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Refrigeración y Congelación de Alimentos

Terminología, Definiciones y Explicaciones
by

Kaede Cassiopeia

on 5 April 2014

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Transcript of Refrigeración y Congelación de Alimentos

Refrigeración y Congelación de Alimentos
Terminología, Definiciones y Explicaciones
1. Introducción
Desde hace muchos años y con el objeto de dar solución a problemas de estacionalidad de producción, la
conservación de alimentos
se ha convertido cada vez más en una práctica más frecuente.
3. Desarrollo del tema
3.1. Antecedentes Históricos
CONCLUSIONES
Uno de los mejores procedimientos para la conservación de los alimentos y bebidas es la utilización del frío, por lo que la refrigeración y congelación son muy importantes.

La
refrigeración
disminuye la velocidad de las transformaciones microbianas y bioquímicas en el alimento. De esta manera, se puede
extender la vida útil
tanto de los alimentos frescos como de los elaborados. Los alimentos refrigerados
conservan
todo el valor nutritivo y las características organolépticas del alimento original.

En la
congelación
, la conservación se consigue por un efecto combinado de la baja temperatura y una menor actividad de agua respecto del alimento original, con la ventaja que las
características nutricionales y organolépticas
apenas resultan afectadas.
Presentado por la Bachiller: BETSY MADELEYNE MÁRQUEZ SIGUAS Para optar el Título Profesional de: Ingeniera en Industrias Alimentarias, mediante Examen de Suficiencia Profesional.
Con el
avance tecnológico
en la conservación de alimentos, se ha solucionado en gran parte el problema de la estacionalidad.

La Conservación de alimentos apunta hacia tecnologías limpias, que ayuden a
mantener
en la medida de lo posible los
atributos de calidad y las características naturales
de los productos.
Se estima que las tecnologías de
refrigeración y congelamiento
de alimentos son muy eficaces por ser
tecnología limpia
y por preservar significativamente la
calidad sensorial y nutricional
de los alimentos, además de poderse realizar con costes asumibles comercialmente.
Es importante aclarar que el congelamiento
no mejorará la calidad del producto final
, por lo que la calidad de la materia prima es muy importante.
2. Justificación
La congelación y el almacenamiento en frío se encuentran entre los métodos de conservación de alimentos más antiguos. En la
actualidad
, la refrigeración y congelación de alimentos es
muy importante
. Las poblaciones urbanas modernas requieren grandes cantidades de alimentos que en su mayor parte, deben ser producidos y procesados en áreas distantes.
En este trabajo se tratan las terminologías, definiciones y explicaciones con respecto a la refrigeración y congelación de alimentos; para comprender y aplicar reglas esenciales de este mecanismo de conservación.
Cavernas, nieves , sales de nitro y agua fría
Siglo VI : Se congelaban las carnes con sales y mezclas con nieve
1755 . William Cullen : Fabrica máquina de hacer hielo con vapor de agua en una campana de vidrio en vacío
1875 Carl von Linde máquina de refrigeración con un compresor de amoniaco movido por una máquina de vapor
1876. “Le Frigorifique”. Comercio de Carne Congelada desde Suramérica y Australia a Europa
1927. Se fabricaron los primeros frigoríficos de uso doméstico
1928 . Tecnología de Congelación con Congelador de Contacto de doble cinta
1931. Thomas Midgley descubre el freón.
50 años después llega el congelador I.Q.F.

3.2. Terminología, Definiciones y Explicaciones
3.2.1. Refrigeración
La refrigeración 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
–1ºC y 8ºC
.
3.2.2. Centro Térmico
Es el
punto interior
del producto en el que la
temperatura
es la
más elevada
, recién finalizado el proceso de refrigeración o congelación.
3.2.3. Tiempo de Refrigeración
Permite conocer el
tiempo
necesario para que un producto alcance una
temperatura
dada en su
centro térmico
partiendo de una temperatura inicial, una temperatura del medio de enfriamiento, configuración geométrica, tipo de envase, etc.
3.2.4. Características del Agua
El agua es el
constituyente más abundante
en la mayoría de los alimentos en estado natural.
La refrigeración evita el crecimiento de los microorganismos
termófilos
y de muchos
mesófilos
.
No obstante, el que se logre el resultado esperado está en dependencia de
otros factores
, además de la temperatura y las otras condiciones de almacenaje.
El agua presente en un alimento puede estar como agua libre o como agua ligada.
Las propiedades del agua que determinan el comportamiento de los alimentos, son:

El descenso de la presión de vapor
Elevación del punto de ebullición
Descenso del punto de congelación
Descenso de la tensión superficial
Aumento de la viscosidad
Gradientes de presión osmótica a través de membranas semipermeables.
3.2.5. Actividad de Agua
Se define por el descenso de la presión parcial del vapor de agua:

Aw = Pw / Po

Donde:
Pw: es la presión parcial del vapor de agua del alimento.

