Alimentos congelados

Congelar los alimentos los conserva desde el momento en que se preparan hasta el momento en que se comen. Desde tiempos remotos, los agricultores, pescadores y tramperos han conservado los cereales y productos en edificios sin calefacción durante la temporada de invierno. La congelación de alimentos retarda la descomposición al convertir la humedad residual en hielo, lo que inhibe el crecimiento de la mayoría de las especies bacterianas. En la industria de los productos básicos alimentarios, existen dos procesos: mecánico y criogénico (o congelación instantánea). La cinética de congelación es importante para preservar la calidad y textura de los alimentos. La congelación más rápida genera cristales de hielo más pequeños y mantiene la estructura celular. La congelación criogénica es la tecnología de congelación más rápida disponible debido a la temperatura ultrabaja del nitrógeno líquido −196 °C (−320 °F).

La conservación de alimentos en las cocinas domésticas en la época moderna se logra utilizando congeladores domésticos. El consejo aceptado por los dueños de casa era congelar los alimentos el día de la compra. Una iniciativa de un grupo de supermercados en 2012 (respaldada por el Programa de Acción de Residuos y Recursos del Reino Unido) promueve la congelación de alimentos "tan pronto como sea posible hasta el 'uso del producto por' fecha". Se informó que la Agencia de Normas Alimentarias apoyaba el cambio, siempre que los alimentos se hayan almacenado correctamente hasta ese momento.

Conservantes

Los productos congelados no requieren conservantes añadidos porque los microorganismos no crecen cuando la temperatura de los alimentos es inferior a -9,5 °C (15 °F), lo cual es suficiente por sí solo para evitar que los alimentos se echen a perder. La conservación a largo plazo de los alimentos puede requerir el almacenamiento de alimentos a temperaturas aún más bajas. La carboximetilcelulosa (CMC), un estabilizador insípido e inodoro, generalmente se agrega a los alimentos congelados porque no adultera la calidad del producto.

Historia

La congelación natural de alimentos (utilizando heladas de invierno) ha sido utilizada por personas en climas fríos durante siglos.

En 1861, Thomas Sutcliffe Mort estableció en Darling Harbour en Sídney, Australia, la primera fábrica de congelación del mundo, que luego se convirtió en New South Wales Fresh Food and Ice Company. Mort financió los experimentos de Eugene Dominic Nicolle, un ingeniero nacido en Francia que había llegado a Sydney en 1853 y registró su primera patente para hacer hielo en 1861. El primer envío de prueba de carne congelada a Londres fue en 1868. Aunque su maquinaria nunca se usó en el comercio de carne congelada, Mort y Nicolle desarrollaron sistemas comercialmente viables para el comercio interno. El retorno financiero de esa inversión fue mínimo para Mort. Los envíos regulares de carne congelada de Australia y Nueva Zelanda a Europa comenzaron en 1881, con un envío de ovejas congeladas de Nueva Zelanda exportadas a Londres a bordo del Dunedin.

En 1885, una pequeña cantidad de pollos y gansos se enviaban desde Rusia a Londres en cajas aisladas utilizando esta técnica. En marzo de 1899, la "Refrigeración británica e intereses aliados" informó que una empresa de importación de alimentos, 'Baerselman Bros', enviaba unos 200.000 gansos y pollos congelados por semana desde tres depósitos rusos a New Star Wharf, Lower Shadwell, Londres, durante tres o cuatro meses de invierno. Este comercio de alimentos congelados fue posible gracias a la introducción de plantas de congelación de aire frío de Linde en tres depósitos rusos y en el almacén de Londres. El almacén de Shadwell almacenó los productos congelados hasta que se enviaron a los mercados de Londres, Birmingham, Liverpool y Manchester. Posteriormente, las técnicas se ampliaron a la industria del envasado de carne.

Desde 1929, Clarence Birdseye introdujo la "congelación instantánea" al público estadounidense. Birdseye se interesó por primera vez en la congelación de alimentos durante las expediciones de captura de pieles a Labrador en 1912 y 1916, donde vio que los nativos usaban la congelación natural para conservar los alimentos. La Comisión de Pesca de Islandia se creó en 1934 para iniciar la innovación en la industria y alentó a los pescadores a comenzar a congelar rápidamente sus capturas. Íshúsfélag Ísfirðinga, una de las primeras empresas de pescado congelado, se formó en Ísafjörður, Islandia, mediante una fusión en 1937. Los intentos más avanzados incluyen comida congelada para Eleanor Roosevelt en su viaje a Rusia. Los militares realizaron otros experimentos con jugo de naranja, helado y verduras cerca del final de la Segunda Guerra Mundial.

Tecnología

La propia técnica de congelación, al igual que el mercado de alimentos congelados, se está desarrollando para ser más rápida, más eficiente y más rentable. Como demostró el trabajo de Birdseye, una congelación más rápida significa cristales de hielo más pequeños y un producto mejor conservado.

Birdseye mediante la inmersión en nitrógeno líquido. Sin embargo, debido a su costo, el uso se limita a filetes de pescado, mariscos, frutas y bayas. También es posible congelar alimentos sumergiéndolos en el calentador (a -70 °C (-94 °F)), pero más barato, dióxido de carbono líquido, que se puede producir mediante congelación mecánica (ver más abajo).

