PREPARACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS.
De que depende que la materia prima sea idónea para ser
congelada:
- Características genéticas ( género, especie, clase ).
- Circunstancias ecológicas del cultivo ( iluminación,
temperatura, precipitaciones, tipo de suelo que sea ).
-Métodos agrícolas empleados ( riegos, separación entre
plantas, fecha de siembra, técnica de cosechado, tipo y el momento de
tratamientos ( fitosanitarios, abonado ).
Por ejemplo, en guisantes verdes los factores ecológicos y
fisiológicos son fundamentales para obtener guisantes de calidad, exigimos a
estos de 90-110 de valor de blandura, a partir de aqui el azúcar pasa a almidón
siendo el guisante de peor calidad. Las judias verdes se cosechan cuando la
vainas tienen gran actividad enzimática y un gran crecimiento. Las espinacas se
cosechan en las distintas épocas que corresponda. Las coles de bruselas no prentan
problemas. El pepino presenta mala congelación. La fresa debe presentar buena
calidad, dependiente de los factores climáticos para ser congelada, idem en
frutas similares. En patatas, su congelación depende de la época de cosecha y
del tiempo de almacenaje ya que su calidad es distinta.
* Como influyen los factores ecológicos en :
- Espinaca. Depende del suelo que exista ( p.ej. suelos
arenosos producen suciedad mineral ). Si las temperaturas son altas durante la
fase vegetativa, disminuye el contenido en vitaminas. Exceso de abonado
nitrogenado aumenta el contenido de nitrato en hojas. Si se aplican herbicidas
poco antes de cosechar se deben cumplir los periodos de seguridad, perdiendo
calidad el producto. Si el cosechado es mecánico hay pérdida de materia prima.
- Frutas. El grado óptimo de maduración para congelación
coincide con el grado óptimo de maduración para consumo.
Hay que tener en cuenta los plazos de entrega de la materia
prima para ser congelada en la planta procesadora. Siempre hay que organizar el
cosechado con el transporte a la fábrica congeladora. Si no es asi habra
pérdidas de calidad ( vitamina C ).
* CONGELACIÓN DE MATERIA ANIMAL.
Depende de como se hace el sacrificio de animales y tiene
que ver con la glicólisis, cantidad de Nitrogeno en músculos y temperatura de
operacion. El pH del músculo cuando el animal está vivo es 7,2 y puede variar
hasta 5,5 al morir ( punto isoeléctrico de las proteinas ).
Al morir el animal se produce aerobiosis, consumiéndose
glucógeno, posteriormente se dá anaerobiosis ( no hay suficente oxígeno )
produciéndose fermentaciones ( se consume glucosa y se produce ácido láctico ,
también se consumen protones bajando el pH ). Con la acidificación se inhiben
los enzimas glicolíticos y aparece la " rigidez cadavérica " ( rigor
mortis ), esto se evita con la extracción de actina, miosina o bien relajando
de nuevo el músculo. En el rigor mortis influyen el Ca y Mg. Se podria
controlar la velocidad de glicólis controlando la temperatura. Una bajada de
temperatura no siempre indica una bajada de la velocidad de la glicólisis. Por
ejemplo, en carne de vaca cortada en rodajas de 5-10 mm de espesor, cortada a
los 30-35 minutos después de morir, introducidas en bolsas y congeladas en un
baño de agua o metanol, se detectó a las 3 horas que exhibian distintos valores
de pH según la temperatura de depósito ( ver gráfica ). A partir de -3 ºC hay dependencia entre
la disminución de temperatura y la disminucion de velocidad de la glicólisis,
esto se debe a que se ha fijado la estructura. A este fenómeno se le conoce
como " Acortamiento por el frío " que esta relacionado con el aumento
de metabolismo muscular, ocurre en enfriamientos rápidos a músculos recién
sacrificados y en la zona térmica de 10- -1 ºC . Esto sólo se produce antes de la
rigidez, cuando hay sufientes reservas energéticas como glucógeno y ATP. El
músculo bajo estas condiciones sufre un cambio en su bomba de Calcio ( esta
bomba es responsable de la relajacion y contracción ). La bomba de Calcio
produce el paso del Calcio desde el retículo sarcoplasmático a las miofibrillas
( es necesario ATP ), produciéndose la contracción, en condiciones normales el
Calcio puede volver al retículo, a baja temperatura hay una mayor contracción.
