Funcionamiento de Sistemas de Refrigeración y Congelación de Alimentos

Sistema de Refrigeración Mecánica

El sistema de refrigeración mecánica se compone de cuatro elementos principales: evaporadores, compresor, condensador y válvula de expansión. Estos suelen construirse en cobre por su elevada conductividad térmica. El refrigerante circula a través de los cuatro elementos en un circuito cerrado.

Funcionamiento de los Componentes

• El evaporador: Es un elemento básico que consiste en un intercambiador de calor donde el líquido refrigerante se evapora, tomando calor de un medio más caliente (alimento o medio).
• El compresor: El líquido refrigerante evaporado pasa al compresor, aumentando su presión y su temperatura.
• El condensador: En este componente se elimina el calor cedido por el alimento al refrigerante para su evaporación, así como el calor adquirido durante el proceso de compresión. El líquido refrigerante ahora se encuentra de nuevo en forma líquida.

Refrigeración de Frutas y Verduras

El proceso de refrigeración depende de diversos factores críticos:

• El tipo de alimento y su variedad.
• La parte del vegetal que se consuma.
• Las condiciones de recolección.
• La temperatura durante el transporte y la distribución.
• La humedad relativa de la atmósfera de almacenamiento.

La velocidad de respiración de las frutas puede variar bruscamente (frutas climatéricas), que son aquellas de menor contenido ácido. Es importante notar que si la refrigeración es excesiva, pueden producirse cambios indeseables en el producto.

Congeladores Criogénicos

En estos sistemas, el refrigerante cambia de estado debido al calor que absorbe del producto a congelar. El compuesto criogénico entra en contacto con el alimento captando su calor latente de vaporización. Poseen una capacidad de congelación muy alta, pero un excesivo contacto con el refrigerante puede provocar alteraciones irreversibles en el alimento.

Refrigerantes Criogénicos Comunes

• Nitrógeno líquido (N₂): Su uso puede producir un choque térmico que daña los alimentos.
• Dióxido de carbono líquido (CO₂): Tiene una alta capacidad de congelación, pero es tóxico.

Factores de Elección del Sistema de Congelación

Para seleccionar el sistema adecuado, se deben considerar los siguientes puntos:

• Velocidad de congelación requerida por el alimento.
• Tamaño, forma y sistema de envasado del alimento.
• Elección entre un sistema de congelación continuo o discontinuo.

Efecto de la Congelación sobre la Textura

El efecto sobre la textura de los alimentos es muy variable en función del tipo de tejido del que se trate. Por ejemplo, las carnes no modifican significativamente su textura fibrosa, mientras que los tejidos vegetales tienen más tendencia a romperse debido a la formación de cristales de hielo. La ruptura de los tejidos depende directamente de la velocidad de congelación aplicada.

Dilatación de Alimentos Congelados

Dado que el volumen del hielo es superior al del agua (aproximadamente un 9%), se produce una dilatación de los alimentos por congelación. Los factores que influyen en este fenómeno son:

• Contenido en agua: Se produce un mayor aumento de volumen cuanta más agua posee un alimento.
• Disposición celular: Presencia de huecos que se presentan en los tejidos vegetales.
• Concentración de solutos: Existe una menor dilatación en alimentos con una concentración elevada de solutos.
• Temperatura de la cámara de congelación.