ES2623374T3 - Proceso de conservación de alimentos que combina congelamiento criogénico y envasado en atmósfera modificada - Google Patents

Proceso de conservación de alimentos que combina congelamiento criogénico y envasado en atmósfera modificada Download PDF

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Abstract

Un método de conservación de alimentos que comprende proporcionar un producto alimenticio congelado en un envasado en atmósfera modificada por las etapas de: - congelación criogénica del producto alimenticio; y - envasado en atmósfera modificada del producto alimenticio, en el que las etapas pueden realizarse en cualquier orden.

Description

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DESCRIPCION
Proceso de conservacion de alimentos que combina congelamiento criogenico y envasado en atmosfera modificada
La presente invencion se refiere a un metodo de conservacion de alimentos y a un producto alimenticio conservado usando tal metodo.
Los cambios en el estilo de vida han llevado a una demanda creciente de productos alimenticios frescos, naturales y saludables que sean tambien faciles y rapidos de preparar.
Ademas de esto, los canales de distribucion de la industria alimentaria han cambiado para cubrir mayores distancias. Esto requiere productos alimenticios con una vida util mas larga para asegurar que sigan siendo seguros de consumir.
Los alimentos se pueden conservar por congelacion. Los metodos de congelacion de alimentos incluyen congelacion mecanica y congelacion criogenica, ambos analizados con mas detalle a continuacion. La congelacion retarda algunos tipos de deterioro de los alimentos. Sin embargo, ciertas reacciones de deterioro de los alimentos pueden tener lugar durante el periodo de congelacion. Estas incluyen, por ejemplo, la oxidacion de lfpidos. Es deseable retrasar el deterioro de los alimentos congelados durante el penodo congelado para prolongar su vida util.
Tambien es deseable retrasar el deterioro de los alimentos congelados despues de su descongelacion. Los microorganismos creceran tfpicamente mas rapidamente en una muestra congelada que se haya descongelado que en una muestra refrigerada. Se cree que esto se debe a que el dano por congelacion facilita la penetracion de microorganismos y aumenta los nutrientes disponibles para los microorganismos.
Existe un interes creciente en la "refrigeracion tras congelacion (freeze-chilling)", es decir, congelar los alimentos, almacenar los alimentos en condiciones de congelacion, descongelar los alimentos congelados y distribuir el alimento descongelado para su venta en condiciones (denominadas) refrigeradas (Patsias et al. Al., 2008). La refrigeracion tras la congelacion puede ofrecer beneficios para productores, distribuidores y consumidores. Una fraccion o un lote completo de producto congelado pueden descongelarse segun la demanda. La descongelacion puede tener lugar en algunos casos durante el transporte. La refrigeracion tras la congelacion ofrece a los productores de alimentos congelados la oportunidad de entrar en el mercado de los productos alimenticios refrigerados en competencia con los productores de alimentos frescos, con pocos cambios requeridos en sus procesos.
Sin embargo, la vida util de los alimentos refrigerados tras la congelacion puede estar limitada por el deterioro durante el periodo de congelacion o despues de la descongelacion como se ha mencionado anteriormente.
El envasado en atmosfera (distinta de aire) modificada (MAP) es otro enfoque utilizado en la conservacion de alimentos. El MAP se suele utilizar para alimentos refrigerados. Puede usarse MAP para prolongar la vida util de los productos alimenticios, por ejemplo, inhibiendo la degradacion microbiana y la oxidacion. Tambien puede usarse MAP para otros propositos, incluyendo mejorar el aspecto. Por ejemplo, se puede usar la inclusion de oxfgeno en una atmosfera modificada para dar un color rojo a la carne.
Se ha intentado la refrigeracion tras la congelacion combinada con MAP (Fagan et al., 2004, Redmond et al. 2004, Patsias et al. 2008, Boeknaes et al. 2000, Boeknaes et al. 2001). Sin embargo, se han informado resultados inconsistentes. Redmond et al. y Patsias et al. informaron que el MAP tuvo poco efecto sobre la vida util o la calidad del producto. Boeknaes et al. 2001 Boeknaes et al. 2001 informaron que la aplicacion de MAP durante el almacenamiento congelado debe evitarse, ya que llevo a la perdida de goteo despues de la descongelacion. Fagan et al. informaron que el pescado refrigerado tras la congelacion con MAP estaba cerca del final de su vida util refrigerado despues de 5-7 dfas.
Sorprendentemente, los presentes inventores han encontrado que pueden obtenerse buenos resultados combinando la congelacion criogenica con el envasado en atmosfera modificada. Estos resultados son particularmente utiles en la refrigeracion tras la congelacion. Esto contrasta con los resultados inconsistentes informados anteriormente cuando se uso la congelacion mecanica en una combinacion de refrigeracion tras congelacion y envasado en atmosfera modificada.
Por consiguiente, en un primer aspecto, la presente invencion proporciona un metodo de conservacion de alimentos que comprende proporcionar un producto alimenticio congelado en un envasado en atmosfera modificada por las etapas de:
- congelacion criogenica del producto alimenticio; y
- envasado en atmosfera modificada del producto alimenticio, en el que las etapas pueden realizarse en cualquier orden.
Preferiblemente, la etapa de envasado en atmosfera modificada tiene lugar antes de la etapa de congelacion criogenica y no tiene lugar ninguna etapa de calentamiento (por ejemplo, no tiene lugar ninguna etapa de
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calentamiento por encima de 0°C o a temperatura ambiente y/o ni ninguna etapa de coccion) entre la etapa de envasado en atmosfera modificada y la etapa de congelacion criogenica.
En un segundo aspecto, la invencion proporciona un producto alimenticio conservado por el metodo descrito en el presente documento.
Las caractensticas descritas en relacion con cualquier aspecto de la invencion se pueden usar en relacion con cualquier otro aspecto de la invencion.
