Conservation Alimentos por Frio by Eikon publicaciones

Conservaci贸n de alimentos por fr铆o Refrigeraci贸n / Congelamiento. Eduardo Uma帽a Cerros, Ing.

Conservación de alimentos por frío

Autoría de los contenidos: Ing. Eduardo Umaña Cerros Consultor de Industrias de Alimentos en Sistema de Calidad, Inocuidad y Tecnología. Documento desarrollado por: FIAGRO Y FUSADES PROINNOVA Diseño y Diagramación: Eikon Creative

Prohibida la reproducción total o parcial de este documento, sin previa autorización de Fundación para la Innovación Tecnológica Agropecuaria-FIAGRO y la Fundación para el Desarrollo Económico y Social -FUSADES

Presidente FIAGRO Antonio Cabrales Junta Directiva FIAGRO Diego Ernesto Llach Nicola Angelucci Eduardo Borja Letona Mercedes Llort de Wise José Agustín Martínez Axel Söderberg

Director FIAGRO Samuel Salazar

Presidente FUSADES PROINNOVA Antonio Cabrales Comisión PROINNOVA Francisco de Sola Álvaro Ernesto Guatemala Roberto Rivera Campos Pedro Argumedo Federico Huguet Alfredo Frech José Manuel Dutriz Gutiérrez José Luis Montalvo Director PROINNOVA Samuel Salazar

Director de Proyectos Rafael Vega

Publicación gracias al apoyo de

Conservación de alimentos por frío I.CIENCIA Y TECNOLOGÍA

I. CIENCIA Y TECNOLOGÍA

I. 15

1. Introducción a la Refrigeración y Congelamiento como medio de Conservación de alimentos.

2. Terminología, Definiciones y Explicaciones. 2.1. Refrigeración 2.2. Centro térmico 2.3. Tiempo de refrigeración 2.4. Características del agua 2.5. Actividad del agua 2.6. Precongelación 2.7. Congelación 2.8. Curva de congelación 2.9. Principios de termodinámica en la formación del hielo 2.10. Cristalización del hielo 2.11. Velocidad de congelación 2.12. Duración de la congelación 2.13. Velocidad de avance del frente de congelación 2.14. Tiempos de congelación 2.15. Fin de la congelación 2.16. Temperatura de equilibrio 2.17. Desecación de los alimentos congelados 2.18. Reducción de la temperatura de almacenamiento 2.19. Modificaciones de los alimentos durante la congelación 2.20. Duración del almacenamiento 2.21. Conservación de Alta Calidad 2.22. Duración práctica del almacenamiento 2.23. Modificaciones de los alimentos durante el almacenamiento 2.24. Descongelación 2.25. Procesos que provocan el deterioro de los alimentos 2.26. Higiene de productos refrigerados y congelados 2.27. Embalaje de los alimentos congelados 2.28. Materiales de Embalaje para alimentos 2.29. La medida de la temperatura

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Conservación de alimentos por frío I.CIENCIA Y TECNOLOGÍA

3. Propiedades Térmicas de los Alimentos. 3.1. Propiedades térmicas de los componentes de los alimentos 3.2. Propiedades térmicas de los alimentos 3.3. Contenido de agua 3.4. Punto de congelación inicial 3.5. Fracción de hielo 3.6. Densidad 3.7. Calor específico 3.8. Entalpía 3.9. Conductividad térmica 3.10. Difusividad térmica 3.11. Calor de respiración 3.12. Transpiración de frutas y vegetales frescos 3.13. Coeficiente superficial de transferencia de calor

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4. Tiempos de Enfriado y congelado de alimentos. 4.1. Termodinámica de la refrigeración y congelación 4.2. Tiempos de refrigeración para alimentos y bebidas 4.3. Tiempos de congelación para alimentos y bebidas 4.3.1 Ecuación de Plank 4.3.2 Modificaciones a la ecuación de Plank

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5. Sistemas y Métodos de congelación industrial de alimentos Técnicas de congelación. 5.1. Congelamiento por ráfaga o aire forzado (Blast freezing) 5.1.1 Cuartos de conservación en cámara frigorífica 5.1.2 Túneles estacionarios de células de congelación de ráfaga 5.1.3 Congelador para carretillas (Túnel para carretillas) 5.1.4 Congeladores de banda transportadora recta 5.1.5 Congeladores de banda transportadora recta de pasos múltiples 5.1.6 Congeladores de lecho fluidizado 5.1.7 Congeladores de lecho fluidizado de banda 5.1.8 Congeladores de banda de espiral 5.1.9 Congelador de espiral de flujo de aire vertical 5.1.10 Congelador de espiral de circulación de aire divida 5.1.11 Congeladores de choque 5.1.12 Congeladores de cajas

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Conservación de alimentos por frío I.CIENCIA Y TECNOLOGÍA

5.2. Congeladores de contacto directo. 5.2.1 Congeladores manuales y automáticos de la placa 5.2.2 Congelador especializado de contacto directo 5.3. Congeladores criogénicos o de inmersión. 5.3.1 Congelador de nitrógeno líquido 5.3.2 Congelador de dióxido e carbono 5.4. Congeladores crío-mecánicos

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6. Atmósfera Modificada como técnica complementaria a la refrigeración y congelamiento de alimentos 6.1. Atmósfera Controlada (AC) 6.2. Atmósfera Modificada (AM) 6.3. Características de las cámaras

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7. Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados 7.1. Fundamentos de microbiología básica 7.2. Como crecen los microorganismos 7.3. Factores intrínsecos 7.4. Factores extrínsecos 7.5. Temperatura 7.6. Prevención de contaminación 7.7. Prevención del crecimiento microbiano 7.8. Destrucción de microorganismos 7.9. Limpieza y sanitización

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8. Diseño de Instalaciones Refrigeradas 8.1. Diseño del almacén frigorífico 8.2. Categorías de almacén refrigerado 8.3. Funcionalidad 8.4. Funciones del diseño 8.5. Levantamiento del suelo por congelación 8.6. Aislamiento 8.7. Tipos de aislamiento 8.8. Sistemas de refrigeración (Equipamiento) 8.9. Selección del refrigerante 8.10. Inspección y mantenimiento 8.10.1. Sistema básico 8.10.2. Aberturas

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Conservación de alimentos por frío I.TECNOLOGÍA APLICADA

II. II. TECNOLOGÍA APLICADA Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada

APLICACIÓN A PRODUCTOS VEGETALES

1. Métodos para pre enfriar frutas, vegetales y flores 1.1 Enfriamiento húmedo (aspersión o inmersión) 1.2 Enfriamiento por aire forzado 1.2.1 Métodos comerciales de enfriamiento por aire 1.3 Pre enfriamiento evaporativo por aire forzado 1.4 Enfriamiento por paquetes de hielo (PACKAGE ICING) 1.5 Enfriamiento al vacío 1.6 Refrigeración o enfriamiento de flores de cortadas

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2. Selección del producto y mantenimiento de la calidad 2.1 Manejo post cosecha 2.2 Enfriamiento 2.3 Transporte 2.4 Almacenaje de algunos vegetales y frutas 2.4.1 Espárragos 2.4.2 Bróculi ó brócoli 2.4.3 Repollo 2.4.4 Zanahorias 2.4.5 Coliflor 2.4.6 Maíz tierno o elote 2.4.7 Pepinos 2.4.8 Lechuga 2.4.9 Melones 2.4.10 Sandías 2.4.11 Okra 2.4.12 Cebollas 2.4.13 Perejil

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Conservación de alimentos por frío I.TECNOLOGÍA APLICADA

II. 2.4.14 Pimentón o chile dulce 2.4.15 Pimentones y chile picante secos 2.4.16 Papas 2.4.17 Loroco (flor) [Fernaldia pandurata] 2.4.18 Chipilín (hoja) [Crotalaria longirostrata] 2.4.19 Izote (flor) [Yucca elephantipes] 2.4.20 Pito (flor) [Erythrina berteroana] 2.4.21 Yuca (cassava) [Manihot esculenta]

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3. Frutas 3.1 Cítricos: Madurez y calidad 3.1.1 Cítricos: Enfriamiento -refrigeración 3.1.2 Cítricos: Transporte 3.1.3 Cítricos: Almacenaje 3.1.4 Naranjas 3.1.5 Limones 3.2 Bananos-Plátanos 3.2.1 Hermeticidad 3.2.2 Refrigeración 3.3 Aguacates 3.4 Mangos 3.5 Piñas o ananás 3.6 Jocotes [Spondias mobin, Spondias pupurea] 3.7 Nance [Byrsonima crassifolia] 3.8 Marañón [Anacardium occidentale]

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APLICACIÓN PRODUCTOS CARNICOS 1.CARNES ROJAS 1.1. Carnes en canal 1.2. Carne vacuna en cajas 1.3. Tiempos de congelamiento de carne deshuesada 1.4. Refrigeración de canal porcina 1.5. Recortes de carne de cerdo

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Conservación de alimentos por frío I.TECNOLOGÍA APLICADA

II. 1.6. Refrigeración de becerros y corderos 1.7. Carnes procesadas 1.8. Productos de carne congelados 1.9. Calidad de la carne congelada

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2.AVES 2.1. Procesamiento de aves de corral 2.2. Enfriamiento 2.3. Descontaminación de carcasas 2.4. Transformación posterior 2.5. Congelamiento. 2.5.1 Efecto sobre la calidad del producto 2.5.2 Métodos de congelamiento 2.5.3 Descongelado

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3.PESCADO 3.1.Productos pesqueros 3.1.1. Cuidado a bordo del barco 3.1.2. Formación de hielo 3.1.3. Congelamiento de productos pesqueros 3.1.4. Congelado

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APLICACIÓN A PRODUCTOS DERIVADOS

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1.LACTEOS 1.1.Producción y procesamiento de la leche 1.1.2. Recepción almacenamiento de leche 1.1.3. Separación y clasificación 1.1.4. Pasteurización y homogenización 1.1.5. Almacenaje y distribución de la leche 1.1.6. Refrigeración 1.2. Elaboración de mantequilla 1.3. Elaboración de queso 1.4. Postres congelados de leche (sorbete y otros) 1.5. Esterilización de alta temperatura (UHT) y Empaque Aséptico (AP)

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Conservación de alimentos por frío I.TECNOLOGÍA APLICADA

II. 2.HUEVOS Y PRODUCTOS DE HUEVOS 2.1.Huevos con cascarón 2.1.1. Estructura de huevo y composición 2.1.2. Calidad de huevo y seguridad 2.1.3. Procesamiento de huevo de cáscara 2.1.4. Efecto de refrigeración sobre calidad de huevo y seguridad 2.1.5. Embalaje 2.1.6. Transporte 2.2.Productos de huevo 2.2.1. Productos refrigerados de huevo 2.2.2. Productos congelados de huevo 2.2.3. Productos de huevo deshidratados 2.2.4. Calidad en productos de huevos

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3.JUGOS DE FRUTAS 3.1.Jugo de naranja 3.1.1. Concentrado de naranja 3.1.2. Almacenamiento en cámaras frigoríficas 3.1.3. Métodos de concentración 3.1.4. Control de calidad 3.1.5. Jugo enfriado 3.1.6. Refrigeración 3.2.Otros jugos cítricos 3.2.1. Jugo de toronja 3.2.2. Mezcla jugo de toronja y naranja 3.2.3. Jugo de mandarina 3.3.Jugos no cítricos 3.3.1. Jugo de piña 3.3.2. Jugo de manzana 3.3.3. Jugo de uvas 3.3.4. Fresa y otros jugos de baya

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Conservación de alimentos por frío

II.

I.TECNOLOGÍA APLICADA

4.PRODUCTOS DE PANADERIA 4.1. Almacenaje de ingredientes 4.2. Mezcla 4.3. Fermentación 4.4. Formado de pan 4.5. Fermentacion final 4.6. Cocción u horneado 4.7. Enfriamiento del pan 4.8. Cortar y envoltura (enrollado) 4.9. Pan congelado 4.10.Descongelacion de pan 4.11. Congelación de otros productos de panadería 4.12.Panadería congelada de prefermenteados 4.13.Masas y pastas retardadas 4.14.Opción de refrigerantes 5. ALIMENTOS PREPARADOS, PRECOCIDOS Y LISTOS PARA CONSUMO 5.1.Platos principales, comidas completas preparadas 5.1.1. Características generales de la planta 5.1.2. Preparación, elaboración. Operaciones unitarias 5.1.3. Ensamble (montaje), llenado y empacado 5.1.4. Envase, enfriado (refrigerado), congelado 5.1.5. Almacenamiento de productos terminados y transporte 5.1.6. Carga refrigerada 5.1.7. Sistemas de refrigeración 5.2.Hortalizas 5.2.1. Produccion internacional 5.3. Frutas 5.4. Otros alimentos preparados (etnicos)

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Conservación de alimentos por frío

II.

I.TECNOLOGÍA APLICADA

APLICACIONES INDUSTRIALES

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6. FABRICACION DE HIELO 6.1. Fabricas de hielo 6.1.1. Hielo en escamas 6.1.2. Hielo en tubular(tubito) 6.2. Almacenamiento termico y almacenaje de hielo 6.1.1. Almacenamiento termico 6.1.2. Almacenaje de hielo 6.3. Sistemas de entrega 6.4. Hielo comercial

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Conservación de alimentos por frío

III.

III. Distribución de Productos refrigerados y Congelados

II. Distribución de Productos refrigerados y Congelados 214 1. Transporte terrestre: Contenedores, Ferrocarril, Camiones y rastras. 1.1 Vehículos 1.1.1 Breve descripción de los tipos principales 1.2 Equipamiento. 1.2.1 Refrigeración y calefacción mecánica

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2. Transporte marino 2.1 Diseño del sistema de refrigeración. 2.1.1 Consideraciones a tomar cuenta en el diseño de equipos 2.1.2 Consideraciones en planeamiento inicial 2.2 Refrigeración con hielo 2.3 Refrigeración con agua de mar 2.4 Proceso de congelación y conservación en cámara frigorífica

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3. Transporte aéreo 3.1 Flete aéreo de perecederos 3.2 Frutas y vegetales 3.3 Productos marinos 3.4 Animales 3.5 Contenedores para embarque aéreo 3.6 Carga del contenedor aéreo

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Bibliografía

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*Consultor asociado de FUSADES: PROinnova/FIAGRO

Conservación de alimentos por frío Refrigeración / Congelamiento. Eduardo Umaña Cerros, Ing.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

I. 1.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Introducción a la Refrigeración y Congelamiento como medio de Conservación de alimentos

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 mas en una práctica más frecuente. Tratamientos tradicionales como la deshidratación, la salazón, la fermentación y otros son prueba de esta tendencia y aunque permiten incrementar el tiempo de conservación alteran considerablemente las características naturales del producto. Con el avance tecnológico en la conservación de alimentos, se ha solucionado en gran parte el problema de la estacionalidad. Este avance se ha ido adaptando a la demanda de los consumidores, que cada vez son más exigentes en aspectos de calidad sensorial, nutricional y sanitaria. 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. Los métodos de conservación han evolucionado desde las maneras más rudimentarias de conservar alimentos como el secado al sol hasta tecnologías mas recientes como la liofilización, la deshidratación osmótica o el uso de muy bajas temperaturas de refrigeración o congelamiento en atmósferas modificadas o controladas. En el actual mercado global existe la tendencia que orienta a tecnologías de consumo en fresco o procesado al mínimo, con tecnologías medias, en las que el congelamiento, el ultra congelamiento y la refrigeración misma juegan el papel principal.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Introducción a la Refrigeración y Congelamiento como medio de Conservación de alimentos

Con los avances tecnológicos y científicos recientes, se ha podido ahondar el conocimiento de los principales mecanismos químicos, bioquímicos, fisiológicos y microbiológicos causantes del deterioro de la calidad sensorial, nutricional o sanitaria, y así permitir el desarrollo de tecnologías fundamentadas en métodos de conservación. -Los métodos de conservación químicos: utilizan azúcares, ácidos, sal, etc. -Los métodos de conservación biológicos: utilizan fermentación alcohólica, láctica, acética, etc. -Los métodos de conservación físicos: 1.Aumento de energía del producto como tratamientos térmicos o radiación; 2.reducción de temperatura como refrigeración o congelamiento; 3.reducción del contenido de agua como liofilización, concentración, deshidratación; 4.aplicación de barreras como diversos tipos de envasado que aumentan significativamente el tiempo de conservación de los alimentos. 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. También, se debe de agregar que los consumidores cada vez son más susceptibles en aspectos de contaminación. Por tal razón los procesos que incluyen tratamientos químicos experimentan bajo crecimiento ante el auge de los tratamientos físicos que se ven muy beneficiados, no sería extraño que en futuro cercano sea más exigible el uso de tecnologías limpias y amigables con el medio ambiente. La conservación de alimentos por frío con más de un siglo de evolución y aplicación comercial, es cada vez más utilizada en muchos productos alimenticios. Se estima que en mercados desarrollados cada vez es mayor el porcentaje de alimentos consumidos o utilizados para otros procesos, que han sido congelados en alguna etapa previa a su uso o comercialización.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Introducción a la Refrigeración y Congelamiento como medio de Conservación de alimentos

La aplicación del frío, ya sea por refrigeración o congelamiento, protege la calidad de los alimentos a un coste muy competitivo. En los mercados en donde ya es utilizada esta tecnología, observa crecimiento constante y se generaliza a cada vez más mercados como países cuando éstos encuentran las ventajas que ofrece este mecanismo de conservación. Mucho son los beneficios que esta técnica ofrece que se busca armonizar el entorno con la infraestructura necesaria para su aplicación. Esto hace necesaria la adquisición de equipos de congelamiento, almacenes frigoríficos, transportes frigoríficos, equipamientos y otros con el objetivo de que ayuden a garantizar estabilidad en la temperatura de los productos y no romper la cadena de frío que garantice la preservación de la calidad. En la tecnología disponible para conservación de alimentos por frío, se ha confirmado que bajas temperatura como refrigeración son para comercialización a corto y mediano plazo; y la congelación es para comercialización a largo plazo. La técnica en sí al igual que los mercados, se desarrolla notablemente extendiéndose a cada vez más productos, haciendo a éstos más atractivos para el consumidor, combinando la refrigeración o el congelamiento con la appertización (envasado o enlatado y esterilizado de conservas), deshidratación u otros mecanismos de conservación. Es necesario conocer y comprender el funcionamiento del mecanismo de conservación de alimentos por frío, ya sea de refrigeración o congelamiento, para aprovechar las bondades de estas tecnologías. 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. Otros factores que influirán en la calidad de los productos congelados son: el proceso aplicado, el embalaje utilizado, los tiempos y temperaturas usadas en la cadena de frío, así como la descongelación y cocción final (si es necesaria) antes del consumo. En el proceso de refrigeración o congelación es muy importante tomar en cuenta los numerosos factores que en forma conjunta influyen seriamente en la calidad del producto que se lleve al consumidor. Con el trabajo de ésta información técnica, se pretende ayudar a comprender y aplicar reglas esenciales de este mecanismo de conservación de alimentos por refrigeración y congelamiento.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Introducción a la Refrigeración y Congelamiento como medio de Conservación de alimentos

I. 2.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Terminología, Definiciones y Explicaciones

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 -1º C y 8º C. De esta forma se consigue que el valor nutricional y las características organolépticas casi no se diferencien de las 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 que crecen a una temperatura arriba 45°C como Bacillus y Clostridium además de algunas algas y hongos y de muchos mesófilos que crecen en temperaturas de entre -5 a -7 °C como bacterias. Sin embargo, lograr un buen producto congelado depende de la temperatura y las otras condiciones de almacenaje. La vida útil de los vegetales refrigerados depende de la variedad, la parte almacenada, las condiciones de su recolección y la temperatura durante su transporte, entre otras. Para los alimentos procesados depende del tipo de alimento, intensidad del procesamiento recibido (fundamentalmente sobre los microorganismos y enzimas), higiene en la elaboración, el envasado y el envase, entre otros. En el caso de las frutas, como producto vegetal vivo, su velocidad de respiración varía con la temperatura, o sea a mayor temperatura mayor respiración y viceversa; en las frutas de patrón climatérico se produce durante su almacenamiento un incremento brusco de su actividad respiratoria. Entre estas frutas se cuentan el aguacate, el mango y la papaya. Las frutas de patrón no climatérico no presentan el anterior comportamiento, encontrándose entre ellas la naranja, la toronja y la piña. La respiración de los vegetales es similar a la de las frutas de patrón no climatérico.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Terminología, Definiciones y Explicaciones

I. I.

Cuando la temperatura de algunas frutas y vegetales desciende de un determinado valor se producen en ellos cambios indeseables las cuales son conocidas como daños por frío, por ejemplo la quemadura de bananos o plátanos al enfriarlos debajo de temperaturas de 13 a 14 °C/55 57°F. En los tejidos animales, al cesar el suministro de sangre oxigenada como consecuencia del sacrificio, cesa la respiración aeróbica y se inicia la respiración anaeróbica mediante la cual el glucógeno se transforma en ácido láctico provocando una disminución del pH. Con ello se inicia un proceso denominado rigor mortis. Como resultado de este proceso el tejido muscular se endurece haciéndose inextensible. Para que este proceso se desarrolle y el producto llegue a adquirir la coloración y textura adecuadas, el mismo debe desarrollarse en condiciones de refrigeración para frenar el desarrollo de los microorganismos. Independientemente del tipo de alimento la refrigeración puede aplicarse sola o en combinación con otras técnicas, tales como la irradiación, las atmósferas modificadas y controladas o el envasado en atmósferas modificadas, entre otras. La refrigeración encuentra gran aplicación en la elaboración de comidas preparadas en los que se aplican los sistemas de cocción-enfriamiento.

2.2. Centro térmico Es el punto del producto en el que la temperatura es la más elevada en el proceso de congelación.

2.3. Tiempo de refrigeración La determinación del tiempo de refrigeración constituye un elemento de importancia práctica, ya que 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. Este resultado puede emplearse en el cálculo de la carga por productos correspondiente a la carga térmica. Para el trabajo práctico existen tablas y figuras las que de manera rápida y sencilla permiten determinar el tiempo de enfriamiento de determinados productos en condiciones específicas. Con tales determinaciones se facilita la operación de enfriamiento o congelación de cargas de productos a condiciones establecidas.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Terminología, Definiciones y Explicaciones

2.4. Características del agua

El agua es el constituyente más abundante en la mayoría de los alimentos en estado natural por ello desempeña un papel esencial en la estructura y demás caracteres de los productos de origen vegetal y animal. El agua presente en un alimento puede estar como agua libre o como agua ligada, ésta última puede estar más o menos fuertemente unida de manera compleja a otros constituyentes. Es por ello que el estado del agua presente en un alimento es tan importante para su estabilidad así como para el riesgo de deterioro. 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 y - gradientes de presión osmótica a través de membranas semipermeables. La mayoría de estas propiedades juegan papel importante en procesos de conservación de alimentos por refrigeración o congelamiento.

2.5. Actividad del agua aw

La actividad del agua es una medida de la mayor o menor disponibilidad del agua en los diversos alimentos, la cual se define por el descenso de la presión parcial del vapor de agua, donde pw es la presión parcial del vapor de agua del alimento y po es la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura: aw = pw / po La actividad de agua constituye una medida relativa con respecto a un estado estándar tomado como comparación. El estado estándar escogido es el del agua pura al cual su actividad se toma igual a la unidad, por lo cual la actividad de un alimento es siempre menor que la unidad. Esto es debido a que las especies químicas presentes disminuyen la capacidad de vaporización del agua.

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 (temperatura crioscópica), este variará acorde al sistema de congelación utilizado (rápido o lento).

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Terminología, Definiciones y Explicaciones

2.7. Congelación El principio de la conservación de los alimentos por el sistema de 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, por lo que el alimento se altera cada vez menos. La congelación consiste en la aplicación de temperaturas a los alimentos por debajo de cero grados centígrados, de forma que parte del agua del alimento se convierte en hielo. Al mismo tiempo, como el agua se solidifica, se produce una desecación del alimento, lo que contribuirá de forma significativa a una mejor conservación. Lógicamente, este efecto será más importante cuanto más baja sea la temperatura. 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), por lo que disminuye la posibilidad de alteración y se reducen los riesgos para la salud. Hay que destacar que, después de la refrigeración, la congelación es el tratamiento que menos modificaciones produce en los alimentos. De forma que después de la descongelación los alimentos son casi idénticos a los productos crudos empleados como materia prima. No toda el agua presente en el alimento puede separarse en forma de cristales como consecuencia de la congelación. En el alimento existe una fracción del agua no congelable a la que corresponde una actividad de agua muy baja (de hasta 0,3). Esta agua, la cual se encuentra fuertemente unida a las estructuras moleculares, es denominada agua ligada y representa entre el 5 y el 10% de la masa total de agua contenida en el alimento. El agua libre o no ligada, por su parte, representa la mayor parte del agua contenida en los alimentos. No obstante, esta agua no sale espontáneamente de los tejidos. Esta agua se encuentra en forma de geles tanto en el interior de la célula como en los espacios intercelulares, estando su retención influenciada por el pH y las fuerzas iónicas. Durante la congelación el agua es removida de su posición normal dentro de los tejidos y convertida en hielo. Este proceso es parcialmente revertido durante la descongelación dando lugar a la formación de exudado.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Terminología, Definiciones y Explicaciones

2.8. Curva de congelación El proceso de congelación en los alimentos es más complejo que la congelación del agua pura. Los alimentos al contener otros solutos disueltos además de agua, presentan un comportamiento ante la congelación similar al de las soluciones. La evolución de la temperatura con el tiempo durante el proceso de congelación es denominada curva de congelación. La curva de congelación típica de una solución se muestra en la siguiente figura. talización del agua (temperatura crioscópica), este variará acorde al sistema de congelación utilizado (rápido o lento). Curva de congelación

TEMPERATURA A

B D

E C E

TIEMPO

Esta curva posee las siguientes secciones: AS: el alimento se enfría por debajo de su punto de congelación qf inferior a 0º C. En el punto S, al que corresponde una temperatura inferior al punto de congelación, el agua permanece en estado líquido. Este subenfriamiento puede llegar a ser de hasta 10º C por debajo del punto de congelación. SB: la temperatura aumenta rápidamente hasta alcanzar el punto de congelación, pues al formarse los cristales de hielo se libera el calor latente de congelación a una velocidad superior a la que este se extrae del alimento.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Terminología, Definiciones y Explicaciones

BC: el calor se elimina a la misma velocidad que en las fases anteriores, eliminándose el calor latente con la formación de hielo, permaneciendo la temperatura prácticamente constante. El incremento de la concentración de solutos en la fracción de agua no congelada provoca el descenso del punto de congelación, por lo que la temperatura disminuye ligeramente. En esta fase es en la que se forma la mayor parte del hielo. CD: uno de os solutos alcanza la sobresaturación y cristaliza. La liberación del calor latente correspondiente provoca el aumento de la temperatura hasta la temperatura del soluto. DE: la cristalización del agua y los solutos continúa. EF: la temperatura de la mezcla de agua y hielo desciende. En realidad la curva de congelación de los alimentos resulta algo diferente a la de las soluciones simples, siendo esa diferenciación más marcada en la medida en que la velocidad a la que se produce la congelación es mayor.

2.9. Principios de termodinámica en la formación del hielo Todos los alimentos (vegetales, animales) 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 congelación de un alimento es aquella temperatura a la que aparecen los primeros cristales de hielo estables. La formación de un cristal de hielo requiere primeramente de una nucleación, ésta puede ser homogénea o heterogénea, ésta última es la más frecuente en el caso de los alimentos, donde los núcleos se forman sobre partículas en suspensión o sobre la pared celular. La cristalización que se origina durante la congelación de un alimento es la formación de una fase sólida sistemáticamente organizada a partir de una solución. El proceso de cristalización comprende las etapas de nucleación y la de crecimiento de los cristales. La cristalización del hielo se produce cuando el sistema se encuentra lo suficientemente sub enfriado. El subenfriamiento es la diferencia de temperaturas por debajo del punto inicial de congelación del sistema. La nucleación es la combinación de moléculas dentro de una partícula ordenada de tamaño suficiente para sobrevivir sirviendo a su vez de sitio para el crecimiento cristalino.

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En la cristalización del hielo, la remoción de calor debido al cambio de fase constituye el mecanismo determinante de todo el crecimiento de los cristales. La duración del período de subenfriamiento depende de las características del alimento y de la velocidad a la que se remueve el calor. Si el subenfriamiento resulta marcado se producirá una gran cantidad de núcleos que originaran cristales pequeños. Cuando la situación es contraria a la antes descrita se producirán pocos núcleos y con ello pocos cristales grandes.

Durante la mayor parte de la meseta de congelación (en el tramo BC de la figura anterior: Curva de congelación) la formación de los cristales de hielo es controlada por la transferencia de calor. La velocidad de transporte de masa controla la velocidad de crecimiento de los cristales en el final del período de congelación donde las soluciones remanentes se encuentran más concentradas. A medida que la temperatura desciende se van saturando las diferentes sustancias disueltas que luego cristalizan. La temperatura a la cual el cristal de un soluto se encuentra en equilibrio con el líquido no congelado y los cristales de hielo, es denominada temperatura eutéctica. Como los alimentos constituyen una mezcla compleja de sustancias, se emplea el término temperatura eutéctica final, el cual corresponde a la temperatura eutéctica más baja de los solutos del alimento. La máxima formación de cristales de hielo es obtenida a esta temperatura.

2.10. Cristalización del hielo Una vez comienza el agua a congelar, la cristalización es función de la velocidad de enfriamiento, al mismo tiempo que de la velocidad de difusión del agua a partir de las disoluciones que bañan la superficie de los cristales de hielo. Si la velocidad de congelación es débil, entonces se forman pocos núcleos de cristalización y los cristales de hielo crecen ampliamente. Si la velocidad de congelación aumenta, el número de cristales de hielo aumenta mientras su tamaño disminuye. Es importante que la congelación lenta puede producir a un exudado excesivo en la descongelación, mientras que una congelación muy rápida permite preservar la textura de ciertos productos. Características Cristalización: - Cristalización Lenta: cristales crecen ampliamente. - Cristalización Rápida: más cristales pero más pequeños.

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2.11. Velocidad de congelación La calidad de los alimentos congelados se encuentra influenciada por la velocidad con que se produce la congelación, así entre más rápido se produzca el congelamiento mejor calidad en el producto congelado se obtiene. Diversas características de calidad están relacionadas con el tamaño de los cristales el cual es una consecuencia de la velocidad con que se produce la congelación. El principal efecto de la congelación sobre la calidad de los alimentos es el daño que ocasiona en las células el crecimiento de los cristales de hielo. La congelación prácticamente no provoca deterioro desde el punto de vista nutritivo. La resistencia de diversos tejidos animales y vegetales a la congelación es muy diversa; así, frutas y vegetales, por ejemplo, presentan una estructura muy rígida por lo que la formación de los cristales de hielo puede afectarlos con mayor facilidad que a las carnes. La congelación de los tejidos se inicia por la cristalización del agua en los espacios extracelulares puesto que la concentración de solutos es menor que en los espacios intracelulares. -Congelación Lenta. Cuando la congelación es lenta la cristalización extracelular aumenta la concentración local de solutos lo que provoca, por ósmosis, la deshidratación progresiva de las células. En esta situación se formarán grandes cristales de hielo aumentando los espacios extracelulares, mientras que las células plasmolizadas (pierden agua por estar expuesta una presión osmótica mayor) disminuyen considerablemente su volumen. Este desplazamiento del agua y la acción mecánica de los cristales de hielo sobre las paredes celulares provocan afecciones en la textura y dan lugar a la aparición de exudados durante la descongelación.

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-Congelación Rápida Cuando la congelación es rápida la cristalización se produce casi simultáneamente en los espacios extracelulares e intracelulares. El desplazamiento del agua es pequeño, produciéndose un gran número de cristales pequeños. Por todo ello las afecciones sobre el producto resultaran considerablemente menores en comparación con la congelación lenta. No obstante, velocidades de congelación muy elevadas pueden provocar en algunos alimentos, tensiones internas que pueden causar el agrietamiento o rotura de sus tejidos, congelar demasiado rápido tomates u otros vegetales o frutas con alto contendido de agua. Existen diversa maneras de definir la velocidad de congelación siendo estas: el tiempo característico de congelación o duración de la congelación, el tiempo nominal de congelación, la velocidad media de congelación, etc.

Por definición: Velocidad de Congelación (° C/h) Es el cociente de la diferencia entre la temperatura inicial y temperatura final por la duración de la congelación.

2.12. Duración de la congelación

Es el tiempo transcurrido desde el principio de la fase de precongelación hasta la obtención de la temperatura final. Este tiempo (lo que dura) depende, por una parte de las temperaturas inicial y final y de la cantidad de calor a extraer, y por otra de las dimensiones (espesor) y forma del producto, como de los parámetros de transmisión térmica.

2.13. Velocidad de avance del frente de congelación (cm/h) 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 superficie que hacia el centro.

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2.14. Tiempos de congelación

La duración real del proceso de congelación depende de diversos factores, unos son relativos al producto a congelar y otros al equipo utilizado, de estos los más importantes son: - Dimensiones y forma del producto (espesor). -Temperatura inicial y final. - Temperatura del refrigerante. - Otros: Coeficiente de transferencia de calor superficial del producto, Variación de entalpía (la entalpía consiste en energía sensible debajo del punto de congelación) y Conductividad térmica del producto. El conocimiento del tiempo de congelación es de gran importancia para el diseño del proceso. Este tiempo es un dato necesario para determinar la velocidad de refrigeración requerida en relación con la capacidad del sistema de congelación. La predicción del tiempo de congelación puede basarse en métodos numéricos y en métodos aproximados.

2.15. Fin de la congelación

I. I.

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. Si el producto se retira antes de ese momento resultará una congelación lenta en el centro del mismo y perdida de la calidad del producto congelado. Almacenar productos insuficientemente enfriados podría perjudicar otros que se encuentren en el almacén, es recomendable proseguir un enfriamiento hasta lograr una temperatura de equilibrio como de -18° C.

2.16. Temperatura de equilibrio Cuando la temperatura de la superficie de un producto es casi la misma que en el centro térmico del mismo; esto en condiciones en las que ninguna cantidad de calor es aportada ni extraída del producto.

2.17. Desecación de los alimentos congelados Por corriente de aire frío, el producto que no está protegido, cierta proporción de agua contenida en la superficie se evapora en el curso de la congelación (1 a 2 % o más se reflejan como mermas por enfriamiento o congelación). La proporción es menor cuanto más rápida es la congelación. Embalajes impermeables al vapor de agua y en contacto con los productos evitan pérdidas de agua.

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2.18. Reducción de la temperatura de almacenamiento Período durante el cual temperatura se reduce, desde la temperatura a la que la mayor parte de el agua congelable se ha transformado en hielo a la temperatura final deseada. La temperatura final puede ser la temperatura de almacenamiento alcanzada por todo el producto, incluso el “centro térmico” o bien la temperatura de equilibrio. 19. Modificaciones de los alimentos durante la congelación. La congelación provoca el aumento de la concentración de los solutos presentes en productos e inversamente del descenso de la temperatura, la velocidad de las reacciones aumenta, a pesar de la disminución de la temperatura de acuerdo con la ley de acción de masas. Este incremento en la velocidad de las reacciones se produce a temperaturas entre -5º C y -15º C/ 23ºF a 5ºF. Este 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. La acción de esos factores asociados al efecto de la desaparición de una parte del agua líquida, provoca cambios desfavorables en el alimento, siendo un ejemplo de ello la agregación o incremento de las proteínas. Estos efectos pueden ser limitados cuando el paso a través del citado rango de temperaturas se realiza de forma rápida. Este rango es denominado como zona de peligro o zona crítica. Como el volumen del hielo es superior al del agua líquida, la congelación de los alimentos provoca una dilatación, como por ejemplo al congelar agua en un recipiente se produce un levantamiento o alzamiento de hielo como una montaña. 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. Estas variaciones que se originan en el volumen provocan tensiones internas de gran magnitud sobre los tejidos lo que puede provocar desgarraduras internas (y hasta la rotura completa en caso de los tejidos vegetales), lo que originan pérdida de líquido durante la descongelación.

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2.19. Modificaciones de los alimentos durante la congelación. La congelación provoca el aumento de la concentración de los solutos presentes en productos e inversamente del descenso de la temperatura, la velocidad de las reacciones aumenta, a pesar de la disminución de la temperatura de acuerdo con la ley de acción de masas. Este incremento en la velocidad de las reacciones se produce a temperaturas entre -5º C y -15º C/ 23ºF a 5ºF. Este 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. La acción de esos factores asociados al efecto de la desaparición de una parte del agua líquida, provoca cambios desfavorables en el alimento, siendo un ejemplo de ello la agregación o incremento de las proteínas. Estos efectos pueden ser limitados cuando el paso a través del citado rango de temperaturas se realiza de forma rápida. Este rango es denominado como zona de peligro o zona crítica. Como el volumen del hielo es superior al del agua líquida, la congelación de los alimentos provoca una dilatación, como por ejemplo al congelar agua en un recipiente se produce un levantamiento o alzamiento de hielo como una montaña. 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. Estas variaciones que se originan en el volumen provocan tensiones internas de gran magnitud sobre los tejidos lo que puede provocar desgarraduras internas (y hasta la rotura completa en caso de los tejidos vegetales), lo que originan pérdida de líquido durante la descongelación.

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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. Cuando la velocidad de congelación es lenta, los cristales de hielo crecen en los espacios extracelulares, lo que deforma y rompe las paredes de las células que los contactan. La presión de vapor de los cristales de hielo es inferior a la del interior de las células, lo que provoca la deshidratación progresiva de las células por ósmosis y el engrosamiento de los cristales de hielo. De esta forma se originan grandes cristales de hielo y el aumento de los espacios extracelulares. Las células plasmolizadas disminuyen considerablemente su tamaño. Esta deshidratación celular disminuye las posibilidades de una nucleación intracelular. La ruptura de las paredes celulares resulta de la acción mecánica de los grandes cristales de hielo y del encogimiento excesivo de las células. 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. La expulsión de una parte del contenido celular puede provocar el contacto entre enzimas y sus sustratos que en ocasiones se encuentran en compartimentos separados. Este es el caso, por ejemplo, de la polifenoloxidasa y los polifenoles responsables de oxidaciones enzimáticas en alimentos no escaldados previamente, provocan una aceleración del pardeamiento enzimático durante la descongelación e incluso durante el almacenamiento.

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.

2.21. Conservación de alta calidad “High Quality Life”: 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.

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2.22. Duración práctica del almacenamiento

La duración del almacenamiento del producto en estado congelado, contado a partir de la congelación, es el período 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.

2.23. Modificaciones de los alimentos durante el almacenamiento

Las reacciones de deterioro constituyen afectaciones durante el almacenaje de los productos congelados. Los cambios químicos y bioquímicos durante el almacenamiento en congelación son lentos. Si las enzimas no resultan previamente inactivadas, la rotura de la membrana celular por los cristales de hielo puede favorecer la acción de estas. Entre estos cambios se tienen: degradación de pigmentos, pérdidas vitamínicas, actividad enzimática residual y oxidación de lípidos. Se entiende por recristalización del hielo como un fenómeno que provoca crecimiento de los cristales de mayor tamaño a expensas de los más pequeños, siendo la fuerza impulsora para este fenómeno la diferencia de energía superficial entre dos cristales en contacto. Sin embargo, la recristalización migratoria, la cual es la de mayor incidencia en los alimentos se produce fundamentalmente como consecuencia de fluctuaciones en la temperatura de almacenamiento, como por ejemplo pérdida de temperatura en cámaras que produzcan descongelamiento en un apagón prolongado y luego al recuperar temperatura se re congela produciéndose tal efecto. Cuando se incrementa la temperatura del producto congelado se produce la descongelación parcial de los cristales. Si después de ello la temperatura desciende, la congelación del agua descongelada no provoca el surgimiento de nuevos núcleos cristalinos, sino el crecimiento de los cristales ya existentes. Ello provoca una pérdida de calidad en el producto similar a la que se produciría si la descongelación hubiese sido lenta, ello reviste de importancia la conservación de la cadena de frío.

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. Como consecuencia de ello

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se acelera la velocidad con que se transfiere calor hacia el interior del alimento, aumentando este efecto aislante en la medida que la capa de alimento descongelado se incrementa. Es por ello que la descongelación de un alimento, (para igual gradiente de temperatura), es más lenta que su congelación. El daño celular provocado por la congelación lenta y la re-cristalización originan la pérdida de componentes celulares, lo que se manifiesta como un exudado en el que se pierden diversos compuestos de valor nutricional.

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. La descongelación controlada suele efectuarse a una temperatura ligeramente superior a la del punto de descongelación, por ejemplo a temperatura de refrigeración. Como se indica con anticipación, el mantenimiento prolongado del producto a temperaturas ligeramente inferiores a 0º C resulta desfavorable pues el producto queda expuesto a concentraciones relativamente altas de solutos y se favorece el desarrollo de microorganismos psicrófilos.

2.25. Procesos que provocan el deterioro de los alimentos Los procesos que provocan el deterioro de los alimentos son de carácter: físico, químico, bioquímico y microbiológico. 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 la pérdida de componentes volátiles los que en cantidades casi imponderables condicionan en gran medida el aroma y el sabor de los productos. Procesos químicos: están dados por reacciones químicas, pudiendo señalarse entre estas la oxidación de las grasas, lo cual provoca rancidez en los productos. Nutricionales: se dice que el valor nutricional de los alimentos congelados está bien preservado, además que éste método de conservación degrada menos que los otros, siempre que se apliquen las reglas de la técnica moderna. Para ello se debe realizar un congelamiento y almacenamiento “rápido”.

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Procesos bioquímicos: corresponden a las reacciones de esta naturaleza, pudiendo señalarse entra estas a la acción de las enzimas. Un ejemplo típico de ello es la acción de la enzima polifenoloxidasa, la que provoca el oscurecimiento de los productos. La composición química y bioquímica de los alimentos puede ser modificada por: lixiviado o por oxidación, en los procesos que preceden o siguen a la congelación. Procesos microbiológicos: están dados por la acción de los microorganismos patógenos que provocan el deterioro de los productos. La conservación de alimentos (cualquier medio) busca prolongar la preservación del alimento, matando microorganismos o inhibiendo su actividad y su multiplicación. En la congelación y almacenamiento se acaba con ciertos microorganismos, pero no suficiente como para reducir sustancialmente la contaminación microbiana. El estado higiénico del producto antes de la congelación es por lo anterior de mucha importancia. En el curso de la congelación algunos microorganismos pueden morir. No así algunos patógenos son muy resistentes, aunque con congelación no se pueda inactivarlos, podrían llegarse a destruir. Los alimentos congelados antes de distribuirlos son almacenados a temperaturas de -18 a -26 ó -30°C/0 a -22°F a tales temperaturas ciertos micro organismos (m.o.) pueden morir lentamente, en todo caso se dice que se inhibe toda multiplicación microbiana. Para frenar la acción de estos procesos de deterioro antes referidos 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. 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 trae como consecuencia la prolongación de la vida útil de los productos almacenados. A medida que la humedad relativa aumenta la evaporación disminuye pues el gradiente para la transferencia disminuye, sin embargo, ello beneficia el desarrollo de los microorganismos. La humedad relativa podrá ser más alta en la medida en que la temperatura sea más baja. No obstante, esta temperatura de conservación tiene límites basado en un análisis económico así como en la posible influencia sobre el producto. Cuando la circulación del aire aumenta las pérdidas por evaporación se incrementan lo que a su vez provoca en los productos una superficie desecada poco favorable para el desarrollo de los microorganismos.

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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: (antes de la refrigeración o congelación) 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, lo alimentos congelados y refrigerados aún así son los que menos imputaciones reciben en materia de envenenamientos.

2.27. Embalaje de los alimentos congelados Debe de soportar una temperatura baja y cumplir con exigencias de embalajes para alimentos, además deben de ajustarse a otras consideraciones técnicas.

Exigencia Alimenticia

Exigencia Técnica

• No contener sustancias tóxicas

• Permitir congelación rápida

•Ser químicamente inerte y estable

• Resistir el agua, ácido

•No comunicar mal sabor u olor

• No adherirse al contenido congelado

•Proteger de bacterias y suciedad

• Ofrecer aislamiento

•Impermeable a agua (gaseosa) y oxígeno

• Proteger de sublimación (cambiar agua de estado solido a gas sin pasar por líquido) y deshidratación

•Se pueda empacar automáticamente

• Adherirse estrechamente al producto (no bolsas de aire, favorecen sublimación)

•Diversas formas y tamaños

• Ser opaco a la luz como sea posible

•De fácil formación de tarimas

• Reflectante, reduce penetración de calor

•Fácil de abrir y cerrar

• Permitir penetración de micro-ondas

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Terminología, Definiciones y Explicaciones

2.28. Materiales de embalaje para alimentos

Hay cada vez más variedades de materiales que son usados para embalar los alimentos refrigerados y/o congelados, como: 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.

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. Es obvia la dificultad de medir la temperatura en el producto ya congelado, independiente el tipo o naturaleza del producto ya sea de origen vegetal o animal. La temperatura del aire se puede medir por equipos como termómetro indicador colocado en el equipo, almacén o medio de transporte. Medir la temperatura persigue los objetivos básicos siguientes: - Obtener una temperatura exacta a la hora de la medición. - Medir temperaturas significativas y representativas.

I. 3.

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Propiedades Térmicas de los Alimentos

Las propiedades térmicas de alimentos y bebidas se deben de conocer para desarrollar los cálculos de transferencia de calor involucrados en el diseño del almacén y equipos de refrigeración; también son necesarios para estimar procesos de calentamiento, refrigeración, congelamiento o secado de alimentos y bebidas. Porque las propiedades térmicas de alimentos y bebidas dependen fuertemente de la composición química y la temperatura, también por la alta disponibilidad de los mismos es casi imposible determinarlas y tabularlas experimentalmente para todas las posibles condiciones y composiciones. Las propiedades térmicas de los alimentos se las puede encontrar disponibles en Holland et al. (1991) y USDA (1975). Esa información tabulada consiste en fracciones de masa de los principales componentes de los alimentos. Con esta información disponible se pueden calcular en conjunción con la temperatura usando modelos matemáticos las propiedades térmicas de los constituyentes individuales. Las propiedades termo físicas a menudo se requieren para cálculos de transferencia de calor (incluyen densidad, calor específico, entalpía, conductividad térmica y transmisión térmica). Adicionalmente, si el alimento es un organismo vivo como fruta fresca o vegetales (hortalizas), estos generan calor a través de la respiración y pierden humedad por la transpiración. Ambos procesos se deben de incluir en los cálculos de transferencia de calor y se debe usar como referencia tablas de propiedades termo físicas medidas para alimentos.

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Propiedades Térmicas de los Alimentos

3.1. Propiedades térmicas de los componentes de los alimentos

Los componentes comúnmente encontrados en los alimentos incluyen: agua, proteína, grasa, carbohidratos, fibra y cenizas. En Choi y Okos (1986) existen tablas de componentes a los que desarrollaron modelos matemáticos para determinar las propiedades térmicas de éstos como función de la temperatura en el rango de -40 a 300° F, también lo hicieron para determinar propiedades termicas del agua y del hielo. Referirse a Composition data from USDA (1996), son tablas que listan componentes de varios alimentos, incluyen agua en porcentaje de masa, proteína, grasa, carbohidratos, fibra y cenizas.

3.2. Propiedades térmicas de los alimentos En general, las características termo físicas de un alimento o de una bebida se comportan bien cuando su temperatura está sobre su punto de congelación inicial. Sin embargo, debajo del punto de congelación inicial, las características termo físicas varían grandemente debido a los procesos complejos implicados durante el congelamiento. El punto de congelación inicial de un alimento es algo más bajo que el punto de congelación del agua pura debido a sustancias disueltas en el agua del alimento. En el punto de congelación inicial, algo del agua en el alimento se cristaliza, y la solución restante se concentra. Así, el punto de congelación de la porción no congelada del alimento se reduce más a fondo. La temperatura continúa disminuyendo mientras que la separación de los cristales de hielo aumenta la concentración de solutos en la solución y presiona el punto de congelación más lejos. Así, el hielo y las fracciones del agua en el alimento congelado dependen de la temperatura. Porque las características termofísicas del hielo y del agua son absolutamente diferentes, las características termofísicas de alimentos congelados varían dramáticamente cuando se le baja la temperatura. Además, las características termofísicas del alimento sobre y debajo del punto de congelación son drásticamente diferentes.

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3.3. Contenido de agua

Porque el agua es el componente predominante en la mayoría de los alimentos, el contenido en agua influencia perceptiblemente las características termofísicas de alimentos. Los valores medios del contenido de agua (por ciento por la masa) se dan en la tabla Composition data from USDA (1996). Para las frutas y vegetales, el contenido en agua varía con el cultivo así como con la etapa del desarrollo o de la madurez cuando está cosechado, las condiciones cada vez mayor, y la cantidad de humedad perdida después de cosecha. En general, los valores dados en la tabla Composition data from USDA (1996) se aplican a los productos maduros poco después cosecha. Para la carne fresca, los valores del contenido en agua en la tabla son a la hora de matanza o después del período generalmente del envejecimiento o añejamiento (maduración). Para los productos curados o procesados, el contenido en agua depende del proceso o del producto particular.

