PRE - Enfriamiento

El enfriamiento rápido o pre enfriamiento, es la remoción rápida del calor de campo de los productos hortifrutícolas inmediatamente a la cosecha.

Un enfriamiento apropiado:

Inhibe el crecimiento demicroorganismos

Restringe la actividad enzimática y respiratoria y la perdida de agua

Reduce al producción de etileno

MÉTODOS DE ENFRIAMIENTO RÁPIDO

Existen varios métodos que básicamente consisten en la transferencia rápida de calor desde el producto hacia un medio que puede ser:

aire agua una mezcla de ambos.

Dependiendo del método utilizado el tiempo de enfriamiento puede variar desde 20 minutos hasta varias horas.

MÉTODOS DE ENFRIAMIENTO RÁPIDO

♦Hidroenfriado: se realiza el enfriamiento por inmersión o por aspersión de agua fría sobre el producto.

♦Aire forzado: se hace pasar aire frío a través de la masa de producto.

♦Vacío: en una cámara especial se coloca el producto y se extrae rápidamente el aire. El descenso de temperatura se logra por efecto de refrigeración evaporativa.

HIDROENFRIADO Es el método de enfriado de un producto caliente directamente por agua fría, es rápido y efectivo. Se enfrían por este método: maíz dulce, manzanas, peras, frutas de carozo (ciruelas, cerezas, duraznos, melocotones), melones, espárragos, apio, arvejas, rábanos y zanahoria.

Algunas ventajas de este método son:

no remueve agua del producto

enfría rápidamente (15 veces mas rápido que con aire)

¿fácilmente maneja grandes cantidadesde productos, aunque también se puedediseñar para escalas pequeñas

LIMITANTES

NO se puede usar en productos que sean sensibles a la humedad como por ejemplo uvas y frutillas.

Hay restricciones debido al tipo de embalaje. En algunos casos los envases son encerados.

Problemas de higiene debido a que el agua es continuamente reciclada, lo que puede provocar acumulación de microorganismos.

4 TIPOS PRINCIPALES SON

HIDROENFRIADOR CONVENCIONAL

El producto es transportado en bins u otro envase bajo una lluvia de agua fría. Al final del transportador el producto está frío. Algunos vendedores especifican el largo del transportador activo (largo de la zona de enfriamiento

HIDROENFRIADOR TIPO BATCH

Los bins o cajas paletizadas son colocadas en un recinto y se vuelca sobre el producto grandes cantidades de agua fría que luego es reciclada.Tienen menor capacidad que los convencionales. Puede ser adecuado para productores pequeños para los que no justifica una inversión en un equipo de gran escala.

HIDROENFRIADOR MIXTO

Para ciertos productos ambos sistemas pueden no se eficientes pues el agua puede no distribuirse adecuadamente a través del producto.En esos caso existe un sistema mixto llamado hidro-aire-enfriador en donde un ventilador se agrega al sistema Batch para forzar el pasaje a través del producto de aire con una fina lluvia de agua fría.

HIDROENFRIADOR DE INMERSIÓN

Son grandes tanques rectangulares que tienen en movimiento agua enfriada. Las cajas con producto caliente son colocadas en el tanque. Un transportador sumergido lleva el producto de un extremo al otro. Es el mas eficiente de los métodos pues el producto esta inmerso en agua y además esta en movimiento.

AIRE FORZADO

Consiste en enfriar el producto con aire a baja temperatura.El aire es forzado a pasar a través del producto mediante un ventilador que produce un gradiente de presión entre ambos lados del recipiente que contiene el producto, logrando un íntimo contacto entre este y el aire frío. 4-Como el coeficiente de transferencia del aire es menor que el del agua, este sistema es menos eficiente que el Hidroenfriado.

AIRE FORZADO

Los tipos principales son:

-Túnel forzado -Pared fría

Consiste en dos filas paralelas del producto paletizados o en bins ubicados a ambos lados de un ventilador de tiro inducido. El conjunto se tapa con una lona formando un túnel entre los recipientes llamado plenum. El ventilador crea una depresión dentro del túnel y el aire se mueve a través del producto

TUNEL FORZADO

PARED FRIA

El sistema consta de instalaciones permanentes de plenum y ventiladores dispuestos para mover el aire sobre los contenedores. La carga es colocada sobre una pared que posee orificios para el pasaje del aire que se puedenregular con apropiados cerramientos. Es adecuado para el manejo de grandes volúmenes de producto.

