Congelación de alimentos para niños
La congelación de alimentos es una forma de conservarlos desde que se preparan hasta que se van a comer. Desde hace mucho tiempo, las personas han usado el frío del invierno para guardar sus cosechas. Congelar los alimentos hace que se descompongan más lento. Esto ocurre porque el agua que tienen se convierte en hielo. Así, la mayoría de las bacterias no pueden crecer.
En la industria de alimentos, hay dos maneras principales de congelar: la mecánica y la criogénica (o congelación muy rápida). Es importante que la congelación sea rápida para que los alimentos mantengan su calidad y textura. Si se congela más rápido, se forman cristales de hielo más pequeños. Esto ayuda a que la estructura de las células del alimento no se dañe. La congelación criogénica es la más veloz. Usa nitrógeno líquido a temperaturas muy bajas, como -196 °C.
En casa, usamos congeladores para guardar la comida. Antes se recomendaba congelar los alimentos el mismo día que se compraban. Pero ahora, algunos supermercados y organizaciones sugieren congelar los alimentos "tan pronto como sea posible" antes de su fecha de caducidad. Esto es seguro si los alimentos se han guardado bien hasta ese momento.
Contenido
- ¿Por qué los alimentos congelados no necesitan conservantes?
- Historia de la congelación de alimentos
- Tecnología de congelación
- Empaque de alimentos congelados
- Efectos de la congelación en los nutrientes
- Eficacia de la congelación
- Descongelación de alimentos
- Velocidad de congelación
- Consumo de alimentos congelados
- Calidad de la congelación
- Tiempo de congelación
- Efectos del almacenamiento en alimentos congelados
- Véase también
¿Por qué los alimentos congelados no necesitan conservantes?
Los alimentos congelados no necesitan que se les añadan conservantes. Esto es porque los microorganismos no pueden crecer cuando la temperatura del alimento es menor de -9.5 °C. Esta temperatura es suficiente para evitar que la comida se eche a perder. Para guardar los alimentos por mucho tiempo, a veces se necesitan temperaturas aún más bajas. A veces se añade carboximetilcelulosa (CMC) a los alimentos congelados. Es un estabilizador sin olor ni sabor que no cambia la calidad del producto.
Historia de la congelación de alimentos
¿Cómo se descubrió la congelación de alimentos?
Las tribus que vivían en lugares fríos usaban la congelación natural desde hace siglos. Aprovechaban el frío del invierno para conservar sus alimentos.
En 1861, Thomas Sutcliffe Mort creó en Sídney, Australia, las primeras instalaciones de congelación del mundo. Más tarde, se convirtieron en la Compañía de Hielo y Alimentos Frescos de Nueva Gales del Sur. Mort apoyó los experimentos de Eugene Dominic Nicolle, un ingeniero francés. Nicolle patentó su primer sistema para fabricar hielo en 1861. El primer envío de prueba de carne congelada a Londres fue en 1868. Aunque su maquinaria no se usó mucho en el comercio de carne congelada, Mort y Nicolle desarrollaron sistemas útiles para el comercio local.
Para 1885, se enviaban pollos y gansos congelados desde Rusia a Londres. En 1899, se informó que una empresa importaba unos 200,000 gansos y pollos congelados por semana desde Rusia a Londres. Esto fue posible gracias a las plantas de congelación de aire frío Linde.
¿Quién popularizó la congelación rápida?
A partir de 1929, Clarence Birdseye dio a conocer la "congelación instantánea" en Estados Unidos. Birdseye se interesó en congelar alimentos durante sus viajes a Labrador en 1912 y 1916. Allí vio cómo los nativos usaban el frío natural para conservar la comida.
En Islandia, la Comisión de Pesca se creó en 1934 para impulsar la innovación. Animó a los pescadores a congelar rápidamente sus capturas. Íshúsfélag Ísfirðinga, una de las primeras empresas de pescado congelado, se formó en Ísafjörður en 1937. Más tarde, se hicieron experimentos con alimentos congelados para Eleanor Roosevelt en su viaje a Rusia. Otros experimentos con jugo de naranja, helado y verduras se hicieron por los militares al final de la Segunda Guerra Mundial.
