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Congelación de productos hidrobiológicos - Monografía



 
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Nutrición. Conservación. Hielo. Enfriamiento. Agua. Almacenamiento. Transporte



INTRODUCCION


La utilización del frío para conservar los alimentos data de la prehistoria; ya entonces, se usaba nieve y hielo para conservar las presas cazadas. Se dice que Sir Francis Bacon contrajo una neumonía, que acabaría con su vida, tras intentar congelar pollos rellenándolos de nieve. Sin embargo, hubo que esperar hasta los años treinta para asistir a la comercialización de los primeros alimentos congelados, que fue posible gracias al descubrimiento de un método de congelación rápida.

CONGELACIÓN DE PRODUCTOS HIDROBILOGICOS



I.    OBJETIVOS.



-    Prolongar la vida util de los productos hidrobilogicos de manera que conserve sus propiedades alimenticias.
-    Disminuye la actividad enzimatica y microbiana.

II.    DESARROLLO DEL TEMA.-



USO DEL HIELO EN PRODUCTOS HIDROBIOLÓGICOS:


Una de las maneras de impedir el deterioro, es enfriar el pescado lo antes posible mediante un sistema de refrigeración. El uso del hielo es el método de enfriamiento mas común para conservar la calidad del pescado fresco.

Usar hielo significa bajar temperatura, reducir los efectos bioquímicos y microbianos y darle una  mayor vida útil al pescado.

-    Hielo de Enfriamiento:



Cantidad de hielo necesario para bajar la temperatura corporal del pescado hasta temperaturas cercanas a 0°C.

-    Hielo de Conservación:



Es la cantidad de hielo necesario para mantener la temperatura requerida de pescado en el almacenamiento o transporte.

En la practica la cantidad de hielo que se necesita para mantener la calidad del pescado, depende de varios factores, entre ellos, el espesor de la capa del pescado, como el hielo se distribuye sobre el pescado en posición de caja en la bodega, teóricamente la proporción pescado / hielo es de 5 a 1, lo cual es insuficiente.
También se utiliza según el clima, las siguiente proporciones pescado / hielo: 3 a 1, 2 a 1 y 1 a 1, según el clima frío, templado y cálido respectivamente.
a.    especies de agua dulce tienen mayor vida util en hielo que las especies marinas.
b.    Especies de aguas tropicales tienen mayor vida util en hielo que las especies de aguas temperadas.
c.    Especies magras tienen mayor vida util que especies grasas.

FORMAS DE HIELO:



a.    En cubitos:


De 1 - 2.5 centímetros de lado (de uso comercial).

b.    En Bloques:


Pesa aproximadamente entre 10 - 50 Kg. Para su uso se puede trozar o triturar.

c.    Nieve o Escamas:


Forma moderna de producir hielo, tiene mayor área de contacto, con espesor de 1.5 - 6mm. Y de 2.5 - 5cm2 de superficie. No lastima los objetos con los que entra en contacto.

d.    En Tubos:


Los tubos son cortados por una cuchilla en trozos de 5cm de longitud y 4 cm de diámetro.
El hielo es con frecuencia fabricado a una temperatura entre -6 y -1°C.
En climas tropicales, no es posible utilizar hielo entre 0 a -1°C ya que se derretiría muy rápidamente. Para tal efecto utilizar hielo seco y sub - enfriado.

SISTEMAS DE PRESERVACIÓN:



Agua: medio (Refrigerante:Pescado)
Tiene como principio maximizar los puntos de contacto “medio refrigerante : pescado “. Se aplica para pequeños pelágicos, inclusive para merluza.
Generalmente en embarcaciones mayores de 100 TON de capacidad de bodega. Este sistema facilita la descarga del pescado al utilizar bombas absorbentes.

a.    SISTEMA AGUA:HIELO:PESCADO.



- Cremoloda:


El pescado es depositada en una mezcla de agua : hielo y la homogenización de la temperatura de la mezcla es debido solamente al movimiento de la embarcion durante la travesía.
Con este método es difícil equilibrar la temperatura de la mezcla agua : hielo (ocupa la tercera de la bodega).