Etapa de congelacion
El termino "congelacion" como se usa en el presente documento, se refiere a la congelacion completa (es decir, transformacion de agua en hielo) hasta el nucleo del producto alimenticio. No incluye la congelacion parcial (en la que solo una parte del agua del producto alimenticio se convierte en hielo) o la congelacion de la corteza (en la que solo se congela la superficie del producto alimenticio).
La expresion "congelacion criogenica", como se usa en el presente documento, incluye el contacto directo entre un producto alimenticio envasado o no envasado y una sustancia criogenica (tambien denominado en el presente documento "fluido criogenico") a baja temperatura. La sustancia criogenica no necesita entrar en contacto con el propio alimento.
Zhou et al. (2010) y Hoffmanns (1994) describen procesos de congelacion criogenica para productos alimenticios.
Debido a que la congelacion criogenica se realiza a temperaturas muy bajas, la congelacion es muy rapida. En la congelacion criogenica, no se utiliza ningun ciclo de enfriamiento mecanico. Esto contrasta con la congelacion mecanica, en la que se utiliza un refrigerante circulante para enfriar el aire dentro del congelador, lo que conduce a una congelacion mas lenta. Las temperaturas de congelacion mecanicas tfpicas son de -30°C o superiores.
La sustancia criogenica puede ser un lfquido, un solido, un gas o una mezcla de dos o mas fases.
Un lfquido criogenico es tfpicamente un gas licuado, es decir, una sustancia que es gaseosa a temperatura y presion ambiente pero que puede licuarse a altas presiones y/o bajas temperaturas. Los lfquidos criogenicos adecuados incluyen nitrogeno lfquido.
Un solido criogenico es tfpicamente tambien una sustancia que es gaseosa a temperatura y presion ambiente. Un ejemplo de un solido criogenico es dioxido de carbono.
La sustancia criogenica puede ponerse en contacto con el producto alimenticio de varias maneras, incluyendo por inmersion y/o por impacto (por ejemplo, usando una pulverizacion de sustancia criogenica lfquida).
La congelacion criogenica puede tener lugar dentro de un aparato de congelacion criogenica. El aparato congelador criogenico puede ser adecuado para la congelacion por lotes o la congelacion continua. Ejemplos de disposiciones de congelacion continua incluyen un congelador de tunel o un congelador en espiral.
El tiempo y la temperatura del proceso de la congelacion criogenica dependen del tipo de producto a congelar y del rendimiento del equipo.
Tfpicamente, se usa una temperatura de congelacion de -30°C o menos; preferiblemente la temperatura es de -40°C o menos, mas preferiblemente de -60°C o menos, por ejemplo, aproximadamente -75°C. Preferiblemente, el producto alimenticio alcanza una temperatura en el nucleo de -10°C o menos, tfpicamente -15°C o menos, por ejemplo, aproximadamente -18°C o -20°C.
A continuacion se indica un ejemplo de condiciones operativas adecuadas (usadas en los ejemplos en el presente documento).
Los productos alimenticios se congelaron en un equipo de congelacion criogenica de mini-lotes (CM 85™) usando pulverizacion con nitrogeno lfquido (LIN).
La temperatura de consigna se ajusto a -75°C (es posible un intervalo de -80°C a -50°C).
El proceso de congelacion consistio en 3 fases. En la primera fase se inyecto LIN para disminuir la temperatura en el interior del mini-lote para alcanzar la temperatura de consigna. Posteriormente se inicio la segunda fase (duracion de 15 minutos o menos). En esta etapa el producto comenzo a congelarse y al final, su temperatura en el nucleo fue de aproximadamente -2°C (punto de congelacion). Despues de esto, se inicio la tercera fase (duracion 10 minutos) manteniendo la temperatura del mini-lote a -75°C (esta temperatura aumenta porque no hay inyeccion de LIN); al final de esta etapa, el producto alcanzo una temperatura en el nucleo de -20°C.
Etapa de envasado en atmosfera modificada
La expresion "atmosfera modificada" se refiere a un gas o mezcla de gases diferente de la composicion del aire. En
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el envasado en atmosfera modificada de alimentos, la atmosfera modificada se introduce en un envase de comida de manera que el producto alimenticio esta rodeado por la atmosfera modificada.
El envasado en atmosfera modificada para productos no transpirables, tales como carne, comidas listas para comer, pescado, etc., incluye tipicamente un material de barrera de gas para impedir la difusion de gas entre el interior del envase y el entorno circundante. Los materiales de barrera de gas adecuados incluyen poliester (PET), nylon (PA) y alcohol etilenvimlico (EVOH), entre otros, pero en muchos casos, la barrera al vapor de agua de estas pelfculas es deficiente. Por esta razon se utilizan pelfculas multicapa (por ejemplo, polietileno/EVOH) para combinar las propiedades de las diferentes pelfculas para tener el material de envasado apropiado.
El tipo de envasado depende de la naturaleza del producto alimenticio. Los ejemplos tfpicos incluyen bandejas con tapas de pelfcula y/o envoltura y bolsas. Tfpicamente, los envases son para venta minorista a consumidores y contienen una cantidad apropiada de producto alimenticio para ese proposito, por ejemplo, en el intervalo de 100 g - 3 kg. Sin embargo, tambien se contemplan envases mas grandes, por ejemplo, para uso mayorista. No se prefiere el uso de envases de atmosfera modificada a granel utilizados para el transporte o almacenamiento de comida que luego se retira para fines minoristas.
La etapa de envasado en atmosfera modificada puede tener lugar antes o despues de la etapa de congelacion.
La etapa de envasado en atmosfera modificada puede incluir una etapa de modificacion de la atmosfera dentro de un envase de producto alimenticio existente o parcialmente formado, por ejemplo, por medio del lavado con la mezcla gaseosa y la eliminacion del aire dentro del envase o por medio de la produccion de un vacfo en el interior del envase y despues llenando el envase con dicha mezcla gaseosa.
La etapa de envasado en atmosfera modificada tambien puede incluir el uso de depuradores.