La mayoría de los alimentos congelados se congelan mediante un proceso mecánico que utiliza la tecnología de refrigeración por compresión de vapor similar a los congeladores comunes. Este proceso es más barato a escala, pero suele ser más lento. (También hay más inversión inicial en forma de construcción). Sin embargo, se ha ideado una amplia variedad de procesos para lograr una transferencia de calor más rápida de los alimentos al refrigerante:

• Helada de aire-negro es el enfoque más antiguo y más barato. La comida se coloca en cuartos de congelación donde el aire está frío. El aire es forzado ("blasted") a la comida o estática izquierda. Esta configuración permite que grandes trozos de alimentos (generalmente carne o pescado) sean procesados fácilmente en comparación con otros métodos, pero es bastante lento.
  • Congeladores de cinturón simplemente poner una cinta transportadora dentro de una habitación fría.
  • Congelamiento de túneles es una variante de congelación de aire-negro donde se colocan los alimentos en los bastidores de carros y se envía a un túnel donde el aire frío se distribuye continuamente.
  • Congelación de cama fluida es una variante de congelación de aire-negro donde la comida pelletizada es soplada por el aire frío de movimiento rápido desde abajo, formando una cama fluidificada. El pequeño tamaño de la comida combinada con el aire de flujo rápido proporciona una buena transferencia de calor y por lo tanto una congelación rápida.
• Contacto congelación usa contacto físico aparte del aire para transferir el calor. Helada de contacto directo pone el producto directamente en contacto con el refrigerante, mientras congelación de contacto indirecto usa un plato en medio.
  • Congelamiento de placas es la forma más común de congelación de contacto. La comida se pone entre placas de metal frío y luego se presiona ligeramente para mantener contacto.
  • Helada de cinturón de contacto combina una cinta transportadora con congelación de placas. Se utiliza generalmente para pulpas de fruta, yema de huevo, salsas y sopas.
  • Inmersión helada sumerge el producto en un líquido refrigerante frío para congelarlo, generalmente en una cinta transportadora. El producto puede estar en contacto directo con el líquido, o ser separado por una membrana. Se puede utilizar para congelar la cáscara exterior de partículas grandes para reducir la pérdida de agua.

Congelación rápida individual es un término descriptivo que incluye todas las formas de congelación "individual" (no en un bloque completo) y "rápido" (tomando un máximo de varios minutos). Puede corresponder a congelación criogénica, congelación en lecho fluidizado, o cualquier otra técnica que cumpla con la definición.

Embalaje

Los envases de alimentos congelados deben mantener su integridad durante el llenado, el sellado, la congelación, el almacenamiento, el transporte, la descongelación y, a menudo, la cocción. Dado que muchos alimentos congelados se cocinan en un horno de microondas, los fabricantes han desarrollado envases que pueden ir directamente del congelador al microondas.

En 1974, se vendió al público el primer contenedor de calefacción diferencial (DHC). Un DHC es una funda de metal diseñada para permitir que los alimentos congelados reciban la cantidad correcta de calor. Se colocaron aberturas de varios tamaños alrededor de la manga. El consumidor pondría la cena congelada en la manga según lo que necesitara más calor. Esto aseguró una cocción adecuada.

Hoy existen múltiples opciones para envasar alimentos congelados. Cajas, cartones, bolsas, bolsitas, Boil-in-Bags, bandejas y bandejas con tapa, bandejas de PET cristalizado y latas de material compuesto y plástico.

Los científicos continúan investigando nuevos aspectos del envasado de alimentos congelados. Los envases activos ofrecen muchas tecnologías nuevas que pueden detectar activamente y luego neutralizar la presencia de bacterias u otras especies dañinas. El empaque activo puede prolongar la vida útil, mantener la seguridad del producto y ayudar a conservar los alimentos durante un período de tiempo más largo. Se están investigando varias funciones de los envases activos:

• Vendedores de oxígeno
• Indicadores de temperatura de tiempo y registradores de datos de temperatura digital
• Antimicrobianos
• Controladores de Dióxido de carbono
• Susceptores de microondas
• Control de humedad: Actividad de agua, velocidad de transmisión de vapor de humedad, etc.
• Mejoradores de sabor
• Generadores de olores
• Películas permeables de oxígeno
• Generadores de oxígeno

Efectos sobre los nutrientes

El proceso de congelación instantánea en sí mismo generalmente retiene de manera efectiva el contenido de nutrientes de los alimentos con pérdidas menores de vitaminas, lo que los convierte en un sustituto rentable y nutritivo de los equivalentes frescos. Sin embargo, los alimentos congelados previamente condimentados, como las comidas envasadas, pueden tener cantidades significativas de sal y grasas añadidas. Por lo tanto, se recomienda leer la etiqueta nutricional.

