CONSERVACIN DE ALIMENTOS POR BAJAS TEMPERATURAS. ALMACENAMIENTO ATMOSFERA CONTROLADA, MODIFICADA, HIPOBRICO.

METODO DE CONSERVACION DE FRUTAS Y HORTALIZAS

METODOS DE CONSERVACION DE FRUTAS Y HORTALIZAS

A. REFRIGERACION Y CONGELACION B. TRATAMIENTO IQF, NITRGENO LQUIDO

C. ATMOSFERA CONTROLADA , A. MODIFICADA Y ALMACENAMIENTO HIPOBARICO D. EQUIPOS Y CONTROLES

A. REFRIGERACION Y CONGELACION

PRINCIPIOS ESENCIALES PARA LA APLICACIN DE FRIO:1. El producto debe ser sano. El fro no puede devolver a un producto las cualidades que no tiene. 2. La refrigeracin tiene que ser rpida. Para las frutas, un da de espera a 20 C, despus de la cosecha, corresponde en cuanto a la maduracin a 20 das de almacenamiento a 20 C. 3. La cadena debe ser continua, durante todas las etapas hasta el consumo final. Cosecha, transporte, comercializacin, compra por el consumidor.

OBJETIVOS DE LA APLICACIN DE FRIO

SANITARIO: impide afecciones graves para el consumidor. ECONOMICO: prolonga el plazo de conservacin normal, y favorece la distribucin o comercializacin de los alimentos en el tiempo.

APLICACIN DE FRIO PARA LA CONSERVACION DE ALIMENTOSVENTAJA Es el nico medio de conservar alimentos en su estado original. DESVENTAJA El equipo es relativamente costoso y voluminoso.

CON FINES DE CONSERVACION, LOS ALIMENTOS PUEDEN SER AGRUPADOS EN 2 CATEGORIAS:1.Los que estn vivos en el momento de distribucin y almacenaje. Ej: frutas y legumbres, la vida misma suministra proteccin contra la carga microbiana, el problema es mantener la sustancia viva, retardando al mismo tiempo la actividad enzimtica natural, para disminuir el ritmo de maduracin. 2.Los alimentos que no estn vivos. Ej: carne, aves y pescado, productos mucho ms suceptibles a la contaminacin bacteriana y destruccin. El problema radica en proteger el tejido muerto de todas las fuerzas de putrefaccin y degeneracin, tanto enzimtica (enzimas que hidrolizan y oxidan las grasas), como bacteriana.

CONSERVACION POR REFRIGERACION Involucra el uso de bajas temperaturas como medio de eliminar o retardar la actividad de los agentes degenerativos (microorganismos y enzimas). El grado de temperatura baja vara con el tipo de producto almacenado y con el periodo de tiempo en almacenaje.

A.1. CONDICIONES Y TEMPERATURAS DE ALMACENAMIENTO

Las condiciones dependern del tipo de producto y periodo de almacenamiento. Cada producto tiene su temperatura de almacenamiento, sino se controlan estrictamente estos rangos, se tendrn problemas con las Enfermedades de almacenamiento por fro

A.2. HUMEDAD Y MOVIMIENTO DEL AIRE El almacenamiento de requiere el control de: - temperatura - humedad - movimiento del aire alimentos deteriorables

La prdida de humedad de las superficies del producto por evaporacin, es la causa principal del deterioro de alimentos no empacados como carnes, hueos, pescado, frutas, legumbres, etc. conocindola como desecacin.

La desecacin ocurrir siempre que la presin de vapor del producto sea mayor que la presin de vapor del aire circundante. Las condiciones ideales para evitar la deshidratacin del producto son 100% HR y aire quieto, desafortunadamente estas condiciones tambin conducen al rpido crecimiento de mohos y formacin de manchas ocasionadas por bacterias, por ejemplo en carnes. Una buena circulacin de aire en el espacio refrigerado y alrededor del producto, es requerida para una adecuada refrigeracin.

A.3. ALMACENAMIENTO MIXTO Lo ideal sera almacenar cada producto en una cmara, sin embargo muchas veces no es posible econmicamente. Por lo tanto, es un problema las diferentes condiciones requeridas por productos individuales.

La solucin sera condiciones intermedias. Se requieren temperaturas arriba de las ptimas evitar el dao por fro. Otro problema es la absorcin de olores y sabores, por lo que debemos evitar almacenar juntos productos con estas caractersticas.

A.4. CONDICIONES DEL PRODUCTO AL ENTRAR A ALMACENAMIENTO Se deben aceptar alimentos en buenas condiciones. Los vegetales y frutas deben cosecharse antes de una completa madurez. Los alimentos deben enfriarse inmediatamente despus de realizada la cosecha o beneficio.

Cuando se embarcan productos por distancias largas hasta el almacn, deben enfriarse previamente y en lo posible utilizar transportes refrigerados.

A.5. ENFRIAMIENTO DEL PRODUCTO

El enfriamiento se distingue del almacenamiento en que el producto entra a la cmara o cuarto de almacenamiento a una temperatura elevada (generalmente, temperatura de cosecha o sacrificio) y se enfra tan rpido como sea posible a la temperatura de almacenamiento. El equipo de refrigeracin debe tener la capacidad suficiente para evitar que la temperatura del cuarto de enfriamiento se eleve excesivamente durante el periodo mximo de enfriamiento.

A.6. HUMEDAD RELATIVA Y VELOCIDAD DEL AIRE EN CUARTOS DE ENFRIAMIENTO Cuando se enfran productos sujetos a deshidratacin, la humedad debe mantenerse a un nivel elevado. Algunos productos extremadamente sensibles, como aves y pescados, se enfran con frecuencia en hielo picado para reducir las prdidas de humedad durante el enfriamiento. Los huevos se sumergen a veces en aceite mineral ligero antes de ser enfriados y almacenados.

La alta velocidad del aire tiende a aumentar el ritmo de evaporacin de la humedad del producto y acelera notablemente el ritmo de enfriamiento, resultando en una reduccin ms rpida de su temperatura y de la presin de vapor.

A.7. METODOS DE REFRIGERACION

AIRE FRIO:

Cmara de refrigeracin Refrigeracin por corriente de aire forzada

AGUA FRIA: Hidrorefrigeracin POR CONTACTO DIRECTO CON HIELO O EVAPORACION DE PARTE DEL AGUA DEL MISMO PRODUCTO: Refrigeracin evaporativa Enfriamiento al vaco

A.8. VELOCIDADES DE REFRIGERACIONFACTORES FUNDAMENTALES EN LA VELOCIDAD DE REFRIGERACION:

1. La velocidad de transferencia de calor desde el producto al medio de refrigeracin, que a la vez depende de la forma y tamao. 2. Diferencia de temperatura entre el producto y el medio refrigerante.3. Facilidad de acceso del refrigerante al producto a enfriar.

4. Velocidad a la que circula el refrigerante.5. Naturaleza del refrigerante.

CONSERVACION POR CONGELACION

Por lo general se aplica a productos que deben preservarse en un estado fresco original por periodos relativamente largos. Es una tcnica relativamente antigua en los productos animales (carne y pescado), su aplicacin en los productos vegetales data de slo unos 80 aos atrs.

FACTORES QUE RIGEN LA CALIDAD Y VIDA DE ALMACENAMIENTO DEL PRODUCTO CONGELADO

La Naturaleza y composicin de producto a ser controlado.

El cuidado que se haya puesto en la seleccin, manejo y preparacin del producto, para su congelacin. Las condiciones de almacenamiento.

TIEMPO DE CONGELACION -

Est determinado por: Temperaturas inicial y final del producto y su camino de entalpas. Temperatura del medio de enfriamiento. Dimensiones y forma del producto. Coeficiente total de transferencia de calor, coeficiente de transferencia de calor superficial (q) y la conductividad trmica del producto (k).

VELOCIDAD DE CONGELACION La congelacin siempre debe ser lo suficientemente rpida para minimizar el desarrollo de los cambios microbiolgicos y enzimticos.