ENFRIAMIENTO AL VACIO

Se logra encerrando las hortalizas en una cámara sellada de la cual se extrae rápidamente el aire. Se produce entre el agua de la superficie del producto y el aire que lo rodea, una diferencia de presiones parciales que provocan que el agua se evapore de la superficie. La energía para que se produzca este efecto proviene de la disminución de la temperatura del producto. Este efecto se llama enfriamiento evaporativo.

ENFRIAMIENTO

INTRODUCCION

El enfriamiento es una operación de acondicionamiento que se aplica normalmente después del envasado de las frutas y hortalizas para la eliminación rápida del calor de campo (calor sensible) hasta alcanzar la temperatura recomendada para su almacenamiento o transportación (Thompson et al., 2007)

El enfriamiento puede realizarse con los siguientes métodos:  Cámaras de enfriamiento convencional Con aire forzado Con agua fría (hidroenfriamiento) Con hielo frapé Con vacío

La selección del mejor método de enfriamiento depende en gran parte de las características físicas y fisiológicas del producto a enfriar, así por ejemplo, las fresas no pueden tolerar condiciones de alta humedad por su alta predisposición a la incidencia de pudriciones, en consecuencia, no se pueden enfriar por hidroenfriamiento , ni con hielo; tampoco puede emplearse el vacío ya que provoca pérdidas significativas de humedad, y dado que es un producto que requiere un rápido enfriamiento después de la cosecha, el proceso en cámaras convencionales resulta inadecuado, siendo el método de aire forzado el único efectivo para el enfriamiento de fresas.

El tiempo medio de enfriamiento es el tiempo requerido para enfriar el producto a la mitad de la diferencia entre la temperatura inicial del producto y la del medio enfriante. El tiempo de 7/8 de enfriamiento es el tiempo requerido para que la temperatura inicial del producto disminuya 7/8 de la diferencia entre la temperatura inicial del producto y la del medio de enfriamiento. Estrictamente, éste es el verdadero tiempo completo de enfriamiento, pues conforme va disminuyendo la temperatura de los productos hortofrutícolas, la velocidad de enfriamiento disminuye y como se puede apreciar en la gráfica de la figura 1, aunque se aumente el tiempo del proceso, el enfriamiento logrado ya no es significativo.

Los principales factores que influyen en el tiempo de enfriamiento incluyen: Producto vegetal: Tamaño, forma, relación superficie/volumen, propiedades térmicas (Cp, k)Temperatura inicial y final del productoTemperatura del medio enfriante y su capacidad para absorber calorDiseño y material de los envasesPatrón de estibado de los envases

REFRIGERACION

REFRIGERACIÓN

“CUALQUIER PROCESO DE ELIMINACIÓN DE CALOR”. MÁS ESPECÍFICAMENTE SE DEFINE COMO “LA RAMA DE LA CIENCIA QUE TRATA CON LOS PROCESOS DE REDUCCIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA TEMPERATURA DE UN ESPACIO O MATERIAL A TEMPERATURA INFERIOR CON RESPECTO DE LOS ALREDEDORES CORRESPONDIENTES”.

OBJETIVO DE LA REFRIGERACIÓN

REDUCIR LA TEMPERATURA DE LAS FRUTAS Y HORTALIZAS, ASÍ COMO LAS FLORES DE ORNATO, Y MANTENERLA CONSTANTE, POR ELIMINACIÓN CONTÍNUA DEL CALOR GENERADO POR EL PROCESO RESPIRATORIO. AL BAJAR LA TEMPERATURA SE REDUCE EL RITMO RESPIRATORIO Y LA ACTIVIDAD METABÓLICA DEL PRODUCTO, SE RETARDA LA MADURACIÓN O LA SENESCENCIA Y SE PROLONGA LA VIDA ÚTIL.

RETARDAR EL CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS PATÓGENOS, LOS QUE REDUCEN CONSIDERABLEMENTE LA VIDA ÚTIL DEL PRODUCTO.

SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

•MECÁNICO O POR COMPRESIÓN.•NO MECÁNICO O POR ABSORCIÓN.

LOS DOS SISTEMAS OPERAN BAJO DOS PRESIONES DIFERENTES EN SU CICLO: LA DE EVAPORACIÓN O BAJA PRESIÓN Y LA DE CONDENSACIÓN O ALTA PRESIÓN. AMBOS UTILIZAN UN REFRIGERANTE QUE ES EL MEDIO ABSORBENTE DEL CALOR.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN• CONDENSADOR• UN RECEPTOR DE LÍQUIDO• UNA VÁLVULA DE EXPANSIÓN • UN EVAPORADOR

LIMITACIONES DE LA REFRIGERACIÓN

EN TEORÍA UNA TEMPERATURA LIGERAMENTE SUPERIOR AL PUNTO DE CONGELACIÓN DEL PRODUCTO SERÍA IDEAL, SIN EMBARGO, CIERTOS PRODUCTOS, PARTICULARMENTE LOS PROVENIENTES DE REGIONES TROPICALES, EMPIEZAN A EXHIBIR DAÑOS A PARTIR DE CIERTA TEMPERATURA. DE MANERA QUE, PARA CADA PRODUCTO, HABRÁ QUE DETERMINAR SU TEMPERATURA ÓPTIMA DE REFRIGERACIÓN.

