Kitabı oku: «Elaboración de conservas de pescado y mariscos. INAJ0109», sayfa 3
Capítulo 2Equipos para tratamientos de conservación
1.Introducción
El capítulo anterior se adentró en el mundo de las conservas, viendo cada tipo y las características más relevantes de cada una de ellas. En este se van a tratar aquellos tratamientos a los que son sometidas las conservas en todas las etapas de su elaboración.
El desarrollo tecnológico ha permitido que las técnicas usadas para la elaboración de conservas y semiconservas sean cada vez más precisas y seguras a la hora de elaborar este tipo de productos.
En este capítulo se verá el funcionamiento y las características más relevantes que debe tener todo aquel instrumental necesario, como cámaras refrigerantes o calderas de pasteurización y de esterilización; y así poder determinar el proceso idóneo para el producto que se vaya a tratar en función de las necesidades y la vida útil y comercial que se requiera en dicho producto.
Además, se conocerán las limitaciones de estos y qué parámetros son imprescindibles controlar para que el tratamiento se dé con éxito.
2.Unidades climáticas. Funcionamiento, instrumental de control y regulación, limpieza, mantenimiento de primer nivel y seguridad en su manejo
Las unidades climáticas son las instalaciones en las que se someterán a los alimentos a los efectos del frío con el fin de conservarlos el mayor tiempo posible, según sea un producto congelado o refrigerado.
La aplicación tecnológica del frío a los alimentos exige disponer de un foco frío de temperatura constante y reproducible fácilmente. El que sea reproducible fácilmente es imprescindible para mantener constante la temperatura a la que se haya sometido al producto.
El alimento en este caso es el foco caliente y su enfriamiento tendrá lugar por la cesión de calor que origina el gradiente de temperatura entre ambos focos, es decir, el gradiente térmico que se origina entre el foco frío y el caliente (el alimento) hace que se enfríe el producto.
En el contacto inicial la temperatura del alimento irá disminuyendo a lo largo de la operación hasta alcanzar el valor deseado. Pero es muy importante que la temperatura del alimento sea siempre mayor que la temperatura constante del foco frío, para que siga existiendo el gradiente térmico. Así, el foco frío mantendrá la temperatura contante.
Definición
Gradiente térmico
Aumento o disminución gradual de la temperatura a lo largo de un espacio, cediéndose la temperatura del punto más caliente al más frío.
El frío se aplica a los alimentos en dos modalidades:
Refrigeración: de 0 ºC a 4 ºC.
Congelación: siempre en temperaturas inferiores a −18 ºC.
Cámaras frigoríficas
La generación del foco frío tiene lugar en las instalaciones frigoríficas o unidades climáticas. Según el método utilizado para la cesión y la eliminación de calor pueden ser:
Frío mecánico: el usado en cámaras frigoríficas y congeladores.
Criogénicas: sumergir el alimento en un fluido frío.
En cámaras de refrigeración y congelación se usa la producción de frío mecánico, por lo que se verá más en profundidad su funcionamiento y características más generales.
Sabía que...
En EEUU ya existen envases para productos congelados con etiquetas indicadoras de la relación tiempo-temperatura que indican, cambiando de color, si este producto ha estado más tiempo del permitido por encima de la temperatura correcta de congelación. Así se asegura que el producto esté en perfecto estado.
2.1.Funcionamiento
El funcionamiento de las unidades climáticas difiere enormemente entre las puestas en marcha por frío mecánico y las nuevas instalaciones de frío criogénico.
Cómo funcionan estos dos sistemas es lo que se verá a continuación:
Frío mecánico
La producción de frío mecánico se basa en el uso de fluidos refrigerantes, que son fluidos condensables cuyo punto de ebullición a la presión de una atmósfera (la presión atmosférica) está por debajo de 0 ºC, en el caso de la refrigeración, y por debajo de −18 ºC, en el caso de la congelación.
Los principales elementos de los que consta una instalación o sistema de producción de frío mecánico son:
En el evaporador entra el refrigerante en estado líquido y a baja presión. Aquí se evapora tomando el calor del alimento que se desea enfriar.
El refrigerante en estado vapor se hace pasar por el compresor, donde se comprime hasta una presión más alta.
En el compresor se comprime el gas, se pasa a estado líquido y, además, se consigue que se caliente, pues:
Un gas al expandirse se enfría.
Al aumentar la presión aumenta la temperatura.
Así se consigue que aumente la temperatura de ebullición del gas y que todo se transforme en gas a alta temperatura.