VELOCIDADES DE CONGELACION EN LA PRACTICA COMERCIALCONGELAMIENTO LENTO: 0.2cm/h (Tnel de baja velocidad de aire)CONGELAMIENTO NORMAL: 0.5 3 cm/h (Tnel C/5m/s, Placas) CONGELAMIENTO RAPIDO: 5 10 CM/H (10F Fluidizacin) CONGELAMIENTO ULTRA RAPIDO: 10 - 100 cm/h (Inmersin Criognicos)

VELOCIDADES SATISFACTORIAS Para productos como cuartos de res: 0.1cm/h (3 a 4 das) Productos alimenticios comunes: 0.5 cm/h o ms Productos congelados individualmente (IQF): 5cm/h o ms

PROCESO DE CONGELACIONETAPAS:

a)b)

Bajar la temperatura inicial del producto hasta la temperatura donde comienza la congelacin.Cubre la formacin del hielo en los productos, comienza desde la temperatura inicial de congelacin hasta 5C por debajo del centro del producto (la mayor parte del agua es convertida en hielo y con una pequea reduccin de temperatura se logra un gran cambio de entalpa). Consiste en bajar la temperatura hasta la T final del almacenaje.

c)

PROCESO DE CONGELACIONAl salir el producto del congelador, se tiene que la distribucin de temperaturas en l no es uniforme; ms caliente en el centro y ms fro en la superficie. La temperatura promedio es la que corresponde a la temperatura a la cual se equilibra el producto (temperatura de equilibrio). En general, es recomendable enfriar el producto hasta una temperatura de equilibrio por debajo de -18C. El producto que sale del congelador a temperaturas mayores se almacenar en condiciones desfavorables. La conversin del agua en hielo produce la concentracin de componentes solubles, cambios de pH y afecta los tejidos produciendo cambios en la textura y reacciones bioqumicas.

ALMACENAJE DE PRODUCTOS

Para el mantenimiento adecuado de la calidad de los productos congelados, durante el almacenaje, se debe seleccionar la temperatura adecuada para el periodo esperado.

CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO PARA FRUTASFRUTAS Aceituna (fresca) Berries - Arndano - Grosella - Frambuesa - Fresa - Mora Carambola Cereza Ciruela Coco Chirimoya Damasco Dtil Durazno Feijoa Granadilla Guanbana Guayaba Higo Kaki Kivi Limn Mamey Mango Manzana Mandarina Maracuy Meln Membrillo Naranja Nectarino Nspero Palta fuerte (Hass) Papaya Pepino Pera Pia Pomelo Sanda Sauco Tamarindo Tomate de rbol Tuna Uva vinfera Uva de mesa Zapote C 5-10 -0.5-0 -0.5-0 -0.5-0 0 -0.5-0 9-10 -1-0.5 -0.5-0 0-1.5 13 -0.5-0 -18-0 -0.5-0 5-10 10 13 5-10 -0.5-0 -1 -0.5-0 10-13 13-15 13 -1-4 4 7-10 7 -0.5-0 3-9 -0.5-0 0 4.4-13 7-13 4 -1.5-0.5 7-13 10-15 10-15 -0.5-0 7 3-4 2-4 -1-0.5 -0.5-0 M.Sc. Ing. 19-21 H.R (%) 85-90 T.ALMACENAJE 4-6 semanas P. CONG -1.4 -1.2 -1.0 -1.0 -0.7 -0.7 --1.8 -0.8 ---1.0 -15.7 -0.9 -----2.4 -2.1 -1.6 ---0.9 -1.5 ----2.0 -1.2 -0.9 --0.3 ---1.5 --1.0 ------2.1 -1.2 -90-95 2 semanas 90-95 1-4 semanas 90-95 2-3 das 90-95 5-6 das 90-95 2-3 das 85-90 3-4 semanas 90-95 2-3 semanas 90-95 2-5 semanas 80-85 1-2 meses 90-95 2-4 semanas 90-95 1-3 semanas 75 6-12 meses 90-95 2-4 semanas 90 2-3 semanas 85-90 3-4 semanas 85-90 1-2 semanas 90 2-3 semanas 85-90 7-10 das 90 3-4 meses 90-95 3-5 meses 85-90 1-6 meses 90-95 2-6 semanas 85-90 2-3 semanas 90-95 1-12 meses 90-95 2-4 semanas 85-90 3-5 semanas 90-95 2-3 semanas 90 2-3 meses 85-90 3-8 semanas 90-95 2-4 semanas 90 3 semanas 85-90 2 semanas 85-90 1-3 semanas 85-90 1 mes 90-95 2-7 meses 85-90 2-4 semanas 85-90 6-8 semanas 90 2-3 semanas 90-95 1-2 semanas 90-95 3-4 semanas 85-95 10 semanas 90-95 3 semanas 90-95 1-6 meses 85 2-8 semanas Amrico Guevara Prez 85-90 2-3 semanas

CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO PARA HORTALIZASHORTALIZA Acelga Aj seco Ajo Alcachofa Ans Apio Arveja verde Arveja china Berenjena Berro Betarraga (deshojada) Brcoli Calabazas Col de bruscela Camote Cebolla seca Cebolla verde Coliflor Esprrago blanco Espinaca Hongo Lechuga Papa temprana Papa tarda Pepino Pimiento Poro Repollo temprano Repollo tardo Tomate (verde maduro) Tomate (maduro firme) Zanahoria madura Zanahoria inmadura C 0 0-10 0 0 0-2 0 0 0-1 8-12 0 0 0 10-13 0 13-15 0 0 0 0-2 0 0 0 10-16 4.5-13 10-13 7-13 0 0 0 13-22 13-15 0 0 H.R (%) 95-100 60-70 65-70 95-100 90-95 98-100 95-98 90-95 90-95 95-100 98-100 95-100 50-70 95-100 85-90 65-70 95-100 95-98 95-100 95-100 95 98-100 90-95 90-95 95 90-95 95-100 98-100 98-100 90-95 90-95 98-100 98-100 T.ALMACENAJE 10-14 das 6 meses 6-7 meses 2-3 semanas 2-3 semanas 2-3 meses 1-2 semanas 1-2 semanas 1 semana 2-3 semanas 4-6 meses 10-14 das 2-3 meses 3-5 semanas 4-7 meses 1-8 meses 3-4 semanas 3-4 semanas 2-3 semanas 10-14 das 3-4 das 2-3 semanas 10-14 das 5-10 meses 10-14 das 2-3 semanas 2-3 meses 3-6 semanas 5-6 meses 1-3 semanas 4-7 das 7-9 meses 4-6 semanas P. CONG (C) --0.8 -1.1 -1.1 -0.5 ---0.8 ---0.6 --0.8 --0.8 -0.9 -0.8 -0.6 -0.3 -0.9 -0.2 ---0.5 -0.7 --0.9 -0.9 -0.6 -0.5 -1.4 -1.4

CONDICONES DEL CMARA DE ENFRIAMIENTO PARA ALGUNOS ALIMENTOS

ALIMENTO Manzana Palta Bananas Fresa y cereza Uvas Toronjas Limones Limas Naranjas Duraznos Peras Pias Ciruelas Membrillo Esprrago Brcoli Col de bruselas Zanahoria Meln/Sanda Cebollas y nabos

CMARA DE ENFRIAMIENTO TEMPERATURA (C) TIEMPO HORAS INICIAL FINAL 26.7 0 24 26.7 3.89 22 20 13.3 12 26.7 1.11 20 21.1 1.11 20 23.9 1.11 22 23.9 13.9 20 23.9 8.33 20 23.9 0 22 29.4 1.11 24 21.1 1.11 24 29.4 4.44 3 26.7 1.11 10 26.7 0 24 15.55 -1.1 24 26.66 1.1 24 26.66 1.1 24 21.11 1.1 24 26.66 1.1 24 21.11 1.1 24M.Sc. Ing. Amrico Guevara Prez

PELIGROS QUE HAY QUE EVITAR PARA QUE LA CALIDAD SEA MANTENIDA Baja humedad relativa en el almacn. Retencin del producto despus de la vida de almacenaje esperada. Fluctuaciones de temperatura (durante el almacenaje, en el proceso de carga, descarga y despacho de vehculos). Daos al producto o al embalaje durante el almacenamiento o manipuleo. Contaminacin de los productos por cuerpos extraos.

B. TRATAMIENTO IQF

Definicin de IQFIQF son las siglas que en ingls significan Individual Quick Freezing, o congelacin rpida de manera individual.

Congelacin IQF vs. Congelacin LentaLa diferencia sustancial entre una congelacin IQF y una congelacin lenta es el tamao del cristal que se forma. En la segunda el cristal es tan grande que rompe las paredes celulares, permitiendo el derrame de fluidos internos y por ende un deterioro en textura, sabor y valor nutritivo.

Adicionalmente, el uso de este proceso garantiza que los productos no necesiten de ningn tipo de qumicos o preservantes para su preservacin. Adems es importante recalcar que gracias a los cambios dramticos de temperatura se reduce de forma importante la presencia de microorganismos.

Beneficios del sistema congelado IQF El trabajo con productos congelados permite tenerlos una disponibles durante todas las pocas del ao.