El gas de atmosfera modificada puede ser un gas puro (por ejemplo, CO2, O2, N2 o Ar puros) o una combinacion de dichos gases puros en una mezcla gaseosa.
Preferiblemente, el gas de atmosfera modificada incluye una proporcion diferente de oxfgeno (mas alta o mas baja) que el aire. En algunas realizaciones preferidas, el gas de atmosfera modificada no incluye oxfgeno. La exclusion de oxfgeno es util para inhibir la oxidacion.
Preferiblemente, el gas de atmosfera modificada incluye mas dioxido de carbono que el aire. La atmosfera modificada incluye preferiblemente al menos un 5% en volumen de dioxido de carbono. Por ejemplo, la cantidad de dioxido de carbono puede ser de al menos un 25% en volumen, preferiblemente al menos un 35% en volumen, mas preferiblemente al menos un 45% en volumen. Los niveles elevados de dioxido de carbono son utiles para inhibir el crecimiento de microorganismos al disminuir la tasa de respiracion. Esto es particularmente relevante para microorganismos Gram negativos.
Preferiblemente, el gas de atmosfera modificada incluye nitrogeno, por ejemplo, en una cantidad del 40-80% en volumen. El nitrogeno actua como una atmosfera inerte.
Las mezclas de gases preferidas incluyen dioxido de carbono, nitrogeno y opcionalmente oxfgeno y/o argon.
Algunos ejemplos de mezclas de gases adecuadas incluyen:
CO2/O2/N2: 30/20/50 CO2/N2: 30/70 CO2/N2: 40/60 CO2/N2: 50/50
El volumen de mezcla de gases de atmosfera modificada dentro del envase depende del tipo de producto, pero adecuadamente, la relacion es 2:1 (volumen de gas : volumen de producto). La proporcion industrial es tipicamente mas cercana a 1,5: 1.
Las maquinas de envasado son las que se usan generalmente en la industria alimenticia, incluyendo camaras de vacfo, tipo de tubo de respiracion, tapado de bandejas, llenado-sellado de forma horizontal, llenado-sellado de forma vertical y termoformado-llenado-sellado.
Etapa de almacenamiento congelado
El alimento se almacena a temperaturas de almacenamiento congelado, por ejemplo, por debajo de -10°C, preferiblemente de -30°C a -10°C. Las temperaturas de almacenamiento congelado preferidas son tfpicamente aproximadamente -18°C.
El alimento se puede almacenar durante un largo penodo de tiempo, preferiblemente al menos un mes, mas
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preferiblemente entre 1 y 18 meses (por ejemplo, entre 1 y 6 meses, preferiblemente entre 3 y 6 meses).
Etapa de descongelacion
Preferentemente, el producto alimenticio es adecuado para su almacenamiento a temperaturas refrigeradas despues de la descongelacion. El metodo incluye preferiblemente una etapa de descongelacion del alimento, es decir, el aumento de su temperatura en el nucleo a 0°C o mas. Esto tiene lugar preferiblemente en condiciones refrigeradas (por ejemplo, a aproximadamente 4°C).
El alimento se descongela tfpicamente durante 24-48 horas (dependiendo de la naturaleza del producto y su tamano). La descongelacion puede tener lugar durante el transporte, por ejemplo, en un camion refrigerado.
Etapa de almacenamiento refrigerado
El alimento se almacena preferiblemente despues de la descongelacion en condiciones refrigeradas (por ejemplo, a aproximadamente 4°C).
El almacenamiento puede tener lugar adecuadamente durante 10 dfas o mas, preferiblemente 20 dfas o mas, mas preferiblemente 30 dfas o mas, por ejemplo, durante aproximadamente 40 dfas. El tiempo dependera del tipo de producto alimenticio.
El almacenamiento puede incluir parte o la totalidad del almacenamiento en almacen; almacenamiento durante el transporte; almacenamiento en un estante de venta al por menor; almacenamiento en un refrigerador domestico.
Como se comprendera, el alimento puede pasar a traves de un entorno no refrigerado durante cortos penodos de tiempo, por ejemplo, durante el almacenamiento de los estantes de venta al por menor o cuando se transporta desde un estante de venta al por menor a un frigonfico domestico.
Recongelacion
En algunas realizaciones, el producto alimenticio descongelado es adecuado para su recongelacion. El metodo de la invencion puede incluir una etapa de recongelacion del producto alimenticio descongelado. Tfpicamente esta sera congelacion mecanica (por ejemplo, en un congelador domestico).
La recongelacion puede tener lugar adecuadamente despues del almacenamiento refrigerado durante 10 dfas o mas, por ejemplo, aproximadamente 20 dfas.
El producto alimenticio recongelado puede almacenarse en condiciones congeladas durante 10 dfas o mas.
Producto alimenticio
La invencion es aplicable a productos alimenticios en general. Los productos alimenticios preferidos incluyen:
- carne cruda o cocinada
- pescado crudo o cocinado (incluyendo el pescado crudo del mar)
- verduras crudas o cocinadas
- productos alimenticios precocinados (por ejemplo, platos de pasta, platos de arroz, productos de pastelena, tambien denominados en el presente documento productos alimenticios "listos para comer"), en particular productos alimenticios precocinados que incluyen carne y/o pescado.
La invencion tambien se puede aplicar a otros productos alimenticios que incluyen, por ejemplo, mariscos, productos lacteos, fruta, postres y pan.
Ejemplos de productos alimenticios incluyen pollo, bacalao, paella, lasana y pastas.
Dibujos
La invencion se describira adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes y los dibujos. En los dibujos:
La figura 1 es un diagrama de flujo que muestra el diseno experimental para los ejemplos.
La figura 2 muestra la evolucion de los valores TBA (mg de MDA/kg de muestras) en muslos de pollo envasados en diferentes condiciones (CRYO+Aire, CRYO+MAP, MaP+CRYO) y almacenados durante 1 mes a -18°C, despues descongelados y mantenidos a 4°C durante 12 dfas (Ejemplo 1).