FACTORES A CONTROLAR DURANTE EL ALMACENAMIENTO REFRIGERADO

•TEMPERATURA• HUMEDAD RELATIVA• VENTILACIÓN• CIRCULACIÓN DEL AIRE.• ESTIBA• PATRÓN DE ESTIBAMIENTO SANIDAD Y PURIFICACIÓN DEL AIRE

PRINCIPIOS DE LA REFRIGERACIÓN MECÁNICA O POR COMPRESIÓN

EL CALOR SE MUEVE DE UN OBJETO TIBIO A UNO MÁS FRÍO. LA REFRIGERACIÓN CREA UNA SUPERFICIE FRÍA QUE ABSORBE EL CALOR TRANSFERIDO A ELLA POR CONVECCIÓN, CONDUCCIÓN, Y RADIACIÓN, MANTENIENDO ASÍ EL PRODUCTO A UNA TEMPERATURA CONSTANTE.

COMPONENTES DE LA REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN

EVAPORADOR

GENRALMENTE ESTÁ EQUIPADO CON ALETAS METÁLICAS QUE AUMENTAN LA SUPERFICIE FRÍA EXPUESTA, EN LA PARTE SUPERIOR DEL PASILLO QUE QUEDA ENTRE LAS ESTIBAS, ASÍ LOS VENTILADORES DEL EVAPORADOR CIRCULAN AIRE DEL PASILLO HACIA LAS PARÉDES, EL AIRE VIAJA HACIA ABAJO Y HACIA ATRÁS Y SUBE NUEVAMENTE AL EVAPORADOR PARA SER ENFRIADO.

CONDENSADOR

ES EL LUGAR DONDE EL CALOR DEL CUARTO DE ALMACENAMIENTO SE LIBERA. CUANDO SE EMPLEA H2O PARA EL

ENFRIAMIENTO ÉSTA PROVIENE DE TORRES DE ENFRIAMIENTO DE DEPÓSITOS FRÍOS O SE EVAPORA. EN CUALQUIERA DE LOS CASOS SE RECUPERA Y ENFRÍA.

LOS CONDENSADORES QUE SE ENFRÍAN CON AIRE SE EMPLEAN EN INSTALACIONES PEQUEÑAS.

COMPRESOR

HAY 3 TIPOS DE COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO: RECIPROCANTE, ROTATORIO O EL DE TORNILLO O ROSCA. ES MÁS COMÚN EL RECIPROCANTE, EL CUAL SE FABRICA PARA NH3, FREÓN

12 Y 22.

LA CAPACIDAD REFRIGERANTE DE UN COMPRESOR SE MIDE EN TONELADAS STANDARD CUANDO OPERA A UNA PRESIÓN DE 20 lb. LA EFICIENCIA SE BASA EN EL VOLUMEN DESPLAZADO POR EL PISTÓN Y LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN.

