CONGELACIÓN


La congelación es aquella operación mediante la cual se aumenta la vida útil de los alimentos por aplicación de bajas temperaturas del orden de 20-30º C bajo cero. A pesar de que el agua se convierta en hielo a 0º C, no todo el alimento está congelado a estas temperaturas. La conservación por congelación se consigue por un efecto combinado de las bajas temperaturas que inactiva los microorganismos y los enzimas del alimento, y la reducción de la actividad de agua del alimento. Si la congelación, manipulado, almacenamiento y descongelación del alimento se lleva a cabo de forma adecuada, las características organolépticas y nutritivas apenas se ven afectadas.

Para llevar a cabo la congelación, primero se ha de eliminar el calor sensible que tiene un alimento por estar a una temperatura determinada. Igualmente, se debe eliminar en los alimentos frescos el calor generado por la respiración de los mismos. Una vez se ha llegado a la temperatura de inicio de congelación de los alimentos, se debe eliminar el calor latente de congelación. Al ser el calor latente de congelación del agua muy superior al de otros componentes contenidos en el alimento como grasas, proteínas, hidratos de carbono o minerales, y al ser el agua el componente mayoritario de los alimentos en su gran mayoría, la cantidad de calor que se ha de eliminar para llevar a cabo la congelación suele ser bastante grande, por lo que la energía necesaria también es bastante grande. La energía se suministra en forma eléctrica y es consumida en los sistemas de refrigeración mecánica, para comprimir el gas refrigerante y en otros para comprimir y enfriar los compuestos criogénicos.

La temperatura en el centro del alimento suele registrar la siguiente variación:

A-1: El alimento se enfría desde su temperatura inicial hasta por debajo de su punto de inicio de congelación que está por debajo, siempre, de cero grados. En el punto 1 el agua todavía se encuentra en estado líquido. Es el fenómeno de subenfriamiento.

1-2: La temperatura del alimento aumenta ya que comienza a cristalizar el agua y se genera calor del calor latente de congelación a una velocidad superior a la que se elimina del alimento.

2-3: El agua sigue cristalizando y la temperatura del alimento es casi constante pero con un ligero descenso ya que al concentrarse los solutos en el agua que todavía está líquida, el punto de congelación irá disminuyendo.

3-4: Uno de los solutos se sobresatura y cristaliza. Será en este caso el primer soluto que cristalice el que tenga un punto de congelación más alto. A este punto se le denomina eutéctico y como en el caso del agua al cristalizar al hielo, la liberación de calor latente de congelación del soluto provoca un aumento en la temperatura del alimento.

4-5: La cristalización del agua y los solutos continúa.

5-6: La temperatura desciende hasta alcanzar la temperatura del congelador. El grado de congelación alcanzada por el alimento dependerá de la temperatura del congelador (cuánto más baja, más porcentaje de alimento congelado) y de las características del alimento que se está congelando.

En la descongelación ocurrirá lo mismo pero en el sentido contrario de la gráfica. El proceso de descongelación es más lento que el de congelación para diferenciales de temperatura iguales pero invertidos. Esto es debido a que la conductividad calorífica del hielo es cuatro veces mayor que la del agua. Cada cristal de hielo que se forma, favorece la congelación de la gota de agua contigua pero cada gota de agua que se forma funciona como aislante e impide la descongelación de la gota de agua vecina.

El agua es más densa que el hielo por lo que ocupa menos volumen. En algunos alimentos como las frutas y verduras que tienen gran cantidad de células y de agua, la congelación no es conveniente ya que al formarse el hielo y ocupar un 9% aproximadamente más de volumen que el agua original, se destruyen los tejidos del alimento y éste perderá sus características organolépticas al descongelarlo para ser consumido.

En la industria alimentaria existen multitud de sistemas para la congelación de los alimentos que operan mediante dióxido de carbono, nitrógeno líquido y otros líquidos refrigerantes. Algunos tipos de congeladores industriales son:

En el caso de que la congelación sea lenta, se congela el agua de los espacios intercelulares, los solutos que están en el líquido extracelular se van concentrando y hay emigración de agua intracelular hacia el exterior agrandando el cristal de hielo. Llega un momento que la células se plasmolizan (pierden casi toda su agua para equilibrar la concentración de solutos en el interior y exterior de la células). Este fenómeno no es recuperable en la descongelación, el agua perdida no vuelve a entrar.

En la congelación rápida, el agua se congelará rápidamente esté donde esté y se forman muchos cristales muy pequeños. Cuando se descongela, el alimento recupera toda su agua teóricamente. La formación de cristal siempre rompe alguna estructura.

Si la congelación es correcta, a parte del daño inevitable de los cristales, no hay cambios en pigmentos, sabores y olores del alimento. Los componentes nutritivos también se conservan pero puede haber cambios durante el almacenamiento posterior.

Los tejidos vegetales suelen soportar la congelación peor que los animales.

