El procedimiento consiste en someter al producto hortofrutícola a ósmosis o a un enfriador por vacío para forzar la transpiración del fruto hasta reducir su contenido de agua entre un 6 y un 10%,

tras lo que se procede a congelar de forma rápida dichos productos en un túnel o un armario con nitrógeno líquido, anhídrido carbónico o frío mecánico en función del tamaño y forma del producto (entero, pelado o cortado), a una temperatura inferior a los -40ºC. Este sistema tiene la ventaja de su poco consumo de energía. En el caso de que el porcentaje de agua a eliminar sea pequeño, se puede utilizar la técnica del "vacuum cooling" (enfriador a vacío) para forzar su transpiración, proceso mediante el que no se produce el consumo de las sales y jarabes necesarios para la ósmosis

Procedimiento para la congelación de productos hortofrutícolas.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un proceso industrial especialmente concebido para su aplicación en el sector del procesado de productos agrícolas, en el que se congelan los alimentos hortofrutícolas enteros o troceados recién cosechados o cogidos del árbol o de la planta en el momento de su maduración óptima.

El objeto de la invención es proporcionar un procedimiento de congelación en el que se reduzcan los procesos metabólicos y la respiración de los frutos, permitiendo prolongar el tiempo de almacenamiento de los mismos, todo ello sin destrucción de su estructura en dicho proceso, permitiendo guardar los alimentos congelados en las etapas de mayor producción para ser suministrados en el mercado en épocas de escasez, manteniendo todas sus cualidades organolépticas.

Es asimismo objeto de la invención el obtener un rápido proceso industrial de congelación, en orden a permitir tratar elevados volúmenes de productos hortofrutícolas en el menor tiempo posible.

Antecedentes de la invención

La congelación de alimentos en el mundo occidental, se basó en las observaciones de Clarence Birdseye durante su estancia en Canadá sobre el comportamiento de los esquimales, viendo como éstos congelaban los peces recién pescados, dejándolos congelar depositándolos simplemente sobre el hielo.

También comprobó, que cuando el frío era más intenso, la congelación se producía más rápidamente, con lo que los cristales de hielo eran mucho más pequeños, quedando menos dañada la estructura celular de los pescados, siendo su calidad mucho mejor a la hora de comerlos.

Basado en estas experiencias presentó sus primeras patentes en los Estados Unidos de América hace más de 80 años para la congelación de alimentos, principalmente carnes, pescados y vegetales.

Lo que no pudo conseguir Birdseye fue congelar alimentos con un contenido muy alto de agua, como son la mayor parte de productos hortofrutícolas. Ya que al congelar estos alimentos, el agua contenida tanto dentro como fuera de las células al transformarse en hielo se dilata rompiendo la estructura celular, con lo que al descongelar el alimento, las membranas rotas de las células no permiten retener el agua en las mismas, con lo que sus características organolépticas quedan muy disminuidas, perdiendo todo su atractivo frente al consumidor.

El crecimiento de un fruto generalmente comprende un período inicial de multiplicación celular, seguido por un período más largo de agrandamiento de células que culmina en la maduración. Una fruta es fisiológicamente madura cuando ha alcanzado su última etapa de crecimiento y ha desarrollado la habilidad de madurar normalmente después de su recolección.

Durante la maduración, los frutos sufren una sucesión de importantes cambios bioquímicos y fisiológicos que conducen al logro de las características sensoriales óptimas para el consumo.

Detrás de las membranas celulares se encuentran los jugos. Los jugos en el interior de las células de la fruta están compuestos por sustancias disueltas en agua, como ácidos, pigmentos, azúcares, minerales, vitaminas, etc. Algunas de estas sustancias o compuestos de pequeño volumen, como el agua o ciertos ácidos, pueden salir con cierta facilidad a través de los micro orificios de la membrana o pared celular.

Los productos hortofrutícolas, cuando están maduros tienen sus células completamente llenas de agua, de manera que la simple congelación por convección (gaseosa o líquida) provoca que el agua se congele formando cristales de hielo, que rompen la estructura y agrietan las paredes de las células de la fruta.

Al descongelarse posteriormente la fruta u hortaliza, el agua sale por las paredes agrietadas de las células, quedando con una textura deplorable.

Con la excepción de las frutas de muy pequeño tamaño, como las frutas del bosque, en que su congelación en los túneles de congelación no les produce grandes daños. La consecuencia inmediata es que al descongelarse estos frutos mantienen relativamente bien su estructura inicial.

