CADENA DE FRÍO

CADENA DE  FRIÓ

¿Qué es Cadena de Frió?

Es el proceso de garantizar el mantenimiento de la temperatura de los productos perecederos a lo largo de fases sucesivas, de acuerdo a las características de cada producto.

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FUNCIÓN DE CADENA DE FRIÓ

Garantizar las temperaturas de los productos perecederos de acuerdo a sus características. Dentro de la cadena de abastecimiento desde la materia prima, almacenamiento, transporte y comercialización hasta el consumidor final.

EMPLEO DE CADENA DE FRIO

•CARNE CRUDA FRESCA (pollo, pescado, res, cerdo, etc.) y procesada (Carnes frías y embutidos)

•LECHE cruda y sus correspondientes derivados lácteos.

•FRUTAS Y VERDURAS. Ciertas frutas y verduras requieren de un proceso de maduración y conservación en temperaturas controladas.

•MATERIAS PRIMAS. Algunas industrias requieren materias primas que cumplan con cadena de frío antes de ser procesadas.

•ALIMENTOS CONGELADOS, Se incluyen Helados, algunas carnes para prolongar su vida útil como el pollo y el pescado, alimentos pre-cocidos y apanados, pulpas de fruta, etc.

• FLORICULTURA. Para garantizar frescura hasta el consumidor final. •Medicamentos, En especial las vacunas.

•ÓRGANOS HUMANOS. Los trasplantes de órganos requieren de una logística de cadena de frío muy especial.

METODOS  DE INSPECCION EN CADENA DE FRIO

MEDICIÓN Y CONTROL DE LA TEMPERATURA

La medición de la temperatura de los productos perecederos, consiste en registrar exactamente mediante el material adecuado, la temperatura de una muestra seleccionada. Es una de las actividades más importantes dentro de la cadena de frío, puesto que garantiza el cumplimiento de las temperaturas en las cuales puede oscilar un producto.

ALMACENAMIENTO

—  En Colombia, el sitio donde se realiza el almacenamiento en frío es conocido como “Cava”, “Cuarto Frío” o “Cámara Frigorífica”, Dentro del almacenamiento se tienen en cuenta varias actividades importantes:

—  Ubicación de producto y equipos

—  Embalajes

—  Temperaturas de almacenamiento

—  Cargue y Descargue

—   Picking (separación de pedidos)

 

TRANSPORTE

Según el modo de transporte, es necesario tener en cuenta los siguientes criterios:

Rapidez, Seguridad y Adaptabilidad:

Se debe tener en cuenta que los equipos de frío instalados en los vehículos están diseñados para extraer el calor del sol, el calor del aire y el calor del producto. Los equipos ayudan a mantener la temperatura del producto NO la disminuyen.

TECNOLOGÍA E INFORMACIÓN.

Un buen software que ayude a todas las operaciones logísticas, desde la toma de pedidos, pasando por recepción, almacenamiento, inventario, cargue y transporte hasta el descargue en el punto de venta. La característica fundamental para un software de avanzada en la cadena de frío, es aquel que pueda llevar el registro y control permanente de las temperaturas de los productos a los largo de toda la Cadena de Abastecimiento.

 

CAPACITACIÓN E INFORMACIÓN

Manuales de mejores prácticas de conservación de productos perecederos, enfocado tanto al personal de la cadena de frío como a los consumidores. Además, en los puntos de exhibición de estos productos se deben colocar carteles explicativos sobre el mantenimiento de la calidad de los productos refrigerados y/o congelados. Además, es importante capacitar e informar acerca de las mejores prácticas de higiene y salubridad a las personas que intervienen directa o indirectamente en la elaboración, transformación, comercialización y consumo de alimentos.

OPERADORES LOGÍSTICOS

La tercerización de procesos dentro de la cadena de frío requiere de una alta especialización, para garantizar la temperatura de los productos perecederos en toda la cadena de abastecimiento. Es evidente que cada sector (lácteo, cárnico, avícola, hortofrutícola, etc.) presenta unas particularidades muy concretas que revelan estrategias logísticas, ya sea de distribución o de aprovisionamiento, distintas, particulares y especificas; esto genera que las empresas aún desconfíen en subcontratar el Picking, el reparto urbano u otros procesos por la posibilidad de la ruptura de la cadena de frío.

 

Escala de Temperaturas  (Termométricas)

Existen tres tipos de escalas:

ESCALA CELSIUS:

Asigna el valor 0º C (cero grado Celsius) al punto de fusión del hielo y 100º C al punto de ebullición del agua. Este intervalo se divide en 100 partes iguales y cada uno de ellos es un grado Celsius. Es por ello, por lo de las 100 partes por lo que esta escala se denomina CENTIGRADA. Es la escala más utilizada.