Po: es la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura.
3.2.6. Pre-congelación
Es el
tiempo
que transcurre entre el momento en que el producto, a su temperatura original, es sometido a un proceso de congelación y el instante en que comienza la
cristalización
del agua, este variará acorde al sistema de congelación utilizado.
3.2.7. Congelación
Se basa en el mismo principio que el de la refrigeración, la ventaja que presenta es que en cuanto
más baja
es la
temperatura
más se aleja de las condiciones ideales en las que pueden multiplicarse los microorganismos
3.2.8. Curva de Congelación
La evolución de la temperatura con el tiempo durante el proceso de congelación es denominada curva de congelación.
3.2.9. Principios de Termodinámica en la Formación del Hielo
Todos los alimentos son como soluciones acuosas diluidas. La
cantidad de agua
del alimento define la
formación de hielo
en relación directa a mayor temperatura de congelamiento.
La temperatura de elección a nivel internacional es de
-18ºC/0ºF
, ya que por debajo de ésta se estima que no es posible la proliferación de bacterias (significativamente).
En el alimento existe una
fracción del agua no congelable
. Esta agua, es denominada
agua ligada
y representa entre el
5 y el 10%
de la masa total de agua contenida en el alimento.
El proceso de cristalización comprende las etapas de
nucleación
y la de
crecimiento de los cristales
.
La duración del
período de sub enfriamiento
depende de las características del alimento y de la velocidad a la que se remueve el calor.
La máxima formación de cristales de hielo es obtenida a la temperatura
eutéctica final.
3.2.10. Cristalización del Hielo
Una vez que el agua comienza a congelar, la cristalización es función de la velocidad de enfriamiento.
3.2.11. Velocidad de Congelación
La
calidad
de los alimentos congelados se encuentra influenciada por la velocidad con que se produce la congelación.
3.2.12. Duración de la Congelación
Es el tiempo transcurrido desde el principio de la fase de pre congelación hasta la obtención de la temperatura final.
3.2.13. Velocidad de Avance del Frente de Congelación
Otra forma de expresar la rapidez de la congelación, es por medio de la velocidad a la que se desplaza el frente de hielo a través del producto. Esta es mayor, cerca de la superficie que hacia el centro.
3.2.14. Tiempos de Congelación
Depende de diversos factores:
Dimensiones y forma del producto.
Temperatura inicial y final.
Temperatura del refrigerante.
Otros: Coeficiente de transferencia de calor superficial del producto, Variación de entalpía y Conductividad térmica del producto.
Características de la cristalización:

Cristalización lenta:
cristales crecen ampliamente.

Cristalización rápida:
más cristales pero más pequeños.
Congelación lenta
Se formarán
grandes cristales
de hielo, lo que provoca afecciones en la textura y dan lugar a la aparición de exudados durante la descongelación.
Congelación rápida
Se produce un gran número de
cristales pequeños
.
Velocidades de congelación muy elevadas pueden provocar en algunos alimentos, tensiones internas que pueden causar el agrietamiento o rotura de sus tejidos.
Es el cociente de la diferencia entre la temperatura inicial y temperatura final por la duración de la congelación.
La predicción del tiempo de congelación puede basarse en
métodos numéricos
y en
métodos aproximados
.
3.2.15. Fin de la Congelación
El proceso de congelación termina cuando la mayor parte del agua congelable se transforma en
hielo
en el
centro térmico
del producto.

