Tecnologías y equipos involucrados en el envasado y procesamiento de alimentos congelados

La congelación es un método de conservación de alimentos que se ha utilizado durante miles de años. Las tecnologías actuales de alimentos congelados abarcan numerosos tipos de equipos y procesos para conservar los alimentos.

La congelación instantánea es uno de los métodos más comunes utilizados en la conservación de alimentos. En la década de 1920, Clarence Birdseye descubrió los beneficios de congelar el pescado y señaló que las temperaturas más bajas aceleraban el proceso de congelación y hacían que el pescado fuera más apetecible. En 1925, Birdseye inventó un dispositivo que utilizaba una solución de agua y salmuera a presión para congelar rápidamente las verduras para su transporte. Esta tecnología permitió a los productores vender sus productos congelados en todo el país.

Hasta el día de hoy, la congelación instantánea sigue siendo un método popular de conservación de alimentos para su transporte y almacenamiento a largo plazo. Este método centenario, seguro y rentable se perfecciona constantemente. 

En esta publicación de blog, veremos algunos de los más comunes procesamiento de alimentos congelados equipos en la industria actual.

Consideraciones sobre el equipo principal para alimentos congelados

Hay varias formas en que podemos categorizar los equipos modernos para la congelación. Según su forma de operar, generalmente se puede dividir en dos grupos principales:

• Integrado en la línea de procesamiento para un flujo continuo
• Para congelar el producto en lotes

Según el método de transferencia de calor, los equipos de congelación se pueden clasificar en tres grupos principales:

• Congeladores de chorro de aire – Usar aire frío y en movimiento para enfriar la comida. Estos son los congeladores más comunes y están disponibles en muchos diseños diferentes.
• Congeladores de contacto – La conducción es el principal método de transferencia de calor. El alimento se congela poniéndolo en contacto con superficies extremadamente frías o sumergiéndolo en un líquido frío.
• Congeladores criogénicos – Esta tecnología utiliza gases licuados, como nitrógeno o dióxido de carbono, para producir temperaturas gélidas.

Dependiendo de la necesidad, puede haber combinaciones de estos tres métodos de transferencia de calor utilizados en diseños especiales.

Además, los equipos de congelación también se pueden clasificar en dos grupos principales según el producto alimenticio congelado. Éstas incluyen:

• Productos individualmente ultracongelados (IQF) – Los IQF son productos alimenticios en los que cada pieza de alimento se congela por separado antes del envasado. Los ejemplos comunes incluyen frutas (es decir, arándanos o fresas), verduras (es decir, guisantes, maíz, judías verdes), mariscos (es decir, vieiras o camarones) o aves (es decir, pechugas de pollo individuales). Incluso los productos avícolas enteros, como los pavos congelados, se procesan con el método IQF.
• Productos Empaquetados – Por lo general, estos son alimentos congelados a granel que se empaquetan antes de congelarlos.

Si bien todos estos métodos de congelación se utilizan en la industria de procesamiento de alimentos congelados, los sistemas preferibles para altas tasas de producción son aquellos que están integrados con las operaciones de envasado para proporcionar un flujo continuo de productos.

Es necesario diseñar un equipo integral de congelación para acomodar todas las etapas del proceso de congelación, optimizando cada aspecto del mismo. Esto incluye el diseño para el cumplimiento higiénico de normas de seguridad y saneamiento y minimizar las tasas de pérdida de producto a través de una operación eficiente. También debe tener requisitos mínimos de mantenimiento porque estos factores contribuyen significativamente a la rentabilidad del sistema.

A continuación, proporcionaremos un breve resumen de las tecnologías y equipos utilizados en la industria de alimentos congelados.