En este punto ya se tiene todo el gas a alta temperatura y se hace que sea en la parte externa de cámara.
De este modo, se le ha quitado el calor al alimento. Una vez adquirido el calor del alimento por el gas se expulsa dicho gas al exterior.
Es entonces cuando se genera una corriente de convección para que circule el aire y se pierda el calor más rápidamente.
Esto ocurre en el condensador, y, al perder calor el líquido, pasa de nuevo, a través de una válvula de expansión, al evaporador, donde empezará otra vez el ciclo.
El elemento principal es el evaporador, pues es donde tiene lugar la absorción de calor del alimento, que es lo que se quiere eliminar; para congelarlo o refrigerarlo.
Frío criogénico
Esta forma de tratar a los alimentos para su conservación ofrece grandes ventajas frente al frío mecánico, ya que es un sistema que evita un mayor deterioro del alimento, pues cuanto más rápido sea el enfriamiento, mejor se conservarán las características y los valores nutricionales del producto.
Consiste en poner en contacto la materia a enfriar con nitrógeno a su temperatura de ebullición, o incluso a temperaturas más bajas.
La temperatura de ebullición del nitrógeno es de −196° C. De este modo, el alimento se trata con estas temperaturas extremadamente bajas. Así, el proceso es muy rápido, impidiendo el deterioro de los nutrientes y las estructuras del propio alimento.
El proceso se puede hacer por inmersión en el nitrógeno líquido o por aspersión, dependiendo de las características propias del alimento.
Cámara de inmersión en nitrógeno líquido
Actividades
1.¿Por qué no se deben meter alimentos calientes en la cámara de refrigeración?
2.2.Instrumental de control y regulación
El instrumental necesario es aquel que ayuda a vigilar las variables que pueden acelerar el deterioro de los alimentos. Los factores que se deben controlar cuando se refrigera alimentos son:
Temperatura: de forma genérica, de 0 ºC a 4 ºC, aunque cada tipo de alimento tiene una temperatura óptima de conservación. Se requieren termostatos que indiquen en cada momento la temperatura a la que se encuentra la cámara, por si hay alguna anomalía, detectarla rápidamente.
Humedad relativa: esta es la humedad del aire y, si es muy seco, el alimento cederá agua al entorno, por lo que se secará; y si es muy alta la humedad relativa, le cederá agua al alimento, lo que puede provocar un deterioro más rápido. Por esta razón, la cámara dispone de un medidor de humedad, generalmente asociado a la medición de temperatura. En función del alimento así será la humedad relativa óptima.
Presión del aceite: el aceite crea una fina película para lubricar las partes móviles del compresor. La presión que ejerce este aceite se controla para garantizar que la lubricación es la adecuada para el correcto funcionamiento del compresor.
Presión de alta: es la presión en la descarga del líquido refrigerante en el compresor.
Presión de aspiración o presión de baja: aquella con la que sale del evaporador el refrigerante.
Nota: las presiones se controlan y regulan gracias a los presostatos, que se activan cuando se detecta una anomalía en los datos de presión. Hace que la presión vuelva a su valor necesario para un correcto funcionamiento del sistema refrigerante.
Regulación de capacidad: es necesario regularlo en instalaciones muy grandes, en las que la demanda de frío no es siempre la misma. Se van parando los compresores cuando no se van necesitando.
Además de estos factores, es importante también controlar la velocidad del aire, pues una alta velocidad haría que se secase más el alimento. De ahí que todas las cámaras frigoríficas dispongan de un sistema para el movimiento del aire.
Panel de control de temperatura y humedad
Instalación para facilitar el movimiento del aire
En la congelación, los parámetros a controlar son los mismos, pues el funcionamiento es idéntico, solo que con unos datos de temperatura y presión para esta modalidad.
2.3.Limpieza, mantenimiento de primer nivel y seguridad en su manejo
Para un correcto funcionamiento de una cámara climática se deben tomar datos constantes de los parámetros comentados en el apartado anterior para detectar en la mayor brevedad posible alguna anomalía.
El mantenimiento de primer nivel es el que puede llevar a cabo el operario sin necesitar una formación específica ni unos conocimientos especiales. Por tanto, el mantenimiento de primer nivel es aquel de seguimiento de los parámetros a controlar: vigilar los datos de termostatos, controladores de humedad, presostatos, así como el correcto funcionamiento del sistema de ventilación, la capacidad ocupada de la cámara, etc.
Una vez hecho este seguimiento rutinario, si se encuentra alguna anomalía, se informa al personal técnico, que se encargará de hacer los reajustes pertinentes.