Los vegetales congelados conservan todos sus minerales, vitaminas y nutrientes necesarios en la dieta. Debido a que pasan por un proceso de pre-coccin al vapor, los productos son rpida y fcil preparacin. 100% de utilizacin del producto, el uso de congelados permite cero desperdicios, importante para el mercado institucional porque permite la estandarizacin de costos. Productos congelados IQF no necesitan descongelar todo el producto, sino solamente la cantidad deseada. Los precios son lineales, sin importar las variaciones del mercado en fresco.

Desventajas En el sistema por inmersin una de las desventajas es el costo del refrigerante. Resulta muy difcil recuperar los vapores que se escapan del compartimiento. La eficacia global del sistema de congelacin depende de la posibilidad de recuperacin y reutilizacin de los vapores producidos en el compartimiento de congelacin.

Recomendaciones generales para el manejo de productos congelados: 1. Durante la distribucin, es mantener la red de fro a -18C. importante

2. Las variaciones de temperatura deterioran el producto, y en caso de descongelamiento el producto no debe volverse a congelar - el uso debe ser inmediato. 3. Asegrese que el empaque est en buenas condiciones. 4. Rotar los inventarios adecuadamente

5. Cargue, descargue y transporte el producto cuidadosamente para que las cajas no se deformen o el producto se rompa. 5. Asegrese de que las cajas se encuentran en buen estado.6. No apile ms de siete cajas de producto de manera vertical. 7. El producto no debe descongelarse para la coccin o preparacin, se debe colocar el producto congelado directamente en coccin. 8. Si el producto est en refrigeracin solamente utilcelo antes de 24 horas.

SI STEMA DE CONGELACION IQF POR TUNEL

Sistema de congelacin espiral aplicado al IQF

Congelacin IQF

DIFERENCIAS ENTRE CONGELACION POR IQF Y OTROS TIPOS DE SISTEMAS DE CONGELACIN Sistema de congelacin por contacto OTROS TIPOS directo IQFSistema

de refrigeracin con circuito abierto Sistemas ms fros a comparacin de otros Los refrigerantes se consumen al tocar las superficies de los alimentos vaporizndose. Los refrigerantes no son reciclables por lo que generan costos altos. No requieren espacios muy grandes para su implementacin. Requieren gastos de mantenimiento mnimos. Facilitan la higienizacin adecuada. Permite un sistema de produccin contina. Reducen los costos de manos de obra.

Sistema

de refrigeracin con circuito

cerrado. Los refrigerantes a utilizar son reciclables por los que resultan econmicos. Congelan cualquier tipo de producto. Funcionan a temperaturas ms altas. Se adaptan fcilmente a cualquier sistema de trabajo. La cantidad de espacio est en funcin con la cantidad de productos a almacenar. Generalmente es la produccin son por tandas.

4.4 EJEMPLOS DE APLICACIN DE IQF EN ALGUNOS ALIMENTOSPRODUCTO PRESENTACIN EMPAQUE DESCRIP. BREVE Se recomienda el congelado de IQF por placas el mtodo utilizado dispone de un refrigerante que circula por la parte superior e inferior del producto y se coloca el producto sobre la banda sin correr el riesgo de que se dae. Se recomienda el IQF por banda espiral, con control de calor y humedad, que mejora las condiciones de procesamiento continu.

Panificacin Donas Panes especiales

Rosquitas fritas en proceso de fermentacin. Congelado IQF Congelado en bloque

Fresco, en cajas de cartn. Congelado en cajas de cartn y bolsas de polietileno.

Panes pre-fermentados parcialmente cocidos

Panes de 40 y 30 g. Congelacin IQF. Congelacin en bloques

Fresco, bolsas de polietileno. Congelado en bolsas de polietileno y en cajas de cartn corrugado. Bolsas de polietileno, o bandejas cubiertas con plsticos. En el congelador, cajas de cartn.

Caracol

Caracoles desnudos Congelacin IQF a -30 C Congelado en bloques

En tnel se realiza en dos fases acelerando el proceso de congelacin.

Pias

Cubito de 2 x 3 cm con adicin de capas de azcar. Congelado en IQF a -25C x 3 min Presentacin en floretes Congelacin de IQF de 20C

Plsticos de polietileno y en cajas de cartn corrugado.

Congelacin por tunel en inmersin de nitrgeno lquido.

Brcoli

Bolsas de polietileno y en cajas de cartn corrugado de 10 a 5 kg

Se recomienda el uso de IQF con ventiladores de aire forzado

PROCESO DE FRESA CONGELADA POR IQFFRESA ELIMINADO DE PEDUNCULOS CLASIFICADO LAVADO

DESINFECTADOCONGELADO PESADO Y EMPACADO EMBALADO ALMACENADO

Descripcin del Proceso IQF1. Recepcin de materia prima: se reciben las pellas completas y se pesan. Seleccin: se realizan por color, consistencia, tamaos, presencia de insectos o manchas Preparacin de floretes: el corte es manual y se hacen diferentes cortes segn el tipo de producto que se va a procesar. Genera un 45 - 50% de prdida en peso por la eliminacin de ciertos tallos y hojas. Clasificacin y peso por calibres. Lavado: se aplica un limpiador qumico. Precoccin en cmara blancher: paso por el tnel de vapor a 140 C, donde se reducen bacterias o microorganismos presentes.

SP

2.3.

C 5 6

4. 5. 6.

7. Enfriado: en agua ozonificada fra a 2 3C para que el brcoli no entre caliente y que el proceso IQF sea ms eficiente.8. Congelado rpido IQF: En el tnel IQF con ventiladores que emiten aire forzado a 30C, lo que evita que las piezas individuales se peguen. Los ventiladores hacen que pase el aire entre cada pieza. Adems, la banda del tnel tiene vibracin y rompe cualquier unin entre piezas. Ocurre una disminucin del 3% de peso. 9. Inspeccin: las piezas congeladas caen a una banda con detector de metales, que permite un ltimo control visual. 10. Dosificacin y empaque: segn la programacin de produccin, las piezas caen en medidas apropiadas a las fundas seleccionadas. Ciertos tamaos de fundas se cierran manualmente y otros mecnicamente. Las fundas son luego empacadas en cajas de cartn. 11. Almacenamiento: las cajas entran en una cmara fra a 20C.

PROCESO DE FRESA CONGELADA1. Descripcin del Proceso IQF. Fresa

2. Recepcin de materia prima: se reciben las fresa y se pesan.3. Control de calidad: se realizan controles de color, daos, tamaos. 4. Clasificacin y peso por calibres. Se realiza una clasificacin por tamaos.

5. Eliminacin del pednculo: Se eliminan manualmente los pednculos sin daar la parte del fruto.6. Lavado: se aplica un limpiador qumico

7. Congelado rpido IQF: se congela las fresas en el tnel IQF con ventiladores que emiten aire forzado a 30C, lo que evita que las piezas individuales se peguen. 8. Inspeccin: Las piezas congeladas caen a una banda con detector de metales, que permite un ltimo control visual. 9. Dosificacin y empaque: segn la programacin de produccin, las piezas caen en medidas apropiadas a las fundas seleccionadas. Ciertos tamaos de fundas se cierran manualmente y otros mecnicamente. Las fundas son luego empacadas en cajas de cartn. 10. Almacenamiento: las cajas entran en una cmara fra a 20C.

Esquema de Proceso CARACOL Recoleccin y seleccin Purgado Coccin

Separacin de concha Lavado

Congelacin IQF- Congelacin normal Envasado y embalaje Almacenamiento

Aplicacin del nitrgeno en la Industria Alimentaria O2 esta presente en un envase, en el espacio vaco y como disolvente (includo en el lquido o semislido comestible) Todo el O2 durante el envasado, est disponibles para futuras Rx.lo que causa deterioro en el producto. Para evitar el deterioro por O2 remover el O2 presente en el producto.

Nitrgeno Lquido En un congelador tpico de Nitrgeno Lquido con una banda recta, ste es rociado sobre el producto a -196C el cual es circulado con agitadores en el ambiente interior. Como el nitrgeno cae directamente sobre el producto se evapora rpidamente y se circula este vapor en contra flujo para tener un preenfriamiento. Finalmente, el Nitrgeno Lquido provee un rpido ciclo de congelacin y una gran capacidad de reserva. En algunos casos, la capacidad de congelacin puede duplicarse, pero se tiene un gran consumo incrementndose grandemente los costos. Tambin, algunos productos pueden no resistir el esfuerzo trmico por la alta congelacin a que son sometidos pudiendo rajarse su superficie.

Caractersticas fsicas de los principales gases utilizados en forma licuada a baja temperatura

EL NITROGENO Gas inerte. Baja solubilidad en agua y grasas. Barato. Seguro. Mas pesado que el oxigeno. Gas de relleno.