En la mayoría de casos la temperatura del centro térmico coincide en ese momento con la temperatura de almacenamiento.
3.2.16. Temperatura de Equilibrio
Es aquella temperatura que alcanza la masa después de estabilización térmica en condiciones adiabáticas, es decir, sin suministro o extracción de calor
3.2.17. Desecación de los Alimentos Congelados
Por corriente de aire frío, el producto que no está protegido, cierta porción de agua contenida en la superficie se evapora en el curso de la congelación.
3.2.18. Reducción de la Temperatura de Almacenamiento
Periodo durante el cual la temperatura se reduce, desde la temperatura a la que la mayor parte del agua congelable se ha transformado en hielo a la temperatura final deseada.
3.2.19. Modificaciones de los Alimentos Durante la Congelación
El incremento en la concentración de los solutos provoca cambios en la viscosidad, el pH, el potencial redox del líquido no congelado, fuerza iónica, presión osmótica y tensión superficial, entre otros.
Como el volumen del hielo es superior al del agua líquida, la congelación de los alimentos provoca una dilatación. Esta
dilatación
puede variar en correspondencia con el contenido de agua, la disposición celular, la concentración de solutos y la temperatura del medio de congelación
El efecto principal que la congelación ocasiona sobre los alimentos es el
daño
que provoca en las
células
el crecimiento de los cristales de hielo.
Durante la descongelación, las células son
incapaces
de
recuperar su forma y turgencia
originales y el alimento se reblandece y el material celular se pierde por goteo.
3.2.20. Duración del Almacenamiento
Las reacciones físicas y químicas que se producen en un alimento congelado conducen a una
pérdida de calidad
que es gradual, acumulativa e irreversible; de manera que al cabo de cierto tiempo, el producto deja de ser apto para el consumo debido a la transformación sufrida.
3.2.21. Conservación de Alta Calidad
El tiempo que transcurre entre el momento en que se congela un producto de excelente calidad y el momento en que se detecta, por apreciación sensorial, una diferencia estadísticamente significativa en relación con la calidad inmediatamente antes de la congelación.
3.2.22. Duración Práctica del Almacenamiento
La duración del almacenamiento del producto en estado congelado, contado a partir de la congelación. Es el
periodo
durante el cual el
producto conserva sus propiedades
características y es válido para el consumo en el estado o en la transformación a la cual se le destina.
3.2.23. Modificaciones de los Alimentos Durante el Almacenamiento
Entre estos cambios se tienen: degradación de pigmentos, pérdidas vitamínicas, actividad enzimática residual y oxidación de lípidos.
3.2.24. Descongelación
Cuando un alimento se descongela, la capa superficial de hielo se funde formando una
capa de agua líquida
cuyas propiedades térmicas son inferiores a las del agua en estado sólido.
La recristalización migratoria, se produce fundamentalmente como consecuencia de fluctuaciones en la temperatura de almacenamiento.

Cuando se incrementa la temperatura del producto congelado se produce la descongelación parcial de los cristales.
La descongelación debe ser concebida de manera que resulten mínimos los siguientes fenómenos: crecimiento microbiano, pérdida de líquido, pérdidas por deshidratación y pérdidas por reacciones de deterioro.
3.2.25. Procesos que Provocan el Deterioro de los Alimentos
Procesos físicos: pérdida de agua, pérdida de componentes volátiles.
Procesos químicos: reacciones químicas.
Procesos bioquímicos: acción de las enzimas.
Procesos microbiológicos: acción de los microorganismos.
3.2.26. Higiene de Productos Refrigerados y Congelados
Los alimentos y productos alimenticios son
contaminados
por organismos presentes en la
cadena de operaciones de producción
: por contacto con los aparatos, las manos de los obreros, los embalajes, el aire y el agua. El frío de refrigeración o congelación nunca es un sustituto de las Buenas Prácticas de Manufactura e Higiene.
3.2.27. Embalaje de los Alimentos Congelados
Debe de soportar una
temperatura baja
y cumplir con exigencias de embalajes para alimentos.
3.2.28. Materiales de Embalaje para Alimentos
Películas y hojas, papel, cartón parafinado o plastificado, hojas de aluminio, moldes de aluminio, plásticos formados térmicamente y combinaciones laminadas de estos diversos materiales.

En películas y hojas existen muchas: polietileno, polipropileno, poliéster, poliestireno, policloruro de vinilo (PVC), película celulósica, poliamida, hojas de aluminio, otros materiales laminados y coextruídos
3.2.29. La medida de la Temperatura
La medida de la temperatura es de
mucha importancia
en la congelación, descongelación, almacenamiento, transporte y distribución de productos refrigerados o congelados.
Para frenar la acción de estos procesos de deterioro, se buscan
condiciones de almacenaje
que retarden averías de los productos. Entre estas condiciones se encuentran la temperatura, la humedad relativa, la circulación del aire, la composición de la atmósfera de la cámara.
Medir la temperatura persigue los siguientes objetivos básicos:
Obtener una temperatura exacta a la hora de la medición.
 Medir temperaturas significativas y representativas.
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