La figura 3 muestra los cambios en los recuentos totales de aerobicos (a) y psicotroficos (b) (log ufc/g) en muslos de
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pollo envasados como en la figura 2.
La figura 4 muestra la evolucion de los valores TBA (mg de MDA/kg de muestras) en pollo de paella envasado en diferentes condiciones (CRYO+Aire, MAP+CRYO) y almacenado durante 2,5 mes a -18°C, despues descongelado y mantenido a 4°C durante 21 dfas (Ejemplo 2).
La figura 5 muestra la evolucion de los valores TBA (mg de MDA/kg de muestras) en lasana bolonesa congelada criogenicamente y envasada con aire (CRYO+Aire) y con MAP usando la mezcla CO2/N2: 50/50 (CRYO+MAP), mantenida congelada (-18°C) durante 1 mes, descongelada y mantenida a 4°C durante 21 dfas (Ejemplo 3).
La figura 6 muestra la evolucion del parametro a* (rojez/verdor) en lasana bolonesa envasada como en la figura 5.
La figura 7 muestra la evolucion de recuentos totales aerobicos (log ufc/g) en pechugas de pollo empanadas congeladas criogenicamente y envasadas con aire (CRYO+Aire) y con MAP (CRYO+MAP), mantenidas congeladas (-18°C) durante un mes, descongeladas y mantenidas a 4°C durante 10 y 20 dfas y congeladas de nuevo y almacenadas durante 15 dfas a -18°C (Ejemplo 4). Despues de este periodo, las muestras se descongelaron y se analizaron.
La figura 8 muestra la evolucion de los recuentos totales aerobicos (log ufc/g) en pechugas de pollo empanadas congeladas criogenicamente y envasadas con aire (CRYO+Aire) y con MAP usando la mezcla CO2/N2: 50/50 (CRYO+MAP), mantenidas congeladas (-18°C) durante 3 (a) y 6 meses (b), descongeladas y mantenidas a 4°C durante 7 dfas (Ejemplo 5).
La figura 9 muestra la evolucion de los recuentos totales aerobicos (log ufc/g) en pechugas de pollo empanadas congeladas criogenicamente y envasadas con aire (CRYO+Aire), con MAP usando la mezcla CO2/N2: 50/50 (CRYO+MAP) y unicamente MAP (MAP), mantenidas congeladas (-18°C) durante 1 mes, descongeladas y mantenidas a 4°C durante 21 dfas (Ejemplo 6).
La figura 10 muestra la evolucion de los recuentos totales aerobicos (log ufc/g) en filetes de bacalao desalado congelados criogenicamente y envasados con MAP usando la mezcla CO2/N2: 40/60 (CRYO+MAP), con aire (CRYO+Aire), y unicamente MAP (MAP), mantenidos congelados (-18°C) durante 1 mes, descongelados y mantenidos a 4°C durante 40 dfas (mantenidos a 4°C durante todo el MAP) (Ejemplo 7).
La figura 11 muestra la evolucion de los exudados generados (%) en filetes de bacalao desalado envasados como en la figura 10.
La figura 12 muestra la evolucion del parametro de des-estratificado (puntuaciones subjetivas) en filetes de bacalao desalado envasados como en la figura 10. Una puntuacion de 5 es mejor y una puntuacion de 1 es peor.
La figura 13 muestra la evolucion de recuentos totales aerobicos (log ufc/g) en verduras asadas congeladas criogenicamente y envasadas con aire (CRYO+Aire) y con MAP (CRYO+MAP), mantenidas congeladas (-18°C) durante un mes, descongeladas y mantenidas a 4°C durante 21 dfas y congeladas de nuevo y almacenadas durante 10 dfas a -18°C (Ejemplo 8). Despues de este periodo, las muestras se descongelaron y se analizaron. (Las muestras se mantuvieron a 4°C durante todo el MAP).
La figura 14 muestra la evolucion de los recuentos totales aerobicos (log ufc/g) en pechugas de pollo empanadas congeladas criogenicamente o congeladas mecanicamente y envasadas con aire (CRYO+Aire, MEC+Aire), con MAP usando la mezcla CO2/N2: 50/50 (CRYO+MAP, MEC+MAP) y unicamente MAP (MAP), mantenidas congeladas (- 18°C) durante 1 mes, descongeladas y mantenidas a 4°C durante 21 dfas.
Los valores representados en las figuras 2 a 9, 11 y 14 son el promedio de tres muestras + error estandar.
Ejemplos
Se hicieron comparaciones entre los alimentos tratados de acuerdo con la invencion (congelacion criogenica y envasado en atmosfera modificada); alimentos tratados con congelacion criogenica y envasados en aire; y alimentos no congelados con envasado en atmosfera modificada. El procedimiento se resume en el diagrama de flujo de la figura 1. El proceso de congelacion criogenica fue como se describe en la seccion "Etapa de congelacion" anterior. El envasado en atmosfera modificada se realizo en una camara de vacfo o en un aparato de tapado de bandejas. Se realizo una comparacion adicional con alimento tratado con congelacion mecanica y envasado en atmosfera modificada (Ejemplo 9).
Al comienzo de los ensayos (punto inicial), y durante la evaluacion del periodo de vida util a 4°C, se realizaron los siguientes diferentes tipos de determinacion (dependiendo del producto alimenticio).
Analisis ffsico-qmmicos
- Color de la superficie: medido con un colonmetro. Los parametros analizados fueron L*, a* y b* (L*: mide el brillo, a*: el equilibrio entre verde y rojo, y b*: el equilibrio entre amarillo y azul).
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- Oxidacion lipfdica: El mdice de TBA se determino usando un metodo espectrofotometrico (Pegg, 2001) para evaluar la estabilidad a la oxidacion durante el almacenamiento refrigerado. Los resultados se expresaron como mg de malonaldehndo/kg de musculo de carne (mg de MDA/kg).
- Liberacion de goteo del producto alimenticio despues del penodo de almacenamiento: Esto se midio retirando el producto del material del envase y el peso de los exudados producidos.
