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CAPITULO XV
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CONGELACiON
Se apiica en los casos que se desea mantener el pescado almacenadodurante más tiempo del que es posible por conservación en hielo. Me-diante la congelación se convierte en hielo la mayor parte del contenidoen agua de los peces que en algunas especies puede Ilegar a representarrriás del 80 % de su composición química total, al mismo tiempo, los com-ponentes sóiidos experimentan alteraciones en grado diferente, tanto me-nos notorios cuanto mejor haya sido el desarrollo del proceso.
Teóricamente, para considerar consumado et proceso de congelaciónsería suficiente alcanzar y mantener ei respectivo punto de congelaciónde cada especie, variable entre 1° y- 2° de acuerdo a la tonicidad de susfluidos orgánicos, es decir, según sean peces hipotónicos o isotónicos. Enla práctica, las temperaturas comprendidas entre los límites mencionadosno son suficientes ya que lo que se persigue es disminuir al máximo laautolisis y la acción bacteriana. Los cambios químicos como consecuenciade la acción enzimática son más lentos cuanto más baja sea fa tempe-ratura y las alteraciones origínadas por la bacterias tienden a desapa-recer por debajo de los - 7°, esto no quiere decir que a temperaturas infe•riores las bacterias mueran, sino que permanecen en estado pasivo volviendo a la actividad tan pronto la temperatura aumenta. Así pues, cuantomás baja sea la temperatura de congelación del pescado y la de su pos-terior almacenamiento mayor será el período de tiempo que se conser-vará en óptimas condicíones para el consumo.
La temperatura de un pez o de un bloque de pescado congelado noes la misma en todos sus puntos siendo más elevada en el interior queen la superficie. AI hablar de temperatura de congelación se hace refe-rencia a la del centro del bloque y para que una congelación puede con-siderarse buena y el pescado se conserve en condiciones de consumodurante varios meses, la temperatura final en el centro debe ser igual oinferior a los - 20°.
EI pescado congelado no desmerece ante el pescado conservado enhielo comúnmente Ilamado fresco, una vez descong^elado resulta difícilestab{ecer diferencias entre ambos si los procesos de cangelación y al-macenamiento han sido Ilevados a cabo cuidadosamente.
Una de las ventajas del pescado congelado es que se puede conservardurante un tiempo relativamente largo en cámaras frigoríficas terrestres,regulando de este modo su abastecimiento por no estar sujeto a los im-previstos y fluctuaciones propias de la pesca al fresco.
TEMPERATURAS Y TIEMPOS DE CONGELACION
La duración de la congeiación se acostumbra a dividir en tres fases:la primera comprende el periodo correspondiente a la refrigeración delpescado desde su temperatura inicial hasta la de 0° (aproximadamente); lasegunda es la Ilamada congelación genuina o zona critica en la que se pasade 0° a- 5°; la tercera abarca desde los - 5° hasta la temperatura final.EI tiempo de congelación vendrá dado por la suma de los tíempos par-ciales correspondientes a cada una de {as fases mencíonadas.
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La obtención del tiempo de congelación es un problema complejo noresuelto todavía mas que de forma aproximada ya que depende de grannúmero de parámetros, que ,si bien algunos de ellos pueden ser conside-rados como constantes, otros varían notablemente durante ei proceso.
Para el cálculo del tiempo de la fase de congeiación genuina puedenaplicarse las fórmulas de R. Plank en los casos de utilizar corrientes tér-micas monodimensional, bidimensional y tridimensional, suponiendo quelos bloques a congelar tengan forma de prisma, cilindro o esfera y deque en el límite que separa la capa congelada de la interior no existieradiferencia de temperatura. Normalmente, las formas cilindricas y esféricasno se dan en los bioques de pescado congelado, así pues, a continuación sehace referencia a los bioques en forma de prisma que ceden calor sola-mente por dos caras opuestas. (Corriente térmica monodimensional.)
En la teoría del calor se obtienen las ecuaciones
SC=fXsXSe
SC= ^ XsX6XST1 e
a+^,
igualando
fXsXSe= ^ XsXAXST1 e
a+^,
despejando S T
fxsXSeST= _
fXsXSe^ á+^
sX9 sX8
ST= 8 a+ ^ Se
integrando el primer miembro' entre los límites 0 y To yO y e°/2 nos queda
_ f e ^
T0 6 2 a+ 8^
el segundo entre
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siendo:
T= Duración de la congelación.f= Cantidad de calor a extraer por unidad de volumen.e= Diferencia media entre la temperatura de congelación y la del medio
refrigerante.E= Espesor del bloque a congelar.a= Coeficiente de transporte térmico entre la superficie de) bloque y el
medio refrigerante.^, = Coefictente de coductividad térmica del bloque congelado.C= Cantidad de calor a eliminar.s= Superficie del objeto partícipe en la conductividad térmica.e= Espesor de la capa congelada.