Equipos de congelación de alimentos

Cuando se trata de equipos de congelación de alimentos, las tres amplias categorías de métodos de transferencia de calor se pueden dividir de la siguiente manera:

Congeladores de chorro de aire

• Congeladores Sharp - También conocidos como salas de explosión, los congeladores afilados son cámaras frigoríficas. Por lo general, no hay ningún flujo de aire forzado, lo que resulta en una tasa de congelación lenta. Este equipo generalmente se usa para productos a granel, como cuartos de res, y no en alimentos procesados.
• Congeladores de túnel – El aire refrigerado circula sobre el producto que se coloca en bandejas o espaciadores especiales. Las bandejas o los espaciadores se colocan dentro o se pasan a través del túnel en estantes o carros.
• Congeladores de banda – Los sistemas de congeladores de una, varias o cintas en espiral suelen utilizar un flujo de aire vertical, lo que fuerza el aire frío a través de una capa de producto que se distribuye uniformemente por toda el área de la cinta. Esto crea un amplio contacto con todas las partículas del producto. De los tres modelos, el congelador de cinta en espiral ofrece la mayor flexibilidad en cuanto a la gama de productos manipulados y maximiza el área de superficie de la cinta en un espacio determinado. Las empanadas de carne, los productos de panadería, los pasteles de pescado y los filetes se procesan comúnmente en estos sistemas. Pueden congelarse crudas o preparadas, envasadas o sin envasar.
• Congeladores de lecho fluidizado – La fluidización ocurre cuando las partículas individuales de alimentos de formas y tamaños relativamente uniformes (es decir, guisantes) están sujetas a una corriente de aire ascendente. Después de una cierta velocidad del aire, estas partículas flotarán en la corriente de aire y se separarán unas de otras, lo que permitirá una congelación más uniforme.

Congeladores de contacto

• Congeladores de inmersión – consisten en un tanque de una solución refrescante, como sal, azúcar o alcohol y agua. El producto se sumerge en esta salmuera o se rocía durante el transporte. Los pavos y otras aves generalmente se congelan con este método.
• Congeladores de placas – Ya sean verticales u horizontales, manuales o automáticos, los congeladores de placas intercalan el producto entre dos placas de metal para una rápida transferencia de calor.
• Congeladores de Banda – Se utilizan para congelar capas finas de producto. El producto se forma y se congela entre dos bandas sin fin de acero inoxidable, dando como resultado una estera congelada. Los productos típicos incluyen pulpas de frutas, yemas de huevo, salsas, puré de espinacas picadas o alimentos líquidos como sopas.

Congeladores criogénicos

Cuando el proceso de desarrollo del producto se encuentra en sus primeras etapas, la congelación criogénica puede ser una forma valiosa de lograr rápidamente el almacenamiento a baja temperatura. Esto permite el enfriamiento rápido y el manejo de productos húmedos, pegajosos o sensibles antes de que se congelen con flujo de aire o congeladores de contacto, según sea necesario para operaciones a mayor escala más adelante en la línea.

Algunos tipos de procesamiento de alimentos requieren fluidos criogénicos como dióxido de carbono o nitrógeno líquido. Esto no solo ayuda a acelerar los procesos, sino que también ayuda a reducir los daños durante la producción.

Tecnología de envasado de alimentos congelados

Dependiendo de su contenido de humedad, la mayoría de los alimentos congelados pueden expandirse tanto como 9%. Como tal, el material de envasado de alimentos congelados debe adaptarse a estos cambios. Además, el tipo de embalaje elegido debe:

• Resiste temperaturas bajo cero de -40 °F.
• Tenga un diseño de empaque de alimentos que ofrezca un buen atractivo visual.
• Mantener los procesos de sellado, congelación, almacenamiento y transporte y, en algunos casos, la presión de cocción.

Materiales de embalaje

A continuación se presentan algunos de los materiales comúnmente utilizados en el proceso de envasado:

• Película de polietileno (PE) – Las películas de PE pueden soportar bajas temperaturas de -40 °F, tienen buena resistencia mecánica y son resistentes a las perforaciones.
• Derivados PE – Se pueden utilizar diferentes plásticos para los envases de alimentos congelados, como envolturas retráctiles, materiales rígidos, plásticos flexibles y envases de un solo uso.
• Tereftalato de polietileno (PET) – Este material puede soportar cambios bruscos de temperatura y generalmente se usa en productos para microondas o para hervir en la bolsa.
• Cartón y Papel Laminado – Comúnmente utilizados en bienes de consumo de rápido movimiento (FMCG), estos paquetes tienen una vida útil limitada después de sacar el producto del congelador.
• Latas - Estos eran el material tradicional de envasado de alimentos congelados, pero son menos rentables en comparación con las alternativas.
• Laminados de papel de aluminio – Estos ofrecen los mejores resultados en transmisión de agua, permeabilidad al oxígeno, estabilidad térmica y mecánica y calidad de sellado.