3.4. Punto de congelación inicial. Los alimentos y las bebidas no congelan totalmente a una sola temperatura, sino algo sobre una gama de temperaturas. De hecho, los alimentos altos en contenido de azúcar o envasados en altas concentraciones de jarabe nunca se pueden congelar totalmente, no así se deben de almacenar a una temperatura uniforme típica para alimento congelado. Así, no hay un punto de congelación distinto para los alimentos y las bebidas, sino un punto de congelación inicial en el cual la cristalización comienza. El punto de congelación inicial de un alimento o de una bebida es importante no solamente para determinar las condiciones de almacenaje apropiadas del alimento, sino también para calcular características termo físicas. Durante el almacenaje de frutas y vegetales frescos, por ejemplo, la temperatura de la materia se debe guardar sobre su punto de congelación inicial para evitar de daños al congelar. En adición, porque hay cambios drásticos en las características termofísicas de alimentos es porque se congelan, el punto de congelación inicial de un alimento se debe saber para modelar sus características termofísicas exactamente. La tabla de Composition data from USDA (1996) reporta valores iniciales de punto de congelación.

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3.5. Fracción de hielo

Para predecir las características termo físicas de los alimentos congelados, que dependen fuertemente de la fracción del hielo en el alimento, la fracción total del agua que se ha cristalizado debe ser determinada. Debajo del punto de congelación inicial, la fracción total del agua que se ha cristalizado en un alimento es una función de la temperatura. En general, los alimentos se componen mayoritariamente de agua, los sólidos disueltos, y los sólidos sin disolver. Durante el congelamiento, como algo del agua líquida se cristaliza, los sólidos disueltos en el agua líquida restante cada vez más se concentran, así va bajando la temperatura de congelación.

3.6. Densidad.

Modelar la densidad de alimentos y de bebidas requiere el conocimiento de la porosidad del alimento, tan bien como la fracción y la densidad totales de los componentes del alimento. La porosidad se requiere para modelar la densidad de los alimentos granulares almacenados en bulto, tal como granos y arroz. Para otros alimentos, la porosidad es cero.

3.7. Calor específico. El calor específico es una medida de la energía requerida para cambiar la temperatura de un alimento por un grado. Por lo tanto, el calor específico de alimentos o de bebidas se puede utilizar para calcular la carga de calor impuesta ante el equipo de refrigeración por refrigerar (enfriar) o congelar de alimentos y de bebidas. En alimentos no congelados, el calor específico llega a ser levemente más bajo mientras que la temperatura se eleva de 32°F a 68°F. Para los alimentos congelados, hay una disminución grande del calor específico pues la temperatura disminuye. Las listas de la tabla Composition data from USDA (1996) determinaron de forma experimental los valores del calor específico para varios alimentos arriba y bajo cero.

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3.8. Entalpía.

El cambio en la entalpía de un alimento se puede utilizar para estimar la energía que se debe agregar o quitar para efectuar un cambio de temperatura. Sobre el punto de congelación, la entalpía consiste en energía sensible debajo del punto de congelación, la entalpía radica en energía sensible y latente.

3.9. Conductividad térmica.

La conductividad térmica relaciona la tasa de transferencia de calor de la conducción con el gradiente de la temperatura. La conductividad térmica de un alimento depende de factores tales como composición, estructura, y temperatura. Se han realizado trabajos para adaptar la conductividad térmica de alimentos y de bebidas.

3.10. Difusividad térmica. Los valores experimental determinados de la difusividad térmica de alimentos son escasos. Sin embargo con valores apropiados de la conductividad térmica, calor específico y densidad, la difusividad térmica se puede calcular usando la ecuación: Donde: k es conductividad térmica p es densidad c es calor específico

3.11. Calor de respiración. Todos los alimentos vivos respiran. Durante la respiración, el azúcar y el oxígeno combinan para formar el CO2, H2O, y calientan como sigue: C6H12O6 + 6O2 _ 6CO2 + 6H2O + 2528 Btu En la mayoría de los productos almacenados en planta, pocas células se desarrollan y la parte mayor de energía de respiración es liberada como calor, que debe considerado al refrigerar y almacenar alimentos vivos (Becker et el al. 1996a). El calor de respiración varía según tipo o clase de alimento: - Las frutas, los vegetales u hortalizas, las flores, los bulbos, tallos y hojas verdes son materias de almacenaje con significativo calor de la respiración.

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Propiedades Térmicas de los Alimentos

- Productos secos o deshidratados, tales como semillas y nueces, tienen tasas de respiración muy bajas. - Los productos con tejidos finos jóvenes, muy sensibles y activamente creciendo, tales como espárrago, bróculi y espinaca, tienen altos índices de la respiración, al igual que las semillas no maduras tales como guisantes verdes y maíz dulce. -Las frutas de rápido crecimiento, tales como fresas, frambuesas, y las zarzamoras, tienen tasas de respiración mucho más altas que las frutas que son lentas para desarrollar, por ejemplo manzanas, las uvas, y los cítricos. -En general, la mayoría de vegetales, con excepción de bulbos y de raíces, tienen una alta tasa de respiración inicial para los primeros un o dos días después de la cosecha. Dentro de algunos días, la tasa de respiración baja rápidamente a la tasa del equilibrio. -Las frutas que no maduran durante almacenaje, tal como cítricos y uvas, tienen índices bastante constantes de respiración. -Frutas que maduran en almacenaje, tal como manzanas, melocotones, y aguacates, aumentan su tasa de respiración. En las temperaturas bajas del almacenaje, alrededor de 32°F, el índice de la respiración aumenta raramente porque no ocurre ninguna maduración. Sin embargo, si las frutas se almacenan a temperaturas más altas (50 a 60°F), hay aumentos de la tasa de respiración y eso se debe a la maduración, entonces ésta se ve frenada. -Frutas suaves, tales como arándanos, higos, y fresas, tienen una disminución de la respiración en el tiempo a 32°F. Aún si éstos se infectan con pudrición por organismos, la tasa de respiración siempre aumenta. -Para las frutas como mangos, aguacates o plátanos, la maduración significativa ocurre a temperaturas sobre 50°F. -Los vegetales u hortalizas como cebollas, ajo y col pueden aumentar la producción del calor después de un período de almacenaje largo.

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Propiedades Térmicas de los Alimentos

3.12. Transpiración de frutas y vegetales frescos.

El componente más abundante de frutas y de vegetales frescos es el agua, que existe como fase líquida continua en la fruta o el vegetal (hortaliza). Algo de esa agua se pierde a través de la transpiración, que implica el transporte de la humedad a través de la piel del alimento, la evaporación, y el transporte total convectivo de la humedad a los alrededores del producto (Becker et el al. 1996b). El índice de la transpiración en frutas y vegetales frescos afecta la calidad del producto. La humedad transpira continuamente desde instalaciones durante la manipulación y el almacenaje de los productos. Una cierta pérdida de humedad (agua) es inevitable y puede ser tolerada. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, mucha humedad se puede perder y causar marchites o arrugamiento. La pérdida que resulta en masa afecta no solamente el aspecto, la textura, y el sabor de la materia, sino que también reduce el volumen vendible (Becker et el al. 1996a). Muchos factores afectan el índice de la transpiración de las frutas y de los vegetales frescos; la pérdida de humedad es conducida por una diferencia en la presión del vapor de agua entre la superficie del producto y el ambiente. Becker et el al. 1996a refieren que la superficie del producto se puede asumir para ser saturada, y la presión del vapor de agua en la superficie de la materia son así iguales a la presión de la saturación del vapor de agua evaluada en la temperatura superficial del producto. Sin embargo, también reportan que las sustancias disueltas en la humedad de la materia tienden para bajar la presión del vapor en la superficie que se evapora levemente. La evaporación en la superficie del producto es un proceso endotérmico que enfría la superficie, así baja la presión del vapor en la superficie y reduce la transpiración. La respiración dentro de la fruta o del vegetal, por otra parte, tiende a aumentar la temperatura del producto, levantando la presión del vapor en la superficie y aumentando la transpiración. Además, la tasa de respiración es en sí mismo una función de la temperatura de la materia. También, los factores tales como estructura, permeabilidad de la piel, y circulación de aires superficiales también afectan la tasa de la transpiración.

3.13. Coeficiente superficial de transferencia de calor. Aunque el coeficiente superficial de transferencia de calor no es una característica térmica de un alimento o de una bebida, es necesario para el diseño de equipos de transferencia de calor para procesamiento de los alimentos y bebidas donde está implicada la transferencia por convección.

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Tiempos de refrigeración y

congelamiento de alimentos

La conservación del alimento es uno de los usos más significativos de la refrigeración. El alimento que se refrigera y que se congela reduce con eficacia la actividad de microorganismos y de enzimas, así retarda el deterioro. Además, la cristalización del agua reduce la cantidad de agua líquida en alimento e inhibe el crecimiento microbiano (Heldman 1975). La mayoría de las operaciones que refrigeran y congelan comercialmente alimentos y bebidas utilizan transferencia térmica de convección por flujo de aire; solamente un número limitado de productos es refrigerado o congelado por transferencia térmica de la conducción en congeladores de la placa. Para que las operaciones en que se refrigeran o enfrían por flujo de aire y que congelan convectivamente sean rentables y el equipo de refrigeración debe cumplir con los requisitos específicos del uso específico para refrigerar o congelar en particular. El diseño de tal equipo de refrigeración requiere la valoración de los tiempos de enfriamiento refrigeración y de congelación de alimentos y de bebidas, así como las capacidad de cargas correspondientes de refrigeración. Los métodos numerosos para predecir los tiempos de refrigeración y de congelación de alimentos y de bebidas se han propuesto basados en análisis numéricos, analíticos y empíricos. Seleccionar un método apropiado de la valoración de los muchos métodos disponibles puede ser desafiador.

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Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos

4.1. Termodinámica de la refrigeración y congelación

Refrigerar y congelar alimentos es un proceso complejo. Antes de congelar, el calor sensible se debe quitar del alimento para disminuir su temperatura al punto de congelación inicial del alimento. Este punto de congelación inicial es algo más bajo que el punto de congelación del agua pura debido a sustancias disueltas en la humedad dentro del alimento. En el punto de congelación inicial, una porción del agua dentro del alimento se cristaliza y la solución restante se concentra, reduciendo el punto de congelación de la porción no congelada del alimento más lejano. Mientras que la temperatura disminuye, la formación del cristal de hielo aumenta la concentración de los solutos en la solución y presiona el punto de congelación más lejos. Así, el hielo y las fracciones del agua en el alimento congelado, y por lo tanto las características termofísicas del alimento, dependen de temperatura. Porque la mayoría de los alimentos tiene forma irregular y tienen características termofísicas dependientes de la temperatura, soluciones analíticas exactas para determinar sus tiempos de refrigeración y de congelación no pueden ser exactamente derivadas. La mayoría de las investigaciones se ha centrado en desarrollar métodos de predicción semi analítico/ semi empírico que determinan tiempos de congelamiento y de congelación utilizando simplificación de asunciones.

4.2. Ti e m p o s d e r e f r i g e r a c i ó n p a r a a l i m e n t o s y b e b i d a s Antes de que un alimento pueda ser congelado, su temperatura se debe reducir a su punto de congelación inicial. Este proceso de enfriamiento, también conocido como preenfriado o chilling, que solamente quita el calor sensible sin ocurrir ningún cambio de fase. Número Biot: La refrigeración convectiva por flujo de aire en alimentos y bebidas está influenciada por el cociente de la resistencia externa del traspaso térmico a la resistencia interna del traspaso térmico. Este cociente (es el número Biot) es: BI = hL/k Donde: h es el coeficiente de transferencia del calor de convección, L es la dimensión característica del alimento y k es la conductividad térmica del alimento (véase sección de Propiedades Térmicas de los Alimentos).

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Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos

En cálculos del tiempo de enfriamiento, la dimensión característica L se toma como la distancia más corta del centro térmico del alimento a su superficie. Así, en cálculos del tiempo de enfriamiento, L es mitad del grueso de la capa o coraza externa o el radio de un cilindro o de una esfera. Cuando el número Biot se aproxima a cero (Bi < 0.1), la resistencia interna al traspaso térmico es mucho menor que la resistencia externa y se puede utilizar un parámetro de aproximación para determinar el tiempo de refrigeración de un alimento (Heldman 1975). Cuando el número de Biot es muy grande (Bi >40) la resistencia interna al traspaso térmico es mucho mayor que la resistencia externa y la temperatura superficial del alimento se puede asumir igual a la temperatura del medio de refrigeración. Para esta situación, las soluciones de la serie de la ecuación de la conducción del calor de Fourier están disponibles para las formas geométricas simples. Cuando el número Biot está entre 0.1 < Bi < 40, ambos la resistencia interna al traspaso térmico y el coeficiente de la transferencia del calor de convección deben ser considerados. En este caso, las soluciones de la serie, que incorporan funciones transcendentales para explicar la influencia del número de Biot, se pueden encontrar disponibles para formas geométricas simples. Los métodos simplificados para predecir los tiempos de refrigeración de alimentos y de bebidas se pueden encontrar disponibles para los alimentos de formas regulares e irregulares sobre una amplia gama de los números de Biot.

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Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos

4.3. Ti e m p o s d e c o n g e l a c i ó n p a r a a l i m e n t o s y b e b i d a s

Según lo referido al principio de este tema (Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos), el congelado de alimentos y bebidas no es un proceso isotérmico, sino que es proceso que ocurre sobre una gama de temperaturas. Esta sección aborda el método básico de la valoración de tiempo de congelación de Plank y sus modificaciones; métodos que calculan tiempo de congelación como la suma del preenfriado, el cambio de fase y tiempos de subenfriamiento, así como métodos para los alimentos de formas irregulares. Estos métodos referidos se dividen en tres subgrupos: - dimensionalidad equivalente del transferencia térmica, - trayectoria mala conducción, y - diámetro equivalente de la esfera. Todos estos métodos de valoración del tiempo de congelación de los alimentos utilizan las características térmicas de los alimentos referidas en Propiedades Térmicas de los Alimentos.

4.3.1. Ecuación de Plank Uno de los métodos simples más extensamente conocido para estimar los tiempos de congelación de alimentos y de bebidas fue desarrollado por Plank (1913-1941). La transferencia del calor de convección se asume para que ocurra entre el alimento y el medio de congelamiento que lo rodea. La temperatura del alimento es asumida para ser l temperatura inicial de congelación, la que es constante a través del proceso de congelación. Además, se asume la constante de conductividad térmica para la región que se congelada.

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Tiempos de refrigeración y congelamiento de alimentos

Además, la constante de conductividad térmica para la región congelada se asume. La valoración del tiempo de congelación de Plank es como sigue:

Donde: Lf

es calor latente volumétrico de fusión (ver Propiedades Térmicas de los Alimentos), Tf es temperatura inicial de congelamiento de un alimento, Tm es temperatura media de congelamiento, D es espesor de capa/plancha o del diámetro de la esfera o del cilindro infinito, h es coeficiente de transferencia del calor de convección, ks conductividad térmica del alimento completamente congelado, P y R son factores geométricos. Para una capa infinita, un P el = 1/2 y un R = 1/8. Para una esfera, un P = 1/6 y un R = 1/24; Para un cilindro, un P = 1/4 y un R infinitos = 1/16.

Los factores geométricos de Plank indican que una capa infinita del grueso D, un cilindro infinito del diámetro D y una esfera del diámetro D, si estuvo expuesta a las mismas condiciones, tendría tiempos de congelación en el cociente de 6:3:2. Por lo tanto, un cilindro se congela por la mitad del tiempo de una capa o plancha y una esfera en un tercio del tiempo de una plancha.

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4.3.2. Modificaciones a la Ecuación de Plank Los varios investigadores han observado que el método de Plank no predice exactamente tiempos de congelación de alimentos y de bebidas. Esto es porque, en parte, el método de Plank asume que los alimentos se congelan en una temperatura constante y no sobre una gama de temperaturas y ese el caso en los sistemas actuales de congelamiento de alimentos. Además, la conductividad térmica del alimento congelado se asume ser constante; en realidad, la conductividad térmica varía grandemente durante el congelamiento. Otra limitación de la Ecuación de Plank es que descuida el preenfriado y sub enfriado, la remoción del calor sensible sobre y debajo del punto de congelación. Por lo tanto, los investigadores han desarrollado los métodos empíricos semi analíticos mejorados de la valoración del tiempo de refrigeración y de congelación que explican estos factores. Cleland y Earle (1977, 1979a, 1979b) incorporaron correcciones para explicar retiro del calor sensible sobre y debajo del punto de congelación inicial del alimento así como la variación de la temperatura durante congelar. Las ecuaciones de la regresión fueron desarrolladas para estimar los parámetros geométricos P y R para las planchas infinitas, los cilindros infinitos, las esferas, y los bloques como ladrillos rectangulares. En estas ecuaciones de la regresión, los efectos del traspaso térmico superficial, el preenfriado, y el subenfriamiento final son considerados por los valores del número Biot, de Plank y de numero de Stefan, respectivamente. En esta sección, se define el número de Biot como

Donde: h es el coeficiente de la transferencia del calor de convección, D es la dimensión característica y ks son la conductividad termal del alimento completamente congelado.

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En cálculos del tiempo de congelación, la dimensión característica D se define como dos veces la distancia más corta del centro térmico de un alimento a su superficie: el espesor de una capa o plancha o el diámetro de un cilindro o de una esfera. En general, se define de forma modificada el número del Plank así:

Donde: Cl es el calor específico volumétrico de la fase no congelada y DH cambio de entalpía volumétrica entre el Tf y la temperatura final del alimento.

El número de Stefan se define de manera similar como:

Donde: Cs es el calor específico volumétrico de la fase congelada.

I. 5.

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El congelar es un método de preservación de alimentos que retarda los cambios físicos y químicos y microbiológicos que causan el deterioro de alimentos. La reducción de temperatura retarda actividad molecular y microbiana en alimento, ampliando así la vida útil al almacenarlos. Aunque cada producto tiene una temperatura ideal e individual de almacenaje, la mayoría de los productos alimenticios congelados se almacenan en 0 a -30° F (ó -18 a -35° C). El congelar reduce la temperatura de un producto de temperatura ambiente al nivel de la de almacenaje y cambia la mayor parte del agua en el producto a hielo. Cualquier equipo de congelación debe de ser pensado para acomodarse a las tres etapas del proceso térmico de congelación: - Precongelación - Congelación (propiamente dicha) - Reducción a la temperatura de almacenamiento. Se pueden agrupar estos equipos en categorías, en función de transmisión térmica: - Contacto directo (metal) Congeladores de placa, de correa o banda, de tambor, rotativos. - Aire u otro gas como medio. Congeladores de aire forzado. - Medio líquido. Congeladores de inmersión (ej. Salmuera). - Vaporización de un líquido o sólido (vapor perdido). Congeladores de nitrógeno líquido, de fluoruro carbono líquido, de dióxido de carbono líquido o sólido.

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Cada tipo de equipo conviene más o menos a varios productos. Los congeladores de aire forzado son aplicables casi a cualquier producto, embalado o no; los aparatos de contacto exigen bloques de forma regular o bien en un envoltorio líquido; la inmersión conveniente sobretodo a productos embalados; los congeladores a vapor perdido se utilizan esencialmente para productos congelados rápidos individualmente (siglas en inglés IQF). La figura siguiente demuestra las tres fases del congelamiento: (1) el enfriamiento, que quita calor sensible, reduciendo la temperatura del producto al punto de congelación; (2) retiro o remoción del calor latente de fusión del producto, cambiando el agua a cristales de hielo; y (3) el enfriamiento continuado debajo del punto de congelación, que quita más calor sensible, reduciendo la temperatura del producto a la temperatura deseada u óptima del almacenaje congelado. La parte más larga del proceso de congelación es quitar el calor latente de la fusión mientras que el agua se transforma en hielo. Muchos alimentos son sensibles al índice de congelación, que afecta la producción (por deshidratación), la calidad, su valor alimenticio y las características sensoriales. La técnica y el sistema de congelación seleccionados pueden así tener impacto económico substancial. Al seleccionar técnicas y los sistemas de congelación para los productos específicos, considerar los requisitos de manejo, la capacidad, los tiempos de congelación, la calidad, la producción, el aspecto, el coste inicial, los gastos de operación, la automatización y la disponibilidad de espacio.

ENFRIAMIENTO SENSIBLE SOBRE CERO

TEMPERATURA

ZONA DE CALOR LATENTE DE FUSIÓN

ENFRIAMIENTO SENSIBLE BAJO CERO

TIEMPO

FIGURA DE CURVA TIPICA DE CONGELAMIENTO

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Técnicas de congelación. Los sistemas de congelación se pueden agrupar de la siguiente manera por su método básico de extraer calor de productos alimenticios: a. Congelación por aire comprimido o Congelador de impacto o ráfaga (por convección). En inglés Blast Freezing. Aire frío se hace circular a alta velocidad sobre producto. El aire remueve o quita el calor del producto y lo lanza a un intercambiador de calor de aire/refrigerante antes de ser recirculado. b. Congelación por contacto (conducción). El alimento, empaquetado o desempaquetado, se coloca en o entre superficies frías de metal. El calor es extraído por la conducción directa a través de las superficies, que son enfriadas directamente por un medio refrigerante que circula. d. Congelamiento criogénico (convección y o conducción). El alimento es expuesto a un ambiente debajo de -76° F (-60° C) rociando el nitrógeno líquido o el bióxido de carbono líquido en la cámara de congelamiento. e. Congelamiento crío-mecánico por convección y/o conducción. El alimento primero se expone a congelar criogénicamente y entonces se usa refrigeración mecánica directa para acabar el congelamiento.

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5.1. Congelamiento por ráfaga o aire forzado (Blast freezing) Los congeladores de ráfaga utilizan el aire como el medio de transferencia térmica y dependen del contacto entre el producto y el aire. La sofisticación en control de la circulación de aire y técnicas de la transportación varía de compartimientos que congelan como ráfaga de aire a congeladores cuidadosamente controlados para el mismo proceso (blast freezing). Los primeros congeladores de ráfaga consistieron en cuartos de conservación como cámara frigorífica con ventiladores adicionales y un exceso de refrigeración. Al mejorar el control de la circulación del aire y las técnicas de mecanización del transporte se ha logrado una transferencia térmica y un flujo más eficiente. Aunque el congelamiento por batch o lotes todavía se utiliza ampliamente, los congeladores más sofisticados son los que integran las cadenas de producción continua. En las líneas de proceso, donde el congelar es esencial para operaciones de gran capacidad o gran escala, con muy alta calidad y ser bastante rentables; por ello hay una amplia gama de los sistemas del congelamiento de ráfaga -Blast freezing- disponible, entre las que se puede incluir: • Batch o Lote: Cuartos de conservación ó cámaras frigoríficas. Células inmóviles o estacionarias de ráfaga Con carros para empujar. • Continuo. Línea de proceso. Bandas o cintas rectas (de dos fases, de pasos múltiples). Camas o lechos fluidizados. - Bandas transportadoras fluidifizadas. Bandas de transporte en espirales. Cartón (portador).

5.1.1. Cuartos de conservación en cámara frigorífica Aunque un cuarto frío o cámara frigorífica de conservación no se considera un sistema de congelación, se utiliza a veces para este propósito. Porque un cuarto de almacenaje no se diseña para ser un congelador, este debe ser utilizado solamente para congelar en casos excepcionales.

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El congelar es generalmente tan lento que la calidad de la mayoría de los productos no es buena. La calidad de los productos ya congelados almacenados en el cuarto, se compromete porque el exceso de carga de refrigeración que puede elevar considerablemente la temperatura de los productos congelados. También, los sabores de productos calientes pueden ser transferidos.

5.1.2. 1.2 Túneles estacionarios de células de congelación de ráfaga La célula estacionaria de la ráfaga es el congelador más simple que se puede esperar para producir los resultados satisfactorios para la mayoría de los productos. Es un recinto aislado equipado de bobinas de refrigeración y los ventiladores axiales o centrífugos que circulan el aire sobre los productos de una manera controlada. Los productos se colocan generalmente en las bandejas, que luego se colocan en los estantes para dejar un espacio de aire entre las capas adyacentes de bandejas. Los estantes se mueven dentro y fuera del túnel que usa manualmente un motor de la plataforma. Es importante que los estantes estén colocados para reducir al mínimo puente del aire. La célula inmóvil de la ráfaga es un congelador universal, porque casi todos los productos se pueden congelar en una célula de la ráfaga. Los vehículos y otros productos (e.g., artículos de la panadería, empanadas de la carne, ganchos de pescados, alimentos preparados) pueden ser congelados en cartones o ser desempaquetados y extensión en una capa en las bandejas. Sin embargo, las mayores pérdidas del producto derramado, daño y la deshidratación pueden ser mayores y la calidad del producto puede ser reducida o desmejorada para muchos productos. En algunos casos, este tipo de congelador también se utiliza para reducir a 0°F (-32° C) o debajo o inferior la temperatura de los productos entarimados, encajonados que han sido previamente congelados con el calor latente de la zona de la fusión por otros medios. La flexibilidad de una célula de congelamiento por ráfaga es conveniente para cantidades pequeñas de productos variados; sin embargo, los requisitos de trabajo son relativamente altos y el movimiento del producto es muy lento. En el caso de la cámara solamente haya sido prevista para el almacenaje, es lógico que las capacidades de los equipos frigoríficos es insuficiente para enfriar los productos; en estos caso la temperatura del aire se leva, en detrimento de los alimentos o productos que estén en la cámara; si el productos a congelar no esta cubierta, la escarcha se acumula rápidamente sobre evaporadores, disminuyendo así la potencia y haciendo crítica la operación de almacenaje.

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FIGURA DE CÉLULA DE CONGELACIÓN DE RÁFAGA Ó AIRE FORZADO.

5.1.3. Congelador para

carretillas (Túnel para carretillas) Con carretillas para poder empujar a través del congelador, se incorpora un grado moderado de mecanización. Los estantes son movidos generalmente en los carriles por un mecanismo que empuja, que puede estar hidráulicamente o eléctricamente accionado. Este tipo de congelador es similar a la célula inmóvil o estacionaria de ráfaga, a menos que ese disminuya el tiempo, los costes de trabajo y de dirección de producto. Este sistema se utiliza extensamente para productos de cortezacongelada (enfriamiento rápido), como los paquetes empacados de aves de corral crudas y para productos de formas irregulares. Otra versión utiliza una impulsión de cadena para mover las carretillas a través del congelador. También se debe de agregar que el túnel es un equipo de congelación muy flexible, adaptable muchos productos de diferentes tamaños y formas, empacados o no, aunque en este equipo se debe considerar utilizar embalados ya que estos no se adhieren a bandejas y facilitan su manejo y limpieza de equipos. Cuando se utiliza congelado rápido individual (IQF) no existe problemas de adherencia.

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FIGURA DE UN CONGELADOR PARA

CARRETILLAS

5.1.4. Congeladores de banda transportadora recta Los primeros congeladores mecanizados de banda recta y ráfaga, consistían en un transportador de correa de acoplamiento de alambre en un cuarto frío o cámara de congelación de ráfaga, que satisfizo la necesidad del flujo de producto continuo en ese momento. Una desventaja a estos primeros sistemas era la transferencia térmica ineficaz, un mal control de la circulación de aire y los no muy buenos resultados. El uso de versiones actuales controla la circulación de aire vertical, la fuerza el aire frío hacia arriba con la capa de producto, de tal modo que se crea un buen contacto con las partículas del producto. Los congeladores de bandas rectas se utilizan generalmente con frutas, los vegetales, papas fritas, los toppings cocinados de carne (e.g., pollo cortado en cubitos, embutidos y camarón cocinado). El diseño principal del congelador es de dos etapas de la correa o banda (como se ve en la figura), consiste en dos bandas transportadoras de acoplamiento en series. La primera correa preenfría o congela la corteza inicialmente una capa o una corteza externa para condicionar el producto antes de transferirlo a la segunda correa para congelar a 0°F (-32° C) o inferior. La transferencia o vibraciones entre las correas ayudan a redistribuir el producto en la correa y previene la adherencia del producto a la correa. Para asegurar el contacto uniforme con aire frío y congelar eficazmente, los productos se deben distribuir uniformemente sobre la banda entera. Los congeladores de dos etapas funcionan generalmente a temperaturas refrigerantes o precongelar de 15 a 25°F ( -9 a -4° C) en la sección del preenfriado y 25 a -40°F ( -44 a -40°C) en la sección que congela. Las capacidades

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se extienden a partir de la 1 a 50 toneladas del producto por hora, con tiempos de congelación a partir del 3 a 50 minutos. Cuando los productos a ser congelados están calientes (e.g., las papas fritas a 180 a 200°F), otra sección que preenfría se agrega delante de la sección normal. Esta sección provee el aire refrigerado aproximadamente a 50°F (10° C) o el aire del ambiente filtrado para enfriar el producto y para congelar la grasa. Se prefiere el aire refrigerado porque el aire ambiente filtrado tiene mayores variaciones de la temperatura y puede contaminar el producto.

FIGURA DE CONGELADORES DE BANDA TRANSPORTADORA RECTA.

5.1.5. Congeladores de banda transportadora recta de pasos múltiples Para productos más grandes con tiempos mayores de congelación (hasta 60 minutos) y requisitos de una gran capacidad (más alta 0.5 a 6 ton/hora), un congelador recto de una banda recta de un solo paso requeriría un espacio muy grande. El espacio requerido puede ser reducido apilando las correas o bandas sobre una para formar un sistema de pasos múltiples de alimentación y descarga simple (generalmente tres pasos) o los sistemas paso sencillo de múltiples pasos (múltiples alimentaciones y descargas) apilando uno encima de otro. El múltiple paso: (triple-paso) el arreglo de pasos múltiples proporciona otra ventaja, que el producto después de ser congelado superficialmente en la primera correa (superior), se puede apilar más profundamente en las correas más bajas. Así, el área total de la correa requerida se reduce, al igual que el tamaño total del congelador. Sin embargo, este sistema tiene un potencial para causar daños del producto y el producto a veces se atora en las transferencias de la correa.

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FIGURA DE CONGELADOR DE BANDA TRANSPORTADORA RECTA DE PASO MÚLTIPLE.

5.1.6. 1.6 Congeladores de lecho fluidizado La fluidificación tiene lugar cuando determinadas partículas de dimensiones bastante uniformes se someten a un corriente de aire ascendente. Para una velocidad de aire apropiado, se depende de de las características del producto, las partículas flotan en la corriente como un fluido. Este congelador utiliza el aire como el medio del traspaso térmico y para el transporte; el producto atraviesa el congelador en un amortiguador del aire frío hacia arriba que fluye (figura). Este diseño se satisface bien para los productos de partículas pequeños, de tamaños uniformes tales como guisantes, los vegetales cortados en cubitos y fruta pequeña. El alto grado de fluidificación mejora la tasa del transferencia térmica y permite el buen uso del espacio. La técnica es para productos escurridos de agua de limpieza, limitados a tamaños uniformes que se puedan fluidificar y transportar fácilmente con la zona de congelación. El principio de congelación depende de congelar la corteza del producto rápidamente, la temperatura refrigerante de funcionamiento debe ser -40° F (-40 ° C) o inferior, con una temperatura del aire de -20° F (-29° C) o menor. Los congeladores de estrato o lecho fluidizado se fabrican normalmente como unidades empaquetadas, fábricas-montadas con las capacidades de 1 a 10 ton/h. Los productos de partículas tienen generalmente un tiempo de congelación de 3 a 15 minutos.

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5.1.7. Congeladores de lecho fluidizado de banda Es un híbrido del congelador de banda dos etapas y del congelador de lecho fluidizado; el congelador fluidizado de banda tiene una sección de fluidificación en la primera etapa de la banda. Un incremento en la resistencia del aire se diseña debajo de la primera banda para proporcionar las condiciones de fluidificación para el producto que entra mojado, pero la banda sirve para ayudar a transportar más productos pesados, menos productos uniformes que no se fluidizan totalmente. Una vez que la corteza se ha congelado, se puede cargar ser más producto para una mayor eficiencia en la segunda parte de la banda de congelado. Los congeladores fluidizados de bandas de dos etapas funcionan entre -30 a -35° F (-34 a -37° C) y la capacidad de congelamiento a partir de la 1 a 50 ton/h. Una buena estimación del orden de magnitud de la carga total de refrigeración para el congelado rápido individual (IQF) es 40 toneladas de refrigeración por la tonelada del producto por hora. Los congeladores pequeños requieren cerca de 10 a 15% más capacidad por la tonelada del producto por hora.

FIGURA DE CONGELADOR DE LECHO FLUIDIZADO

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5.1.8. Congeladores de banda de espiral Este congelador se utiliza generalmente para productos con tiempos de congelación largos (generalmente 10 minutos a 3 h), y para los productos que requieren manejo largo durante congelamiento. Una banda transportadora o banda sin fin que puede estar literalmente doblada por un lado y circula cilíndricamente, una grada debajo de otra por niveles; esta configuración requiere de espacio mínimo para una banda relativamente larga. El principio original del congelador de banda de espiral, utiliza un sistema de carril que tuerce en espiral para llevar la banda, aunque diseños más recientes utilizan una banda a un mismo comando que apila la banda y que requiere menos separación de arriba. El número de gradas en espiral puede variar para acomodar diversas capacidades. Además, dos o más torres espirales se pueden utilizar en serie para productos con tiempos de congelación largos. Los congeladores espirales están disponibles en una gama de las anchuras de banda y se fabrican como modelos empaquetados, modulares, y campo erigidos para acomodarse a varios procesos y capacidades. La circulación de aire horizontal es aplicada a los congeladores espirales por ventiladores axiales montados a lo largo de un costado. Los ventiladores soplan el aire horizontalmente a través del transportador espiral con efecto de enfriamiento mínimo limitado a dos porciones de la circunferencia espiral. La rotación de la jaula y de la correa produce un efecto de rostizador, con el aire frío a alta velocidad pasando por el producto cerca de la descarga, ayudando a congelar de manera uniforme.

FIGURA DE CONGELADOR DE BANDA DE ESPIRAL

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5.1.9. Congelador de espiral de flujo de aire vertical

Hay varios diseños disponibles para controlar la circulación de aire. Un diseño (como la Figura de Congelador de espiral de flujo de aire vertical) tiene un piso del entresuelo que separa el congelador en dos zonas de presión. Bafles alrededor el del exterior e interior de la forma de la banda, un tubo transporta el aire de modo que los flujos de aire para arriba o alrededor del producto como el transportador bajen el producto. La circulación de aire controlada reduce el tiempo de congelación para algunos productos.

FIGURA DE CONGELADOR DE ESPIRAL DE FLUJO DE AIRE VERTICAL

5.1.10. Congelador de espiral de circulación de aire divida Otro diseño (el de la figura Congelador de Espiral de Circulación de aire divida) parte la circulación de aire de modo que el aire más frío entre en contacto con el producto cuando entra y cuando sale del congelador. El aire más frío introducido en el producto cuando entra, puede aumentar la transferencia térmica del calor superficial y congelar la superficie más rápidamente, que también puede reducir la deshidratación del producto.

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FIGURA DE CONGELADOR DE ESPIRAL DE CIRCULACIÓN DE AIRE DIVIDA.

Los productos típicamente congelados en congeladores de bandas de espirales incluyen: empanadas crudas y cocinadas de carne, productos de pescados, porciones del pollo, pizza, y una gran variedad de productos empaquetados. Los congeladores de espirales están disponibles en una amplia gama de capacidades, a partir 0.5 a 10 ton/h. Dominan sector alimenticio congelado de la actualidad.

5.1.11. Congeladores de choque En este diseño el aire frío fluye perpendicular a las superficies más grandes del producto a una velocidad relativamente alta. Los inyectores de aire con los conductos de vuelta correspondientes se montan sobre y debajo de los transportadores. La circulación de aire interrumpe constantemente la capa de límite que rodea el producto, realzando la tasa superficial de transferencia térmica. La técnica puede por lo tanto reducir el tiempo de congelación de productos con grande superficie o masa (por ejemplo tortas finas de hamburguesa). Los congeladores de ráfaga ó choque - blast freezer- se diseñan con las bandas rectas de un solo paso o de pasos múltiples. Los tiempos de congelación son 1 a 10 minutos. El uso rentable y efectivo se limita a productos alimenticios delgados (menos de 1 pulg. de grueso o espesor).

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FIGURA DE CONGELADORES DE CHOQUE O BLAST FREEZER

5.1.12. Congeladores de cajas El congelador de cajas (o transportador) es un congelador de la muy alta capacidad (de 5 a 20 toneladas) para cajas grandes de productos como: carne roja, aves de corral y helados. Estas unidades también se utilizan como refrigeradores para los productos de carne y bloques de queso. En la sección superior del congelador, una fila de los portadores cargados del producto se empuja hacia la parte posterior del congelador, mientras que en la sección más baja se vuelve al frente. Mecanismos de elevación están situados en ambos extremos. Un transportador es similar a un estante para libros con entrepaños. Cuando se pone en un extremo de carga /descarga del congelador, producto ya congelado empuja cada fila del estante uno a la vez sobre un transportador de la descarga. Cuando el transportador se pone para arriba, este estante alinea con la estación de cargamento, donde los productos nuevos se empujan continuamente sobre el transportador antes de que se mueva de nuevo en la parte trasera del congelador. El aire frío circula sobre las cajas mas cercanas por convección forzada. Generalmente, el aire y el producto se arreglan en flujo cruzado, pero algunos diseños tienen aire para fluir en forma opuesta al producto (es decir, a lo largo de la longitud del congelador). En la actualidad estos sistemas automatizados están disponibles para controlar el cargamento del estante, la descarga y el movimiento para congelar o enfriar (refrigerar) productos con diversos tiempos de retención en la misma unidad simultáneamente. Esta flexibilidad creciente es particularmente útil y rentable donde hay diversos tamaños y cortes (e.g., productos de carne roja y de las aves de corral).

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FIGURA DE CONGELADOR DE CAJAS.

5.2. Congeladores de contacto directo El medio primario de transferencia térmica de un congelador de contacto es por conducción; el producto o el paquete se ponen en contacto directo con una superficie refrigerada. Los congeladores de contacto se pueden clasificar como sigue: Batch o Lote: - Placa horizontal manual. - Placa vertical manual Proceso en línea. - Placa automática - Banda de contacto (acero inoxidable sólido) - Diseño especializado. El tipo más común de congelador de contacto es el congelador de placa de contacto, en el cual el producto se presiona entre las placas del metal. El refrigerante es circulado dentro de los canales en las placas, que asegura transferencia térmica y resultados eficientes en tiempos de congelación cortos, a condición de que el producto es un buen conductor del calor, como para prendederos de pescados, espinaca cortada, o de menudencias de carne. Sin embargo, los paquetes o las cavidades deben ser llenados bien y si se utilizan las bandejas de metal, no deben ser torcidas o deformes.

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5.2.1. C o n g e l a d o r e s m a n u a l e s y a u t o m á t i c o s d e l a p l a c a En este tipo de congeladores el producto se sujeta entre dos placas cruzadas, en el interior de las placas circula el criógeno o refrigerante o entre bandas circulando en el exterior de las mismas, colocando el producto sobre la banda. Los congeladores de placa de contacto están disponibles en arreglos horizontales o verticales con carga y descarga manual. Los congeladores horizontales de placa están también disponibles en una versión automática, que acomoda generalmente capacidades más altas y de operación continua. La ventaja de la buena transferencia térmica en congeladores de placa de contacto se reduce gradualmente con el aumento de grueso del producto. Por esta razón, el grueso se limita a menudo de 2 a 3 pulgadas (de 5 a 8 cm). Los congeladores de contacto de placa funcionan eficientemente porque no requieren ningún ventilador, son muy compactos y no hay transferencia térmica adicional entre el refrigerante y el medio de transferencia térmica. Una ventaja con los productos empaquetados es que puede ocurrir que la presión de las placas pueda reducirse al mínimo, así los paquetes son uniformes y cuadrados dentro de tolerancias. Generalmente la presión de las placas o de las dobles bandas o correas durante el congelamiento evitan prácticamente la hinchazón, guardando lo congelado (paquete) la forma regular. Los congeladores automáticos de placa acomodan hasta 200 paquetes por minuto, con tiempos de congelación de 10 a 150 minutos. Cuando se requieren mayores capacidades, los congeladores se colocan en serie con los sistemas asociados del transportador para manejar cargamento y los paquetes el descargar. Generalmente se identifican tres tipos de congeladores de contacto: - De placas (horizontales o verticales) - De correas o bandas (sencillas o dobles) - De tambor rotativo.

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FIGURA DE CONGELADOR DE PLACAS Otras aplicaciones de congeladores de placa. Los congeladores placas horizontales típicamente contiene de 15 a 20 placas; el producto se coloca en bandejas o cuadros metálicos, lo requiere de trabajo para carga y descarga; movilizando las placas por mecanismos hacia arriba o hacia abajo y cerrando ciclos, hasta descargar lo que se va congelando sobre una cinta transportadora, repitiendo ciclo con cada carga. Los Congeladores de placas verticales se utilizan para producir productos en bloques desde 10-15 kilogramos como pescados enteros o eviscerados, carnes cortadas. Estos congeladores poseen una serie de placas verticales enfriadas (frías) y cuyos intervalos forman los compartimientos de un cajón abierto por la parte superior, por donde se coloca el producto. El producto congelado se descarga lateralmente o por los extremos superior o inferior, operación generalmente mecanizada y facilitada por un corto calentamiento con gas caliente (vapor de agua) y un empuje hidráulico.

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5.2.2. Congelador especializado de contacto directo Una combinación de congelar por aire y de contacto se utiliza para colgadores de filetes de pescados y otros productos delicados, productos húmedos con superficies planas relativamente grandes. La banda continua, de acero inoxidable sólido tiene típicamente 4 a 6 pies (1.20 a 2.00 m) de ancho y puede ser 100 pies (30-35 m) de largo. El producto se carga sobre la banda en un extremo del congelador y después viaja en una posición fija con la zona que congela hasta extremo de descarga. El congelamiento es logrado generalmente por la conducción a través de la banda a un medio que se enfría debajo de ella y por la convección a través de la circulación de aire controlada sobre la banda o por la convección solamente a través del aire de alta velocidad sobre y debajo de la banda. Este diseño de congelador produce el producto atractivo, pero una desventaja es el tamaño físico del congelador. Las capacidades para los productos típicos se limitan generalmente de 1 a 2.5 ton/h, con un tiempo de congelación de menos de 30 minutos. Otro congelador especializado de contacto transporta productos alimenticios sobre una película plástica continua (-40°F/-40°C) una placa refrigerada a baja temperatura. El contacto con la película congela aproximadamente el 0.04 pulgada (1.01 mm) inferior de productos en aproximadamente un minuto. Este equipo se utiliza para eliminar marcas de la banda de acoplamiento de deformación o de forma del metal en los productos que son planos, húmedos, pegajosos o suave, o en la necesidad de formar el producto a mano antes que entre a un congelador de tipo blast freezer (aire forzado). Otra ventaja del congelador de contacto es que reduce pérdidas por deshidratación en pasos siguientes de congelamiento. Los ejemplos de los productos más convenientes para el congelador de contacto: productos marinados, pechugas de pollo deshuesadas, y filetes delgados de pescado.

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5.3. Congeladores criogénicos o de inmersión

El congelamiento criogénico (o gas) es a menudo una alternativa para: - producción en pequeña escala - productos nuevos - situaciones de sobrecarga o - productos estacionales. Los congeladores criogénicos utilizan nitrógeno líquido o dióxido de carbono líquido (CO2) como el medio de la refrigeración, y los congeladores pueden ser de gabinetes para lotes, congeladores de bandas transportadoras rectas, transportadores de espirales, o congeladores líquidos para inmersión. En éste grupo de congeladores criogénicos se incluyen a los congeladores de inmersión que tienen aplicación para los productos de formas irregulares, como: pescado, pollo, etc. Para estos productos se obtiene buena transferencia térmica al aplicar el congelamiento por inmersión, que generalmente puede ser una solución acuosa de sal ó salmuera, azúcar (jarabe, sirope o almíbar), alcohol u otra sustancia no tóxica. Este tipo de congeladores por inmersión son muy utilizados para congelar pescado como atún en barcos (en salmuera), también es aplicado en industrias de aves para evitar oscurecimiento de piel antes de someter a congelamiento final en un túnel. Cuando se utiliza líquidos como etilenglicol o propilenglicol u otra sustancia análoga, se debe de proteger el producto embalándolo, lavando el embalaje del producto luego del proceso de congelado.

5.3.1. Congelador de nitrógeno líquido Este tipo de congelador también se conoce como congeladores por vaporización de líquido o sólido, ya sea que se use nitrógeno ó dióxido de carbono. El tipo de congelador más común a base de nitrógeno líquido es uno de banda transportadora recta, sola recta, o de línea de proceso en túnel. El nitrógeno líquido a -320°F (-196° C) se introduce pulverizado por alimentación externa al extremo del congelador directamente sobre el producto; mientras que el nitrógeno líquido se vaporiza,

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esos vapores fríos circulan hacia el extremo de la entrada, donde se utilizan para preenfriar y congelar inicial del producto. Los vapores "calentados" (típicamente -50°F ó -45.6°C) entonces se descargan a la atmósfera. La baja temperatura del líquido y del vapor de nitrógeno proporciona un congelamiento rápido, que puede mejorar la calidad y reducir la deshidratación para algunos productos. Sin embargo, el coste de congelamiento es relativamente alto debido a el costo del gas (nitrógeno líquido) y la superficie de los productos con alto contenido de agua puede agrietarse si no se toman las precauciones necesarias. El consumo de nitrógeno líquido está en el rango de 0.9 a 2.0 libras de nitrógeno por la libra del producto (1 a 1.5 kg nitrógeno por 1 kg producto), dependiendo del contenido en agua y de la temperatura del producto. Aunque esto traduce a gastos de explotación relativamente altos, la inversión inicial pequeña hace los congeladores del nitrógeno líquido rentables para algunos usos, por ejemplo camarones. Para obtener una congelación extremadamente rápida -superficialmente- se puede sumergir el producto a congelar directamente en nitrógeno líquido, se deben tomar precauciones para evitar grietas en el producto.

5.3.2. Congelador de dióxido e carbono Las aplicaciones con dióxido de carbono son similares a las del nitrógeno líquido, con la diferencia que el CO2 no existe a la presión atmosférica más que en estado gaseoso y sólido; el segundo (sólido) se puede colocar en contacto con producto a congelar en un contenedor o agitando el producto con trozos de nieve carbónica. Los usos para congelar del CO2 incluyen producir productos congelados individuales (IQF) como cubitos de carnes aves de corral, toppings para pizza y mariscos. Aplicación similar es cuando se utiliza el congelador a base de hidrocarburos halogenados líquidos (freones); por ejemplo el R12 ó diclorodifluorurometano especialmente purificado, el cual tiene una temperatura de ebullición a presión atmosférica de -30°C, se utiliza en circuito cerrado. El producto a congelar es transportado sobre una banda transportadora a un baño con el criogénico, en donde el vapor formado es recuperado por condensación, sobre el evaporador de un circuito frigorífico - parta alta del equipo-. El producto congelado retiene un poco del criogénico, aunque la mayor parte se evapora en el almacén, no sin dejar un muy pequeño e insignificante residuo.

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5.4. Congeladores Crío-mecánicos Aunque esta técnica no es nueva, (la combinación de congelación criogénica y aire comprimido) los usos del congelamiento crío-mecánico están aumentando. Los productos de alto valor, pegajosos, tales como camarón IQF y los productos húmedos, delicados, tales como bayas de fresas congeladas individualmente y otros productos, son usos comunes para estos sistemas. Un congelador crío-mecánico típico tiene un paso inicial de inmersión en el cual el producto atraviesa un baño de nitrógeno líquido para fijar la superficie del producto. Este paso reduce la deshidratación y mejora las características de manejo del producto, como pegarse o hacerse un solo bloqueo de grumos o bloques pequeños. El producto criogénico con la corteza-congelada entonces se transfiere directamente en un congelador mecánico, donde el resto del calor se quita y la temperatura del producto se reduce a 0°F o más bajo (-32 °C). El paso criogénico está adaptado a veces a los congeladores mecánicos existentes para aumentar su capacidad. El congelamiento mecánico hace que operaciones de explotación se haga con menores costos que solo congelar criogénicamente, es donde la combinación se debe manejar adecuadamente para que sea rentable.

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Atmósfera Controlada como técnica

complementaria a la refrigeración y congelamiento de alimentos

La utilización del frío, para almacenamiento de alimentos, como frutas y otros vegetales, fue el primer paso para conservarlos por largos tiempos, con el congelamiento o la refrigeración, ciertas variedades no se conservan satisfactoriamente o por los tiempos deseados; desde dos a tres siglos se sabe que plantas y partes vivientes de ellas como hojas, flores, frutos, producen constantemente anhídrido carbónico y absorben al mismo tiempo la misma cantidad de oxígeno. También desde más de un siglo atrás se encontró que todos los frutos conservados con niveles bajos de oxígeno evidenciaban un metabolismo reducido. Hasta hace menos de cien años se obtuvieron datos que ayuden a su aplicación práctica al almacenamiento de alimentos; este método realiza en un atmósfera con reducido contenido de oxígeno y elevado porcentaje de CO2, denominándose “almacenamiento en atmósfera controlada”(AC).

