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PREENFRIAMIENTO Y ENFRIAMIENTO 

DE PRODUCTOS AGRÍCOLAS

Preenfriamiento

Agua

Hielo

Vacío

Enfriamiento

Cuarto frío

Aire Forzado

Otros pasos para mantener calidad

Requerimientos de almacenamiento de varios productos

 

PREENFRIAMIENTO Y ENFRIAMIENTO DE PRODUCTOS AGRÍCOLAS  

 

Los factores más importantes en preenfriamiento son temperatura y tiempo, ya que una fruta o legumbre debe enfriarse menor tiempo posible (preferentemente en un lapso de 1 a 15 horas). El producto enfriando sigue una función logarítmica con un rápido enfriamiento inicial seguido por una velocidad más lenta. Ya que es muy difícil retirar todo el calor de campo, se recomienda un preenfriamiento de 7/8 de la temperatura óptima de almacenamiento. El producto puede entrar a almacenamiento con 1/8 del calor, el cual puede removerse gradualmente con menos costo de energía.   El tiempo requerido para los 7/8 de enfriamiento puede determinarse para un sistema específico al introducir una carga de muestreo en dicho sistema, midiendo la temperatura inicial, enfriando el medio a una temperatura predeterminada y midiendo el tiempo que se empleó en reducir la temperatura de producto al valor final. Estos valores pueden entonces se usan en la ecuación siguiente para determinar el 7/8 enfriando tiempo:

Donde: 

V: Tiempo para lograr los 7/8 de enfriamiento (Calculado) 

T: Tiempo requerido para enfriar el producto a una temperatura predeterminada (Medido) 

I: Temperatura inicial del producto (Medida) 

M: Temperatura de enfriamiento del medio (Medida) 

F: Temperatura final del producto en la prueba (Medida)     

Métodos más comunes de preenfriamiento   

A continuación se explicarán e ilustrarán los diferentes métodos de preenfriamiento que se emplean antes del almacenamiento de productos altamente perecederos, entre los cuales están el enfriamiento con agua y con hielo, de uso común en Colombia. Algunos ejemplos de cada uno de los métodos se muestran en las figuras de la izquierda

El preenfriamiento con agua, enfría el producto por la inmersión o el riego del mismo con agua fría, en aparatos denominados hydrocooler , los cuales son más rápidos que el aire forzado y no deshidratan el producto. Puede usarse si el producto tolera humedecimiento y el empaque no es dañado por el escurrimiento de agua o desinfectantes que pueden incorporarse en aguas recirculadas. La limpieza del agua es crítica y las condiciones que debe soportar el empaque pueden elevar su costo. El agua es enfriada normalmente por refrigeración mecánica, pero si no se dispone de ésta puede usarse una fuente alterna de agua fría. Para este enfriamiento se recomiendan productos entre los que están el espárrago, fríjol (verde o instantáneo ), remolacha, brócoli, col de Bruselas, repollo, zanahoria, apio, maíz dulce, col, puerro, lechuga, melón, cebolla, perejil, guisante, papa, rábano, espinaca y nabo.

El preenfriamiento con hielo molido o en cubos puede ser usado en una diversidad de productos. En este proceso, el hielo es adicionado a los contenedores. El hielo es recomendado para productos como brócoli, zanahorias, maíz dulce, espinacas, col, melón, cebolla, perejil, fríjol (verde), rábano, espinaca y nabo y es particularmente efectivo en productos empacados que no puedan ser enfriados con aire forzado. Presenta además un efecto residual en productos con tasas de respiración altas. Desde el punto de vista de eficiencia en el consumo de energía del enfriamiento con hielo, una libra de éste puede enfriar cerca de 3 libras de producto de 85ºF a 40ºF.

El preenfriamiento en vacío es efectivo en productos que presentan alta relación área superficial/ volumen (como las habichuelas, col de Bruselas, repollo, coliflor, apio, maíz dulce y espinaca), que no pueden ser preenfriados con otros métodos. El producto es colocado dentro de un cilindro metálico y el aire es evacuado. El vacío causa que el agua se evapore rápidamente de la superficie del producto, disminuyendo así su temperatura. El proceso puede causar marchitamiento de los frutos si se sobredimensiona debido al exceso de pérdidas de agua. Este tipo de enfriadores son muy eficientes pero su costo inicial y de operación es muy alto. El enfriamiento evaporativo es un medio efectivo para brindar a la atmósfera una temperatura baja con humedades relativamente altas, que convengan al producto que requiere refrigeración. Este tipo de enfriamiento trabaja mejor cuando la humedad del aire está por debajo del 65% y sólo puede reducir la temperatura del fruto en unos 10 a 15ºF, donde el producto puede no estar lo suficientemente frío.  

