-2 ° C a -12°C, no refrigerados, pero no congelados

La tendencia a maximizar la vida útil de almacenamiento y exposición de los alimentos perecederos ha llevado a un creciente interés en mantener los alimentos en la región entre su punto de congelación y -12°C. Esta es una zona gris en términos de gran parte de la legislación internacional, ya que los alimentos no se suelen considerar completamente «congelados» hasta que están por debajo de -12°C y solo se consideran «refrigerados» por encima de su punto de congelación. También hay una confusión de términos utilizados para describir los estados de los alimentos y los procesos en esta región de temperatura. Los términos «súper refrigerados», «refrigerados profundos», «ultracongelados» o «parcialmente congelados» se utilizan a menudo para los alimentos mantenidos en esta región de temperatura; los japoneses también usan el término «Hyo-on».

Confusamente, algunos en la industria alimentaria también usan términos similares para alimentos refrigerados que simplemente se mantienen por debajo de 0°C, o usan los términos «súper refrigeración», «refrigeración profunda» o «refrigeración dura» para el proceso de usar temperaturas de refrigeración por debajo de 0°C (también denominados comúnmente «refrigeración rápida» o «ultrarrápida»). Cuando la congelación se produzca durante el proceso antes de igualar a la temperatura de almacenamiento requerida, también podrán utilizarse términos como «congelación de costras» y «congelación parcial». La congelación de la corteza se utiliza a menudo para ayudar al corte de alimentos al hacer que el exterior del producto sea rígido y, por lo tanto, más fácil de cortar. Un proceso más controlado, por el que la totalidad del producto se encuentra a una temperatura uniforme en la que tiene un contenido sustancial de hielo para el corte en lonchas u otras formas de procesamiento, se denomina «templado». Para confundir aún más las cosas, algunos alimentos pueden mantenerse significativamente por debajo de su punto de congelación sin que se produzca la congelación (es decir, la nucleación de cristales de hielo); esto se conoce generalmente como «súper enfriado», «subenfriado» o «subenfriado».

Súper refrigeración

Normalmente, el objetivo del súper refrigeración es almacenar productos alimenticios a temperaturas justo por debajo de su punto de congelación inicial; lo suficientemente bajas como para reducir sustancialmente la actividad bacteriana, pero lo suficientemente altas como para evitar niveles significativos de crecimiento de cristales de hielo que pueden causar daños estructurales. En el caso de los alimentos típicos, como el pescado, la carne y las verduras, estas temperaturas oscilan entre los -1°C y los -7°C, a los que (dependiendo de la composición) aproximadamente entre el 10% y el 50% del agua del producto es hielo.

La mayor parte de la literatura sobre el superenfriamiento ha sido sobre pescado y otros productos del mar1,2,3,4,5, aunque el proceso se ha utilizado comúnmente en los Estados Unidos para aves de corral 6. Este producto rara vez se conoce como súper refrigerado, ya que legalmente en los EE.UU., la carne de aves de corral mantenida por encima de -3,3°C se puede comercializar como «fresca» (Reglamento de inspección de productos avícolas de EE. UU. 9CFR381). Los estudios sobre articulaciones de cerdo curadas y crudas han informado que el súper enfriamiento prolonga significativamente la vida útil de dichos productos, en comparación con el enfriamiento, y produce productos de una calidad similar a los refrigerados4,7,8. Sin embargo, se ha demostrado que la carne cruda súper refrigerada tiene características de goteo similares a la carne congelada, y que la carne súper refrigerada produce pequeñas manchas blancas antiestéticas en la superficie de los cortos9.

El almacenamiento súper refrigerado tiene una serie de ventajas potenciales sobre el almacenamiento refrigerado y congelado convencional, la principal de las cuales es la capacidad de extender la vida útil de almacenamiento de productos alimenticios de días a semanas sin tener que sufrir los efectos perjudiciales de calidad causados por la formación sustancial de cristales de hielo. También se ha alegado que la presencia de cristales de hielo en los productos súper refrigerados podría ayudar a mantener temperaturas aceptables a lo largo de la cadena de enfriamiento al proporcionar el equivalente de un «depósito térmico interno» 3. Si el proceso hace que la congelación sea innecesaria para algunos productos, podría ofrecer un considerable ahorro de energía al obviar la necesidad de congeladores y almacenamiento y visualización a baja temperatura. Además, los productos súper refrigerados podrían ser comercializados de manera más atractiva por los minoristas en comparación con los productos congelados equivalentes. Los productos que actualmente están congelados a granel y requieren descongelación antes de la exhibición al por menor (como muchos productos de pescado) no requerirán descongelación.