ESCALA KELVIN:

   Asigna el valor 0º K a la temperatura que denominamos cero absoluto y 273,15 ºK al punto de ebullición del agua. En esta escala no existen temperaturas negativas, lo cual está muy bien, pero a las temperaturas habituales de trabajo nos quedan unos valores muy altos ,con lo que nadie en realidad habla en lenguaje coloquial en grados kelvin, usándose sobre todo en ambientes técnicos y científicos.

    En esta escala termométrica la congelación del agua se produce en kelvin a 273 K ; la ebullición a 373 K (273 grados más que la Celsius.

ESCALA FAHRENHEIT:

    Asigna el valor de 32ºF al punto de congelación del agua y 212ºF, al punto de ebullición del agua. El intervalo entre estas dos temperaturas se divide en 180 partes, cada una de ellas corresponde a un grado Fahrenheit. Estos dos valores tan raros provienen de que Fahrenheit(que construyo el primer termómetro de mercurio en 1724) inicialmente tomo como referencia 0ºF a la temperatura de una mezcla a partes iguales de hielo, sal y agua y 100ºF a la temperatura media en el interior del cuerpo de una persona sana.

LECTURA DE ESCALAS DE TEMPERATURA

Se observa que es imposible obtener temperaturas inferiores al cero absoluto. Por lo tanto no existen  escalas negativas en escalas absolutas (K y R)

Relacionando adecuadamente las cuatro escalas, aplicando proporción de segmentos, se tiene la siguiente relación general de lectura:

Se observa que es imposible obtener temperaturas inferiores al cero absoluto. Por lo tanto no existen  escalas negativas en escalas absolutas (K y R)

Relacionando adecuadamente las cuatro escalas, aplicando proporción de segmentos, se tiene la siguiente relación general de lectura:

CRITERIOS DE CONTROL

La posibilidad de asegurar que un determinado producto se mantiene dentro de los márgenes especificados de temperatura durante los procesos de fabricación, almacenaje o distribución, se considera de gran importancia en determinadas industrias, como la alimentaria o farmacéutica. El fabricante necesita asegurar el cumplimiento de las normativas relevantes, y garantizar al cliente o receptor de las mercancías que la calidad del producto entregado no ha sufrido mermas debidas a una mala manipulación. Las especificaciones de un fabricante o envasador, o incluso un distribuidor puede ir más allá de la regulación. Por razones de presentación comercial o para garantizar el mantenimiento de ciertas calidades organolépticas, cliente o proveedor puede solicitar que el producto se almacene a temperaturas por debajo de la regulación de la temperatura (helado).

Además, cuando la durabilidad del producto es fijo bajo la responsabilidad del fabricante o envasador, es importante que todos los otros intermediarios aseguraren el control completo de la temperatura del producto durante las etapas que preceden a su comercialización.

Control de temperaturas

Temperaturas  de  congelación:

-10°C a -18°C

Temperaturas  de refrigeración:

 0°c a 4°c

RANGOS DE TEMPERATURA SEGÚN EL PRODUCTO

Mantener la cadena de frío resulta fundamental a la hora de garantizar la seguridad alimentaria de los alimentos, por lo que todos los eslabones implicados, desde productores hasta distribuidores y detallistas deben poner especial atención en preservarla. De nada serviría esta labor conjunta sin la colaboración del consumidor final, último pero no menos importante elemento de la cadena, que deberá también esmerarse en protegerla.

RANGOS DE TEMPERATURA SEGÚN EL PRODUCTO

La cadena de frío es el sistema formado por cada uno de los pasos que constituyen el proceso de refrigeración o congelación necesario para que los alimentos perecederos o congelados lleguen de forma segura al consumidor. Incluye todo un conjunto de elementos y actividades necesarias para garantizar la calidad y seguridad de un alimento, desde su origen hasta su consumo. Se denomina "cadena" porque está compuesta por diferentes etapas o eslabones. Si alguno de los puntos de la cadena de frío llegara a verse comprometido, toda ella se vería afectada perjudicando la calidad y seguridad del producto. Por un lado se facilita el desarrollo microbiano, tanto de microorganismos alterantes como de patógenos productores de enfermedades, y la alteración del alimento por reacciones enzimáticas degradantes.
Por el contrario, una cadena de frío que se mantiene intacta durante la producción, transporte, almacenamiento y venta garantiza al consumidor que el producto que recibe se ha mantenido en un rango de temperatura de seguridad en el que los microorganismos, especialmente los más perjudiciales para la salud si es que existieran, han detenido su actividad. Además, una temperatura de conservación adecuada preservará las características del alimento tanto organolépticas como nutricionales.