Si tenemos músculos grandes sin trocear no se consigue el
acortamiento por frio en todas las partes ( sólo ocurre en la zona superficial
).
Para evitar el acortamiento por el frío se recomienda
refrigerado intenso sólo al descender el pH a 6,2 , esto se logra con
estimulación eléctica ( 600 voltios después del sacrificio ).
La carne sufre un proceso de maduración : hay modificaciones
biofísicas, bioquímicas que ocurren en la rigidez cadavérica junto con los
fenómenos de autolisis que ocurren después de la muerte. La maduración es
beneficiosa : obtenemos buenas características organolépticas, aumentan la
bases piridimicas ( hipoxantinas ) , disminuyen los nucleotidos, mejorando por
lo tanto el sabor, aumenta la blandura gracias a la hidrólisis parcial del
colágeno en medio ácido.
Para la maduración es necesario un tiempo determinado según
la temperatura de almacenamiento, por ejemplo:
0 - 2 ºC
2 - 3 días cerdo " 3 - 4 días ternera y oveja
" 10 - 14 días vaca
Hay una dependencia entre tiempo y temperatura, dado por la
ecuación de Kuprianoff:
log Zt = 0,0515( 23,5 - t )
Zt = días de maduración.
t = temperatura ºC.
Hay un tiempo suficiente válido para todas las especies :
4 - 6 días a 6
ºC .
10 - 12 días a 0
ºC .
Pueden existir factores adversos como proliferación de
microorganismos psicrófilos a unas determinadas temperaturas de depósito.
Cuando en la superficie de la carne hay de 107 a 108 psicrófilos / cm2
aparecen efectos adversos. Hay que partir de carne en buenas condiciones. El
tiempo de refrigeracición será inversamente proporcional a la carga microbiana
que exista en la superficie después del sacrificio.
En carne de caza, el tiempo de refrigeración depende de las
condiciones de muerte del animal al cazarlo, en animales fatigados el pH es de
6,4 ( no queda azucar, pues ha consumido energía, no pudiendo bajar el pH ).
En el pescado, el glucógeno es bajo al comenzar la rigidez
se segrega mucus, la duración e intensidad de la rigidez depende de la
temperatura:
Inicio Duración
El pescado es bueno cuando estamos con rígidez cadavérica,
se mantiene su calidad.
En aves, no son marcados los cambios después del sacrificio,
no hay maduracion, se pueden consumir después del sacrificio pero se recomienda
madurar a 0 ºC
durante 12 - 14 horas.
Hay discusión sobre el punto óptimo para congelar, en
general hay tres tesis:
1.- Inmediatamente después del sacrificio.
2.- Después de la maduración.
3.- El grado de maduración no ejerce influencia en la
calidad de la carne congelada.
EL INSTITUTO DEL FRIO recomienda: si hay una congelación
rápida después del sacrificio, se consique parar la glicólisis, con pH y ATP
altos, esto es bueno pues la capacidad de retención de agua es alta y además si
no se ha conseguido el rigor mortis la conservación es tierna. En cerdos no se
puede hacer antes del rigor mortis; en vacuno deshuesado hay glicólisis después
de descongelar, apareciendo el rigor mortis ocasionando mermas en la capacidad
de fijación de agua. Esto se puede limitar prolongando el tiempo de depósito
congelado y almacenando por debajo del punto crioscópico durante la
descongelación.