En el mantenimiento y la limpieza de las instalaciones frigoríficas es muy importante que se vayan cambiando los filtros que se encontrarán en cada etapa del proceso, cuya finalidad es evitar obstaculizaciones en el proceso, por entrada de algún tipo de residuo:
Filtros de los deshidratadores: su función es secante, pues quitan humedad al refrigerante.
Filtros de aceite: se encuentran en los compresores y son para evitar la entrada de alguna impureza sólida que se quede como residuo.
Filtros de aspiración.
Filtros de alimentación de la válvula termostática.
Todos ellos se cambian cada cierto tiempo.
Hay que destacar que el aceite de los compresores también debe sustituirse por otro nuevo de forma periódica; sin embargo, el líquido refrigerante no se renueva, a no ser que haya una fuga o contaminación.
Nota
El líquido refrigerante debe ser de baja toxicidad, ya que se pone en contacto con el alimento.
Aplicación práctica
En el mantenimiento rutinario y de primer nivel que realiza el personal en las cámaras de refrigeración en la planta de procesado de productos del mar se detecta una leve variación de la humedad relativa en el interior de la cámara. El valor es algo superior al establecido como aconsejable para los productos que en ella se encuentran almacenados. ¿Cómo debe actuar el operario? ¿Sufrirá daños el producto si no se subsana el error?
SOLUCIÓN
El operario debe devolver a su valor óptimo este parámetro e informar al personal técnico del incidente para que este pueda determinar si el error es algo puntual o un problema grave del funcionamiento de la cámara.
Se debe determinar, en la medida de lo posible, el tiempo que ha estado este parámetro descontrolado, pues un exceso de humedad puede provocar un aumento de carga microbiana en el producto y, por tanto, acelerar el proceso de putrefacción del alimento.
Actividades
2.Buscar tres ejemplos de líquidos refrigerantes usados actualmente.
3.Calderas de pasteurización. Funcionamiento, instrumental de control y regulación, limpieza, mantenimiento de primer nivel y seguridad en su manejo
Las calderas de pasteurización son las instalaciones donde se va a llevar a cabo el proceso de pasteurización.
La pasteurización es el proceso de calentamiento que tiene el objetivo de reducir los elementos patógenos como bacterias, mohos, etc. que puedan existir; es una esterilización parcial, alterando lo menos posible la estructura física y los componentes químicos del alimento. Así no modifica tanto las características organolépticas del alimento.
Hace que los alimentos se conserven por más tiempo, pero no alarga su vida comercial más de 4-5 días, en relación al producto sin pasteurizar.
Pulpo pasteurizado
3.1.Funcionamiento
La caldera de pasteurización o pasteurizador es el instrumental usado para el tratamiento térmico de productos alimenticios.
Estas calderas de pasteurización son similares a los esterilizadores, el funcionamiento es el mismo, solo difieren en la severidad del tratamiento térmico y en el tiempo expuesto a dicha temperatura; es decir, la pasteurización es más suave que la esterilización (más adelante se verán los principios de la esterilización).
La forma de llevar a cabo el proceso es lo que diferencia dos grandes formas de tratar los productos alimenticios:
En continuo: el alimento entra en el habitáculo, se somete a una cierta temperatura y cuando sale está esterilizado; es continuo en tiempo y carga. Es decir, entra constantemente alimento en el pasteurizador.
Procesado en continuo
En discontinuo: el alimento se introduce en él, se le hace el tratamiento y se vacía.
Para el tratamiento de conservas, las instalaciones más usadas son de trabajo en continuo, debido a su mayor rendimiento, pues es continuo en tiempo y carga el trabajo que se realiza en ellas. Es decir, entra constantemente alimento en el pasteurizador.
Aplicación práctica
Al adquirir un producto pasteurizado para consumirlo en nuestras instalaciones, vemos que su fecha de envasado refleja una fecha de hace 10 días. ¿Hacemos bien manteniendo dicho producto en nuestras instalaciones? ¿Cómo debemos actuar?
SOLUCIÓN
Puesto que la pasteurización asegura que el producto se mantiene en perfecto estado de 4 a 5 días desde su envasado y tratamiento, hay que devolver el producto y que lo sustituyan por otro en buen estado, pues este recibido no es apto para el consumo.
Por tanto, se debe retirar este producto inmediatamente para evitar su consumo.
Actividades
3.¿De dónde viene el término “pasteurización”? Buscar información en Internet.