Conociendo To, el tiempo de congelación a partir de la temperaturainicial, se obtiene aproximadamente por la fórmula de Rjutow:
Ti=T° 1 +C°(t,-tr)
en la que:
T, = Tiempo de congelación a partir de ti.Co = Coeflciente cuyo valor puede variar entre 0,005 y 0,008.ti = Temperatura inicial.tc = Temperatura a la que se comienza la congelación genuina (próxi-
ma a 0°).
Si a T, adicionamos el tiempo T2, correspondiente a la tercera fase hastala temperatura final, tendremos la duración total.
T, = 1866 I• n Ig e- 0,0913 E^- ^& 2a 8^.
en donde:
u 1
Y - 1.000 Kg/m'g a
n= Factor de corrección que depende de^
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Otra forma de calcular la duración de la congelación es mediante elempleo de la fórmula propuesta por Nagaoka, Takaji y Hotani ( 1955) enla que las temperaturas inicial y final van implicadas directamente.
: ^Tr = 1-}- 0,0044 ( t; - t°) V(^ t^) P^-}- R^
_ .I
en la que:
C= Z(t; - t<) -{- L+ Zl (T^ - te)
siendo:
V= Votumen específico de hielo.P = 1 /2 por bloque.R = 1/8 por bloque.
tm = Temperatura del medio.Z= Calor específico sobre t^L= Calor latente de fusión.
Z^ = Calor específico bajo tcTf ^ Temperatura final.
CONGELACION RAPlDA Y CONGELA^ION LENTA
La veiocidad de congelación expresa la rapidez con que penetran losfrentes de congeiación en el interior dei bloque a congelar.
Se considera cangelación rápida la que tiene lugar a una velocidadsuperior a 3,3 cm/h. También puede definirse como aquella en la quetodos los puntos del bloque de pescado pasan de 0° a- 5° en menos dedos horas. Por el contrario, congelación lenta es la que se efectúa a velo-cidad inferior a la citada o que invierte en atravesar la zona crítica másde dos horas.
En la congelación .rápida, la solfdificación del contenido en agua deIos peces se realiza mediante la formación de pequeñísimos cristales en elinterior de las células filiformes de ia carne. EI tamaño de los cristalesaumenta conforme la veiocidad de congelación disminuye, hasta Ilegara un momento en que rompen las membranas celuiares. Si la congelaciónes demasíado lenta, se van formando además cristales intercelulares degran tamaño que juntamente con los anteriores acaban deformando laestructura muscular. Como consecuencia, una vez el pescado desconge-lado, el que fue sometído a congelación rápida no presenta diferenciasapreciables con el fresco, mientras que el congelado lentamente ofreceinferior textura.
En cuanto a!a degradación por autodigestión y a la acción bacteriana,cuanto más pronto se logre ^n bajo nivel de temperatura antes comen-zarán a reducirse las alteraciones.
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La capacidad de congelación de un pesquero depende del número deunidades congeladoras y de la velocidad de congelación. Para una pro-ducción constante, cuanto mayor es la velocidad de congelación menores el número necesario de unidades congeladoras, lo que puede tradu-cirse en un ahorro de espacio en los parques de pesca.
A bordo de los buques pesqueros la mayor velocidad de congelaciónse obtiene por inmersión en salmuera y con los armarios de placas decontacto. La congelación por circulación de aire frío, aunque dentro de loslímites aceptables, es más lenta.