En cuanto al pescado ( entero o por filetes ) congelado
rapidamente, al descongelar aparece la rigidez y pérdida de jugo, esto ocurre
cuando hay muchas reservas energéticas.
En aves tras refrigerar ( 2 - 4 ºC ) bastarian 4 - 5 horas
para empezar a congelar, preferentemente con agua que con aire.
También influyen en la congelación la edad, sexo, tipo
zootécnico, alimentación, explotación, en pescado influye la especie, tipo de
aguas, profundidad, método de captura ( p. ej. en pescado graso cuando hay
engorde no es bueno congelar ).
* TÉCNICAS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DE LAS MATERIAS
PRIMAS ANTES DE CONGELAR.
- En vegetales: almacenamiento refrigerado, refrigeración
por agua ( hydrocooling ), hielo, aire o a vacío.
- En animales:
1.- Tradicional (oreado, prerrefigeración, refrigeración).
2.-Refrigeración rápida.
3.-Refrigeración rápida interrunpida.
Lo óptimo seria no necesitar refrigeración. Para
producciones a baja escala se intenta refrigerar para evitar mermas. Las mermas
se deben a que cuando los frutos se recolectan continuan con su metabolismo
formando energia, parte de la cual se desprende mediante calor. La intensidad
respiratoria depende de la temperatura. La intensidad respiratoria según
Gore-Green viene dada:
P = Po exp(kt) donde
Po = intensidad respiratoria a 0 ºC .
K = coeficiente térmico de la intensidad respiratoria.
t = temperatura del producto.
A mayor I.R. mayor calor desprendido por tanto:
q = qo(kt) donde
qo = cantidad de calor cedido por tonelada y hora (kj/Tm
h.).
Hay que tener presente la evaporación: con pérdidas del 10 %
hay marchitamiento, los vegetales se vuelven sensibles a la acción microbiana,
se acelera la descomposición de sustancias orgánicas. Se produce evaporación
con daños mecánicos, disminuye con el transcurso de la maduración (aparecen
sustancias pépticas que fijan el agua). En fresas disminuye la calidad al pasar
el tiempo tras la recolección (fotocopias), por lo tanto en fresas es necesaria
una prerrefrigeración.
En el almacenamiento refrigerado hay pérdidas de agua, el
refrigerado por agua (hydrocooling) se está extendiendo
(tiempo corto), se usa en espinacas , guisantes.
- Como se efectúa la refrigeración en una línea de judias
verdes:
AGUA Refrigerar agua con amoniaco
%
%
%
%
AMONIACO ( -2
ºC )
%
%
%
% JUDIAS VERDES
AGUA A 2 ºC
%
% %
% % 3 - 4 ºC
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%→ PREREFRIGERACIÓN %%%%%%%%→ TUNEL
DE %**%%%**%%%%%%** CONGELACIÓN Baño - ducha
Con la prerefrigeración se elimina un 15 % del calor total,
pudiendo el tunel de congelación funcionar a mayor velocidad, abaratando los
costes de producción, se evitan desecaciones (gracias al agua) que pueden
existir en la congelación.
La refrigeración por hielo (está triturado) se hace en
pescado, hay desecación, tiene costes elevados .
Refrigeración por aire provoca velocidades de transmisión de
calor muy bajas ( 15 veces menor que con agua ). Para mejorar la refrigeración
se llega a realizar una prerrefrigeración. En guisantes se utilizan sistemas de
prerrefrigeracion similares a los de congelación ( lecho fluidizado ).
Refrigeración a vacio . Se evapora agua de constitución, es
poco utilizado.
En EE.UU. se utiliza refrigeración con ambientes saturados
de agua. En peces se utiliza refrigeración húmeda.
*-PREREFRIGERACIÓN DE CARNE. ( CONSERVACIÓN DE LAS
PROPIEDADES DE LA CARNE
).
- SISTEMAS:
1.- Tradicional : oreado , prerefrigeración , refrigeración
; ( 48 horas o más ).