Métodos más comunes de enfriamiento 

El enfriamiento con cuarto frío es simplemente la ubicación del producto en un cuarto equipado con unidades de refrigeración, donde se insufla aire con ciertas características. Puede ser usado en la mayoría de los productos, pero es muy lento cuando se requiere un enfriamiento rápido. Es efectivo para almacenar productos preenfriados, pero en algunos casos no remueve la carga de calor de campo con la suficiente velocidad. Además un buen diseño del cuarto frío logrará que el sistema sea bastante eficiente, incluso desde el punto de vista económico. Obviamente este dimensionamiento dependerá de las condiciones particulares de cosecha, del producto y del empaque del mismo. Un cuarto frío que sea usado para almacenar producto que se ha preenfriado, necesitará una unidad de refrigeración relativamente más pequeña, mientras que el que se usa para retirar directamente todo el calor de campo requerirá unidades mayores. Este tipo de enfriamiento es recomendado para los siguientes productos: alcachofas, frijoles (verdes o secos), remolachas, repollo, flores cortadas, pepino, berenjena, ajo, yerbas, melones, cebolla, okra, aliños, papas, calabazas, rábano, frutos envasadas, tomates y nabos. Los conceptos anteriormente referidos, se aclararán mas puntualmente en el documento que trata del Diseño de cuartos fríos.

En el enfriamiento con aire forzado puede ser usado efectivamente en la mayoría de los productos empacados y consiste en la adición de unos ventiladores al cuarto frío explicado anteriormente, para incrementar la velocidad de enfriamiento, haciendo circular aire por los productos, con lo que el método es más rápido en un 75 a 90% que el cuarto frío solo. Cuando se adicionan estos ventiladores a un cuarto frío ya construido, es necesario incrementar el tamaño de la unidad de refrigeración, para “acomodar” la carga inicial de calor. Es de gran utilidad equipar a los ventiladores con termostatos, que los apaguen antes de que se llegue a una temperatura que deseque el producto, logrando reducir los consumos de energía y las pérdidas de agua del producto. Se recomienda la aplicación de este método en productos como frijoles, bayas, brócoli, col de Bruselas, melón, coliflor, apio, pepino, uvas, setas, okra, guisantes, cebollas, rábano y tomates. El enfriamiento con aire forzado puede ser muy eficiente y es una manera efectiva de incrementar la velocidad de remoción de calor del cuarto frío, como será analizado en el documento 

OTROS PASOS PARA MANTENER LA CALIDAD   

Además del estudio de los métodos citados, debemos tener presente que el calor de campo puede ser reducido si se cosecha en las partes más frías del día y se evita la exposición directa a los rayos solares, reduciendo la carga de enfriamiento que requerimos para llevar el fruto a la temperatura de almacenamiento.   Al mismo tiempo, son críticos los problemas que se observan con el enfriamiento en los vehículos de transporte, que en un reducido número, vienen equipados con sistemas de refrigeración.   En Colombia, el transporte en este tipo de camiones no se emplea o se utiliza en forma inadecuada. Esta es otra deficiencia de manejo, ya que al transportar el producto de las zonas de producción a los Centros de comercialización ubicados en las grandes ciudades(que generalmente se encuentran demasiado lejos), se pueden presentar más de tres golpes térmicos en el producto, al pasar de zonas calientes a frías más de una vez, lo cual puede ocasionar un estrés en el producto que se transporta. Lo máximo que pueden hacer, aquellos que tienen sistemas de refrigeración, es mantener la temperatura a la cual el producto es cargado.   Se plantea aquí el hecho de que cultivadores, transportadores y camioneros pueden contribuir a mejorar las temperaturas del producto y por lo tanto ocasionar pocas pérdidas durante el transporte, siguiendo estas reglas:   

· Preenfriar el remolque antes de cargarlos, especialmente si el clima es templado. 

· Medir y registrar las temperaturas del producto durante la carga. 

· Mantener el remolque y la unidad de refrigeración en buen estado. 

· Cargar el producto de forma que asegure la máxima circulación de aire. 

· Reducir el tiempo de viaje al mínimo.   

A manera de resumen, se presenta la Tabla 1, donde se brindan las temperaturas de manejo y métodos empleados para ciertos cultivos.   

Tabla 1. Requerimientos de almacenamiento y enfriamiento para varios productos

* R: Cuarto frío; F : Aire forzado; H : agua; I : hielo.   ** Ciertos productos pueden sufrir daños por frío a temperaturas 10 o 20ºF por encima de la temperatura de congelación. 


 

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Última actualización: 3 de noviembre de 2001