SPARGING Es el proceso de infundir gas nitrgeno en un lquido para remover el oxgeno disuelto. Como las pequeas burbujas de nitrgeno se distribuyen a travs del lquido, se crea una diferencia de presiones parciales entre el nitrgeno y el oxgeno. Esta diferencia en presiones parciales origina que el oxgeno disuelto salga del fluido. Todos los gases se propagan de un lugar donde se encuentran en gran concentracin a un lugar donde estn en baja concentracin. En el sparging el gas inerte es burbujeado a travs de un lquido. l oxgeno fluir del lquido donde se encuentra en una relativa alta concentracin hacia las burbujas del gas inerte donde se encuentra a baja concentracin y es por lo tanto retirado del liquido por la burbuja.

SPARGING La eficiencia de este efecto de sparging depende de dos factores. El primero es el tamao de burbujas de nitrgeno. Mientras ms pequeas las burbujas para una cantidad dada de gas, ser ms grande el rea interfacial disponible para remover el oxgeno. El segundo factor es el periodo de tiempo que estas burbujas estn expuestas al oxgeno disuelto. A mayor tiempo, es ms efectivo el proceso de sparging.

APLICACIONES DE SPARGING Aceites vegetales Vinos Mayonesa Queso crema Helados Leche Cerveza Jugo de tomate Jugo de naranja Sabores Caf Mantequilla de man Licor Aderezo para ensalada Pasta de tomate Jugo de pia Vinagre Jugo de durazno Gelatina Jarabe de maiz

SPARGING DE ACEITES Es deseable remover el oxgeno libre de los aceites antes que reacciones qumicamente. El oxgeno libre puede ser removido por vaco o sparging con nitrgeno puesto que la oxidacin generalmente procede lentamente a temperatura ambiente (por otro lado, el oxgeno que reacciona qumicamente, como producto oxidado, solo puede ser removido por descomposicin trmica). El deterioro de los cidos grasos comerciales resulta en un cambio del color y el olor. El color del aceite de soya hidrogenado expuesto al aire a 40C por 4 das es sustancialemente ms oscuro que el aceite con sparging de nitrgeno. Ntese que la industria de bebidas no son requeridas de incluir en las etiquetas el efecto de sparging en sus productos.

INERTIZACION La intencin bsica de la inertizacin con gas es evitar el contacto del oxigeno con los alimentos que son sensibles a su accin. La oxidacin de productos tales como grasas y aceites comestibles, vinos, zumos, purs y otros alimentos repercute en perdidas de color, sabor, olor y vitaminas. Para evitar este deterioro en la calidad de los productos, se emplean gases inertes, durante la produccin y el almacenamiento de los alimentos.

INERTIZACION La conservacin en la atmsfera inerte es un trmino que se aplica a la creacin y permanencia de una atmsfera carente de Oxigeno, en la zona superior de los recipientes destinados a contener productos que puedan ser inflamables o susceptibles de oxidacin. Aunque la idea de crear atmsfera inerte no es nueva, el empleo de esta tcnica se ha extendido en los ltimos aos. El uso de atmsfera inerte se emple anteriormente para la soldadura y para industrias qumicas; pero, en el momento presente, su utilizacin se ha extendido a las industrias electrnicas, espaciales y de alimentacin.

INERTIZACION

La inertizacin con gases, tambin es un complemento esencial para los procesos de desoxigenacin ( sparging ) diseados y desarrollados para extraer l oxigeno disuelto y ocluido en los lquidos alimenticios. Tras el proceso de extraccin del oxigeno, se emplea la inertizacin con nitrgeno con el objeto de evitar la ulterior reincorporacin de oxigeno en el producto.

OTROS USOS DE LA INERTIZACION Inhibir a los insectos que infectan el grano durante el almacenamiento Prevenir las explosiones de granos Sustituir el aire hmedo por un gas carente de oxigeno, cuando la humedad representa un problema (como es el caso del almacenamiento de leche en polvo, algunos granos, etc. ) Es as que en vinos, jugos de fruta, jugos alimenticios y pastas alimenticias, se han logrado grandes resultados en especial en: Conservacin excepcionalmente duradera de productos una vez envasados Notable retencin del color de todos los jugos Mantenimiento inalterado del aroma y el sabor original de las frutas frescas

Lquidos Criognicos Caractersticas

Son

extremadamente

fros

Cantidades muy pequeas de liquido se transforman en grandes cantidades de gasM.Sc. Ing. Amrico Guevara Prez

PRESURIZACION DE EMBALAJES Es la utilizacin de Nitrgeno Lquido,

introducido en cantidades pequeas ycontroladas, para presurizar embalajes de baja resistencia mecnica

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

PRESURIZADOR

N2

Presurizador

N2Atmosfera controlada Hidrogenao Pressurizao Aguacultura Fertilizao Carbnica Transporte Gelo Seco Atmosfera Modificada Strippin inertizao sparging Resfriamento Congelamento Menu Principal

LA UTILIZACION DE NITROGENO Previene el colapso del embalaje despus del enfriamiento del producto envasado caliente Substituye al aire en el head space del embalaje

Evita reacciones de oxidacin y prolonga la vida til Mejora la apariencia del producto

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

VENTAJAS Aumento de la resistencia mecnica Reduce prdidas en el transporte y distribucin (choques y aplastamiento) Reduce costos en la produccin y transporte: paredes ms finas y livianas, en latas < 0,16mm y en plsticos < 28grs

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

PARAMETROS QUE AFECTAN EL COLAPSO Variaciones de temperatura llenado/comercializacin Variacin del nivel de llenado

Estabilidad oxidativa Variacin de las presiones atmosfricas

Forma o diseo del embalajeAtmosfera controlada Hidrogenao Pressurizao Aguacultura Fertilizao Carbnica Transporte Gelo Seco Atmosfera Modificada Strippin inertizao sparging Resfriamento Congelamento Menu Principal

FENOMENO DE COLAPSO Temperatura de llenado y auto-oxidacin son significativos Reduccin de espesor del embalaje es obtenida a travs del diseo, anillos de refuerzo y nitrgeno lquido Aumento del nivel de llenado y taceite > tambiente en el llenado mayor colapso, entretanto < espacio libre = < O2 en el head space < oxidacin Variacin de presin afecta, pero el efecto es poco reversible y dependiente de muchos otros factores

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

PRESURIZADOR EN LA LINEA DE ENVASEPresurizador

Envasadora

Cerrado

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

Ventajas de la ultracongelacion rapida con nitrogeno liquido1.- Menor deshidratacin del alimento durante el proceso de congelacin 2.- Menores perdidas de peso del producto al proceder a su descongelacin (menor retencin del agua) si el proceso se realiza bien las perdidas de peso se eliminan completamente 3.- Mejores Caractersticas organolpticas (color, sabor, olor y textura) el color y el olor sern mas parecidos a los que tenia el producto inicialmente. 4.- mejor calidad microbiolgica (detencin del desarrollo microbiano y enzimtico) 5.- Detencin de los procesos de oxidacin y enranciamiento provocados por el oxigeno y el desarrollo bacteriano 6.- Se evita el fenmeno de separacin de los componentes en el caso de las salsas.

COMPARACION ENTRE LA CONGELACION POR NITROGENO LIQUIDO Y ANHIDRIDO CARBONICO

Elementos de comparacin1. Temperatura 2. Reacciones 3. Capacidad frigorifica 4. Coste 5. Almacenamiento 6. Seguridad 7. Seguridad 8. Seguridad 9. Canalizacin 10. Tneles de congelacin

Nitrgeno- 196 C Inerte

Anhdrido Carbnico-79 C Da cido carbnico en contacto con el agua

Ventajas paraN2: Ms rapidez de congelacin N2 (inerte) N2(mayor capacidad) N2 (menos costo) N2 (mas seguro y barato) N2 (mas seguro) N2 (menor presin) N2 (menos denso) N2 (sin atascos) N2 (ms fcil e regular)

72 frigor/litro 196C) (-20C)100

(-

60 frigorios/kg 120 Almacenamiento en frio Gas txico, produce asfixia. 20 kg/cm2 Mas pesado que el aire (peligro) Atascos si se produce nieve carbnica Difcil de regular (nieve carbnica)

Almacenamiento a T ambiente Inerte. En el aire esta presente (78%) Baja presin de almacenamiento(3Kg/cm2) Menos pesado que el aire Sin atascos Fcil regulacin

TUNEL DE CONGELACION

Comparacin entre la congelacin por Nitrgeno lquido y frio mecnicoElemento de comparacinPrdidas de peso Velocidad de congelacin

Nitrgeno1.%

Fro mecnico2,5 -3,2 % 20 a 180 min

Ventaja paraN2=Menos prdidas N2=Congelacin mas rpida N2= T mas baja N2=Menos coste inicial del equipo N2=Menos coste del mantenimiento

3 a 15 minutos

Fludo refrigerante Precio de un tnel

Nitrgeno (-196 C) 1

Aire (-25/-40 C) 4-6

Mantenimiento

1%

4-6 %

Gastos anuales (fijos mas variables)Calidad microbilogica

X pts/kg congelado

1,4 Xpts/kg

N2=Menores gastos anualesN2=Menor calidad microbiolgica

Detencin mas rpida del crecimiento bacteriano

Detencin mas lenta

Calidad fsica

Sin exudado, frescura, inertizacin.