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Atmósfera Controlada como técnica complementaria a la refrigeración y congelamiento de alimentos

6.1. Atmósfera Controlada (AC)

Por definición se debe de entender entonces que la atmósfera controlada AC, es controlar intencionalmente la atmósfera gaseosa natural y el mantenimiento de la misma en unas condiciones determinadas durante el ciclo de distribución independientemente de la temperatura y de las otras variaciones ambientales. La atmósfera controlada AC comprende generalmente a la tecnología que se aplica en el almacenamiento durante el cual se asegura una atmósfera constante independiente de las actividades respiratorias del producto, intercambio de gases a través de fugas, etc.

6.2. 2. Atmósfera Modificada (AM) Esta consiste en cambiar inicialmente la atmósfera gaseosa en el entorno del producto, permitiendo que las actividades del producto envasado ocasione una variación del entorno gaseoso en las inmediaciones. La mayoría de los productos envasados con tecnología AC, AM y VA (Vacío) mantienen cierta actividad respiratoria o contienen microorganismos metabólicamente activos. Dichas actividades consumen el oxígeno presente en el aire produciendo dióxido de carbono y vapor de agua que cambian la atmósfera. El material de envasado y el propio envase permiten la difusión del oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua, de manera tal que pueden producirse cambios adicionales en la atmósfera. Si se permite que el producto y el envase interaccionen normalmente, la atmósfera gaseosa se modificará en relación con la inicial y de aquí nace el término de atmósfera modificada, que puede ser estudiado por separado como MAP (Modified Atmosphere Packing) Hay que tomar en cuenta que el proceso metabólico de las frutas continúa después de haber sido recolectadas, durante este proceso, conocido por respiración, la fruta madura, sobre madura, entra en senescencia y finalmente se pudre. Por ello se hace necesario en caso de frutas u otros vegetales tomar las medidas necesarias para disminuir en lo posible la respiración durante el almacenaje. La respiración es muy variable según tipo y variedad de fruta, madurez y temperatura de almacenaje. Cuando más baja sea la temperatura, mas baja será la respiración y más largo el tiempo que se podrá almacenar.

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Atmósfera Controlada como técnica complementaria a la refrigeración y congelamiento de alimentos

Teóricamente se afirma que entre más cerca está del punto de congelación puede ser mejor conservada, sin embargo este principio no aplica a todas las clases de frutas.

La respiración de la fruta puede reducirse por medio de refrigeración simultáneamente con la reducción del contenido de oxigeno del ambiente; lo que haría pensar que al reducir sustancialmente el oxígeno, la fruta se conservaría casi por tiempo ilimitado. La ausencia de oxígeno se ha comprobado que causa daños fisiológicos en frutas hincando procesos de fermentación (alcohólica). Se estima que para la mayoría de variedades se hace necesario como mínimo un contenido de oxígeno entre 1 y 3 por ciento. También un porcentaje de anhídrido carbónico CO2 en el aire de la cámara frigorífica superior al normal contribuye a disminuir la intensidad respiratoria; así aplicando porcentajes adecuados de 02 y de CO2 , es posible alargar el tiempo de almacenamiento, sin sobrepasar el límite inferior de temperatura, en que las frutas sensibles al frío comienzan a sufrir daños fisiológicos.

6.3. Características de las cámaras Las cámaras para AC atmósfera controlada exigen un recinto totalmente hermético a diferencia de las cámaras frigoríficas convencionales, esto es con el fin de mantener las mezclas gaseosas en proporción constante. En caso de existir o encontrarse una fuga, la buscada reducción de oxígeno no llega nunca o solamente después de un largo período. Una reducción retardada de oxígeno perjudica gravemente el proceso de conservación; además si la cámara no es hermética, hay dificultad para reducir con rapidez el O2 y de mantener las adecuadas proporciones de O2 / CO2. Por otra parte el funcionamiento es siempre más económico con una buena hermeticidad.

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Microbiología de los alimentos refrigerados

y congelados

El uso total más importante de la refrigeración es la prevención o el retraso de cambios microbianos, fisiológicos y químicos en alimentos. Incluso en las temperaturas cerca del punto de congelación, los alimentos pueden deteriorarse con el crecimiento de microorganismos, de cambios causados por enzimas o de reacciones químicas. Mantener los alimentos a bajas temperaturas reduce el porcentaje en la cual estos cambios ocurren. Algunos microorganismos dañinos pueden crecer en o debajo de las temperaturas de congelamiento. La refrigeración también juega un papel muy importante en el mantenimiento y suministro de alimentos seguros. El manejo incorrecto de la temperatura en la manipulación de alimentos es el principal factor en la causa de enfermedades. Otro factor importante es equipo incorrectamente esterilizado y otros aspectos como seguridad, inocuidad y otros aspectos responsabilidad de la dirección o gerencia técnica.

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7.1. Fundamentos de microbiología básica Los microorganismos desempeñan varios papeles en las instalaciones de producción del alimento. Pueden contribuir al desperdicio del alimento, produciendo malos olores y sabores o alterando textura, aspecto del producto con la producción del limo y la formación de pigmento. Algunos organismos causan enfermedades; otros son beneficiosos y se requieren para producir alimentos tales como queso, carne, vino y sauerkraut o col agria con fermentación. Los microorganismos los hay en cuatro categorías: bacterias, levaduras, hongos y virus. Las bacterias son los patógenos producidos por los alimentos más comunes. Las tasas de crecimiento bacterianas, bajo condiciones óptimas, son generalmente más rápidas que las de levaduras y de mohos, siendo las bacterias unas de las primeras causantes de desperdicios o averías, especialmente en alimentos refrigerados, húmedos. Las bacterias tienen muchas formas, incluyendo las esferas (cocos), las barras (bacilos) o los espirales (espiroqueta) y están generalmente entre 0.3 y 5 a 10 micras de tamaño. Las bacterias pueden crecer en una amplia gama de ambientes. Las levaduras y los mohos u hongos llegan a ser importantes en situaciones que restringen el crecimiento de bacterias, por ejemplo en productos ácidos o secos. Las levaduras pueden causar la formación de gas en jugos y la formación de limo en productos fermentados. El mildiú (moho negro) en superficies húmedas y la formación del moho en los alimentos estropeados son también comunes. Algunos mohos producen toxinas muy fuertes (micotoxinas), si estos son consumidos, pueden ser fatales. Los virus son parásitos intracelulares obligados que son específicos a un anfitrión determinado. Todos los virus, incluyendo virus humanos (e.g., la hepatitis A), fuera no puede multiplicar células o tejido. Las características de diseño de refrigeración deben incluir las instalaciones para que buenas prácticas el lavado de manos y saneamiento del empleado reduzcan al mínimo el potencial para la contaminación del producto. Las bacterias, las levaduras, y los mohos se distribuyen extensamente en agua, suelo, aire, materiales de planta y zonas de la piel e intestinales de seres humanos y de animales. Prácticamente todos los alimentos sin procesar se contaminan con una variedad de desperdicios o desechos y a veces de microorganismos patógenos porque los alimentos actúan

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como medios de cultivo excelentes para la multiplicación bacteriana. Los ambientes de procesamiento de alimentos que contienen residuos de alimentos son seleccionados naturalmente por los microorganismos que más probablemente pueden estropear un producto determinado en particular.

7.2. Como crecen los microorganismos Una fase de inicial ocurre mientras los organismos se adaptan a las nuevas condiciones ambientales y comienzan a crecer. Después de una fase de latencia que dependerá de las condiciones propias y características del microorganismo. Luego de la adaptación, los microorganismos entran en fase de crecimiento logarítmico máxima y el control del crecimiento microbiano no es posible sin el saneamiento u otras medidas drásticas. Los números pueden doblarse tan rápidamente como cada 20 a 30 minutos bajo condiciones óptimas. La producción de toxina y la maduración de esporas son posibles y ocurren generalmente en el final de la fase exponencial mientras que microorganismo (m.o.) se incorpora a una fase inmóvil. En este tiempo, se agotan los alimentos esenciales y/o se acumulan los subproductos inhibitorios. Eventualmente hay declinaciones de la viabilidad de m.o.; la tasa depende del organismo, del medio y de otras características ambientales. Aunque la refrigeración prolonga tiempo de generación y reduce actividad enzimática y producción de la toxina, en la mayoría de los casos, él no restaurará seguridad ni la calidad perdida del producto.

H AT DE

NUMBER OF CELLS, LOGARITHMIC SCALE

STATIONARY

G LO

LAG

TIME

CURVA TÍPICA DEL CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS.

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Los factores que influyen en el crecimiento microbiano se pueden dividir en dos categorías: a. Factores intrínsecos que son una función del alimento sí mismo y b. Factores extrínsecos que son una función del ambiente en el cual se sostiene un alimento.

7.3. Factores intrínsecos

Los factores intrínsecos que afectan crecimiento microbiano incluyen los alimentos, los inhibidores, las características biológicas, actividad de agua, el pH y la presencia de microorganismos competentes en un alimento. Aunque prácticas procesos tengan poco efecto en estos parámetros, es importante una comprensión de cómo el crecimiento intrínseco influencia los factores es útil para predecir los tipos de microorganismos que puedan estar presentes

7.4. Factores extrínsecos

Los factores extrínsecos que influencian el crecimiento de microorganismos incluyen temperatura, humedad relativa ambiental y niveles del oxígeno. Los sistemas de la refrigeración y ventilación desempeñan un papel importante en el control de estos factores.

7.5. Temperatura Por ser la temperatura el factor físico más importante en el mecanismo de conservación de alimentos por frío -refrigeración y congelamientose enfoca con mayor amplitud este factor. Los microorganismos pueden crecer en una amplia gama de temperaturas. Previamente, 45°F ó 7°C se ha pensado que era suficiente controlar el crecimiento de organismos patógenos. Sin embargo, la aparición de patógeno psicrófilo, tales como Listeria monocytogenes, ha demostrado la necesidad de usar temperaturas más bajas. En los Estados Unidos, 41°F ó 5°C ahora se reconoce como el límite superior para la temperatura segura de la refrigeración, aunque en algunos casos 34°F ó 1.1 °C o menos puede ser más apropiado.

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Los alimentos no se deben sostener entre 41 y 140°F (5 y 60°C) de temperatura por más de 2 horas ya que pueden favorecer el crecimiento de microorganismos patógenos. Éstos son capaces de crecer sobre 113°F (45°C), con un crecimiento óptimo entre 130 a 150°F ( 54.4 y 65.5 °C) ya son considerados son termófilos. El crecimiento termófilo puede ser extremadamente rápido, con tiempos de generación de 10 a 20 minutos. Termófilos puede convertirse en problema en blanqueadores o escaldadores y otro equipo que mantienen alimentos a temperaturas elevadas por períodos extendidos. Estos organismos mueren o no crecen en las temperaturas de la refrigeración. Los mesófilos crecen lo mejor posible entre 68 y 113°F (20 y 45 °C). La mayoría de patógenos están en este grupo, con temperaturas óptimas del crecimiento alrededor de 98.6°F (37° C, es decir, temperatura del cuerpo humano). También incluyen un número de organismos responsables del deterioro de alimentos. El crecimiento de mesófilos es absolutamente rápido, con tiempos de generación típicos de 20 a 30 minutos. Porque los mesófilos crecen tan rápidamente, los alimentos perecederos se deben enfriar tan rápidamente como sea posible prevenir deterioro o las condiciones inseguras potenciales. También, tasas de enfriamiento más lentas favorecen que los mesófilos se adapten y crezcan a temperaturas más bajas. Los psicrófilos pueden crecer en 41°F (5°C), y algunos pueden crecer a temperaturas tan bajas como 23°F (-5°C) y son una causa primaria del deterioro de alimentos perecederos. El crecimiento psicrófilo es lento comparado al crecimiento mesófilo y termófilo, con índices de crecimiento máximos de 1 a 2 h o más. Sin embargo, el control del crecimiento psicrófilo es un requisito importante en productos con larga vida útil. El crecimiento se dobla con cada aumento 5°F (2°C) de temperatura. En la práctica, la vida útil de la carne fresca por ejemplo se maximiza a 29°F/-1.7 °C y es reducido el 50% sosteniendo en 36°F/2.2°C. La carne congela en 28°F/-2.22°C. La supervivencia de los microorganismos psicrófilos y de la mayoría mesófilos es realzada por temperaturas bajas del almacenaje. El congelar no es un proceso mortal eficaz; algunos organismos, como bacterias gram negativa, son dañados por congelamiento y pueden morir lentamente, pero otras son extremadamente resistentes. El congelamiento es utilizado como medio eficaz de preservar de microorganismos a temperaturas extremadamente bajas (e.g., -110°F/-79°C).

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Los microorganismos pueden ser controlados por uno de tres mecanismos: - prevención de la contaminación - prevención del crecimiento - autodestrucción de los organismos.

El diseño de los sistemas de la refrigeración y de la ventilación puede afectar todas estas áreas, por ello se debe de manejar sistemas para evitar o prevenir la contaminación por microorganismos.

7.6. Prevención de contaminación Para prevenir la entrada de microorganismos en áreas de la producción del alimento, los sistemas de ventilación deben proporcionar un aire adecuadamente limpio. Ya que las bacterias se transportan generalmente a través del aire en partículas de polvo, con filtros se suelen eliminar hasta 95% de los microorganismos. Estos filtros de partículas del aire de alta eficacia (Tipo HEPA) proporcionan aire estéril y se utilizan para mantener cuartos limpios. Los filtros húmedos son bastante efectivos en refrigeración, para el control de crecimiento de microorganismos, pero esto implica que se debe tener control de la des humidificación y aumentar el flujo de aire. Todos los sistemas de ventilación se deben también proteger contra humedad y condensación para prevenir crecimiento de microorganismos. La presión positiva en el ambiente de la producción previene la entrada de la contaminación aerotransportada de fuentes, a excepción de conductos de ventilación. Las tomas de aire para áreas de producción no deben hacerse frente a áreas que son propensas a la contaminación, tal como charcos en las azoteas o sitios de anidar para pájaros. Las bandejas de goteo de equipos de refrigeración (internas o externas) son una fuente significativa de la contaminación de L. monocytogenes. Las bandejas de goteo de condensación se deben sondear directamente para drenar para prevenir la contaminación de pisos y el transporte subsiguiente de organismos a través de una instalación de producción. Éstas bandejas deben ser fácilmente accesibles y permitir la limpieza programada, así previene el crecimiento de microorganismos. El aire de deshielo se debe evitar en áreas críticas. Las unidades evaporativas a base de glicol ofrecen ventajas, porque el glicol se ha encontrado que

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es bueno para atrapar y para matar a microorganismos. Siendo higroscópico, el glicol presiona el punto de condensación del aire, proporcionando un ambiente más seco. El tráfico que atraviesa instalaciones de producción se debe planear para reducir al mínimo el contacto entre los productos crudos y cocinados, según lo asignado por mandato en las regulaciones del USDA para las plantas que procesan productos de carne. El flujo en línea recta de un producto crudo a partir de un extremo de una facilidad al otro previene la contaminación cruzada. Las paredes que separan el producto crudo de cocinado (o sucios de limpio), con la presión positiva en el área de cocción, deben ser considerados, porque ésta proporciona la mejor protección. Proporcionar las instalaciones adecuadas de almacenaje para permitir el almacenaje separado de ingredientes crudos de productos procesados, especialmente en las instalaciones que manejan los productos de carne, que son una fuente significativa de salmonelas. La carne cruda no se debe almacenar con las carnes y/o vegetales o productos lácteos cocinados.

7.7. Prevención del crecimiento microbiano El control del agua o la humedad en refrigeración o congelamiento son los medios más eficaces y que con frecuencia son posiblemente pasados por alto para inhibir el crecimiento microbiano. Todos los sistemas, tubería, equipo y pisos de la ventilación se deben diseñar para drenar totalmente. El agua en el piso al caminar o transitar el montacargas apoyan el crecimiento microbiano rápido a través de las instalaciones refrigeradas. La condensación en techos y tuberías de enfriamiento también favorece el crecimiento microbiano y puede gotear sobre las superficies de contacto del producto si no se protegen adecuadamente. La prevención de la condensación es esencial prevenir la contaminación. El aislamiento de tuberías y/o los sistemas de deshumidificación pueden ser necesarios, particularmente en cuartos fríos. Aumentar la circulación de aire puede también ser útil para quitar la humedad residual. Mantener una humedad relativa de 70% previene el crecimiento de microorganismos más resistentes; usar menos de 60% HR previene todo crecimiento microbiano en superficies de la instalación.

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Los procedimientos de saneamiento utilizan mucha agua y dejan mucha humedad en las instalaciones. La deshumidificación adecuada se debe proporcionar para quitar la humedad durante y después del saneamiento. El control de humedad relativa no es siempre posible. Por ejemplo, para madurar carnes rojas las carcasas requieren humedades relativas de 90 - 95% para prevenir la sequedad excesiva. En estos casos, una temperatura de 29°F (-1.66°C), apenas sobre punto de congelación del producto, se debe utilizar para inhibir la deterioración microbiana. Las temperaturas debajo de 41°F (5°C) inhiben los organismos más comunes que causan enfermedad llevada por el alimento; sin embargo, 34°F (1.11°C) se requiere para inhibir L. monocytogenes. La circulación de aire, la humedad relativa y la temperatura se deben balancear finalmente para alcanzar vida útil máxima con la deterioración limitada de la calidad. El congelar es también un medio eficaz del control microbiano. La muerte limitada puede ocurrir al congelar, especialmente durante congelamiento lento de bacterias gram negativas. Sin embargo, el congelar no es una manera confiable de matar microorganismos. Porque casi ningún crecimiento microbiano ocurre en alimentos congelados, mientras un producto permanece bien debajo de su punto de congelación, no existen medidas de seguridad microbiana. Los alimentos congelados se deben almacenar debajo de 0°F (-18°C) por razones legales y de la calidad.

7.8. Destrucción de microorganismos Altas temperaturas son medios eficaces para inactivar microorganismos y se utiliza extensivamente en el blanqueo o escaldado, la pasterización y conservar. El calor húmedo es más eficaz que calor seco. Las altas temperaturas (170°F ó 77°C) se pueden también utilizar para el saneamiento cuando no se usan productos químicos. Aunque el saneamiento de agua caliente es eficaz contra formas vegetativas de bacterias, las esporas no se ven afectadas por este tratamiento físico. Además de calor, la alta presión, campos eléctricos, luz blanca de alta energía, irradiación, luz ultravioleta, peróxido de hidrógeno, ozono y los productos químicos de saneamiento son eficaces para destruir microorganismos.

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Muchos de los procedimientos para el control de microorganismos son manejados por el análisis de peligro y punto críticos de control (HACCP) para la seguridad del alimento. Adoptado en el sector alimenticio desde los años 60, HACCP es un sistema preventivo que construye características del control de seguridad de diseño y producción de alimentos. El sistema de HACCP se utiliza para el manejo de los peligros o riesgos físicos, químicos y biológicos. Cada establecimiento de fabricación de alimentos debe tener un equipo de HACCP para desarrollar y para adoptar su plan de HACCP. El equipo es multidisciplinario, con miembros experimentados en operaciones de planta, desarrollo de producto, microbiología del alimento, etc.

7.9. Limpieza y sanitización La limpieza y el saneamiento o sanitización son los elementos claves para el control de microorganismos. La limpieza controla el crecimiento microbiano quitando materiales residuales de alimento que los microorganismos necesitan para la proliferación. El saneamiento o sanitización elimina más bacterias que permanecen en las superficies, previniendo la contaminación subsiguiente de los alimento. La mayoría de contaminaciones microbianas son causadas por equipo sucio y por el propio diseño del equipo; por lo tanto, el equipo y las instalaciones se deben de diseñar junto con su programa de limpieza y sanitización para mantener bajo control la inocuidad. Los productos que se congelan antes de empaquetar son particularmente vulnerables a la contaminación. Muchos túneles de congelación en instalaciones de transformación de alimentos son difíciles o imposibles limpiar debido al acceso limitado y pobres drenajes. Aunque las temperaturas de congelación controlan bastante el crecimiento microbiano, la proliferación de microorganismos ocurre durante tiempo muerto, por ejemplo fines de semana o paros nocturnos. Los puntos siguientes se deben considerar durante diseño para reducir al mínimo problemas potenciales: - Proporcionar buen acceso para el equipo de limpieza. - Facilitar la limpieza interna y externa.

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Microbiología de los alimentos refrigerados y congelados

- Iluminar adecuadamente (540 lx) para permitir la inspección de todas las superficies. - Remover piezas para acceder a lugares inaccesibles que permitan la acumulación del producto. - Diseñar el equipo fácil de desmontar con pocas herramientas, especialmente para las áreas que son difíciles de limpiar. - Diseñar la dirección del aire (flujo) de los conductos para la fácil limpieza. - Proporcionar carretes (rodamientos) o puertas de acceso desprendibles. Utilizar materiales de construcción lisa y no porosa para prevenir la acumulación de producto; que además sean resistente a productos químicos (de cloro, iodo, amonio cuaternario, sanitizantes ácidos y sus derivados). - Dar atención especial a los materiales de aislamiento, muchos de los cuales son porosos. El aislamiento se debe proteger contra el agua para evitar la saturación y el resultante crecimiento microbiano. Un método eficaz es una cubierta del PVC bien-sellado o del acero inoxidable. Evitar usar la fibra de vidrio en plantas de la transformación de los alimentos. - Todo el equipo se debe drenar totalmente. - Consultar referencias y regulaciones sobre principios sanitarios de diseño. La innovación es necesaria para facilitar el secado después de la limpieza completa. Incluir superficies adecuadamente inclinadas y suficientes drenajes para manejar el agua es importante también. Los sistemas de deshumidificación y/o incremento de la circulación del aire en nuevos y existentes sistemas podrían reducir grandemente los problemas asociados al agua. Los SSOP /POES (Procedimientos Operativos Estandarizados de Sanitización) podrían no ser los apropiados para algunas instalaciones de producción de alimentos; tales como mezclas secas, chocolates u operaciones que muelen de harina. Los sistemas de refrigeración o ventilación para estas plantas se deben hacer para facilitar la limpieza en seco, para reducir la condensación, y para restringir el agua a un área muy confinada si es absolutamente necesario. Las instalaciones y equipos deben diseñar e instalar para reducir al mínimo crecimiento microbiano y para maximizar el saneamiento de las instalaciones. Tener el cuidado de los materiales a usar que puedan soportar la humedad y productos químicos. El sector alimenticio tiene muchos estándares para materiales de fabricación e instalación de equipos.

I. 8.

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Diseño de Instalaciones Refrigeradas

Para el diseño de instalaciones refrigeradas, (para temperatura media, baja o súper baja) se deben tomar en cuenta algunas consideraciones tecnológicas: - El éxito de la buena conservación y comercialización de alimentos refrigerados dependerá de la eficacia de las tecnologías en detener los procesos físicos (pérdida de agua) y desarrollo de microorganismos; y regular el desarrollo normal de la maduración en frutos o rigor mortis en carnes. - El éxito de la conservación de productos de origen animal como vegetal al estado de congelamiento dependerá también de la eficacia de las tecnologías seleccionadas en reducir los efectos del propio proceso y en detener procesos químicos y enzimáticos. - El éxito de comercializar productos alimenticios congelados o refrigerados va a depender de la calidad y carga microbiana del producto natural, de la eficacia del sistema de enfriamiento (velocidad de enfriamiento o congelación), de la temperatura de conservación y de la estabilidad de la cadena fría evitando fluctuaciones de temperatura. En cualquier caso, para la elección del tratamiento frigorífico deberá tenerse en consideración: - Las características del producto, - Disponibilidad tecnológica y - Objetivos comerciales pronosticados.

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8.1. Diseño del almacén frigorífico Las instalaciones refrigeradas son cualesquiera edificios o sección de un edificio que alcance condiciones de almacenaje controladas usando la refrigeración. Dos instalaciones básicas del almacenaje son: - Los refrigeradores que protegen materias en las temperaturas generalmente sobre 32°F ( 0°C) o temperatura media y - Los cuartos a baja temperatura (congeladores) que funcionan debajo de 32°F (0°C) para prevenir los desperdicios, para mantener o para ampliar vida del producto. Las condiciones dentro de un compartimiento refrigerado cerrado se deben mantener para preservar el producto almacenado. Esto se refiere particularmente a la vida estacional, útil y al almacenamiento de larga duración. Los artículos específicos para tal consideración incluyen: - Temperaturas uniformes - Distancia del flujo de aire y choque del aire de circulación en el producto almacenado - Efecto de la humedad relativa - Efecto del movimiento de aire en empleados - Ventilación controlada, si fuera necesaria - Temperatura a la que ingresa del producto - Duración prevista del almacenaje - Temperatura requerida de salida del producto - Tráfico dentro y fuera del almacén. Para referir normativas de almacenaje frío se citan las siguientes: La Administración de drogas y alimentos de USA (FDA) desarrolló en 1997 el código, que proporciona los requisitos modelo para salvaguardar salud pública y asegurarse de que el alimento no sea adulterado. El código es una guía para establecer los estándares por todas las fases de manejar los alimentos refrigerados. Trata la recepción, la manipulación, almacenar y el transporte de los alimentos refrigerados y las llamadas sanitarias como los requisitos de temperatura. Estos estándares se deben reconocer en el diseño y la operación de las instalaciones refrigeradas del almacenaje.

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Las regulaciones de la administración de salud e higiene ocupacional ( Occupational Safety and Health Administration OSHA), la agencia de protección del medio ambiente (EPA), el Ministerio de Agricultura de USA (USDA) y otros estándares se deben también incorporar en instalaciones y procedimientos del almacén.

8.2. Categorías de almacén refrigerado

Hay cinco categorías para la clasificación del almacenaje refrigerado para la preservación del valor nutritivo son: - Atmósfera controlada para la fruta a largo plazo y el almacenaje vegetal. - Refrigeradores en las temperaturas de 32°F (0°C) y arriba. - Congeladores de alta temperatura en 27 a 28°F. (-2 °C) - Cuartos de almacenaje a baja temperatura para los productos congelados generales, mantenidos generalmente en -5 a -20°F (-20 a -29°C). - Almacenajes a baja temperatura en -5 a -20°F (-20 a -29°C)., con un exceso de refrigeración para productos que se reciben congelan 0°F (-18°C).

8.3. Funcionalidad En el curso de su funcionamiento el almacén o instalación frigorífica o refrigerada debe de ser diseñado para ofrecer el volumen requerido y la temperatura (el frío) necesario para el almacenamiento o conservación. Es conveniente considerar establecer las cámaras inmediatas o con acceso a carretera, lineas ferroviarias o muelles, facilitando acceso directo a las instalaciones. En la actualidad los almacenes frigoríficos se construyen frecuentemente utilizando paneles aislantes prefabricados fijados sobre estructura de acero u hormigón (concreto). El aislamiento se puede colocar en el exterior o en el interior de la estructura; al hacerlo por el exterior envuelve la edificación sin discontinuidad, eliminando las dificultades que trae un techo aislado suspendido; también el aislamiento está protegido contra daños interiores por la estructura; el aislamiento exterior facilita reparaciones ya ampliaciones.

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8.4. Funciones del diseño

Se debe definir claramente las funciones atribuidas al diseño de la instalación refrigerada, estableciendo actividades diarias medias y máximas consideradas, como las consideraciones antes anotadas: - Cantidad a recibir de producto. - Temperatura del producto. - Máximo número de personas y carros operando en simultáneo. - Número de apertura de puertas previsto. - Máxima cantidad de productos que sale de la cámara o almacén. - Temperatura ambiente máxima considerada. Los elementos anteriores se tienen en cuenta en el cálculo de las necesidades máximas de frío. La diferencia entre la temperatura de la superficie de depósitos fríos y la temperatura de la cámara debe de ser pequeña, alrededor de 6° C.

8.5. Levantamiento del suelo por congelación

Este accidente se debe evitar disponiendo de un sistema de calefacción o un espacio ventilado bajo el piso de la cámara. El calentamiento puede hacerse por una red de cuadros eléctricos o una serie de tubos por la que circula solución de glicerina o aceite, el líquido se calienta frecuentemente alrededor de 5° C por el calor recuperado de la instalación frigorífica. Se hace necesario el control de la temperatura del piso.

8.6. Aislamiento Los costos del aislamiento en un almacén frigorífico normalmente representan una parte muy importante en la construcción, se debe considerara para lograr reducción de costos en este rubro. La eficacia del aislamiento o coeficiente K influye sobre el clima (°T y HR) del almacenamiento, ya que el calor seco penetra a través de las paredes. Los materiales del aislamiento, tales como: poli estireno, poli isocianurato, poliuretano y material fenólico, se han probado satisfactoriamente cuando están bien instalados con retardador apropiado de vapor y acabados con materiales que proporcionan la protección contra los incendios y una superficie sanitaria. La selección del material apropiado del aislamiento se debe basar sobre todo en la economía del aislamiento instalado, incluyendo el acabado, el saneamiento y protección contra incendios.

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8.7. Tipos de aislamiento

Los tipos de aislamiento usados en refrigeración y congelamientos son: - Aislamiento Rígido. - Aislamiento de paneles. - Espuma en el lugar del aislamiento. - Paneles de Aislamiento de Concreto Prefabricado.

8.8. Sistemas de refrigeración (Equipamiento) El sistema de refrigeración para una facilidad refrigerada se debe seleccionar en la primera fase del planeamiento de la instalación. Si la facilidad es un edificio de un solo propósito, a baja temperatura del almacenaje, la mayoría de los tipos de sistemas pueden ser utilizados. Sin embargo, si las materias que se almacenarán requieren diversas temperaturas y humedades, se debe seleccionar un sistema que puede resolver las demandas usando cuartos aislados en diversas condiciones. Usar el equipo construido unitario de paquete fabricado puede tener mérito para las estructuras más pequeñas y para una facilidad múltiples cuartos que requiera una variedad de condiciones de almacenaje. Un cuarto para el compresor central es un estándar para instalaciones más grandes, especialmente donde es importante la conservación de energía. En grandes almacenes frigoríficos, la instalación consiste en un sistema de compresión (compresor) de dos tiempos, con bomba de recirculación de líquido refrigerante a los evaporadores (o refrigeradores de aire). El amoníaco es el más corriente, pero en ocasiones se utilizan también hidrocarburos halogenados. Los condensadores están calculados para obtener una temperatura de condensación lo más baja posible; son enfriados por circulación de agua, sea del tipo evaporativo (evaporación forzada del agua) o enfriado por aire. La mayor parte de instalaciones modernas están automatizadas con controles digitalizados para un mejoramiento de la seguridad y permitir una regulación más fácil y menos costosa. No se debe dejar de incluir una iluminación acorde a las actividades que dentro de la cámara frigorífica se realizarán; tomar en cuenta el calor que la fuente de iluminación generará, por ello debe contar con la potencia determinada y adecuada. Como norma en un almacén frigorífico se debe de ofrecer una iluminación de 125 lux en el suelo y de 250 lux en las áreas de trabajo.

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8.9. Selección del refrigerante

La selección del refrigerante es una decisión muy importante en el diseño de instalaciones refrigeradas. Típicamente, el amoníaco (R700) se ha utilizado, particularmente en los sectores de los productos alimenticios y bebidas, pero aún el R-22 ha sido y se usa todavía. Algunas instalaciones a baja temperatura ahora también utilizan R-507A o R-404A, que son reemplazos como opción para R-502 y R-22 que van a dejar de utilizarse por razones ecológicas. - Factores a considerar cuando se seleccionan refrigerantes, estos incluyen: - Coste - Ediciones del código de seguridad, (e.g., requisitos del código con respecto al uso del refrigerante en ciertos tipos de espacios ocupados). - Requisitos refrigerantes de la carga del sistema [ e.g., las cargas sobre 10.000 libras de NH3 Amoníaco pueden requerir la gerencia de proceso gobierno-asignada por mandato de seguridad y el plan de la gerencia de riesgo. En El Salvador es de uso restringido]. - Por regulaciones de Estado y/ó códigos locales, pueden requerir operadores autorizados para usar amoníaco. - Por efectos del calentamiento global y agotamiento de capa de ozono (el amoníaco no tiene ningún efecto ni restricción de esas).

8.10. Inspección y mantenimiento

Las instalaciones de almacenamiento en frío se deben examinar regularmente para corregir problemas temprano, para poder realizar mantenimiento preventivo y así evitar daños serios. Los procedimientos de la inspección y de mantenimiento se realizan en dos áreas: sistema básico (piso, pared, y sistemas de techo y cielo); y aberturas (las puertas, los marcos, y el otro acceso a los cuartos de la conservación en cámara frigorífica).

8.10.1. Sistema básico - Plataformas del apilado en una suficiente distancia (18 pulgadas ó 45 cm) de las paredes o del techo para permitir la circulación de aire. - Examinar paredes y techo al azar cada mes para la acumulación de la hielo. - Si persiste la acumulación, localizar la rotura en el evaporador. - Para saber si hay techos aislados rotos, examine las áreas para los escapes o la condensación posibles del techo o paredes. Si se detecta la condensación o escapes, repare inmediatamente.

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8.10.2. Aberturas - Recordar al personal cerrar puertas rápidamente para reducir formación de hielo en cuartos. - Comprobar el recorrido de rodillos y de puerta periódicamente para asegurarse de que el sello en la puerta sea eficaz. - Si se detectan los escapes, ajuste la puerta para restaurar una condición de la humedad y hermeticidad. - Comprobar las puertas y los bordes de la puerta para detectar daño de monta cargas o de otros tráficos. - Reparar cualquier daño inmediatamente para prevenir la sobrecarga de la formación de hielo o del motor de la puerta debido a la fricción excesiva. - Lubricar puertas según programa de mantenimiento del fabricante de la puerta para asegurar la libre circulación. - Comprobar periódicamente los sellos alrededor de las aberturas, conductos, tubería y cableado, en las paredes y techo.

Conservación de alimentos por frío Refrigeración / Congelamiento. Eduardo Umaña Cerros, Ing.

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II.

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Aplicación a Productos Vegetales

1. Métodos para preenfriar frutas, vegetales y flores El pre enfriado es el retiro rápido del calor de campo de frutas y vegetales recientemente cosechados antes de enviar a almacenaje o a procesar. El pronto preenfriado, inhibe o retarda el crecimiento de los microorganismos que causan decaimiento, reduce actividad enzimática y respiratoria y reduce la pérdida de humedad. Así, el preenfriado apropiado reduce desperdicios, retarda pérdida de frescura y de calidad precosecha. (Becker y Fricke 2002). El preenfriado requiere mayor capacidad de refrigeración y medios de movimiento del aire de enfriamiento en cuartos de almacenaje, ya que sostienen productos a una temperatura constante. Así, el preenfriado es típicamente una operación separada del almacenaje refrigerado y requiere el equipo especialmente diseñado (Fricke y Becker 2003). El preenfriado se puede hacer por varios métodos, incluyendo enfriamiento húmedo (aspersión o inmersión), enfriamiento al vacío, enfriamiento por aire y por contacto con hielo. Estos métodos transfieren rápidamente el calor de la materia a un medio que se lo enfría como agua, aire o hielo. Los tiempos de enfriamiento pueden variar de varios minutos a 24 horas.

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Aplicación a Productos Vegetales

Requerimientos de los productos Durante manejo y el almacenaje poscosecha, las frutas y vegetales frescos pierden la humedad a través de sus pieles o cáscara a través de la transpiración. El deterioro de la materia, tal como sabor marchito o deteriorado, puede resultar si la pérdida de humedad es muy alta. Para reducir al mínimo pérdidas a través de la transpiración y para aumentar calidad en el mercado y la vida útil, las materias se deben almacenar en un ambiente de baja temperatura y de alta humedad. Las varias capas de la piel y las películas a prueba de humedad se pueden también utilizar durante el empaquetado para reducir perceptiblemente la transpiración y para ampliar vida de almacenaje. La actividad metabólica en frutas y vegetales frescos continúa por un período corto después de la cosecha. La energía requerida para sostener esta activida d viene de la respiración, que implica la oxidación de azúcares para producir bióxido de carbono, agua y calor. La vida de almacenaje es influenciada por su actividad respiratoria. Almacenando a baja temperatura, la respiración es reducida y se retrasa la senectud, vida de almacenaje se extiende. El control apropiado de las concentraciones del bióxido de carbono y de oxígeno en una cámara es también eficaz en la reducción de tasa de respiración. La fisiología del producto, referente a madurez de cosecha y a temperatura de cosecha, determina en gran parte los requisitos y métodos del preenfriado. Algunos productos son altamente perecederos y deben comenzar a enfriarse cuanto antes posible después de la cosecha; como ejemplos se incluyen: espárrago, habas, el bróculi, la coliflor, el maíz dulce o elotes, melones, calabaza o ayote, tomates madurados, los vegetales frondosos, alcachofas, coles de Bruselas, col, apio,

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Aplicación a Productos Vegetales

zanahorias, guisantes y rábanos. Productos menos perecederos, como: papas blancas, papas dulces, calabaza o ayote maduro y tomates verdes, pueden necesitar una temperatura más alta. El enfriamiento de estos productos no es tan importante; sin embargo, es necesario enfriarlos si la temperatura de cosecha y ambiental es alta. Las frutas comercialmente importantes que necesitan preenfriado inmediato incluyen: albaricoques, aguacates, todas las bayas exceptuando arándanos, cerezas agrias, melocotones y nectarinas, ciruelas y pasas; frutas tropicales y subtropicales tales como: guayabas, mangos, papayas y piñas. Las frutas tropicales y subtropicales de este grupo son susceptibles a lesiones por enfriamiento y necesitan ser enfriados según requisitos individuales de temperatura. Las cerezas dulces, uvas, peras y cítricos tienen una vida poscosecha más larga, solamente se enfrían con el fin mantener alta calidad. Los plátanos y bananos requieren tratamiento de maduración especial y por lo tanto no se preenfrían.

Métodos Los métodos principales de preenfriado son enfriamiento húmedo, aire forzado, refrigeración por evaporación de aire forzado, por hielo y enfriamiento al vacío. El preenfriado se puede hacer en el campo, en instalaciones de refrigeración centrales, o en edificio de empaque.

1.1. Enfriamiento húmedo (aspersión o inmersión) En este método de pre-enfriamiento los productos se rocían con agua enfriada, o se sumergen en un baño agitado de agua fría. Es eficaz y económico; sin embargo, puede producir efectos fisiológicos y patológicos sobre ciertas productos; por lo tanto, su uso es limitado. Además, el saneamiento apropiado del agua pre-enfriamiento es necesario para prevenir la infección bacteriana. Los productos preenfriados a menudo incluyen el espárrago, habas, zanahorias, maíz dulce, melones, apio, guisantes, rábanos, cerezas y melocotones. Los pepinos, pimientos, melones y las papas de cosecha temprana son preenfriados a veces. Las manzanas y los cítricos son raramente se preenfrían. El preenfriado para cítricos no es popular debido a su larga estación de comercialización, su buena capacidad para mantenerse post cosecha. El proceso de preenfriado con agua es rápido porque el agua fría fluye alrededor de los productos bajando rápidamente la temperatura de la superficie igual a la del agua (Ryall y Lipton 1979). Así, la resistencia al traspaso térmico en la superficie del producto es insignificante.

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1.2. Enfriamiento por aire forzado

Teóricamente, las tasas de enfriamiento por aire pueden ser comparables a las del enfriamiento húmedo bajo ciertas condiciones de exposición del producto y temperatura del aire. En el enfriamiento por aire, el valor óptimo del coeficiente superficial de transferencia térmica es considerablemente más pequeño que en enfriamiento húmedo.

1.2.1. Métodos Comerciales de enfriamiento por aire

El producto puede ser satisfactoriamente enfriado por los siguientes métodos: - aire circulado en los cuartos refrigerados adaptados para ese propósito, - en coches del carril usando el equipo de enfriamiento especial portátil que enfría la carga antes de que se transporte, - con aire frío forzado los productos a granel se pasan en bandas continuas a través de un túnel , - en transportadores continuos en túneles de viento, o - por el método de pasar aire forzado a través de los envases o contenedores por diferencial de presión. Cada uno de estos métodos se utiliza comercialmente y cada uno es conveniente para ciertas materias cuando está aplicada correctamente.

1.3. Preenfriamiento evaporativo por aire forzado Este método enfría los productos con el aire de un refrigerador evaporativo, pasando el aire a través de un cojín mojado antes del contacto con el producto o el empaque, en lugar de usar refrigeración mecánica. Un refrigerador evaporativo correctamente diseñado y funcionado produce aire algunos grados sobre la temperatura de bulbo húmedo exterior, en la humedad alta (90% HR) y es más económico en energía que la refrigeración mecánica. En lugares en donde la temperaturas del producto de 60 a 70° F (15 a 21° C ó más) puede ser alcanzado, éste método funciona para que los productos que se deban mantener a temperaturas moderadas, tales como tomates, o para los que se pongan a la venta inmediatamente después de cosecha.

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1.4. Enfriamiento por paquetes de hielo (PACKAGE ICING)

El hielo finamente machacado colocado en envases puede enfriar con eficacia productos que no son dañados por el contacto con hielo. La espinaca, col rizada, coles de Bruselas, bróculi, los rábanos, las zanahorias y las cebollas verdes se empaquetan comúnmente con hielo. Enfriar un producto a partir de 95 a 35°F (de 35 a 1 ó 2 °C) requiere hielo que se derrite hasta un 38% de la masa del producto. Hielo adicional debe derretirse para eliminar el calor que liberan los paquetes y quitar el calor del contenedor. Además para remover el calor de campo, el hielo debe de mantener el producto fresco durante transporte. Productos sobre hielo o hielo sobre productos, es utilizado suplementariamente al proceso de enfriamiento o refrigeración. El uso de cajas con cartón acanalado facilita el proceso de enfriamiento y conservación, por eso el método de uso directo del hielo disminuye en beneficio de sistemas de aire forzado y enfriamiento húmedo o por agua. Este tipo de envases de cartón encerado acanalado permite en cierta medida el enfriamiento de productos después de empacarlos. El hielo en escamas o picado puede ser manufacturado en el sitio y almacenarlo para luego usarlo; para cuando se necesita enfriamiento a base de hielo por estación corta no en grandes volúmenes, se puede comprar (algunas toneladas al día), puede ser más económico comprar hielo de bloque y machacarlo en sitio. Otra opción es alquilar el equipo para la producción de hielo en el sitio de uso.

1.5. Enfriamiento al vacío El enfriamiento al vacío de productos frescos por evaporación rápida del agua del producto, funciona mejor con vegetales que tienen un alta área superficial y un alto coeficiente de transpiración. En la refrigeración del vacío, el agua, como el refrigerante primario, se vaporiza en un compartimiento de destello bajo presión baja. La presión en el compartimiento se baja al punto de saturación que corresponde a la temperatura requerida más baja del agua. El enfriamiento al vacío es un proceso de lotes. El producto que se desea enfriar se carga en el compartimiento de destello, el sistema se pone en la operación y el producto es enfriado reduciendo la presión a la temperatura correspondiente de la saturación deseada. El sistema entonces se apaga, el producto enfriado se retira y el proceso se repite. Porque los productos están normalmente a temperatura ambiente antes de enfriarlos, el enfriamiento al vacío se puede pensar en como serie de operaciones intermitentes de un sistema de refrigeración de vacío en la cual el agua en el compartimiento de destello se permita al agua llegue a temperatura ambiente antes de cada arranque.

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Usos del Enfriamiento al vacío Porque el enfriamiento al vacío es generalmente más costoso, que otras cámaras de enfriamiento, su uso se restringe sobre todo a productos para los cuales el enfriamiento al vacío es mucho más rápido o más conveniente. La lechuga se adapta idealmente al enfriamiento al vacío. Las muchas hojas individuales proporcionan un área superficial grande y los tejidos finos liberan la humedad fácilmente. Es posible congelar lechuga en un compartimiento de vacío si las temperaturas de presión y del condensador no son cuidadosamente controladas. Sin embargo, incluso la lechuga no se enfría completamente uniforme. El tronco y base de las hojas, liberan humedad más lentamente que las hojas mismas. Temperaturas tan altas como 6° C se han registrado en tejido fino de la base cuando las temperaturas de la hoja estaban abajo a 0.5° C. Otros vegetales frondosos tales como espinaca, endibia, escarola, y perejil son también convenientes para el enfriamiento al vacío. Los vegetales que son menos convenientes pero adaptables por la adherencia de soldadura son espárrago, habas, bróculi, coles de Bruselas, col, coliflor, apio, guisantes verdes, maíz dulce, puerros y setas. De estos vegetales, solamente la coliflor, el apio, la col y las setas son comercialmente enfriados al vacío refrescado en California, USA. Las frutas generalmente no son convenientes, excepto algunas bayas. Los pepinos, melones, tomates, cebollas secas y las papas enfrían muy poco debido a su cociente bajo de superficie de masa y superficie relativamente impermeable.

1.6. R e f r i g e r a c i ó n o e n f r i a m i e n t o d e f l o r e s d e c o r t a d a s Debido a sus altos índices de la respiración y baja tolerancia al calor, el deterioro de flores cortadas es rápido a temperaturas de campo. Los furgones refrigerados no tienen la capacidad de eliminar suficiente calor de campo para evitar que un cierto deterioro ocurra (Farnham et el al. 1979). El enfriamiento con aire forzado es muy comúnmente utilizado en la industria de flores cortadas. Como con la mayoría de las frutas y vegetales, el índice de enfriamiento de flores cortadas varía substancialmente entre los varios tipos. Rij et el al. (1979) encontraron que la mitad del tiempo de enfriamiento para cajas de gypsophila embaladas (Velo de novia)

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Aplicación a Productos Vegetales

era cerca de 3 minutos comparados con los 20 minutos para los crisantemos en caja para una tasa de 80 a 260 cfm. Dentro de esta gama, el tiempo de enfriamiento era proporcionalmente recíproco a la circulación de aire pero varía menos con la circulación de aire que con el tipo de la flor.

II. 2.

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Selección del producto y mantenimiento de la calidad

Los peligros principales para conservar la calidad durante la comercialización de los alimentos vegetales (frutas, hortalizas, hojas, flores, etc.) incluyen: - Cambios metabólicos (composición, textura, color) asociados a la respiración, a la maduración y a la senectud (envejecimiento). - Pérdida de humedad con marchites resultante. - Contusión y otras lesiones mecánicas. - Enfermedades parásitas. - Desórdenes fisiológicos. - Lesión por congelamiento y por refrigeración. - Sabor y cambios alimenticios. - Crecimiento (brote, arraigando). - Lesión causada por Etileno. Las verduras frescas son tejidos vivos y tienen una necesidad del O2 para continuar la respiración. Durante la respiración, el alimento almacenado tal como azúcar se convierte en energía térmica y el producto pierde calidad y valor nutritivo. Los vegetales que respiran más rápido tienen a menudo mayores problemas de manejo porque son los más perecederos. Las variaciones son causadas por el tipo de pieza de la planta implicado. Por ejemplo, los cultivos de raíces tales como zanahorias y rábanos tienen tasas de respiración más bajas que las legumbres de fruta (pepino, pimentón) y los brotes (espárrago). La refrigeración es el mejor método de retardar la respiración y otros procesos de vida de los productos vegetales. Los vegetales se cubren generalmente con poblaciones naturales de microorganismos, que causarán deterioro bajo condiciones apropiadas.

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Selección del producto y mantenimiento de la calidad

El deterioro por decaimiento o marchitez es probablemente la fuente más grande de desperdicios durante la comercialización. Cuando lesiones mecánicas rompen la piel del producto, los microorganismos entran, si se expone al calor (especialmente caliente y húmedo), la infección aumenta generalmente. La refrigeración adecuada es el mejor método para controlar decaimiento por bajas temperaturas, con esta se controla el crecimiento de la mayoría de los microorganismos. Muchos cambios de colores asociados a la maduración y el envejecimiento se pueden retrasar con refrigeración. Por ejemplo, el bróculi puede que se ponga amarillo en un día sin refrigeración, pero se mantiene por lo menos 3 a 4 días verdes en una vitrina refrigerada. La refrigeración puede retardar el deterioro causado por reacciones químicas y biológicas. El espárrago recientemente cosechado perderá el 50% de su contenido de vitamina C en un día a 20°C, mientras que toma 4 días a 10°C o 12 días a 0°C para perder esta misma cantidad (Lipton 1968). La pérdida de humedad con la marchitez consiguiente y decaimiento son unas de las maneras de perder frescura. La transpiración es la pérdida de vapor de agua de tejidos vivos. Las pérdidas de humedad de 3 al 6% son bastantes para causar una pérdida marcada de calidad para muchas clases de vegetales. Algunas materias pueden perder el 10% o más en humedad y todavía ser comerciales, aunque un cierto ajuste puede ser necesario, por ejemplo para col almacenada.

