Congelamiento de Alimentos: Crecimiento y Sobrevivencia de Microorganismos

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Aplicación Industrial

La congelación es uno de los métodos más fáciles, rápidos, versátil y más conveniente para la preservación de los alimentos. La industria de productos congelados ha sufrido un gran crecimiento dentro del último siglo, esto en correspondencia con las demandas de productos alimenticios y a la necesidad de poder almacenarlos durante un mayor periodo de tiempo sin que estos pierdan sus propiedades alimenticias. Sin embargo, el proceso de congelación no esteriliza ni reduce los microorganismos de un producto. Simplemente detiene el crecimiento de los microorganismos presentes previamente en los alimentos. Mientras que el “Blanching” o proceso de cocción que es detenido después de un corto tiempo elimina microrganismo previamente al congelado, y la existencia de un decaimiento del número de microorganismos durante el almacenamiento en congelado, siguen existiendo poblaciones suficientes para la multiplicación de ellas que puedan terminar en el deterioro del producto durante la descongelación de los alimentos. Es por esto, que cualquier cambio en las temperaturas que pueda ocasionar descongelamiento del producto o cualquier contaminación accidental aumenta el riesgo de deterioro del producto debido a la presencia de microorganismos. En base a lo anterior existen técnicas de congelamiento para la preservación de los alimentos, las cuales se consiguen mediante:

- Bajas temperaturas: El rango de temperatura óptima para el crecimiento de la mayor parte de los microorganismos, levaduras y hongos es entre 16 – 38°C. A medida que la temperatura es disminuida, la actividad microbiana es reducida.

- Reducción de la actividad del agua: Durante el proceso de congelación, existe un cambio en el estado del agua desde líquido a sólido. La inmovilización del agua y el incremento de la concentración de los solutos disueltos en el agua no congelada disminuye la actividad de esta (aw) en el alimento. Logrando así un impedimento en el crecimiento de poblaciones microbianas.

- Pretratamiento por “Blanching”: El blanching consiste en una precocción del alimento durante un corto período de tiempo que tiene como fin la eliminación parcial de microorganismos dentro del producto.

Dentro de los alimentos más comunes a nivel de producción industrial, existen distintos microorganismos los cuales son eliminados parcialmente mediante los métodos mencionados anteriormente con el fin de que estos sean aptos para el consumo humano, dentro de los cuales se encuentran:

- Salmonella: La salmonella son bacterias que se encuentran en alimentos provenientes de la industria del huevo, es por esto que los alimentos preparados con huevo crudo necesariamente deben ser almacenados a baja temperatura para su posterior cocción.

- E. Coli: Estas bacterias se encuentra de manera natural en los tractos intestinales de algunos mamíferos, es por esto que los productos provenientes de estas industrias deben ser congelados para no sufrir de crecimientos microbianos.

- Listeria monocytogenes: Al igual que la E.coli se encuentra presente en el tracto intestinal de algunos mamífero. Sin embargo estos microorganismos pueden crecer a temperatura de refrigeración, por lo que se recomienda una precocción de estos.

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Investigación y Tendencias

El congelamiento de alimentos es un método ampliamente utilizado para la preservación de alimentos debido a que genera productos estables de alta calidad sin dañar las cualidades iniciales de este. La ventaja del congelamiento de alimentos es la retención de las propiedades sensoriales y el valor nutricional de los alimentos por un largo periodo de tiempo. El congelamiento disminuye la actividad de los microorganismos, reacciones bióquimicas, cambios en el color y textura, y la pérdida de nutrientes durante el periodo de almacenamiento. La preservación de los alimentos se basa en dos factores que afectan directamente la calidad del producto: la concentración de soluto y la temperatura de almacenamiento.

La calidad del producto congelado está directamente relacionada con el tamaño y distribución de los cristales formados durante el proceso. El proceso de congelado envuelve 2 etapas:

- Formación de los cristales de hielo

- Aumento del tamaño de los cristales

La velocidad de congelamiento afecta el tamaño y distribución del hielo y los cristales en los alimentos congelados, siendo crítica para la calidad de los alimentos. Un congelamiento rápido produce cristales pequeños y uniformes, mientras que el congelamiento lento crea largos cristales que pueden afectar la calidad del producto causando rupturas celulares que llevan a daños en el tejido. El tamaño del cristal puede variar según el tipo de comida, incluso cuando son sometidos a las mismas condiciones de congelamiento, esto se debe a las diferencias en el agua libre presente en los alimentos. Tanto la velocidad de congelamiento como la formación de cristales pequeños tienen un rol importante en la minimización de daños mecánicos, y pérdidas por goteo que lleven a una disminución de las cualidades alimenticias.

En general la calidad de los alimentos congelados tiene relación con el proceso de congelado y descongelado. A mayor velocidad de congelado, mejor calidad del producto. El proceso de descongelamiento debe ser mucho más lento que el de congelamiento, esto debido al sometimiento del alimento a temperatura, microorganismos y cambios físicos y químicos. Sin embargo, con la emergencia de nuevas tecnologías, nace el deseo de un descongelamiento más rápido a menores temperaturas con el fin evitar aumentos en la temperatura del producto que causen deshidratación, cambios en la textura y estructura.

En vista de lo anterior es que se han realizado muchos estudios en busca de tecnologías emergentes que preserven la calidad de los productos congelados, con la ayuda de un congelamiento y descongelamiento rápido. A continuación se trataran temas generales y tecnologías actuales de congelamiento.

Congelamiento

El proceso de congelamiento se define como el proceso de remoción de calor latente y sensible con el fin de almacenar alimentos a una temperatura de -18°C o menor con el objetivo de la preservación del alimento. El agua es transformada en cristales, los cuales preservan la estructura del