Además del hielo, han dado buenos resultados para conservar el pescado en agua de mar refrigerada y, en menor medida, los sistemas de congelación parcial. También se han utilizado el hielo euténtico en placas, las formas sólida y licuada de dióxido de carbono, el nitrógeno líquido, el enfriamiento por aire y otros sistemas, pero principalmente para mantener refrigerado durante el transporte el pescado previamente enfriado.
Las expresiones agua de mar refrigerada (AMR) y agua de mar enfriada (AME) describen el agua de mar que se ha enfriado a algo menos de 0°C. En algunos casos se utiliza una salmuera de aproximadamente la misma salinidad que el agua de mar. No existe una clara distinción entre las dos expresiones. Generalmente se habla de AMR cuando es un sistema de refrigeración mecánica el que enfría el agua, mientras que AME se utiliza más a menudo cuando el enfriamiento se consigue mediante la adición de hielo. En este documento se entenderá por AMR cualquiera de los dos sistemas.
El AMR no ha desplazado en absoluto al hielo, pero se utiliza como medio de enfriamiento en ciertas pesquerías debido a que ofrece las siguientes ventajas:
Pero este método tiene también sus desventajas; entre ellas figuran la excesiva absorción de sal, la absorción de agua por especies de bajo contenido graso, la pérdida de proteínas, los problemas relacionados con las bacterias anaerobias de la putrefacción y la modificación de las características que siempre se han utilizado como indicadores de la calidad del pescado, por ejemplo el descoloramiento de las agallas, la opacidad de la piel y el escurrimiento de productos finales solubles de la putrefacción.
Los sistemas de AMR se han utilizado para la sardina, el salmón, el halibut, la lacha, el camarón, la caballa, el arenque, la bacaladilla y otras muchas especies. Los proyectos comerciales que han dado mejores resultados han sido las aplicaciones a granel, con pescado destinado a la fabricación de conservas o a otros procesos industriales. Para que el lector se haga una idea de los casos en que los sistemas de AMR pueden resultar ventajosos, se reseñan a continuación algunas de las aplicaciones comerciales más logradas.
Salmón. El método se ha utilizado para almacenar y transportar grandes cantidades antes de su transformación en producto envasado. En esta aplicación la absorción de sal reviste relativamente poca importancia, y la facilidad de la manipulación, normalmente con salabardos, confiere al sistema una ventaja sobre el almacenamiento en hielo.
Especies industriales. Estas especies, como la lacha, se enfrían en sistemas de AMR para que mantengan su calidad hasta el momento de la descarga para su transformación en harina. Antes, el pescado se elaboraba dentro del primer día después de la captura, pero los viajes más largos han hecho necesario su enfriamiento a fin de que se mantenga firme e idóneo para la elaboración.
Cerqueros. Las embarcaciones que pescan con redes de cerco de jareta utilizan sistemas de AMR para enfriar las capturas, principalmente de especies pelágicas. A diferencia de las embarcaciones que emplean redes de deriva, en que la captura va llegando a bordo poco a poco, los cerqueros pescan grandes cantidades que hay que manipular y enfriar rápidamente. Por eso el pescado se bombea o salabardea directamente de la red a los tanques de AMR.
Grandes arrastreros congeladores-factoría. En estas embarcaciones se suelen utilizar los sistemas de AMR cuando se prevén demoras entre la captura y la elaboración. El pescado almacenado a granel y no refrigerado entre el momento de la captura y la elaboración se deteriora rápidamente, sobre todo en los climas más cálidos.
Resumiendo, los sistemas de AMR han demostrado su eficacia en los siguientes casos:
Cuando las desventajas de la absorción de sal no son importantes, pudiendo almacenarse la captura durante períodos relativamente largos.
En el enfriamiento de las especies industriales, para poder hacer viajes más largos, mejorar la manipulación y reducir las pérdidas.
En el enfriamiento a granel en las embarcaciones que tienen que manejar con rapidez grandes cantidades de pescado.
En el enfriamiento del pescado a granel antes de su elaboración, evitando el exceso de manipulación.