Tecnología de congelación
La tecnología de congelación y el mercado de alimentos congelados están siempre mejorando. Se busca que sean más rápidos, eficientes y económicos.
¿Cómo funcionan los congeladores mecánicos?
Los congeladores mecánicos fueron los primeros en usarse en la industria alimentaria. Todavía se usan mucho. Funcionan haciendo circular un líquido refrigerante, como el amoníaco. Este líquido absorbe el calor del alimento. Luego, el calor se transfiere a un condensador y se libera al aire o al agua. El refrigerante, que ahora está caliente, pasa por un evaporador. Allí se enfría y se convierte en gas, listo para volver a empezar el ciclo.
¿Qué es la congelación criogénica?
La congelación criogénica (o congelación instantánea) es una técnica más nueva. Muchos fabricantes de alimentos la usan. Los equipos criogénicos usan gases muy fríos, como nitrógeno líquido o dióxido de carbono sólido. Estos gases se aplican directamente al alimento.
Empaque de alimentos congelados
El empaque de los alimentos congelados debe ser muy resistente. Tiene que soportar el llenado, sellado, congelación, almacenamiento, transporte, descongelación y, a menudo, la cocción. Como muchos alimentos congelados se cocinan en el microondas, los fabricantes han creado empaques que pueden ir directamente del congelador al microondas.
En 1974, se vendió el primer recipiente de calentamiento diferencial (DHC). Era una funda de metal con aberturas de diferentes tamaños. El consumidor colocaba la comida congelada en la funda según lo que necesitara más calor. Esto aseguraba que la comida se cocinara bien.
Hoy en día, hay muchas opciones de empaque para alimentos congelados. Se usan cajas, bolsas, bandejas con tapa y latas de plástico.
¿Qué es el empaque activo?
Los científicos investigan constantemente nuevas formas de empaque. El "empaque activo" es una tecnología nueva que puede detectar y neutralizar bacterias u otras sustancias dañinas. El empaque activo puede hacer que los alimentos duren más, mantenerlos seguros y conservarlos por más tiempo. Algunas funciones del empaque activo son:
- Absorber oxígeno.
- Indicar la temperatura y registrar datos.
- Ser antimicrobiano.
- Controlar el dióxido de carbono.
- Ayudar a calentar en el microondas.
- Controlar la humedad.
- Mejorar el sabor.
- Generar olores.
- Permitir el paso de oxígeno.
Efectos de la congelación en los nutrientes
¿Cómo afecta la congelación a las vitaminas?
- Vitamina C: Generalmente se pierde más que otras vitaminas. Un estudio con guisantes mostró que la mayor parte de la pérdida de vitamina C ocurría durante el blanqueo (un paso previo a la congelación) y el lavado, no durante la congelación en sí.
- Vitamina B1 (tiamina): Es normal perder alrededor del 25% de esta vitamina. La tiamina se disuelve fácilmente en agua y el calor la destruye.
- Vitamina B2 (riboflavina): No hay mucha investigación sobre cómo la congelación afecta la riboflavina. Los estudios no son claros; algunos encontraron una pérdida del 18% y otros del 4%. Se cree que la pérdida de riboflavina se debe más a la preparación del alimento que al proceso de congelación.
- Vitamina A (caroteno): Hay poca pérdida de caroteno durante la preparación y congelación de la mayoría de las verduras. La mayor parte de la pérdida ocurre durante un almacenamiento muy prolongado.
Eficacia de la congelación
La congelación es una forma eficaz de conservar alimentos. Esto se debe a que los microorganismos que causan que la comida se eche a perder no crecen o lo hacen muy lentamente a bajas temperaturas. Sin embargo, la congelación es menos efectiva que el calor (como hervir) para eliminar patógenos. Esto es porque los patógenos pueden sobrevivir al frío, pero no a temperaturas muy altas. Un problema es que los patógenos que están "dormidos" por la congelación pueden activarse de nuevo cuando el alimento se descongela.