Analisis microbiologico
Los recuentos aerobicos totales (TAC) (temperatura moderada), microorganismos psicotroficos (temperatura fna), Enterobacteriaceae, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Escherichia coli, Salmonella spp y Listeria spp se evaluaron periodicamente durante el almacenamiento y dependiendo del producto alimenticio.
Evaluacion sensorial
Los parametros evaluados fueron: aspecto general del producto, aroma, sabor y textura. La evaluacion sensorial se realizo en cada uno de los dfas de muestreo hasta que los expertos del panel decidieron detenerlo debido al desarrollo de microorganismos. Despues de ese penodo solo se evaluo el aspecto general de las muestras. Para la evaluacion sensorial, las muestras de los diferentes tratamientos se compararon con productos frescos.
Analisis estadfstico
Los resultados se sometieron a analisis de varianza (ANOVA). Se calcularon los valores medios y el error estandar y cuando los valores de F fueron significativos a un nivel de P <0,05, se uso el procedimiento Tukey-HSD (diferencia honestamente significativa) para evaluar las diferencias entre promedios al nivel de significacion del 5%.
Ejemplo 1
Los primeros ensayos se realizaron con muslos de pollo crudos comprados en un mercado local y transportados inmediatamente a las instalaciones del laboratorio donde se procesaron las muestras. El producto se envaso en bandejas utilizando una maquina de envasado de tapado de bandejas.
El objetivo de este ensayo era investigar si los resultados finales estaban afectados por la secuencia de las etapas del proceso. Por esta razon los tratamientos fueron:
1. Congelacion criogenica de los muslos seguida de envasado en aire (CRYO+Aire),
2. Congelacion criogenica de los muslos seguida de MAP (CRYO+MAP),
3. Envasado en atmosfera modificada (MAP) seguido de congelacion criogenica del producto (MAP+CRYO).
La mezcla de gases para el tratamiento con MAP fue CO2/O2/N2: 30/20/50.
Todas las bandejas se congelaron en un equipo de congelacion criogenica de mini lotes y se mantuvieron a -18°C durante 1 mes. Despues de ese penodo, todas las muestras se descongelaron, se mantuvieron a 4°C durante el penodo de muestreo (12 dfas) y se evaluaron.
Los resultados mostraron que la evolucion del color del producto (medido como parametros colorimetricos L*, a* y b*) permanecio mas estable en los tratamientos con MAP que en las muestras de envasado en aire.
La oxidacion lipfdica, expresada como mdice de acido tiobarbiturico (TBA), mostro niveles bajos iniciales para todos los lotes. Este parametro aumento durante el almacenamiento, con un mayor aumento en las muestras CRYO+Aire en comparacion con las muestras envasadas en condiciones CRYO+MAP y MAP+CRYO (figura 2).
Los recuentos mas altos de TAC y microorganismos psicotropicos, relacionados con el crecimiento microbiologico, se observaron en las muestras envasadas en aire (CRYO+Aire) en comparacion con las muestras CRYO+MAP y MAP+CRYO, desde el dfa 6 de almacenamiento hasta el final del Estudio (figura 3).
Conclusiones: Hay un efecto positivo de la congelacion criogenica combinada con el envasado en atmosfera modificada (MAP) en comparacion con la congelacion criogenica solo en algunas propiedades de los muslos de pollo crudos (oxidacion lipfdica, color y crecimiento microbiologico). Los resultados finales no se ven afectados por el orden de las etapas de congelacion y MAP.
Ejemplo 2
Se estudio paella lista para comer (arroz, verduras y carne de pollo) en otro conjunto de ensayos. El producto fue comprado en un restaurante y transportado al laboratorio en recipientes de plastico para el consumo humano. Al llegar al laboratorio, la paella se distribuyo en bandejas de plastico.
El objetivo de este estudio fue investigar el efecto combinado de congelacion criogenica y el envasado en atmosfera
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modificada sobre la calidad de la paella lista para comer despues de la descongelacion.
Los tratamientos fueron:
1. Envasado en aire seguido de congelacion criogenica (Aire+CRYO),
2. Envasado en atmosfera modificada (maquina de tapado de bandejas) seguido de congelacion criogenica (MAP+CRYO)
La mezcla de gases para el tratamiento con MAP fue CO2/N2: 30/70.
Todas las bandejas se congelaron en un equipo de congelacion criogenica de mini lotes y se mantuvieron a -18°C durante 75 dfas (2,5 meses). Despues de este penodo de tiempo, las muestras se descongelaron y se almacenaron durante 21 d^as a 4°C. Las muestras de paella se analizaron a los 0, 3, 7, 14 y 21 dfas del penodo de almacenamiento en fno.
Los resultados mostraron que la evolucion del mdice de TBA (evaluacion de la oxidacion lipfdica) en muestras de carne de pollo se vio afectada significativamente por la atmosfera de envasado. Los valores TBA en la paella de pollo envasada en aire (Aire+CRYO) aumentaron significativamente durante el estudio, mostrando una oxidacion gradual durante el penodo de almacenamiento (figura 4). Diferentes estudios han indicado que los productos carnicos con un valor de TBA superior a 1 mg de MDA/kg no pueden consumirse debido a la rancidez de los lfpidos. En este estudio, el contenido de TBA en muestras de pollo MAP+CRYO permanecio bajo durante todo el estudio y no se encontraron diferencias significativas entre los dfas de muestreo. Este resultado confirma que la ausencia de O2 en los envases de paella ayuda a evitar la oxidacion en muestras con alto contenido de lfpidos.
Conclusiones: Existe un efecto positivo de la congelacion criogenica combinada con el envasado en atmosfera modificada (MAP) en comparacion con la congelacion criogenica solo en el control de la oxidacion lipfdica de uno de los componentes (pollo) de la paella lista para comer.