FACTORES A CONTROLAR EN LA REFRIGERACIÓN DE FRUTAS Y HORTALIZAS

CIRCULACIÓN DEL AIRE Y TEMPERATURA DE LA FRUTA

LA CIRCULACIÓN DE AIRE ES NECESARIA EN EL ALMACÉN PARA QUE SE PRODUZCA EL ENFRIAMIENTO Y SE MANTENGA UNA TEMPEARTURA UNIFORME EN TODO EL CUARTO.SI ES POCO EL AIRE QUE CIRCULA ÉSTE SE ENTIBIARÁ ANTES DE LLEGAR A TODOS LOS SITIOS DEL CUARTO Y SE PRESENTARÁN PUNTOS CALIENTES.POR REGLA GENERAL EN UN ALMACENAMIENTO SE CIRCULAN 1000 ft3/min POR CADA TONELADA DE REFRIGERACIÓN. ESTE FLUJO SE CALCULA CONSIDERANDO QUE LA DIFERENCIA EN LA TEMPERATURA A LA QUE SALE EL AIRE Y REGRESA AL CONDENSADOR ES DE 10ºF.CUANDO LA FRUTA SE HA ENFRIADO Y LA CARGA DE REFRIGERACIÓN NECESITADA ES PEQUEÑA, POR EJEMPLO 1/5 DEL ORIGINAL, EL FLUJO SE CALCULA CON BASE EN UNA DIFERENCIA DE 2ºF.ES IMPORTANTE QUE LA MÁXIMA SUPERFICIE DEL RECIPIENTE ESTÉ EXPUESTA AL AIRE, POR O CUAL LOS PATRONES DE ESTIBAMIENTO SON IMPORTANTES.LA FRUTA NUNCA ESTARÁ TAN FRÍA COMO EL AIRE QUE CIRCULA ALREDEDOR DE ELLA, POR LO CUAL ES NECESARIO QUE SE TOME LA TEMPERATURA DE LA FRUTA Y NO LA DEL AIRE QUE CIRCULA.

HUMEDAD

EL SECRETO PARA MANTENER ALTAS HUMEDADES RELATIVAS ES OPERAR EL EVAPORADOR A UNA TEMPERATURA TAN CERCANA COMO SEA POSIBLE A LA DEL CUARTO Y ASÍ SE MINIMIZA LA CONDENSACIÓN DE LA HUMEDAD SOBRE LA SUPERFICIE FRÍA DEL EVAPORADOR.

LOS RECIPIENTES DE LA FRUTA, POR ESTAR SECOS, REDUCIRÁN LA HUMEDAD DEL ALMACÉN. SI ES NECESARIO SE PUEDEN USAR HUMIDIFICADORES QUE ESPARCEN AGUA EN FINAS GOTAS.

VENTILACION

SE UTILIZA EXCLUSIVAMENTE CUANDO NO HAY OTRA ALTERNATIVA PARA ELIMINAR EL ETILENO O RESTOS DE SO2

POSTERIOR A LA FUMIGACIÓN.SIN EMBARGO, ESTA PRÁCTICA AUMENTA LA CARGA DE

REFRIGERACIÓN, POR LO QUE SE HAN BUSCADO OTROS MÉTODOS DE REMOCIÓN DE ETILENO Y SO2.

EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA REFRIGERACIÓN EN FRUTAS Y HORTALIZAS

POSITIVOS

•REDUCCIÓN DEL METABOLISMO DE LAS FRUTAS, •PROLONGANDO ASÍ SU VIDA DE ALMACENAMIENTO.•MECANISMO FUNGISTÁTICO Y BACTERIOSTÁTICO.

NEGATIVO

•OCASIONA DAÑO POR FRÍO A ALGUNOS PRODUCTOS HORTOFRUTÍCOLAS.

DAÑO POR FRÍOUN DESÓRDEN FISIOLÓGICO INDUCIDO POR LA BAJA

TEMPERATURA Y QUE ES DIFERENTE AL DAÑO POR CONGELACIÓN, ES DECIR, SIEMPRE OCURRE A TEMPERATURAS POR ARRIBA DEL PUNTO DE CONGELACIÓN DE LOS TEJIDOS. LA SINTOMATOLOGÍA DEPENDE DEL PRODUCTO, PERO UN SÍNTOMA GENERAL ES LA APARICIÓN DE ÁREAS OSCURAS EN LOS TEJIDOS.

EJEMPLOS:MANZANA.- ESCALDADO SUAVE (“LISTÓN DE JONATHAN)

CARACTRIZADO EN ALGUNAS VARIEDADES, POR LA APARICIÓN DE ÁREAS OSCURAS BIEN DEFINIDAS EN LA PIEL, EN OTRAS ABARCA LA MAYOR PARTE DE LA PULPA.

PLÁTANO Y AGUACATE.- OSCURECIMIENTO DE LOS PAQUETES VASCULARES DE LA PULPA. EN PLÁTANO TAMBIÉN OCURRE EN LA PIEL QUE ADQUIERE UNA APARIENCIA OPACA, SIMULTÁNEAMENTE HAY UNA LENTA HIDRÓLISIS DEL ALMIDÓN Y UNA INCAPACIDAD DE LA PLACENTA PARA MADURAR.

MANGO, JITOMATE, PEPINO, MELÓN (ALGUNAS VARIEDADES), PAPAYA Y CÍTRICOS.- EL SÍNTOMA TÍPICO ES EL HUNDIMIENTO DE CIERTAS ÁREAS SUPERFICIALES POR DESECACIÓN LLAMADO “PICADO”.

EN TODAS ELLAS ES INMINENTE EL ATAQUE FUNGAL.