ALMACENAMIENTO DEL PESCADO CONGELADO
EI ti^mpo que el pescado puede permanecer almacenado en las neve-ras conservando su calidad depende principalmente de los factoressiguientes:
a) Tratamiento previo a la congelación.-Cuanto más esmerada hayasido la manipulación mejores serán las condiciones de preservación. Loscuidados a tener son los mismos que ya se mencionaron para la conser-vación del pescado en hielo. Respecto al momento que debe iniciarse lacongelación existen diversidad de criterios exponiendo ventajas e incon-venlentes según comience antes o después del rigor mortis. Algunas es-pecies son mantenidas en hielo varios días antes de congelarias, noobstante, en los buques congeladores es norma general proceder a lacongelaclón tan pronto sea posible.
b) Temperatura y tiempo de congelación.-La velocidad de Ios proce-sos que conducen a la descomposlción del pescado es función de la tem-peratura, por tanto, a menor temperatura más largo período de almacenaje.En cuanto al tiempo invertido en la congelación resulta aconsejable lautilización de métodos rápidos.
c) ^ Temperatura de la nevera.-AI concluir la congelación se toma latemperatura del centro dei bloque, pero al meterlo en la nevera debeconsiderarse asimismo la superficial. La nevera permanecerá a una tem-peratura constante igual o inferior a la externa de los bloques.
d) Humedad relativa.-Un bajo porcentaje de humedad relativa enla nevera o cámara de almacenamiento favorece la deshidratación del pes-cado por evaporación, en consecuencia, disminuye el peso y su aparienciaempeora. De otra parte, si la humedad relativa es demasiado alta, la pro-liferación de bacterias es grande. Es necesario pues, establecer un gradode humedad relativa adecuada que puede ser mayor cuanto más baja seala temperatura. La desecación, lo mismo que la oxidación, se reducen gla-seando el pescado antes de introducirlo en la nevera y repitiendo laoperación periódicamente mientras permanece almacenado. De igual ma-nera, el envasado, cuando se ileva a cabo adecuadamente, lentifica losmencionados procesos, aparte de proteger al pescado contra los roces ygolpes.
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TUNELES DE CONGELACION
Son espacios cerrados en los que se congela el pescado por mediode aire que circula a gran velocidad enfriado por una máquina frigorífica.EI aíre atraviesa alternativamente baterías frigoríficas (evaporadores) yproducto a congelar, así, el aire calentado por cesión de calor del pescadose enfría nuevamente.
EI tiempo de congelación puede reducirse aumentando la velocidad delaire, disminuyendo su temperatura, o mediante ambas cosas a la vez.Ei uso de temperaturas excesivamente bajas resulta antieconómico, porlo que a simple vista parecerfa lógico elevar la velocidad del aire, peroello requiere ventiladores potentes de gran consumo de energia y queademás generan gran cantidad de caior, aparte de que por encima decierto punto (3-4 m/s.), el tiempo de congelación no disminuye en lamisma proporción que la velocidad del áire aumenta, de ahí que en lugarde utilizar sotamente una de las alternativas resuite más aconsejable elestabiecer un razonado equilibrio entre ambas. La velocidad del aire oscilasegún el tipo de instalación entre 6 y 12 metros por segundo.
En los tuneles de enrejillado fijo, las band^jas se coiocan formandoestanterias y dejando entre ellas espacio suficiente en sentido verticalpara la libre circulación del aire. Tienen el inconveniente de que, a veces,las bandejas se unen al enrejillado formando cu®rpo con él, siendo nece-sario recurrir a manipulaclones violentas para despegarlas. Una vez des-cargadas las bandejas se invierten y rocian con agua para que los bloquesse sueiten. Antes de proceder a cargar de nuevo ei tunel hay que des-escarcharlo, en caso contrario, el hielo que recubre los serpentines actúaa modo de aislante impidiendo la normal refrigeración del aire.
La ventaja de los tuneles es que los bloques tienen mejor presentaciónpor no ser presfonados como ocurre en los congeladores de placas, encambio, pueden presentar quemaduras, es decir, se deshidratan superfi-cialmente si el tiempo de exposición al aire es excesivo.
Los tuneles de carretilias pueden ser de dos clases: en una de ellas,las bandejas se cargan sobre los enrejillados de las carretlllas que seintroducen en su interior permaneciendo inmóviles hasta que la conge-lación termina; en la otra, las carretfllas entran por un extremo del tuneltrasladándose a una velocidad preestablecida, de manera que cuandosalen por la parte opuesta el pescado está ya congelado.
Existen también tuneles de congelación contfnua provistos de trenmóvil con portabandejas invirtiendo en el recorrido el tiempo suficfentepara congelar el pescado.