Templado y congelación de costras

El templado es el proceso de llevar un producto alimenticio a una temperatura en la que una cantidad sustancial de agua en el producto está en forma de hielo, pero no toda el agua se ha convertido en hielo. Esta temperatura debe estar por debajo del punto de congelación y a menudo se encuentra entre -2°C y -5°C, temperaturas que a menudo se utilizan para el almacenamiento súper refrigerado. En este estado, el producto es rígido pero no duro, y por lo tanto es más fácil de cortar. El producto templado puede enfriarse a este estado a partir de una temperatura por encima del punto de congelación o calentarse a partir de una temperatura congelada. La congelación de costras se utiliza a menudo para el mismo propósito, pero es esencialmente un proceso menos controlado en el que solo se congela la superficie. Esto está bien para algunos productos, pero el revenido a una temperatura y rigidez uniformes en todo permite un corte más uniforme y controlado y es crucial para el rendimiento de rebanadas de alta calidad sin daños en algunos productos10,11.

Superenfriamiento

Superenfriamiento es el fenómeno en el que la temperatura de una solución o material se reduce por debajo de su punto de congelación sin que se produzca la cristalización, debido a una barrera de energía que debe superarse antes de que comience la nucleación. Cuando comienza la cristalización, la temperatura se eleva hasta el punto de congelación. El punto en el que se inicia la nucleación puede denominarse «punto de nucleación» o «temperatura límite meta estable» 12.

Es bien sabido que los líquidos pueden enfriarse rápidamente en congeladores domésticos con hielo que se forma de forma inesperada y repentina cuando se abre o agita la botella o la lata. Muchos ejemplos de experimentos caseros y demostraciones de estos fenómenos se pueden encontrar en YouTube, por ejemplo. Una serie de empresas de bebidas han desarrollado productos comerciales que utilizan superenfriamiento. La ventaja de la formación de hielo a través del súper enfriamiento es que este hielo se crea dentro de la bebida, por lo que no se diluye. Una cerveza de cerveza súper enfriada ‘Arc’ fue desarrollada por Bass Brewers (posteriormente relanzada por Coors como ‘Coors Sub Zero’) que se sirvió a -2,5°C con una cabeza de cristales de hielo que se nuclearon en la cerveza súper enfriada como se poured13. También se ha informado recientemente que Coca-Cola ha desarrollado una variante «súper fría» de Sprite que se comercializará como «Sprite Súper Refrigerado» 14. Estos productos súper refrigerados no deben confundirse con lo que comúnmente se comercializa como bebidas «súper refrigeradas». Se trata simplemente de productos que se mantienen unos grados más fríos que productos similares, generalmente por debajo de 0 ° C pero por encima del punto de congelación de los productos.

Además de ser importantes en la producción de helados, una serie de novedosos sistemas de congelación también utilizan el superenfriamiento sometiendo el producto objetivo a campos magnéticos de baja intensidad (como en Cells Alive System (CAS) desarrollado por la empresa japonesa ABI Co Ltd) o a alta presión15, para lograr una formación de hielo uniforme y rápida en todo el producto. En estos casos, el súper enfriamiento es un paso en el camino hacia la congelación completa.

La capacidad de las plantas de enfriarse para evitar daños por heladas es relativamente bien conocida16. Menos reportada es la capacidad de las frutas y verduras enteras para súper enfriarse. Ya en la década de 1920, Diehl17 informó que las manzanas aisladas a veces se podían enfriar hasta un punto tan bajo como siete u ocho grados por debajo de su punto de congelación sin formación de hielo, siempre que la fruta no se molestara. También se ha informado de que una multitud de otras frutas y verduras son capaces de un superenfriamiento significativo, incluidas frutas como uvas, naranjas, limones18, pajaras19 y tomatos12, así como verduras como las patatas (Hruschka et al., 1961) y coliflores 20. Estudios recientes en FRPERC21 han encontrado que se produce un súper enfriamiento significativo y sorprendentemente estable en una amplia variedad de verduras (como el ajo, las chalotas y la coliflor) y han demostrado que algunas verduras (como el ajo y las chalotas) se pueden almacenar a temperaturas significativamente por debajo de su punto de congelación durante semanas sin que se produzca el congelamiento.