2.1. Manejo post cosecha Después de cosecha, los vegetales son los más altamente perecederos y deben ser removidos del campo lo más rápido posible y ser refrigerados o deben ser calificados y empaquetados para la comercialización. Porque el envejecimiento y el deterioro continúan después de cosecha, la vida comercial depende grandemente de temperatura y de cuidado del manejo físico. Los efectos de manipulación inadecuada son acumulativos. Varias contusiones pequeñas en un tomate pueden producir un mal gusto. La contusión también estimula el índice de maduración de productos tales como tomates y de tal modo acorta su almacenaje potencial y vida útil. Daños mecánicos aumentan la pérdida de humedad; las papas peladas pueden perder 3 a 4 veces más masa que unas sin pelar.

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Selección del producto y mantenimiento de la calidad

Tener especial cuidado en apilar compartimientos a granel en almacenaje, para mantener la ventilación y la refrigeración apropiadas del producto. Los compartimientos no deben ser tan profundos que la masa excesiva dañe producto al fondo. El mantenimiento de la calidad se apoya más por: - Cosechar en la madurez o la calidad óptima. - Manipular cuidadosamente para evitar lesión mecánica. - Manipular rápidamente para reducir al mínimo la deterioración. - Abastecer de envases y empaques protectores. - Usar: producto químico, tratamiento por calor o tratamientos de atmósfera modificada. - Hacer cumplir buenos procedimientos del saneamiento en planta. - Preenfriar para quitar calor del campo. - Abastecer de alta humedad relativa para reducir al mínimo pérdida de humedad. - Abastecer de refrigeración apropiada a través de la comercialización.

2.2. Enfriamiento El enfriamiento rápido después de la cosecha, antes o después del empaquetado o antes de que se almacene o se transporte, reduce significativamente el deterioro de los vegetales más perecederos. Si el calor de campo se remueve más rápidamente, el producto se puede mantener en buenas condiciones comerciales por mucho más tiempo. El enfriamiento retarda el deterioro natural, incluyendo el envejecimiento y la maduración; retarda el crecimiento de organismos del decaimiento (y de tal modo el desarrollo de la putrefacción); y reduce la marchites, porque las pérdidas de agua ocurren mucho más lentamente en bajas temperaturas que en altas temperaturas. Después de enfriarse, el producto se debe refrigerar a continuación a las temperaturas recomendadas. Si se permite el calentamiento del producto, muchas de las ventajas del preenfriamiento se pueden perder. La opción de la selección del método de enfriamiento depende de factores tales como fuentes y los costes de la refrigeración, volumen del producto enviado y compatibilidad con el producto.

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Selección del producto y mantenimiento de la calidad

2.3. Transporte

Los vehículos de transporte requieren temperaturas bajas para el tránsito y deben enfriarse antes de que se carguen para prevenir que el producto cargado cerca de las paredes del contenedor pueda calentarse bajo condiciones de ambiente calientes o de refrigerarse demasiado bajo condiciones ambiente frías. En climas templados con humedad baja, el contendor se debe enfriarse a la temperatura de transporte. Si carga de un muelle abierto en un ambiente húmedo, el contenedor se debe enfriar al punto de condensación del aire exterior. Las temperaturas debajo del punto de condensación pueden producir condensación en las paredes, que pueden dañar los empaques de fibras de madera. En todos los casos, la refrigeración debe ser apagada cuando las puertas del contenedor están abiertas, para evitar que la humedad condense en las bobinas del evaporador. Generalmente, los vegetales que requieren una baja temperatura durante el envío deben ser enfriados o congelados antes de que se carguen en los vehículos del transporte. El enfriamiento de productos en coches o contendores firmemente cargados es lento y la porción de la carga expuesta a la descarga del aire frío puede ser congelada cuando el interior de la carga aún sigue estando caliente. Los contendores para transporte en carretera o marina no tienen una circulación de aire adecuada para quitar calor de campo del producto perecedero.

2.4. Almacenaje de algunos vegetales y frutas En las secciones siguientes, las temperaturas y las recomendaciones de la humedad relativa (demostradas en paréntesis) son el grado óptimo para el almacenaje máximo en las condiciones frescas. Para el almacenaje corto, temperaturas más altas pueden ser satisfactorias para algunas instalaciones. Los requisitos de la temperatura representan las temperaturas que las instalaciones deben ser mantenidas. Mucha de esta información se toma del manual agrícola 66 (USDA 2004) del USDA.

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Selección del producto y mantenimiento de la calidad

2.4.1. Espárragos (32 a36°F ó 0 a 2.2°C y 95 a 100% HR)

El espárrago deteriora muy rápidamente en las temperaturas sobre 36°F y especialmente en la temperatura ambiente. Pierde dulzor, suavidad y sabor; y el decaimiento se desarrolla más adelante. Si el período de almacenaje es 10 días o menos, se recomienda 32°F; por un largo periodo el espárrago se deteriora. El espárrago no se almacena ordinariamente excepto temporalmente, pero a 36°F con una alta humedad relativa, puede ser mantenido en condiciones buenas hasta por 3 semanas. Sin embargo, después de un transporte largo al mercado, con refrigeración inferior uniforme, no puede esperar a guardarlo más de 1 a 2 semanas. El espárrago se debe enfriar inmediatamente después del corte. Enfriamiento en agua es el método generalmente utilizado. Durante tránsito o almacenaje, a los extremos del espárrago se deben colocar algún material absorbente húmedo para prevenir la pérdida de humedad y para mantener la frescura de los retoños. Los manojos del espárrago se guardan a veces introduciéndolos en charolas con agua para su almacenaje.

2.4.2. El bróculi o brócoli (32°F/0°C y 95 a 100% HR) El brócoli italiano de brote es altamente perecedero y se almacena generalmente por solamente un breve período según lo necesitado para la comercialización ordenada. La buena condición, el color verde fresco y el contenido de la vitamina C se mantienen lo mejor posible en 32°F/0°C. Si está en buenas condiciones y se almacena con la circulación y el espaciamiento adecuados de aire entre los envases para evitar se caliente, el bróculi se puede guardar satisfactoriamente 10 a 14 días en 32°F/0°C. Un almacenaje más largo es indeseable porque las hojas se descoloran, los brotes puede decaer y ponerse marchitos, y los tejidos se ablandan, pierden turgencia. El índice de respiración del bróculi recientemente cosechado es arriba comparable al del espárrago, de las habas y del maíz dulce. Este alto índice de respiración debe ser considerado al almacenar el bróculi, especialmente si se sostiene sin hielo.

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2.4.3. Repollo (32°F y 98 a 100% HR)

Uso de atmósferas controladas para mantener la calidad es una ayuda complementaria a la refrigeración. Una atmósfera con el O2 de 2.5 a 5% y el CO2 de 2.5 a 5% puede ampliar la vida de almacenaje del repollo. Este no debe ser almacenado con frutas que emiten el etileno. Concentraciones de 10 a 100 PPM causa abscisión de la hoja y pérdida de color verde en un plazo de 5 semanas a 32°F. Antes de que se almacenen las cabezas de repollo, todas las hojas flojas se deben eliminar; las solamente 3 a 6 hojas apretadas de la envoltura se deben dejarse en la cabeza. Las hojas flojas interfieren con la ventilación entre las cabezas, que es esencial para el almacenaje acertado. Cuando son quitadas del almacenaje, las cabezas se deben ajustar otra vez para quitar hojas flojas y dañadas.

2.4.4. Zanahorias (32°F ó 0°C y 98 a 100% HR) Las zanahorias se almacenan lo mejor posible en 32°F/0°C con una humedad relativa muy alta. Así como las remolachas, también tienden a marchitarse rápido si la humedad es baja. Para el almacenaje largo, las zanahorias deben ser rematadas y liberar de cortes y de contusiones. Si están en buena condición cuando son almacenadas y enfriadas o refrigeradas después de cosecha, las zanahorias maduras pueden durar de 5 a 9 meses. Las zanahorias pierden humedad fácilmente y los resultados es que se marchitan. La humedad debe ser guardada adecuadamente, pero la condensación o el goteo en las zanahorias debe ser evitada, puesto que ésta causa decaimiento y pudrición. La mayoría de las zanahorias para el mercado fresco no están completamente maduras. Las zanahorias no maduras se pre-embalan en bolsas de polietileno en el punto del envío o en mercados terminales. Los mueven generalmente en los canales de comercialización después de la cosecha, pero pueden ser almacenadas por un período corto para evitar una superabundancia del mercado. Si las zanahorias se enfrían rápidamente y todos los rastros del crecimiento de la hoja se quitan, pueden mantenerse de 4 a 6 semanas en 32°F/0°C. Las zanahorias no maduras se almacenan a menudo en sacos limpios de 50 libras. Los sacos de zanahorias deben ser apilados de manera que por lo menos una superficie de cada saco esté en contacto con hielo superior siempre. El hielo superior proporciona algo de refrigeración necesaria y previene la deshidratación.

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Las zanahorias agrupadas o manojos pueden ser almacenadas 10 a 14 días en 32°F/0°C. Se recomienda la formación de hielo de contacto. La amargura en las zanahorias, que puede convertirse en almacenaje, es debido al metabolismo anormal causado por el etileno emitido por las manzanas, las peras, y algunas otras frutas y vegetales. Puede también ser causada por otras fuentes tales como motores de combustión interna. Lo amargo en las zanahorias puede ser prevenido almacenándolas lejos de los productos que emiten el etileno.

2.4.5. Coliflor (32°F/0°C y 95% HR)

La coliflor se puede almacenar por 3 a 4 semanas a 32°F/0°C y 95% HR. El almacenaje acertado depende de retardar el envejecimiento de la cabeza, previniendo el decaimiento, el manchando, prevención amarillamiento y caída de las hojas. Cuando es necesario mantener la coliflor temporalmente fuera de conservación en cámara frigorífica, se puede embalar en hielo machacado ayudará en mantenerlo fresco. El congelar causa decoloración marrón grisácea, ablandamiento de corteza y aguado. Los tejidos finos afectados son invadidos rápidamente por las bacterias suaves de la putrefacción. El enfriamiento al vacío es un método bastante eficiente de refrescar la coliflor pre-embalada. El uso de atmósferas controladas con la coliflor no ha sido muy efectivo. Las atmósferas que contienen el CO2 al 5% o más arriba son perjudiciales a la coliflor, aunque el daño puede no ser evidente hasta después de cocinar.

2.4.6. Maíz tierno o elote (32°F/0°C y 95 a 98% HR) El maíz dulce o elote es altamente perecedero y se almacena raramente a menos que para proteger temporalmente excesos de producto. El maíz, mientras llega al mercado, no debe esperar o guardar por más de 4 a 8 días en el almacenaje 32°F/0°C. El contenido del azúcar, que determina en gran parte calidad en maíz, disminuye rápidamente a temperaturas ordinarias, disminuye menos rápidamente si el maíz se guarda en alrededor 32°F/°C. La pérdida de azúcar es cerca de 4 veces más rápidas a 50°F /10°C, que cuando está a 32°F/0°C. Elotes deben ser enfriados puntualmente después de la cosecha. Generalmente, el maíz es enfriado húmedo por inmersión o aspersión , pero el enfriamiento al vacío es también satisfactorio. Donde no hay disponibles instalaciones de preenfriado, el maíz puede ser enfriado con hielo. El maíz dulce no debe ser manejado en bulto, debido a su tendencia a calentarse debido al hacinamiento.

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2.4.7. Pepinos (50 a 55 °F/10 a 13 °C y 95% HR)

Los pepinos se pueden mantener solamente por períodos cortos de 10 a 14 días en 50 a 55°F /10 a 13 °C con una humedad relativa del 95%. Los pepinos mantenidos a 45°F/ 7°C o menos por períodos más largos desarrollan picaduras superficiales o manchas obscuras con áreas acuosas. Estos defectos indican lesión por enfriamiento. Tales áreas pronto se infectan y muestran deterioro rápidamente cuando los pepinos se manejan a temperaturas más calientes. 2 días a 32°F/0°C o 4 días a 39°F/4°C son ambos inofensivos. Encerar pepinos es de un cierto valor en la reducción de pérdida del peso y en dar un aspecto más brillante. El envolver con la película de polietileno retráctil puede también prevenir la pérdida de turgencia. A las temperaturas de 50°F/10°C o mayores, los pepinos maduran algo rápidamente mientras que el color verde cambia al amarillo. Se acelera la maduración si se almacenan en el mismo cuarto con las cosechas que producen etileno , en solamente unas pocas horas.

2.4.8. Lechuga (32°F/0°C y 95 a 100% HR) La lechuga es altamente perecedera. Para reducir al mínimo el deterioro, requiere una temperatura cerca de su punto de congelación como sea posible sin realmente congelarlo. La lechuga se conservará más dos veces a 32°F/0°C que a 37°F/2.7 °C. Si está en buenas condiciones cuando se almacena, la lechuga se puede conservar por 2 a 3 semanas a 32°F con una alta humedad relativa. La mayoría de la lechuga se embala en cajas y se enfría al vacío entre 34 a 36°F tan pronto después de la cosecha. Debe entonces ser cargada inmediatamente en los coches refrigerados para el envío o ser colocada en los cuartos de la conservación en cámara frigorífica para sostener antes del envío. Cuando la lechuga se maneja en grandes volúmenes se envía en atmósferas modificadas para ayudar a conservar la calidad. Las atmósferas modificadas son un suplemento a la refrigeración apropiada para el transporte pero no son un substituto de la refrigeración. La lechuga no es tolerante al CO2 y es dañada por concentraciones de 2 al 3% o de más alto. La Romana se daña por CO2 al 10%, pero no por el 5% a 32°F. La lechuga de hoja y la Romana cortada toleran el CO2 al 10% y la lechuga cortada del tipo Iceberg tolera el CO2 al 15%. Exceso de las hojas de envoltura se ajustan generalmente antes de la venta o el uso, así que la lechuga esté ajustada a dos hojas de la envoltura antes de empaquetarla (más bien que de cinco o seis generalmente) para ahorrar el espacio y el peso. Las hojas adicionales de la envoltura no es necesario que mantengan calidad.

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2.4.9. Melones

Los melones persas deben guardarse entre 45 a 50°F /7 a 10 °C por hasta 2 semanas; la variedad Honeydew por 2 a 3 semanas y melones Casaba por 4 a 6 semanas. Estos melones se dañan definitivamente en 8 días a temperaturas tan bajas como 32°F/0°C. Los melones Honeydew se les dan generalmente tratamientos de 18 a 24 horas de etileno (5000 ppm) para obtener la maduración uniforme. La temperatura de la pulpa debe ser 70°F/21°C o arriba durante el tratamiento. Los Honeydew deben estar maduros cuando son cosechados; los melones no maduros no pueden madurar incluso si están tratados con etileno Los melones Cantaloupes cosechados en la etapa duro-maduro se pueden mantener cerca de 15 días en 36 a 39°F/0 a 2.2°C . Temperaturas más bajas pueden causar lesión por enfriamiento. Son más resistentes a lesión por enfriamiento. Los cantaloupes son preenfriados por enfriamiento húmedo por inmersión o aire forzado o por hielo antes del cargamento.

2.4.10. Sandías

Las sandías se almacenan en 50 a 60°F/10 a 15 °C y se pueden conservar por 2 a 3 semanas. Las sandías se deterioran menos en 32°F/0°C que a 40°F/4.4°C, pero tienden para marcarse con hoyos y tener un sabor desagradable después de una semana en 32°F/0°C. A bajas temperaturas, se muestran varios síntomas de lesión por enfriamiento (pérdida de sabor y del color rojo). Las sandías se deben consumir en el plazo de 2 a 3 semanas después de la cosecha, sobre todo debido a la pérdida gradual de turgencia (lo tronador).

2.4.11. Okra (45 a 50°F y 90 a 95% HR) La okra se deteriora rápidamente y se almacena normalmente solo brevemente antes de la comercialización o de procesar. Tiene una tasa de respiración muy alta en temperaturas calientes. La okra en buenas condiciones se puede guardar satisfactoriamente por 7 a 10 días en 45 a 50°F/7 a 10°C. Una humedad relativa de 90 a 95% es deseable para evitar que se marchite. En las temperaturas debajo de 45°F/7°C, la okra causa lesión por enfriamiento que se muestra por decoloración superficial, por picaduras y decaimiento. Mantener okra por 3 días a 32°F/0°C puede causar las picaduras. Okra fresca contusiona fácilmente; las áreas dañadas se ennegrecen en unas horas. Lesión de escaldado puede desarrollarse cuando la okra se mantiene en cestos por más de 24 horas sin la refrigeración.

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2.4.12. Cebollas (32°F/0°C Y 65 a70% HR)

Una humedad relativa comparativamente baja es esencial en el almacenaje acertado de cebollas secas. Sin embargo, las humedades de hasta el 85% y la circulación de aire forzado también han dado resultados satisfactorios. En humedades más altas, en las cuales la mayoría de vegetales subsisten lo mejor posible, las cebollas desarrollan crecimiento de la raíz y decaimiento; en una temperatura demasiado alta, el brote ocurre. El almacenaje en 32°F/0°C con humedad relativa de 65 a 70% se recomienda para mantenerlo inactivo. Las cebollas deben ser curadas adecuadamente en el campo, en vertientes abiertas, o por medios artificiales antes, o adentro del almacenaje. El método más común de curar es por ventilación forzada en almacenaje. Las cebollas se consideran curadas cuando los cuellos son apretados y se secan las capas externas hasta que crujen. Si no se curan, las cebollas es probable se deterioren en el almacenaje. Las cebollas se almacenan en bolsos de 50 libras, en cajones, en las cajas de plataforma que sostienen cerca de 1000 libras de cebollas, o en compartimientos a granel. Los bolsos de cebollas se almacenan con frecuencia en las plataformas. Las cebollas empaquetadas deben ser apiladas para permitir la circulación de aire apropiada.

2.4.13. Perejil (32°F/0°C y 95 100% HR)

El perejil se puede guardar de 1 a 2.5 meses en 32°F/0°C y por un período más corto en 36 a 39°F/2.2 a 3.8°C. La humedad alta es esencial para prevenir la desecación. Empacado con hielo es beneficioso.

2.4.14. Pimentón o chile dulce (45 a 55°F/7.2 a 12.7°C y 90 a 95% HR) Los pimientos dulces se pueden almacenar un máximo de 2 a 3 semanas en 45 a 55°F/7.2 a 12.7 °C. Se lesionan por enfriamiento si se almacenan a temperaturas debajo de 45°F/7.2°C. Los síntomas de esta lesión son picaduras superficiales y decoloración cerca del cáliz, que desarrolla algunas horas después del retiro del almacenaje. En temperaturas de 32 a 36°F/0 a 2.2 °C desarrollan generalmente picaduras en unos días. Cuando están almacenados a temperaturas sobre 55°F/12.7°C, la maduración (color rojo) y el decaimiento llegan rápidamente. El enfriamiento rápido de chiles dulces cosechadas es esencial en la reducción de pérdidas para la comercialización.

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Puede enfriarse por enfriamiento húmedo o enfriamiento de vacío o de aire forzado. El enfriamiento por aire forzado es el método preferido para chiles dulces o pimientos; éstos son generalmente encerados comercialmente. El refrescarse de aire forzado es el método preferido. Las pimientas se enceran a menudo comercialmente lo que reduce pérdidas por frotamiento o fricción y por humedad.

2.4.15. Pimentones y chiles picantes secos

Los chiles, después de secarse a un contenido de agua de entre 10 al 15%, se almacenan en condiciones no refrigeradas por 6 a 9 meses. El contenido de agua generalmente bajo ayuda bastante a prevenir el crecimiento fungoso. Una humedad relativa de 60 al 70% es deseable. Bolsas de Polietileno se recomiendan para prevenir cambios en contenido de humedad. Los fabricantes de productos de chiles pimienta del chile guardan sus materias primas para su conservación en cámara frigorífica en 32 a 50°F/0 a 10°C, pero prefieren molerlos antes y almacenarlos en esa forma manufacturada en envases herméticos.

2.4.16. Papas (90 a 95% HR) El ambiente apropiado para el almacenaje de las papas originará cura más rápida de contusiones y de cortes, reducirá la penetración de la putrefacción a un mínimo, permitirá menos pérdida de peso y otras pérdidas por almacenaje ocurran y reducirá a un mínimo los cambios de calidad que pudieran ocurrir durante almacenaje. Las papas de cosecha temprana (variedades precoces) se almacenan generalmente solo durante períodos de producción pico. Son más perecederas y no se guardan como las de cosechas tardías ( producciones que toman mas tiempo para cosecharse). El almacenaje refrigerado a 40°F/4.4 °C, después de un período que cura de 4 o 5 días en 70°F/21 °C, se recomienda puedan ser almacenadas cerca 2 meses a 50°F/10°C sin curar. Si las papas va a ser utilizadas para chips o freír como francesas, el almacenaje a 70°F/21°C es recomendado. Mantener estas papas en conservación en cámara frigorífica (incluso en las temperaturas moderadas de 50 a 55°F) por solamente algunos días causa acumulación excesiva de azúcares reductores que dan lugar a la producción de chips muy oscuras

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La mayor parte de cosechas de papas de largo período se manejan en condiciones no refrigeradas en granjas, pero algunas papas se mantienen en almacenajes refrigerados. En almacenes refrigerados, las papas se pueden almacenar en sacos, cajas de plataforma, o bultos. Las papas de largo periodo para su cosecha se deben curar inmediatamente después que se cosechan a una temperatura de 50 a 61°F/10 a 16°C y alta humedad relativa por 10 a 14 días. Si se curan correctamente, se pueden mantener en condiciones inactivas sanas en 38 a 40°F/3.3 a 4.4 °C con 95% HR durante 5 a 8 meses. Una temperatura más baja no es deseable, a menos que se usara como semilla para plantar. Para este propósito, 37°F/2.77°C es mejor. En 37°F o abajo, las papas irlandesas tienden a ser dulces. Para el uso ordinario en la mesa, las papas almacenadas en 39°F/3.88°C son satisfactorias, pero serán probablemente insatisfactorias para chips o francesas a menos que estén des azucaradas o condicionadas en 64 a 70°F/17.7 a 21.1°C por 1 a 3 semanas antes del uso. Sin embargo, el condicionamiento puede ser costoso y los buenos resultados son a menudo inciertos. Las papas seguirán siendo inactivas en 50°F/10°C por 2 a 4 meses; puesto que los tubérculos a esta temperatura son más para el uso en mesa y procesar que a 40°F, papas de largo período de cosecha previstas para el uso en 4 meses se deben almacenar en 50°F y ésos para usos más tardados en 40°F. Todas las papas se deben almacenar en la oscuridad para evitar que se pongan verdes.

2.4.17. Loroco, flor [Fernaldia pandurata] Es una especie botánica de planta cuya flor es comestible y aromática, nativa de El Salvador; la flor de loroco es uno de los principales condimentos en la cocina salvadoreña, siendo utilizado para condimentar quesos, sopas, pizzas, preparar salsas para carne, y además es un ingrediente de las tradicionales pupusas. Es una enredadera delgada (tipo liana), débil y pubescente, tiene una base leñosa que persiste. Las hojas son oblongas, elípticas, opuestas, bastantes acuminadas, con bordes externos un poco ondulados, con dimensiones de 4 a 22 cm de largo y de 1,5 a 12 cm de ancho. La inflorescencia se da en racimos y cada uno de ellos posee de 10 a 32 flores, dando un promedio de 25 por racimo. periodo que tarda en

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El fruto es un folículo cilíndrico, alargado, recto o curvado hacia adentro pudiendo alcanzar hasta 34 centímetros de longitud y entre 5 y 6mm de diámetro. Dentro de cada folículo pueden hallarse desde 25 hasta 190 semillas, dependiendo de su longitud, encontrándose diferentes tipos de tamaño; cuando tierno es de color verde y luego maduro es café oscuro. Las semillas tienen un diámetro entre 2 y 3 mm; posee gran cantidad de vilanos (pelos algodonoso) en el extremo, que facilitan su dispersión por el viento. El periodo que tarda en germinar es de 10 a 15 días, aunque en zonas con temperaturas mayores de 30 ºC, puede germinar de 5 a 8 días. La mejor época de siembra para la producción de loroco es al inicio de la estación lluviosa; cuando exista riego se puede sembrar en cualquier época del año. El loroco se caracteriza por ser una planta tolerante a períodos relativamente largos de estrés hídrico, lo cual se ha confundido con un manejo inapropiado de las necesidades hídricas del cultivo. Una buena planificación del riego deberá aprovechar la humedad en el suelo a un valor no mayor del 35 % del agua útil del suelo, es decir manejar el cultivo con agotamientos permisibles del 30 al 35 %; tratando de realizar riegos ligeros y más frecuentes especialmente durante la formación de flores. El loroco es una flor altamente perecedera que se cosecha cuando ha alcanzado su máximo desarrollo, este se caracteriza porque el botón floral toma coloración verde claro o tiene una flor próxima abrirse. El loroco se prefiere fresco en el mercado local y externo, porque en este estado conserva sus características organolépticas, los métodos de conservación más utilizados son la refrigeración y el congelamiento. Mediante refrigeración de uso doméstico (10°C/50°F), es posible conservar el loroco por un período de 8 días, en bolsas plásticas y dosificado en libras, se coloca en estibas hasta de 3 bolsas para evitar daño provocado por el peso. Recién en la década anterior ha tomado mucho auge como alimento étnico con alta vocación para exportación, preferiblemente al mercado norteamericano, lugar preferido por salvadoreños para emigrar, quienes luego se convierten en clientes que demandan dicho producto.

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Por la naturaleza de esta flor, se debe conservar el color, sabor y aroma, condiciones que al manejarlas en cadena fría son favorecidos dichos atributos y mejor conservado, no así al utilizar otros mecanismos diferentes al frio para la conservación. Para ello se ha logrado desarrollar manejos aceptables al hacerlo conservando las flores en atmosferas modificadas ya sea en refrigeración o en congelamiento.

Para reducir la oxidación natural que se produce en la flor al manejo bajo refrigeración o congelación, se debe posteriormente a la selección, lavado y sanitización, utilizar antioxidantes que ayuden a protegerlo, y combinar esta acción con reducción de temperatura, +1° a +10°C/ 34° a 50°F, a mayor 90%HR, previo a la utilización de atmosfera modificada (AM) o empaque de atmosfera modificada (MAP). Se debe vigilar de que la flor se enfríe muy bien previo al empaque de barreras selectivas (preferiblemente) en MAP, con el fin de reducir la tasa de respiración de la flor antes de entrar en contacto con el gas (N2 y CO2). Las proporciones de la mezcla de gas van acorde al empaque y conjugan con la temperatura a que se manejara el producto, ya sea de refrigeración +1° a +10°C/ 34° a 50°F o de congelación -18°C/0°F . El uso de estas tecnologías ahora muy accesibles, prolongan la vida de la flor y sus atributos de calidad mas deseables hasta por un año en condiciones de congelamiento.

2.4.18. Chipilín, hoja [Crotalaria longirostrata] Es una planta originaria de Centroamérica perteneciente a la familia de las fabáceas. La planta es alta en hierro, calcio y beta caroteno. El chipilín también se conoce en el sur de México y ha llegado hasta la isla de Maui en Hawái, en donde está considerada como una especie invasora. Con el chipilín se cocinan diferentes platillos según la región. En El Salvador es muy popular la sopa de chipilín, en tamales o arroces . En el estado mexicano son preparados con esta planta los tamalitos de chipilín: tamales de masa de maíz revuelta con la hoja de chipilín, que generalmente se mezcla con carne deshebrada de cerdo o pollo y que se envuelven en hojas de plátano, platillo igualmente arraigado en la costumbres salvadoreñas. Algunas plantas de la familia de las crotalarias son tóxicas. Ha habido casos de personas que se han envenenado al ingerir otra planta en confusión por el parecido al chipilín. En Australia está prohibida la importación de chipilín.

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El cultivo de esta planta ha crecido y se ha tecnificado acorde a las tendencias y exigencias de mercados locales como otros destinos fuera del territorio nacional que se han convertido en receptores de estas preciadas hojas verdes nutritivas y sabrosas. Mercados locales y externos exigen productos de calidad y esta hoja se conserva muy bien como cualquier otra hortaliza de hoja en cadena fría +1° a +10°C/ 34° a 50°F, 95 a 100% HR , empacándose adecuadamente para evitar re secamiento por acción del aire y la humedad relativa que se tenga en los ambientes refrigerados.

Para llegar a mercados más remotos o lejanos como el nostálgico norteamericano, se debe utilizar la combinación del frio (congelamiento) para conservar el color , sabor y nutrientes de esta hoja; posterior al manejo sanitario del follaje (BPM), para empacarlo en MAP se debe enfriar el tiempo necesario para reducir considerablemente la tasa de respiración de las hojas +1° a +10°C/ 34° a 50°F . El manejo en refrigeración con este procedimiento puede garantizar el alarga la vida hasta dos o tres veces el tiempo regular, conservando la calidad necesaria; al combinar este mismo procedimiento con el congelado -10° a -18°C/14° a 0°F , luego conservar y transportar a -18°C/0°F hasta llegar al consumidor, prolonga la vida útil con atributos de calidad hasta por un año.

2.4.19. Izote, flor [Yucca elephantipes] La yuca pie de elefante o yuca de interior (Yucca elephantipes, sin. Yucca guatemalensis) es una planta arborescente de la familia de las agaváceas, nativa de Méjico y Centroamérica. Se cultiva como planta de interior, y los pétalos y brotes tiernos se consumen como verdura. Su flor, el izote, es la flor nacional de El Salvador. Y. elephantipes carece de espinas, por lo que es más frecuente como planta ornamental que otras especies. Alcanza los 10 m de altura, con tallos simples o ramificados, engrosados en la base. Las hojas son alargadas, de 50 a 100 por 5 a 7 cm de longitud y los bordes ligeramente dentados. Las inflorescencias son panículas frondosas con flores acampanadas, de color blanco o crema, comestible. En Estados Unidos el 30% de la población salvadoreña residente la consume, esta flor es de una peculiar sabor amargo.

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Aunque la flor de izote se ha procesado como conserva con muy buena aceptabilidad, pues se reduce su sabor amargo característico, esto no deja de ser más atractivo el manejo de esta en cadena fría, ya sea refrigerada o congelada, pues de ambas formas se conserva mejor sus peculiares características de calidad. Es recomendable utilizar, posterior al manejo sanitario de la flores, un antioxidante que ayude a controlar el empardecimiento u oscurecimiento de las flores; igualmente para el manejo en cadena fría si se empacara al vacío (sin aire) o en atmósferas modificadas (MAP) se deben enfriarlas para disminuir tasa de respiración usando para ello temperaturas +1° a +10°C/ 34° a 50°F, 90-100%HR y así reducir la formación de hielo por vaporización adentro del empaque o agua que afectaría sensiblemente la calidad cuando se maneje en refrigeración. El uso de esta tecnología aplicada alarga vida de la flor, facilitando su transporte y comercialización en mercados lejanos, cuando se hace utilizando temperaturas de congelamiento -10° a -18°C/14° a 0°F y conservando el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al consumidor.

2.4.20. Pito, flor [Erythrina berteroana] Es una especie perteneciente a la familia Fabaceae, originaria de Suramérica; es un árbol que alcanza hasta 10 m de alto. Tiene folíolos deltoides a rómbico-ovados, de 8-15 cm de largo y de ancho, el terminal tanto o más ancho que largo, ápice obtuso a agudo, base truncada a ampliamente redondeada, glabros, envés glauco. Las inflorescencias son erectas y laxas, de 25-40 cm de largo; cáliz tubular, (15-) 17-20 mm de largo y 5-7 mm de ancho, ápice oblicuo dispuesto detrás del estandarte, glabro o casi así, verde o rojo pálido; estandarte linear, con duplicado, 65-85 mm de largo y 8-10 mm de ancho (desdoblado), rojo claro, alas y quilla ca 10 mm de largo. Legumbres hasta 20 cm de largo, profundamente contraídas entre las semillas, verdes cuando frescas, negruzcas y subleñosas al secarse; semillas 12 mm de largo y 6 mm de ancho, rojas con una línea negra de 1 mm cerca del hilo. Es común en los bosques secos, en alturas de; 0-1200 m; desde Méjico a Perú y las Antillas. En la zona pacifica esta especie es relativamente constante en los caracteres diagnósticos de la hoja, la inflorescencia y el cáliz, pero en la zona nor central, sobre 1000 m.

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Selección del producto y mantenimiento de la calidad

Conocida como flor de pito, es comestible no solo en El Salvador, donde se la considera otro alimento étnico, lo que hace obligado un manejo no solo para condiciones que exigen mercados locales, incluyendo supermercados, sino clientes de muy lejos cuando este producto se exporta regularmente congelado hacia Norteamérica. Al igual que otras hortalizas de follaje esta inflorescencia se conserva muy bien en refrigeración +1° a +10°C/ 34° a 50°F, mayor 90%HR , ya sea en MAP o sin ella. Siempre se hace recomendable un manejo sanitario y proteger la flor de la oxidación previo al enfriamiento y empaque. Cuando se busca alargar mas la vida de la flor conservando los atributos de calidad más apreciables, se combina el empaque de atmosfera modificada combinado con congelamiento -10° a -18°C/14° a 0°F y conservando el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al consumidor.

2.4.21. Yuca [Manihot esculenta] La mandioca, yuca, guacamota, casava o casabe (Manihot esculenta, sin. M. utilissima) es un arbusto perenne euforbiácea, autóctona y extensamente cultivada en Sudamérica y el Pacífico por su raíz almidonosa de alto valor alimentario. La yuca es endémica de la región subtropical y tropical de Argentina y Paraguay, y de la región tropical de Bolivia, Brasil, Colombia, Ecuador, Panamá, Perú yVenezuela, aunque se estima que las variedades hoy conocidas son efecto de la selección artificial. La mandioca es un arbusto perenne, que alcanza los dos metros de altura. Está adaptada a condiciones de la zona intertropical, por lo que no resiste las heladas. Requiere altos niveles de humedad -aunque no anegamiento- y de sol para crecer. Se reproduce mejor de esquejes que por semilla en las variedades actualmente cultivadas. El crecimiento es lento en los primeros meses, por lo que el control de hierbas es esencial para un correcto desarrollo. En su uso normal, la planta entera se desarraiga al año de edad para extraer las raíces comestibles; si alcanza mayor edad, la raíz se endurece hasta la incomestibilidad. De las plantas desarraigadas se extraen los recortes para la replantación.

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II.

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Selección del producto y mantenimiento de la calidad

La raíz de la yuca es cilíndrica y oblonga, y alcanza el metro de largo y los 10 cm de diámetro. La cáscara es dura y leñosa, e incomestible. La pulpa es firme e incluso dura antes de la cocción, surcada por fibras longitudinales más rígidas; muy rica en hidratos de carbono y azúcares, se oxida rápidamente una vez desprovista de la corteza. Según la variedad, puede ser blanca o amarillenta La evidencia más antigua del cultivo de yuca proviene de los datos arqueológicos de que se cultivó en Perú 4.000 años y fue uno de los primeros cultivos domesticados en América. Las siguientes referencias al cultivo de yuca provienen de la Cultura Maya, hace 1400 años en Joya de Cerén (El Salvador)y en efecto, recientes investigaciones tienden a demostrar que el complemento alimentario de los mayas, el que les permitió sostener poblaciones muy numerosas, sobre todo durante el período clásico, y muy particularmente en la región sur de Mesoamérica en donde se concentraron importantes multitudes, fue la Mandioca, también llamada Yuca, un tubérculo con alto contenido calorífico del que se prepara una harina muy nutritiva, que hasta la fecha es parte integrante de la dieta de las diversas poblaciones que viven en la región maya y también en la cuenca del Mar Caribe. Siendo este alimento una parte hereditaria culturalmente, no está fuera de incluirlo no solo como alimento étnico salvadoreño sino como otro latinoamericano. Localmente y fuera del manejo tradicional de mercados, se enlista como un producto más en los anaqueles refrigerados de supermercados +7° a +12°C/44° a 54°F, 90-100%HR , en donde se la encuentra lavada y sin empacar, y con más presencia ahora encerada, lo cual ayuda a conservarse mejor siempre que esta se maneje en refrigeración. Dado a su facilidad para oxidarse al procesarse sin cáscara, debe dársele una protección antioxidante mediante el uso de ácidos orgánicos, práctica que al combinarla con refrigeración o congelamiento alargan la vida útil del producto. Para el manejo en refrigeración de esta yuca sin cascara puede hacerse al vacío en empaques laminados o en MAP, pero se debe estimar que incurrir en esas inversiones pueden traer mejores beneficios cuando se lleva a otros mercados donde se pueda obtener mejores precios aunque el nivel competitivo es mucho mayor, pues se abastecen de grandes productores. El manejo comercial de yuca sin cascara congelada sin MAP es muy común, siempre que se haga un manejo adecuado y se controle la oxidación y se congele -18° a -25°C/0° a -13°F antes de empacar y conservar el producto a -18°C/0°F hasta que este llegue al consumidor.

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II.

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Selección del producto y mantenimiento de la calidad

II. 3.

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Frutas

3.1. Cítricos: Madurez y calidad El grado de madurez de los cítricos a la hora de la cosecha es el factor más importante que determina cualidad alimenticia de los mismos. Las naranjas y el pomelo no mejoran en sabor agradable después de la cosecha. No contienen prácticamente ningún almidón y no experimentan cambios marcados de la composición después de que son cosechados (al igual que las manzanas, las peras y los plátanos) y su dulzor viene de las azúcares naturales que contienen cuando son colectados. La madurez de los cítricos aumenta lentamente y se correlaciona de cerca con aumentos en diámetro y masa. Los cítricos deben ser de alta calidad cuando son cosechados para asegurar calidad durante almacenaje y la vida útil. Calidad que se asocia a menudo al aspecto, a la firmeza, al grueso, a la textura, a la libertad de defectos y al color de la corteza de la fruta. Sin embargo, la determinación de la calidad se debe basar en textura de la carne, jugosidad, los sólidos solubles (principalmente azúcares), el ácido total, componentes aromáticos y el contenido de vitaminas y minerales. La edad es también importante. La fruta verde es generalmente gruesa y muy ácida o agria y tiene una textura interna gruesa. Unas frutas maduradas en el árbol demasiado tiempo pueden llegar a estar insípidas, desarrollar malos sabores y tienen corto tiempo para manejo, almacenaje y vida útil.

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II.

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frutas

3.1.1. Cítricos: Enfriamiento -refrigeración

Después de que se embale la fruta, se refrigera. La eficacia del equipo de refrigeración depende: - El aire de enfriamiento depende de la carga por contenedor o vagón (por lo menos 3000 cfm o pies cúbicos por minuto) - Humedad relativa del aire de la fuente (95% o más) - Temperatura del aire que entra a la fuente (no más que 2°F/1°C debajo de la temperatura de refrigeración seleccionada). La fruta se puede también en contenedor o camión refrigerado después de que se haya cargado. En California, aire se utiliza para enfriar naranjas pero no los limones o el pomelo o grapefruit. En Florida, en especial naranjas Temple, mandarinas, y tangelos pueden ser refrigeradas.

3.1.2. Cítricos: Transporte

La fruta embalada se debe guardar en modificaciones apropiadas de bloque consolidado espaciado para asegurar la buena circulación de aire, la temperatura uniforme y la carga estable. No se requiere ninguna plataforma. Tal acomodamiento proporciona los canales continuos del aire a través del interior de la carga y mejora la probabilidad de la llegada sana. En la Florida, el actual tratamiento de cuarentena para la mosca de la fruta del Caribe, Anastrepha suspensa, es mantener una carga de fruta de exportación cítrica a temperaturas especificadas por hasta 24 días (Ismail et el al. 1986).

3.1.3. Cítricos: Almacenaje El funcionamiento de cualquier facilidad de almacenaje de fruta cítrica depende de tres condiciones: o Disposición de suficiente capacidad para cargas máximas; o Un evaporador y una suficiente área superficial de refrigeración secundaria para permitir la operación en las altas presiones, que previene humedad baja y baja gastos de explotación; y o Distribución eficiente del aire, que asegura altas velocidades suficientes para producir un rápido enfriamiento y a flujos volumétricos bastante grandes que permitan la operación durante almacenaje con solamente una pequeña subida pequeña de temperatura entre la entrega y el aire de retorno.

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frutas

3.1.4. Naranjas

Las naranjas de Valencia pueden ser almacenadas con éxito por 8 a 12 semanas en 32 a 34°F/0 a 1 °C con una humedad relativa de 85 a 90%. Una gama de temperaturas de 40 a 44°F/4.4 a 6.6°C por 4 a 6 semanas se recomienda para las naranjas de California. Naranjas Valencia cosechadas en Arizona en marzo se almacena bien a 48°F/9°C, pero la fruta cosechada en junio es mejor en 38°F/3.3°C. Las naranjas pierden la humedad rápidamente, así que la humedad alta se debe mantener en cuartos de almacenaje. Para el almacenaje más de largo por períodos generalmente de transporte y distribución, se recomienda una humedad relativa de 85 a 90%. El mantener temperaturas relativamente bajas por tiempo prolongado puede causar el desarrollo de desórdenes fisiológicos de la corteza (principalmente envejeciendo, marcando de hoyos e interrupción acuosa) encontrados no ordinariamente en la temperatura ambiente. Esta posibilidad complica a menudo almacenaje de naranjas. El almacenaje largo acertado de naranjas requiere la cosecha a la madurez apropiada, manejo cuidadoso, buenos métodos del empaque, tratamientos con fungicidas y el almacenaje inmediato después de la cosecha. El índice de respiración de cítricos es generalmente mucho más bajo que el de la mayoría de la fruta hueso y vegetales verdes y algo más bajo de manzanas. Las naranjas variedad Navel tienen tasa de respiración más alta, seguida por naranjas Valencia, el pomelo y los limones. El calor de respiración es una parte relativamente pequeña de la carga de calor.

3.1.5. Limones La mayoría de la cosecha de limón se colecta durante el período de menos consumo y se almacena hasta que la demanda del consumidor justifica el envío. Los limones se almacenan generalmente cerca de las áreas de producción que de áreas de consumo. Todos los limones, excepto un porcentaje relativamente pequeño están maduros cuando son cosechados, deben ser condicionados o curados y eliminar color verde antes de enviarlos. Cuando los limones se almacenan antes del envío, los procesos que curan y eliminación del verde ocurren durante almacenaje.

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Estos limones se almacenan generalmente en 52 a 55°F/11 a 13°C y el 86 a 88% HR. Las condiciones locales pueden sugerir modificaciones leves de estos valores. Los limones cosechados color verde pero se piensa que para la comercialización inmediata eliminar el color verde y se curan por 6 a 10 días en 72 a 78°F/22 a 25 °C y el 88 a 90% HR. Limones Lisboa de piel o cáscara delgada se elimina el verde en 6 días, mientras que el de piel gruesa Lisboa requiere 10 días. Los cuartos de almacenaje de limón deben haber un control exacto de temperatura y humedad relativa; el aire debe ser limpio y circular uniformemente a todas las partes del cuarto. La ventilación debe ser suficiente para quitar productos metabólicos dañinos. El equipo del aire acondicionado o refrigeración es necesario proporcionarlo para condiciones de almacenaje satisfactorias, porque las condiciones atmosféricas naturales no son convenientes. Una temperatura uniforme de almacenaje entre 50 y 55°F/10 a 13°C es importante. Temperaturas fluctuantes o inferiores hacen desarrollar en la corteza un color bronceado en los limones que es indeseable y afecta la calidad. Las temperaturas 50°F/10°C e inferiores pueden manchar u obscurecer las membranas que dividen los segmentos de la pulpa y pueden afectar sabor. Las temperaturas sobre 55°F/13°C acortan vida de almacenaje y promueven el crecimiento de microorganismos que producen. el decaimiento. Una humedad relativa de 86 a 88% generalmente se considera satisfactoria para el almacenaje del limón, aunque una humedad levemente más baja puede ser deseable en algunas locaciones. Humedades más altas previenen curar apropiadamente la fruta, favorecen el crecimiento de moho en las paredes de los contenedores y aceleran decaimiento; humedades mucho más bajas causan la contracción excesiva o secamiento. Apilar fruta en cuartos de almacenaje es importante asegurar la circulación de aire uniforme y el control de la temperatura. Los apilados deben estar por lo menos 2 pulgadas ó 5 centímetros separado y las filas deben ser 4 pulgadas/10 cm de separado; los pasillos por lo menos 12 pies/ de ancho se deben proporcionar a intervalos.

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3.2. Bananos-Plátanos

Los plátanos o bananos no maduran satisfactoriamente en la planta; incluso si lo hicieron, el deterioro de la fruta madura es demasiado rápido para permitir el enviarla de áreas de crecimiento tropicales a los mercados distantes. Se cosechan los plátanos y bananos cuando la fruta es madura (sazón) pero inmadura, con cáscaras verde oscuro y pulpas duras, almidonadas, no comestibles. Cada planta del plátano produce un solo racimo de plátanos que puede tener entre 50 a 150 individuales de fruta. El racimo se corta de la planta como una unidad con los gajos de plátanos y se transporta a las estaciones próximas para encajar. Los plátanos se desprenden de racimos, son lavados y cortado en gajos para consumidor, clasificados de cuatro o más plátanos por gajo. y Los racimos se embalan en las cajas protectoras de panel de fibra de madera que contienen 40 libras de fruta. Los cartones o cajas se movilizan desde las estaciones de encajado al puerto y después se cargan en naves refrigeradas. En la nave, la fruta se enfría a la temperatura óptima, generalmente 56 a 58°F/ 13 a 14°C, dependiendo de variedad. Los plátanos se descargan aun verdes e inmaduros en puertos de llegada y transportados bajo refrigeración en una temperatura de 58°F/14°C a los centros de distribución al por mayor por camiones o trenes. El objetivo es mantener el producto en un ambiente óptimo y trasladarlo a su destino lo más rápidamente posible para reducir al mínimo el deterioro post cosecha.

3.2.1. Hermeticidad Exponer la fruta a etileno, introducido en el cuarto los cilindros, inicia la maduración. La dosis es 1 pie3 de etileno por 1000 pie3 de espacio de aire del sitio. El etileno es explosivo al aire en concentraciones entre 2.75 y 28.6%. Muchos sistemas de etileno proveen de gas a la fruta automáticamente sobre períodos de 24 horas. Para ser eficaz, el gas se debe confinar el cuarto de maduración por 24 horas, así los cuartos para plátanos deben ser herméticos. Los drenes del piso deben tener individualmente trampas para prevenir salida del gas. Especial cuidado se debe tomar para sellar todas las penetraciones en paredes del sitio donde la tubería de refrigerante, las líneas de plomería y similares entran a los cuartos. Las puertas deben estar con juntas, sellos o empaques individuales todo alrededor y juntas para barrer la línea del piso.

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frutas

3.2.2. Refrigeración

Se recomienda un sistema de halocarbon (freones y otros) , debido a el efecto dañino del amoníaco sobre plátanos, los sistemas evaporadores de amoníaco no deben ser utilizados. El equipo de refrigeración que funcionaba incorrectamente durante el proceso podría causar grandes pérdidas de producto, así que cada sitio de maduración debe tener un sistema totalmente separado a pesar de los altos costes iniciales de instalación. Para la operación sin necesidad de mantenimiento en el ambiente de alta humedad de los cuartos de proceso, las bobinas del evaporador deben tener un espaciamiento de aleta. Temperatura del aire usados durante el proceso de 45 a 65°F/7 a 18°C. Debido al peligro de que plátanos o bananos se enfríen demasiado (casi congelado), las temperaturas refrigerantes debajo 40°F /4.4 °C no se recomiendan.

3.3. Aguacates La mejor temperatura del almacenaje para los cultivares de aguacates tolerante al frío tales como Booth 8 y Lula es 40°F/4.44°C. Todos los cultivares del aguacate del verano de la Florida, tales como Waldin, son intolerantes al frío y se almacenan mejor en 54 a 55°F/12°C. Algunos aguacates como Fuerte, se almacenan mejor en 45°F/7°C. Los aguacates tolerantes al frío pueden ser mantenidos en almacenaje un mes o más largo, pero el almacenaje intolerantes al frío se limita generalmente a 2 semanas debido la susceptibilidad lesión ablandamiento y enfriamiento. La mejor temperatura de maduración para los aguacates es 60°F/15.5°C, pero las temperaturas a partir del 55 a 75°F/13 a 24°C son generalmente satisfactorias. Las temperaturas sobre 79°F/26°C causan con frecuencia mal sabor, decoloración de la piel, maduración desigual y el decaimiento creciente.

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frutas

3.4. Mangos

La temperatura óptima del almacenaje para los mangos es 54 a 55°F/12.5°C por 2 a 3 semanas, aunque 50°F/10°C es adecuado para algunos por períodos más cortos. Los mangos se dañan cuando se enfrían a temperaturas debajo de 50°F/10°C. Las mejores temperaturas de maduración para los mangos son a partir del 70 a 75°F/21 a 24°C, pero las temperaturas de 60 a 65°F/15 a 18°C son ciertas condiciones inferiores también satisfactorias. En 60 a 65°F/15 a 18°C, la fruta desarrolla color brillante y la mayoría atractivo de la piel, pero el sabor es generalmente ácido y requiere 2 a 3 días adicionales en 70 a 75°F/21 a 24°C para lograr dulzor. Los mangos madurados a 80°F/28°C y tienen más arriba con frecuencia un sabor fuerte y una piel abigarrada o turrada.