Exudado, color, oxidacin por aire

N2=Mejor calidad fsica

NITROGENO LIQUIDO EN LA INDUSTRIA DEL HELADO 1.1 PRODUCCION DE HELADOS La produccin de helado se efecta a partir de una mezcla (leche, azcar escencias y aditivos secundarios), que puede ser cocida o pasteurizada, homogenizada y ms tarde enfriada y almacenada en cubas a + 4C para su maduracin.

1.2 LA CONGELACION Y EL ENDURECIMIENTO DE HELADOSEtapa mas importante de la fabricacion de helados

1.3 ENDURECIMIENTO DE HELADOS CON NITROGENO LIQUIDO El endurecimiento tiene la misin de aportar rpidamente las frigoras necesarias para: Enfriar el envase Terminar la cristalizacin que es casi total a 30 C Permitir una manipulacin fcil y rpida

El nitrgeno lquido permite por los coeficientes de transferencia de frigoras, un endurecimiento a travs de los embalajes. Con la utilizacin del nitrgeno lquido se obtiene una transmisin tcnica particularmente buena entre el embalaje del helado a endurecer y el nitrgeno lquido proyectado sobre la superficie

1.4 CONGELACION DE HELADOS Tnel Crust flor P

La idea desarrollada para sustituir los moldes, consisten en consolidar instantneamente la forma del producto una vez que el helado sale de la extrusora. Como consecuencia de ello, hemos puesto a punto una nueva tecnologa , la tcnica del Crust flor, que constituye una excepcional innovacin. Se trata de un tnel criognico que dispone de una cinta transportadora de material plstico especial, tejido que presenta la particularidad de impregnarse de nitrgeno como una esponja. La parte del helado que se encuentra en contacto con la cinta, su base, se endurece superficialmente en pocos segundos. Esta rapidez permite conservar la forma inicial del producto, al mismo tiempo de la parte superior del helado recibe una pulverizacin del nitrgeno lquido que tambin lo endurece por arriba.

NITROGENO LIQUIDO PARA CONGELACION DE JUGOS El propsito principal de esta aplicacin es reducir la degradacin natural ocasionada por microorganismos y el oxgeno, a travs de la disminucin de temperatura del lquido durante el transporte y la eliminacin del oxgeno, deteniendo la oxidacin y la accin de hongos y levaduras, que son las culpables de la descomposicin del jugo.

VENTAJAS Permite Disminuir la temperatura del jugo por debajo del punto de congelacin (-3C), La formacin de hielo el cual tiene ms poder de absorcin de calor que el jugo enfriado, El nitrgeno lquido no transfiere olores, sabores, y no cambia las caractersticas organolpticas del jugo. mantiene el jugo en ptimas condiciones. El nitrgeno, elimina al oxgeno disuelto en el jugo.

Areas susceptibles para implementar el Sistema NITROJUGO -En empresas donde el enfriamiento del producto no resulta suficiente para mantenerlo en buenas condiciones, -En empresas que requieran transportar jugos, zumos o concentrados, en pipas o contenedores las cuales deben cumplir con las normas sanitarias. -En aquellas unidades donde no sea posible montar un sistema de refrigeracin o congelacin para mantener la temperatura del producto. -Donde el parque vehicular no sea propio.

NITROGENO LIQUIDO PARA CONGELACION DE PESCADOSe utiliza para langostinos, moluscos y para pescados selectos, roceando por toberas de nitrgeno liquido, en el ultimo tercio de la cinta transportadora, y cuando el nitrgeno pasa a la fase gaseosa, al ceder calor, se utiliza en los dos primeros tramos como preenfriado de los bloques. Con este frio gradual se evita el estallido o rompimiento de las piezas por accion, directa del nitrgeno.

NITROGENO LIQUIDO PARA CONGELACION DE VEGETALES PROCESO DE CONGELACION DE ALVERJAS Para obtener un buen producto congelado, se debe partir con la optencion de una mateira prima de buena calidad. La cosecha se realiza cuando las vainas estan hinchadas y bien llenas, pero cuidando que las alverjas no se pasas de maduras. Blanqueado. La finalidad del blanqueado es inactivar ciertas enzimas como la catalasa peroxidas lipoxigenasa, que producen cambio de color y textura, disminuye su contenido microbiano y ejerce un efecto favorable sobre el color de los vegetales Congelacin, La congelacin con Nitrgeno Liquido corresponde a una congelacin ultrarrpida dado que la alverja solo permanece unos cuantos segundo en el criogeno. Cuando las alverjas se mantiene en nitrgeno liquido despus de su completa congelacin (17seg)

SPARGING Es el proceso de infundir gas nitrgeno en un lquido para remover el oxgeno disuelto. Como las pequeas burbujas de nitrgeno se distribuyen a travs del lquido, se crea una diferencia de presiones parciales entre el nitrgeno y el oxgeno. Esta diferencia en presiones parciales origina que el oxgeno disuelto salga del fluido. Todos los gases se propagan de un lugar donde se encuentran en gran concentracin a un lugar donde estn en baja concentracin. En el sparging el gas inerte es burbujeado a travs de un lquido. l oxgeno fluir del lquido donde se encuentra en una relativa alta concentracin hacia las burbujas del gas inerte donde se encuentra a baja concentracin y es por lo tanto retirado del liquido por la burbuja.

SPARGING La eficiencia de este efecto de sparging depende de dos factores. El primero es el tamao de burbujas de nitrgeno. Mientras ms pequeas las burbujas para una cantidad dada de gas, ser ms grande el rea interfacial disponible para remover el oxgeno. El segundo factor es el periodo de tiempo que estas burbujas estn expuestas al oxgeno disuelto. A mayor tiempo, es ms efectivo el proceso de sparging.

APLICACIONES DE SPARGING Aceites vegetales Vinos Mayonesa Queso crema Helados Leche Cerveza Jugo de tomate Jugo de naranja Sabores Caf Mantequilla de man Licor Aderezo para ensalada Pasta de tomate Jugo de pia Vinagre Jugo de durazno Gelatina Jarabe de maiz

SPARGING DE ACEITES Es deseable remover el oxgeno libre de los aceites antes que reacciones qumicamente. El oxgeno libre puede ser removido por vaco o sparging con nitrgeno puesto que la oxidacin generalmente procede lentamente a temperatura ambiente (por otro lado, el oxgeno que reacciona qumicamente, como producto oxidado, solo puede ser removido por descomposicin trmica). El deterioro de los cidos grasos comerciales resulta en un cambio del color y el olor. El color del aceite de soya hidrogenado expuesto al aire a 40C por 4 das es sustancialemente ms oscuro que el aceite con sparging de nitrgeno. Ntese que la industria de bebidas no son requeridas de incluir en las etiquetas el efecto de sparging en sus productos.

INERTIZACION La intencin bsica de la inertizacin con gas es evitar el contacto del oxigeno con los alimentos que son sensibles a su accin. La oxidacin de productos tales como grasas y aceites comestibles, vinos, zumos, purs y otros alimentos repercute en perdidas de color, sabor, olor y vitaminas. Para evitar este deterioro en la calidad de los productos, se emplean gases inertes, durante la produccin y el almacenamiento de los alimentos.

INERTIZACION La conservacin en la atmsfera inerte es un trmino que se aplica a la creacin y permanencia de una atmsfera carente de Oxigeno, en la zona superior de los recipientes destinados a contener productos que puedan ser inflamables o susceptibles de oxidacin. Aunque la idea de crear atmsfera inerte no es nueva, el empleo de esta tcnica se ha extendido en los ltimos aos. El uso de atmsfera inerte se emple anteriormente para la soldadura y para industrias qumicas; pero, en el momento presente, su utilizacin se ha extendido a las industrias electrnicas, espaciales y de alimentacin.

INERTIZACION

La inertizacin con gases, tambin es un complemento esencial para los procesos de desoxigenacin ( sparging ) diseados y desarrollados para extraer l oxigeno disuelto y ocluido en los lquidos alimenticios. Tras el proceso de extraccin del oxigeno, se emplea la inertizacin con nitrgeno con el objeto de evitar la ulterior reincorporacin de oxigeno en el producto.