Desarrollos futuros

El almacenamiento y procesamiento de alimentos a temperaturas en la región entre -2°C y -12°C tiene mucho que ofrecer en términos de mayor seguridad y calidad, mayor vida útil y menor consumo de energía. Se requiere más investigación y desarrollo para maximizar este potencial y es necesario definir y racionalizar legalmente la definición de los productos procesados en este rango de temperaturas.

1. Waterman, J. J. & Taylor, D. H. (1967) Superchilling. Torry Nota De Investigación Nº 32.
2. Le Danois, E. (1920) Nouvelle méthode de frigorification du poisson. Patente Francesa Nº 506.296. (Citado por Aune, 2003).
3. Aune, E. J. (2003) Superchilling of foodstuff, a review. 21 Congreso Internacional de Refrigeración, IIR/IIF, Washington, EEUU. ICR0127.
4. Haugland, A., Aune, E. J. & Hemmingsen, A. K. T. (2005) Superchilling – procesamiento innovador de alimentos frescos. EuroFreeze 2005: Congelación rápida individual de alimentos, Actas del Taller de la UE (Proyecto QLK1-CT-2002-30544), 13 a 15 de enero de 2005, Sofía (Bulgaria), págs. 1 a 8.
5. Gregersen, F. (2006) Vida útil aún más larga. Fiskeriforskning Info, no. 11.
6. Jul, M. (1986) Chilling broiler chicken: an overview. Recent advances and developments in the refrigeration of meat by chilling, Reunión de la Comisión IIR C2, Bristol (Reino Unido), págs. 133 a 43.
7. Bøgh-Sørensen L & Zeuthen P (1984), «The validity of the TTT-concept on the shelf life of chilled, cured meat products», Actas de la Reunión Europea de Investigadores Cárnicos, 30, sección 5:5, 223-224.
8. Duun, A. S., Hemmingsen, A. K. T., Haugland, A. & Rustad, T. (2008) Cambios de calidad durante el almacenamiento sobrellenado de carne de cerdo asada. LWT-Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Vol. 41, pp2136-2143.
9. Small, A., Sikes, A. & Doral, D. (2008) Preliminary investigations into the use of deepchill temperatures for prolonged storage of beef. Proceedings of the 54th International Congress of Meat Science and Technology (ICoMST), Ciudad del Cabo, Sudáfrica.
10. James, S. J. & James, C. (2002) Meat Refrigeration. Woodhead Publishing Limited, ISBN 1 85573 442 7 1-347.
11. Lammertz, M. & Brixy, N. (2001) Mejoras continuas en el proceso y la producción mediante la aplicación de refrigeración con gases criogénicos. Rapid Cooling of Food, Meeting of IIR Commission C2, Bristol (UK) Paris: International Institute of Refrigeration, ISSN 0151-1637 ISBN 2-913149-23-5, pp119-126.
12. Cox, D. R. G. & Moore, S. R. (1997) A process for supercooling, Patente WO 97/18879.
13. Derbyshire, D. (2006) ¿Te gustaría hielo con tu cerveza? La cerveza que se sirve a -2,5°C. Telégrafo. 23 de junio de 2006. (http://www.telegraph.co.uk/news/main.jhtml?xml=/news/2006/06/22/nbeer22.xml&sSheet=/news/2006/06/22/ixuknews.html)
14. Reynolds, J. (2007) Coke traza ‘sprite con hielo’ con ayuda de nueva tecnología. MarketingWeek. 12 de septiembre de 2007. (http://www.marketingweek.co.uk/cgi-bin/item.cgi?id=57846)
15. Urrutia, G., Arabas, J., Autio, K., Brul, S., Hendrickx, M., Kakolewski, A., Knorr, D., Le Bail, A., Lille, M., Molina-García, A. D., Ousegui, A., Sanz, P. D., Shen, T. & Van Buggenhout, S. (2007) HIELO SEGURO: Procesamiento de alimentos a baja temperatura a presión: Aspectos de seguridad y calidad, parámetros de proceso y aceptación del consumidor. Journal of Food Engineering (en inglés). Vol. 83: 2, pp293-315.
16. Pearce, R. S. (2001) Plant Freezing and Damage. Anales de Botánica. Vol. 87, pp417-424
17. Diehl, H. C. (1924) Congelación de las manzanas. Journal of Agricultural Research (en inglés). Vol. 29, pp0099-0127.
18. Lucas, J. W. (1954) Subenfriamiento y nucleación de hielo en limones. Fisiología Vegetal. Vol. 29, pp245-251.
19. Martins, R. C. & Lopes, V. V. (2007) Modelado de superenfriamiento en fresas congeladas: Análisis experimental, automatización celular y metodología de problemas inversos. Journal of Food Engineering (en inglés). Vol. 80, pp126-141.
20. Fuller, M. P. & Wisniewski, M. (1998) The use of infrared thermal imaging in the study of ice nucleation and freezing of plants. Journal of Thermal Biology (en inglés). Vol. 23: 2, pp81-89.
21. James, C., Seignemartin, V. & James, S. J. (2009) The freezing and supercooling of garlic (Allium sativum L.). Revista Internacional de Refrigeración. Vol. 32: 2, pp253-260. IIR (2006) Recommendations for the Processing and Handling of Frozen Foods. IIR, París.