3.5. Piñas o ananás Las piñas frescas están disponibles todo el año, pero la oferta es mucho más grande a partir de junio. Solamente tres variedades de piña son comercialmente importantes en los Estados Unidos: la Smooth Cayenne de Hawai, la Roja Española y Smooth Cayenne de Puerto Rico. Las piñas se cosechan en la etapa media de la maduración y pueden ser mantenidas por 2 semanas en 45 a 55°F/7 a 13 °C y todavía tener una vida útil de una semana. El mantenimiento continuo de la temperatura de almacenaje es tan importante como la temperatura específica misma del almacenaje. La fruta madura se debe mantenerse en 45 a 47°F/7 a 13°C. El cosechar piñas en la etapa verde madura no se recomienda porque unas frutas estarían demasiado muy tiernas o sazonas para madurar. La fruta verde madura es especialmente susceptible a lesión por enfriamiento a temperaturas debajo de 50°F/10°C.

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frutas

3.6. Jocotes [Spondias mombin, Spondias pupurea]

El jocote de verano, de invierno, de corona o ciruela de huesito,(Spondias purpurea, Spondias mombin) son árboles frutales que crecen en las zonas tropicales de América, desde México hasta Brasil. Su nombre deriva del idioma Náhuatl xocotl, que significa fruta. Presenta frutos rojos, aunque hay una variedad que los tiene de color amarillo, naranja, etc. Se propaga por semilla o por estaca. Es de crecimiento rápido y alcanza entre 3 y 6 m de altura, aproximadamente. El fruto es una drupa y sus semillas, que no son comestibles ocupan gran parte de la fruta, por lo que la pulpa comestible, de delicado y característico sabor, es relativamente escasa, de ahí el nombre popular. Para la conservación de los jocotes en refrigeración se debe hacer a 54 a 55°F/12.5°C por 1 a 2 semanas, aunque 50°F/10°C es adecuado para algunos por períodos más cortos. Los jocotes se dañan cuando se enfrían a temperaturas debajo de 50°F/10°C. El creciente mercado étnico obliga atender esas demandas de mercado, exportando jocote de verano (Barón rojo) o de invierno (de corona)de forma congelada, para ello se deben procesar con un manejo sanitario previo a su congelamiento ya sea en un blast freezer o IQF (túnel, espiral, etc.), con temperaturas -18° a -25°C/0° a -13°F y conservando el producto a (18°C/0°F) hasta que llegue al consumidor; almacenar jocotes congelados sin empacar daña la piel de estos agrietándose y deteriorando la calidad visual, por eso se recomienda empacar al congelarlos.

3.7. Nance [Byrsonima crassifolia] El nance o cereza amarilla (yelllow cherry) es el nombre que se le da al fruto pulposo de la especie Byrsonima crassifolia, de color amarillo en su maduración, con fuerte aroma, un poco más pequeño que una aceituna, hueso redondo. Originario de las regiones tropicales de Latinoamérica. Es un árbol mediano (hasta 15 m de altura), que se propaga por semillas o por esquejes, cultivado tradicionalmente en varios de los países tropicales, aunque la distribución y venta de su fruto ha estado restringida a mercados locales.

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II.

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frutas

El árbol también es utilizado como planta de ornato, en países de clima cálido fuera de Latinoamérica. El fruto nanche es consumible cuando está maduro, presentando un sabor dulce y un color amarillo intenso, con un resabio levemente amargo. La amargura se acentúa fuertemente en las drupas inmaduras que también son comestibles. En Méjico y otros países de Centroamérica se prepara de muchas maneras diferentes: crudo, salado, enchilado, almibarado, en helados, paletas congeladas, como refresco, nieve e incluso, curtido con aguardiente conocido como Vino o Licor de Nance o de Nancite, según el nombre que reciba en cada país. Nombres comunes: nance, nanchi, nanche, nance blanco, nancite, nancito, etc. Para la conservación de nances en refrigeración se debe hacer a 54 a 55°F/12.5°C y mas 85%HR por 1 a 2 semanas, aunque 50°F/10°C a 85%HR o mas es adecuado para algunos por períodos más largos. La creciente demanda del mercado étnico así como la búsqueda de nuevos mercados no necesariamente nostálgicos, obliga atender esas demandas de mercado, exportando nances de forma congelada, para ello se deben procesar los frutos (cerezas) con un manejo sanitario adecuado previo a su congelamiento que debe de realizarse en un blast freezer o IQF (túnel, espiral, etc.), con temperaturas -18° a -25°C/0° a -13°F o menos y conservar el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al consumidor; almacenar nances congelados sin empacar daña la piel de estos agrietándose y deteriorando la calidad visual del mismo, es recomendable empacar tan pronto como se han congelado.

3.8. Marañón [Anacardium occidentale] El marañón fruto de un árbol nativo del nordeste de Brasil y las Guayanas. Su fruto es muy apreciado, con excelentes propiedades medicinales y nutricionales. Actualmente todos sus componentes han sido utilizados en diferentes áreas, desde la elaboración de dulces y cosméticos, hasta la creación de medicamentos para tratar diferentes enfermedades.

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II.

TECNOLOGÍA APLICADA Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada

frutas

Se caracteriza por ser un árbol de aspecto desarrollado, de altura aproximada entre 2, 5 y 7 metros, perenne y cuyo tronco se ramifica a muy baja altura. La vida de un árbol de anacardo o marañón es de unos 30 años aproximadamente y produce frutos desde el tercer año de vida. El fruto consta de dos partes: el seudo o falso fruto y la nuez. El seudofruto que es el objetivo de conservación por frío, es el resultado del desarrollo del pedúnculo en una estructura carnosa característica de esta planta que se desarrolla y madura posteriormente a la nuez. Su uso está relacionado con la fabricación de mermeladas, conservas dulces, jaleas, gelatinas, merey pasado, merey seco, vino, vinagre, jugos, etc. También puede consumirse como fruta fresca. A pesar de poseer un gran potencial esta parte del fruto, sólo se procesa un 6% de la producción total actual ya que solamente hay garantía de venta en el mercado para las semillas, debido a que éstas tienen mucha mayor demanda, son relativamente duraderas y también a que no hay promoción sobre el resto de los derivados del pseudofruto. El manejo refrigerado de variedades mejoradas está creciendo en mercados brasileños principalmente, comparado con variedades tradicionales de explotación local, debido a cambios drásticos en el aroma del falso fruto aun cuando se maneje en refrigeración, causando la sensación de fermentación, esta particularidad restringe la expansión del mercado mundial del marañón refrigerado. Cuando se hace el uso de congelamiento para conservar los atributos del marañón fresco, recién cosechado, el resultado es mucho mejor; así es usual aplicar el frio en el manejo de esta fruta muy estimada por alto aporte de vitamina C, aun congelado. Después de hacer una selección adecuada de falso fruto y realizar un manejo sanitario se congelar a temperaturas -18° a -25°C/0° a -13°F o menos y conservar el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al consumidor, para ello de deben empacar tan pronto como se ha congelado; almacenar marañones congelados sin empacar daña la piel de estos agrietándose y deteriorando la calidad visual del mismo.

II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

I. I.

1. CARNES ROJAS

1.1. Carnes en canal Una canal o carcasa caliente se debe enfriar lo más rápido posible. Deben ser considerados los efectos secundarios que pueden reducir ternura de la carne. El estímulo eléctrico puede reducir al mínimo el acortamiento frío. La reducción rápida de la temperatura es importante en la reducción del índice de crecimiento de microorganismos que pueden existir en las superficies de la canal. Las condiciones de la temperatura, la humedad y movimiento del aire se deben considerar para lograr las temperaturas deseadas de la carne dentro del límite de tiempo y prevenir la contracción excesiva, la corrupción del hueso, limo superficial, mohos o la decoloración. La canal o carcasa se debe entregar con un aspecto brillante, fresco. Se caracteriza por ser un árbol de aspecto desarrollado, de altura aproximada entre 2, 5 y 7 metros, perenne y cuyo tronco se ramifica a muy baja altura. La vida de un árbol de anacardo o marañón es de unos 30 años aproximadamente y produce frutos desde el tercer año de vida. El fruto consta de dos partes: el seudo o falso fruto y la nuez. El seudofruto que es el objetivo de conservación por frío, es el resultado del desarrollo del pedúnculo en una estructura carnosa característica de esta planta que se desarrolla y madura posteriormente a la nuez. Su uso está relacionado con la fabricación de mermeladas, conservas dulces, jaleas, gelatinas, merey pasado, merey seco, vino, vinagre, jugos, etc. También puede consumirse como fruta fresca. A pesar de poseer un gran potencial esta parte del fruto, sólo se procesa un 6% de la producción total actual ya que solamente hay garantía de venta en el mercado para las semillas, debido a que éstas tienen mucha mayor demanda, son relativamente duraderas y también a que no hay promoción sobre el resto de los derivados del pseudofruto.

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II.

TECNOLOGÍA APLICADA Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada

Aplicación a Productos Cárnicos

El manejo refrigerado de variedades mejoradas está creciendo en mercados brasileños principalmente, comparado con variedades tradicionales de explotación local, debido a cambios drásticos en el aroma del falso fruto aun cuando se maneje en refrigeración, causando la sensación de fermentación, esta particularidad restringe la expansión del mercado mundial del marañón refrigerado. Cuando se hace el uso de congelamiento para conservar los atributos del marañón fresco, recién cosechado, el resultado es mucho mejor; así es usual aplicar el frio en el manejo de esta fruta muy estimada por alto aporte de vitamina C, aun congelado. Después de hacer una selección adecuada de falso fruto y realizar un manejo sanitario se congelar a temperaturas -18° a -25°C/0° a -13°F o menos y conservar el producto a -18°C/0°F hasta que llegue al consumidor, para ello de deben empacar tan pronto como se ha congelado; almacenar marañones congelados sin empacar daña la piel de estos agrietándose y deteriorando la calidad visual del mismo.

1.2. Carne vacuna en cajas La mayoría de mataderos de vacunos seccionan canales y empaquetan carnes al vacío en bolsas plásticos y son enviadas en cajas de cartón. Los cortes estándares se pueden vender a costos razonables en el mercado. La densidad del envío por embarque es mucho mayor, con un manejo materiales fáciles ya que se quitan huesos y grasa para manejarlos como subproducto. En el mercado actual de carnes los clientes compran solamente las secciones que necesitan y la pérdida del ajuste en el proceso final a los cortes principales se reduce al mínimo. El empaquetado de vacío con bióxido de carbono agregado, nitrógeno, - una combinación de gases tiene las ventajas siguientes: - Crea condiciones anaerobias, previniendo el crecimiento del molde (que es aerobio y requiere la presencia del oxígeno para el crecimiento) - Proporciona condiciones más sanitarias para despiece de carcasas - Conserva la humedad, retrasa la contracción - Excluye la entrada de las bacterias y extiende la vida útil - Retarda la floración hasta que la canal es abierta.

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II.

TECNOLOGÍA APLICADA Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada

Aplicación a Productos Cárnicos

Después de un enfriamiento normal, una canal o carcasa está seccionada en los cortes principales, empaquetados al vacío y encajado para el envío. Las temperaturas a que se llevan a cabo generalmente es 28°F/2.22°C para prevenir el desarrollo de organismos patógenos. El envejecimiento o maduración de la carne de vaca continúa después de empaquetada al vacío y durante el envío, porque la exclusión del oxígeno o la adición de gases no retarda la acción enzimática en el músculo.

1.3. Tiempos de congelamiento de carne deshuesada

La carne deshuesada que se refrigera a partir de 50 a 10°F/ 10 a -12°C y se requiere remover cerca de 133 Btu/lb de la carne magra (74% de agua), la mayoría de los cuales son calor latente liberado cuando el agua líquida en la carne cambia a hielo. La mayoría del tiempo necesario para congelar carne es enfriarla entre 30 a 25°F/-1 a -4 °C. Para la carne deshuesada en cajas, el índice de congelación depende de la temperatura y de la velocidad del aire circundante y del grueso y características termales del cartón y de la carne misma.

1.4. Refrigeración de canal porcina La temperatura interna de canales porcinas proveniente del rastro varía entre 100 a 106°F/37 a 41°C. El calor específico es 0.74 Btu/lb °F, pero en la práctica se utiliza 0.7 a 0.75 Btu/lb °F porque las técnicas de alimentación cambiantes han creado cerdos más magros. El peso vestido canal completa varía de 90 a 450 libras aproximadamente; el promedio está cerca de 180 libras. La actual práctica requiere que los cerdos en canal sean enfriados y templados a una temperatura interna del jamón (pernil) de 37 a 39°F/2 a 4 °C durante la noche. Limitando este tiempo entre 12 a 18 horas. Equipos de refrigeración se deben diseñar para enfriar los cerdos sin congelar sus partes cuando las canales se trasladan a la sala de corte. La acumulación próxima de canales sin contacto, reduce la exposición directa a la circulación de aire frío y temperaturas altas máximas excesivas son perjudiciales a un enfriamiento apropiado.

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II.

TECNOLOGÍA APLICADA Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada

Aplicación a Productos Cárnicos

Los detalles siguientes son para el diseño del equipo de refrigeración para cerdos: - El enfriarse suficientemente rápido para retardar el desarrollo bacteriano y para prevenir la deterioración - Una contracción más fría de 0.1 a 0.2% - Canales firmes que estén secas y brillantes sin superficie congelada - formación de hielo internamente, conveniente para el corte eficiente.

1.5. Recortes de carne de cerdo

Los recortes del cerdo vienen de la canal enfriada del cerdo, principalmente de los cortes: vientre, falda, grasa trasera, hombro y jamón. Un cerdo aporta unas 4 a 8 libras promedio de recortes. En el cuarto del corte o de recortes, éstos están generalmente entre 38 y 45°F/3 y 7°C.

1.6. Refrigeración de becerros y corderos

Evaporadores secos se utilizan típicamente para enfriar del becerro y del cordero. También el mismo tipo de unidades de refrigeración usadas para cerdos se puede utilizar para el cordero, con algunas modificaciones. Los corderos pesan generalmente 40 a 80 libras, con un peso medio aproximado de la canal de 50 libras. Las ovejas pesan hasta un promedio de aproximadamente 125 libras y fácilmente se enfrían. Los tiempos promedios van de 4 a 6 horas. La superficie adecuada del evaporador instalado debe mantener una temperatura ambiente abajo de 30°F y 90 a 95% HR en el período de carga. La capacidad que se evapora se debe basar en un diferencial medio de la temperatura 10°F ó 5°C entre el refrigerante y temperatura del aire del sitio, con una abertura a un ambiente de temperatura de 32°F/0°C.

1.7. Carnes procesadas El pronto enfriamiento, manejo y almacenaje bajo temperaturas controladas ayudan en la producción de carnes suaves y procesadas. El producto se transfiere generalmente directamente del lugar donde se procesa a cuarto refrigerado. Porque la producción del día generalmente no se moviliza de lugares donde se produce el mismo día, la carga refrigerada tarda casi 24 horas en ser evacuada.

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II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

Pre enfriar la carne ahumada y grasa reduce goteos de humedad. Las carnes se pueden enfriar a temperaturas más altas, con velocidades de aire de hasta 500 pies/min. En temperaturas más bajas, las velocidades del aire de 1000 pies/min y más altas se utilizan. El enfriar canales en los cuartos donde se cuelgan, se envuelven y se empacan produce una enfriamiento lento y altas temperaturas de empaque. El enfriamiento lento no es deseable para un producto que deba ser almacenado ni enviado una distancia considerable. Los jamones y picnic se deben enfriar lo más rápido posible a través de la gama de temperaturas de la incubación de 105 a 50°F/40.5 a 10°C. Un producto que requiere ser cocinado antes de comerlo se cocina a una temperatura interna mínima de 140°F/60°C para destruir triquinas vivas posibles, mientras que un producto que no requiere cocimiento previo se necesita una temperatura interna mínima de 155°F/68.3°C. La temperatura ambiente máxima de almacenaje debe ser 40°F /4.4 °C Bulbo Seco cuando se entrega de la planta a los distribuidores detallistas se hace dentro de un tiempo corto. Una temperatura de bulbo seco del sitio de 28 a 32°F/-2.2 a 0°C es deseable cuando la entrega está distante del punto de entrega a la planta y la transferencia se hace a través de los cuartos controlados de baja humedad, muelles, camiones, guardando el punto de condensación debajo de el del producto.

1.8. Productos de carne congelados La manipulación y venta de porciones de carnes congeladas tienen muchas ventajas potenciales comparadas con la comercialización de la carne fresca. La preparación y el empaquetado se pueden hacer en centros empaque, permitiendo economías por la producción en masa, ahorros de subproductos, costes más bajos de transporte y flexibilidad en demandas del mercado. En el nivel al por menor o detallistas, los productos de carne congelados reducen requisitos de espacio y de inversión y costes de trabajo.

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II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

1.9. Calidad de la carne congelada Después de que un animal es sacrificado, las reacciones fisiológicas y bioquímicas continúan en músculos hasta que la energía que proveía al músculo baja y entra el rigor. Estos cambios continúan hasta 32 horas post mortem en músculos importantes de la carne de vacuna. El deshuesado caliente con estimulación eléctrica rinde más carne suave que carne sin refrigerar convencionalmente. El mejor momento de congelar la carne es después de que el rigor haya pasado o más adelante, cuando naturalmente está más o menos completa la maduración (desarrollo de suavidad de carne). La maduración natural se completa en siete días para la mayoría de carnes vacunas. Para no deteriorar el sabor de la carne se debe de congelar tan pronto como la maduración ha sido completada. Para el cerdo congelado, la maduración de la carne antes de congelar es aún más crítica que para la carne bovina. El lomo de cerdo maduro siete días antes de congelar se deteriora más rápidamente en almacenaje congelado que el lomo madurado de 1 a 3 días.

II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

I. I.

2. AVES

2.1. Procesamiento de aves de corral

El procesamiento se compone de tres segmentos importantes: - Desvestido: donde las aves se colocan en línea móvil, se sacrifican y se despluman. - Eviscerado: donde se quitan las vísceras, la canal es enfriada, se inspecciona y se califican. - Transformación posterior: donde la porción más grande de las carcasas se cortan, se deshuesa y se procesa en varios productos. Luego son empacadas y se almacenan los productos refrigerados o congelados.

2.2. Enfriamiento Los productos de aves de corral en los Estados Unidos se pueden enfriar a 26° F/-3.3° C ó congelar abajo de 26° F/-3.3° C. Los medios de refrigeración incluyen hielo, agua o aire mecánicamente enfriado, hielo seco (spray de bióxido de carbono), y spray de nitrógeno líquido. Los sistemas continuos para enfriar y congelar, con varios medios de transporte de producto, son muy comunes. Según regulaciones del USDA (1990), las caparazones o carcasas (canales) de aves de corral que pesan menos de 4 libras se deben enfriar a 40F/4.4°C ó inferior en menos de 4 horas, canales de 4 a 8 libras en menos de 6 horas y canales de más de 8 libras en menos de 8 horas. En aves de corral listas para cocinar del air-chilling, la temperatura interna de las canales debe alcanzar 40F/4.4°C o menos en el plazo de 16 horas (9CFR381.66). El enfriamiento por inmersión es más rápido que enfriar por aire, previene la deshidratación y efectúa una absorción neta de agua de 4 al 12%.

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II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

Por las regulaciones de USDA (9CFR441.10), la retención del agua en canales crudas y las piezas se deben demostrar como una consecuencia inevitable del proceso, a las especificaciones del servicio de la seguridad y de la inspección del alimento (FSIS). Adicionalmente las aves deben llevar una etiqueta que indican el porcentaje máximo del agua retenida. Las objeciones a este aumento del peso del agua externa, es una preocupación ya que refrigeradores de agua pueden ser puntos de recontaminación y el alto costo de disponer del agua inútil de una manera ambientalmente sana han animado a procesadores a consideren el volver a los refrigeradores del aire convencionales. Los refrigeradores continuos de hielo (de agua nieve para inmersión), que se alimentan automáticamente desde el extremo de la línea del transportador de la evisceración, han substituido el tanque que enfriaba, por un proceso de hielo de aguanieve de batch o lote. En general, los tanques con hielo se utilizan solamente para enfriar canales antes de cortarlas o congelarlas.

2.3. Descontaminación de carcasas

La contaminación de la carne de aves de corral por patógeno producidos por los alimentos durante el proceso puede ser potencialmente peligrosa si los microbios se multiplican a números críticos y/o producen toxinas venenosas (Zeidler 1996, 1997). En la refrigeración apropiada y el control de la temperatura a través del canal del alimento, es vital el suprimir el crecimiento microbiano en alimentos perecederos y carnes de humedad elevada. Los pasos de descontaminación ahora se están agregando momentos antes de enfriarse. Se han desarrollado métodos numerosos (Bolder 1997; Mulder 1995), incluyendo el ácido láctico (al 1%), peróxido de hidrógeno (0.5%) y spray de fosfato trisódico (TSP). El ozono (O3) es un oxidante fuerte que se puede utilizar en el refrigerador para descontaminar.

2.4. Transformación posterior La mayoría de pollos y pavos, para ambas distribuciones refrigerada y congelada, son cortados en la planta de procesamiento. Más del 90% de aves comercializadas en los Estados Unidos para asar en parrilla son vendidos en piezas cortadas en la planta de proceso.

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II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

El procedimiento de corte es casi completamente automático. Las partes posteriores y los cuellos a menudo se deshuesan mecánicamente, dando una mezcla pulverizada que se congela en cajas de cartón planas rectangulares que contienen cerca de 60 libras. Las pechugas de pavo y las piernas están disponibles como piezas envueltas en película separadas y la carne del muslo del pavo se pone como carne molida para hamburguesa. El pre cocinar, empanizar y el battering de piezas para freír o asar se realizan en las plantas de procesamiento.

I. I.

2.5. Congelamiento

2.5.1. Efecto sobre la calidad del producto Generalmente el efecto sobre calidad del producto radica en una temperatura más baja y la protección contra el oxígeno atmosférico locuaz reduce rancidez por oxidación y amplía vida de almacenaje. A < o igual 50°F, la mayoría del crecimiento y de la actividad enzimática microbianos caen a casi cero, porque la mayoría del agua molecular de las células están fijadas en una estructura cristalina, pero las reacciones pueden continuar lentamente bajando a -80°F/-62°C. La mayoría de los congeladores comerciales que sostienen rangos de temperatura de -4 a -20°F/ -20 a -29°C, con velocidad del aire de enfriamiento de blast freezer de 2500 ft/min en <-20°F/-29°C (IQF) que se usa para quitar rápidamente calor del producto a congelar. El bióxido de carbono pulverizado ("nieve" de CO2) se puede agregar al producto antes de cerrar el envase de la caja para acelerar el congelamiento. En cualquier método usado para congelar, los productos crudos o acabados se deben empaquetar para excluir el aire y para proteger la superficie en contra de la sequedad excesiva (quemadura del congelador o congelamiento). El músculo de aves que se congela y se mantiene de -4 a -20° F/-20 a -29° C debe conservar su calidad de 6 a 10 meses. La menos gama de temperaturas deseable para sostener productos es de -12 a -14° F/-24 a -25.5° C, en la cual la transición de fase entre el hielo cristalino intercelular y una combinación de hielo y agua ocurre. El completar un ciclo frecuente del sistema de refrigeración con esta zona de temperatura causa la formación grandes cristales de hielo en las células y la purgación excesiva (pérdida del músculo de agua) cuando está descongelándose (Keeton 2001).

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II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

Las regulaciones del USDA definen aves de corral congeladas a 26°F/3.3°C o menos. Esta regla previene la práctica de la carne que se enfría a 0°F/-18°C antedicho, descongelando en el destino y vendiéndolo como fresco. Las aves que se congelan menos de 0° F/-18° C ahora se llaman ultra congeladas. La tasa de congelación de carne de pollo cocinada cortada en cubitos no afecta la calidad de la carne congelada. Hamre y Stadelman (1967a) reportan que los procedimientos de congelamiento criogénicos eran deseables porque el color que resultaba era más ligero, pero un índice de congelación demasiado rápido dio lugar a los cubos de carne que se rompían. Las tasas de liofilización para material rápidamente congelado eran más lentas que para los productos congelados por métodos más lentos. Hamre y Stadelman (1967b) indicaron que la suavidad del pollo deshidratado por congelación después de la rehidratación fue afectada por índice de congelación antes del secado. El congelar con spray de nitrógeno líquido o dióxido de carbono fue seleccionado como métodos preferidos por la calidad de la carne de pollo cocinada cortada en cubitos a ser liofilizada.

2.5.2. Métodos de congelamiento A-Congelador de túnel de aire forzado (blast freezer) Los congeladores del túnel de flujo de aire utilizan temperatura de aire de -20°F/-29°C y velocidades del aire de 2500 ft/min. Para obtener alta velocidad sobre el producto, el túnel de ráfaga se debe cargar totalmente a través de su sección transversal, con las unidades de producto espaciadas correctamente para asegurar la circulación de aire alrededor de todos los lados y de ningunas aberturas grandes que pudieron permitir el paso de corriente de aire. B-Productos congelados individualmente (IQF) Este método crea una corteza delgada en el fondo del producto, que se maneja en hojas de plásticas finas. IQF trabaja bien para huesos, pechuga de pollo y ofertas de adobados de pollo porque son productos húmedos y más suaves que otras piezas y tiende a pegarse a las correas del congelador. La hoja plástica evita que el producto se pegue y forme bloques.

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II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

C-Bandas de congelamiento Las unidades automatizadas se pueden diseñar para manejar paquetes, cajas o pedazos desempaquetados de pollo o pavo. El producto se puede transportar a través del compartimiento que congela en las correas o las bandejas. Este sistema se adapta a todos los tamaños de aves enteras.

2.5.3. Descongelado Bajo condiciones normales, las aves deben ser mantenidas congeladas hasta poco antes su consumo. El procedimiento general es descongelar al aire o en agua. No se ha encontrado ninguna diferencia significativa en sabor agradable entre deshielar en horno, al refrigerador, al ambiente o en agua. Para pavos que se han escaldado a las altas temperaturas y congelado rápidamente para dar un aspecto ligero, la temperatura en almacenaje al por menor y la exhibición se deben mantener tan baja como sea posible (0° F /-18° C es razonable) para evitar el obscurecimiento de la carne. El deshielar en el paquete reducirá al mínimo el obscurecimiento. El procedimiento más seguro para descongelar aves es mantenerlas en el refrigerador (35 a 40° F/1 a 4° C) por 2 a 4 días, dependiendo del tamaño.

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II.

Aplicación a Productos Cárnicos

I. I. I.

3. PESCADO

3.1. Productos pesqueros

3.1.1. Cuidado a bordo del barco Después de que los pescados se traen a bordo del barco, se deben manejar rápida y correctamente para asegurar la máxima calidad. Los pescados como bacalao y otras especies, se evisceran generalmente, se lavan y después se enhielan abajo en las áreas de almacenaje del barco. Flotas canadienses (costa afuera), islandesas, inglesas y otras europeas hielan pescados en cajas para una calidad óptima. Debido a su tamaño, pescados de especies pequeñas (por ejemplo: la perca, pescadilla, platija, sardinas) no se evisceran y no se lavan siempre. Se enhielan directamente en el compartimiento del barco. Los crustáceos, tales como langostas y muchas especies de cangrejos, generalmente se mantienen vivos en el recipiente sin refrigeración. El camarón de agua caliente se descabeza, se lava y se almacena en hielo; en algunos recipientes, sin embargo, se congela en salmuera refrigerada o en congeladores de placa. El camarón de agua fría es almacenado entero en hielo o en agua de mar enfriada o pueden ser cocinados en salmuera, ser enfriados y luego ser almacenados rodeados con hielo. Los pescados de agua dulce (en las áreas del río Mississippi y de los Grandes Lagos en USA) los clasifican según especie en 50 o 100 libras por caja, que se guardan en la cubierta del barco. En la mayoría de los casos, los buques de pesca llevan hielo a bordo, y los pescados se llevan a tierra el mismo día que se pescan. Los salmones del pacífico, pescados por en barcas y redes para el uso en enlatado generalmente son almacenados enteros por varios días a bordo de los buques o en tierra en tanques de agua de mar refrigerados

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II.

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Aplicación a Productos Cárnicos

a 30°F/-1°C. Un volumen pequeño pero significativo de especies como el Halibut se mantiene semejantemente en agua de mar refrigerada a bordo del buque. El atún cogido costa afuera generalmente se mantiene en salmuera, congelado en el mar. Sin embargo, el atún cogido hacia la orilla por trollers más pequeños se enhiela o se refrigera a menudo con un spray de salmuera. Los pescados criados en granjas de acuacultura se cosechan y se venden generalmente según los requisitos del mercado de pescado fresco. Los envían generalmente en los envases en camas de hielo.

3.1.2. Formación de hielo

Los pescados pierden calidad debido a la actividad bacteriana o la enzimática o de ambas. La reducción de temperatura de almacenaje retarda estas actividades perceptiblemente. Las bajas temperaturas son particularmente eficaces en el retardar el crecimiento de bacterias psicrofílicas, que son sobre todo responsables de los deterioros de pescados no grasosos. La vida útil de la especie tal como abadejos y bacalao se dobla para cada disminución 7 a 10° F de la temperatura del almacenaje dentro de la gama de 60 a 30° F.

3.1.3. Congelamiento de productos pesqueros La producción de los productos pesqueros congelados varía con la localización geográfica e incluye sobre todo la producción de filetes de pescado producido de granjas en tierra, pescados de varias especies de mar enteros, scallops, palillos o dedos empanizados precocidos, filetes empanizados de pescado crudo, huevas de pescado (caviar), salmón y otras especies enteras evisceradas y/o en filetes, surimi, huevas de los arenques, cangrejos, camarones, ostras y otros bivalvos de océanos tropicales y subtropicales. Los pescados de diferentes áreas geográficas se diferencian considerablemente en la composición física y química. Por ejemplo, el bacalao o los abadejos son fácilmente adaptables para congelar y tiene una vida de almacenaje comparativamente larga, pero otras especies grasas, tales como macarela, tienden a ponerse rancias durante almacenaje congelado y por lo tanto para tienen una vida de almacenaje relativamente corta. Las diferencias en requisitos de composición y comercialización de muchas especies de pescados requieren la consideración del mantenimiento de la calidad del producto y los métodos específicos de empaquetado, de congelado, de conservación en cámara frigorífica, y manejo correcto.

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Aplicación a Productos Cárnicos

La temperatura es el factor más importante que limita la vida de almacenaje del pescado congelado. Bajo congelamiento la actividad bacteriana causante del deterioro se ve limitada. Sin embargo, hasta el pescado congelado en algunas horas después de capturado y almacenado a 20°F/-29°C se deteriora muy lentamente hasta que llega a ser poco atractivo y desagradable para comerlo. La proteína del pescado se altera permanentemente durante congelamiento y conservación en la cámara frigorífica. Esta desnaturalización ocurre rápidamente en temperaturas no lejos bajo cero; incluso en 0°F/-18°C, el pescado se deteriora rápidamente. El pescado mal almacenado se reconoce fácilmente: el producto descongelado es opaco, blanco, esponjoso y el jugo se exprime fácilmente de él. No así el producto correctamente almacenado es firme y elástico. En vez lo suculento del pescado fresco cocinado, las muestras desnaturalizadas cocinadas tienen una consistencia de mojado y al masticar, se siente seco y fibroso. Otros factores que determinan cómo la calidad se deteriora rápidamente en la conservación en cámara frigorífica son: calidad y composición del pescado, protección de pescados contra la deshidratación, técnica de congelación y ambiente iniciales durante almacenaje y transporte. Estos factores se reflejan en cuatro fases principales de la producción y de la dirección congeladas de los pescados: empaquetando, congelando, conservación en cámara frigorífica y transporte Hoy en mercados grandes como USA, Canadá, y otros, muchas especies se llevan de aguas calientes y tropicales donde los parásitos y las toxinas podrían infectarlas. Además, platos del comidas que utilizan los pescados y mariscos crudos, tales como sushi, ceviche y sashimi, han ganado amplio renombre, haciéndole un riesgo de salud potencial. Los parásitos no son peligrosos para la vida sino pueden causar dolor e inconveniencia. Son destruidos fácilmente cocinando o ultra congelando (-40°F/-40°C). Las toxinas marinas podían ser mortales y no son afectadas por temperatura. La especie susceptible no se debe comer durante los períodos en que las toxinas podrían ser desarrolladas.

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Aplicación a Productos Cárnicos

3.1.4. Congelado Las características del producto, tales como tamaño y forma, técnica de congelación, e índice de congelamiento, afectan la calidad, el aspecto y el coste de producción. El congelamiento rápido ofrece las ventajas siguientes: - Enfría el producto rápidamente, previene desperdicios por daños bacterianos. - Facilita el manejo rápido de cantidades grandes de producto. - Uso de transportadores y dispositivos automáticos prácticos, así materialmente se reducen gastos de manejo. - Promueve el uso máximo del espacio a ocupar en el congelador. - Produce un producto empaquetado del aspecto uniforme.

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Aplicación a Productos Derivados

I. I.

1. LACTEOS

1.1. Producción y procesamiento de la leche Las granjas lecheras tecnificadas tienen tanques para recibir y manejar, enfriar y almacenar fría la leche, con tanques de diversas capacidades, de 200 a 5000 litros, eventualmente mayores. Con ordeño mecanizado la leche fluye en tuberías sanitarias de acero inoxidable hacia tanques con aislamiento térmico, con dispositivo mecánico de agitación para leche y refrigeración la leche se enfría, incluso durante esta se ordeña. Según normativas federales norteamericanas dictadas por la ordenanza para leche pasteurizada (PMO, por sus siglas en inglés) requiere que la leche debe de ser enfriada a 50F o menos (10C) por lo menos dentro la 4 horas de inicio del primer ordeño y a 45f o menos (7.2C) dentro de las 2 horas siguientes al último ordeño; se debe de disponer de la capacidad de refrigeración o enfriamiento suficiente para evitar que la temperatura de la leche se eleve sobre 50F (10C). Granjas lechereas que manejan grandes volúmenes, utilizan intercambiador de calor por tubos continuo para el enfriamiento de la leche. La leche se la puede almacenar en grandes cilindros silo (3 m o mas de altura), de donde la leche es bombeada a los tanques cisterna en camiones, los cuales regularmente se aíslan muy bien para evitar el uso de equipos de refrigeración durante el transporte. El aumento de la temperatura cuando se prueba el tanque lleno con agua no debe ser superior a 2°F (1.8C) en 18 h, cuando la temperatura media diferencia entre el agua y la atmósfera que rodea el tanque es de 30 ° F (-1.11C).

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II.

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Aplicación a Productos Derivados

Los grados más comunes de la leche cruda son grado A y Grado Manufactura o De Proceso. La leche cruda Grado A, se utiliza para la leche del mercado y productos tales como crema. EL excedente de leche grado A se utiliza para el sorbetería o productos manufacturados. Para producir leche grado A, el ganadero debe cumplir ciertas normativas (en lugares donde aplican pueden ser gubernamentales y locales o municipales).

Para referencia se puede tomar en cuenta que: la leche cruda Grado A, según normativas de la PMO recomendado Estadios Unidos y el Servicio de Salud Pública, el productor de leche debe tener vacas sanas e instalaciones adecuadas (granero, ordeña, y equipo), mantener la higiene satisfactoria de estas instalaciones, y tomar leche con un recuento de bacterias de menos de 100.000 por ml para cada productores. La leche cruda Mezcladas no pueden tener más de 300.000 bacterias por ml. Además la leche debe estar libre de pesticidas, antibióticos, desinfectantes, etc. Sin embargo, los métodos actuales detectan incluso trazas de estas sustancias prohibidas y la pureza total de la leche es difícil de obtener. Reguladores actuales no exigen resultados positivos en residuos de medicamentos; la leche debe de estar libre de sabores y olores desagradables.

1.1.2. Recepción y almacenamiento de leche Una planta procesadora de leche recibe, estandariza, la procesos, la empaca y comercializa productos lácteos sanos y nutritivos para el consumo humano. La mayoría de las centrales lecheras recibe la leche cruda a granel de un productor o gestiona recoger directamente de granjas lecheras. El nivel de la leche en un tanque de explotación se mide con una varilla o un medidor de lectura directa, y el volumen se convierte en peso. La prueba de Grasa y el peso son las medidas comunes utilizadas de base para el pago. Algunas organizaciones incluyen el porcentaje de sólidos no grasos y el contenido de proteína. Las plantas pueden determinar la cantidad de leche recibida por (1) pesar el tanque cisterna, (2) por medición directa de la leche durante el bombeo de la cisterna a un tanque de almacenamiento, o (3) con celdas de carga en el tanque de almacenamiento o de otro tipo métodos asociados con la cantidad en el tanque de almacenamiento. La leche se recibe más rápido de lo que se procesa, razón por la que

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Aplicación a Productos Derivados

generalmente se debe de disponer suficiente capacidad de almacenamiento. Un remanente de leche cruda en la planta puede ser necesaria para la puesta en marcha antes de la llegada de los primeros camiones cisterna por la mañana. Almacenamiento también puede ser necesaria para los días que no ce procesa (feriados o fechas especiales) y las emergencias. Los tanques de almacenamiento varían en tamaño de 1,000 a 60,000 galones, adecuadamente insolados (aislados térmicamente) para no elevar temperatura en no mayor a 3F en 18 horas. La agitación es esencial para mantener una distribución uniforme de la grasa láctea, en tanques tipo silo se agita constantemente con una hélice a baja velocidad accionado por un reductor eléctrico motor o con aire comprimido filtrado.

1.1.3. Separación y clarificación Antes de la pasteurización, la leche y la crema son estandarizados y se mezcla para el control del contenido graso dentro de límites legales y prácticos. Los sólidos no grasos, pueden ser también necesario ajustarlos para algunos productos. Una forma común de obtener el nivel deseado de grasa es mediante la separación una porción de la leche. Cierta cantidad de crema o leche descremada se devuelve a la leche para controlar el contenido final de grasa deseado. Leche con alto contenido de grasa descremando y estandarizando de forma simultánea de 0.1 a 2.0% (equipo “standardizer clarifier”); para aumentar sólidos no grasos se adiciona leche condensada desnatada o sin grasa, o se agrega leche en polvo baja en grasa. La máxima eficiencia de la eliminación de grasa se logra en aproximadamente a temperatura de 45 a 50 ° F (7 a 10°C) o superior. La leche es generalmente descremada entre temperatura de 70°F a 90, pero no por sobre los 100°F (37.7°C). Si leche cruda, caliente o crema se mantendrá más de 20 minutos antes de pasteurizar, se debe re enfriar a 40F (4.4C) o menos después de descremar.

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Aplicación a Productos Derivados

1.1.4. Pasteurización y homogenización El mínimo viable para proceso en sistemas continuos es alrededor de 2000 kg / h. La pasteurización por lotes se utiliza para el relativamente pequeñas cantidades de productos lácteos líquidos. El producto se calienta en una cuba de acero inoxidable forrado con no menos de 145 °F(62.8°C) , que se mantendrá a la temperatura por no menos de 30 minutos. La diferencia de la máxima temperatura entre el producto lácteo o leche en todo el cuba durante su periodo de mantenimiento no debe exceder de 1°F. Por lo tanto, el recipiente debe tener la agitación adecuada durante el período de sostenimiento de temperatura. La leche entera y descremada, semidescremada son enfriados, por lo general en marmita, recipiente, a 130°F (54.4°C) y luego se homogeniza. El enfriamiento se continúa en un intercambiador de calor (por ejemplo, de placa o tubular) hasta 40°F(4.4°C) o menos y se envasa. Para la pasterización de alta temperatura y corto tiempo, HTST es un proceso continuo en el que la leche se calienta por lo menos a 161°F(71.66°C) y se mantiene aesta temperatura durante al menos 15 segundos. Homogenizadores se utilizan en los sistemas HTST muchos como bombas utilizados para procesar productos Grado A. El calor del intercambiador de placas se disponen de manera que la leche se calienta o se enfría y fluye entre dos placas, y los flujos de intercambio de calor en medio la dirección opuesta entre los pares suplentes de las placas. El producto debe enfriarse a por lo menos 40°F/ 4.44°C , o preferiblemente menos; se debe considerar los aumentos que sufre la leche HTST al ser transferida a envases y al almacenamiento en frio: a botellas de vidrio, 8 ° F; envases preformados de cartón, 6 ° F, cartón formado, 5 ° F; y plástico semirrígido, 4 ° F. Algunas plantas usan propilenglicol exclusivamente para la refrigeración, por lo tanto se evita el uso de agua fría y la necesidad de separar dos secciones de enfriamiento. La leche suele ser enfriado con propilenglicol aproximadamente a 34°F, y luego se envasa.

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Aplicación a Productos Derivados

La temperatura más baja permite la leche para absorber el calor de los contenedores y mantener una temperatura lo suficientemente baja como para una excelente conservación. La leche no debe ser enfriada menos de 33,5°F/0.833°C pues en ese rango causa mayor formación de espuma . El propilenglicol por lo general enfría a aproximadamente 28 a 30 °F/2.2 a -1.11 °C por circulación de la leche a través de la sección de enfriamiento. Tanques de almacenamiento se utilizan generalmente para mantener el producto pasteurizado hasta que es envasado. El envasado de productos lácteos se hace en envases plásticos, de papel, laminados o vidrio: valiéndose de gravedad o de pistones con desplazamiento positivo con velocidades de llenado de 16 a 250 unidades por minuto

1.1.5. Almacenaje y distribución de la leche Productos envasados y empacados deben de transportarse y almacenarse en camiones refrigerados o en cuarto fríos manejados a las temperaturas requeridas. La temperatura de la zona de almacenamiento debe estar entre 33 a 40 ° F/ 0.5 a 4.4°C , y para mejorar la calidad de mantenimiento de la temperatura del producto en el contenedor a su llegada en el almacenamiento debe tener 40 °F/4.44°C o menos. La carga de refrigeración para las áreas de almacenamiento en frío se ven influenciadas por la transmisión a través de la dotación de materiales de construcción, productos y embalajes reducción de la temperatura, generados internamente cargas (por ejemplo, luces, equipos motores, personal), la carga de la infiltración de intercambio de aire con otros espacios y el medio ambiente y equipos de refrigeración asociados de carga (por ejemplo, motores de ventilador, descongelación). La humedad en las áreas de almacenamiento es generalmente muy alta, lo que generalmente puede dar a condiciones de mantener alta humedad o mojado si no se seleccionan evaporadores correctamente. Estas aplicaciones normalmente requieren mayores diferencias de temperatura entre el refrigerante y el punto fijación de la temperatura en el espacio refrigerado para lograr una humedad más baja.

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II.

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Aplicación a Productos Derivados

Además, temperaturas de suministro de aire debe ser controlado para evitar la congelación del producto. El uso de serpentines de recalentamiento para proporcionar control de la humedad no son recomendables, porque bacteriológicas el crecimiento en estas superficies puede ser rápida. Evaporadores para estas las aplicaciones deben tener la bobina de descongelación automática para quitar con rapidez formación de escarcha cuando sea necesario. Los ciclos de descongelación se deben añadir, junto a la carga de refrigeración en el diseño. Los vehículos de distribución necesitan refrigeración para proteger la calidad y prolongar la vida útil de almacenamiento de productos lácteos. La capacidad de refrigeración debe ser suficiente para mantener el Grado A de los productos a 45°F/7°C o menos.

1.1.6.

El refrigerante de elección para las plantas de producción suele ser amoniaco (R-717). Algunas plantas pequeñas pueden usar refrigerantes freones; en las plantas grandes, estos se pueden utilizar con un sistema centralizado de amoniaco para aplicaciones especiales. Él refrigerante R-22 es el que más se utiliza, aunque según el Protocolo de Montreal, este debe ser eliminado por otros refrigerantes hidroclorofluorocarbonos (HCFC) menos contaminantes, dos mezclas de estos HFC son R-507 y R-404a, están siendo usados en aplicaciones de refrigeración aplicaciones.

1.2. Elaboración de mantequilla Luego haberse separado la crema, con un 30 a 40% de materia grasa esta es bombeada al pasteurizador o se enfría hasta 45 °F/7°C y se mantiene para pasteurización posterior. Después de la pasteurización, la crema es enfriada de inmediato a un rango de temperatura es de 40 a 55°F/ 4 a 7°C , dependiendo en el momento en que la crema se llevará a batir, si esta con la madurez necesaria. Después de enfriar, pasteurizada crema debe realizarse un mínimo de 2 horas y preferiblemente durante la noche. Es templado a la temperatura deseada por lotes batido, el cual varía con la temporada y la alimentación de las vacas, pero oscila entre 45°F a 56°F/ 7.2 a 13.3°C para mantener un tiempo de agitación 0,5 a 0,75 h, con menor tiempo de batido da por resultado mantequilla suave difícil o imposible a veces de trabajar. Las batidores de mantequilla tienen dos o más velocidades, con la mayor velocidad de agitación. La máxima velocidad debe proporcionar la agitación al máximo de la crema, por lo general entre 0,25 a 0,5 rev/s.

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La mantequilla puede o no ser lavada. El propósito del lavado es eliminar mantequilla y temperar la mantequilla si los gránulos de mantequilla son demasiado suaves para un manejo adecuado. La temperatura del agua de lavado se ajusta a 0 a 10°F / 0 a 5°C por debajo de la temperatura batido. El procedimiento preferido es rociar agua atomizada sobre los gránulos hasta que aparezca cristalina o clara. La mantequilla se conserva mejor si se almacenan a granel. Para almacenarla durante varios meses, la temperatura no debe ser superior a 0 °F/-18°C, y preferiblemente por debajo de -20°F/-29°C. Para períodos cortos, 32 a 40°F/0 a 4.44°C es satisfactoria para productos a granel o mantequilla preformada. La mantequilla debe estar bien protegido para prevenir la absorción de malos olores durante el almacenamiento y la pérdida de peso de evaporación, y para minimizar la oxidación de la superficie de la grasa. La mantequilla puede desarrollar sabores desagradables en almacenamiento entre otra causas por las siguientes: a. el crecimiento de microorganismos (organismos que causan proteolítica pútrido y amargo malos sabores b. la absorción de los olores de la atmósfera c. la oxidación de grasas d. la acción catalítica de las sales metálicas; e. la actividad de las enzimas, principalmente de los microorganismos, y f. pH bajo (ácido alta) de mantequilla salada. Normalmente, los microorganismos no crecen por debajo de 32 °F/ 0° C, si ha bacterias tolerante a la sal su crecimiento será lento por debajo de 32 °C/ 0°C. Los microorganismos no crecen a 0 °F/-18° C o menos, pero algunas pueden sobrevivir en la mantequilla que se mantiene a esta temperatura. Es importante guardar la mantequilla en una cuarto libre de olores atmosféricos. La mantequilla absorbe fácilmente los olores de la atmósfera o de los materiales aromáticos con las que se esté en contacto. La oxidación provoca un sabor rancio, seboso. Los cambios químicos toman lugar poco a poco en la mantequilla almacenada en frío, pero los primero los de metales o de óxidos metálicos.

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1.3. Elaboración de queso El queso es un alimento sólido elaborado a partir de la leche cuajada de vaca, cabra oveja, búfala, camella u otro mamífero rumiante. Es la conserva ideal pues muy difícilmente se estropea con el transcurso del tiempo ya que al secarse mejoran sus cualidades en relación al peso. La leche es inducida a cuajarse usando una combinación de cuajo cuajo (o algún sustituto) y acidificación. Las bacterias se encargan de acidificar la leche, jugando también un papel importante en la definición de la textura y el sabor de la mayoría de los quesos. Algunos también contienen mohos, tanto en la superficie exterior como en el interior. El potencial de la leche para la fabricación de quesos está determinado principalmente por tres factores: - El contenido de proteínas coagulables (caseínas) - El contenido de materia grasa - La calidad sanitaria y microbiológica de la leche El principal factor es el contenido de caseínas, las proteínas coagulables mediante la acción del cuajo y la acidez, ya que la proteína presente en el queso es la que retiene prácticamente toda la humedad del queso. La leche de vaca contiene entre 3.0 % y 3.4 % de proteínas, dependiendo de muchos factores tales como raza, genética, alimentación, manejo, estado de salud y estacionalidad climática. Siendo más bien conservadores, se toma la cifra de 3.1 % como típica para la mayoría de la leche que compran los queseros en casi todos los países de América Latina. La leche de vaca contiene entre 3.2 % y algo más de 4.0 % de materia grasa dependiendo, de nuevo, de los factores mencionados antes al referir el contenido de proteínas. Aquí se toma la cifra de 3.4 % como típica para la mayoría de la leche que compran los queseros en casi todos los países de América Latina. Los minerales de la leche, principalmente calcio, potasio y fósforo, constituyen, en forma prácticamente constante, muy cerca del 0.9% de la masa de la leche. El porcentaje que se retiene en el queso depende de la acidez o pH durante el proceso de quesería. En quesos elaborados solamente con cuajo, sin el uso de fermentos o cultivos lácticos, a partir de leche fresca, se retiene cerca del 60 % de las sales y minerales. En quesos elaborados

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con leche ácida, ya sea que se trate de acidez natural o de acidez inducida mediante cultivos o fermentos lácticos, se retiene entre el 40 % y el 50 %. La leche de vaca contiene en forma casi constante alrededor de 4.7 % de lactosa. Junto con las proteínas no coagulables y los minerales que no se retienen en el queso, casi la totalidad de la lactosa permanece disuelta en el lacto suero. En la industria de productos lácteos, la elaboración de queso es un proceso complejo desde el punto de vista de la calidad, aún en el caso de quesos blancos o frescos simples fabricados por coagulación enzimática con cuajo, en ausencia de fermentos. Por ejemplo, en relación a los aspectos técnicos de la calidad del queso y de su mejoramiento, incluyendo los aspectos relacionados con la inocuidad, el sistema de causas de variación es grande y, a manera de ilustración, aquí se señalan solamente algunas de las causas más importantes: a. La leche. Por su origen biológico, es intrínsecamente variable en cuanto a contenidos y estado fisicoquímico de materia grasa y proteína, relación entre materia grasa y caseínas, pH y características de la población microbiana. b. El manejo de la leche. La falta de higiene, los tiempos largos a temperatura ambiente, la agitación y el bombeo excesivo promueven la separación y la oxidación de la materia grasa y la degradación de grasas y proteínas. c. El proceso en la tina de quesería. Aquí, el propósito principal es recuperar la mayor cantidad posible de los sólidos de la leche y controlar la textura y el contenido de humedad de la cuajada, de acuerdo al diseño del queso. Este es siempre un proceso clave. Hay interacciones muy importantes entre el nivel de conocimiento del personal y el diseño y estado del equipo, accesorios e instrumentos de medición. Las variaciones introducidas en este proceso son casi imposibles de corregir posteriormente.