Los alimentos pueden conservarse por varios meses si se congelan. Para un almacenamiento a largo plazo, se necesita una temperatura constante de -18 °C o menos.
Descongelación de alimentos
¿Cómo descongelar los alimentos de forma segura?
Muchos alimentos cocinados que han sido congelados necesitan descongelarse antes de comerlos. Algunas carnes congeladas es mejor descongelarlas antes de cocinarlas para que queden bien cocidas y con buena textura.
Lo ideal es descongelar la mayoría de los alimentos congelados en el refrigerador. Esto evita que crezcan microorganismos dañinos. Sin embargo, esto puede llevar mucho tiempo.
La comida a menudo se descongela de varias maneras:
- A temperatura ambiente: Esto es peligroso. La parte de afuera puede descongelarse mientras el centro sigue congelado, permitiendo el crecimiento de bacterias.
- En un refrigerador.
- En un horno de microondas.
- Envuelto en plástico y puesto en agua fría o bajo agua corriente fría.
A veces, las personas descongelan alimentos a temperatura ambiente por falta de tiempo o por no saber los riesgos. Estos alimentos deben comerse inmediatamente después de cocinarlos o tirarse. Nunca deben volver a congelarse o refrigerarse, ya que la congelación no elimina los patógenos.
Velocidad de congelación
La velocidad a la que se congela un alimento afecta el tamaño y la cantidad de cristales de hielo que se forman dentro y fuera de las células. Si la congelación es lenta, se forman menos cristales, pero más grandes. Si es rápida, se forman muchos cristales, pero más pequeños. Los cristales de hielo grandes pueden romper las paredes de las células del alimento. Esto hace que la textura del producto empeore y que pierda sus jugos naturales al descongelarse. Por eso, la calidad de los alimentos congelados varía según el método de congelación.
Consumo de alimentos congelados
Según un estudio, una persona en Estados Unidos consume en promedio 71 alimentos congelados al año. La mayoría de estos son comidas congeladas ya preparadas.
Calidad de la congelación
La calidad de un producto congelado depende de la velocidad a la que se congela. Esta velocidad se mide por la distancia mínima desde la superficie hasta un punto clave, dividida por el tiempo que tarda ese punto en pasar de 0 °C a -15 °C.
- Lenta: Menos de 1 cm/hora. Por ejemplo, un congelador doméstico a -18 °C con aire quieto.
- Media: Entre 1 y 5 cm/hora. Por ejemplo, en un túnel de aire frío a 20 km/h y -40 °C.
- Rápida: Más de 5 cm/hora. Por ejemplo, al sumergir el alimento en nitrógeno líquido.
Tiempo de congelación
El tiempo que tarda un producto en congelarse depende de su tipo y del método usado. Calcular este tiempo es complicado.
Existe una fórmula, la de Plank, que ayuda a determinar este tiempo para la mayoría de los productos, excepto guisantes y coliflores.
Donde:
: Es la energía que pierde el producto al enfriarse (kJ/kg).
: Es la densidad del producto congelado (kg/m³).
: Es la capacidad del producto para conducir el calor mientras se congela (W/m °C).- D: Es el grosor del producto (m).
- N: Es un número que describe la forma del producto (2 para una placa, 4 para un cilindro, 6 para una esfera).
: Es la diferencia de temperatura entre el medio de enfriamiento y la temperatura de congelación (°C).
: Es la capacidad de transferir calor entre el medio de enfriamiento y el producto, incluyendo el empaque (W/m°C).
De esta fórmula, podemos entender que:
- Para un alimento específico, con una forma y tamaño dados, el tiempo de congelación solo depende de cómo se realiza el proceso.
- Para un mismo proceso, el tiempo de congelación depende del grosor, la forma y el volumen del alimento, y de la energía que debe perder.
Efectos del almacenamiento en alimentos congelados
Se ha demostrado que una temperatura de -18 °C es segura y adecuada para guardar alimentos congelados. A esta temperatura, los microorganismos no pueden crecer y la acción de las enzimas es muy lenta. Sin embargo, el almacenamiento puede causar algunos cambios en el alimento.