Ejemplo 3
Se realizo un conjunto diferente de ensayos con lasana bolonesa suministrada por un productor de alimentos congelados. La lasana se preparo con capas de salsa bolonesa (que contema carne y tomate) y bechamel y la cubierta consistfa en una capa de bechamel con queso cheddar en la parte superior. Debido a esta preparacion del producto, se realizaron algunos analisis en cada una de las capas (salsa bolonesa y bechamel).
Las muestras se congelaron criogenicamente y se envasaron con aire o con una atmosfera modificada (CO2/N2: 50/50) (maquina de camara de vado) y se mantuvieron a -18°C durante 1 mes. Despues de este penodo de tiempo, las muestras se descongelaron a 4°C durante 24 h y se almacenaron durante 21 dfas (4°C) para realizar el estudio de la vida util de la lasana bolonesa. Durante el almacenamiento, se analizaron periodicamente las muestras el dfa 0, 3, 7, 14 y 21.
El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la combinacion de congelacion criogenica junto con MAP sobre la calidad del producto de lasana en comparacion con la congelacion criogenica solamente.
Como se muestra en la figura 5, la oxidacion lipfdica de las muestras aumento durante el almacenamiento en fno. Este aumento fue significativamente mayor en las muestras envasadas en aire. Estos resultados indican que el envasado en atmosfera modificada es un metodo util para conservar la calidad de este tipo de producto listo para el consumo.
Con respecto a la evaluacion del color, a partir del dfa 14 en adelante de la vida util se observaron diferencias en lasanas envasadas en diferentes condiciones. La salsa bolonesa de la lasana envasada en el aire se doro y mostro menos color rojo (figura 6). Los cambios en el color de la salsa bolonesa pueden atribuirse a la oxidacion de la salsa, confirmandose este deterioro por el aumento significativo de los valores de TBA (figura 5).
Conclusiones: Hay un efecto positivo de la congelacion criogenica combinada con el envasado en atmosfera modificada (MAP) en comparacion con la congelacion criogenica solamente en la reduccion de la oxidacion lipfdica y la mejora de la estabilidad de color de la lasana de bolonesa.
Ejemplo 4
Se realizo un conjunto diferente de ensayos con pechugas de pollo empanadas precocinadas.
El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de las condiciones de recongelacion sobre la calidad del pollo empanado previamente congelado criogenicamente y envasado (maquina de camara de vado) utilizando la mezcla de gases CO2/N2: 50/50 (CRYO+MAP) o aire (CRYO+Aire) y mantenido a -18°C durante 1 mes. Despues de este penodo de tiempo, las muestras se descongelaron y se almacenaron durante 10 y 20 dfas en refrigeracion (4°C). Despues de este tiempo, las muestras se congelaron de nuevo, en este caso mecanicamente, simulando una condicion de congelador domestico (-18°C), se mantuvieron a -18°C durante 15 dfas, despues se descongelaron y
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finalmente se analizaron inmediatamente despues de la descongelacion.
Para evaluar el grado de oxidacion lip^dica, se determino el mdice de acido tiobarbiturico (TBA). Los resultados mostraron que los valores de TBA aumentaron durante el almacenamiento en fno. No se detectaron diferencias significativas entre las muestras tratadas con diferentes condiciones de envasado en congelacion. Cabe destacar que todas las muestras, independientemente del procedimiento de congelacion y de la atmosfera de envasado empleada, presentaron valores bajos del mdice TBA.
Con respecto a la evaluacion del color, no se detectaron diferencias significativas entre las muestras tratadas con diferentes atmosferas de envasado. Ademas, debe observarse que la congelacion criogenica y la recongelacion no afectaron el color de las muestras de pollo empanado.
Los recuentos aerobicos totales (TAC) de las muestras de pollo empanado despues de un mes de almacenamiento congelado, fueron de 1,57 log ufc/g. Es importante destacar que se observaron mayores recuentos de TAC en muestras envasadas en aire (CRYO+Aire) en comparacion con las muestras envasadas con la mezcla de gases CO2/N2: 50/50 (CRYO+MAP) en ambos periodos de recongelacion (figura 7).
Los otros microorganismos estudiados, Enterobacteria, Staphylococcus aureus y Clostridium perfringens, no se detectaron en ninguna de las muestras analizadas.
Conclusiones: Cuando el proceso de congelacion criogenica se combina con un envasado en atmosfera modificada (MAP), el pollo empanado puede volver a congelarse (-18°C) despues de descongelarse durante diferentes penodos de tiempo (10 y 20 dfas) manteniendo al mismo tiempo un alto nivel de calidad. El resultado mas importante es que los recuentos microbiologicos se reducen significativamente despues del penodo de recongelacion cuando se usa el proceso MAP en lugar del aire.
Ejemplo 5
Ademas, usando el mismo producto de pollo empanado que en el Ejemplo 4, las muestras se congelaron criogenicamente y se envasaron con aire o con atmosfera modificada (CO2/N2: 50/50) (maquina de camara de vado) y se mantuvieron a -18°C durante 3 y 6 meses. Despues de este penodo de tiempo, las muestras se descongelaron y analizaron inmediatamente despues de la descongelacion y despues de 7 dfas en condiciones de refrigeracion (4°C).
El objetivo de este estudio fue evaluar si el almacenamiento en el periodo congelado a largo plazo causana un deterioro en la calidad del producto alimenticio.
Los resultados microbiologicos no mostraron diferencias significativas entre los tratamientos (figura 8), y los niveles de recuentos fueron bajos, indicando la estabilidad del producto incluso cuando se congelo durante un periodo de tiempo prolongado.
Conclusiones: La congelacion criogenica de la pechuga de pollo empanada envasada con MAP y mantenida congelada durante largos penodos de tiempo, 3 y 6 meses, mantiene el producto con buena calidad y con resultados similares a los de despues un penodo congelado de 1 mes.