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d. La filosofía gerencial de la empresa. Toda empresa tiene políticas sobre cómo comprar, cómo vender, a quién contratar, cómo capacitar, cómo recompensar, cómo reducir costos, etc. Todas estas fuentes de variación están interrelacionadas. Las normas de la Administración de Alimentos y Drogas (FDA) y de la mayoría de las agencias reguladoras estatales norteamericanas requieren que queso que no está pasteurizado debe curarse por un mínimo de 60 días a no menos de35°F/1.66C. El queso de leche cruda contiene no sólo organismos lácticas, como Lactococcus lactis, que se adicionan a aleche en la fabricación de queso, pero también existe una gama de microorganismos presentes en la leche cruda, muchos de los que puede producir gas y mal sabor en el queso. Pasteurización da un cierto control sobre la flora bacteriana del queso. Durante el curado de quesos, el desarrollo microbiológico produce cambios según las especies y variedad microorganismos presentes. Es posible predecir partir de los datos microorganismo algunos de los defectos habituales de los quesos. En algunos quesos (por ejemplo, Suiza), la producción de gas acompaña a la el desarrollo del sabor deseable. La calidad del queso se evalúa sobre la base de un cuadro de mandos, donde el sabor, el olor o aroma, el cuerpo, la textura, el color y el acabado son los factores principales. Se ven influenciados por la calidad de la leche, la habilidad de la fabricación y la efectividad de los controles de el mantenimiento de condiciones óptimas de curado. Para mantener la humedad deseada, las unidades de refrigeración del cuarto de secado y maduración deben de ser de un tamaño suficiente para no manejar una diferencia de temperatura de no más de 15°F/9.5°C en el aire de retorno y la temperatura del evaporador. La temperatura puede ser controlada a través de un termostato de ambiente de control, una válvula solenoide en el suministro de líquido a la unidad o unidades, en un sistema de refrigeración central. Hay mejor opción de maduración de quesos en condiciones controladas de refrigeración. Maduración es una transformación de lactosa en acido láctico es una reacción exotérmica, este proceso se completa en la primera semana después de fabricado el queso e iniciado su maduración. Partiendo de que las condiciones promedio para el queso curado americano son aproximadamente de 45 °F/7°C y 70% humedad relativa al ambiente, y de 30 a 35°F/-1.11 a 1.66°C cuando se utiliza cuarto frio o un sistema de refrigeración, una humedad de alrededor del 70% se mantendrá.

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Rangos de temperaturas para almacenaje de quesos

Tipo de queso Brick Camembert Cheddar Cottage Crema Limburger Neufchatel Procesado Americano Procesado Brick Procesado Limburger Procesado Suizo Roquefort Suizo Alimentos de / con Queso

Temperatura ideal °F

Temperatura ideal °C

Temperatura máxima °F

Temperatura máxima °C

30 a 34 30 a34 30 a 34 30 a 34 32 a 34 30 a 34 32 a 34 40 a 45 40 a 45 40 a 45 40 a 45 30 a 34 30 a 34 40 a 45

-1.1 a +1.1 -1.1 a +1.1 -1.1 a +1.1 -1.1 a +1.1 0.0 a +1.1 -1.1 a +1.1 0.0 a +1.1 4.4 a 7.2 4.4 a 7.2 4.4 a 7.2 4.4 a 7.2 -1.1 a +1.1 -1.1 a +1.1 4.4 a 7.2

50 50 60 45 45 50 45 75 75 75 75 50 60 55

10 10 15.5 7.2 7.2 10 7.2 23.8 23.8 23.8 23.8 10 15.5 12.7

La tabla anterior proporciona referencia para adoptar y adaptar a las variedades de quesos nacionales y regionales; se debe observar que los rangos van de mínimos de 7.2 °C/45°F a máximos 15.5°C/60°F para quesos frescos o madurados, que es donde se encuentran las variedades de la quesería nuestra; no así el rango de manejo recomendados es mayor con temperaturas máximas de hasta 23.8°C/75°F para quesos procesados, en los cuales se ha disminuidos sino hasta eliminado la flora microbiana (bacterias) que podrían corromper el producto.

1.4. Postres congelados de leche El helado o sorbete es el postre lácteo congelado más común. Para la composición y estructuración de postres lácteos congelados en general se deben seguir las normas correspondientes. La cantidad de aire incorporado durante la congelación se controla en productos envasados por la normativa específica de la densidad mínima: 4,5 libras / galón, y/o una densidad mínima de sólidos 1.6 sólidos/ gal (FDA 21CFR135). Los componentes lácteos básicos de postres lácteos congelados son la leche, crema, leche en polvo y condensada o sin grasa. Algunas plantas también utilizan la mantequilla, aceite de mantequilla, suero de leche (líquida o seca), y seco o concentrado suero de leche dulce. El suero ácido (por ejemplo, del queso cottage)puede ser utilizados para sorbetes.

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II.

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Para sorbetes, las normas federales norteamericanas establecen el contenido mínimo de grasa de leche en un 8% con sabor en mezcla (por ejemplo, el chocolate) y el 10% o más para otros sabores (vainilla). Los fabricantes, sin embargo, suelen hacer dos o más grados de helado, para ser más competitivos en precio con el mínimo contenido de grasa legales, y los otros más ricos en grasa, alta en sólidos totales, y más bajo en saturación para un mercado especial o especifico. Este helado se puede hacer con un contenido de materias grasas de 16 o 18%, aunque gamas más helado el contenido de grasa de 10 a 12%. Suero contenido de sólidos designa los sólidos sin grasa de la leche. Los principales componentes del suero lácteo son las proteínas de la lactosa y la leche (Caseína, albúmina y globulina), la leche y sales (sodio, potasio, calcio y magnesio como cloruros, citratos y fosfatos). La composición a continuación útil para cálculos generales: lactosa 54,5%, proteínas de la leche 37,0%, y sales minerales de la leche 8,5%. Los sólidos de suero en los helados producen una textura más suave, mejor cuerpo, y mejores características de fusión. Debido a que los sólidos de suero son relativamente baratos en comparación con la grasa, se utilizan abundantemente. El contenido de sólidos totales por lo general se mantiene por debajo del 40%. El límite inferior en el contenido de sólidos de suero, de 6 a 7%, se encuentra en tipo de helados hechos en casa, donde los ingredientes lácteos sólo es leche y crema. Helados con un alto contenido de materias grasas también mantiene cerca de este valor los sólidos del suero para que el contenido total de sólidos no sea excesivo. La mayoría de los helados, sin embargo, se hace con leche en polvo descremada condensada o añadido para que el contenido de sólidos de suero este dentro del rango de 10 a 11,5%. El extremo superior de 12 a 14% de sólidos de suero puede evitar textura arenosa se utilizan cuando es producto de rápida rotación de ventas u otros medios especiales. El contenido de azúcares de los helados es de especial interés debido a su efecto en el punto de congelación de la mezcla y su comportamiento de endurecimiento. La gama extrema de contenido de azúcar se encuentran en el helado es 12 a 18%, con un 16% siendo la más representativa de la industria. El azúcar principalmente utilizada es la sacarosa (azúcar de caña o de remolacha), en ambos casos granulada o forma líquida. Muchos fabricantes utilizan sólidos de jarabe de maíz y dextrosa para sustituir parte de la sacarosa. Algunos fabricantes prefieren sacarosa en forma líquida, o en una mezcla con jarabe, por menor costo y más fácil manejo. En algunos casos, 50% del contenido de sacarosa se ha sustituido por otros edulcorantes.

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Casi todo los helados, sorbetes y postres derivados de leche se hacen con ayuda de estabilizadores que ayudan a mantener una textura suave, especialmente en las condiciones que se conservan en muebles refrigerados al detalle (consumidor final). Los fabricantes que no utilizan estabilizadores deben compensar esta omisión con una combinación de factores tales como un alto contenido de grasa y sólidos, el uso de leche condensada sobrecalentada para ayudar a suavizar la textura y cuerpo a impartir al producto, así como un programa de ventas diseñado para proporcionar rápida rotación de los productos. Las sustancias más comunes son la estabilización de carboximetilcelulosa (CMC) y alginato de sodio, un producto elaborado a partir de algas gigantes. La gelatina se utiliza para algunas mezclas de helado que se van a pasteurizar. Otros estabilizadores son goma de algarrobo, goma arábiga o acacia, goma de mascar tragacanto, goma karaya, goma de semilla de psyllium, y pectina. La cantidad de estabilizador de uso común en las variedad de helados va del 0,20 a 0.35% de la masa de la mezcla. Muchas plantas combinan ahora un emulsionante con el estabilizador de producir un producto más suave y más rico. El emulsionante reduce la tensión superficial entre el agua y la fase grasa. Sólidos del huevo ya sea en forma de huevos enteros frescos, huevos congelados, o en polvo huevos enteros o yemas son utilizadas por algunos fabricantes. Sabor y el color pueden motivar esta decisión, pero la razón más común para la selección de ellos es ayudar a las cualidades de batir la mezcla. La cantidad requerida es de aproximadamente 0,25% de sólidos de huevo, con un 0,50% se sobre el contenido máximo para este propósito. Para obtener la mezcla deseada consecuentemente la yema de huevo debe agregarse en el momento que se está homogeneizando. Las normas federales norteamericanas especifican un mínimo 1,4% de sólidos de yema de huevo el contenido de estos productos. La composición típica de un sorbete es: grasa12%, azúcar 15%, sólidos de suero 10.5% y 3% de estabilizador. En plantas de grandes producciones se utilizan ingredientes liquidos, cuando la producción es computarizada y automatizada, los ingredientes se mezclan entre 40 y 60°F/4.4 y 15.5°C. La mezcla se calienta a no Menos de 175 °F/ HTST y se homogeniza, durante 25 segundos.

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Con la homogeneización se dispersa la grasa finamente dividida para que no se bata durante el congelamiento. Mezclar la crema después de la pasteurización Depende del Usado y equipo La temperatura de la mezcla final deseado. El sorbete (mezcla) debe de ser congelado o enfriado lo más pronto posible a 30°F/-1.1°C. El congelador de sorbetes, congela la mezcla deseada a la consistencia y cantidad de aire finamente dividido . El objetivo es llevar a cabo la congelación y posterior endurecimiento para obtener el textura más suave posible. Puntos de congelación de mezclas típicas de sorbetes

Puntos de congelación de mezclas típicas de sorbetes COMPOSICION SORBETE MEZCLA EN PORCENTAJES Grasa

Sólidos del suero

Azúcar

Estabilizador

Agua

8.5 10.5 12.5 14.0 16.0

11.5 11.0 10.5 9.5 8.5

15.0 15.0 15.0 15.0 15.0

0.40 0.35 0.30 0.28 0.25

64.6 63.15 61.70 61.22 60.25

Punto de congelación ° F 27.59 27.57 27.55 27.68 27.79

Punto de congelación ° C -2.45 -2.46 -2.47 -2.40 -2.34

El punto de congelación representa a qué temperatura inicia la congelación. Después de salir del congelador el sorbete esta semisólido y debe permanecer en refrigeración hasta que este solido lo suficiente para almacenamiento y distribución. La temperatura ideal para el servicio de helados o sorbetes es de 8°F/-13.3°C, se estima dificl manejar temperaturas como 0°F/-18°C. Para mantener una textura suave en helado endurecido el agua restante se debe congelara rápidamente, asi se formaran cristales muy pequeños. Pr esta razón las cámaras de endurecimiento de sorbetes regularmente se deben mantener a temperaturas -20°F/-29°C, algunos establecimientos modernos manejan hasta -30°F/-34.4°C manejadas con evaporadores de aire forzado.

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1.5. Esterilización de alta temperatura (UHT) y empaque aséptico (AP) La esterilización de alta temperatura destruye los microorganismos de los productos lácteos líquidos con un efecto negativo mínimo sobre propiedades sensoriales y nutricionales. El empacado aséptico, es consecuentemente el paso siguiente a la UHT, envasando empacando el producto esterilizado si re contaminación. La esterilización en el verdadero sentido , es la destrucción o eliminación de todos los microorganismos viables. En la industria sin embargo, el termino esterilización puede referirse a un producto que no se deteriore microbiológicamente, pero en el que los organismos viables pueden haber sobrevivido a la esterilización. En otra manera se puede expresar que es el tratamiento térmico que hace que el producto sea seguro para el consumo y le proporciona una larga vida microbiológicamente útil. Después de que la fórmula se prepara y estandariza, el producto pasa por los siguientes pasos: - Precalentamiento de 150 a 170 °F/65.5 a 76.6 °C por una placa o intercambiador de calor tubular - Calentar a una temperatura de esterilización - Mantener durante 1 a 20 s en la temperatura de esterilización - Enfriar a 40 °F a 100°F/ 4.4 a 38°F, dependiendo el producto para mantener la necesidades de calidad.

El enfriamiento puede realizarse de una a tres etapas, generalmente, dos son más utilizadas. El método de vapor directo requiere al menos dos etapas de enfriamiento. El primero es refrigeración rápida en una cámara de vacío a 150 a 170°F/65.5 a 76.6 °C para eliminar la humedad e igualmente el vapor inyectado durante la esterilización. La segunda etapa reduce la temperatura a menos de 50 a 100°F/ 10 a 38°C. Una tercera etapa se requiere en la mayoría de las plantas si la temperatura se baja a 35 a 50 ° F/ 1.6 a 10°C.

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Aplicación a Productos Derivados

I. I. I.

2. HUEVOS Y PRODUCTOS DE HUEVOS

2.1. Huevos con cascarón

2.1.1. Estructura de huevo y composición Los huevos de las aves constituyen un alimento habitual y básico en la especie humana, se presenta protegido por cascara o cascarón y su contenido es proteínas (principalmente en albúmina que es la clara o parte blanca del huevo) y lípidos, de fácil digestión, son el componente principal de múltiples alimentos preparados y son un complemento imprescindible en muchos otros debido a sus propiedades aglutinantes. Los más consumidos, con gran diferencia, son los de gallina, seguidos por los de pato y oca, también se consumen los huevos de codorniz que son muy pequeños. Los huevos de avestruz y ñandú son también comestibles y pueden llegar a pesar 1,3 kg/2.8 lb cada uno. Casi todos ellos proceden de explotación industrial: avicultura. Los huevos empleados para consumo humano son por regla general y en su gran mayoría no fertilizados. Respecto a la frescura de un huevo destinado a la alimentación humana en ciertos países, como en los estados miembros de la Unión Europea, se considera con la denominación de 'huevos frescos' aquellos huevos que están destinados a un consumo en un plazo de 28 días desde la puesta de la gallina. Las denominación 'extra frescos' limita este plazo a tan solo nueve días.

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Aplicación a Productos Derivados / Huevos y productos de huevos

La cáscara es de aproximadamente el 11% del peso del huevo y se deposita en la exterior de la membrana de la cáscara externa. Se trata de un capa mamilares y una capa esponjosa. La cáscara contiene un gran número de poros (aproximadamente 17.000) que permita que el agua, gases y partículas pequeñas (por ejemplo, los microorganismos) para moverse a través de la cáscara. Una película delgada, clara (Cutícula) en el exterior de la cáscara cubre los poros. Este material Se cree que retardan el paso de los microbios a través de la cáscara y sirve para prevenir la pérdida de humedad desde el interior del huevo. La forma y la estructura de la concha ofrecen una enorme resistencia a la presión el estrés, pero muy poca resistencia a la fractura causada por el impacto. La yema constituye aproximadamente el 31% del peso del huevo. Este consiste en una yema de huevo es cubierta por la vitelina y los anillos concéntricos de seis capas de color amarillo y estrechas capas blancas. En el huevo intacto, estas capas no son visibles. La mayoría de los lípidos del huevo y el colesterol retenidos en un complejo de lipoproteína que se encuentra más en el capas blancas. La yema contiene el disco germinal, que consiste en alrededor de 20.000 células, si el huevo es fértil. Sin embargo, los huevos producidos por consumo humano no son fértiles, porque las gallinas son criados sin gallos. La yema viene a aportar la tercera parte del peso total del huevo y su función biológica es la de aportar nutrientes y calorías así como la vitamina A, tiamina y hierro necesarios para la nutrición del pollo que crecerá en su interior. El color amarillo intenso de la yema no proviene del beta caroteno (color naranja de algunas vegetales) sino de las xantofilas que la gallina obtiene del pienso y de los diversos granos (como maíz). La estructura interna de la yema es como si fuera un conjunto de esferas concéntricas (al igual que una cebolla), cuando se cocina el huevo estas esferas se coagulan en una sola. La yema se protege y se diferencia de la clara por una membrana vitelina. La clara constituye alrededor del 58% del peso del huevo. La clara aporta las dos terceras partes del peso total del huevo, se puede decir que es una textura casi transparente que en su composición casi el 90% se trata de agua, el resto es proteína , trazas de minerales, materiales grasos, vitaminas (la riboflavina es la que proporciona ese color ligeramente amarillento) y glucosa (la glucosa es la responsable de oscurecer el huevo en las conservaciones de larga duración). Las proteínas de la clara están presentes para defender al huevo de la infección de bacterias y otros microorganismos, su función biológica es la de detener agresiones bioquímicas del exterior.

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Aplicación a Productos Derivados / Huevos y productos de huevos

Las proteínas incluidas en la clara del huevo son: - La ovomucina que hace el 2% de la albúmina proteínica existente en el huevo, a pesar de ello son el ingrediente que mayores propiedades culinarias tiene debido a que es la responsable de cuajar. Su misión biológica es la de ralentizar la penetración de los microbios. - La ovoalbúmina es la más abundante del huevo se desnaturaliza fácilmente con el calor. - La conalbúmina que hace el 14% del total de las proteínas de la clara de huevo. - El ovomucoide que alcanza una proporción del 2% La clara de huevo, es una mezcla homogénea coloidal (soluto entre 1 y 100 nm -nanómetros-). En virtud de ser un Coloide, presenta un fenómeno muy particular de dispersión de la luz, llamado efecto Tyndall.

2.1.2. Calidad de huevo y seguridad Se ha comprobado por medio de investigaciones científicas que conservar los huevos a < 41°F o 5°C restringe o frena el crecimiento microbiano. En tal sentido regulaciones de USDA requieren que los huevos se mantengan a una temperatura inferior a 7.2°C/ 45°F para prevenir crecimiento de salmonella (ver 27 de octubre 1992, Registro Federal de Estados Unidos). Almacenamiento y mostradores deben de ser refrigerados y mantener un ambiente con una temperatura de 45°F/7.2°C

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En Estados Unidos por la Ley de Inspección de Productos de Huevos (1970) requiere que todos los huevos en movimiento en el comercio interestatal se clasificarán para el tamaño y la calidad, las normas del USDA dictan los lineamientos a cumplir para la calidad individual de los huevos con cáscara. La calidad de los huevos con cáscara empieza a afectarse inmediatamente después de la puesta. En el envejecimiento del huevo se adelgaza la albúmina y el aumento el tamaño de la celda de aire. Dióxido de carbono de migración del huevo albúmina aumenta el pH y disminuye la fuerza de membrana vitelina. El peso promedio de huevos con cáscara procedentes de gallineros comerciales varía con la edad, raza, dieta y el medio ambiente. Prácticamente todos los huevos producidos en las aves de corral comerciales granjas deberían ser procesados mecánicamente. En Estados Unidos por ley se lavan, al trasluz las empresas, verifican este lleno. Los huevos son engrasados a veces para extender la calidad interna cuando van a ser transportados largas distancias en días. Aunque los huevos se venden por unidades, de 6, 12, 18, o 30 por paquete, el huevos envasados deben mantener un peso mínimo que se refiere a la tamaño del huevo. Factores de calidad Independientemente de cumplir requisitos legales para comercialización de huevos, la calidad de estos incluye las características que afectan la aceptabilidad de un huevo a un usuario en particular, aunque el significado específico de la calidad puede variar. Para un productor, puede significa el número de huevos rajados o pérdida que no se puede vender, o el porcentaje de muy pequeño en la hoja de grado. Procesadores asocian la calidad con la prominencia de la sombra de la yema a la luz trasluz y la resistencia de la cáscara a los daños en la clasificación automatizada y líneas de envasado. El consumidor ve críticamente textura de la cáscara y la limpieza y el aspecto del huevo roto de espera y considera estos factores en su relación con un producto microbiológicamente seguro. Control y preservación de calidad La calidad valorada por la apariencia va desde la cáscara, el tamaño de células al aire y el grosor aparente de la yema y la clara. Algunos de los cambios que se producen durante el almacenamiento son causados por la reacción química y efecto de la temperatura. A medida que el huevo

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envejece, el pH aumenta, adelgaza la clara y la membrana de la yema se adelgaza también. En última instancia, la clara se hace muy aguada, aunque el total de cambios de contenido de proteínas muy poco. Alguna pérdida en el sabor por lo general ocurre, aunque se desarrolla más lentamente. Una temperatura baja de almacenamiento y el engrase de la cáscara frena la fuga de dióxido de carbono y la humedad y previene encogimiento y adelgazamiento de los huevos. Claro aceite mineral blanco pulverizado en el depósito después del lavado protege parcialmente el huevo, pero su uso en operaciones comerciales está disminuyendo. El enfriamiento rápido también reducir la pérdida de humedad; la pérdida de la calidad del huevo se hace más lenta, manteniendo la temperatura del huevo cerca el punto de congelación. Albúmina se congela a 31.2° F/-0.4°C , y la yema a 31 °F /-0.5°C. Stadelman et al. (1954) y Tarver (1964) encontraron que los huevos almacenados durante 15 o 16 días de 45 a 50 °F/7.2 a 10°C tenían una calidad mucho mejor que los huevos almacenados entre 57 hasta los 61 °F/ 13.8 a 16.1°C, Stadelman y Cotterill (1990) recomiendan que la humedad de almacenamiento se mantenga entre el 75 y el 80%. Por regla general, los huevos pierden el 1% de su peso por semana en el almacenamiento.

2.1.3. Procesamiento de huevo de cáscara La base para preservar, producir y vender huevos de calidad radica en la implementación de Buenas Prácticas Avícolas asociadas a las Buenas Prácticas de Manufactura cuando son procesados para su comercialización. Regularmente las granjas avícolas suelen ellos mismos enviar los huevos a una planta de transformación o empacarlos para su comercialización. En las explotaciones comerciales, las gallinas viven en jaulas con suelos en pendiente, donde los huevos ruedan para su recolección o transporte para procesamiento o son transportados directamente desde el gallinero a un embalaje máquina (en línea) la operación. Las máquinas pueden hacer paquetes tanto en línea de huevos o fuera de ella lo que aumenta la flexibilidad de la operación. Fuera de la línea se disponen de cadenas frías (refrigeración) para el huevo que ingresa a proceso como el que se ha procesado y va de salida.

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Eventualmente se debe de disponer en una en línea la operación un cuarto frio para el producto terminado de salida. Al disponer de máquinas de lavado de huevos con cepillo para envasado, estos se lavan con una solución de detergente con agua templada y a continuación se enjuaga con agua tibia y se hace desinfección con un agente desinfectante aprobado, Clorhidrato de sodio es el más comúnmente utilizado. Los huevos se secan y se trasladan por el transportador, el cual gira el huevo al entrar en la cabina de inspección visual. Allí, una fuente de luz fuerte bajo la cinta transportadora ilumina los huevos para verificar el interior y los defectos de cáscara, operadores deben quitar o sacar de la línea los huevos defectuosos. Los huevos seguidamente se pesan y se clasifica de forma automática y son los diferentes tamaños envasados en cajas de cartón según demanda de mercado ¡6, 12, 15, 30 unidades). La inspección visual automatizada puede ahora detectar y eliminar los huevos con grietas, suciedad y defectos internos, con poca intervención humana. Esto ha elevado el límite de 250 cajas por hora (con el manual de inspección visual) de 500 a 800 cajas por hora. Sin embargo, sólo instalaciones muy grandes y las operaciones de desguace (quiebra) de huevos tienden a utilizar dicha inspección automatizados; muchos otros siguen funcionando a 250 a 300 cajas por hora. El embalaje es otra área que podría ser automatizado porque la alimentación de los materiales de embalaje, envases de cartón o pisos de los casos, y paletizado o entarimado son todavía en gran medida las operaciones manuales.

2.1.4. Efecto de refrigeración sobre calidad de huevo y seguridad El uso de la refrigeración es el medio más eficaz y práctico para la preservación de los atributos de calidad en los huevos con cáscara. Es ampliamente utilizado en cuartos fríos en las granjas de explotación, plantas de procesamiento y en los canales de comercialización. Las condiciones de refrigeración recomendadas para huevos con cáscara para evitar la pérdida de calidad durante el corto y largo plazo de almacenamiento son:

Temperatura ºF

Temperatura ºC

% Humedad Relativa

Periodos Almacenaje Semanas

7.2

75a 80

2a3

39a 45 29 a 31

3.8a 7.2 -1.6 a -0.5

75a 80 85 a 92

2a4 4 a 24

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Una humedad relativa de entre 75 a 80% debe de mantenerse para evitar pérdidas de humedad y por consiguiente peso en los huevos. Un exceso de humedad relativa hace favorece crecimiento de moho, que pueden penetrar en los poros de la cáscara y contaminar el contenido del huevo. El moho crece en los huevos cuando la humedad relativa esta sobre el 90%. Para el almacenamiento a largo plazo, los huevos deben mantenerse justo por encima de su punto congelación de 31 °F/-0.5°C. Sin embargo, el almacenamiento a largo plazo raramente se usa porque mayoría de los huevos se consumen en un breve plazo. Las temperaturas bajas puede causar sudoración (es decir, la condensación de la humedad en la cáscara). La temperatura tiene un efecto profundo sobre la Salmonella enteritidis fuera y dentro de los huevos. Investigaciones han demostrado que la tasa de crecimiento de S. enteritidis en los huevos es directamente proporcional a la temperatura a la que los huevos fueron almacenados. El mantenimiento de los huevos a temperatura de 39 a 46°F/ 3.8 a 7.7°C reduce la resistencia al calor de S. enteritidis y sugirió que no sólo reduce el nivel en refrigeración de la multiplicación microbiana en los huevos con cáscara, pero se reduce la temperatura a la cual el organismo muere durante la cocción. En la actualidad, la mayoría de los huevos de cáscara en los Estados Unidos son refrigerados a 45°F/7.2°C después de su transformación. Por lo general, son transportados camiones refrigerados y se muestran en anaqueles o mostradores refrigerados al por menor o consumidor final. La humedad se condensa a menudo en ls superficie de la cascara de huevos fríos que han estado en almacenamiento y se trasladan a condiciones fuera con calor y humedad osi la temperatura varía ampliamente en el interior del refrigerador. La sudoración da por resultado un huevo mojado y el óvulo se adhiere al material de embalaje. Esto aumenta lacapacidad de los microbios presentes en la cáscara para penetrar en el cascarón (Ernst et al. 1998). Sin embargo, los huevos húmedos son más propensos a mancharse cuando se manipula. Es muy usual en la practicas actuales que estos sean envueltos con plástico alrededor de las paletas o tarimas para estabilizar la carga para el transporte. También puede prevenir la pérdida de humedad y aumentar la humedad en el de carga, que puede causar problemas de moho

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cuando los huevos se mantienen demasiado tiempo en esta condición Cuando los huevos llegan a plantas de proceso, lo hacen con temperaturas de 62 a 68°F/ 17 a 20°C. Antes de su elaboración o procesamiento, los huevos se colocan en refrigeración, entre el 50 y 60 °F/ 10 a 15.5°C. Anderson et al. estima la temperatura del huevo entra en planta de proceso de 88 hasta 96 °F/ 31° a 35°C. Henderson (1957) mostró que tasas de aire de 105 a 600 pies por minuto que fluye en huevos se enfrían dentro de una hora en un 90% en relación entre la temperatura inicial del huevo y la temperatura en cámara refrigeración . Los huevos embalados requiere 4-5 h para alcanzar 90% de la caída total de temperatura posible. Bell y Curley (1966) reporta que el aire forzado a 55 °F/13°C en huevos encajados en cartón corrugado ventilación corrugado baja de 90 a 60 °F/32.2 a 15.5 en 2 a 5 h. Sin ventilación en cajas de cartón los paquete necesitan más de 30 horas para que se enfríe. Czarick y Savage (1992) ingresando los con una temperatura interna de 81 a 100 °F/ 27.2 a 37.7°C ya sea en tarimas y estibados de seis niveles. Los huevos se colocan luego en refrigeración a 50 °F/10°C. Los huevos se enfría a 50 °F/10°C en 9 horas y todos los huevos en tarimas logran enfriarse a 50 °F/10°C en 24 h. Sin embargo, los huevos en el centro de cajas no había llegado a 50 °F después de 36 h. Encontraron que tomó más de 5 días para una plataforma de los huevos en cajas entrando a 85 ° F o 90 bajar a 45 °F/7.2°C en un cuarto frío a 45 °F/7.2°C. Es de valorara que la pérdida de humedad en huevos no aumenta por un enfriamiento rápido, los ual es beneficiosos en función del peso. Funk (1935) encontraron que la pérdida de peso era el mismo de los huevos en cestas de alambre enfría en 1 h con el aire que circula a 15 h con aire estático. Con las prácticas actuales de manejo de huevos embalados necesitan una semana de almacenamiento antes de llegar a equilibrase con la temperatura del cuarto frio de almacenamiento. Esto da lugar a un enfriamiento lento de la temperatura del huevo , creando un óptimo rango de crecimiento de S. enteritidis entre 24 a 72 h después del tratamiento, mayormente cuando se han apilado reduciendo la circulación de aire, además de encajar y envolver con plástico las tarimas o pallets, agregando que muchos huevos se ingresan con mayores temperaturas.

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2.1.5. Embalaje

Los huevos son empacados para el consumidor individual o institucional, los paquetes de consumo son por lo general un cartón o una docena de variaciones de la misma. El usuario institucionales por lo general recibe los huevos con cáscara en docenas o en 30 unidades, empacado materiales son generalmente de pasta de papel, plástico de la espuma o de plástico transparente. Algunas cajas tienen aberturas en la parte superior para ver los huevos, que también facilita la refrigeración. Cajas de cartón en general entregadas al detallista en envases de cartón corrugado que contienen 15 a 30 docena de huevos, en cestas de pantalla de alambre o plástico que contienen 15 docenas huevos, o en carros de rodadura pantalla. Cestas de alambre y bastidores rodante permite un enfriamiento más rápido, pero también son más caros y ocupan más espacio en el almacenamiento y el transporte. Los materiales de envasado deben de ser eficaces para aislar los huevos de los alrededores medio ambiente, especialmente en el centro de la tarima. Además, paletas o tarimas se han apilado en contacto entre sí y puede ser envuelto en de plástico que aísla aún más los casos internos y reduce el flujo de aire. Además, la mayoría de los huevos se trasladan del almacenamiento dentro de pocas horas de procesamiento, por lo que apenas se enfría.

2.1.6. Transporte Por normativa federales en Estados Unidos transportar huevos de un estado a otro o en el extranjero es obligatorio hacerlo en camiones refrigerados capaz de mantener 45 °F/7.2°C . Cajas y cestas estibadas es muy común utilizar para el transporte de huevos, remolque refrigerados lo hacen para largas distancias o transporte local, estos transportan 24 a 36 pallets o tarimas con 30 cajas de huevos cada una. Una carga típica de 720 a 780 cajas pesa alrededor de 44,000 libras. Los huevos generalmente no se estiba más de 6 niveles para facilitar la circulación de aire hasta la parte de atrás del contenedor, igualmente para reducir al mínimo daños por aplastamiento o quebradura. Aunque por norma se debe controlar la temperatura, se han encontrado muchas veces en evaluaciones, que muchos vehículos eran inadecuados para mantener los 45F/7.2C exigidos por la normativa, pues no fue raro encontrar lecturas de hasta 48F/8.8C o mas alta. Damron et al. (1994)

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2.2. Productos de huevo

Los productos de huevo se clasifican en cuatro grupos según la American Egg Board (www.aeb.org): a. Productos Refrigerados de huevo c. Productos congelados de huevo d. Productos de huevo deshidratados e. Productos a base de huevo o especialidad de los productos de huevo (incluidos los huevos cocidos, tortillas, huevos revueltos, sustitutos de huevo). La mayoría de estos productos no se consideran para minorista o consumo directo, se utilizarse como otros ingrediente para otros procesados por la industria de alimentos, entre esos están: mayonesa, aderezos para ensaladas, pastas, quiches, productos de panadería, y ponche de huevo. Otros productos de huevo, tales como rellenos los huevos, los huevos escoceses, tortillas de huevos congelados, empanadas de huevo, y revueltos los huevos, se preparan para la comida rápida y los establecimientos institucionales de alimentos, hoteles y restaurantes. En los últimos años, varios productos como sustitutos de huevo (que se hacen de la clara de huevo) y huevos revueltos han aparecido. Sin embargo, a desarrollar esta industria de derivados son grandes volúmenes elementos tales como llenado asépticamente, ultra pasteurizada, huevo líquido frio y huevo líquido bajo el colesterol refrigerados.

2.2.1. Productos refrigerados de huevo Los productos líquidos de huevo son altamente perecederos y deben de enfriarse inmediatamente después de la pasteurización por debajo de 40 °F/4.44°C y deben de mantenerse a 34-40 °F/ 1.1 a 4.4°C durante el almacenamiento. Los productos refrigerados de huevo líquido son cómodos de usar, no es necesario descongelar, y se pueden entregar en camiones cisterna a granel, bolsas o cubos, lo que reduce los costes de envasado. Sin embargo, la vida útil de 34 a 30°F/1.1 a 4.4°C es de aproximadamente 2 a 3 semanas, por lo tanto, este producto se utiliza principalmente como un ingrediente más en la elaboración de alimentos y la fabricación otros productos.

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Extender la vida útil de los productos de huevo líquido es difícil porque las proteínas del huevo son mucho más sensibles al calor que las proteínas lácteas. Como resultado, el huevo líquido ultra pasteurizado debe mantenerse en refrigeración mientras que la leche ultra pasteurizada se puede mantener a temperatura ambiente. Ballet al. (1987) usa ultra pasterización y empaque aséptico para extender la vida útil de huevos enteros a 24 semanas en frigoríficos. Productos Refrigerados “Chilled” de huevo: Congelado o Líquido refrigerado. el huevo entero, yema, clara son los los principales productos de alto volumen. Productos de huevo estabilizado. Se adicionan aditivos en los productos de yema a ser congelados para prevenir la coagulación durante la descongelación. Diez por ciento de sal se agrega a yemas utilizadas en la mayonesa y aderezos para ensalada, y 10% de azúcar añade a las yemas utilizadas en pastelería, helados, y la fabricación de productos de confitería. Los productos de huevo entero también están enriquecidos con sal o azúcar de acuerdo a las especificaciones del producto terminado. Sin embargo, claras de huevo no son fortificadas , porque no tiene problemas de congelación durante descongelación. Productos UHT. El procesamiento de alta temperatura (UHT) fue inicialmente destinadas a la producción de leche estéril con un sabor superior y alargar la vida útil mediante la sustitución de la esterilización convencional a 250 °F/121.1°C por cerca de 12 a 20 minutos contra 275 °F/135°C durante 2 a 5 s. UHT para el tratamiento de huevos líquidos es más complicado, porque las proteínas de huevo son más sensibles a un tratamiento térmico, por lo tanto, los huevos UHT líquido debe mantenerse en condiciones de refrigeración estricta. En un estudio, los investigadores aplicaron el procesamiento y envasado asépticos la tecnología para extender la vida útil de los productos de huevo líquido a varios meses bajo condiciones de refrigeración a (40 ° F/ 4.44°C).

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De acuerdo con la USDA, la condición de proceso que prolongada vida útil del huevo entero líquido aproximadamente es 147 °F/63.88°C durante 3,5 min. Una vez ultra pasteurizado es llenado asépticamente y manejado en condiciones de refrigeración, este huevo entero líquido es ahora limitado establecimientos de los Estados Unidos solo para producción de alimentos institucional , aunque los productos al por menor se encuentran disponibles en algunos países europeos. Sustitutos de huevo. Los sustitutos son hechos de claras de huevo, que no contienen colesterol y la grasa. La yema se sustituye con aceite vegetal, colorante para alimentos, esencias y leche en polvo sin grasa. Formulaciones recientes han reducido el contenido de grasa a casi cero. Estos productos se envasados en recipientes de cartón y se venden congelados o refrigerados en numerosas variaciones fórmula. El envasado aséptico se extiende la plataforma vida útil del producto refrigerado. Huevos bajo en colesterol. Muchas técnicas se han desarrollado a eliminar el colesterol de los huevos, sin embargo, ningún producto comercial es en la actualidad disponibles.

2.2.2. Productos congelados de huevo Los productos de huevo congelado se presenta generalmente en cajas de cartón, bolsas de plástico, envases plásticos de 30 libras, barriles de 55 galones (para envíos a granel). La congelación es por lo general de impacto (ráfaga) o blast freezer a temperaturas entre -10 y -40 °F/ -23 a -40°C. Los productos pasteurizados designado para congelación debe ser enfriado a una temperatura de al menos 10 °F/-12°C dentro de 60 horas después de la pasteurización para evitar su deterioro microbiológico. Las nuevas técnicas de congelación para los productos que tiene clara cocida (Por ejemplo, huevos rellenos, rollos de huevo) incluyen la congelación rápida individual (IQF) exigiendo muy bajas temperaturas (-4 a -240 °F/ -20 a -151.1°C). Descongelación. Los huevos congelados pueden ser descongelados por debajo de 45°F/7.2°C es aprobado el uso de tanques metálicos para hacerlo en un período de 40 a 48h. Si se descongelara a temperaturas más altas(hasta 50°F/10°C), el tiempo no puede exceder las 24h. El agua corriente se puede utilizar para la descongelación. Cuando se usa directamente el producto directamente congelado el cual es desmoronado por las trituradoras o mezcladoras, se deben cuidar de seguir cuidadosamente todas las precauciones sanitarias (BPM).

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2.3.3. Productos de huevo deshidratados

El secado por aspersión es el método más común para la deshidratación de huevo. Sin embargo, otros métodos se utilizan para productos específicos, tales comohuevos revueltos, que son hechos por liofilización, y productos de clara de huevo que se hacen generalmente por secado en bandeja para producir un producto como especia de hojuela. En el secado por aspersión el líquido es atomizado por los inyectores operativo de 500 a 600 psi. El atomizador centrífugo, en los que la rotación del disco o de la barra rota en 3500 a 50.000 rpm, crea un hueco en forma de cono para que el líquido que entra en la cámara de secado. Las gotitas atomizadas se encuentran con un ciclón de aire caliente a 250 a 450°F/ 121 a 232°C, que se ha creado e impulsado por un ventilador que sopla en la dirección opuesta. Debido a que la superficie del líquido atomizado es tan grande, la humedad se evapora muy rápidamente. El producto seco se separa del aire, enfriado y en muchos casos, es tamizada antes de ser envasado bidones forrados con bolsas con barrera de vapor. El nivel de humedad en este producto deshidratado por spray o atomizado es generalmente alrededor del 5%, mientras que el secado en bandeja es alrededor del 2%. Productos deshidratados más comunes: - Claras de huevo deshidratadas en bandeja, sólidos clara de huevo secado por aspersión, sólidos de huevo entero, sólidos de la yema. - Huevo entero estabilizado (desazucaradas), yema estabilizada. - Sólidos de huevo entero de flujo libre (silico aluminato de sodio ), sólidos en la yema de flujo libre. - Mezclas secas (huevo entero o yema de huevo con carbohidratos, tales como sacarosa, jarabe de maíz). - Mezcla seca con productos lácteos, como la mezcla de huevo revuelto.

2.3.4. Calidad en productos de huevos - Criterios generalmente utilizados en la evaluación de calidad de los huevos de productos son: olor, color de yema, recuento de bacterias, sólidos y contenido de grasa (para la yema y el todo huevo), el contenido de yema (para las claras), y el rendimiento. - Todos los usuarios quieren un producto sano, con un olor normal que cumpla de manera satisfactoria en las formas en que se utilizará.

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- Para producción de fideos y otras pastas, un alto contenido de sólidos y abundante color son importantes. - Los panaderos son mas particulares sobre el rendimiento que deben ofrecer los huevos: las claras no se desempeñan bien en la torta del ángel, si hay mucha yema presentes. Ponen a prueba el rendimiento de espuma de la clara sobre la base de la altura y volumen de pastel de ángel y merengues. El rendimiento es también es fundamental para el caramelo (utilizando claras). - Aderezo para ensalada y mayonesa se utilizan para evaluar el desempeño de la yema de huevo como emulsionante y se prueba estabilidad de la emulsión.

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I. I. I.

3. Jugos de frutas

3.1. Jugo de naranja

3.1.1. Concentrado de naranja El jugo de naranja procesado se vende en regularmente en cuatro formas principales: - Concentrado y congelado (3-además-una concentración, en la que tres volúmenes agua se agregan a un volumen de concentrado para la reconstitución o reestructuración del jugo) en una variedad de tamaños de los envases. Estos son los familiares productos al por menor. - Concentrado a granel a 65 ° Brix. Este es un producto intermedio que se compra y se vende a diario, pues es base para elaborar otros productos. La mayor parte de este producto en última instancia, serán vendidos en una de las otras formas. - Jugo de naranja refrigerado, que está listo para beber cuando se vierte de la caja de cartón o envase. Es hecho de concentrado o reconstituido. Por ley, estos dos productos deben estar claramente etiquetados "de concentrado "o" no a base de concentrado - Institucional o restaurante se centra en los envases especiales en 4más-uno o más concentraciones. Después del procesamiento, los cítricos concentrados congelados en el comercio minorista (3-plus-1) productos deben almacenarse a 0°F/18°C. Jugo concentrado a granel (65 °Brix) puede ser almacenado satisfactoriamente en alrededor de 15°F/-9°C. Jugos individuales concentrados se almacenan en unos 30 a 32°F/ -1.1 a 0.0°C.

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3.1.2. Almacenamiento en cámaras frigoríficas Las instalaciones de almacenamiento frio para la transformación de cítricos se puede dividir n tres categorías de acuerdo a los requisitos de temperatura de 0, 15, y 30 ° F ó -18, -9 y -1 °C . a. Los productos terminados para los mercados minoristas e institucionales se almacenan en edificios frigoríficos 0 °F/-18°C en aislamiento. Productos a granel a 65° Brix envasados en barriles o bidones también se almacena a 0°F/-18 °C. Con excepción de los requisitos de aislamiento de costumbre, dos factores son fundamentales para el diseño: (1) la barrera de vapor fuera del aislamiento debe ser lo más cerca de la hermética posible, y (2), independientemente del aislamiento en el suelo, una fuente de calor puede ser instalada debajo del aislamiento para mantener la temperatura de la planta por debajo en alrededor de 32 °F/0°C. De lo contrario, el piso en última instancia se va a levantar por la formación de hielo por debajo del piso. b. Los frigoríficos a 15°F/-9.44°C son utilizados para el almacenamiento a granel de concentrado a 65°Brix En una instalación típica en Estados Unidos, un frigorífico a 15°F/9.44°C se acopian grandes depósitos de acero inoxidable, que van desde unos pocos miles hasta 200.000 galones cada uno. A la temperatura indicada, el producto es apenas bombeable, se requieren bombas sanitarias de desplazamiento positivo. Debido a la temperatura es prácticamente imposible cambiar después de que el producto se encuentra en el tanque, el producto debe ser enfriado a la temperatura de almacenamiento antes de su introducción a los tanques. El enfriamiento por lo general se produce en un intercambiador de calor de placas. c. Por último, Frigoríficos de 30°F/-1.1°C de almacenamiento se utilizan principalmente para refrigerados jugo de concentrado en paquetes individuales al por menor o jugo no de-concentrado a granel sistemas de tanques.

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3.1.3. Métodos de concentración Los tres métodos principales para la producción de concentrados son: (1) de alta temperatura, de un solo paso, en evaporadores de múltiple efecto, (2) concentración por congelación con separación mecánica, y (3) de baja temperatura, recirculación, con evaporador de alto vacio. de tanques.

Concentración por congelación En el sistema de concentración por congelación, el jugo se introduce y es bombeado rápidamente a través de la superficie barrida de un intercambiador de calor en la que los núcleos de hielo se forman alrededor de 28 °F/-2.2°C. Esta suspensión se realiza una re cristalización , en el que pequeños cristales se funden para formar cristales más grandes. La mezcla de cristales más grandes, junto con el concentrado resultante, se trasladan a la columna de lavado, donde se aumenta el hielo. Mientras lo hace, agua fría (hielo derretido) se introduce en la parte superior para lavar el hielo en cristales, los cuales siguen aumentando y se funden al llegar a la cima de la columna. El concentrado (ahora sin hielo) se retira la parte inferior de la columna de lavado. La concentración de salida está actualmente limitada a menos de 50°Brix. Cuando se utilizan naranjas de primera calidad para preparar el jugo, el concentrado congelado que se produce es indistinguible con el jugo fresco. Sin embargo, los costos de primera inversión para equipo y la instalación son costos relativamente altos y el funcionamiento en el mejor de los casos son los mismos que para otros evaporadores modernos. El costo es alto a pesar de los 144 Btu / lb requiere para congelar el agua, en comparación con cerca de 1000 Kcal / Kg para la evaporación. Un factor que contribuye es el costo relativo de la electricidad (Compresores) en comparación con el vapor de combustible fósil. Otro factor es que, mediante el uso de evaporadores de múltiple efecto, el 1000 Btu / lb puede ser dividido por el numero de efectos del evaporador, esto reduce la energía en rango de 150 a 250 Kcal / Kg según el numero de efectos del evaporador.

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3.1.4. Control de calidad El factor más importante en el control de calidad es el sonido de la fruta, pero la calidad también debe ser revisada durante el proceso una y otra vez hasta llegar al el producto final. Existen Normas para los diversos concentrados y describen lacalidad y sirven de base para la clasificación. En los concentrados se comprueba valor de los Brix, en relación Brix-ácido, el contenido de aceite de la cáscara y otros factores. Además, hay pruebas se pueden efectuar para garantizar que los demás requisitos de una determinada marca que se cumplan. A intervalos periódicos, se efectúan pruebas o análisis bacteriológicos en varias etapas de proceso en la planta. Aunque el saneamiento necesario acorde a normativas de inocuidad , las muestras bacteriológicas sirven como un chequeo e indican si los procedimientos son eficaces. En climas cálidos, la limpieza debe ser más rigurosa y más frecuentes que durante el tiempo frío. Pruebas de sabor o degustación se pueden ejecutar sólo el 6 a 12 h antes de la pérdida sustancial de la evaporación o la liberación cristales de hesperidina (flavonoides) por las fuerzas de un ciclo de limpieza. Estos ciclos son una separación entre sí ycoinciden con otros procesos de limpieza necesarios en el sistema de extracción de jugo y muchas veces no toman más de 30 minutos de tiempo de producción. Las condiciones térmicas a funcionar correctamente en una prueba de sabor son tan adversas a los microorganismos y las enzimas que estos no influyen en la limpieza ciclo. Normalmente, los evaporadores de baja temperatura se limpian por lo menos cada 24 horas, sin embargo, se puede correr tanto como 7 días entre limpiezas. El conteo total en placas en el producto final se mantiene generalmente muy por debajo de 106 microorganismos por ml de jugo reconstituido. Saneamiento se basa en la asepsia en lugar de la antisepsia. La acidez natural y alto contenido de azúcar del jugo concentrado de cítricos normalmente inhiben el crecimiento rápido de los organismos. En general, los conteos tienden a disminuir durante el almacenamiento.