En general, cuanto más baja la temperatura más se ralentizan los cambios. No obstante, siempre se dan cambios debidos a la acción de microorganismos y enzimas de forma muy lenta. De lo contrario, los alimentos se podrían congelar indefinidamente.

La temperatura del congelador se debe mantener lo más constante posible para no dañar los alimentos. De lo contrario, si hay subidas y bajadas de temperatura, algunos cristales de hielo que funden luego se volverán a congelar y pueden dar cristales diferentes. Existen tres tipos de alteración de los cristales de hielo:

Isomasa: Ocurre cuando un cristal se funde y se recongela con otra forma. Se dan roturas de las células que se encuentran alrededor y aparecen exudados.

Acrecentada: Dos o más cristales de hielo forman gotas de agua, se juntan y se recongelan dando un cristal de mayor tamaño con lo que se pueden dañar los tejido adyacentes.

Migratorio: Se funden los cristales de una zona y hay migración de vapor a otra zona. Cuando se recongelan las gotas que han migrado lo hacen con mayor tamaño. En este caso, se pueden dar quemaduras por el frío debido a las pérdidas de agua en ciertas zonas.

Como consecuencia de las malas condiciones de almacenamiento se pueden dar los siguientes hechos desagradables en los alimentos:

Se suelen utilizar como indicadores de maltrato de los alimentos en los langostinos congelados, figuras de hielo con formas de cubo o de cruz que nos indicarán según su forma se mantiene o se ha deformado con el paso del tiempo, si el alimento se ha mantenido a temperaturas constantes, o si la temperatura ha fluctuado y como consecuencia de ello la figura se ha descongelado y ha vuelto a congelar.

Otra forma de saber si la temperatura se ha mantenido constante es utilizando ceras con colorante. Si al cabo de un tiempo el colorante se ha separado de la figura es señal que se ha descongelado y se ha vuelto a congelar.

DESCONGELACIÓN

La descongelación ha de ser rápida. Tanto la conductividad térmica como la difusividad térmica del agua y el hielo son diferentes. El hielo tiene una conductividad cuatro veces mayor que el agua y una difusividad ocho veces mayor. Ello es debido a que los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua son inestables y se establecen y rompen con gran facilidad mientras que en el hielo los puentes de hidrógeno son fijos y estables por lo que se puede conducir y difundir el calor con mayor celeridad. Al principio la temperatura aumenta rápidamente pero cuando las capas funden actúan como aislante para el resto de capas por lo que la temperatura no sube mucho, hay que procurar que este proceso se de con rapidez ya que de lo contrario se pueden desarrollar los microorganismos psicrófilos. Para aumentar la rapidez de descongelación se suele aplicar un gradiente de temperatura mayor para descongelar que para congelar. Si el alimento no se descongela rápidamente, se producen cambios estructurales, se forman exudados con el consiguiente aspecto desagradable del alimento y la pérdida de peso y, como acabamos de decir, se desarrollan los psicrófilos. En la industria alimentaria se aplican diferenciales de temperatura de unos 50º C.

Como equipos de descongelación se suelen utilizar:

Por lo tanto, en la descongelación se ha de evitar los sobrecalentamientos, procurar evitar la deshidratación, y hay que minimizar los tiempos de descongelación.

Por último, a nivel doméstico, hay que recordar que se debe leer siempre las etiquetas de los alimentos congelados, cumplir a rajatabla los tiempos de congelación recomendados, y no se debe sacar y meter el alimento del congelador si no que hay que mantenerlo en él hasta su consumo. Si es un alimento compuesto de varias unidades y tan solo se desea consumir parte de él, se debe tomar la parte que se va a cocinar y dejar el resto dentro del congelador. La parte del alimento que se va a consumir no se debe dejar a temperatura ambiente durante mucho tiempo para su descongelación, sino que se someterá cuanto antes a la técnica culinaria correspondiente teniendo en cuenta que no se deben aplicar temperaturas extremadamente altas en el cocinado porqué nos podría quedar el exterior del alimento “hecho” y el interior crudo. Es preferible menores temperaturas de cocinado y mayor duración del mismo (por ejemplo, en una fritura). Otro hecho importante es llevar los alimentos al congelador inmediatamente después de haberlos adquiridos en el establecimiento. Al comprar los productos en el supermercado, los congelados deberán ser los últimos que se coloquen en el carro de la compra. Y si encuentra un alimento refrigerado o congelado fuera de su sitio no lo coloque en él, hágaselo saber al encargado del establecimiento.

Aunque no se debe abusar del consumo de alimentación congelada, la industria se ocupa de minimizar las pérdidas de nutrientes en los mismos, y si el consumidor también actúa en el mismo sentido pueden ser alimentos con un buen contenido nutritivo. Además, en la sociedad actual las deficiencias en vitaminas y minerales son muy raras si se lleva a cabo una alimentación con un mínimo de calidad y sensatez.