2.- 2 Etapas : ( dura 36 h. ) prerefigeración ( 12 h.),
refrigeración ( 24 h.).
3.- Refrigeración Rápida Discontinua . Se hace en túneles y
ocurre en varias etapas. < 0
ºC y H.R. alta.
4.- Refrigeración Rápida Interrumpida . Una sola etapa con
varias fases.
a.- Enfriamiento intenso.
b.- Post refrigeración.
Ventajas de este método: mayor velocidad del aire, siendo
los tiempos de refrigeración menores dando una buena calidad, disminuyendo las
pérdidas de peso.
La desecación del producto depende de : velocidad del aire;
temperatura y H.R. del aire ; diferencia de temperatura entre el aire y la
superficie de evaporación; tb de la estructura de la carne y capacidad fijadora
de agua.
En pescado sólo se utilizan métodos húmedos , con hielo o
agua del mar enfriada. Lo ideal es el agua de mar refrigerada , pues se enfria
más rapidamente. El hielo picado debe ser como máximo de 20 mm . de longitud de arista
y el pescado de 0,8 - 1 m .
de espesor. Se utiliza refrigerar con agua de mar y una vez enfriado emplear
hielo para su conservación : ð - 2
ºC agua y luego conservar con hielo.
*.- PREPARACIÓN DE ALIMENTOS PARA LA CONGELACIÓN.
1.- Vegetales. Etapas: Clasificación ; Calibrado ; Limpiado
y pelado ; Lavado o enjuagado.
- Clasificación. Se ordena según la calidad. El calibrado se
hace con mano de obra. Por lo general se utiliza materia de excelente calidad (
homogenea ) para no necesitar mano de obra.
- Calibrado. Se realiza mecanicamente. Hay distintos tipos
de calibradores, interesan los horizontales. Los de tipo tambor dan peores
resultados. Deben estar recubiertos de goma, sin piezas mecánicas. Los
orificios redondos dan mejores resultados.
- Limpiado. ( asociado al pelado ). Se elimina lo no
comestible o de bajo valor biológico asi como la m.o. adherida. Es importante
para el calculo de la producción a obtener.
Ej. Pérdidas por residuos en vegetales:
Guisantes verdes 55 - 75 %
Ápio 40 - 50 %
Coliflor-espinaca 30 - 45 %
Pepino y zanohoria 20 - 40 %
Coles de Bruselas 20 - 35 %
Puerro y repollo 20 - 30 %
Judias verdes 15 - 30 %
Fresas 10 - 20 %
Frutas de baya 2,5 - 5 %
*.- Métodos de pelado: Mecánicos ; Térmicos ; Químicos ;
Mixtos. Tras estos hay que hacer un repaso manual.
*.- TRATAMIENTOS:
1.- Pelado al carborundo ( tierra silicea ).
2.- Pelado al vapor. Primero aplicar vapor y luego duchas de
agua a determinada presión ( 0,6 MPa ) para retirar la piel. Después está el
MULTIFLASH - PEELING : se dan golpes de calor ( compresiones - descompresiones
) para evitar surcos demasiado profundos.
3.- Pelado en seco. Después de aplicar vapor para cepillar
las cáscaras se usa la fuerza centrífuga para que se desprenda, se hace en
pequeños tubérculos.
4.- Pelado Químico con Alcalis. Se aplican soluciones de
lejias alcalinas ( sosa ). Según el producto, las temperaturas y la
concentración de sosa varian.
Ej. a 55 - 65
ºC y alcalis 15 - 20 % en zanahorias se necesitan de 2 -
4 minutos ; en patatas de 10 - 13 minutos.
El alcali no penetra más halla de la zona de pelado. No
tiene influencias negativas para la calidad pero en algunos casos se producen
decoloraciones. En algunos paises se pide autorización para este pelado. Una
variante es el Pelado alcalino en seco ( WURPEEL ).