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3.1.5. Jugo Enfriado El jugo refrigerado suele ser envasado en cajas de fibra de cartón o botellas de plástico o jarras. La temperatura ideal de almacenamiento es de 30 °F/-1.1°C, pero con frecuencia al detalle se maneja a temperaturas entre 40 a 45 °F/4 a 7°C e igualmente almacenado a esas condiciones a nivel domestico. La duración normal de conservación es de 3 a 4 semanas. El jugo refrigerado se comercializa elaborado en dos formas básicas: "a partir de concentrado" y "no-de-concentrado." Debido a los mayores costos en general, el jugo puro, no de concentrado es de mayor precio. Jugo elaborado de Concentrado. Del concentrado a granel, se toma parcialmente descongelado o de tambores de almacenamiento a granel, se mezcla en una mezcla tanque con agua, esencia y aceite prensado en frío para que se reconstituye a cerca de 12 ° Brix. Este jugo se procesa en un pasteurizador de tres etapas. En primer lugar, el jugo se precalienta en una sección de regeneración que se recupera el calor del jugo al salir de la sección de pasteurización. A continuación, fluye hacia el pasteurizador, donde es calentado por vapor de a 180-190 °F/82.1 a 87.7°C. Entonces fluye de nuevo a través de la sección de regeneración, donde se encuentra parcialmente enfriado por el jugo de entrada. Por último, a su paso por la sección de enfriamiento, donde se enfría a 30 °F/ -1.1°C. Se debe de hacer un esfuerzo para mantenerse a esa temperatura, para envasado y almacenado. Jugo elaborado no de concentrado Jugo procesado a partir de jugo fresco debe de ser enfriado a alrededor de 30 °F/-1.1°C antes de colocarlo en un contenedor para la congelación. El jugo puede ser enfriado, colocar en un cilindro abierto y trasladar inmediatamente al almacenamiento de -10°F/-23.3°C, donde se congelar despacio. La calidad de los productos será satisfactoria, pero descongelación y trasiego del producto del cilindro (tazón) es difícil. En otro método, el jugo se congela y se almacena en un contendor de construcción especial para ese fin. Luego, es totalmente descongelado y bombeado desde el depósito. Otro método el jugo es encerrado en una bolsa de plástico y luego ultra congelados en un cuarto congelador de aire forzado o blats freezer. Descongelación y métodos de eliminación son similares a los de los tambores o cilindros. Un poco de jugo también se puede almacenar como en bloques hielo, eso permite una recuperación más fácil, pero hace el jugo más susceptibles a perdidas o contaminación.

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Jugo elaborado no de concentrado Jugo procesado a partir de jugo fresco debe de ser enfriado a alrededor de 30 °F/-1.1°C antes de colocarlo en un contenedor para la congelación. El jugo puede ser enfriado, colocar en un cilindro abierto y trasladar inmediatamente al almacenamiento de -10°F/-23.3°C, donde se congelar despacio. La calidad de los productos será satisfactoria, pero descongelación y trasiego del producto del cilindro (tazón) es difícil. En otro método, el jugo se congela y se almacena en un contendor de construcción especial para ese fin. Luego, es totalmente descongelado y bombeado desde el depósito. Otro método el jugo es encerrado en una bolsa de plástico y luego ultra congelados en un cuarto congelador de aire forzado o blats freezer. Descongelación y métodos de eliminación son similares a los de los tambores o cilindros. Un poco de jugo también se puede almacenar como en bloques hielo, eso permite una recuperación más fácil, pero hace el jugo más susceptibles a perdidas o contaminación.

3.1.6. Refrigeración En Norteamérica y países con procesadores industriales para jugo de naranja casi universalmente se utiliza R-717 (amoníaco), aunque algunos pequeños sistemas usan R-22. El refrigerante R-22 se utiliza a veces en los sistemas de concentración por congelación, aunque amoníaco también se usa para este propósito. Los evaporadores más comunes en cámaras frigoríficas o túneles de congelado son de aspas, en instalaciones más grandes, un solo receptor de bajo la presión opera con muchas bobinas. A temperaturas abajo de 32°F/0°C, las bobinas se deben descongelar regularmente, por lo general por el mismo gas caliente del compresor. Algunas pequeñas instalaciones de amoníaco, usan aire en sus unidades. Pequeñas instalaciones con R-22 son por lo general por expansión directa, algunos utilizan electricidad o agua de descongelación.

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Aplicación a Productos Derivados

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3.2. Otros jugos cítricos

3.2.1. Jugo de toronja

La elaboración de jugo de toronja utiliza esencialmente el mismo equipo que la producción de jugo de naranja concentrado y congelado. Hay algunos ajustes en los extractores son necesarios para acomodar pomelo o toronja. Porque el amargor generalmente se considera un defecto, se puede también utilizar para mejorar el sabor sistemas de tratamiento alcalino. Ambos concentrados con o sin azúcar se preparan, aunque regularmente se procesa mas el azucarado. El concentrado sin azúcar finalmente deberá tener entre 28 a 42° Brix, mientras el azucarado debe contener por lo menos 3.47 libras de sólidos solubles de toronja aparte del edulcorante que se utilice para endulzarlo para que tenga entre 38 a 48° Brix.

3.2.2. Mezcla de toronja y jugo de naranja

Normas del USDA recomienda el jugo de naranja no menos del 50% en la mezcla y hasta en un 75% de jugo de naranja cuando está muy claro o débil el color. Especificaciones militares norteamericanas requieren de 60 a 75% de jugo de naranja. Productos grado USDA requieren 40 a 44 º Brix en los concentrados sin azúcar. Enedulcorados concentrados, el Brix debe ser por lo menos 38° antes de edulcorantes y de 40 a 48 ° después de la edulcoración. Para el grado A, relación Brix-ácido en el concentrado envasado puede variar 10:01-16:01 sin azúcar, y de 11:01-13:01 azucarada.

3.2.3. Jugo de mandarina Mandarinas requieren diferentes métodos de manipulación durante la cosecha, transporte y almacena miento en planta. Considerando que el pomelo y la naranja son generalmente redondos, muy firme, y capaz de soportar un considerable manejo rudo; la mandarina es un poco plana e irregular en su forma y tiene una piel floja, se rompe fácilmente. Si la piel se rompe y magulla la fruta, eso facilita a las bacterias, levaduras y enzimas a afectar fruta y por consiguiente el jugo. Por lo tanto, las mandarinas no puede ser manejado en los contenedores de naranja, sino que debe ser manejado en cajas o a granel en camiones a una profundidad de no más de 2 pies.

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Los procesos y equipos utilizados en la fabricación de concentrados jugo de mandarina son prácticamente los mismos que los utilizados con naranjas. Debido a que el fruto es más pequeño, el rendimiento de jugo de un determinado número de extractores es más pequeño, y casi el doble de equipos de extracción está obligado a proporcionar el jugo suficiente para mantener a los evaporadores de funcionamiento a plena capacidad. En general, los valores para la relación de Brix-ácido, el aceite de la cáscara contenido, y la concentración han seguido las prescritas para productos de naranja. Recientemente se han usado edulcorantes y ha habido una tendencia hacia el embalaje a una concentración más alta. Un Brix de 44 ° es común que un concentrado de tres más uno.

3.3. Jugos no cítricos

3.3.1. Jugo de piña jugo de piña se prepara a base de frutas pequeñas y las partes de piñas grandes que no son adecuadas para envasado como fruta en trozos. La principales fuentes son los núcleos (corazón), la capa de carne entre el depósito y cilindro que se corta para la preparación de rodajas de piña, y el jugo que sale de piña: en total, alrededor de un tercio del peso de la fruta fresca. Pedazos de la cáscara y la carne mal estado son eliminado durante la inspección. Jugo se extrae por el que pasa a través despulpadores o desintegradores y prensas de tornillo. Luego se centrifuga para eliminar materiales pesados extraños y así como el exceso de sólidos insolubles. El concentrado de piña se produce a partir de jugo y usa equipo similar al utilizado para producir jugo de naranja y otras frutas concentrados. El primer paso en la operación de concentración consiste en eliminar los materiales volátiles aromatizantes. Estos se separan como un concentrado de 100 veces y vuelven a añadir al concentrado final. Concentración se produce en los evaporadores de múltiple efecto. Concentrado de piña se produce ya sea como un producto de 3:1 con un Brix de cerca de 46.5 ° o un 4 1 / 2: 1 con un grado Brix de alrededor de 61 °. El concentrado 03:01 se produce tanto estéril y en forma congelada. Aunque el producto estéril se almacena y se vende bajo refrigeración con el fin de preservar la calidad. El 4 1 / 2: 1 es un concentrado de también se produce tanto en forma estéril y una forma congelada. Puede ser manejado por períodos cortos sin refrigeración, pero debe ser almacenado a 40°F/ 4.4°C o menos.

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El concentrado congelado a 61 ° Brix, se envasa en bolsas de polietileno y se mantiene en contenedores de 7 galones. Este producto es almacenados en refrigeración. Mayor parte del concentrado de piña se utiliza principalmente para mezclar con concentrado de cítricos para producir mezclas de jugo congelado. El concentrado de piña también se utiliza como ingrediente en muchos tipos de bebidas y conservas de frutas. La composición de jugo de piña es muy variable los Brix varía entre 12 y 18 °, con un promedio de cerca de 13.5 a 14 °. La relación de Brix-ácido en rangos de 12:1 a 20:1 y por lo general entre los promedios 16:1 y 17:1.

3.3.2. Jugo de manzanas

El procedimiento incluyen incluye la recuperación de esencia o aromas (éster) o componentes volátiles para la incorporación de sabor a manzana en el concentrado final. El jugo debe ser despectinizado para evitar excesiva viscosidad y la gelificación del jugo muy concentrado. Un reporte muestra que el jugo de manzana concentrado (despectinizado) no muestraun año de almacenamiento a 0°F/18 °C.

3.3.3. Jugo de uvas La mayoría de jugos de uva comercializados en Estados Unidos se prepara a partir de uvas Concord (Vitis labrusca) obtenidas en Nueva York, Michigan, Washington, Pensilvania, Ohio, Arkansas, y Ontario. Las uvas se cosechan cuando los sólidos solubles en llegar a un concentración de 15 a 16%. Esto varía con la madurez y se ve influida por factores culturales y climáticos. El jugo clarificado es pasteurizado en intercambiadores de calor tubulares o de placa a una temperatura de 180 a 190°F/82 a 88°C y se enfría inmediatamente a 30°F/-1.1°C antes de su almacenamiento en tanques en cámaras frigoríficas mantiene a 28 ° F/-2.2°C. El jugo es enfriado por lo general en dos o más pasos. El manejo del jugo de uva depende el destino que llevara, así: si se va a utilizar en la fabricación de jalea, el zumo se almacena a 28 °F/-2.2°C de 1 a 6 meses.

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3.3.4. Fresa y otros jugos de baya El jugo concentrado congelado de fresa, un concentrado siete veces con un concentrado 100 veces o esencia, se utiliza para de fabricación, especialmente las jaleas. Concentrados de frambuesa roja, frambuesa negra y mora jugos también están disponibles aunque en cantidades limitadas. Preparaciones de concentrado y otras bayas implica la recuperación de Esencia, se separa de 12 al 20% del jugo por un proceso de extracción mediante un calentador de inyección de vapor. Los vapores que contienen sabores volátiles se concentran en una columna de fraccionamiento al grado deseado. El jugo que queda después de la etapa de recuperación de la esencia se concentra al vacío de tres a siete veces en volumen. Para jugo de fresa, una temperatura máxima de 100°F/37.7°C durante 2,5 horas debe no podrá superarse, mientras que las temperaturas hasta 130°F/54.4°C se puede utilizar en la preparación de lotes de mora. La preparación de jugo concentrado incluye trituración de la fruta o molienda gruesa de las bayas. Después de varias horas (4-5 horas a temperatura ambiente), jugo se expresa con una prensa de bolsa o bastidor y pulse ropa. El jugo turbio se aclara en un filtro prensa. El recuperado esencias se concentran y envasan por separado para que la fábrica de jaleas lo incorpore en el momento de llenado. Este procedimiento reduce la cantidad de esencia perdida por volatilización. La esencia (de sabores volátiles) también puede incorporarse al jugo concentrado para hacer un producto completo con sabor para despacho de una sola unidad. Tanto el jugo concentrado y esencia se mantienen congelados para una apropiada la retención de la calidad.

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4. PRODUCTOS DE PANADERIA

4.1. Almacenaje de Ingrediente Normalmente para medianos o grandes establecimiento de procesamiento de productos de panadería materias primas se compran a granel, excepto en pequeñas las operaciones, cada insumo requiere condiciones especificas para una manejo adecuado y preservar atributos deseables de calidad. Harina La harina se almacena en depósitos a temperatura ambiente. Algunas panaderías localizan estos depósitos fuera de sus edificios por cuestiones de espacio , sin embargo, en el interior de almacenamiento se recomienda mucho mejor ya que la temperatura al exterior del edificio en contenedores varía mucho. Esto mejora el control de la temperatura del producto y disminuye riesgos de condensaciones dentro de contenedores elevando humedad y estropeándose la harina. El tamizado neumático y el transporte antes de su uso generalmente aumentan la temperatura harina unos pocos grados. Pequeñas cantidades de otras harinas especiales , como harina clara, el centeno y trigo integral, son por lo general se reciben en bolsas y son almacenadas en tarimas. Azúcares y jarabes El azúcar se maneja tanto a granel sólido y líquido en muchas panaderías grandes. Aunque la mayoría prefiere localmente azúcar en sacos o bolsas. La sacarosa líquida (azúcar de caña o de remolacha), generalmente con un contenido de sólidos de 66 a 67%, usualmente se almacena a temperatura ambiente, sin embargo, puede ser enfriada a tan baja como 45°F/7.2°C sin cristalización de la solución.

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Jarabe de maíz y varias mezclas de jarabes de sacarosa y el maíz deben ser almacenados a 90°F a 100°F/ 32 a 38°C para mejorar la fluidez y la capacidad de bombeo. A diferencia de la sacarosa, el jarabe de maíz se vuelven más viscosos cuando se enfría. Fructosa concentrada, jarabe de maíz se manejan mejor en 80 a 90°F/ 27 a 32°C. Bajas temperaturas de almacenamiento causan que azúcares se cristalicen y a altas temperaturas aceleran caramelizar. Dextrosa (azúcar de maíz) soluciones que contienen 65-67% de sólidos debe ser almacenado en tanques calentados a 130 °F/54°C para evitar cristalización. Muchas panaderías utilizar jarabes de maíz de alta fructosa. Pequeños volúmenes de azúcar y azúcares especializados se reciben en bolsas de polietileno y son almacenados a temperatura ambiente. Grasas Grasa y mantecas se almacenan en tanques calentados o ambiente cálido, en Estados Unidos por cuestiones del clima, este cuarto se mantiene sobre la temperatura de 10°F/ -12°C. Manteca de cerdo a mantener totalmente liquida por ejemplo debe ser almacenada a 120°F/49°C. Otras grasas necesitan temperaturas ligeramente superiores. Grasas y aceites líquidos se almacenan a temperatura ambiente, pero mantecas fluidas necesitan constante agitación a baja velocidad para evitar que las grasas sólidas se separen en el fondo de los tanques. Levadura La levadura fresca viene en bloques de 1 libra envasados en cajas de varios tamaños, en forma derrumbó en sacos de 50 libras, y en nata líquida forma manejado en los tanques a granel. Independiente de la forma en que esta se maneje debe de almacenarse a temperaturas de refrigeración desde 45°F/7C hasta el punto de congelación del producto. Para logra vida máxima de almacenamiento y conservar viva la levadura, ya que es un organismo vivo, 34 a 36°F/1 a 2°C es considerado el mejor rango. Seca, activa e instantánea formas secas de la levadura son otras disponibles que no necesitan refrigeración. Productos de Huevo Los productos líquidos de huevo (entero, claras, yemas, y fortificada) se utilizan comúnmente en pequeña minoristas y grandes panaderías. Por lo general, vienen congelados en envases de 30 libras que deben

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descongelarse en refrigeración o baños de agua fría. Cuando se necesitan grandes cantidades, a granel líquido refrigerado manipulación puede ser una ventaja económica. Temperaturas de almacenamiento de huevo líquido productos debe ser inferior a 40°F/4.4°C, con 35 a 38°F/1.7 a 3.3 °C es el rango ideal de temperatura para el almacenamiento. Sólidos secos de huevo que también se utilizan. no necesitan refrigeración. Un huevo entero no perecedero que no requiere refrigeración también esta disponible en la industria. Esta estabilidad se logró mediante la eliminación de dos tercios del agua de los huevos y su sustitución por de azúcar, lo que reduce la actividad de agua hasta el punto que la mayoría de organismos no pueden sobrevivir.

Otros insumos Productos lácteos en polvo, cacao, especias y otros ingredientes para horneado se suelen guardar en almacenamiento en seco, idealmente a 70ºF/21ºC. Un almacenamiento ideal es raro lograrlo en condiciones normales de panadería; el almacenamiento refrigerado se usa cuando se desea prolongar la vida útil o el uso de altas (temperatura ambiente) es normal manejarlo en talleres de panadería. Hacerlo ene condiciones de refrigeración ayuda conservar atributos organolépticos en insumos, reduce afecciones por microorganismos y ataque de insectos.

4.2. Mezcla Pan, bollos, pan dulce, danés, hojaldres, pan de levadura, donas y otros, son productos horneados de los más importantes entre los fermentados con levadura en términos de volumen de producción. Después de pesar los ingredientes, la mezcla es el siguiente paso en producción para el adecuado desarrollo del gluten en la masa y la retención de gas, que afectan el volumen y la textura de los productos horneados. El control de la temperatura durante la mezcla es esencial. La refrigeración es por lo general necesario y a veces indispensable, debido a la generación de calor y la necesidad de control de temperatura de la masa al final de la mezcla. Sin embargo, temperaturas de los ingredientes junto con la temperatura ambiente puede requieren la adición de agua caliente para producir la temperatura del acabado deseado de la masa.

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El metabolismo de la levadura es materialmente afectado por las temperaturas aque la levadura está expuesta. Durante la mezcla de la masa, los siguientes factores de calor se involucran: (1) el calor de la fricción, por el que la energía eléctrica alimenta el motor del mezclador y se convierte en calor, (2) el calor especifico de cada ingrediente, y (3) el calor de hidratación, generados cuando un material seco absorbe el agua. Si se utiliza hielo para el control de la temperatura, el calor de fusión se ve involucrado. Por último, la temperatura de la ingredientes de la masa debe ser considerado. La levadura actúa muy lentamente por debajo de 45°F/7.2°C. Es muy activa en presencia de agua y fermentables como azúcares de 80 a 100°F/27 a 38°C, pero todas las células de levadura mueren a 140° F/60°C y se duermen o vive a un ritmo más lento pero sostenido por debajo de su punto de congelación de 26°F/-3.3 °C. El control de la temperatura es esencial en todas las fases de almacenamiento y producción, especialmente durante la mezcla, debido a su efecto sobre la línea siguientes de proceso. Cuando la harina se transporta neumáticamente a la mezcladora CO2 liquido puede ser inyectado directamente en la corriente de harina. Esta técnica se ha utilizado para los mezcladores, tales como mezcladores verticales y de espiral, que no son de doble pared (enchaquetados aislados) para el control de temperatura. El hielo seco (CO2), los chips también ha utilizado en la producción de masas congeladas, donde las temperaturas masa se necesitan por debajo de 70°F/21°C son obligatorios. El hielo seco es muy utilizado como otra forma de refrigeración. Debido a la expansión del gas CO2, los mezcladores horizontales se debe dejar un poco abiertos. Algunos mezcladores de masa son enfriados por expansión directa de refrigerante, pero el medio más común de enfriamiento de masas es con agua fría o un anticongelante como el propilenglicol. La temperatura de la evaporación refrigerante o anticongelante suministrado a menudo puede ser tan baja como 30°F/-1.1°C para mantener la masa a la temperatura deseada.

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Cuando grandes cantidades de masa se manejan en los mezcladores, las necesidades de refrigerante son mayores que la transferencia de calor disponible de la superficie se puede reducir a 30°F/-1.1°C, entonces la temperatura del refrigerante debe de ser menor (más baja). Las temperaturas de refrigerante inferiores a 30°F/-1.1°C, puede, sin embargo, causar una fina capa de masa congelada en la superficie de la camisa del mezclador, lo cual efectivamente protege a la superficie y afecta el calor transferencia de la masa para el refrigerante. Algunas fabricas de pan inyectan CO2 en un mezclador para enfriar los ingredientes antes de mezclarlos, lo que ayuda a obtener temperaturas más bajas en la masa, cuando la refrigeración mecánica a veces no es adecuada o la suficiente para la mezcla deseada. Esta técnica se aplica principalmente a los laminados y pastas congeladas.

4.3. Fermentación Después de la terminación de la mezcla de esponja, la esponja se coloca en un espacio acondicionado incluido para una fermentación por periodos variables de hasta 3 a 5 horas, según variedad de la masa. La esponja sale de la mezcladora de 72 a 76°F/22 a 24°C. Durante la fermentación, la esponja eleva temperatura de 6 a 10 °F/ 3 a 5°C como consecuencia del calor producido por la levadura y la fermentación, o alrededor de 1.8°F/1 °C por hora. Para igualar la temperatura considerablemente en toda la masa, la temperatura ambiente se mantiene en una media aproximada de 80°F/26°C. Para controlar la tasa de evaporación en la superficie de la esponja, el aire debe de mantenerse a 75%HR. En el cálculo de carga cámara de refrigeración, el producto en si no se toma en cuenta porque la temperatura del aire se mantiene aproximadamente a una media de la temperatura de las diferentes masas. La perdida principal de la carga de calor es también por transmisión a través de paredes, techo y el suelo Requisito de iluminación para la sala de fermentación es cerca de 75 W por cada 400 m2 de superficie. La única fuente de calor latente es la pérdida del 0.5% de peso de la esponja,. Bajo funcionamiento completo, esto podría explicar un aumento de 1,5 °F/<1°C en la temperatura del punto de rocío. Para las condiciones de 80 °F/ 27°Cbulbo seco y 75% de humedad relativa, la temperatura

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del punto de rocío sería 71.5 ° F/ 22°C, y el suministro de aire a introducir en el espacio acondicionado a 72 °F/22.22 °C bulbo seco y 70°F/21.11°C el punto de rocío. En grandes áreas de producción, suficiente volumen de aire se pueden introducir para recoger la carga de calor sensible con una subida del 8°F/>4°C en la temperatura del aire. En áreas más pequeñas, una carga de calor latente puede ser necesario añadir por aspersión agua directamente en la sala con aire comprimido a través de boquillas de atomización. Atomizadores o pulverizadores de agua han tenido relativamente más éxito cuando un gran número de inyectores se espacia en la periferia de la habitación.

4.4. Formado de pan Después de que la masa es mezclada usando mezcladores convencionales, y quizás dándole el tiempo necesario se vuelve más elástica y menos pegajosa, se coloca entonces en la tolva divisora. Normalmente hay dos tipo de divisores más utilizados en la panaderías: el de rodillo y pistón, la masa se pasa por los cilindro y los pistones ajustan la apertura de cilindros para controlar el peso; y el divisor rotativo (extrusión), el cual extrusa la masa través de las aperturas usando una bomba dosificadora, un cuchillo rotativo corta entonces la porción de la masa. La unidad de peso se ajusta a la velocidad de la bomba dosificadora y/o a la velocidad de la cuchilla. Debido a cambio en la densidad de la masa con el tiempo y el trabajo de los divisores, el panaderos deberá ajustar de rutina desde el principio los divisores y ajustar el peso contra una bascula. A continuación, las unidades de forma irregular se redondean en bolas de masa para facilitar el manejo en el proceso posterior. Este redondeo se realiza en el tambor, cono, o en faja /tabla de boleadoras. Las piezas de masa se cubre o espolvorean con harina y una piel suave se establece sobre la superficie exterior y evita que se pegue. Después de reposar la masa, y periodo de fermentación (previa) en la cámara, se sigue con el redondeo o formado. Siempre se espolvorean con harina bandejas o fajas (bandas de lona) para mantener las piezas de masa o trasladarlas al lado de los equipos. Tiempo de residencia es de 1 a 8 min.

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En el siguiente paso la masa en forma de una barra de pan pasa por la laminadora y luego la formadora. La bola de masa reposada se pasa por laminadora (por ejemplo, a obtener de 1/8” (3mm) de espesor para pan blanco) pasando a través del conjunto de rodillos. Este reduce el tamaño de las células de gas y las multiplica, produciendo un grano o miga muy fina en el pan. A continuación la masa va a la formadora, donde recibe su tamaño final y la forma antes de colocarla en un molde generalmente engrasado para hornearla.

4.5. Fermentación final

Después que se forma el pan, se colocan en bandejas y ubican en cámara de fermentación de 50 a 75 min. La cámara de fermentación es un aislamiento recinto con una atmósfera controlada en la que la masa recibe la fermentación final o la prueba antes de que se hornee. Para estimular la capacidad de fermentación por levaduras, la temperatura se mantiene en 95 a 110 ° F/35 a 43°C , dependiendo de la fórmula exacta, la intensidad previa de la pasta, la manipulación y la característica propia del pan. Para el desarrollo adecuado corteza durante la cocción, la superficie expuesta de la masa debe mantenerse flexible, manteniendo la humedad relativa del aire en el rango de 75 a 95% dentro de la cámara de fermentación. Algunas panaderías deben verse en la necesidad a ceder en un rango de humedad más baja debido a la efecto sobre el flujo de masa. El problema de circulación de aire es más simple cuando se usan cargando y descargando grandes cantidades automáticamente en fermentadores de bandejas, de transportadores o de espiral. Estos sistemas de fermentación sólo tienen aberturas mínimas para la entrada y salida de los moldes, y la carga térmica se reduce por la eliminación de los racks o carros que entran y salen.

4.6. Cocción / Hornear La mayoría panes de 16-24 oz se hornean en horno a unos 400 a 450°F/ 205 a 235 °C durante unos 18 a 30 minutos. Las altas temperaturas se utilizan para el panes suaves y temperaturas más bajas para los estilos más denso o panes con corteza dura. Bollos y rollos se cuecen al horno a 420 a 450°F/ 215 a 235°C durante 10 a 12 min. Debido a su pequeño tamaño, una cocción rápida se desea para que no se seque el producto durante el horneado.

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4.7. Enfriamiento del pan

Los panes salen del horno con una temperatura interna entre 196 a 205°F por el efecto de evaporación de la humedad presente en la masa durante el horneado.. La temperatura de la corteza está más cerca a la temperatura de cocción del horno, a 450 °F/>230°C. El pan se saca de los moldes y se deja enfriar hasta una temperatura interna de 95 a 106°F/35 a 41°C. En panadería pequeñas, es usual enfriarlo en los clavijeros (racks o carritos) en el piso mismo de producción por periodos hasta de 3 horas, dependiendo las condiciones de espacio, aire y tamaño del pan. Muchos grandes operaciones el pan se enfríe mientras está en movimiento continuo en banda transportadora, en espiral, o transportadores de la bandeja. El enfriamiento es sobre todo a la atmósfera, incluso en estos transportadores, todo por razones de costo. Sin embargo, para garantizar un producto final uniforme, el enfriamiento se efectúa frecuentemente en recintos con aire acondicionado con un movimiento contracorriente. Una temperatura interna de 95-106°F estabiliza la humedad en la superficie del pan suficiente como para realizar corte de rebanadas y reducir el exceso de condensación interna, lo que inhibe el crecimiento de mohos. Aproximadamente 50 a 75 minutos de enfriamiento son necesarios para que la temperatura interna de pan alcance a 95°F/35°C.

4.8. Cortary envolver el pan El pan frio, de la nevera pasa por la máquina de cortar. La cortadora de alta velocidad con cuchillas de corte hace cortes muy limpios correctamente con pan muy frio. Si la tasa de evaporación de la humedad de la superficie y la humedad interior no se mantienen en equilibrio, el pan desarrolla mucha humedad bajo la corteza que ensucia las hojas, haciendo que el pan se aplasta durante el corte y no se obtiene rebanadas limpias.. Un frágil corteza también se puede desarrollar, lo produce excesivas migajas durante el corte.

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4.9. Pan congelado Parte de la producción puede entrar en una sala de congelación rápida y luego en almacenamiento en frío. Los panaderos se enfrentan a dos problemas importantes en el pan congelado y otros productos de panadería. El primero está relacionado cuando la semana de trabajo es corta. La mayoría de las panaderías el pan y producciones no operan el día sábado; por lo tanto, la producción casi al final de la semana es mucho más grande que para la primera parte de la semana. El problema aumenta para las panaderías en una semana de cinco días. Un segundo problema del pan congelado es mucho mayor y es la variedad de productos que se demandan. La producción diaria de ejecución de cada variedad es relativamente pequeños, así que el cambio de configuración constante es caro y laborioso. La ejecución de una semana de suministros de cada variedad a la vez y congelación de las mismas para llenar los requerimientos diarios puede reducir los costos de operación. La principal preocupación de los productos básicos es porque el pan es un producto muy perecedero. Después de hornear, el almidón del pan progresivamente cristaliza y pierde la humedad hasta un punto crítico. Una envoltura apropiada ayuda a mantener el alto contenido de humedad por razonable tiempo. La cristalización de almidón, cuando está completo, produce la deleznablemente una textura de pan duro. La tasa de esta acción espontánea aumenta a medida que disminuye tanto la humedad o la temperatura. Almidón de cristalización acelera a medida que el producto pasa a través de una temperatura crítica zona de 50 °F/10°C hasta el punto de congelación del producto. La tasa continua disminuye hasta que la temperatura llegue a 0°F/-18°C, donde la pérdida de humedad parece haberse detenido. El pan se congela entre 16 a 20°F/-9 a -6 °C. El pan debe ser enfriado a través de la fase de congelación o la eliminación de calor latente lo más rápido posible para preservar la estructura celular. Debido a que aumenta la tasa de pérdida humedad con temperaturas bajas, el pan debe ser enfriado rápidamente a través de toda la gama de la temperatura inicial hasta y a través de los puntos de congelación. Los mejores resultados de la congelación han sido reportado en frigoríficos a temperaturas de 0, -10, -20 y -30 °F (-18, -23, -29 y -35°C). Cambios en la velocidad del aire entre 200 y 1300 cfm en el pan envuelto no causan mayor efecto de enfriamiento sobre pan envuelto. Enfriamiento con 0 a -20°F/ -18 a -29°C es de 10 a 30 minutos más rápido para pan sin envolver que para pan envuelto. Sin embargo, la envoltura ayuda en la retención de la humedad durante la congelación y descongelación, por lo que esta práctica es muy recomendable para pan envuelto.

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Algunas instalaciones comerciales congelan de pan envuelto en cajas corrugado para despacho. Este aislamiento adicional proporcionada por la cartón, aumenta considerablemente tiempo de congelación y provoca una gran variación en tiempo entre los panes de diversos tipos. En una de las pruebas encontró que una barra de pan en una esquina llegó a 15°F/-9°C en 5.5 h, mientras que el centro pan necesito hasta 9 h. La mayoría de congeladores son frigoríficos que trabajan por lotes, donde el pan es colocado en clavijeros y/o bandejas; una de las desventajas es que los carritos (racks o clavijeros) se deben mover dentro y fuera de la cámara de congelamiento. Hay igualmente congeladores con bandas transportadoras que no exponen a trabajadores a temperaturas extremas. Para el uso de aire de congelamiento con temperaturas de -20°F/-29°C, se debe considerar un sistema de compresores de dos etapas para un funcionamiento global más económico. Además de evaporadores (ventiladores) de aire primario deben estar diseñados para cerca de 10 pies cúbicos por minuto por libra de pan congelado por hora, una serie de ventiladores se utiliza para asegurar turbulencia del aire buena en todas las partes de la cámara de congelamiento.

Después de la congelación rápida, el pan se mueve al cuarto con -10 °F/-23°C donde la temperatura en todo el pan de iguala. El pan es a menudo colocado en cajas de cartón de envío después de la congelación y se apilan firmemente en las tarimas de despacho y embarque.

4.10. Descongelación de pan Los panes congelados deben deshielados o descongelado para el uso final. Para la lenta descongelación controlada sólo requiere que productos congelados se dejen reposar, por lo general en condiciones atmosféricas normales. Para obtener un control de calidad, la tasa de descongelación es tan importante como la velocidad de congelación. Al pasar el producto rápidamente a través del rango de temperatura crítica de 50°F/10°C a los rendimientos del producto del punto de congelación se obtiene máxima suavidad miga. Un exceso de humedad relativa provoca una condensación excesiva en la envoltura, con cierta susceptibilidad a la manipulación causando daños al producto.

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El producto se descongela en alrededor de 1,75 h cuando se coloca en el aire a 120°F/49°C y 50% HR o menos. Buena circulación de aire sobre la superficie completa de productos a 200 cfm (pies por minuto) o superior ayuda a minimizar la condensación y hacer que la descongelación sea más uniforme.

4.11. Congelación de otros productos de panadería Las panaderías pequeñas no son por casualidad, las que al conocer el funcionamiento del mecanismo de conservación de alimentos frio lo aplican a muchas variedad de pan que producen, para así satisfacer demandas fluctuantes, los cuales como: pasteles, tartas, productos de masa de levadura dulces, pan blando y donas, son todos con éxito congelados. Un resumen de las pruebas y las prácticas comerciales muestra que estos productos son menos sensibles a la velocidad de congelación como son el pan y panecillos (pan blanco o francés). Congelación a 0 a 10°F/-18 a -12°C aparentemente produce resultados satisfactorios así como los que se obtiene con la congelación a -10 y 20 ° F/ -23 a -30°C. El almacenamiento de panecillo de levadura, donas y pasteles a -10 y -20 ° F/ -23 a -30°C mantiene frescos satisfactoriamente durante unas 8 semanas. Rollos de canela solo se pueden mantener unas 3 semanas al parecer debido a que las uvas pasas absorben la humedad de la miga. Esponja y tortas de cabello de ángel tienden a ser mucho más suave con la congelación cuando la temperatura se reduce a 0°F/-18°C. Pasteles con capas de glaseado se congelan bien, pero la condensación en la formación de hielo expuesto arruina el brillo al descongelar; por lo tanto, estas tortas se envuelven antes de la congelación. Los pasteles congelados después de la cocción tiene un color de la corteza insatisfactorio, y la corteza inferior de pasteles de frutas se moja cuando el pastel se descongela. La congelación de pasteles sin hornear la fruta es de gran éxito. El tiempo de congelación tiene poco poca o ningún efecto sobre la calidad del producto, mientras la temperatura de almacenamiento parece no tener un efecto sobre producto. Pasteles congelados almacenados a temperaturas superiores a 0°F/-18°C pueden desarrollar costras mojadas en el fondo 2 semanas después y tienden rellenos a hervir durante la cocción, posiblemente debido a la migración de la humedad a partir de jarabes a base de almidón.

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Congelación de los productos horneados o fritos en general es una operación de alta producción y es llevada a cabo en los túneles de congelación o congeladores de espiral. Una de las aplicaciones de más rápido crecimiento de la refrigeración es la de masa congeladas para las panaderías en las tiendas. Un reducido número de productos congelados de masa se venden en los supermercados directamente a los consumidores, pero la mayoría es destinada ya sea para el servicio de alimentos o para las panaderías de supermercados. productos de masa danesa y pan dulce congelados al horno o cruda, dependiendo de la rapidez que se requiere para la venta después de que se saca del congelador. Tarta de queso (Cheesecake), pizza, y las galletería, también responden muy al congelado. Aunque algunos productos son de mejor calidad si se congela a -10°F/-23°C y otros a -20°F/-29°C, tiendas de variedad debe comprometer a una sola temperatura el congelador para que todos los productos se pueden colocar el.

4.12. Panadería congelada de prefermenteados A diferencia de productos de masa congeladas fermentadas con levadura en el mercado actual que requieren de pruebas de descongelación, cocción y congelado. Los productos de masas parcialmente fermentadas (tiene aproximadamente un 80% de la fermentación completa) antes de congelación entre -4 °F a -22°F/-20 a -30°C y no necesitan ser descongelados y fermentarlos antes de hornear. Los productos pre fermentados elimina la necesidad de expertos, descongelación y fermentación, sin dejar de ofrecer una calidad óptima para el del usuario final. Los productos pueden ir directamente del congelador a las bandejas de hornear y al horno. La temperaturas de cocción de productos son muy importantes: pan dulce y pasteles daneses requieren 302 a 320°F/150 a 160°C, mientras que croissants requieren 320 a 338°F/160 a 179°C. El producto se descongela y crece algo durante la primera parte del horneado. Ventajas Alguna de la ventajas de esta práctica, son las siguientes: a. no es necesaria la cámara de fermentación b. no necesita descongelar ni fermentar y c. no hay posibilidad de sobre o sub fermentar el producto.

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Esto permite que el producto más fresco del horno sea entregado al cliente en el menor tiempo posible. Algunos panes, panecillos, pan dulce, bollería, pastelería danesa y se comercializan cada vez más por este método. Algunas fabricas de pan usan las mismas cantidades de levadura normales que para productos fresco o totalmente horneados y comercializados como productos listos para consumo, otras panaderías utilizan niveles más altos (alrededor del ≈ 2% en función del peso de harina), como para congelados pastas. Otros ajustes a la formulación son una combinación de aditivos para mejorar la retención de la humedad y el uso de antioxidantes para dar mayor fuerza de la masa. Estos cambios o modificaciones a al procesamiento parecen ser de gran importancia cuando se ven resultados en productos terminados. Masa laminadas añaden fuerza a la estructura del gluten que ayuda a la retención de gas y altura óptima del producto y fermentado parcial en moldeado de piezas de masa a temperaturas más bajas de lo normal (≤ 80°F/27°C) y reduce la debilidad producida por la levadura. Algunas de las operaciones temperizado/refrigerado de productos a pre fermentados se pueden manejar a una temperatura interna de 60°F/15°C antes de la congelación y envasado. Dependiendo del tipo y la cantidad de producto que se va a hornear, se recomienda un temperatura de cocción entre 27 a 40°F/13 a 23°C mas frio (abajo) de la temperatura usada para productos convencionales. Se utiliza, con una inyección de vapor durante el primer tercio a la mitad de la cocción. Usando menores temperaturas y vapor, evita que la corteza de ajuste o se fije demasiado rápido, permitiendo así una expansión adecuada del producto. Este nuevo método de producción garantiza productos de alta calidad para restaurantes, servicios de alimentos y tiendas de panadería. La vida útil del producto se dice que es de 9 meses a 1 año. Las principales desventajas son: - producto congelado se descongela fácilmente durante el transporte, y - se necesita más espacio de congelamiento (almacenamiento congelado).

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4.13. Masas y pastas retardadas

La congelación es generalmente utilizada si los productos se mantendrán entre 3 días y 3 semanas. Por periodos de mantenimiento más cortos, como podría ser necesario disponer de productos recién horneados día a día, se aplica una temperatura lo suficientemente fría para retardar la acción de fermentación en la masa. Las temperaturas que retardan la acción de levadura lo suficiente para permitir manejar con seguridad las masa desde 3 horas a 3 días es de 32 a 40°F/0 a 4°C. Las masas a ser retardadas son algunas veces elaboradas hasta en la forma definitiva que se fermentaran y como quedaran horneadas. Lienzos de masa fría se pueden almacenar, dándoles forma después de descongelar. Este método es especialmente satisfactorio para la masa danesa de pastelería y otras masas con perfiles laminados en manteca vegetal, tales como croissants y pastelería de hojaldre. El enfriamiento para retardar temperaturas mejora la descamación de estos productos. El retardamiento por refrigeración en masa de panificación exige un 85% HR para prevenir que el producto se reseque. el producto se seque. La condensación en el producto no es deseable. Productos más comúnmente manejados de esta manera son: pastelería danesa, masa para pan dulce y coffee cake, galletas, torta de capas, pastel de mezcla de cortezas de, pan y pastas. Las temperaturas necesarias para retardar son muy similares a las exigidas para el almacenamiento de de ingredientes y los frigoríficos se diseñada para amabas funciones: almacenamiento de ingredientes y retardar la masa.

4.14. Opción de refrigerantes Los refrigerantes más populares en la industria de la panificación son: R12, R22, R502 y R717 (amoniaco). El R-12 (Freón 12) es un clorofluorocarbono (CFC) que ya no puede ser utilizado, y su reemplazo con más éxito es el R-134a. En general, casi cualquier sistema de R12 puede ser reparado con R-134a, junto con la sustitución del lubricante adecuado. El R-22 (Freón 22) es un hidroclorofluorocarbonos (HCFC), por lo que está destinado a desaparecer. El R-502 es un azeótropo contiene la CFC R-115, así que no hay nuevos el R-502 se están instalando en los sistemas.

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Hidrofluorocarburo (HFC) sustituye a la I-502 y R-22 y están disponibles, pero cuestan mucho más. Por lo tanto, la configuración preferida del sistema pueden ser diferentes que para los refrigerantes tradicionales. Para enfriadores de agua, R-134a se está haciendo popular. Para las instalaciones de congelación de gran tamaño (por ejemplo, congeladores de espiral), domina el amoníaco debido a su baja temperatura y excelente rendimiento. Algunos productores optan por criogénicos como el dióxido de carbono (CO2) o nitrógeno (N2), que muchos creen que ofrece un producto superior de congelados a causa dela baja temperatura del medio de congelación. Los sistemas híbridos pueden serutilizados en el que el CO2 y N2 para congelar rápidamente una costra en superficie del producto, y luego completa el proceso de congelación con compresores de congelamiento, a un costo de operación más bajo.

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I. I.

5. ALIMENTOS PREPARADOS, PRECOCIDOS Y LISTOS PARA CONSUMO

5.1. P l a t o s p r i n c i p a l e s , c o m i d a s c o m p l e t a s p r e p a r a d a s Los platos principales constituyen la mayor categoría de procesados, precocinados y alimentos preparados. La mayoría son principalmente productos congelados, pero muchos también se manejan refrigerados. La mayoría se pueden preparar calentando en un horno convencional de convección o el horno de microondas. Muchos contienen salsas y / o jugos de carne, así que la salsa y / o jugo puede ser una parte integral de las instalaciones en las que se producen . Una característica principal de los platos es la gran cantidad de ingredientes que llevan, varias operaciones unitarias involucradas, una línea montaje tipo línea de envasado y posterior enfriamiento o congelación en cajas individuales o cajas con varios platos. Ejemplos de estos productos incluyen: - Sopas y guisos - Platos de carne, pollo, pescado o pasta - Cenas completas, cada una con un plato principal (generalmente con la salsa y/o jugo de carne, vegetales y postre - Almuerzos y desayunos - Origen étnico: platos principales y cenas, en particular estilos italianos, mexicanos y asiáticos - Bajo en calorías o dietas versiones de muchos de los anteriores - Bocadillos como la pizza, palitos de pescado y productos de empanizados

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5.1.1. Características generales de la planta Las instalaciones de plantas para preparar, procesar, empacar, congelar y almacenar los productos pueden variar ampliamente. La variedad de productos es muy diversa y muy difícil cubrir en detalles todas las operaciones involucradas en tantas formulaciones de productos, química de alimentos y múltiples detalles de los proceso de alimentos preparados listos para el consumo. Una planta de alimentos preparados incluye las siguientes áreas de procesos o producción: recepción, almacenamiento de materiales de embalaje y suministros; almacenamiento de ingredientes en ambiente refrigerados o congelados; deshielado y descongelación; proceso de almacenamiento refrigerado, mezcla, corte, picado, y ensamblado de platos, etc.

Las plantas para producción de estos como otros alimentos deben ser construidas y operadas con cargas mínimas bacteriológicas de contaminación y de fácil limpieza y saneamiento. Estas prácticas sanitarias se deben seguir en todas las etapas de la producción. Esto es especialmente preocupante en las plantas de alimentos preparados en producto terminado que no recibe un proceso adicional para eliminar cargas microbiana (en el que los microorganismos dañinos son inactivados por las altas temperaturas, alta presión, campos eléctricos, etc.) antes o después del envasado. Todas las plantas de carnes y aves, como de muchos alimentos preparados en EEUU operan bajo las regulaciones del USDA. Productos terminados y materias primas son controlados para evitar la contaminación y las normas sanitarias se siguen estrictamente.

5.1.2. Preparación, elaboración. Operaciones unitarias Los primeros pasos en la producción de alimentos preparados incluyen la preparación,procesamiento y la unidad de fabricación de elementos para el montaje y llenado dela línea de envasado. Estos generalmente incluyen la programación de ingredientes;descongelación o descongelar

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ingredientes congelados, en su caso, de fabricación salsas y jugos de carne, cocinar y enfriar el arroz, la pasta, y / o otros almidones; operaciones de la unidad para la fabricación de hamburguesas de carne y alimentos étnicos, (como :burritos, tamales, pupusas, pasteles, Riguas, etc.) y otros antes del envasado. Estos procesos requieren cámaras de refrigeración, intercambiadores de placas, congeladores de impacto, intercambiadores con agua fría o propilenglicol para la preparación de salsas en los procesadores, agua fría para enfriar el arroz y pasta, además almidones y féculas; salas de preparación refrigerado para carne y productos avícolas; refrigeradores en línea o congeladores de carne, hamburguesas, burritos, etc; fabricación de hielo y más fresco cuartos fríos para el almacenamiento de productos en proceso y control de inventario. Las cámaras frías debe disponerse de tamaños adecuados a volúmenes a manejar y mantener una temperatura de 31 a 49°F/0.5 a 9°C según sea necesario para la aplicación específica, con puertas de accionamiento eléctrico equipado con la reducción de la infiltración dispositivos y tener evaporadores que sean fáciles de limpiar. Los evaporadores para salas donde el personal está trabajando deben estar equipados con flujo de aire suave para reducir al mínimo flujo de aire directo. Cuartos con la temperatura a 38°F/3°C o menos deben tener evaporadores equipado bobina para descongelamiento automático. Los controles de temperatura para esos cuartos fríos deben ser a prueba de manipulaciones. Se deben aplicar las BPM y controles de seguridad e inocuidad en la preparación y procesamiento para minimizar la contaminación bacteriológica y el crecimiento de microorganismos. Esto implica el uso de materias primas limpias, agua limpia y aire, el manejo sanitario del producto a lo largo de cadena, control temperatura adecuada y durante la limpieza realizar desinfección a fondo de todas las superficies de contacto con el producto. Salsas, aderezos y productos cocidos deben enfriarse rápidamente para evitar las condiciones favorables para el crecimiento microbiano.

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5.1.3. Ensamble (montaje), llenado y empacado

Estas actividades incluyen componentes de transporte de las líneas de envases, la preparación y depósito de pastas para pasteles, platos exóticos, y pizzas; llenado o colocar los componentes en contenedores, envases o en paquetes para comercialización, la codificación y etiquetado, el cierre y la comprobación de los paquetes y luego el transporte de paquetes a la refrigeración y congelación. Los artículos bombeables tales como salsas, jugos o caldos, sopas o cremas, son por lo general bombeados a un depósito o tanque adyacente a las líneas de envasado. Artículos que deben conservarse sueltos se ultra congelan de forma individual (IQF). Por ejemplo, mezclas de verduras, arroz, pasta, y / o de otros almidones que se han preparado en la planta puede ser trasladados en tanques portátiles hacia envasado o ensambles. Carnes pre congeladas temperizadas pueden ser colocadas en racks o carros especiales y trasladarlo a el siguiente paso de ensamblado. Un línea típica de ensamblado de platos, puede incluir porcionadores de líquidos, sólidos, pastas, etc., que bien pueden ser dosificadores volumétricos o gravimétricos. El uso de aire acondicionado o crear áreas climatizadas es buena práctica, sobre todo cuando estas áreas están sujetas a temperatura ambiente y hay alta humedad que puede afectar la calidad del producto y aumentar significativamente la exposición potencial bacteriológica. Además, los trabajadores son más productivos en áreas con aire acondicionado.

5.1.4. Envase, enfriado (refrigerado), congelado Las cajas de cartón con los productos se enfrían (refrigeran) o congelan de diferentes formas dependiendo de los tamaños de paquete y las formas, la velocidad de producción, los tiempos refrigeración o la congelación, temperaturas de entrada, configuración de la planta, disponibilidad de sistemas de refrigeración y los costes laborales relativos a la producción. En planta pequeñas y medianas blast freezer estacionario congeladores o congelador de carritos se utilizan cuando se requiere flexibilidad para una gran variedad de productos.

