Manipulación de alimentos y administración de temperatura

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Condiciones de almacenamiento recomendadas para conservar la calidad de los alimentos; especificaciones tanto del equipo como del manejo de los productos.

Juana Gutiérrez Bautista.

El control adecuado de la cadena de frío en los alimentos es clave para conservar su calidad y propiedades.

Para asegurar la conservación de la calidad de los productos que se someten a refrigeración o congelación, es necesario tomar en cuenta la manipulación y la administración de la temperatura sobre ellos, ya que se pueden manipular mejor si se tienen en mente algunos objetivos:

  • Identificación de los factores empaque, producto y proceso (del inglés, packing, process & product: PPP) que afectan la calidad de los alimentos perecederos
  • Identificación de las condiciones de almacenamiento de los productos
  • Determinación de los objetivos y bases de las técnicas para preservar los alimentos

Las condiciones de almacenamiento recomendadas para conservar la calidad de los alimentos requieren que se entienda el comportamiento de los alimentos y su interacción con los alrededores, pues, en función de ello, es posible medir, controlar y mejorar todo lo relacionado con la conservación de los alimentos de forma eficiente, rentable y productiva.

Existen algunos retos que generalmente se presentan en la manipulación de alimentos, relacionados directamente con el producto:

  • Alimentos cosechados con un estado de madurez inapropiado (antes o después)
  • Calidad inicial (daño mecánico, limpieza, carga microbiológica)
  • Heterogeneidad del producto (características físicas y químicas, tamaño, forma)
  • Alimentos sin pre-enfriamiento, aún con calor de campo
  • Propiedades inherentes al alimento, como sensibilidad a las condiciones de almacenamiento (humedad relativa, iluminación y temperatura), lo que puede provocar ganancia de aromas, pérdida de propiedades (color, olor, peso, nutrimentos, textura, sabor)
  • Acomodo del producto dentro del envase, embalaje o empaque, e inclusive dentro del mismo recinto refrigerado, imposibilitando su manipulación, influyendo en su alteración

También aquellos factores relacionados con las condiciones de almacenamiento:

Humedad Relativa (HR). En los sistemas de refrigeración es uno de los puntos críticos por controlar que se establece desde el diseño del sistema, en función del diferencial de temperatura entre el medio y la temperatura de evaporación del refrigerante, lo que puede provocar la deshidratación del alimento si no se diseña adecuadamente el sistema o que un determinado producto se almacene en una cámara diseñada para otro tipo de alimento

La temperatura de la cámara, en función de las características del producto (naturaleza, envases) es otro punto crítico por controlar, ya que se pueden provocar daños de cualquier índole en el alimento, como quemaduras por frío, pérdida de peso y hasta daños irreversibles en el producto, que pueden impedir su comercialización, como sucede con los helados, los vegetales, entre otros

La luz o la iluminación dentro del espacio refrigerado pueden propiciar reacciones de oxidación y enranciamiento de los ácidos grasos si el producto no está bien envasado

El exceso de carga térmica que se debe retirar de los alimentos o la poca capacidad de refrigeración del sistema para contrarrestar la demanda de frío

La falta de salida a la acumulación de gases generados por la actividad metabólica del alimento, como la producción de etileno y CO2, entre otros

El diseño de la cámara de refrigeración o congelación, no sólo por cuestiones de capacidad del sistema, sino por la distribución de los evaporadores, así como la selección correcta de todos los elementos del sistema, como los evaporadores con los recambios y tiros de aire recomendados, según las necesidades e intenciones del sistema, además de tomar en cuenta el espacio libre detrás del evaporador para que se pueda generar la recirculación de aire en todo el recinto refrigerado (ver figura 1)

La operación del sistema de refrigeración, que cuente con el desescarchado adecuado, con las condiciones apropiadas (tiempo, arreglo de válvulas, sistema de drenaje), así como el uso de dispositivos que permitan hacer más eficiente el ciclo y favorezcan los procesos de transferencia de calor.