OTROS USOS DE LA INERTIZACION Inhibir a los insectos que infectan el grano durante el almacenamiento Prevenir las explosiones de granos Sustituir el aire hmedo por un gas carente de oxigeno, cuando la humedad representa un problema (como es el caso del almacenamiento de leche en polvo, algunos granos, etc. ) Es as que en vinos, jugos de fruta, jugos alimenticios y pastas alimenticias, se han logrado grandes resultados en especial en: Conservacin excepcionalmente duradera de productos una vez envasados Notable retencin del color de todos los jugos Mantenimiento inalterado del aroma y el sabor original de las frutas frescas

Lquidos Criognicos Caractersticas

Son

extremadamente

fros

Cantidades muy pequeas de liquido se transforman en grandes cantidades de gas

PRESURIZACION DE EMBALAJES Es la utilizacin de Nitrgeno Lquido,

introducido en cantidades pequeas ycontroladas, para presurizar embalajes de baja resistencia mecnica

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

PRESURIZADOR

N2

Presurizador

N2Atmosfera controlada Hidrogenao Pressurizao Aguacultura Fertilizao Carbnica Transporte Gelo Seco Atmosfera Modificada Strippin inertizao sparging Resfriamento Congelamento Menu Principal

LA UTILIZACION DE NITROGENO Previene el colapso del embalaje despus del enfriamiento del producto envasado caliente Substituye al aire en el head space del embalaje

Evita reacciones de oxidacin y prolonga la vida til Mejora la apariencia del producto

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

VENTAJAS Aumento de la resistencia mecnica Reduce prdidas en el transporte y distribucin (choques y aplastamiento) Reduce costos en la produccin y transporte: paredes ms finas y livianas, en latas < 0,16mm y en plsticos < 28grs

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

PARAMETROS QUE AFECTAN EL COLAPSO Variaciones de temperatura llenado/comercializacin Variacin del nivel de llenado

Estabilidad oxidativa Variacin de las presiones atmosfricas

Forma o diseo del embalajeAtmosfera controlada Hidrogenao Pressurizao Aguacultura Fertilizao Carbnica Transporte Gelo Seco Atmosfera Modificada Strippin inertizao sparging Resfriamento Congelamento Menu Principal

FENOMENO DE COLAPSO Temperatura de llenado y auto-oxidacin son significativos Reduccin de espesor del embalaje es obtenida a travs del diseo, anillos de refuerzo y nitrgeno lquido Aumento del nivel de llenado y taceite > tambiente en el llenado mayor colapso, entretanto < espacio libre = < O2 en el head space < oxidacin Variacin de presin afecta, pero el efecto es poco reversible y dependiente de muchos otros factores

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

PRESURIZADOR EN LA LINEA DE ENVASEPresurizador

Envasadora

Cerrado

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

Menu Principal

Atmosfera controlada

Hidrogenao

Pressurizao

Aguacultura

Fertilizao Carbnica

Transporte Gelo Seco

Atmosfera Modificada

Strippin inertizao sparging

Resfriamento

Congelamento

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Ventajas de la ultracongelacion rapida con nitrogeno liquido1.- Menor deshidratacin del alimento durante elproceso de congelacin 2.- Menores perdidas de peso del producto al proceder a su descongelacion (menor retencion del algua) si el proceso se realiza bien las perdidas de peso se eliminan completamente 3.- Mejores Caracteristicas organolepticas (color, sabor, olor y textura) el color y el olor seran mas parecidos a los que tenia el producto inicialmente. 4.- mejor calidad microbiologica (detencion del desarrollo microbiano y enzimatico) 5.- Detencion de los procesos de oxidacin y enranciamiento provocados por el oxigeno y el desarrollo bacteriano 6.- Se evita el fenmeno de separacion delos componentes en el caso de las salsas.

COMPARACION ENTRE LA CONGELACION POR NITROGENO LIQUIDO Y ANHIDRIDO CARBONICO

Elementos de comparacin1. Temperatura 2. Reacciones 3. Capacidad frigorifica 4. Coste 5. Almacenamiento 6. Seguridad 7. Seguridad 8. Seguridad 9. Canalizacin 10. Tneles de congelacin

Nitrgeno- 196 C Inerte

Anhdrido Carbnico-79 C Da cido carbnico en contacto con el agua

Ventajas paraN2: Ms rapidez de congelacin N2 (inerte) N2(mayor capacidad) N2 (menos costo) N2 (mas seguro y barato) N2 (mas seguro) N2 (menor presin) N2 (menos denso) N2 (sin atascos) N2 (ms fcil e regular)

72 frigor/litro 196C) (-20C)100

(-

60 frigorios/kg 120 Almacenamiento en frio Gas txico, produce asfixia. 20 kg/cm2 Mas pesado que el aire (peligro) Atascos si se produce nieve carbnica Difcil de regular (nieve carbnica)

Almacenamiento a T ambiente Inerte. En el aire esta presente (78%) Baja presin de almacenamiento(3Kg/cm2) Menos pesado que el aire Sin atascos Fcil regulacin

TUNEL DE CONGELACION

Comparacin entre la congelacin por Nitrgeno lquido y frio mecnicoElemento de comparacinPrdidas de peso Velocidad de congelacin

Nitrgeno1.%

Fro mecnico2,5 -3,2 % 20 a 180 min

Ventaja paraN2=Menos prdidas N2=Congelacin mas rpida N2= T mas baja N2=Menos coste inicial del equipo N2=Menos coste del mantenimiento

3 a 15 minutos

Fludo refrigerante Precio de un tnel

Nitrgeno (-196 C) 1

Aire (-25/-40 C) 4-6

Mantenimiento

1%

4-6 %

Gastos anuales (fijos mas variables)Calidad microbilogica

X pts/kg congelado

1,4 Xpts/kg

N2=Menores gastos anualesN2=Menor calidad microbiolgica

Detencin mas rpida del crecimiento bacteriano

Detencin mas lenta

Calidad fsica

Sin exudado, frescura, inertizacin.

Exudado, color, oxidacin por aire

N2=Mejor calidad fsica

NITROGENO LIQUIDO EN LA INDUSTRIA DEL HELADO PRODUCCION DE HELADOS La produccin de helado se efecta a partir de una mezcla (leche, azcar escencias y aditivos secundarios), que puede ser cocida o pasteurizada, homogenizada y ms tarde enfriada y almacenada en cubas a + 4C para su maduracin.

LA CONGELACION Y EL ENDURECIMIENTO DE HELADOSEtapa mas importante de la fabricacion de helados

ENDURECIMIENTO DE HELADOS CON NITROGENO LIQUIDO El endurecimiento tiene la misin de aportar rpidamente las frigoras necesarias para: Enfriar el envase Terminar la cristalizacin que es casi total a 30 C Permitir una manipulacin fcil y rpida

El nitrgeno lquido permite por los coeficientes de transferencia de frigoras, un endurecimiento a travs de los embalajes. Con la utilizacin del nitrgeno lquido se obtiene una transmisin tcnica particularmente buena entre el embalaje del helado a endurecer y el nitrgeno lquido proyectado sobre la superficie

CONGELACION DE HELADOS Tnel Crust flor P La idea desarrollada para sustituir los moldes, consisten en consolidar instantneamente la forma del producto una vez que el helado sale de la extrusora. Como consecuencia de ello, hemos puesto a punto una nueva tecnologa , la tcnica del Crust flor, que constituye una excepcional innovacin. Se trata de un tnel criognico que dispone de una cinta transportadora de material plstico especial, tejido que presenta la particularidad de impregnarse de nitrgeno como una esponja. La parte del helado que se encuentra en contacto con la cinta, su base, se endurece superficialmente en pocos segundos. Esta rapidez permite conservar la forma inicial del producto, al mismo tiempo de la parte superior del helado recibe una pulverizacin del nitrgeno lquido que tambin lo endurece por arriba.

NITROGENO LIQUIDO PARA CONGELACION DE JUGOS El propsito principal de esta aplicacin es reducir la degradacin natural ocasionada por microorganismos y el oxgeno, a travs de la disminucin de temperatura del lquido durante el transporte y la eliminacin del oxgeno, deteniendo la oxidacin y la accin de hongos y levaduras, que son las culpables de la descomposicin del jugo.

VENTAJAS Permite Disminuir la temperatura del jugo por debajo del punto de congelacin (-3C), La formacin de hielo el cual tiene ms poder de absorcin de calor que el jugo enfriado, El nitrgeno lquido no transfiere olores, sabores, y no cambia las caractersticas organolpticas del jugo. mantiene el jugo en ptimas condiciones. El nitrgeno, elimina al oxgeno disuelto en el jugo.

