Características de las hortalizas
El tamaño de la unidad del producto que se va a congelar, es decir, la relación entre la superficie de la que se extrae calor y el volumen del objeto del que se extrae calor, será importante con respecto al tiempo preciso para llevar a efecto la congelación. También influirá sobre la velocidad con que se producen los cambios de temperatura en el seno del objeto, y sobre la velocidad con que se extrae calor en cualquier punto del interior del objeto. Esto es importante porque la velocidad con que es eliminado calor en un punto es un factor importante para el control de comportamiento de la congelación en dicho punto.
El tamaño de los productos vegetales que se congelan varía desde los guisantes y las zanahorias cortadas en pequeños cubos en un extremo hasta panojas de maíz enteras en el otro. Las características del intercambio de calor entre estos dos extremos son muy diferentes, por lo que los métodos para manejar guisantes y zanahorias cortadas en cubitos difieren bastante de los métodos para manejar panojas de maíz. Estas diferencias serán mayores en relación con la metodología de la congelación de productos vegetales individuales.
El proceso de la congelación es complejo. La eliminación de calor de un sistema acuoso provoca el descenso de su temperatura. Esto por sí mismo resulta insuficiente para conseguir la congelación. Puede producirse un fenómeno conocido como sub-refrigeración. Antes de que pueda separarse el hielo, un proceso de inoculación, denominado nucleación, debe iniciar la cristalización. Entonces se propagan los cristales de hielo desde dichos inóculos. En la Figura 3.29 se explica la pauta de la congelación al presentar la relación tiempo-temperatura en una ubicación del interior del objeto que puede experimentar sub-refrigeración.
Según se elimina calor, la temperatura desciende por debajo del punto de congelación en A, la subrefrigeración persiste hasta B, donde comienza a crecer la nucleación. La liberación de calor latente determina entonces que la temperatura ascienda hasta C. El perfil de la curva señala una ulterior refrigeración con aumento de la cantidad de hielo. Estos procesos de nucleación y de propagación son muy afectados por la velocidad de la extracción de calor.
La eliminación rápida de calor permite que se produzca una sub-refrigeración amplia, y la nucleación se produce en muchos centros, formándose pequeños cristales de hielo. Una eliminación lenta del calor determina una subrefrigeración mucho menor. El menor número de núcleos determina que se formen menos cristales de hielo que son mayores. La velocidad de propagación del hielo es uno de los factores que son afectados de forma importante por la velocidad de la eliminación de calor. La velocidad de propagación del hielo depende de la subrefrigeración, y aumenta al incrementarse la subrefrigeración. Así, cuando es precisa una propagación rápida debe alcanzarse una sub-refrigeración mayor y, por consiguiente, una nucleación más abundante, y un mayor número de cristales pequeños.
En un sistema tisular intacto deben considerarse otros factores. La pared de la célula y la membrana celular pueden ser una barrera eficaz para la propagación del hielo. Resulta posible, por consiguiente, la formación de núcleos de hielo en el espacio intercelular, y la propagación del hielo en dicho espacio, aunque permaneciendo sin congelar el interior de las células. Si sucede esto, existe una fuerza de arrastre osmótico que provoca la deshidratación celular, al transferir agua hacia el espacio extracelular que contiene hielo, y se forma una fase líquida sin congelar mucho más concentrada.
La velocidad con que se produce esta deshidratación dependerá de la permeabilidad de la pared celular. Si el medio extracelular sigue enfriándose, y se concentra en consecuencia su componente fluido, será preciso que prosiga la extracción de agua para mantener el equilibrio osmótico .Si no sucede esto, o no se produce con suficiente rapidez, el contenido celular experimentará sub-refrigeración, cuya cuantía dependerá tanto de la rapidez del cambio de temperatura del medio extracelular que rodea a la célula, como de la velocidad de la deshidratación osmótica permitida por la pared celular.
Cuando se alcanza una determinada subrefrigeración crítica, la célula puede nuclear hielo internamente y congelarse. Así, según sean las condiciones del enfriamiento y las características específicas de la célula, las células pueden deshidratarse o experimentar una congelación interna. La congelación bajo estas condiciones suele provocar alteraciones importantes en las funciones celulares. Según se ha indicado anteriormente, la velocidad de la eliminación de calor será afectada tanto por el método de congelación como por el tamaño del tejido que vaya a ser congelado. La congelación rápida de guisantes se logra con facilidad. La congelación rápida de panojas de maíz no es práctica.
La textura y el color inicial de los productos crudos congelados rápidamente suelen ser superiores qué cuando la congelación es lenta. Sin embargo, en muchos casos se descubre la aparición de sabores, olores y colores desagradables durante el almacenamiento prolongado de productos congelados. Estos cambios pueden producirse con mayor rapidez en los sistemas congelados rápida mente, aunque también se descubren en los sistemas congelados lentamente. En otros casos el producto mantiene una estabilidad adecuada. Suele ser inferior la textura de los tejidos congelados lentamente, como consecuencia de una recolocación del agua en el interior del tejido.
Fuente: Apuntes de Industrialización de frutas y hortalizas de la UNIDEG