RANGOS DE TEMPERATURA SEGÚN EL PRODUCTO

Efecto conservante.

La aplicación del frío es uno de los métodos más antiguos y extendidos para la conservación de los alimentos. El frío actúa inhibiendo total o parcialmente los procesos alterantes como la degradación metabólica de las proteínas de los alimentos y otras reacciones enzimáticas, con el consiguiente retraso en la degradación del propio alimento y de sus propiedades sensoriales (olor, sabor, gusto). Existen dos tipos de conservación a través del frío: la refrigeración (corto o medio plazo desde días hasta semanas) y la congelación (a largo plazo).

La formación de cristales de hielo debida a la congelación del agua contenida en los alimentos puede deteriorarlos. Este proceso es inversamente proporcional a la velocidad de congelación: a mayor velocidad de congelación (ultra congelación), menor formación de cristales. Sin embargo, si se rompe la cadena de frío y se produce una descongelación, aunque sea parcial, y una posterior re congelación, se provocará la aparición de cristales.

RANGOS DE TEMPERATURA SEGÚN EL PRODUCTO

El frío sobre los microorganismos.

Cuando se reduce la temperatura también lo hace la velocidad de desarrollo de la gran mayoría de los microorganismos, impidiendo que aumente su población (existe un grupo, los psicrófilos, que se desarrollan a bajas temperaturas). El frío actúa sobre el metabolismo de los microorganismos ralentizándolo (en refrigeración) hasta detenerlo (en congelación), pero no los elimina (aunque puede apreciarse cierta mortalidad microbiana, el frío no es higienizaste, como sí es el calor intenso).

Si un alimento congelado se descongela, aunque sea parcialmente, o uno refrigerado deja de estarlo e incrementa su temperatura, aunque sea durante unos minutos, su entorno se vuelve más favorable y, por lo tanto, la actividad microbiana se reanuda. Si volvemos a reducir la temperatura la actividad volverá a inhibirse pero la población de microorganismos será mucho mayor que antes del aumento de temperatura. Una nueva descongelación las volverá a activar. Cuanto mayor sea el número de microorganismos, mayor es la probabilidad de que el alimento se deteriore o de que éstos constituyan una población suficiente para provocar una toxiinfección alimentaria.

Rangos de temperatura según el producto

CÓMO INFLUYE EN LOS ALIMENTOS.

Cuando la temperatura disminuye, se reduce de forma considerable la velocidad de crecimiento de la mayoría de los microorganismos hasta detenerla, así como de las reacciones enzimáticas, por lo que el alimento prolonga considerablemente su conservación y disminuye su riesgo microbiológico.

Entre -4ºC y -7 ºC se inhibe el crecimiento de los microorganismos patógenos. Estos microorganismos son peligrosos para la salud ya que son productores de enfermedades a través de infecciones o de toxinas que pueden provocar intoxicaciones.

A -10ºC se inhibe el crecimiento de los microorganismos alterantes responsables de la degradación de los alimentos.

A -18ºC se inhiben todas las reacciones responsables del pardea miento de los alimentos. Esta temperatura es la fijada como estándar de congelación para la cadena de frío internacional.

A -70ºC se anulan todas las reacciones enzimáticas, por lo que en teoría el alimento se conservaría indefinidamente.

REFRIGERACIÓN

Es un proceso donde se reduce o se baja la temperatura de un alimento SIN QUE LLEGUE A SU PUNTO DE CONGELACION.

-Para preservar un alimento.

-Para modificar su textura o consistencia

-Para mantener  por tiempos más cortos que en congelación

METODOS:

-Por etapas en cámaras de 8 a 6°C

-Refrigeración rápida de -1 a 2 °C 

-Refrigeración ultrarrápida de -5 a -8 °C

VENTAJAS:

 -Menor  pérdida de Características de Calidad.

-Reducción de la velocidad de las reacciones biológicas.

-Menor  consumo de energía.

–Menores pérdidas de peso

 CONGELACIÓN

Proceso en el cual los productos alterables como los alimentos son sometidos a temperaturas bajas (-10oC y - 18oC), hasta alcanzar la cristalización de la mayoría del agua. El producto final es un sólido.