ARAMARIOS CONGELADORES DE PLACAS VERTICALES
La congelación en estos armarios está basada en ta cesión de calorpor contacto de dos superficies opuestas del bloque, o sea, mediante accióntérmica de una corriente monodimensional. EI refrigerante circula por elinterior de las placas y puede ser freón 12, freón 22, triclorotileno ysaimuera. Todos ellos van provistos de un circuito de fluido caliente
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^^^'{^ ;̂^^'^.^.'para el desescarchado. EI tiempo de congelación varía entre 3 y 3^/s Adfes_ •^••'de acuerdo a la temper tura del refrigerante, lo que quiere decir quecontando con la carga y^escarga el ciclo completo dura aproximadamentecuatro horas.
Constan de un armazón metálico ( aluminio o aleaciones de aluminio)dividido por las placas en estaciones o espacios para la estiba del pes-cado. Las placas se mueven en sentido horizontal para ejercer una ligerapresión sobre el pescado. EI fondo de las estaciones puede ser levantadohidráulicamente con el fin de favorecer la descarga de los bloques.
EI nŭmero de estaciones difiere de unos congeladores a otros, losmás usuales tienen 20 y cada una de ellas da un bloque cuyo peso oscilaentre los 48 y 50 kgs., según la especie a congelar. Por otra parte, cadauna de las estaciones puede ser dividida en dos por medio de un sepa-rador en forma de T invertida; resultando en este caso los bloques de unpeso de 24 a 25 kgs. Así pues, en cada ciclo de congelación se obtienen40 bloques de 25 kgs., que suponen una tonelada de pescado congelado.
La forma de operar es la sigufente: por la parte superior se van Ile-nando las estaciones de pescado, estlbándolo de la mejor manera posibley por tamaños. AI terminar de Ilenar todas las estaciones, se acciona elmando correspondiente para mover las placas en sentido horizontal im-prlmiendo sobre el pescado una ligera presión. A continuación se da pasoal refrigerante. Cuando la congelación termina hay que cortar el refrige-rante accionando acto seguido el mando para mover las placas en direcciónopuesta a como se hizo al comienzo del ciclo. A continuación, tras haberelevado los fondos de las estaciones, los bloques quedan al descubierto ylistos para ser descargados.
Una vez desescarchado el armario, después de la limpieza y de unbaldeo suave, los fondos de las estaciones vuelven a su posición inicialquedando en condiciones de comenzar un nuevo ciclo.
Las ventajas e inconvenientes de este tipo de armarios son:
Venta)as• Mayor velocidad de congelación.• Fácil manejo.• Mecanización de las operaciones.• Ahorro de espaclo.` No es necesario el uso de bandejas.
Inconvsnientes• Peor presentación del pescado.• Algunas especies delicadas resultan perjudicadas al ejercer sobre ellas
la presión lateral de las placas.
ARMARIOS CONGELADORES DE PLACAS HORIZONTALES
EI principio es análogo al descrito para los armarios de placas ver-ticales. Las placas van montadas según planos horizontales pero com-primen al bloque en sentido vertical. Debe procurarse hacer con el pes-cado bloques de superficies planas que entren en contacto de manerauniforme con toda la superficie de las placas, en caso de formarse espaciosvacíos entre el pescado y las placas o de que el pescado haga contacto
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parcialmente, la congelación se retrasa y distribuye irregularmente. EIpescado puede ser estibado en bandejas o empaquetado antes de serintroducido en las estaciones.
La estructura del armario y las placas pueden montarse al descubierto,no obstante, lo más frecuente es que se hallen contenídas en el ínteriorde una cabina forrada de material aislante provista de {^uertas en la parteanterior y posterior que facilitan la carga y descarga.
Este tipo de armarlos son usados con preferencia para la congelacióndel pescado fileteado y especies pequeñas enteras. Su utilización en losbuques pesqueros es menor que !a de los armarios de placas verticales.
CONGELACION POR SALMUERA
EI procedimiento más común es el de la inmersión del pescado ensalmuera contenida en recipientes especiales. EI índice de transmisiónde calor del pescado a un líquído es superior al de transmisión al aire,toda la superficie del pescado puede contactar directamente en el líquido,así pues, haciendo uso de sete método se consiguen tiempos de conge-lación más cortos a los obtenidos por cualquiera de los métodos hastaahora citados. La temperatura de congelación dependerá en su mayorparte del punto criohidrático de la salmuera empleada.