Recristalización
Durante el almacenamiento, los cristales de hielo pequeños tienden a unirse y formar cristales más grandes. Esto ocurre porque los cristales pequeños son menos estables. Este fenómeno es más notorio si el producto se guarda a temperaturas cercanas a 0 °C. Cuanto más baja es la temperatura, menores son estos efectos. Por debajo de -60 °C, son casi insignificantes.
Quemadura por frío
Si entra aire caliente en el congelador, se crea una diferencia de temperatura. Cuando el aire se calienta, puede absorber más humedad. En un congelador, la única fuente de humedad es el hielo de los alimentos congelados. El aire caliente toma la humedad de los alimentos mal protegidos, secándolos. Luego, esta humedad se deposita como hielo en las superficies frías del congelador. A este proceso se le llama sublimación. La quemadura por frío es una deshidratación muy fuerte en la superficie de un alimento congelado.
Aparece como manchas oscuras en la superficie del alimento, debido a que los pigmentos se concentran y se oxidan. También pueden aparecer zonas blanco-grisáceas por los huecos que deja el hielo al desaparecer. Si la quemadura es leve, puede revertirse si el alimento se expone a la humedad. Pero si es profunda, ya hay cambios químicos que no se pueden revertir.
Por eso, es muy importante usar un empaque adecuado. Un buen empaque puede reducir la pérdida de agua entre 4 y 20 veces. La quemadura por frío hace que el producto pierda peso y calidad.
Bolsas de hielo
Si un alimento tiene espacios de aire o el empaque no está bien lleno, y hay una diferencia de temperatura, el alimento suelta humedad. Esta humedad se convierte en escarcha y cristales de hielo dentro de esos huecos o en la pared del empaque. A esto se le llama "bolsa de hielo".
Cambios en los líquidos residuales
Cuando un alimento se congela, el agua se convierte en hielo. Esto hace que los solutos (sustancias disueltas) en los líquidos restantes se concentren más.
Si estos solutos pueden reaccionar entre sí, la velocidad de reacción aumenta durante la congelación, especialmente entre -5 °C y 15 °C. Por debajo de -15 °C, la velocidad disminuye. Las reacciones químicas, como la oxidación, se ven más afectadas que las enzimáticas.
Este aumento de concentración y velocidad de reacción puede causar:
- Cambios en el pH.
- Cambios en la fuerza iónica.
- Alteraciones en la presión osmótica.
- Cambios en la presión de vapor.
- Alteración del coeficiente redox.
- Cambios en la tensión superficial.
- Disminución del punto de congelación.
- Aumento de la viscosidad.
Todos estos efectos son menores si la congelación es más rápida y la temperatura de almacenamiento es más baja.
Desnaturalización de proteínas
Si un producto se congela lentamente o si la temperatura varía durante el almacenamiento, los cristales de hielo crecen. Al hacerlo, extraen el agua que está unida a las proteínas. Esto hace que las proteínas se desorganicen y no puedan recuperar esa agua al descongelarse. Cuando se pierde esta agua, también se pierden nutrientes solubles. Este proceso cambia la textura del alimento, lo endurece y puede disminuir su valor nutritivo.
Contracción del almidón
El almidón está formado por cadenas de glucosa. Cuando un gel de almidón se enfría, las cadenas se unen y liberan parte del agua que tenían. A este proceso se le llama sinéresis. Por eso, en los alimentos congelados, es mejor usar almidones con poca amilosa (un tipo de cadena de glucosa). Por ejemplo, el arroz tiene 16% de amilosa, el maíz 24%, y el sorgo y la tapioca casi no tienen.
Contracción de los lípidos
Los lípidos son grasas o aceites. Cuando un alimento se congela, los aceites se solidifican y pueden encogerse.
Todos estos procesos pueden causar tensiones internas que pueden agrietar o romper el alimento congelado.
Véase también
En inglés: Frozen food Facts for Kids
- Refrigerador
- Ultracongelación
- Liofilización