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En caso de congeladores en línea, totalmente mecanizada no son económicamente justificada sin grandes volúmenes. En las plantas más grandes con altas tasas de producción, mecanizado los congeladores usados ampliamente son por ejemplo: de placa, manual, de correa, de espiral, de túnel, etc. Estos congeladores reducen significativamente los costos de mano de obra y proveen congelamiento en línea. La industria de alimentos preparados, dentro estos la mayoría de étnicos exportables, tienen muchos cambios de productos y adiciones de líneas. Estos cambios de productos o adiciones en la línea son componentes que pueden cambiar la carga de congelación y / o el tiempo debido a las temperaturas de entrada, al calor latente de congelación y / o el tamaño del paquete (en particular la profundidad). Cada producto debe ser revisado para asegurar que la producción de la línea o productos diferentes que coincida con la tasa actual de la capacidad de congelación. Con el tiempo, la experiencia y los avances en tecnología de embalaje, se puede marcar la tendencia a hacer que las líneas de envasado sean más eficientes y aumentar a tasas de mayor producción. Estos avances a menudo se implementan con las de refrigeración o la capacidad de congelación, que es relativamente constante. Para las plantas nuevas o ampliadas, dejar espacio y/o reserva de capacidad del congelamiento. El crecimiento de la línea de envasado y la eficiencia es razonable que pueda dar incrementos de 25 a 50%. Cada caso debe ser evaluado individualmente. Productos de comidas y platos principales empacados y encartonados, generalmente luego son congelados en producciones en línea; en plantas medianas y pequeñas, usan encajado manual , esto aplica para tasa relativamente bajas de producción. Para volúmenes mayores o alta velocidad de producción, las líneas han de utilizar métodos de encajado semiautomáticos y automáticos para aumentar la productividad y reducir los costes laborales. Inspección en este punto es muy necesaria para asegurar que la congelación ha sido satisfactoria y que las cajas estén debidamente selladas y no dañadas o deformadas. También es importante asegurarse de que las cajas no se descongelan durante desconexiones o paros de transporte de línea. Entarimado a paletización manual del producto es usual en nuestro medio sobre todo a nivel mediana y pequeña escala de producción. La mayoría de entarimado se hace al lado o cerca de instalaciones de frío, y las tarimas se transportan a las salas de almacenamiento en frío con una carretilla.

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Algunas operaciones manuales de paletizado se hacen dentro de cámaras frigoríficas, en particular para líneas de producción no tan aceleradas, para evitar calentamiento del producto, pero es más costosa por la mano de obra es más alta para trabajadores en cámaras frigoríficas. Algunas plantas están equipadas con congelación rápida (blast freezer) para aumentar

la capacidad de congelación en línea. Estos la utilizan principalmente para los productos embolsados o pre empacados cuando hay congeladores en línea sobrecargados y así poder reducir temperaturas de los productos que no se han congelado completamente en la línea, y antes de colocarlos en el almacén de congelados. Estos productos suelen ser estibados en tarimas (pallets) con espacio suficiente para circulación de aire alrededor a los lados de los cajas para lograr una rápida caída de temperatura y lograr 0°F/-18°C o menos

5.1.5. Almacenamiento de productos terminados y transporte

Grandes establecimiento de procesamiento de alimentos preparados se estima que deben de tener suficiente capacidad de almacenamiento en frio, espacio necesario para almacenar los ingredientes refrigerados y congelados y por lo menos para 72 horas de producción de productos terminados. Este volumen de espacio permite el control de inventario adecuado, una planificación adecuada de los ingredientes para la producción y control suficiente de los productos terminados para asegurarse de que el producto este a 0°F/-18°C o más bajo antes del envío (local o exportación) y que cumple los criterios establecidos para la calidad del producto y recuento bacteriológico.

5.1.6. Carga refrigerada Las cargas de refrigeración cubren un amplio rango de temperaturas de evaporación y diferentes tipos de equipos. Cuando se proporcionan dos temperaturas de succión, por lo general a -35 a -45 °F/ a -37°C y a 43°C para la congelación y almacenamiento en frío y de 10 a 20°F/-12 a -7°C para las cargas de refrigeración. Cuando así lo disponga, una

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tercera temperatura de succión es por lo general de -20 a -10 °F/ -29 a -23 °C para salas de almacenamiento de productos congelados a baja temperatura y otras a temperatura media. La tercera temperatura de succión es ventajosa con relativamente grandes cargas de almacenamiento de productos congelados para reducir los costos de energía.

5.1.7. 1.7 Sistemas de refrigeración

El refrigerante mayormente utilizado en EEUU para los sistemas de refrigeración en plantas de alimentos preparados es el amoniaco (R700). Los sistemas de dos etapas de compresión son dominantes, ya que las relaciones de compresión son elevadas cuando se trata de la congelación y el ahorro de energía. Los condensadores son ampliamente utilizados para la condensación del refrigerante. Los evaporadores están diseñados para todo tipo operación, en función del equipo o aplicación. Los evaporadores de expansión directa no se utilizan ampliamente. Los nuevos diseños de plantas limitan la exposición de empleados a grandes cantidades de amoníaco, esto se puede complementarse ubicando evaporadores, como enfriadores propilenglicol, enfriadores de agua y fabricas de hielo, cerca de la salas de máquinas y lejos de los empleados de producción.

5.2. Hortalizas Las práctica usual y lógica para verduras u hortalizas congeladas es que requieren una preparación mínima. La mayoría de las verduras a ser congeladas se reciben directamente de la cosecha. Algunas se enfría y se almacena para aliviar la producción, y otros son procesados directamente. Se limpian, se lavan, y la clasificación; cortar, recortar, o picada (si es necesario), y luego se blanquea, se enfría, e inspeccionados antes de la congelación. En este punto, algunos vegetales son empacado en cajas de cartón antes de la congelación, mientras que otros se congelan y a continuación, se introducen en los paquetes, bolsas, estuches, o silos. Los ejemplos incluyen el brócoli y espárragos, hojas de espinaca, habichuelas verdes, okra, coliflor, y volumétricamente algunos máquina de relleno de verduras como los guisantes, maíz de elote desgranado y judías verdes. Estos productos suelen ser congelados en congeladores de placa, congeladores automático de placas, túneles de ráfaga de frio, entre otros.

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Los productos que se congelan antes de su envasado se incluyen la categoría de los congelados rápido individualmente (IQF). Estos son productos que deben ser manejados estrictamente como IQF, tales como los guisantes, maíz cortadas, habichuelas verdes, las zanahorias en cubitos, y habas, no así como los productos que son más difíciles manejar como IQF: el brócoli y la coliflor, las zanahorias en rodajas o la calabaza y la cebolla picada. Los productos fácilmente manejables por IQF, usualmente se hace en equipos como: congeladores banda recta, congeladores de lecho fluidizado, o congeladores fluidizado de banda. Productos difíciles de congelar por IQF por lo general se procesan en congeladores de lecho fluidizado y congeladores cinturón fluidizado. Los congeladores crio mecánico a veces suelen utilizarse con productos pegajosos. Un hidro enfriamiento de 45-60°F/7 a 15°C antes de que estos productos se congelen reduce requisitos de carga de energía y igualmente si el producto puede ser adecuadamente drenado antes de la congelación. Verduras en rodajas grandes superficies y planas son particularmente difíciles de drenar. Productos congelados por IQF u otros sistema de congelación debe de ser empacada de inmediato apropiadamente, en bolsas y cajas. Después de envasarse y empacarse los productos se deben almacenar de inmediato en el almacén con temperatura adecuada (0°F/-18°C). Los productos se maneja con rapidez para reducir al mínimo el calentamiento y aglomeración (formar bloques). Elotes se preparan igual que otras hortalizas, pero debido a su volumen y para mantener la calidad, por lo general es enfriado con agua fría (refrigerada). Después del enfriamiento, o bien es envasado en bolsas de polietileno y congelados, luego se empacan en cajas para uso institucional. Casi todas las producciones para restaurantes y servicio de alimentos son en IQF. La manipulación de productos congelados debe ser cuidadosa y el producto no debe ser enfriado por debajo de 5°F/ -15°C antes de salir del congelador, ya que puede estar frágil y fracturarse, lo que resulta en algunos degradación del producto afectando la calidad.

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5.2.1. Producción internacional En los EE.UU. la producción de algunos vegetales congelados, principalmente aquellos que necesitan o demandan mucha mano de obra para cosecha y procesamiento y que en Norteamérica tiene cortas estaciones de cosecha, gran parte se traslada a México y Centro América y Suramérica, esto junto a una mayor demanda creciente de estos productos y otros alimentos preparados para los mercados minoristas y de servicio de alimentos. Entre los productos con alta demanda de mano de obra están: brócoli, coliflor, coles de Bruselas, okra y las fresas. Estos productos son envasados para la distribución al por menor en EEUU, o envasado en recipientes a granel para su posterior procesamiento en otra parte como elementos individuales o como parte de los alimentos preparados. Equipo de congelación para estos productos es principalmente de accionamiento manual, ya que la automatización no puede ser económicamente justificado (a excepción de algunos tipos de congeladores de banda ).

Productos de ciclo corto son: los guisantes, habas, judías verdes y maíz dulce (amarillo). El incentivo para la producción de estos productos fuera de Estados Unidos es el ahorro en el inventario, los costos de almacenamiento en frío y capacidad de determinar la oferta anual de forma más precisa. Si todas las necesidades estimadas de una año se basan en una estación de procesamiento de corto, se debe almacenar en grandes depósitos congelados a costo de una considerable inversión. Por otro lado, si algunas de las necesidades estimadas se produce aproximadamente seis meses después, en otro lugar, las necesidades de almacenamiento se pueden reducir considerablemente y los requisitos se puede estimar con mayor precisión.

5.3. Frutas Las frutas congeladas son alimentos procesado que se descongelan antes de servir, excepto para especialidades como pasteles de frutas en los que se cocinan. La mayoría de las frutas para ser congelados

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se reciben directamente de la cosecha. Algunas se enfría y se almacena para igualar la producción y otros son procesados inmediatamente. Las frutas normalmente se limpian, se lavan y la clasifican, luego hay que cortar, recortar, o en rodajas (si es necesario) y luego son inspeccionadas antes de la congelación. En este punto, algunas frutas son envasados con azúcar o jarabe de antes de la congelación, mientras que otros se congelan y después se introduce en bolsa polietileno, en cajas y envases a granel. Como es normal que pueda no existir un paso posterior en el que se cocine el producto y se baje la carga bacteriana o de microorganismos incluyendo patógenos, por lo tanto, es imperativo que tomen las estrictas prácticas sanitarias y las normas de inocuidad necesarias para reducir al mínimo la presencia de organismos patógenos. La acidez de la mayoría de las frutas es un elemento de disuasión bacteriológica, pero no es una garantía de seguridad bacteriológica. Productos encajados antes de la congelación son generalmente las fresas en rodajas mezclada con azúcar en una proporción de 4 a 1, también fresas enteras y bayas de frutas variadas,, también las bolas de melón en un jarabe de azúcar. Estos productos suelen ser congelados en congeladores de placas manual o automática, túneles de ráfaga estáticos y congeladores carro. Estos tipos de productos están quitando cuota de mercado a otras formas, como el de fruta fresca. Los productos que se congelan antes de su envasado son por lo general en categorías de IQF. Estos incluyen frutas enteras, tales como las fresas, las cerezas y las uvas, y piezas (rodajas, dados, mitades, bolas o pelotas) de frutas como manzanas, melocotones, pinas, melones y cítricos. Platos, comidas y pasteles de fruta son generalmente congelados en congeladores de placas automático o congeladores de banda espiral.

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5.4. Otros alimentos preparados (étnicos) La mayoría de alimentos preparados convencionales e igualmente étnicos no se producen con el objetivo de conservarlos a largos plazos (no mayores a un año). Los inventarios son supervisados de cerca, producción y las ventas están estrechamente vinculados a minimizar inventarios. La rentabilidad se reduce al tener los productos terminados en almacén y en la cadena de distribución. Una excepción pueden es algunas verduras y frutas que pueden ser procesados y congelados sólo durante la temporada de cosecha, como es el caso de étnicos de exportación como frutas (jocote de corona, nance, jocote de invierno, shufles, flor de izote, loroco o pito, entre otros). Incluso en este caso, las medidas generalmente se toman para maximizar el almacenamiento durante el proceso de los productos a granel y que los paquetes se exija mediante órdenes venta o proyecciones. Para el manejo técnico del proceso de congelamiento, condiciones y temperaturas, se hacen recomendaciones en tecnología aplicada a productos vegetales y frutas. Se debe considera que alimentos étnicos procesados, como: tamales, pupusas, riguas, empanadas, tortillas, plátanos fritos, etc. Sean procesados acorde a normativas de inocuidad que garanticen la sanidad del producto, además que se manejen dentro de los parámetros recomendados congelarse preferiblemente cuando estos alcanzan una temperatura de 100°F/38°C, manejar temperaturas de congelamiento ya sea en congeladores de impacto o ráfaga dinámico o estático a < 0°F / -18°C. Algunos de los componentes e ingredientes de alimentos preparados, sin embargo, debe soportar el almacenamiento congelado a largo plazo si sólo se producen anualmente o con poca frecuencia. Estos productos requieren un estrecho seguimiento para garantizar que la calidad sigue respondiendo a las normas cuando sean utilizados o consumidos. Independientemente de la duración del almacenamiento, es importante que los ingredientes, componentes y productos terminados se almacenan a 0 °F/-18°C o menos con fluctuaciones mínima.de temperatura.

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Aplicaciónes Industriales

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6. FABRICACION DE HIELO

6.1. Fabricas de hielo

La mayor parte de la producción de hielo comercial se con maquinas de hielo que producen tres tipos: escamas, tubulares y placa, que varían según el tipo y el tamaño requerido para una aplicación en particular. Entre las muchas aplicaciones para los productos manufacturados hielo: - Procesamiento: pescado, carne, aves de corral, productos lácteos, productos de panadería e hidroenfriamiento - Almacenamiento y transporte: pescado, carne, aves de corral y productos lácteos - Fabricación: productos químicos y farmacéuticos - Otros: el hielo de los consumidores al por menor, curado de concreto y almacenamiento térmico

6.1.1. Hielo en escamas, se produce mediante la aplicación de agua en el interior o exterior de un tambor refrigerado o en parte exterior de un disco refrigerado. El tambor vertical u horizontal y puede ser fija o estacionario. El disco está en posición vertical y gira sobre un eje horizontal. Unos dispositivos eliminan la fractura de la capa delgada de hielo producido en la superficie de congelación de la fábrica de hielo, al romperlo permite al cubo de hielo caiga , que generalmente se encuentra por debajo de la fábrica de hielo. El espesor del hielo producido por las máquinas de hielo en escamas se puede variar ajustando la velocidad giratoria de la maquina, que varía en temperatura del evaporador, o de regulación del flujo de agua sobre la superficie de congelación. hielo en escamas se produce de forma continua,

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Aplicaciónes Industriales

a diferencia de la placa tubular y hielo, que se producen en un ciclo intermitente o el funcionamiento de la producción.

6.1.2. Hielo tubular (tubito) se produce por la congelación de una película de

I. I.

agua que cae en el exterior de un tubo en el que internamente hay evaporación de refrigerante en el interior o el interior de tubos rodeado por evaporación de refrigerante en el exterior. Hielo en placas, son los que se elaboran en una superficie plana y vertical. El agua se aplica sobre las placas de congelación y fluye por gravedad sobre la congelación de las placas durante el ciclo de congelación. Líquido refrigerante a una temperatura entre -5 y 20°F/-20 a -7° C está contenida en circuito dentro de la placa.

6.2. Almacenamiento térmico y Almacenaje de hielo

6.2.1. Almacenamiento térmico

El interés en la conservación de la energía se ha renovado en el uso del hielo para proporcionar almacenamiento térmico para el aire acondicionado o aplicaciones de proceso. El hielo se produce y almacena más fuera de horas punta y tarifas bajas de fin de semana. Durante el día, el hielo almacenado proporciona refrigeración para el sistema de agua helada y otros servicios.

6.2.2. Almacenaje de hielo El uso de el hielo no es generalmente a un ritmo constante, pero sobre una base de proceso por lotes. Los lotes varían mucho, con base en las necesidades del usuario. El hielo debe ser almacenados y recuperados de almacenamiento bajo demanda. Fabricantes de hielo puede producir hielo 24 horas al día. Fabricación de hielo durante horas baja demanda energética o fines de semana, así como durante los turnos de trabajo, puede conducir a considerables ahorro en el total de fabricación de hielo y los requisitos del sistema de refrigeración. Además, mediante el uso de energía eléctrica durante fuera de horas punta horas, los picos de carga en el sistema de energía se reducen durante el día. El almacenamiento prolongado requiere de un frigorífico hermético con buen aislamiento. Algunos diseños han de establecer falsas paredes y suelo, para producir un efecto envolvente que permite que el aire frío circule por completo alrededor de la masa de hielo en el almacenamiento. Si el hielo húmedo se coloca en un contenedor refrigerados a una temperatura inferior a 32 ° F, que se congela en conjunto y puede ser difícil de quitar o separar.

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II.

TECNOLOGÍA APLICADA Tecnología de Refrigeración y Congelamiento Aplicada

Aplicaciónes Industriales

6.3. Sistemas de entrega

La ubicación de la fábrica de hielo rara vez es la ubicación de la venta o uso del hielo. Por lo general es necesario transportar el hielo, y debe de realizarse en el vehículo o medio adecuado o diseñado para eso. La mayoría de las aplicaciones de transporte utilizar tornillos, cinturones o sistemas neumáticos.

6.4. Hielo comercial El hielo comercial se utiliza principalmente para el consumo humano. Es también llamado envasados o el hielo del consumidores y se utiliza para enfriar las bebidas y para otras aplicaciones en restaurantes, hoteles e instituciones similares. Esto requiere el uso de envases en la planta de hielo para el almacenamiento y la eventual distribución. En forma de bolsas, el hielo comercial es también disponibles para la venta en las tiendas de comestibles . Cuando el hielo se va a utilizar en las bebidas, hielo producido por los fabricantes de hielo de la placa o tubo es preferido debido a su aspecto claro o cristalino y el hecho de que se puede hacer con mayor espesor. Los paquetes o bolsas de hielo deben de ser almacenados en frigoríficos o cuarto frio antes de la distribución. El área de almacenamiento de hielo debe cumplir con los requerimientos de la producción diaria de la planta y la distribución. En general, una instalación de almacenamiento de bolsas de hielo puede almacenar la producción de 3 a 7 días. Aunque el hielo no se derrite a una temperatura de almacenamiento por debajo de 32 °F/0 °C, es importante que el almacenamiento se mantenga a una temperatura entre 10 y 25°F/ -12 y -4°C. La temperatura más baja sub enfría el hielo y evita la fusión durante la distribución. Dependiendo del tipo y la calidad del hielo, el hielo en bolsas pueden contener un poco de agua (0-5%). Por esta razón, se prevé que en el sistema de cámara frigorífica de almacenamiento para la carga de productos hay que volver a congelar el agua.

Conservación de alimentos por frío Refrigeración / Congelamiento. Eduardo Umaña Cerros, Ing.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS.

III.

Distribución de Productos refrigerados

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

y Congelados.

1. Transporte terrestre:

Contenedores, Ferrocarril, Camiones y rastras El transporte de materias podría ser tan simple como la venta de verduras frescas desde un camión un carro. Sin embargo, el tiempo de recorrido, la temperatura ambiente y el riesgo de averías a menudo hacen del transporte con temperatura controlada necesario. Porque algunos productos son sensibles a la humedad relativa y a la composición química de su atmósfera circundante, estas condiciones también necesitan ser controladas. Muchas materias viajan hoy a los mercados distantes de diversas modalidades (es decir, por una combinación de carretera, océano, aire y ferrocarril).

1.1. 1.1 Vehículos

Los vehículos usados para el transporte de temperatura controlada son similares en la construcción y el aspecto exterior a ésos en servicio de carga general, pero tienen tres diferencias fundamentales: - Aislamiento que se hace con espuma generalmente en lugar, - Provisiones acondicionadas para la circulación de aire condicionada a través y alrededor del contendor de carga, y - Maquinaria para refrigerar y/o calentar.

1.1.1. Breve descripción de los tipos principales Los contenedores de carga son generalmente de 2.4 m de ancho, 2.4 a 2.9 m de alto y 6.1 o 12.2 m de largo. Han sido provistos de puertas envisagradas en un extremo para la carga de productos y acceso al interior. La maquinaria abarca el extremo opuesto, así que debe también proporcionar rigidez y el aislamiento estructurales. Los contendores han estandardizado las estructuras del contendor por las esquinas para asegurarlas a los buques, vagones o coches ferroviarios y a los vehículos de la carretera. Los estándares también gobiernan sus dimensiones exteriores.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte Terrestre

FIGURA DE CONTENEDOR REFRIGERADO PARA CAMIONES. Cargas en contenedores se acomodan generalmente en cajas de cartón o plástico, adecuadas al tamaño de tarimas designadas y se estiban en niveles hasta los autorizados o estandarizados acorde a la altura. Dichas cajas debe de ser ligadas o amarradas en forma de bloque, conservando las separaciones adecuadas para la circulación conveniente del aire frío. Los coches ferroviarios refrigerados son furgones aislados, generalmente 15 a 20 m de largo, pueden tener un compartimiento de la maquinaria en un extremo.

Figura de vagón refrigerado de tren.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte Terrestre

I. I.

Los acoplados se extienden de tamaño a partir de 2.4 m a 2.6 m de ancho, a 3.7 a 4.1m de alto y 7.3 a 16.8 m de largo. Sus puertas se abisagran generalmente, pero pudieron haber aislado puertas corredizas si son utilizadas para el servicio de entrega de multi parada. Varios compartimientos interiores para diversas temperaturas pueden ser acondicionados. Para la carne colgada sin cortar, se utilizan carriles al techo. Los acoplados especialmente diseñados que montan en los coches planos ferroviarios son absolutamente comunes. Otro diseño se puede montar directamente en los vagones ferroviarios especialmente configurados y tirar por una locomotora.

1.2. 1.2 Equipamiento

1.2.1. 1.2.1 Refrigeración y calefacción mecánica Los contenedores refrigerados para carga tienen típicamente un equipo unitario que abarca la pared delantera entera del envase. La profundidad de la unidad de refrigeración es aproximadamente 400 milímetros y proporciona la estructura y el aislamiento a la pared del frente del envase. El equipo tiene un sistema de refrigeración de compresión de vapor y utiliza una fuente externa de electricidad para los motores: del compresor y del ventilador (evaporador), los calentadores de resistencia y los controles de funcionamiento. Utiliza generalmente la entrega de aire inferior. La unidad puede tener un motor-generador diesel desmontable fijado (con el depósito de gasolina integral) lo acompaña mientras que viaja por tierra.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte Terrestre

FIGURAS DE SECCIONES VEHÍCULOS MOSTRANDO CIRCULACIÓN DE AIRE. Los coches del carril refrigerados están equipados con un sistema de motor a diesel, motor eléctrico trifásico de corriente alterna, una unidad condensadora y los controles de funcionamiento equipos refrigerantes y eléctricos están situados generalmente en un compartimiento de la maquinaria en un extremo del coche. Un evaporador de ventilador y el ventilador por separado montados, está típicamente adyacente al compartimiento al interior de la maquinaria del espacio aislado. Los calentadores eléctricos situados en o debajo del evaporador se utilizan para la calefacción y des congelamiento o deshielo. Este equipo utiliza generalmente entrega de aire superior o la parte alta de la cámara. Los depósitos de combustible están situados generalmente debajo del coche. Coches más nuevos de ferrocarril pueden utilizar equipo unitario extremomontado similar a los contenedores acoplados para camiones. Los acoplados tienen típicamente equipo unitario que consiste en un motor diesel con el alternador de batería, compresor, radiador condensador y motor con el ventilador, evaporador con el ventilador y los controles refrigerantes y eléctricos.

III. Transporte marino

Los sistemas de refrigeración marino se utilizan a bordo de buques en alta mar y en las instalaciones costa afuera e incluyen generalmente la refrigeración del asimiento de carga, servicios domésticos de refrigeración y contenedores refrigerados.

I. I.

La planta de la maquinaria debe estar cerca de la planta de alimentación principal para proporcionar conexiones cortas de tuberías y de energía, así como para facilitar la supervisión del personal de operaciones. Toda la maquinaria debe tener fundaciones robustas y toda la maquinaria de los componentes se debe asegurar contra la vibración de ellos mismos u otros. La maquinaria de alta velocidad se debe montar delante y a popa. El equipo de refrigeración no debe, en general, ser mantenido en el mismo espacio incluido con los motores de combustión interna, porque pueden ocurrir daños al motor combustión en el caso de un escape refrigerante. La localización del equipo de refrigeración cerca del espacio de motor principal mejora la economía del espacio y proporciona generalmente conexión fácil a la energía y al refrigerante.

2.1. Diseño del sistema de refrigeración

2.1.1. Consideraciones a tomar cuenta en el diseño de equipos: a. El dueño del barco y el ingeniero de diseño deben estar enterados del valor de un asimiento completamente cargado de pescado. El dinero ahorrado seleccionando y usando un equipo inferior al nivel normal puede ser un riesgo innecesario y costoso. b. El barco puede estar a varios cientos kilómetros de un técnico cualificado de servicio y tener recursos muy limitados a bordo para la reparación de emergencia. En el acontecimiento de un fallo del sistema, el diseño inicial eficaz puede mantener temperaturas por más largos períodos y así preservar el producto. c. Los sistemas de refrigeración marinos se sujetan a las condiciones severas, incluyendo altas temperaturas del ambiente para el motor, a las temperaturas ambiente bajas, a la electrólisis, a la corrosión, a los impactos y a las vibraciones. En algunos casos, estas condiciones son compuestas por poco o nada de mantenimiento de los equipos, o en peor de los casos por mal e inadecuado mantenimiento.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte Maritimo

d. El sistema se debe mostrar bien claramente y diseñarlo para permitir que nuevos operadores se adapten al sistema rápidamente. e. Toda la seguridad y controles de funcionamiento deben ser utilizados. En el acontecimiento de que falte algún componente, un repuesto debe estar disponible, o construido (incluido) idealmente en el sistema. En los barcos con los sistemas de producción con congelación es recomendable proporcionar suficiente temperatura para permitir al barco alcanzar el puerto con el producto ya congelado y preservado en un estado congelado, incluso si hay una falla en la planta de congelación. f. Sobre la terminación, el buque debe proporcionar todos los planos del cableado y de la red refrigerante, el manual del operador y una fuente de piezas de repuesto.

2.1.2. Consideraciones en planeamiento inicial

- Para qué industrias pesqueras se está equipando el buque y en qué área del mundo funcionará. - En qué industrias pesqueras futuras se puede requerir el barco para trabajar. (a este punto, tales consideraciones agregarán probablemente poco o nada del coste al sistema.) Las alteraciones necesarias pueden ser tan pequeñas como aumentando el espaciamiento en los estantes que congelan.

2.2. Refrigeración con hielo El hielo se utiliza comúnmente para preservar pescado en general, camarón y la mayoría de especies comerciales de pesca. Tablas de compartimiento son instalados para dividir el asimiento según lo deseado. El hielo se almacena generalmente en compartimientos alternos de modo que sea práctico para embalar alrededor de los pescados pues el pescado se carga en el compartimiento adyacente. El hielo machacado varía de tamaño hasta en terrones o trozos de 120 milímetros. Mientras que los pescados se guardan con hielo machacado, cada pluma es dividida generalmente horizontalmente insertando a tableros de modo que los pescados inferiores no sean machacados. Las secciones divididas en compartimientos no deben tener más de 760 milímetros de alto, par así evitar machacamiento indeseable y la contusión en pescados.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte Maritimo .

FIGURA DE DISPOSICIÓN TÍPICA DE REFRIGERACIÓN CON CAMA DE HIELO.

2.3. Refrigeración con agua de mar El agua de mar refrigerada se utiliza comúnmente en vez del hielo para mantener pescados en condiciones satisfactorias. El agua de mar se bombea continuamente alrededor de las bobinas de radiadores que enfrían el agua la cual es colocada en un tanque aislado en el que luego son colocados los pescados. Los requisitos de la capacidad varían extensamente y son determinados sobre todo por cómo el agua necesita rápidamente ser enfriada antes de colectar los pescados.

FIGURA DE INSTALACIÓN TÍPICA DE CONGELADOR DE PLACAS BAJO EL PISO.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte Maritimo

2.4. Proceso de congelación y conservación en cámara frigorífica Los barcos de agua distante se equipan generalmente para congelar y manejar la pesca en el mar porque permanecen en alta mar por semanas o meses, almacenando con hielo o agua de mar refrigerada sería irrealizable. Aunque muchos diversos barcos utilizan sistemas de congelación, los que generales se pueden clasificar como para pescados grandes enteros que se congelan, tales como atún y halibut; también los que congelan productos pesqueros procesados y semi procesados, tales como bloques de pescados o en porciones a granel. El método de congelar es determinado por las características físicas y bioquímicas de los pescados y del producto final deseado. Para la mayor parte, los pescados grandes tales como atún para conservas, eventualmente se manejan en tinas de salmuera congelándose en donde hay ahorro de espacio y facilita el manejo del producto. El bacalao, los abadejos, las merluzas, los pollack y las especies similares, que son más delicadas que el atún, se congelan generalmente rápidamente en congeladores verticales u horizontales de la placa o en congeladores de aire forzado. Otros productos, tales como cangrejo, se congelan adentro tanques de la salmuera.

FIGURA DE CÉLULA DE CONGELAMIENTO MARINO.

III. 3.

Transporte aéreo

El servicio del flete aéreo es proporcionado por todas las líneas aéreas de transporte de pasajeros y de carga. Las últimas compañías también tienen aviones de toda carga. El avión de cuerpo ancho tiene una mezcla de pasajeros y carga en la cubierta principal, aumentando la capacidad de carga. Todas las líneas mantienen vuelos regularmente programados para que se puedan planear adecuadamente los fletes. Los vuelos especiales tipo charter, se encuentran también disponibles en ciertas terminales y aeropuertos situados cerca de las áreas de producción. Para hacer usos del transporte aéreo antes se debe contactar con las líneas aéreas que sirven el lugar para obtener los detalles específicos para manejar envíos de productos perecederos o que necesiten condiciones refrigeradas o congeladas para el manejo de la carga.

FIGURA DE COMBINACIÓN FLEXIBLE PASAJEROS Y CARGA AÉREA.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte aéreo

3.1. Flete aéreo de perecederos Algunos aviones tienen control de la temperatura del compartimiento de carga con las opciones que se extienden de apenas por encima de cero grados a la temperatura ambiente normal. La mayoría de los compartimientos tienen un solo control de temperatura. Utilizan los cambiadores de calor para ayudar a mantener las temperaturas más bajas en las altas altitudes (frías). Este modo de la refrigeración no está disponible en bajas altitudes o en tierra, donde las temperaturas pueden exceder la temperatura del compartimiento perceptiblemente. Las técnicas de la refrigeración para aviones se confían sobre todo en el preenfriado, envases aislados, envases cargados con hielo seco, los que se manejan con aprisa y con exposición de muy corto plazo a condiciones adversas. Los aeropuertos que intentan ampliar operaciones de carga están agregando almacenes refrigerados internacionalmente. La disponibilidad de almacenes refrigerados es generalmente el resultado de demandas y de competencias específicas del mercado. Las frutas, vegetales, las flores, pollos, huevos, carnes, mariscos, los productos lácteos, animales vivos, sangre, órganos del cuerpo y medicinas biológicas son transportados por el aire. Los artículos así que enviado son generalmente tan perecederos que modos más lentos de transporte dan lugar al deterioro excesivo en el tránsito, haciendo el transporte aéreo como único medio posible de entrega. Cierta estación temprana de frutas y vegetales especiales se pueden transportar por aire a demandas distantes debido a los altos precios de me rcado. Algunos artículos, como flores y papayas cortadas, llegan los mercados distantes en una condición mejor al transportarlos por aire que de otra manera, así se justifica el coste adicional del transporte. Por ejemplo las flores se envían sobre una base regular de Hawaii al continente Estados Unidos; y de California y Florida a otras ciudades del centro, otees y norte del país. El manejo por aire de fresas ha aumentado enormemente, incluyendo envíos directos a destinos globales. Las Papayas son enviadas desde Hawai casi exclusivamente por aire. Cuando mantecados o sorbetes son manejados cuidadosamente, se han enviado con éxito a mercados de ultramar desde los Estados Unidos; sin embargo, algunos envíos fracasados han ocurrido porque los inspectores de aduanas han abierto envases para inspección y/o han tomado demasiado tiempo para hacerlo. La baja de barreras comerciales ha reducido este riesgo.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte aéreo

3.2. Frutas y vegetales

Todas las frutas frescas, vegetales y flores cortadas siguen estando vivos y responden a su ambiente y tienen limitaciones definidas en las condiciones que pueden tolerar. Siguen siendo vivas con la respiración, que transforman sus reservas en energía, bióxido de carbono y agua, con ayuda del oxígeno atmosférico. La respiración, junto con el acompañamiento de cambios químicos, da lugar a cambios de la calidad y a la muerte eventual de la materia. Estos cambios internos asociados a vida no se pueden parar sino solo retardarlos si se quiere conservar una alta calidad por un período prolongado.

3.3. Productos marinos

Los mariscos y pescados también se benefician de la velocidad del flete aéreo. La abundancia de pescados frescos en los restaurantes y de mercados a través de los Estados Unidos es el resultado de envíos por aire.

3.4. Animales

El diseño de compartimientos de carga del avión para animales se basa en Society of Automotive Engineers (SAE) Standard AIR 1600 y del código de las regulaciones federales (CFR), título 9 de ESTADOS UNIDOS. Las regulaciones de temperatura y ventilación para el transporte de pájaros y animales de todos los tamaños se incluyen en estos documentos. IATA adopta regulaciones similares las cuales tiene características propias a cada país de adopción y/o aplicación.

3.5. Contenedores para embarque aéreo Las frutas y los vegetales se envían generalmente en los mismos envases usados para el transporte superficial: cajas de madera, cajones de chapa de varios tipos, o cajas de panel de fibras de madera. La mayoría de los envases para flores se construyen de materiales naturales o cajas de cartón acanalado o de panel de fibras de madera. Piezas de madera se utilizan para apoyar, generalmente como divisores o apoyos de esquinas dentro de la caja de la carga. Ciertas flores, tales como gardenias

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte aéreo

y orquídeas, se pueden empaquetar en cajas o bandejas envueltas de celofán individuales y colocar en un envase principal. Cualquier abrigo firmemente sellado de película se debe perforar por lo menos un agujero pequeño para permitir el ingreso de aire al envase durante acenso a altas altitudes. Se usan contendores construidos en pallets o tarimas y formados para hacer el uso del máximo volumen interior del aeroplano. Los contenedores de las líneas aéreas en uso se describen actualmente en el Manual Técnico de Dispositivos de Carga de la Asociación Internacional del Transporte Aéreo (IATA). Los envases o contenedores para el avión no se forman para hacer un uso máximo del volumen interior del aeroplano. Una razón de esto es que los paquetes individuales que llenan en los envases son generalmente rectangulares de todos los lados. Otra razón es permitir un transporte ínter modal más fácil. Debido al tamaño de las puertas de carga del avión y de las secciones transversales irregulares del avión comparadas a las superficies de vehículos y buques, acomodar el contenedor puede ser complicado y comprometido.

3.6. Carga del contenedor aéreo La carga de contenedores es un sistema de transporte de mercancías en envases sellados, reutilizables de cargas demasiado grandes para manejo manual y sin ruedas permanentes. Las ventajas de este sistema incluyen: - menor daño a la carga - menor opción de hurto - costes de empaquetado más bajos - manejo reducido - bajan tarifas del envío. Actualmente, estos envases se pueden cargar en la terminal aérea de carga o cargar en las instalaciones del expedidor y transportar por carro acoplado o ferrocarril, o ambos, al aeropuerto. La condición crítica para el diseño del sistema de aislamiento y de refrigeración (tipo enchufable, desmontable o instalado permanentemente) para los envases de carga es el tiempo que el contenedor esté en el muelle o puerto de envío a la espera bajo el sol caliente. Para esta condición, se asume una temperatura ambiente de 38°C bulbo seco.

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III.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Transporte aéreo

La temperatura exterior media de un envase sin pintar en el metal está sobre 45°C. Bajo estas condiciones, los 2.4 por 2.4 por el envase de 3.0 m con 13 milímetros de aislamiento alta eficiencia requiere cerca de 5 kilovatios de refrigeración mantener 1.7°C adentro y cerca de 7 kilovatios para mantener -18°C adentro. Para bajar rápidamente estas temperaturas del envase y el contenido perecedero fresco (si se asume productos precongelados ó congelados), la capacidad se debe aumentar cerca de 50%. Pescado, camarón y ostras frescas pueden ser embalados en cajas, barriles o envases especiales. Se deben tomar precauciones necesarias para evitar el goteo al espacio de carga del avio. Las langostas vivas se embalan en envases aislados con agua salada y algas marinas. Alimentos congelados se embalan siempre en envases aislados. La sangre se envía en envases especialmente desarrollados. Los bolsos aislados también se utilizan. Las configuraciones y las dimensiones de dos envases aislados se demuestran en la figura siguiente. Aislado con la célula cerrada, espuma plástica rígida, envases con estructura fabricada tipo emparedado y se ajusta para tarimas convencionales. La tasa de de transferencia térmica para el envase estándar entero es 15 W/K y 17 W/K para el tamaño comercial.

FIGURA DE CONTENEDORES AISLADOS DISEÑADOS PARA ACOMODAR LA CARGA EN EL AVIÓN.

Conservaci贸n de alimentos por fr铆o Refrigeraci贸n / Congelamiento. Eduardo Uma帽a Cerros, Ing.

BIBLIOGRAFIA

- Lamúa Soldevilla, Manuel. Aplicación del frío a los alimentos.1ª.EdiciónMadrid, 2000. - 2006. ASHRAE-Handbook, American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc. - Gill, C.O., Reichel, M.P. “Growth of the cold-tolerant pathogens Yersinia enterocolitica, Aeromonas hydrophila and Listeria monocytogenes on high-pH beef packaged under vacuum or carbon dioxide”. Food Microbiology. 6:223-230. 1989. - IIF-International Institute of Refrigeration. Recommandations pour la preparation et la distribution des aliments congelés. París 1990. - Quiminet. 2007, Refrigeración y congelación de alimentos. Editorial Quimi Net.2007. - Huss, H.H. “Assurance of seafood quality”. FAO Fisheries Technical Paper Nº 334. FAO, Roma. 1994. - I.C.M.S.F. “Factores que afectan a la supervivencia de los microorganismos en los alimentos”. Vol. I, Ecología microbiana de los alimentos. Acribia. Zaragoza 1983. - Composition data from USDA (1996). Initial freezing point data from Table 1 in Chapter 30 of the 1993 ASHRAE Handbook-Fundamentals and USDA (1968). Specific heats calculated from equations in this chapter. Latent heat of fusion obtained by multiplying water content expressed in decimal form by 144 Btu/lb, the heat of fusion of water (Table 1 in Chapter 30 of the 1993 ASHRAE Handbook-Fundamentals). - Holland, B., A.A. Welch, I.D. Unwin, D.H. Buss, A.A. Paul, and D.A.T. Southgate. 1991. McCance and Widdowson's-The composition of foods. Royal Society of Chemistry and Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, Cambridge, U.K. - Becker, B.R. and B.A. Fricke. 1996a. Transpiration and respiration of fruits and vegetables. In New Developments in Refrigeration for Food Safety and Quality, pp. 110-121. International Institute of Refrigeration, Paris, and American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, MI.

229

230

III

BIBLIOGRAFIA

- Choi, Y. and M.R. Okos. 1986. Effects of temperature and composition on the thermal properties of foods. In Food Engineering and Process Applications, vol. 1, pp. 93-101. M. LeMaguer and P. Jelen, eds. Elsevier Applied Science, London. - Cleland, A.C. and R.L. Earle. 1977. A comparison of analytical and numerical methods of predicting the freezing times of foods. Journal of Food Science 42(5):1390-1395. - Cleland, A.C. and R.L. Earle. 1979a. A comparison of methods for predicting the freezing times of cylindrical and spherical foodstuffs. Journal of Food Science 44(4):958-963, 970. - Cleland, A.C. and R.L. Earle. 1979b. Prediction of freezing times for foods in rectangular packages. Journal of Food Science 44(4):964-970. - CFR. 2005. Current good manufacturing practice in manufacturing, packing, or holding human food. 21CFR110. Code of Federal Regulations, Government Printing Office, Washington, D.C. - FDA. 2005. Food Code. U.S. Food and Drug Administration, Washington, D.C. - Becker, B.R. and B.A. Fricke. 2002, 2003. Hydrocooling time estimation methods. International Communications in Heat and Mass Transfer 29(2): 165-174. - Ryall, A.L. and W.J. Lipton. 1979. Handling, transportation and storage of fruits and vegetables. AVI Publishing, Westport, CT. - Farnham, D.S., F.J. Marousky, D. Durkin, R. Rij, J.F. Thompson, and A.M. Kofranek. 1979. Comparison of conditioning, precooling, transit method, and use of a floral preservative on cut flower quality. Proceedings, Journal of American Society of Horticultural Science 104(4):483. - Lipton, W.J. 1968. Post-harvest responses of asparagus spears to high carbon dioxide and low oxygen atmospheres. Proceedings of the American Society for Horticultural Science 86:347. - GENA, Grupo de Estudios de Alimentación y Nutrición, formado por especialistas en Nutrición Humana, Dietética y Salud Pública afuegolento.com publicación electrónica de Bongust Producciones SL. Copyright © 1998-2007. - Ismail, M.A., T.T. Hatton, D.J. Dezman, and W.R. Miller. 1986. In transit cold treatment of Florida grapefruit shipped to Japan in refrigerated van containers: Problems and recommendations. Proceedings of the Florida State Horticultural Society 99:117-121.

231

III

BIBLIOGRAFIA

- Zeidler, G. 1997. Changes in consumer behaviors and in economic and demographic trends in the US as reflected in successful new poultry product introductions. In Poultry Meat Quality, pp. 43-14-32. J. Kijowski and J. Piskell, eds. - Mulder, R.W.A.W. 1995. Decontamination of broiler carcasses. Misset World Poultry 11(3):39-43. - Bolder, N.M. 1997. Decontamination of meat and poultry carcasses. Trenes in Food Science and Technology. 8:221-227. - Keeton, J.T. 2001. Formed and emulsion products. In Poultry Meat Processing. CRC Press, New York. - Hamre, M.L. and W.J. Stadelman. 1967a, b. Effect of various freezing methods on frozen diced chicken. Quick Frozen Foods a. 29(4):78; b. 30(8):50. - Brookes, H. 1968. New developments in long life milk and dairy products. Dairy Industries (May). - CFR. 2005a. Thermally processed low-acid foods packaged in hermetically sealed containers. - 21CFR113. Code of Federal Regulations, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. - CFR. 2005b. Milk and cream. 21CFR131. Code of Federal Regulations, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. - CFR. 2005c. Cheeses and related cheese products. 21CFR133. Code of Federal Regulations, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. - CFR. 2005d. Frozen desserts. 21CFR135. Code of Federal Regulations,U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. - FDA. 2001. Grade â&#x20AC;&#x153;Aâ&#x20AC;? pasteurized milk ordinance. U.S. Food and Drug Administration, Washington, D.C. - Hammer, B.W. and A. R. Johnson. 1913. The specific heat of milk and milk derivatives. Research Bulletin 14, Iowa Agricultural Experiment Station. - IAMFES. 3-A sanitary standards. International Association of Milk, Food, and Environmental Sanitarians, Ames, IA. - Leighton, A. 1927. On the calculation of the freezing point of ice cream mixes and of the quantities of ice separated during the freezing process. - Journal of Dairy Science 10:300. - Rishoi, A.H. 1951. Physical characteristics of free and globular milkfat.

232

III

BIBLIOGRAFIA

- American Dairy Science Association, Annual Meetings (June) - Van Eeckelen, M. and J.J.I.G. Heijne. 1965. Nutritive value of sterilized milk. In Milk sterilization. Food and Agricultural Organization of the United Nations, Rome. - Zhadan, V.Z. 1940. Specific heat of foodstuffs in relation to temperature. - Kholod'naia Prom. 18(4):32. (Russian) Cited from Stitt and Kennedy. - Arbuckle, W.S. 1972. Ice cream, 2nd ed. AVI Publishing, Westport, CT. - Burdick, R. 1991. Salt brine cooling systems in the cheese industry. International Institute of Ammonia Refrigeration, 1991 Annual Meeting Technical Papers. - Farrall, A.W. 1963. Engineering for dairy and food products. John Wiley & Sons, New York. - Griffin, R.C. and S. Sacharow. 1970. Food packaging. AVI Publishing, Westport, CT. - Hall, C.W. and T.I. Hedrick. 1971. Drying of milk and milk products. AVI Publishing, Westport, CT. - Henderson, F.L. 1971. The fluid milk industry. AVI Publishing, Westport, CT. - Judkins, H.F. and H.A. Keener. 1960. Milk production and processing. John Wiley & Sons, New York. - Kosikowski, F.V. 1966. Cheese and fermented milk foods. Published by author, Ithaca, NY. - Reed, G.H. 1970. Refrigeration. Hart Publishing, New York. - Sanders, G.P. Cheese varieties and descriptions. Agriculture Handbook 54. U.S. Department of Agriculture, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. - Webb, B.W. and E.A. Whittier. 1970. Byproducts from milk. AVI Publishing, Westport, CT. - Wilcox, G. 1971. Milk, cream and butter technology. Noyes Data Corporation, Park Ridge, NJ. - Wilster, G.H. 1964. Practical cheesemaking, 10th ed. Oregon State University Bookstore, Corvallis. - Cotterill, O.J. 1981 (Revised in 1990). A scientist speaks about egg products. - American Egg Board, Park Ridge, IL. - Dawson, L.E. and J.A. Davidson. 1951. Farm practices and egg quality: Part III. Egg-holding conditions as they affect decline in quality. Quarterly Bulletin, Michigan Agricultural Experiment Station 34(1):105-144.

233

III

BIBLIOGRAFIA

- Fraser, A.C., M.M. Bain, and S.E. Solomon. 1998. Organic matrix morphology and distribution in the palisade layer of egg shells sampled at selected periods during day. British Poultry Science 38:225-228. - Henderson, S.M. 1958. On-the-farm egg processing: Moisture loss. Agricultural Engineering 39(1):28-30, 34. - Lucore, L.A., F.T. Jones, K.E. Anderson, and P.A. Curtis. 1997. Internal and external bacterial counts from shells of eggs washed in a commercial type processor at various wash-water temperatures. Journal of Food Protection 60(11):1324-1328. - Rhorer, A.R. 1991. What every producer should know about refrigeration.Egg Industry (May/June):16-25. - Schumang, J.D., B.W. Sheldon, I.M. Vandepopuliere, and H.R. Ball, Jr. 1997. Immersion heat treatments for inactivation of Salmonella enteritidis with intact eggs. Journal of Applied Microbiology 83:438-444. - Stadelman, W.J. 1992. Eggs and egg products. In Encyclopedia of Food Science and Technology, vol. 2. Y.H. Hui, ed. John Wiley & Sons, New York. - Tharrington, J.B., P.A. Curtis, K.E. Anderson, and F.T. Jones. 1999. Shell quality of eggs from historic strains of SCWL chickens and the relationship of egg shape to shell strength. Proceedings of XIV European Symposium on the Quality of Eggs and Egg Products, pp. 77-83. - USDA. 1991. Criteria for shelf-life of refrigerated liquid egg products. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Marketing Service. Van Rest, D.J. 1967. Operations research on egg management. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, MI (Dec.): 752-755. - Wells, R.G. and C.G. Belyavin. 1984. Egg quality: Current problems and recent advances. Butterworth's, London. - AIB. 1995. Baking science and technology bread lecture book. American Institute of Baking, Manhattan, KS. - Kulp, K., K. Lorenz, and J. Br端mmer. 1995. Frozen and refrigerated doughs and batters. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN. - Matz, S.A. 1987. Formulas and processes for bakers. Pan-Tech International, McAllen, TX. - Matz, S.A. 1988. Equipment for bakers. Pan-Tech International, McAllen, TX.

234

III

BIBLIOGRAFIA

- Poulos, G. 2000. Par-baked for recapturing market shares. Proceedings of the American Society of Baking, pp. 259-263. - Pyler, E.J. 1988. Baking science and technology, 3rd ed. Sosland Publishing, Merriam, KS. - Sullivan, R.C. 1995. Frozen par-baked products. Proceedings of the American Society of Bakery Engineers, pp. 49-56. - FDA. 2001. HACCP: A state-of-the-art approach to food safety. FDA Backgrounder. http://www.cfsan.fda.gov/~lrd/bghaccp.html. - Food Safety and Inspection Service, Department of Agriculture, Code of Federal Regulations, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C.: - 2005. 9CFR304. Application for inspection; Grant of inspection. - 2005. 9CFR416. Sanitation. Food and Drug Administration, Department of Health and Human Services, Code of Federal Regulations, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C.: - 2005. 21CFR1. General enforcement regulations. - 2005. 21CFR11. Electronic records; Electronic signatures. - 2005. 21CFR110. Current good manufacturing practice in manufacturing, packing, or holding human food. - Dorgan, C.E. 1985. Ice-maker heat pumps operation and design. ASHRAE Transactions 91(1B):856-862. - Dorgan, C.E., G.C. Nelson, and W.F. Sharp. 1982. Ice-maker heat pump performance-Reedsburg Center. ASHRAE Transactions 88(1):12711278.EU.30.11.2010

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