EI CINa es muy utilizado en la formación de salmueras, pero tiene elinconveniente de que a partir de los - 21° cristaliza, por consiguiente,!as temperaturas de congelación rara vez pueden descender de los -16°,además, la penetracián de la sal en el interior del pescado es notoria y ladisolución de la s3lmuera progresiva, lo que hace necesario un constantecontrol de su concentración. Con salmueras a base de CLzCa la conge-lación se efectúa en mucho menos tiempo y a temperaturas más bajasque utilizando las de CINa puesto que su punto criohidrático es de -51°.EI dPterioro que sufre la piel del pescado se elimina añadiendo glucosa alCI,.Ca en proporción adecuada para que no aumente demasiado la viz-cosidad.
Las cubas de salmu.era adoptan diversas formas de acuerdo a las es-pecies a congelar, la más común es la correspondiente a un tanque pro-visto de serpentines que refrigeran la salmuera constantemente removidapor medio de una bomba.
La congelación por salmuera se practica casi exclusivamente para pe-ces grandes como son el atún, rabil, etc.
DESCONGELACION - DIVERSOS METODOS DE DESCONGELACION
La descongelación es un proceso por el que se pretende restituiral pescado sus características anteriores a la congelacibn. Naturalmente,estas caracterfsticas se consiguen parcialmente dada la alta írreversibi-lidad del proceso de congelación. En cuanto a la velocidad de desconge-lación aparecen diferentes opiniones, unas consideran que el pescado debedescongelarse lentamente para dar tiempo a la reabsorción del agua pro-cedente de los cristales que se formaron durante la congelación, otrasmantienen el principio de no alargar la descongelación para impedir la
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progresiva multiplicación de gérmenes. De todos modos, la velocidad dedescongelación no ejerce una influencia tan decisiva sobre la calidaddel producto como la velocidad de congelación. En la práctica, cuando setrata de descongelar cantidades industriales se procede a la descongela^ción rápida.
Los métodos de descongelación pueden ser divididos en dos clases:unos que dependen solamente de la conducción del calor exterior a travésdel género a descongelar y otros en los que el calor es generado en elinterior de los bloques. Entre los prirneros se encuentran la desconge-lación por aire, agua y unidades descongeladoras; entre los segundos,caben citarse los diferentes métodos de descongelación derivados de laacclón eléctrica.
a) Descongelación por aire.-Cuando se efectúa por medio de aireestático los bloques se extienden o cuelgan en un gran recinto en el quedebe procurarse que la temperatura ambiental no sobrepase los 20°. Estemétodo es muy simple, pero tiene la desventaja de requerir gran espacioy un adecuado sistema de drenaje, aparte de que no se presta a la meca-nización de las operaciones.
Para la descongelación con aire torzado son empleados descongela-dores especialmente diseñados que simplifican la operación. Los bloquesde pescado se posan sobre una cinta transportadora que se mueve a unavelocidad previamente graduada para que cuando los bloques Ileguen alextremo opuesto estén descongelados. EI aire forzado por medio de ven-tiladores atraviesa un calentador y humidificador antes de incidir sobre elpescado. La humidificación de aire es necesaria para impedir la deseca-ción del pescado.
b) Descongelación por agua.-Los bloques se sumergen en tanquescon agua renovada constantemente a pequeña velocidad procurando man-tenerla a temperaturas próximas a los 20°. EI agua que sale del tanquepuede ser filtrada, calentada y recirculada de nuevo al tanque.
c) Unidades descongeladoras.-La unidad descongeladora de placastrabaja a la inversa que los armarios congeladores. En el interior de lasplacas circula fluido a temperaturas de unos 20°. EI sistema de circula-ción permite mantener en las placas una diferencia de temperatura in-ferior a 1°. EI pescado en bloques se coloca en las estaciones dondepermanece mientras dura el proceso. EI contacto de las placas con losbloques tiene lugar mediante mecanismos hidráulicos que además demantener a los bloques aseguran el contacto en toda la superficie delos mismos.
Generalmente constan de cuatro bancos con 13 estaciones cada unoy los bloques se cargan en las distintas secciones mediante plataformasadecuadas. En cada carga se descongelan 52 bloques de un peso medio de45 kg. cada uno. La descarga se etectúa por los laterales.
d) Descongelación por resistencia eléctrica -Los bloques de pescadose calientan colocándolos entre dos electrodos aplicando un voltaje ade-cuado para que se establezca una corriente. Uno de los problemas quepresenta este método es el de la desigual creación de calor en el (nteriordel bloque como consecuencia de la falta de uniformidad en el flujo eléc-trico, en cambio, tiene la ventaja de que la descongelación es mucho másrápida que en los métodos citados anteriormente.
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