Areas susceptibles para implementar el Sistema NITROJUGO -En empresas donde el enfriamiento del producto no resulta suficiente para mantenerlo en buenas condiciones, -En empresas que requieran transportar jugos, zumos o concentrados, en pipas o contenedores las cuales deben cumplir con las normas sanitarias. -En aquellas unidades donde no sea posible montar un sistema de refrigeracin o congelacin para mantener la temperatura del producto. -Donde el parque vehicular no sea propio.

NITROGENO LIQUIDO PARA CONGELACION DE PESCADOSe utiliza para langostinos, moluscos y para pescados selectos, roceando por toberas de nitrogeno liquido, en el ultimo tercio de la cinta transportadora, y cuando el nitrogeno pasa a la fase gaseosa, al ceder calor, se utiliza en los dos primeros tramos como preenfriado de los bloques. Con este frio gradual se evita el estallido o rompimiento de las piezas por accion, directa del nitrogeno.

NITROGENO LIQUIDO PARA CONGELACION DE VEGETALES 1.7.4 PROCESO DE CONGELACION DE ALVERJAS Para obtener un buen producto congelado, se debe partir conla optencion de una mateira prima de buena calidad. La cosecha se realiza cuando las vainas estan hinchadas y bien llenas, pero cuidando que las alverjas no se pasas de maduras. Blanqueado. La finalidad del blanqueado es inactivar ciertas enzimas como la catalasa peroxidas lipoxigenasa, que producen cambio de color y textura, disminuye su contenido microbiano y ejerce un efecto favorable sobre el color de los vegetales Congelacin, La congelacin con Nitrogeno Liquido corresponde a una congelacin ultrarrpida dado que la alverja solo permanece unos cuantos segundo en el criogeno. Cuando las alverjas se mantiene en nitrogeno liquido despus de su completa congelacin (17seg)

Propiedades Fisicoqumicas del Gas Nitrgeno Propiedades Fsico-Qumicas GAS NITROGENO Estado fsico: Gas comprimido Color: Incoloro Olor: Inodoro Peso molecular: 28,01 Frmula: N2 Punto de ebullicin, a 10 psig (68,9 kPa): -195,80 C (-320,44 F) Punto de congelamiento, a 10 psig (68,9 kPa): -209,9 C (-345,8F) Punto de fulgor (mtodo o norma): No aplica Temperatura de auto-inginicin: No aplica Limite de inflamabilidad en el aire, % en volumen: Inferior: No aplica Superior: No aplica Presin de vapor: No aplica Densidad del gas (aire = 1): 0,967 kg/m3 a 21,1 C (70 F) y 1 atm Gravedad especfica (aire = 1): 1,153 kg/m3 a 0 C (32 F) y 1 atm Solubilidad en agua (vol/vol): 0,023 a 0 C (32 F) y 1 atm Porcentaje de materia voltil en volumen: 100 %

Propiedades Fisicoqumicas del Gas licuado refrigerado Propiedades Fsico-Qumicas GAS LICUADO REFRIGERADO Estado fsico: Gas licuado refrigerado Color: Incoloro Olor: Inodoro Peso molecular: 28,01 Frmula: N2 Punto de ebullicin, a 10 psig (68,9 kPa): -195,80 C (-320,44 F) Punto de congelamiento, a 10 psig (68,9 kPa): -209,9 C (-345,8F) Punto de fulgor (mtodo o norma): No aplica Temperatura de auto-inginicin: No aplica Limite de inflamabilidad en el aire, % en volumen: Inferior: No aplica Superior: No aplica Presin de vapor: No aplica Densidad del gas (aire = 1): 0,967 kg/m3 a 21,1 C (70 F) y 1 atm Gravedad especfica (aire = 1): 808,5 kg/m3 a 0 C (32 F) y 1 atm Solubilidad en agua (vol/vol): 0,023 a 0 C (32 F) y 1 atm Porcentaje de materia voltil en volumen: 100

Generador de nitrgeno a travs de membrana permeable

ATMSFERA CONTROLADAEs una tcnica frigorfica de conservacin en la que se interviene modificando la composicin gaseosa de la atmsfera en una cmara en frigoconservacin, en la que se realiza un control de regulacin de las variables fsicas del ambiente (temperatura, humedad y circulacin del aire). Se entiende como atmsfera controlada (AC) la conservacin de un producto hortofrutcola, generalmente, en una atmsfera empobrecida en oxgeno (O2) y enriquecida en carbnico (CO2). En este caso, la composicin del aire se ajusta de forma precisa a los requerimientos del producto envasado, mantenindose constante durante todo el proceso.

VENTAJAS DE LA ATMOSFERA CONTROLADA

Prolongacin del periodo ptimo de la conservacin entre un 40 y 60 %, respecto de la conservacin en atmsfera normal. Reduccin de alteraciones y podredumbres tpicas del fro, de la conservacin frigorfica a 0 C, ya que permite elevar temperaturas. Reduccin de las mermas por peso. Reduccin de fisiopatas.

Mayor resistencia del producto despus de la conservacin en cuanto al reinicio del metabolismo. Permite el empleo de temperaturas elevadas, necesitando menos frigoras respecto a la fro Normal. Efecto fungicida debido a la elevada concentracin de CO2. Se reduce el calor de respiracin del fruto como consecuencia de la mnima intensidad respiratoria debido al bajo contenido en O2 y la elevada concentracin de CO2.

INCONVENIENTES DE LA ATMOSFERA CONTROLADA Inversin inicial elevada. Mantener la adecuada composicin de la atmsfera. Necesidad de un instrumental tecnolgico elevado para su control. Limitaciones de apertura de la cmara. Incompatibilidades entre variedades a consecuencia de las diferentes condiciones de conservacin. Nuevas fisiopatas y desrdenes propios de la AC.

ALMACENAMIENTO EN ATMSFERAS CONTROLADAS (A. C.)

El almacenamiento en atmsferas controladas o modificadas deber utilizarse como suplemento de un control adecuado de temperatura y humedad relativa. Algunos mtodos sencillos para modificar la composicin del aire en el ambiente del almacn se enumeran a continuacin (de Kader, 1992).

A continuacin se muestra un modelo de almacn de A.C. a pequea escala. Cada componente est rotulado.

Fuente: Lougheed, E.C. et al. 1985. Small scale simulated commercial C.A. Storage rooms. Int'l. CA Conf. North Carolina State Univ. Hort. Report No. 126:235-247.

M.Sc. Ing. Amrico Guevara Prez

AVANCES TCNICOS EN ATMSFERA CONTROLADA

En ciertos productos, principalmente en el caso de manzanas y peras, el almacenamiento tiene una importancia (tcnica y econmica) primordial, por lo que aquellas mejoras tcnicas que optimicen el mismo supondrn una ventaja competitiva y un beneficio adicional para la empresa.

REQUISITOS:1. Aplicarlo a frutos recolectados en estado de madurez ptimo, el cual deber ser distinto en funcin del destino del producto (conservacin a corto o largo plazo, venta inmediata, industria, etc.).

2. Refrigerar rpidamente el producto hasta la temperatura de rgimen. 3. Rpida puesta a rgimen de la atmsfera de almacenamiento. 4. Mantener y regular la composicin gaseosa de la atmsfera de forma precisa.

La implementacin de la atmsfera controlada con elementos: A.

instalacin de los siguientes

Excelente hermeticidad de las cmaras

B.C.

Barridos de la atmsfera con Nitrgeno(industrial o generado in situ) Anlisis y control preciso de la composicin gaseosa

CARACTERISTICAS BIOLOGICASLa alteracin microbiolgica de los productos alimenticios es consecuencia del crecimiento de microorganismos que producen efectos indeseables en color, textura, sabor y olor, llevando a la imposibilidad de comercializarlos a precios atractivos. Generando adecuadas concentraciones de gases se inhibir el crecimiento de la mayor parte de las bacterias que provocan las alteraciones en los productos

Al mantener las mezclas ptimas de oxgeno, dixido de carbono y nitrgeno, los Sistemas de Control de Atmsfera prolongan la vida en fresco de productos alimenticios por perodos de tiempo suficientes para llevar a cabo su ptima cadena de distribucin : cosecha, acopio, transporte, venta.

