El componente dominante del pescado es el líquido de sus tejidos que se encuentra ubicados en las células, fibras y entre los espacios existentes entre ellas. El líquido de los tejidos constituye una solución débil de una serie de sales, proteínas y tiene carácter coloidal.
La concentración del líquido de los tejidos es diversa y depende de su ubicación entre los elementos del tejido, siendo menor en los espacios entre células y entre porciones de fibra. La mayor parte del agua que contiene el pescado se encuentra en estado libre, el resto es agua ligada que se encuentra en estado coloidal y enlazado mayormente con proteínas. El proceso de congelación de pescado se caracteriza por la transformación en hielo de la mayor parte del agua libre que contiene, por esa razón los principales cambios físico-químicos en el proceso están relacionados con las transformaciones del líquido de los tejidos.
Como resultado de la eliminación de calor del líquido se alcanza la temperatura de cristalización a la cual la fase liquida puede encontrarse en equilibrio con la fase cristalina.
Para la transición de un cuerpo del estado líquido al cristalino es necesario romper este equilibrio; es decir llevar la temperatura del líquido hasta un nivel inferior de la temperatura de cristalización (provocar el sobre enfriamiento del líquido. En condiciones de sobre enfriamiento se inicia y desarrolla el proceso de cambio del estado físico a la cristalización del líquido. A temperaturas superiores al punto de cristalización, en el líquido existen pequeñas formaciones de cristales dispersos.
18 Estas formaciones son inestables, surgen y desaparecen incesantemente bajo el efecto del movimiento térmico de las moléculas.
A temperatura inferior al punto de cristalización, estas formaciones cristalinas se estabilizan, crecen en número, aumentan sus dimensiones y surge una tendencia definida a la cristalización.
En el líquido sobre enfriado el proceso de cristalización es posible únicamente si se han formado y desarrollado previamente los centros de cristalización. Este proceso es aún más complejo en las soluciones coloidales. Cuando la temperatura de la solución coloidal (liquido de los tejidos del pescado) es algo menor que su temperatura de cristalización, se rompe el equilibrio de fases y se forman los centros de cristalización. Cuando la eliminación del calor se realiza lentamente, ocurre un crecimiento también lento de los cristales de hielo (congelamiento lento). El crecimiento de los cristales en el pescado que se congela ocurre a la temperatura crioscópica, la misma que desciende a medida que aumenta la concentración del líquido de los tejidos. Entretanto, en los espacios intercomunicados de los tejidos del pescado no se forman nuevos cristales, si es que el calor es eliminado a través de la capa periférica congelada. Los cristales se forman únicamente en sectores aislados de los tejidos, en caso que se haya alcanzado el sobre enfriamiento indispensable del líquido de los tejidos.
Durante el congelamiento lento del pescado los cristales surgen inicialmente en la capa periférica, donde se alcanza el sobre enfriamiento indispensable. Esto ocurre ante todo en los espacios interfibrilares, ya que el líquido de los tejidos (ocupante de dichos espacios) posee la menor concentración y está más débilmente enlazado con los componentes del producto. La aparición y crecimiento de los cristales de hielo provocan la contracción de las fibras circundantes, produciéndose el aumento de la concentración del líquido en los sectores de formación de cristales. Como resultado, el agua se traslada de las fibras hacia los cristales de hielo,
19 ubicados en el espacio interfibrilar. Entre tanto, la eliminación persistente del calor favorece el crecimiento de los cristales. Al continuar descendiendo la temperatura del pescado, los cristales de hielo aparecen en el interior de las fibras (ya parcialmente del agua que contenían). Si antes del congelamiento se altera la integridad de los tejidos, se facilita el traslado del agua, esto sucede si el pescado se conserva en condiciones adecuadas antes de su congelamiento.
De esta manera si el congelamiento se produce lentamente en el pescado se forman cristales de hielo grandes (que pueden dañar los tejidos), al tiempo que se observa el paso del agua de las fibras musculares al espacio interfibrilar, como consecuencia de esto al realizar posteriormente el descongelamiento del producto no se restablece plenamente la estructura de los tejidos.
Por el contrario, durante el congelamiento rápido, el agua no alcanza a trasladarse desde las fibras hasta los espacios interfibrilares. Se forma gran cantidad de cristales de hielo pequeño, tanto en el interior de las fibras musculares, como en los espacios interfibrilares. Así mismo los cristales se distribuyen uniformemente en los tejidos, produciéndose una redistribución mínima del agua de los tejidos en el producto.
Todas estas condiciones favorecen la obtención de un producto congelado de alta calidad (Valiente, 2001)
La congelación lenta puede dañar los productos alimenticios
Cuando se congela un alimento, hay tres etapas en el proceso. Primero, la temperatura se reduce hasta el punto de congelación. El agua en el alimento se convierte en hielo (esta fase se llama también la del calor latente). Finalmente, la temperatura se reduce aún más hasta el punto de congelación final (normalmente -18ºC). La congelación lenta puede dañar los productos alimenticios porque el proceso destruye sus células.
20 1. El agua libre que rodea las células del alimento es la primera que
cristaliza en los métodos de congelación lenta
Figura N° 5: Comportamiento del agua libre en la congelación
2. En cuanto se destruye el equilibrio del agua, el agua en el interior de las células del alimento empieza a salir de éstas, destruyendo la pared celular. Cuanto más largo es el tiempo de congelación, mayor es la destrucción de las células.
Figura N° 6: Destrucción de las células en el congelamiento
3. Finalmente, los cristales de hielo se hacen tan grandes que las células se rompen completamente, causando –entre otros inconvenientes– un alto grado de pérdida de agua cuando el producto se descongela o se recalienta.
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Figura N° 7: Formación de hielo en la última fase del congelamiento
Mejor calidad mediante una congelación más rápida
Debido a las razones explicadas anteriormente, el proceso de congelación debe transcurrir lo más rápidamente posible para alcanzar una calidad elevada del producto. Utilizando la congelación criogénica rápida, el agua dentro y fuera de las células se congelan a la misma velocidad, asegurando que la célula permanece intacta y que el alimento conserve su frescor, sabor y textura –como si no hubiera sido congelado.
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