Se dice que un alimento está congelado cuando:

1. Ya ha pasado su punto de congelación.

2. Su temperatura es menor a -10 °C

3. Cuando por lo menos el 80% de su peso está congelado y con temperatura no mayor a -10°C .

VELOCIDAD DE LA CONGELACIÓN • La velocidad de congelación es la rapidez con la cual se forman los cristales de hielo a través del producto. • Se puede evaluar por velocidad de avance del frente del hielo a través del producto (cm/h).

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CARGAS DE FRIO

Neveras domesticas: El almacenamiento del biológico

Al nivel local se debe realizar en refrigeradores, en el caso de refrigeradores domésticos, se recomienda que sean equipos de una solo puerta, convencionales (que generen escarcha) en su capacidad debe estar entre los 9 y 11 pies.

REFRIGERADORES HORIZONTALES ICE LINED

Los refrigeradores horizontales ice lined por ser  diseñados para el manejo  de biológicos únicamente no requieren de ninguna adaptación  especial ya que incluyen en su estructura el cierre con llave de seguridad, canastillas  especiales para vacunas, termómetro de la lectura externa, no traen luz interior  para evitar alteraciones  en las vacunas(foto sensibilidad), no requieren paquetes ni pila frías, se pueden abrir durante el tiempo que  se requiera en el número de veces que se necesite sin restricción alguna, funcionan con gas ecológico y en caso de pérdidas de fluido eléctrico garantiza una temperatura  establece  entre 0 y 8 grados centígrados entre dos y cuatro días dependiendo de las  condiciones ambientales externas.

CAJAS TÉRMICAS

Son cajas con estructura aislante de poliuretano inyectado, recubierta con plástico u otro material a fin con cierre hermético y  paquetes fríos alrededor de las vacunas. Se emplea en trasporte del nivel nacional al regional y en general cuando se necesita transportar y conservar biológicos de 16 a 60 o más horas.

PUNTOS CRÍTICOS DE CONTROL

—  Un Punto de Control Crítico (PCC) es un punto, operación o etapa que requiere un control eficaz para eliminar o minimizar hasta niveles aceptables un “peligro para la seguridad alimentaria”.

—  Para poder determinar los PCC se precisa un modo de proceder lógico y sistematizado, como el uso de un árbol de decisiones, el cual es una secuencia de preguntas hechas para determinar si un punto de control es PCC o no lo es.

—  En cada una de las etapas, el árbol de decisiones, se debe aplicar a cada uno de los peligros identificados y a sus medidas preventivas.

—  Si se determina la existencia de un peligro en una fase y no existe ninguna otra medida preventiva que permita controlarlo, debe realizarse una modificación del producto o proceso que permita incluir la correspondiente medida preventiva.

—  Este árbol de decisiones se aplicará con flexibilidad y sentido común, sin perder la visión del conjunto del proceso de fabricación.

—  Es importante también que el equipo APPCC entienda la diferencia entre PCC y PC (Punto de Control) con el objeto de que sólo se clasifiquen como PCC los puntos relacionados con la seguridad.

—  A veces sucede que se establecen demasiados PCC con el objeto de garantizar con la máxima seguridad la inocuidad de los productos. Esto mina el sistema haciendo que pierda credibilidad y haciendo difícil su implantación. Por otro lado, escasos PCC pueden conducir a que un peligro esencial para la seguridad del alimento quede sin controlar.

—  La OMS, a través del Codex Alimentarius (CAC/RCP 1-1969, Rev.4-2003) , propone el siguiente árbol de decisiones para identificar los PCC:

CICLO DEL CARNOT

El ciclo de Carnot se produce cuando un equipo que trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q1 de la fuente de alta temperatura, cede un calor Q2 a la de baja temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior. El rendimiento viene definido por.

Y, como se verá adelante, es mayor que cualquier máquina que funcione cíclicamente entre las mismas fuentes de temperatura. Una máquina térmica que realiza este ciclo se denomina máquina de Carnot.

El ciclo de Carnot consta de cuatro etapas: dos procesos isotermos (a temperatura constante) y dos adiabáticos (aislados térmicamente).

Expansión isoterma: (proceso 1 → 2 en el diagrama) Se parte de una situación en que el gas se encuentra al mínimo volumen del ciclo y a temperatura T1 de la fuente caliente. En este estado se transfiere calor al cilindro desde la fuente de temperatura T1, haciendo que el gas se expanda. Al expandirse, el gas tiende a enfriarse, pero absorbe calor de T1 y mantiene su temperatura constante. Al tratarse de un gas ideal, al no cambiar la temperatura tampoco lo hace su energía interna, y despreciando los cambios en la energía potencial y la cinética, a partir de la 1ª ley de la termodinámica vemos que todo el calor transferido es convertido en trabajo:

Desde el punto de vista de la entropía, ésta aumenta en este proceso: por definición, una variación de entropía viene dada por el cociente entre el calor transferido y la temperatura de la fuente en un proceso reversible:como el proceso es efectivamente reversible, la

entropía aumentará .