Ejemplo 6
Se realizaron ensayos adicionales con pechuga de pollo empanada, incorporando tambien el tratamiento con MAP en solitario, con fines comparativos. Las muestras se congelaron criogenicamente y se envasaron (maquina de camara de vado) con aire o con una atmosfera modificada (CO2/N2: 50/50) y se mantuvieron a -18°C durante 1 mes. Despues de este penodo de tiempo, las muestras se descongelaron a 4°C durante 24 h y se almacenaron durante 21 dfas (4°C), con muestreo en los dfas 0, 3, 7, 14 y 21. Adicionalmente, se hizo un tratamiento consistente en envasar pechugas de pollo empanadas en atmosfera modificada utilizando la mezcla de gases CO2/N2: 50/50. Estas muestras se mantuvieron a 4°C desde el principio y durante el penodo de almacenamiento (21 dfas) se realizo un estudio de la vida util del producto.
El objetivo de este estudio fue comparar la combinacion de congelacion criogenica y MAP con el MAP solamente.
Los resultados mostraron que los recuentos aerobicos totales eran estables y significativamente diferentes en el tratamiento combinado (CRYO+MAP) en comparacion con los otros dos tratamientos (figura 9). Vale la pena tener en cuenta que, en el caso de MAP, los microorganismos comenzaron a crecer progresivamente desde el dfa 7 hasta el final del estudio, y en el tratamiento con CRYO+Aire, esto sucedio a partir del dfa 1.
La evaluacion sensorial de la pechuga de pollo empanada se evaluo como aceptable en todos los tratamientos y penodos congelados, justo despues de la fritura.
Conclusiones: Estos resultados indican que la congelacion criogenica de este producto y el envasado con atmosfera modificada es un metodo util para conservar la calidad del pollo empanado despues de la descongelacion, prolongando su vida util de una manera mejor que cualquiera de los tratamientos en solitario (CRYO+Aire o MAP).
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Ejemplo 7
Los ensayos se realizaron con filetes de bacalao desalado crudo pretratado. Las muestras se congelaron criogenicamente y se envasaron (maquina de tapado de bandejas) con aire o con una atmosfera modificada (CO2/N2: 40/60) y se mantuvieron a -18°C durante 1 mes. Despues de este penodo de tiempo, las muestras se descongelaron a 4°C durante 24 h y se almacenaron durante 40 dfas (4°C), con muestreo en los dfas 0, 1, 4, 7, 14, 22, 28, 35 y 40. Adicionalmente, se uso un envasado en atmosfera modificada con la mezcla de gases CO2/N2: 40/60. Estas muestras se mantuvieron a 4°C desde el inicio y durante el penodo de almacenamiento (40 dfas) se realizo un estudio de la vida util del producto.
El objetivo de este estudio fue evaluar el posible efecto sinergico de la congelacion criogenica y MAP en comparacion con el MAP solamente en la calidad de los productos de pescado durante el almacenamiento a 4°C.
Los resultados mostraron que en los filetes de bacalao conservados con CRYO+MAP, los microbios crecieron, pero su recuento permanecio por debajo de los otros tratamientos hasta el dfa 40 (figura 10). En los tratamientos con CRYO+Aire y MAP, las vidas utiles microbiologicas fueron de 14 y 22 dfas, respectivamente.
Las cantidades de exudados formados durante el penodo de almacenamiento fueron menores en el tratamiento con CRYO+MAP que en los otros tratamientos. Este es un parametro importante para los productores en cuanto a calidad y perdidas del producto (figura 11).
La des-estratificacion (separacion del filete de bacalao en capas) en filetes de bacalao es un atributo de calidad altamente valorado, y esta permanecio invariable en las muestras de CRYO+MAP durante la evaluacion de la vida util a 4°C, lo que represento una importante mejora en sobre los demas tratamientos (figura 12).
Conclusiones: Estos resultados indican que la congelacion criogenica de filetes de bacalao desalado y el envasado con atmosfera modificada es un metodo util para conservar la calidad de este producto despues de la descongelacion, prolongando su vida util (sensorial y microbiologica) de una manera mejor que cualquiera de los tratamientos en solitario (CRYO o MAP).
Ejemplo 8
Los ensayos se realizaron con una mezcla de verduras asadas (pimiento rojo, cebolla y berenjena).
El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de las condiciones de recongelacion sobre la calidad del producto, previamente congelado criogenicamente y envasado utilizando la mezcla de gases CO2/N2: 50/50 (CRYO+MAP) (maquina de tapado de bandejas) o aire (CRYO+Aire) y mantenido a -18°C durante 1 mes. Despues de este penodo de tiempo, las muestras se descongelaron y se almacenaron durante 21 dfas en refrigeracion (4°C). Despues de este tiempo, las muestras se congelaron de nuevo, se mantuvieron a -18°C durante 10 dfas, despues se descongelaron y finalmente se analizaron inmediatamente despues de la descongelacion.
Despues del proceso de recongelacion, los recuentos aerobicos totales de las muestras envasadas en aire (CRYO+Aire) fueron mas altos que las muestras de verduras asadas envasadas con la mezcla de gases CO2/N2: 50/50 (CRYO+MAP) (figura 13). Estos resultados indican que la atmosfera modificada sin O2 impidio el deterioro microbiano del producto durante el estudio de recongelacion.
Ejemplo 9
Las muestras de pechuga de pollo empanada se congelaron criogenicamente o se congelaron mecanicamente usando un sistema industrial convencional con amoniaco como refrigerante y luego se envasaron con aire o con una atmosfera modificada (CO2/N2: 50/50) (maquina de camara de vacro) y se mantuvieron a -18°C durante 1 mes. Despues de este penodo de tiempo, las muestras se descongelaron a 4°C durante 24 h y se almacenaron durante 21 dfas (4°C), con muestreo en los dfas 0, 3, 7, 14 y 21. Adicionalmente, se hizo un tratamiento consistio en envasar pechugas de pollo empanadas en atmosfera modificada utilizando la mezcla de gases CO2/N2: 50/50. Estas muestras se mantuvieron a 4°C desde el principio y durante el penodo de almacenamiento (21 dfas) se realizo un estudio de la vida util del producto.