Eliminación gradual de R22

Judith Evans, Centro de Investigación en Refrigeración de Alimentos e Ingeniería de Procesos FRPERC

A partir del 1 de enero de 2010, el Reglamento 2037/2000 de la CE (SAO) especifica que no se puede suministrar ni utilizar HCFC virgen para el mantenimiento de equipos existentes. A partir del 1 de enero de 2015, el mismo reglamento establece que no se pueden suministrar ni utilizar HCFC reciclados o recuperados para el mantenimiento de equipos existentes.

R22 es un HCFC y está cubierto por el presente reglamento. El R22 sigue siendo un refrigerante común en toda la cadena de frío de los alimentos. Un estudio realizado en 2005 para Carbon Trust (Examen Estratégico del Uso de la Refrigeración en el Sector de Alimentos y Bebidas) reveló que el 70% de los sitios de procesamiento de alimentos tenían plantas de refrigeración que contenían R22. Curiosamente, solo el 25 por ciento de los que tenían R22 en el lugar declararon que planeaban comprar una nueva planta en los próximos años. Esto indicaría que un gran número de fabricantes de alimentos todavía tienen plantas que contienen R22 en la actualidad.

Parece que pocas empresas tienen una estrategia clara para el reemplazo de R22. A medida que se acerquen las fechas de eliminación gradual del R22, la disponibilidad de recursos (contratistas, equipos y refrigerantes) será más escasa y costosa. Los fabricantes de alimentos tienen varias opciones para garantizar que las plantas de refrigeración permanezcan en uso una vez que comience la eliminación gradual de R22.

El reglamento sobre sustancias que agotan la capa de ozono no prohíbe que las plantas operen con R22, sino que prohíbe el uso de refrigerantes vírgenes y reciclados. Si la planta está libre de fugas, es posible continuar operando con R22 durante el tiempo que el usuario desee. Sin embargo, el usuario se deja vulnerable si la planta se filtra, se daña o requiere un trabajo de reparación invasivo. Los usuarios que poseen varias plantas que operan en R22 son los que mejor adoptan una estrategia de eliminación gradual por etapas. Inicialmente, se deben examinar los registros de la planta para determinar la(s) planta (s) con los mayores problemas de fugas y mantenimiento históricos. Estas plantas pueden ser reemplazadas por nuevas o (después de estar libres de fugas) posiblemente modernizadas con un reemplazo inmediato para R22. Suponiendo que esté limpio, el R22 de la planta ahora desaparecida se puede usar en otras plantas R22 hasta 2015. Si las plantas que contienen R22 se reemplazan gradualmente, los usuarios pueden programar y planificar una eliminación gradual de R22.

La eliminación gradual de R22 si se lleva a cabo de manera planificada es una oportunidad para que los usuarios mejoren y optimicen las plantas. Con el tiempo, es posible que muchos sistemas de refrigeración se hayan alterado y ya no sean totalmente adecuados para su tarea. Por lo tanto, existen oportunidades para adaptarse a plantas mejor optimizadas y energéticamente eficientes. La información sobre las opciones disponibles ahora y en el futuro para mejorar la eficiencia de las plantas de refrigeración está disponible a través de un proyecto financiado por el Defra en: www.frperc.bris.ac.uk/defraenergy/index.html