5.- Pelado Alcalino en Seco ( WURPEEL ). Se introduce la
materia prima ( 2 - 3 minutos ) en alcali y luego se escurre el liquido de la
superficie con cestillos perforados o cintas perforadas etc, después se somete
a infrarrojos para secar, posteriormente se separa la piel con rodillos
recubiertos de goma. En USA se pone sal común en lugar de lejía.
Problema de los pelados; no hay solución a tener que hacer
repaso manual.
En cuanto al pelado de fruta. En fresco es complicado,
excepto en manzanas, en albaricoque se hace termicamente , en bayas se hace
mecanicamente mediante un abentado, después cribado y acciones cinéticas y
gravitatorias.
En cuanto a frutas delicadas, no se hace pelado, la limpieza
se hace después de congelar con mesas de selección.
- Lavado y enjuagado. Se eliminan las impurezas minerales.
Cuando se supera el 0,03 % del peso de impurezas no se
utilizan los productos por ser organolepticamente detectables. Además estas
impurezas poseen mucha carga microbiana. La fruta que desprende jugos ha de ser
lavada, pues posee microorganismos. En cuanto a maquinaria:
1.- Lavadoras de Cepillo. En tubérculos, bulbos, pepinos.
2.- Lavadoras de Rejilla. En verduras frondosas.
3.- Enjuagadoras agua - aire. En frutos de hueso.
4.- Lavadoras de aspersión.
Si se utilizan lavadoras de rejillas se puede hacer
recirculación, hay que controlar la calidad del agua de lavado.
La eficacia del lavado depende del suelo donde haya estado
el producto, superficie de la materia prima, caracteristicas de la lavadoras
empleadas, tb depende de la dureza del agua y temperatura del lavado. Después
de lavar queda agua adherida ( es bueno ) en la congelación es favorable al
utilizar túneles de congelación ( hay pérdida de agua, desecación, pues la
velocidad del aire es mayor ), si hay un exceso de agua , no es favorable por
contra. En productos que retienen mucha agua hay que hacer un escurrido
mediante cintas de pletina perforada o transportadores especiales con
ventiladores, en espinacas hay que utilizar prensas especiales.
* ESCALDADO. ( Verduras ). Tratamiento térmico que elimina
los enzimas de la materia prima. En otros productos pueden haber problemas. No
se hace en tomates en rodajas, no se hace en verduras con pocas proteinas. Se
utilizan temperaturas 80 - 100
ºC se puede hacer con agua o vapor. También se eliminan
miccoorganismos, la destrucción de microorganismos no es total. El aire se
elimina de los espacios intermedios ( para que no se produzca oxidación ). El
volumen de la materia prima disminuye y se relaja la textura ( + blandos ) por
lo que se aprovechan mejor los envases. Inconvenientes : pérdidas de sustancias
solubles ( vitaminas , elementos minerales ).
Las condiciones de escaldado se determinan empiricamente. Se
utiliza el test de la
Peroxidasa , ya que es el más termoestable de los enzimas
fisurales. Se mide la cantidad de peroxidasa al final del tratamiento. Aumenta
la resistencia de la peroxidasa con el tiempo del depósito antés del escaldado.
Ej. en guisantes:
La destucción de la peroxidasa es una reacción de primer
orden
Se necesitan elevados tiempos, se considera que hay un buen
resultado cuando hay un residuo de peroxidas activas del 1 - 10 % ( destrucción
del 90 % ).
En otras se utiliza la Catalasa. Cada
clase de verduras tiene su momento ótimo para hacer el escaldado, al aumentar
el diámetro de los guisantes baja la actividad enzimática, en espinaca no es
igual la cosecha de primavera que de otoño. No interesa bajar los tiempos de
escaldado ni aumentarlos excesivamente. Hay que tener presente las pérdidas de
color ( no es lo mismo vapor de agua que agua, con agua se eliminan ácidos que
degradarian la clorofila ). Se realizan escaldados con soluciones buffer.