Existe otro criterio que se considera relevante en el manejo adecuado de los alimentos. El tipo de envase, empaque o embalaje que se utilice, las características y condiciones en que se lleve a cabo el envasado y embalaje del alimento repercutirán en el intercambio de gases o modificación de la atmósfera del alimento:

•   Se busca que las propiedades del envase, empaque y embalaje, además de la permeabilidad, tengan resistencia física, mecánica y térmica, de absorción, entre otras. Los envases pueden tener varias propiedades en función del tipo de alimento y condición de almacenamiento. Se observan características, como la permeabilidad y el recambio de gases, que afectan el metabolismo de alimentos vivos, como las frutas y hortalizas. Por su parte, el metabolismo modifica la atmósfera circundante (ver figura 2). En la figura 3 se esquematiza la migración de moléculas volátiles en el alimento, cuya presión parcial favorece la difusión o transferencia de masa. En el caso de alimentos, como cortes de carne o alimentos procesados, el tipo de envase no sólo jugará un papel importante en la presentación, sino en el deterioro o pérdida de producto

•   Un envasado o embalaje mal realizado puede repercutir en la calidad del alimento, pues facilitará los fenómenos de transferencia de masa, de adentro hacia afuera o viceversa

Figura 2. Los envases pueden tener propiedades que modifiquen la atmósfera
Figura 3. Dramatización de la migración de moléculas volátiles en el alimento, cuya presión parcial favorece la difusión o transferencia de masa

•   El tipo de envase juega uno de los papeles más importantes para preservar, proteger, presentar y racionar un producto. Existen diversas formas de clasificar los envases:

  • Envasado en atmósfera modificada. Se elimina el aire y sustituye por un gas o mezcla de gases
  • Envasado en atmósfera controlada. Regula el contenido de gases
  • Envasado al vacío. Se elimina el aire
  • Empaque activo. Incluye ciertos aditivos (absorbedores/emisores de CO2, O2, etanol, etileno)

En la industria de los alimentos, existen procedimientos de operación estándar (POE) que permiten tener un mejor control en la administración de temperatura y la manipulación de alimentos que, en general, dependerá del tipo de producto y la temperatura que pueda tolerar sin que le genere un daño o mantenga mejor sus características iniciales:

  • -18 °C o inferior si el producto está congelado.
  • 0 °C si el producto no es sensible al frío y se va a almacenar por 6 meses o más
  • 12 a 15 °C si son sensibles al frío

A0CG0000086Respecto de la Humedad Relativa, se recomiendan valores altos para frutas y hortalizas (95 a 98 por ciento), acordes con sus características específicas (concretamente, contenido de humedad y si se tiene envase o no), y el equipo con las características de diseño. Convencionalmente, se recomienda para frutas y hortalizas frescas, como mínimo, que la humedad relativa sea igual al contenido de humedad o agua en el producto. Si el alimento está envasado, se dice que la humedad relativa deja de ser una variable de control.

A0CG0000085En muchas ocasiones, surge la pregunta de cuánto tiempo puede durar en almacenamiento congelado un determinado producto. Existen ya periodos aproximados a -18 °C, sin pérdida de calidad, de importancia comercial en ciertos productos; sin embargo, esto dependerá de una gran cantidad de variables que pueden mermar o aumentar el tiempo de vida útil del producto.

Cada alimento, por su naturaleza misma, tiene un potencial de almacenamiento en relación con las condiciones de Humedad Relativa y temperatura ideales, las cuales reflejan un valor promedio de almacenamiento que puede variar dependiendo de cada producto en concreto.

A0CG0000084Las condiciones recomendables para helados reducidos en grasa, bajos en grasa y libres de grasa pueden ir de dos semanas a cinco meses.

A0CG0000083Respecto de la mantequilla, se cuenta con hasta un año de almacenamiento a baja temperatura, cuidando que las condiciones de envasado sean las apropiadas; si no, la baja temperatura puede provocar la oxidación de los ácidos grasos y generar un detrimento en la calidad del producto.

A0CG0000082Los pays pueden tener una vida útil en almacenamiento a 0 °F (-18 °C) de hasta un año, que puede variar dependiendo del tipo de fruta, base y forma de preparación.

A0CG0000081La vida útil del pan, en general, es mejor a menor temperatura, y ésta también favorece que se tenga un mayor grado de polimerización, lo cual favorece los procesos de digestión y la conformación estructural, sin afectar de forma sustancial la calidad del producto.

Con respecto a las aves de corral, la temperatura de almacenamiento recomendable es 0 °F (-18 °C), con un buen manejo de producto y un buen empaque para alargar la vida de anaquel.

Por recomendación, se tiene que, por cada 18 °F (-8 °C) que aumente o disminuya la temperatura, hay un cambio en la vida útil de las aves de corral por un factor de 3.5; pero no es una regla y no siempre se cumple por la variabilidad misma del producto, proceso, equipo, mano de obra, medioambiente.