Contenido en vitaminas de frutas y verduras congeladas

• Vitamina C: Normalmente se pierde en una concentración más alta que cualquier otra vitamina. Se realizó un estudio sobre guisantes para determinar la causa de la pérdida de vitamina C. Una pérdida de vitaminas del 10% ocurrió durante la fase de blanqueamiento con el resto de la pérdida que ocurre durante las etapas de enfriamiento y lavado. La pérdida de vitaminas no estaba acreditada en realidad al proceso de congelación. Se realizó otro experimento con guisantes y frijoles lima. Los vegetales congelados y enlatados se utilizaron en el experimento. Las verduras congeladas se almacenaban a −23 °C (−10 °F) y las verduras enlatadas se almacenaban a temperatura ambiente 24 °C (75 °F). Después de 0, 3, 6, y 12 meses de almacenamiento, las verduras fueron analizadas con y sin cocinar. O'Hara, el científico que realiza el experimento dijo, "Desde el punto de vista del contenido de vitaminas de las dos verduras cuando estaban listas para la placa del consumidor, no parecía haber ninguna ventaja marcada atribuible al método de conservación, almacenamiento congelado, procesado en una estaño, o procesado en vidrio."
• Vitamina B1 (Thiamin): Una pérdida de vitaminas del 25% es normal. La tiamina es fácilmente soluble en agua y es destruida por el calor.
• Vitamina B2 (Riboflavina): No se ha realizado mucha investigación para determinar cómo la congelación afecta los niveles de Riboflavin. Los estudios realizados no son concluyentes. Un estudio encontró una pérdida de vitamina 18% en verduras verdes, mientras que otro encontró una pérdida del 4%. Se acepta comúnmente que la pérdida de Riboflavin tiene que ver con la preparación para la congelación en lugar del proceso de congelación en sí mismo.
• Vitamina A (Caroteno): Hay poca pérdida de caroteno durante la preparación para congelar y congelar la mayoría de las verduras. Gran parte de la pérdida de vitaminas se incurre durante el período de almacenamiento prolongado.

Eficacia

La congelación es una forma efectiva de conservación de alimentos porque los patógenos que causan el deterioro de los alimentos mueren o no crecen muy rápidamente a temperaturas reducidas. El proceso es menos efectivo en la conservación de alimentos que las técnicas térmicas, como hervir, porque es más probable que los patógenos puedan sobrevivir a temperaturas frías en lugar de temperaturas altas. Uno de los problemas que rodean el uso de la congelación como método de conservación de alimentos es el peligro de que los patógenos desactivados (pero no eliminados) por el proceso vuelvan a activarse cuando los alimentos congelados se descongelen.

Los alimentos se pueden conservar durante varios meses congelándolos. El almacenamiento congelado a largo plazo requiere una temperatura constante de −18 °C (0 °F) o menos.

Descongelación

Para ser utilizados, muchos alimentos cocidos que han sido previamente congelados requieren descongelación antes de su consumo. Preferiblemente, algunas carnes congeladas deben descongelarse antes de cocinarlas para lograr el mejor resultado: cocinadas uniformemente y con buena textura.

El sistema de descongelación en los congeladores ayuda a que el equipo funcione correctamente, sin que se formen gruesas capas de hielo, evitando así que el serpentín del evaporador absorba calor y enfríe el gabinete.

Idealmente, la mayoría de los alimentos congelados deben descongelarse en un refrigerador para evitar un crecimiento significativo de patógenos. Sin embargo, esto puede requerir un tiempo considerable.

La comida a menudo se descongela de varias maneras:

• a temperatura ambiente; esto es peligroso ya que el exterior puede ser descongelado mientras el interior permanece congelado
• en un refrigerador
• horno microondas
• envuelto en plástico y colocado en agua fría o bajo agua corriente fría

La gente a veces descongela los alimentos congelados a temperatura ambiente por falta de tiempo o por ignorancia. Dichos alimentos deben consumirse inmediatamente después de cocinarlos o desecharse y nunca volverse a congelar o refrigerar, ya que el proceso de recongelación no elimina los patógenos.

Calidad

La velocidad de congelación tiene un impacto directo en el tamaño y la cantidad de cristales de hielo que se forman dentro de las células y el espacio extracelular de un producto alimenticio. La congelación lenta produce menos cristales de hielo pero más grandes, mientras que la congelación rápida produce cristales de hielo más pequeños pero más numerosos. Esta diferencia en el tamaño de los cristales de hielo puede afectar el grado de actividad enzimática residual durante el almacenamiento en congelación a través del proceso de concentración por congelación, que ocurre cuando las enzimas y los solutos presentes en un medio fluido se concentran entre las formaciones de cristales de hielo. Los niveles elevados de concentración de congelación, mediados por la formación de grandes cristales de hielo, pueden promover el oscurecimiento enzimático.

Los cristales de hielo grandes también pueden perforar las paredes de las células del producto alimenticio, lo que provocará una degradación de la textura del producto, así como la pérdida de sus jugos naturales durante la descongelación. Es por ello que se observará una diferencia cualitativa entre los productos alimenticios congelados por congelación mecánica ventilada, congelación mecánica no ventilada o congelación criogénica con nitrógeno líquido.

Reacción

Según un estudio de 2007, un estadounidense consume alimentos congelados en promedio 71 veces al año, la mayoría de los cuales son comidas congeladas precocinadas.