Productos 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 agrícolas 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 los 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 "lo antes posible hasta la fecha de caducidad del producto". 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 Sydney, 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 de fabricación de 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.

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, "British Refrigeration and Allied Interests" 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 tres meses. 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.

A partir de 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 alimentos congelados 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 lo demuestra el trabajo de Birdeye, una congelación más rápida significa cristales de hielo más pequeños y un producto mejor conservado.

Todavía se utiliza el enfoque de congelación criogénica original de Birdeye mediante 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 económico, dióxido de carbono líquido, que se puede producir mediante congelación mecánica (ver más abajo).

En cambio, 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:

• La congelación por chorro de aire es el método más antiguo y económico. Los alimentos se colocan en cámaras frigoríficas donde el aire es frío. El aire se fuerza ("explota") sobre la comida o se deja estático. Esta configuración permite procesar fácilmente grandes trozos de alimentos (generalmente carne o pescado) en comparación con otros métodos, pero es bastante lento.
  • Los congeladores de cinta simplemente colocan una cinta transportadora dentro de una cámara frigorífica.
  • La congelación en túnel es una variante de la congelación por chorro de aire en la que los alimentos se colocan en estantes de carritos y se envían a un túnel donde el aire frío circula continuamente.
  • La congelación en lecho fluidizado es una variante de la congelación por chorro de aire en la que los alimentos granulados son soplados por aire frío que se mueve rápidamente desde abajo, formando un lecho fluidizado. El pequeño tamaño de los alimentos combinado con el flujo rápido de aire proporciona una buena transferencia de calor y, por lo tanto, una congelación rápida.
• La congelación por contacto utiliza contacto físico que no sea aire para transferir el calor. La congelación por contacto directo pone el producto directamente en contacto con el refrigerante, mientras que la congelación por contacto indirecto utiliza una placa intermedia.
  • La congelación de placas es la forma más común de congelación por contacto. Los alimentos se colocan entre placas de metal frías y luego se presionan ligeramente para mantener el contacto.
  • La congelación de cinta por contacto combina una cinta transportadora con la congelación de placas. Suele utilizarse para pulpas de frutas, yema de huevo, salsas y sopas.
  • La congelación por inmersión 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 estar separado por una membrana. Se puede utilizar para congelar la capa exterior de partículas grandes para reducir la pérdida de agua.

La congelación rápida individual es un término descriptivo que incluye todas las formas de congelación que es "individual" (no en un bloque completo) y "rápida" (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 en día 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 prolongado. Se están investigando varias funciones de los envases activos:

• Eliminadores de oxígeno
• Indicadores de temperatura de tiempo y registradores de datos de temperatura digitales
• antimicrobianos
• Controladores de dióxido de carbono
• susceptores de microondas
• Control de humedad: actividad del agua, tasa de transmisión de vapor de humedad, etc.
• Potenciadores del sabor
• Generadores de olores
• Películas permeables al 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 de vitaminas de frutas y verduras congeladas

• Vitamina C: Por lo general, se pierde en una concentración más alta que cualquier otra vitamina. Se realizó un estudio en guisantes para determinar la causa de la pérdida de vitamina C. Se produjo una pérdida de vitamina del 10 % durante la fase de escaldado y el resto de la pérdida se produjo durante las etapas de enfriamiento y lavado.La pérdida de vitaminas en realidad no se acreditó al proceso de congelación. Se realizó otro experimento con guisantes y habas. En el experimento se utilizaron verduras congeladas y enlatadas. Las verduras congeladas se almacenaron a -23 °C (-10 °F) y las verduras enlatadas se almacenaron a temperatura ambiente de 24 °C (75 °F). Después de 0, 3, 6 y 12 meses de almacenamiento, las hortalizas se analizaron con y sin cocción. O'Hara, el científico que realizó el experimento, dijo: "Desde el punto de vista del contenido vitamínico de las dos verduras cuando estaban listas para el plato del consumidor, no parecía haber ninguna ventaja marcada atribuible al método de conservación. almacenamiento congelado, procesado en una lata o procesado en vidrio".
• Vitamina B ₁ (Tiamina): Una pérdida de vitamina del 25% es normal. La tiamina es fácilmente soluble en agua y se destruye con el calor.
• Vitamina B ₂ (riboflavina): No se han realizado muchas investigaciones para determinar cómo la congelación afecta los niveles de riboflavina. Los estudios que se han realizado no son concluyentes. Un estudio encontró una pérdida de vitaminas del 18 % en los vegetales verdes, mientras que otro encontró una pérdida del 4 %. Se acepta comúnmente que la pérdida de riboflavina tiene que ver con la preparación para la congelación más que con el proceso de congelación en sí.
• 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 produce durante el período prolongado de almacenamiento.

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 pueden conservarse durante varios meses mediante congelación. El almacenamiento congelado a largo plazo requiere una temperatura constante de -18 °C (0 °F) o menos.

Antihielo

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.

Los alimentos a menudo se descongelan de varias maneras:

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

Las personas a veces descongelan alimentos congelados a temperatura ambiente debido a limitaciones de tiempo o 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 formados 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 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, un estadounidense consume alimentos congelados en promedio 71 veces al año, la mayoría de los cuales son comidas congeladas precocinadas.