Higiene del embalaje

Mantener una higiene adecuada durante el proceso de envasado de alimentos congelados es de suma importancia.

Incluso si la congelación sofoca el crecimiento microbiano, no lo elimina por completo. Y después de la descongelación, el crecimiento microbiano se recuperará nuevamente.

Los fabricantes de alimentos congelados tienen varias opciones para la limpieza dentro de la línea de envasado. A continuación se presentan algunos de los más comunes:

• Limpieza en seco – Este proceso consiste en limpiar el producto y el empaque con un paño de microfibra a temperatura ambiente.
• Limpieza a baja presión – Este proceso, también conocido como lavado suave, involucra boquillas de baja presión que rocían agua destilada u otras soluciones para lavar las superficies de los empaques y productos.
• Limpieza a alta presión – En general, la limpieza a alta presión para equipos de envasado de alimentos congelados incluye boquillas rociadoras, secadores de aire y una configuración de agua fría/caliente.

Tecnología de sellado de envases de alimentos congelados

Un buen sellado garantizará la seguridad y calidad general del producto final al protegerlo del entorno externo. Según el tipo de película de embalaje, existen varios métodos y máquinas de embalaje disponibles:

• Sellado por calor directo – Este sistema se puede utilizar en varios materiales de embalaje de plástico, especialmente en los más gruesos como el polipropileno.
• Sellado por calor de impulso – Este sistema aplica un impulso eléctrico en un trozo de alambre que se calienta y se enfría. El termosellado por impulso es una alternativa más rentable que el termosellado directo.
• Sistemas VFFS – El empaque VFFS representa la tecnología de formación, llenado y sellado vertical, un sistema de empaque para llenar y sellar el producto dentro de la misma línea de producción.
• cierres de cremallera - Este tipo de tecnología de sellado está ganando popularidad en el mercado de alimentos congelados debido a la mayor comodidad, calidad general y atractivo visual del empaque. A menudo se utilizan en combinación con un método de termosellado.

Sistemas transportadores de alimentos congelados

Independientemente del equipo de congelación o envasado, los fabricantes de alimentos congelados deben mantener sus estándares de calidad y seguridad alimentaria durante todo el proceso. Para hacerlo, necesitan un sistema de transporte que garantice este alto nivel de seguridad y que minimice o incluso elimine cualquier pérdida de producto durante la producción y procesamiento de alimentos congelados.

Sistemas transportadores de alimentos congelados de Cablevey son adecuados para mover todo tipo de ingredientes de lotes de alimentos y productos terminados de manera segura, suave e higiénica, no importa el material. Estos sistemas altamente flexibles se pueden diseñar para dar servicio a cualquier parte del proceso de producción, desde la mezcla, el pretratamiento, la congelación y el envasado, y se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones. Llegan los sistemas transportadores de alimentos congelados de Cablevey diferentes tamaños y ofrecer un gama completa de diferentes componentes para cubrir cualquier diseño de instalación y movimiento de transportador necesario.

En la mayoría de las aplicaciones de alimentos congelados, los elevadores de cangilones y los transportadores abiertos, como las correas, a menudo pueden provocar un derrame y calentamiento significativos del producto, un grave problema de calidad y eficiencia.

Sin embargo, con los transportadores de cable, disco y tubo, estos ya no son un problema ya que el producto viaja a través de un entorno cerrado. El uso de tubos transparentes puede eliminar la aparición de motas negras en el producto, que muchas empresas han notado al usar otros tipos de transportadores. Los sistemas transportadores de Cablevey pueden minimizar este problema.

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