Tiempo de Almacenamiento de los AlimentosAlimentos Merluza Australis Pollo Cerdo Manzana Pltano Uvas Limn Mango Naranja Papaya Pera Palta Esparragos Cebolla Pan Pescados en general Flores (claveles) Tiempos de Vida til de 15 a 20 das de 15 a 25 das de 10 a 18 das de 6 a 15 meses de 35 a 65 das de 90 a 240 das de 80 a 120 das de 15 a 120 das de 35 a 100 das de 14 a 35 das de 150 a 260 das de 15 a 129 das de 15 a 45 das de 40 a 70 das de 5 a 27 das de 15 a 25 das de 30 a 110 das

ATMSFERA MODIFICADA No existe un control permanente (contnuo)del componete responsable de la modificacin de la atmsfera. Se aplica en alimentos perecibles, procesados, etc. El tiempo de vida del alimento es menor comparado a la A.C.

C.2. ALMACENAMIENTO HIPOBARICO

Consiste en colocar el producto en un ambiente donde la presin, la temperatura del aire, y la humedad son reguladas precisamente. Cada uno de estos factores acta individualmente y en estrecha relacin, para lograr un excelente ambiente de almacenamiento para productos agrcolas perecibles a corto tiempo. A diferencia de los almacenamientos en atmsfera modificada o controlada, en el almacenamiento hipobrico se requiere slo presencia de aire.

ALMACENAMIENTO HIPOBARICO

Esta tcnica se basa en el hecho de que al disminuir la presin, disminuye la cantidad de oxgeno disponible para el producto y como consecuencia de esto, desciende la velocidad de respiracin; este hecho hace que disminuya la velocidad de sntesis de productos voltiles ya sea por falta de energa necesaria o porque se evitan reacciones oxidativas esenciales y pecualiares de la sntesis de dichos gases: Por otra parte al retirar de la cmara los gases desprendidos, se inhibe tambin la maduracin y el envejecimiento de los productos.

ALMACENAMIENTO HIPOBARICO

Segn Burg (1975) las condiciones hipobricas consisten en colocar el producto en un flujo de corriente de aire, substancialmente saturado de agua (HR 80-100%) y a presin reducida (4400 mmHg) y temperatura controlada (-2 a 15C).

ALMACENAMIENTO HIPOBARICO NATURALLas operaciones de almacenamiento hipobrico pueden clasificarse como naturales o artificiales.En el sistema hipobrico natural, se conservan los productos in situ sin ningn tratamiento artificial. Se utilizan las bajas presiones y temperaturas predominantes en regiones ubicadas sobre los 3600 m.s.n.m. para la conservacin de productos agrcolas.

Tambin podr prescindirse de la consabida instalacin artificial, si se dispone de un local subterrneo, que permita mantener estas temperaturas por medios naturales.

ALMACENAMIENTO HIPOBARICO NATURALLa principal medida del local debe ser la ventilacin del local durante horas nocturnas ms frescas, ya sea abriendo las ventanas o forzando la entrada de aire exterior mediante ventiladores. La humedad puede ser aadida en el aire del almacn rociando por el piso agua frecuentemente, empleando un hoyo de agua, el aire fresco del respiradero de la entrada, cubierta con materiales hmedos tales como paja, aserrn o una combinacin de estos. Para la construccin de la bodega no se requiere ningn tipo de aislamiento especial, excepto para el tnel de humectacin el cual se debe recubrir con poliuretano.

ALMACENAMIENTO HIPOBARICO ARTIFICIALEn el sistema hipobrico artificial, se reduce la presin de 101.325 Kpa a niveles de 0.66 a 13.3 Kpa y como la concentracin de oxgeno es proporcional a la presin, se ve tambin reducida hasta concentraciones de 0 a 2.6%. Se han diseado diversos sistemas de almacenamiento hipobrico, uno de ellos es un sistema compacto, altamente eficiente para el control preciso en la cmara hipobrica, desarrollando dos subsistemas separados, uno para el control de temperatura y el otro para controlar la presin, humedad y ventilacin.

VENTAJAS DEL ALMACENAMIENTO HIPOBARICO (NATURAL O ARTIFICIAL) El sabor, apariencia y firmeza de los productos se mantiene como en la cosecha o beneficio. No existe declinaci interna o externa, decoloracin o desarrollo de levaduras o bacterias. El deterioro post-almacenamiento es nulo. El tiempo de vida de los productos almacenados hipobricamente es mayor que el logrado en almacenamiento refrigerado.

VENTAJAS DEL ALMACENAMIENTO HIPOBARICO (NATURAL O ARTIFICIAL)

La sencillez de la construccin y el bajo costo de los equipos requeridos para su operacin (condiciones naturales) en comparacin con los equipos de refrigeracin mecnica, hacen de sta una alternativa viable para las zonas rurales de los pases en desarrollo.Este sistema puede permitir almacenar productos a bajo costo para evitar sobre-ofertas en el mercado, precios demasiado bajos durante la cosecha, en detrimento de los productores y demasiado altos en poca de escasez en perjuicio de los consumidores.

DESVENTAJAS DEL ALMACENAMIENTO HIPOBARICO Las principales desventajas del almacenamiento hipobrico artificial radican en los elevados costos de instalacin y mantenimiento de los sistemas de regulacin y control.

EQUIPOS Y CONTROLES

EQUIPOS PARA CONGELACION 1. CONGELADORES POR AIRE 2. CONGELADORES POR CONTACTO 3. CONGELADORES POR INMERSION 4. CONGELADOR DE EVAPORACION DE LIQUIDOS

EQUIPOS PARA CONGELACION

1. CONGELADORES POR AIREa) Tnel de Congelacin por lotes (BATCH) b) Congeladores de faja: - Faja simple - Faja en disposicin simple - Faja en espiral c) Congeladores por fluidizacin

EQUIPOS PARA CONGELACION

2. CONGELADORES POR CONTACTOa) Congeladores de placa b) Congeladores de banda de acero c) Congeladores sigma freezer

3. CONGELADORES POR INMERSION

EQUIPOS PARA CONGELACION

4. CONGELADOR DE EVAPORACION DE LIQUIDOS a) Nitrgeno Lquido b) Dixido de Carbono c) Fluorocarbono Lquido

EQUIPOS PARA CONGELACIN IQF

Tnel Continuo Helicoidal -TCHEs indicado para el congelamiento rpido y eficiente de derivados de aves, carnes (hamburguesas, empanadas) y pescados, o para enfriamiento de lcteos y productos de panificacin. Se proveen con capacidades desde 700 Kg/hora a 5.000 Kg/h para congelamiento, o mayor si se trata de enfriamiento.

Tnel de Congelamiento Automtico - TCADestinado al congelamiento rpido de aves, carne en cortes especiales, dispuestos en cajas de cartn o contenedores plsticos y pescados grandes volmenes. Se proveen en modelos con capacidades totalmente adecuadas, a las necesidades puntuales. Admiten ser ampliadas en su sitio de emplazamiento.

LECHO FLUIDO TIPO IQF MODELO TURBOPermite congelar grandes cantidades de producto como papas fritas, frutillas, zanahorias, champignones, arroz, choclos, arvejas, duraznos, pizzas pre-hechas y otras frutas o verduras. Las capacidades mximas oscilan los 3.000 kg/h.La utilizacin de varias velocidades en los ventiladores centrfugos (patente Star-D-Belt) con un filtro particular, permite que el aire saliendo del producto llegue al evaporador a una velocidad que es suficiente para no contaminar el mismo.

Lecho fluidoEste sistema se utiliza para productos propensos a apelmazarse en el proceso de congelacion. Utiliza como principio basico de congelacion la fluidificacion. Generalmente se utiliza en productos con tiempos cortos de congelacion

CONGELACION IQF

Equipos para Atmsfera Controlada de Alimentos

Mquina de Atmsfera Controlada para Alimentos Frescos

MODELO A.C.R 40 F1

La mquina desarrollada, planteada y fabricada por Ratco Limitada tiene tres grandes ventajas tcnicas sobre otras existentes en el mercado mundial:

Generador de nitrgeno a travs de membrana permeable

Produce nitrgeno con pureza del 95% al 99%

El SWAN es usado para la puesta en rgimen rpido de las cmaras en A. C. sin inyeccin de CO2; y para el restablecimiento rpido de las condiciones de conservacin de las cmaras despus de una apertura por venta parcial del producto.

Equipo individual de absorcin de CO2 Tiene la ventaja de mantener en forma lineal y constante la concentracin de los gases en la cmara.

Fue proyectado y ejecutado para mejorar la calidad en los servicios de administracin y anlisis de los Centros Frigorficos con atmsfera controlada.

MODELO GAC 2000

MODELO SWINGTHERM

MODELO ROL

Proyectado y construdo para eliminar rpidamente los porcentajes de O2 en las Cmaras de Atmsfera Controlada. Utilizando gas mediante la combustin de gas Metano y Propano.