Expansión adiabática: (2 → 3) La expansión isoterma termina en un punto tal que el resto de la expansión pueda realizarse sin intercambio de calor. A partir de aquí el sistema se aísla térmicamente, con lo que no hay transferencia de calor con el exterior. Esta expansión adiabática hace que el gas se enfríe hasta alcanzar exactamente la temperatura T2 en el momento en que el gas alcanza su volumen máximo. Al enfriarse disminuye su energía interna, con lo que utilizando un razonamiento análogo al anterior proceso:

Esta vez, al no haber transferencia de calor, la entropía se mantiene constante: 

Compresión isoterma: (3 → 4) Se pone en contacto con el sistema la fuente de calor de temperatura T₂ y el gas comienza a comprimirse, pero no aumenta su temperatura porque va cediendo calor a la fuente fría. Al no cambiar la temperatura tampoco lo hace la energía interna, y la cesión de calor implica que hay que hacer un trabajo sobre el sistema:

Al ser el calor negativo, la entropía disminuye: 

Compresión adiabatica: (4 → 1) Aislado térmicamente, el sistema evoluciona comprimiéndose y aumentando su temperatura hasta el estado inicial. La energía interna aumenta y el calor es nulo, habiendo que comunicar un trabajo al sistema:

Al ser un proceso adiabático, no hay transferencia de calor, por lo tanto la entropía no varía: 

LECTURA DE CARTAS PSICOMÉTRICAS.

Psicrometría es una rama de la ciencia por la cual se estudian las propiedades termodinámicas del aire húmedo y del efecto de la humedad atmosférica en los materiales y en el confort humano.

Psicrómetro de Asmann de circulación forzada.

Este aire, conocido como aire húmedo, está constituido por una mezcla de aire seco y vapor de agua.

El aire seco es una mezcla de varios gases. Su composición general es la siguiente:

Nitrógeno: 77%

Oxígeno: 22%

Dióxido de carbono y otros gases: 1%

En relación con su temperatura, el aire tiene la propiedad de retener cierta cantidad de vapor de agua. A menor temperatura, menor cantidad de vapor, y a la inversa: a mayor temperatura, mayor cantidad de vapor de agua, si se mantiene éste a presión atmosférica constante.

DISTANCIAS Y CIRCULACIÓN DEL AIRE.

El aire es el intercambiador de calor más comúnmente usado

En sistemas de aire acondicionado y refrigeración. Típicamente retiramos el calor de un área

Refrigerada haciendo circular aire frió a través del cuarto y del producto a ser refrigerado. Una

Buena dispersión del flujo de aire es crítico para el éxito para cualquier diseño de espacio

Refrigerado. Una pésima dispersión de flujo de aire dará resultados de un pobre aire frio y el desempeño

Del sistema a pesar de que los equipos puedan ser del tamaño adecuado para la carga refrigerada.

La mayoría de los evaporadores de refrigeración usan ventiladores tipo hélice para mover el aire a través del serpentín y circular el aire enfriado por toda la cámara.

Un buen flujo de aire en la cámara dependerá de un número de factores:

Localización del evaporador Evitar el montaje del evaporador directamente sobre puertas abiertas. Colocar las unidades de lado opuesto de las puertas abiertas reduce la infiltración y el aumento de calor y humedad en el aire en el evaporador. También colocar los evaporadores de tal manera que la distancia hacia la pared opuesta  no exceda el rango de la distancia para el tiro de aire.

Condiciones de la superficie del techo Los techos de superficies lisas siempre son los mejores. El aire que sale en un evaporador tiende a “adherirse” y “rodar” en el techo. Un techo con superficie rugosa obviamente disipará el impulso de la corriente de aire y reducirá el tiro de aire. Las obstrucciones en el techo, tales como vigas, tuberías, ductos, etc. también matarán la circulación del aire

La forma de la cámara Una cámara grande (aprox. 3X ancho del evaporador) da mejor circulación del aire. Una cámara estrecha (2X o menos del ancho del evaporador), pero larga es el peor caso para la circulación del aire. Aquí el uso de ductos direccionales de aire es requerido para incrementar el buen movimiento de este. Los ductos realizan tres funciones: a) Incrementan la velocidad de descarga; b) Reducen la turbulencia de las corrientes de aire; e c) Incrementan la cantidad de aire arrastrado que sale de la unidad.