles de c ongelación. Hay que controlar el gas, para que no llegue a congelar el alimento.
· Líquidos. Intercambiadores de calor (de placas, tubulares para productos poco viscosos y de superficie barrida para los más viscosos).
2. Almacenamiento inmediato del alimento preenfriado.
· En cámaras frigoríficas con aire en movimiento a 0ºC, dónde se controla la temperatura, la HR, la purificación y circulación del aire, la luz y eventualmente las atmósferas.
Mètodes de processament II Temperatura Cada alimento tiene una temperatura óptima de refrigeración: los tejidos animales, la leche y los huevos entre -1 y 1ºC y las frutas y hortalizas (Tabla A).
La cadena del frío debe mantenerse estable durante todo el proceso de almacenaje, transporte y comercialización (se recomienda que la temperatura varíe como mucho 1ºC).
Humedad relativa Demasiado elevada: Sobre la superficie del producto se forman condensaciones que ayudan al crecimiento microbiano (sobretodo fúngico), aparecen hendiduras anormales y mucha aglomeración.
Demasiado baja: En este caso hay pérdida de humedad, así que se pierde peso y se cambia de aspecto.
Cada alimento necesita su HR específica, en general oscila entre el 80-95% según el alimento, las variaciones deben ser menores al 3-5% y en quesos y jamones (como excepción) la HR debe ser más baja (50-70%).
La HR se controla mediante sistemas de humidificación o deshumidificación (psicrometría).
Para evitar pérdidas de peso también se puede envasar o recubrir los alimentos.
En general y para ahorrar se suelen hacer dos tipos de ambientes: - 0ºC y 90% HR: para huevos, leche, tejidos animales y frutas y hortalizas no susceptibles al daño por el frío.
10ºC y 85-90% HR: para las frutas y hortalizas susceptibles al daño por el frío.
Mètodes de processament II Luz Normalmente las cámaras suelen estar a oscuras porque la luz genera calor que tendríamos que tener en cuenta en el diseño y los cálculos frigoríficos. A veces se usa luz ultravioleta para reducir el crecimiento superficial de mohos y bacterias, pero puede catalizar reacciones oxidativas dando lugar a colores o sabores raros.
Purificación y circulación del aire La circulación debe ser suficiente para que la temperatura y la composición de la atmósfera sean adecuadas en toda la cámara.
Si la circulación es excesiva tendremos deshidratación en los alimentos.
La purificación se hace para evitar aromas extraños por adsorción, por ejemplo: la leche y la mantequilla pueden incorporar aroma a pescado y las frutas y los huevos aroma a cebolla.
Composición de la atmósfera Sirve para potenciar el efecto conservador del frío.
En alimentos de origen animal el CO2 entre el 20 y el 80% nos inhibiría aerobios gram +.
En alimentos de origen vegetal inhibe el envejecimiento postrecolección y en presencia de aire empieza a haber respiración que producen etileno y por lo tanto deberemos controlar los niveles de este.
Con lo cual se disminuye el oxígeno entre el 1 y el 8% y se incrementan los niveles de CO2 hasta n 5-15% más.
Mètodes de processament II Convección forzada.
Cámaras frigoríficas Enfrían el alimento (solo cambia el calor sensible).
Q = m Cp (T1-T2) (si está envasado o en caja la Q aumenta de 5-10%) El calor de respiración y maduración en frutas, verduras, quesos, etc. Se asume que la actividad respiratoria del alimento siempre es constante: Q = m Cr.
Como se produce CO2, volátiles y aromas, se debe renovar el aire de la cámara. Para ello se coge aire del exterior que se adapta a la cámara. Así que hay unas necesidades energéticas para enfriar el aire y para cambiarle la HR.
Algunos aparatos auxiliares instalados desprenden calor y también se debe tener en cuenta (ventiladores, iluminación o sistemas de control).
Además hay una pérdidas de calor ya que los aislantes no son 100% eficaces y además se pierde calor por el techo, los suelos y por operaciones como apertura de puertas, circulación de personas o arreglos de averías.
Mètodes de processament II Condiciones de un buen aislante Debe ser un mal conductor del calor Debe tener impermeabilidad al aire y al vapor de agua No debe tener olor No puede ser combustible Debe tener resistencia a los agentes químicos Resistencia al crecimiento de hongos, bacterias y parásitos Ser de fácil manipulación y limpieza Y tener un ajo coste de instalación Sistemas de control de temperatura ...