El proceso de congelación

RESUMEN

ÍNDICE

ÍNDICE GENERAL

INTRODUCCIÓN        1

ANTECEDENTES BIBLIOGRÁFICOS        2

MATERIALES Y MÉTODOS        5

RESULTADOS Y DISCUSIONES        6

CONCLUSIONES        9

BIBLIOGRAFÍA        10

ANEXOS        11

A.        Ecuaciones        11

B.        Gráficos        13

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1        

Figura 2        

Figura 3        

Tabla 1        

Figura 4.        

Figura 5        

Tabla 2        

Figura 6        

Figura 7        

INTRODUCCIÓN

La congelación es un método de preservación muy utilizado en la industria alimentaria, mediante la cual se realiza un cambio de estado líquido a sólido en el agua contenida por un alimento. De esta manera, se reduce la actividad de agua de dicho alimento, lo que reduce drásticamente las velocidades de aquellas reacciones de deterioro bioquímicas y microbiológicas que pueden afectar al alimento sin congelar.

El proceso de congelación puede ser dividido en tres secciones: la sección de enfriamiento, donde se enfría el alimento hasta su temperatura de fusión; la sección de congelación, donde se retira calor a una temperatura constante (la cual es la temperatura de fusión) hasta que ocurra el cambio de fase; la sección de mantención, donde se enfría el alimento ya congelado hasta la temperatura final deseada, la cual es menor a su temperatura de fusión, y se mantiene en dicha temperatura.

A diferencia de los métodos de preservación en los cuales se retira agua mediante la inserción de un flujo de calor, la congelación permite preservar aquellos compuestos termolábiles del alimento que son de especial interés para sus características organolépticas, como el sabor, color y olor. Sin embargo, la textura puede verse afectada muy gravemente, lo cual puede ser minimizado mediante una congelación adecuada al alimento en cuestión. Este proceso de congelación adecuada suele implicar velocidades de congelación más altas.

Sin embargo, las velocidades de congelación idóneas dependen del alimento en cuestión. Si bien a velocidades más altas se reducen los cambios en la textura del alimento y el posterior “goteo” al momento de descongelar el alimento, también una velocidad de congelación muy alta puede implicar una pérdida en la viabilidad celular.

Cabe destacar que la congelación no es un proceso limitado a la industria de los alimentos: también es utilizada para preservar microorganismos, fluidos y tejidos biológicos, como órganos.

Objetivos Generales:

• Analizar la cinética de un proceso de congelación de un alimento determinado.

Objetivos Específicos:

• Construir las curvas de congelación y descongelación a partir de datos experimentales.
• Comparar las curvas de congelación y descongelación.
• Calcular el tiempo teórico de congelación del alimento.
• Comparar el tiempo teórico con el tiempo experimental.

ANTECEDENTES BIBLIOGRÁFICOS

La congelación es el cambio de estado del agua, de líquido a sólido, presente en el alimento principalmente mediante la disminución de la temperatura. Esta acción se usa como técnica se para la preservación del alimento, esto debido a la disminución de la disponibilidad del agua líquida en el alimento y la baja temperatura disminuye el metabolismo de las bacterias (a excepción de aquellas psicrófilas). Estos dos factores frenan las reacciones de deterioro que puedan ser provocadas en el alimento aumentando su vida útil. Cabe destacar el uso del término “frenar las reacciones” debido a que en el ámbito comercial no se congela toda el agua por lo que aún sigue existiendo parte de esta molécula en su fase acuosa lo que implica que se lleven a cabo reacciones pero a baja velocidad.

Se pueden distinguir dos ámbitos importantes en la congelación de los alimentos los cuales deben ser evaluados para realizar un óptimo procedimiento; estos son: la dinámica de la cristalización, la que se enfoca principalmente en el proceso de congelación, y las consideraciones que se deben tener dependiendo del alimento que se va a congelar.

En cuanto a la dinámica de cristalización; esta se basa en la formación de los núcleos de los cristales y el crecimiento de estos. En la primera etapa se tiene que no todos los núcleos tienen el mismo tamaño lo que depende de la velocidad a la que crezcan, la cual es determinada por el grado de sobreenfriamiento (a mayor grado mayor velocidad), la viscosidad del líquido y las perturbaciones físicas. Cabe destacar que en los últimos dos factores no se puede afirmar si la relación  es directa o inversamente proporcional a la velocidad de nucleación sino que estos dependen de varios factores los cuales pueden aumentar la velocidad o disminuirla. Respecto a la segunda etapa se puede decir que el crecimiento del cristal a bajas diferencias de temperatura (entre temperatura inicial y temperatura de congelación del equipo) se sintetiza de manera inestable, pasa el caso contrario para diferencias de temperatura altas donde se sintetizan cristales estables.

Respecto al otro ámbito, se tiene que los alimentos son sistemas muy difíciles de congelar debido a su compleja composición y propiedades, las cuales varían según los tipos de alimentos e incluso entre alimentos del mismo tipo. Por esta razón es que no hay una forma absoluta de describir este comportamiento a cabalidad por lo que es más conveniente abordar estos procedimientos a partir de modelos simples que contemplen las principales variables que influyen en el proceso y que caracterizan al alimento a congelar para así obtener resultados generales, o usar modelos del comportamiento del alimento en específico basados en información empírica para así obtener resultados más específicos. Los principales factores que influyen en la calidad de un alimento congelado son:

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