En la carne y en el pescado al tener un porcentaje inferior de agua, al congelar los destrozos son inferiores. Cuanto más rápidamente se ha congelado un producto, los cristales de agua son más pequeños, destrozando menos las paredes de las células, con lo que sueltan menos líquido al descongelar. A nivel doméstico es sabido que la carne o el pescado deben dejarse descongelar en un plato, para que el líquido liberado no ensucie el mármol de la cocina. Una causa de esto es que al congelar se ha roto algo la estructura celular de dichos alimentos. Cuanto menos porcentaje de agua tiene el alimento menor es el efecto descrito.

Cuando se rompe la cadena del frío, al volver a congelar el alimento, siempre mucho más despacio que en el túnel de congelación, se congela de forma inadecuada formándose grandes cristales de hielo que rompen la estructura del alimento.

Se conocen múltiples patentes para la congelación de productos hortofrutícolas con métodos de laboratorio o industriales. Pero ninguna de ellas ha resultado efectiva, al no conseguir colocar productos hortofrutícolas congelados como manzanas o tomates en las estanterías de los supermercados, de forma que no pierdan sus características organolépticas tras su descongelación.

El documento de patente US 2004/096559 describe un procedimiento para congelar verduras o frutas, en el que los productos son parcialmente deshidratados para reducir notoriamente el contenido de agua original del producto. Según este procedimiento, los productos se deshidratan mediante aire caliente a una temperatura superior a 90º, reduciéndose preferiblemente el contenido de agua entre un 25% y un 60%. Posteriormente se someten a un tratamiento de congelación ultrarrápido, sumergiendo los productos en un baño de nitrógeno líquido o de dióxido de carbono líquido a una temperatura próxima a -200ºC. Al descongelar los productos mantienen bien su sabor, pero no aspecto, que queda muy arrugado ya que se les ha retirado una parte muy importante de su agua.

Con el objetivo de reducir el tamaño de los cristales de hielo producidos en el interior de las frutas sometidas a un procedimiento de congelación, el documento de patente EP 1525801 describe un procedimiento en el que la fruta es sometida a un régimen de disminución de la temperatura por etapas. La fruta es enfriada lentamente hasta 0ºC, luego es congelada lentamente hasta una temperatura de entre -8ºC y -12ºC a una tasa de enfriamiento de 10ºC a más de 40ºC por hora, para que la diferencia de temperatura entre la superficie y el interior sea de 1,5ºC; y finalmente es enfriada adicionalmente hasta que se produce la formación de hielo. Si bien este procedimiento logra conservar el sabor de la fruta mejor que otros procedimientos alternativos, en los que la fruta se rocía con fluidos o polvos azucarados, está orientado a que las frutas sean ingeridas en su estado congelado. En el caso de que las frutas sean descongeladas, estas pierden considerablemente su textura original.

Los documentos de patente FR 2878412, EP 0572745 y US 6004607 describen un procedimiento en el que los productos son sumergidos en una solución acuosa para una precongelación superficial, antes de ser enfriados o congelados después utilizando métodos convencionales. De acuerdo con estos documentos, al sumergir los productos en la solución acuosa se produce la congelación de la envolvente de la fruta, de su capa más exterior, sin que se produzca por el momento la congelación del núcleo de la fruta, lo que reduce los daños causados posteriormente en la envolvente del producto al formarse los cristales de hielo en su interior. Estos procedimientos padecen no obstante de los importantes inconvenientes: a) que es el cambio de sabor que los productos añadidos a la solución acuosa para disminuir el punto de congelación del agua confieren a los productos sumergidos. Los productos habitualmente utilizados son Cloruro de Sodio, Cloruro de Calcio, azúcares o alcoholes; y b) al congelarse se rompen las paredes celulares, con lo que al descongelar pierden además su textura.

En el documento P200701391 se deshidrata el alimento ligera y lentamente por convención con aire con una humedad preferentemente comprendida entre el 60% y el 70% a una temperatura entre 5ºC y 10ºC para eliminar parcialmente el contenido de agua del alimento, en especial de su envolvente o de su capa más externa,...

1. Procedimiento para la congelación de productos hortofrutícolas, caracterizado porque en el mismo se establecen las siguientes fases operativas:

2. Procedimiento para la congelación de productos hortofrutícolas, según reivindicación 1ª, caracterizado porque en el caso en el que el porcentaje de agua a eliminar sea pequeño, se emplea la técnica del "vacuum cooling" (enfriador a vacío) para forzar su transpiración.