También se pierden sólidos solubles que dependen de :
1.- Preparación de la materia prima.
2.- Trataminto:
→ sin trocear 3 - 9 % 4 % ð
AGUA VAPOR
→ troceado 8 - 26 % 10 % ð
También se pierde vitamina C, Magnesio. Las pérdidas por
escaldado para congelación no son superiores a las existentes cuando cocinamos
verduras frescas.
Condiciones del agua del Escaldado. Debe ser potable, hay
que tener cuidado con la carga microbiana. Si el agua es dura ( posee Ca y
peptinas ) se endurecen verduras ( guisantes).
*- Elección del Método de Escaldado.
No hay nada en concreto. Depende del objetivo deseado y del
producto tratado. Los tiempos de tratamiento son menores con el vapor. Es mejor
escaldado de agua para verduras abonadas con nitrógeno, el NO3- producido se
eliminará con el agua. Con vapor los rendimientos son mayores. Con el de agua
hay menor pérdida de color al bajar la acidez. Para escoger un método hacer una
búsqueda bibliográfica.
Al final del escaldado el producto se encuentra entre un
rango de temperaturas de 50 - 10
ºC , esto se conoce como Fase Crítica pues pueden crecer
los microorganismos, hay pérdidas de nutrientes. Para que esto no suceda hay
que enfriar rapidamente : bajar la temperatura por debajo de 10 ºC con duchas de agua fria
o aire refrigerado.
Como resumen podemos decir que la finalidad del escaldado es
eliminar actividad enzimática, sin embargo, puede causar daño, el enzima más
estable es la peroxidasa que se puede destruir pero ello lleva consigo el
deterioro del alimento, se buscan soluciones intermedias: que quede un 10 % de
peroxidasa residual.
Hay estudios referentes al escaldado en frutas ( gráfica ).
* Factores de alteración en el Escaldado:
1.-Pérdidas de Color. Con agua las pérdidas de clorofila son
menores, se añade un buffer al agua de escaldado a pH 7
2.-Pérdidas de Sustancia Seca. En función de los cortes al
preparar la materia prima.
3.-Pérdidas de Vitaminas ( C ).
Para evitar problemas de pardeamientos se emplean ácido
cítrico, málico. También se adicionan azúcares o soluciones azucaradas que
ayudan a retirar agua y aire del producto, además actuan inhibiendo los enzimas
del producto y reduciendo las pérdidas de aromas; los azúcares más empleados
son jarabes, azúcar seca ( sacarosa ). Tener presente que con la adición de
soluciones azucaradas se pueden añadir microbios ( hay por lo tanto que
esterilizar).
Si se emplean concentraciones superiores al 40 - 50 % hay
que declararlo, según la legislación.
(1) añadir 0,05 - 0,2 % de Ascórbico
(2) mezclas de 0,03% de Ascórbico + 0,5 % de Cítrico.
Tanto (1) como (2) se utilizan para conservar el color.
(3) 2 % de gelatina para mejorar el sabor y disminuye la
salida de jugo celular.
Tener en cuenta que la velocidad de enfriamiento se afecta
por los jarabes. Las temperaturas de congelación y depósito deben ser
inferiores a - 25 ºC .
* Troceado.
En cuanto a vegetales hay distintos grados según el sistema
comercial ( en espinacas desde hoja entera a picada y triturada; en zanahorias
desde enteras, mitades, cuartos, cubos, rebanadas, picadas etc ).
En cuanto a animales :
- Variados según la finalidad ( industria, consumo,
productos elaborados a escala industrial ).
- Clasificación de productos:
1.- Semiproductos ( después de descongelar se somete el
producto a tratamientos térmicos ).
2.- Productos ( sólo hay que descongelar y calentar ).
- Etapas de preparación: Descuartizado, deshuesado,
despiezado y troceado.
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