- Agua de Mar enfriada:


Al igual que el método anterior, el pescado es depositado en la mezcla agua : hielo , pero, la homogenización de la temperatura es debido a un compresor, que inyecta aire comprimido por el fondo de la bodega a través de un sistema e tuberías con agujero.
Es necesario una mayor cantidad de hielo comparado con el método cremolada.

b.    SISTEMA AGUA:REFRIGERANTE:PESCADO



- Agua de Mar Refrigerada:


El agua de mar es enfriado por un equipo mecánico de refrigeración.
El agua de mar puede ser enfriada de dos maneras:
-    Por un sistema de tuberías - serpentines enfriadores.
-    Por un sistema de intercambiadores de calor.

La cantidad necesaria de agua para cada bodega es de ¼ a 1/5 del volumen de la bodega aproximadamente. Este sistema permite conseguir temperaturas de hasta -1°C.

CONGELACIÓN:



Es un proceso que consiste en aplicar bajas temperaturas con la finalidad de congelar el agua tisular del pescado y a su vez aumentar el tiempo de almacenamiento por periodos bastantes largos (generalmente de 6 a 12 meses aproximadamente) de manera que no se modifique sustancialmente la estructura química del producto.
También se define como la aplicación de temperaturas bajas en el producto de manera que el centro térmico llegue a temperaturas como mínimo de almacenamiento.

El centro térmico es el lugar que se enfría mas lentamente. En el pescado no tiene un punto definido, debido a la presencia de sólidos disueltos, a la naturaleza del agua ligada y al radio medio que depende de la forma del pescado.
La congelación se debe a su poder congelador a dos efectos.
a.    Eliminación del agua liquida por transformación en hielo, deteniendo toda actividad Enzimática.
b.    Efecto térmico con enfriamiento de los productos tratados hasta zonas de temperatura, en las que las actividades biológicas están muy reducidas.
“congelación” es el termino general empleado para designar el cambio de estado liquida en hielo, mientras el termino “ultra congelación” construye una etiqueta que garantiza que le pescado ha sido congelado “lo mas rápido posible” a una temperatura inferior a 18°C y almacenado por debajo de esta temperatura.

CURVA DE CONGELACIÓN:



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En esta curva de congelación hay tres fases:

a.    Fase I o etapa de enfriamiento desde A hasta B.
b.    Fase II o zona de máxima cristalización desde B hasta C.
c.    Fase III o zona de sub-enfriamiento desde C hasta D.

En el punto A aproximadamente empieza el enfriamiento de pescado o marisco y termina en el punto B.
En esta fase I se elimina el calor sensible del producto y hay una mayor variación de temperatura.
En el punto B el agua libre de constitución del pescado empieza a congelarse a una temperatura de -1°C o -2°C. A este punto también se le conoce como punto “punto de inicio de congelación”, el cual depende de la concentración de sus sales.

En el punto C a -5°C se produce a una máxima formación de los cristales de hielo, por lo que se le denomina como “punto de congelación final”. El tramo de B a C se llama “zona de máxima cristalización”. La forma de esta zona varia de acuerdo al porcentaje del contenido del agua del pescado.

- En la FASE I,

los microorganismos y enzimas están totalmente activas. El paso por los puntos A y B es muy importante para la buena calidad del producto. Por eso debe hacerse en muy corto tiempo el enfriamiento hasta temperaturas cercanas al punto de congelación.

- En la FASE II,

el 80 % del agua de pescado se convierte en hielo. Esta fase es muy importante para la formación para la formación del tipo de cristales de hielo (dentro o fuera de la célula), la cual depende de la velocidad de eliminación del calor latente en forma rápida o lenta.

- En la FASE III,

se debe poner atención a que temperatura termina la congelación del pescado. Esta temperatura debe ser igual o un poco mas baja que la temperatura de la cámara de almacenamiento.
La temperatura final de congelación se refiere a la temperatura de la parte central del cuerpo del pescado mas lentamente durante el proceso de congelación.