3.2.Instrumental de control y regulación
Se necesita un instrumental determinado para comprobar que la caldera de pasteurización funciona correctamente y llega a los parámetros de pasteurización.
Tipos
Los tipos de controles son los siguientes:
Controles físicos
Se utilizarán los termómetros y los manómetros para controlar temperatura y presión respectivamente.
Controles químicos
Sirven para monitorizar uno o más parámetros que intervienen en el proceso, como vapor, calor seco, etc.
Las presentaciones son varias, se pueden encontrar con cintas, etiquetas o rótulos que modifican su aspecto ante el aspecto crítico a controlar.
Se tendrá una escala de referencia en la que se determinarán las condiciones en las que se encuentra.
Los hay que responden solo a un parámetro, pero es más interesante utilizar aquellos que son multiparámetros, pues son mucho más prácticos.
Uno de ellos es el Test de Bowie Dick, que es una prueba de penetración de vapor que valora la capacidad del esterilizador de eliminar el aire.
Controles biológicos
Son unidades que contienen microorganismos cuya concentración y resistencia al tratamiento térmico es conocida, por lo que se podrá comprobar que el funcionamiento es adecuado o no. Existen dos presentaciones de estos controles en las que se utiliza un cultivo de un microorganismo de una especie conocida:
Las esporas colocadas en soporte
Se impregnan soportes físicos, ya sean tiras de papel, vidrio o plástico:
Las tiras de papel con las esporas impregnadas en él se colocarán en la caldera y se comprobará si es efectivo el tratamiento; si lo es, estas esporas deben haber sido destruidas. Al igual que en los químicos se tendrá un tabla en la que ver el significado de los cambios en la tira.
Se puede usar una disolución del cultivo microbiano en cuestión, que se puede presentar en forma de solución o en tubos de ensayo.
Placas petri: es un recipiente en el que se pone un medio de cultivo idóneo para el desarrollo del microorganismo a detectar. Se toman muestras de las superficies de trabajo, maquinaria, alimento, etc.; se le aplica el tratamiento térmico y se verá si hubo desarrollo de las esporas o no.
Existen distintos medios de cultivo para distintos microorganismos.
Inoculación de las esporas al producto
Las esporas se adicionan a unidades de lote que aún no han sido sometidas al proceso de esterilización, se aplica el tratamiento térmico y se verá si ha sido suficiente dicho tratamiento para su destrucción. Si no se hubiesen destruido, se necesitaría un tratamiento térmico más severo para asegurar la inocuidad del producto alimenticio.
Ejemplos de controles biológicos
Actividades
4.Escribir dos ejemplos de controles físicos, químicos y biológicos.
3.3.Limpieza, mantenimiento de primer nivel y seguridad en su manejo
El seguimiento y el manejo de las calderas de pasteurización o esterilizadoras son básicos para que el funcionamiento sea el correcto.
Algo importantísimo a tener en cuenta es que nunca deben ponerse en funcionamiento con material corrosivo, volátil o radiactivo.
Con las calderas de pasteurización (también llamadas autoclave) se deben tener en cuenta los peligros físicos que pueden acarrear, como calor, vapor y presión; así como los peligros biológicos, como material no esterilizado correctamente.
A continuación se va a ver qué consideraciones se deben hacer para trabajar con seguridad ante el uso de las calderas de pasteurización:
Antes de cargarlas:
Comprobar que estén limpias y no queden restos del tratamiento anterior.
Verificar que las gomas de sellado estén en buen estado.
Para cargarlas:
No sobrecargar la autoclave.
Comprobar que la puerta está perfectamente cerrada.
Seleccionar adecuadamente el tratamiento que se desea dar al alimento en cuestión.
Al abrirlas:
Uso obligatorio de los EPI (Equipos de Protección Individual).
Abrir lentamente, con manos y cabeza lo más alejadas posibles.
Importante
La pasteurización no elimina todos los microorganismos presentes en el alimento, reduce la presencia de agentes patógenos, tan solo de aquellos que no resisten el tratamiento dado.
La limpieza es importantísima en las calderas de pasteurización, pues es necesario evitar cualquier residuo biológico que pueda contaminar posteriores cargas a tratar. Por ello se procede a aplicar altas temperaturas para asegurar la destrucción de microorganismos y un posterior control biológico para asegurar la ausencia de patógenos.
Una vez finalizado el tratamiento se debe eliminar el agua residual, pues es el medio idóneo para el desarrollo de microorganismos.
Recuerde
El control de temperatura y presión es imprescindible para un correcto funcionamiento de la caldera de pasteurización.
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