Para la manipulación y manejo del pescado, debe de tomarse en cuenta que:

  • La acción bacteriana antes de la congelación causa mal sabor y olor
  • La pérdida de estructura muscular, dureza y goteo durante la descongelación se pueden deber a razones anteriores a la congelación o a cambios de temperatura en el almacenamiento o por el método de descongelación
  • Olores y sabores rancios son provocados por la oxidación debido al mal empaquetado

Algunos de los problemas de calidad que se pueden presentar en el pescado están relacionados con:

Quemaduras por congelación, desecación o deshidratación debido a un embalaje inadecuado

Cambio de color; por ejemplo, el pescado claro o blanco puede oscurecerse y los pescados pigmentados (gallineta, salmón) pueden sufrir un desvanecimiento del color rojo

Respecto de las nueces y frutos secos, se dice que pueden durar años si se guardan las siguientes condiciones:

  • Ambiente limpio y seco
  • Baja Humedad Relativa
  • Provisión para la circulación de aire
  • Separados de los productos odoríferos
  • Instalaciones para almacenamiento congelado
  • Protección contra roedores e insectos
  • Eliminación de las nueces con moho
  • Envase adecuado

La conservación de alimentos consiste en el uso de operaciones diseñadas para alargar la vida útil de los alimentos por medio de:

  • Reducción o eliminación de la actividad microbiana
  • Retardación del deterioro de la calidad por reacciones químicas

La reducción o eliminación de la actividad microbiana o la retardación del deterioro de la calidad por reacciones químicas se llevan a cabo gracias a que se puede:

  • Eliminar–Reducir al mínimo la ganancia o pérdida de humedad
  • Eliminar los daños causados por plagas
  • Eliminar–Reducir al mínimo el deterioro microbiano y patogénico
  • Minimizar la degradación por reacciones químicas
  • Retardar la degradación de la calidad

Los factores que afectan el crecimiento y multiplicación de bacterias, mohos y levaduras (microorganismos), antes, durante y después de la conservación, se centran en la modificación de los siguientes criterios:

  • pH
  • Temperatura
  • Actividad de agua
  • Nutrientes
  • Oxígeno

La actividad de agua es un criterio que se utiliza en alimentos para denotar que tan activo es, en función de su contenido de agua. La actividad de agua puede definirse en función de la Humedad Relativa y con respecto a la presión de vapor del agua en el alimento, respecto de la presión del agua pura. La presión en el interior del alimento se ejerce hacia su superficie externa y, dependiendo de las condiciones o del medioambiente que rodeé al alimento, se perderá agua. Ésta es una de las razones por las que se facilita la deshidratación de alimentos durante la congelación y el almacenamiento a baja temperatura.

Con dependencia de la actividad de agua, se favorecen o aminoran las reacciones de deterioro en los alimentos. Por dicha razón, la refrigeración y la congelación son tan exitosas, pues a una baja temperatura el metabolismo del alimento y los microorganismos que lo acompañan se ven reducidos, lo que le permite conservarse. En el caso de las grasas, al congelar los alimentos y, por ende, tener una baja actividad de agua, se favorecen las reacciones de oxidación de los ácidos grasos, pero ya hay diversas estrategias para evitarlo.

Cada alimento requiere de condiciones específicas de almacenamiento para mantener por la mayor cantidad de tiempo sus características originales; la cadena de frío debe asegurarse al ciento por ciento para que el producto sea de calidad.

Las condiciones del proceso de congelación y almacenamiento influirán directamente sobre la calidad del producto y su vida útil.

El tipo de envase estará en función de la necesidad de cada alimento y su condición de procesamiento o almacenamiento.

La actividad de agua equivale a la presión de vapor del agua del alimento entre la presión de vapor del agua pura.

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Juana Gutiérrez Bautista
Especialista en Refrigeración y Congelación de Alimentos. Actualmente, trabaja como ingeniera de Soporte Técnico y Aplicaciones, para Parker Hannifin de México, S.A. de C.V., en la división de Refrigerating Specialties, en todo lo relacionado con válvulas, accesorios y dispositivos de control de los sistemas de refrigeración industrial, en México y Latinoamérica. Es docente en la Universidad Nacional Autónoma de México, en el Laboratorio de Transferencia de Calor.