Los resultados (figura 14) mostraron que los recuentos aerobicos recuentos mesofflicos totales eran estables y significativamente diferentes en el tratamiento combinado (CRYO+MAP) en comparacion con CRYO+Aire y MAP. Vale la pena tener en cuenta que, en el caso de MAP, los microorganismos comenzaron a crecer progresivamente desde el dfa 7 hasta el final del estudio, y en el tratamiento con CRYO+Aire, esto sucedio a partir del dfa 1.
En el tratamiento combinado MEC + MAP, los recuentos se incrementaron a partir del dfa 7, siguiendo la misma tendencia que el tratamiento con MAP. Las muestras congeladas mecanicamente (MEC+Aire), tambien presentaron un crecimiento microbiologico que aumento a partir del dfa 7, y alcanzo los valores de recuentos aerobicos totales mas altos con respecto a los otros tratamientos al final del estudio (dfa 21).
Comparando los tratamientos CRYO+MAP y MEC+MAP, los resultados mostraron que en el dfa 21 las muestras bajo CRYO+MAP presentaban niveles de bacterias similares a los de MEC+MAP en el dfa 7.
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En el dfa 21, MEC+MAP dio resultados similares a MAP en solitario. Esto es similar a lo que se indica en Patsias et al. (MAP, ademas de refrigeracion tras la congelacion, tuvo un efecto insignificante sobre la calidad del producto para los filetes de pollo crudos). Por el contrario, CRYO+MAP dio resultados mucho mejores.
Ademas, las muestras MEC+Aire alcanzaron 7,98 log ufc/g el dfa 21, mientras que las muestras conservadas con CRYO + MAP obtuvieron 2,61 log ufc/g el mismo dfa. Estos resultados muestran un claro efecto de este tratamiento con respecto a MEC+MAP en cuanto a la vida util microbiologica del producto.
Ventajas de los ejemplos
Los ejemplos muestran una serie de ventajas:
- Cuando se comparan realizaciones de la invencion (congelacion criogenica y envasado en atmosfera modificada, CRYO+MAP) con congelacion mecanica y envasado en atmosfera modificada (MEC+MAP), CRYO+MAP sorprendentemente dio resultados microbiologicos mucho mejores. Como se observa en el Ejemplo 9 (figura 14), MEC+MAP dio resultados similares a MAP en solitario, mientras que CRYO+MAP dio resultados significativamente mejores.
- Al comparar las realizaciones de la invencion (CRYO+MAP) con congelacion criogenica en aire (CRYO+AIRE) o envasado en atmosfera modificada sin congelacion (MAP), se lograron mejores resultados en cuanto a una reduccion del crecimiento microbiologico; reduccion de la oxidacion lipfdica; estabilidad del color mejorada; reduccion de exudado; mejor des-estratificacion del bacalao (Ejemplos 1-9). Se cree que el envasado en atmosfera modificada inhibe el crecimiento microbiologico en el producto alimenticio descongelado y tambien inhibe la oxidacion durante la etapa congelada (figuras 2, 4 y 5).
Estos resultados sugieren que la combinacion de congelacion criogenica con envasado en atmosfera modificada conduce a un efecto sinergico en el aumento de la vida util de los productos alimenticios cuando estos productos se descongelan.
La invencion se ha descrito con referencia a las realizaciones y ejemplos no limitantes preferidos. Sin embargo, el experto en la tecnica apreciara que son posibles varias modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones.
Bibliografias no pertenecientes a patentes
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2. Fagan, J.D., Gormley, T.R. and Mhuircheartaigh, M.M. Ui. 2004. Effect of modified atmosphere packaging with freeze-chilling on some quality parameters of raw whiting, mackerel and salmon portions. Innovative Food Science and Emerging Technologies 5: 205-214
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Bibliograffa de patentes
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10 8. CN10331505A
9. CN102986841A
10. EP1523250

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de conservacion de alimentos que comprende proporcionar un producto alimenticio congelado en un envasado en atmosfera modificada por las etapas de:
    - congelacion criogenica del producto alimenticio; y
    - envasado en atmosfera modificada del producto alimenticio, en el que las etapas pueden realizarse en cualquier orden.
  2. 2. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que la etapa de envasado en atmosfera modificada tiene lugar antes de la etapa de congelacion criogenica y no tiene lugar ninguna etapa de calentamiento entre la etapa de envasado en atmosfera modificada y la etapa de congelacion criogenica.
  3. 3. Un metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de congelacion criogenica se realiza a una temperatura de -40°C o menos.
  4. 4. Un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto alimenticio se congela a una temperatura en el nucleo de -10°C o menos.
  5. 5. Un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de congelacion criogenica se realiza usando nitrogeno lfquido, dioxido de carbono solido y/o dioxido de carbono lfquido como sustancia criogenica.
  6. 6. Un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la atmosfera modificada incluye dioxido de carbono, nitrogeno y opcionalmente oxfgeno y/o argon.
  7. 7. Un metodo segun la reivindicacion 6, en el que la atmosfera modificada incluye al menos un 5% en volumen de dioxido de carbono.
  8. 8. Un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una etapa de almacenamiento congelado del producto alimenticio durante al menos un mes.
  9. 9. Un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una etapa de descongelacion del producto alimenticio y su almacenamiento en condiciones refrigeradas.
  10. 10. Un metodo segun la reivindicacion 9, en el que el producto alimenticio descongelado se almacena en condiciones refrigeradas durante al menos 10 dfas, preferiblemente durante al menos 20 dfas.
  11. 11. Un metodo segun la reivindicacion 9 o la reivindicacion 10, en el que la etapa de descongelacion del producto alimenticio y su almacenamiento en condiciones refrigeradas incluye el almacenamiento durante el transporte y/o la exhibicion para venta minorista.
  12. 12. Un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el producto alimenticio descongelado es adecuado para su recongelacion.
  13. 13. Un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto alimenticio comprende uno o mas de pescado, carne, verduras y productos alimenticios precocinados que comprenden pescado, carne y/o verduras.
  14. 14. Un producto alimenticio conservado por un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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