CONGELACIÓN RAPIDA Y LENTA:



La definición científico de congelación rápida es pasar la zona de máxima cristalización en 30 minutos. En la congelación rápida, se forma muy pequeños cristales de hielo en el interior de la célula y no causan ningún daño en los tejidos del pescado.
En cambio la congelación lenta se conoce como el paso de la máxima cristalización por mas de 30 minutos y se producen pocos y grandes cristales de hielo fuera de la célula.
En la congelación extracelular se forma el primer hielo fuera de la célula y aumenta su crecimiento por la emigración del agua intracelular hacia la pared externa de la célula. Esta emigración de agua se condesa en la superficie del hielo, aumentando su tamaño. La carne congelada extracelularmente y almacenada por largo tiempo produce una liberación de fluidos en la descongelación, porque el hielo extracelular una vez fundido no regresa a las células permanece fuera de ellas, dando lugar al drenado de agua de fusión del hielo, y así una textura de la carne mas acuosa, áspera al tacto, menos sabrosa, mas dura y mas seca después de la cocción.
La congelación intracelular es favorecida por el enfriamiento rápido a una temperatura baja, para evitar y minimizar la oportunidad de la deshidratación celular, de ahí que no tiene lugar los cambios que ocurren en la congelación extracelular.

ANÁLISIS DE LA CURVA DE CONGELACIÓN



La zona de -1 a -5°C es una zona de temperatura en la cual el calor latente del pescado se libera.
Normalmente es la zona de máxima formación del hielo. Esta zona también se le conoce como zona de “parada térmica” porque la temperatura correspondiente se aproxima a una pendiente casi horizontal de la curva.
Se asume que cuando mas alta es la temperatura inicial del producto, mas corto será el tiempo de parada termica.
Un tejido biológico es un proceso de congelación se comporta como una solución diluida. Comparada con la curva de congelación de agua pura, la de una solución diluida presenta dos diferencias esenciales.
a.    la temperatura de fusión es inferior a la del agua.
b.    La diferencia entre el punto de fusión de la solución y el del agua es tanto mayor cuanto mas concentrada es la solución.

A medida que se forma hielo, el soluto se concentra en la fase liquida.
Así pues, el punto de fusión de la solución desciende al mismo tiempo que aumenta la concentración, razón por la cual se habla de temperatura de inicio de congelación con el fin de precisar que se trata del punto de fusión de la solución antes de que esta sea modificada por la crió concentración.
Por parte, el aspecto de la meseta de cambio de estado se ve perturbado por el descenso progresivo del punto de fusión. A medida que este disminuye, de modo que ya no pude hablarse de meseta. En realidad se observa una “pseudo meseta” mas o menos visible, que no es mas que una simple zona de aminoración del descenso de temperatura.
Tiempo critico de Congelación: es el tiempo que consiste en atravesar con máxima rapidez la zona de parada termica (-1 a -5°C).

CAMBIOS DE NATURALEZA QUÍMICA



a.    Cambios en Enzimas o en Grasas:



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.

b.    Desnaturalización Proteica:



Se origina por enzimas y microorganismos. No todos los microorganismos mueren con la congelación. El numero de bacterias que sobreviven dependen de las especies y principalmente del numero inicial de gérmenes viables y por las condiciones de congelación.
La desnaturalización proteica por enzimas imperceptible en el periodo de congelación solo el almacenamiento prolongado pude originar formación y desprendimiento de gases.

CAMBIOS DE NATURALEZA FÍSICA:



a.    Cristalización y formación de hielo:



En el pescado se inicia a -1°C, pues ocurre una concentración de sales inorgánicas compuestas presentes en el pescado que hacen bajar el punto de congelación.

b.    Deshidratación:



Ocurre de dos maneras:


Por evaporación (sublimación) de la superficie del pescado durante la congelación y almacenamiento. Esta alteración por deshidratación puede calificarse como quemaduras por congelación.
Por goteo (drip) en la descongelación.

c.    Goteo (Drip):



Los productos hidrobiologicos como todos los alimentos congelados y guardados en almacenamiento al descongelarse, parte del liquido orgánico escapa al exterior. Este liquido se denomina drip y se traduce como un daño físico que sufre los alimentos congelados.
Si el pescado se congela en forma rápida, durante el descongelamiento la formación de drip es pequeña.
El drip en la mayoría de alimentos de origen animal se debe a la desnaturalización irreversible de la proteína cuya causa principal es de origen coloidal y osmótica.

CANTIDAD DE AGUA CONGELADA:



En el pescado, la proporción de agua congelada solo depende de la temperatura.
La mayor parte del agua (50 a 80%) esta congelada a -5°C. Siempre existe una cierta proporción de agua (alrededor del 10%) que permanece sin congelar y que corresponde a la fracción de agua mas ligada.
Se dice que a -1°C se inicia la congelación del agua libre y a -36°C ya no se congela mas agua.

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 ALMACENAMIENTO:



Los factores que intervienen sobre la calidad del pescado congelado, son     la temperatura y el tiempo de almacenamiento.
Existe diferencia del tiempo de conservación entre los diferentes productos almacenados a igual temperatura, debido  su tolerancia propia de cada producto. Hay mayor tiempo de conservación a temperaturas mas bajas de almacenamiento en todos los productos.
Según la temperatura de almacenamiento en forma convencional se pude clasificar las cámaras frigoríficas en diversos grados, tal como en el siguiente cuadro.

Clases de cámaras de almacenamiento de acuerdo a los niveles de temperatura.
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Por lo general el pescado y la carne congelada se almacena en la cámara de conservación de conservación de la clase super A y clase A, en ciertos casos en la clase especial frutas, vegetales y arroz se almacenan en la clase A, B y C.

TRANSPORTE:



Condición de transporte del producto pesquero congelado


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Fuente: Instituto internacional del frío.

REGENERACIÓN TERMICA:



La descongelación es la ultima operación de procesado de congelado.
Es importante efectuar la descongelación en forma homogénea y siempre mantener una baja temperatura final del producto después de la refrigeración termica.
Cada producto requiere de un método mas adecuado para descongelar. El método de descongelación se divide en dos grupos:

a.    el calor es conducido desde la parte externa hacia el interior del producto.
b.    El calor es generado dentro del producto y es conducido hacia el exterior.

Métodos de Descongelación:



Descongelamiento por aire o agua fría:



Por aire estático
Por aire circulante
Por agua en reposo
Por agua fluente
En salmuera
En trozos de hielo

Descongelamiento por calentamiento:



Por aire caliente
Por vapor
En agua caliente
En aceite caliente
Por calor en placa

Descongelamiento eléctrico: por microondas



DIAGRAMA DE PROCESO DE CONGELACIÓN DE SARDINA



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CAUSAS DEL DETERIORO DE PRODUCTOS HIDROBIOLOGICOS POR CONGELACIÓN



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III. CONCLUSIONES



- La congelación tiene como fin principal conservar el pescado lo mejor posible aplicado para ello bajas temperaturas que detienen el desarrollo de bacterias.

- La congelación es sólo una manera de prolongar uso de los productos hidrobiologicos que será destinado a otros fines, pero de ninguna manera elimina o destruye a todos los microorganismos presentes en el pescado.

- Es importante considerar el tipo o especie de pescado que vamos a congelar, pues las grasas son susceptibles a sufrir oxidación de sus grasas.

- Es necesario que para someter a un pescado al congelado deberá de estar en la etapa de pre-rigor mortis, para que en el congelado se mantenga en rigor mortis.

III.BIBLIOGRAFIA


- J. J. Connell, Control de la calidad del pescado, Edit. Acribia España
- Instituto Tecnológic- Control de calidad de productos  pesqueros. Ica, 1996-PERU

- UNJBG Cambios Bioquímicos y Microbianos Post-Morten en Recursos pesqueros. FAIP

CUESTIONARIO:



Por  que enfriar el pescado con hielo?
- Gran capacidad de enfriamiento para un peso o volumen determinado.
- Facil de transportar.
- Es inocuo.
- Relativamente barato (economico).
- Actua como termostato, mantiene la temperatura del pescado ligeramente sobre el punto el cual comienza su congelación.

Como el hielo enfria el pescado?


Cuando se coloca en contacto con el pescado el calor fluye del pescado al hielo, enfriando el pescado y fundiendo el hielo; aumentando consecuentemente el area del contacto.
El agua de derretimiento formada tiene una temperatura de 0°C y es esta agua de derretimiento y no el hielo en si, lo que enfria el pescado. Ademas de enfriar, saca y elimina los residuos bacterianos y sangre del pescado.

A que se debe la formación del drip en productos hidrobiologicos?


El drip en la mayoría de alimentos de origen animal se debe a la desnaturalización irreversible de la proteína cuya causa principal es de origen coloidal y osmótica..

Que causa la decoloración en productos hidrobiologicos?


Perdida del brillo, deshidratación y oxidación de pigmentos, formación de nuevos pigmentos, oxidación de la mioglobina.

Autor:

Jefferson Isique Huaroma





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