Está claro que estas aplicaciones abarcan un gran abanico de circunstancias, según las especies y las condiciones climáticas reinantes; resulta difícil generalizar en lo que respecta a la descripción y el uso de los sistemas de AMR. Si se está pensando en una aplicación a escala comercial, es aconsejable hacer antes una investigación de todos los factores, teniendo en cuenta las variaciones estacionales en la calidad de las especies en cuestión y el producto final que se pretende obtener.
Este es probablemente el factor más importante que limita la aplicación de los sistemas de AMR. El pescado destinado a la elaboración y comercialización normales puede adquirir un sabor salado que lo haga inaceptable. La absorción de sal en las especies industriales también es crítica, ya que se concentra durante la elaboración. El límite superior equivale normalmente a una concentración de alrededor del 0,5 por ciento en el pescado crudo.
La absorción de sal depende de lo siguiente:
En el Cuadro 11 se ilustra la absorción progresiva de sal por el bacalao almacenado en un sistema de AMR con una relación pescado/agua de 2 a 1. Los resultados experimentales se expresan como porcentajes de sal en los filetes.
| Porcentaje de sal en los filetes | ||
|---|---|---|
| Almacenamiento (días) | AMR | Hielo (testigo) |
| 5 | 0,3 | 0,1 |
| 9 | 0,5 | 0,1 |
| 15 | 1,0 | 0,1 |
En este experimento, un grupo de degustadores detectó un sabor salado desagradable después de sólo tres días de almacenamiento; por lo tanto, la duración útil en AMR puede ser muy corta en muchos casos. En contraste con el bacalao, el halibut eviscerado no se vuelve inaceptablemente salado, incluso después de varias semanas de almacenamiento. Esta diferencia entre especies parece estar relacionada con la talla del pescado, el contenido de grasa y la resistencia de la piel a la penetración de la sal.
Otro factor que determina el límite aceptable de la absorción de sal es la preferencia del consumidor. Por consiguiente, los límites de aceptabilidad deberían establecerse no sólo en función de las especies y del producto final, sino también en relación con la tolerancia de los consumidores.
El contenido de sal del agua de mar es notablemente constante en todos los océanos, situándose en alrededor del 3,5 por ciento. Sin embargo, esta proporción varía localmente en función de factores tales como la dilución por descargas fluviales y la concentración por altas tasas de evaporación. La adición de hielo hecho con agua dulce como medio de enfriamiento modificará también la salinidad. Esta cambia asimismo cuando el pescado absorbe sal del agua. En el diseño y funcionamiento de los tanques de AMR es importante saber si el pescado flota, se hunde o tiene una flotabilidad neutra. Las propiedades del AMR varían con arreglo a la salinidad (Fig. 17) y muchas de esas variaciones son importantes. El pescado frío se hunde normalmente en el agua de mar fría, pero diversos factores, entre ellos la especie, el contenido de grasa, la cantidad de aire en la vejiga natatoria y el grado de putrefacción, tienen una influencia a este respecto. El método de llenado y el grado de agitación dependerán en cierta medida de si el pescado flota o se hunde.
El agua pura tiene una densidad de 1 kg/l y este valor máximo se obtiene a una temperatura de 4,0°C. La densidad del agua salada y la temperatura a la densidad máxima son variables, como se puede ver en el Cuadro 12, y el punto de congelación del agua de mar también varía con la salinidad. Cuando la salinidad es alta, es posible mantener una temperatura de almacenamiento más baja, pero hay que tener cuidado de evitar la congelación lenta del pescado, por las razones expuestas en el Capítulo 1.
El agua con baja salinidad puede ocasionar problemas en el sistema de enfriamiento, ya que aumenta la posibilidad de que se forme hielo en las superficies refrigeradas, lo cual se traducirá en una menor eficiencia o, en casos extremos, en un daño permanente a algunos tipos de refrigeradores. Hay refrigeradores que están diseñados para que se forme hielo en los serpentines. Este hielo puede servir de reserva para enfriar rápidamente una carga de pescado a granel. Debe tenerse presente que la formación de hielo en los serpentines aumentará la salinidad del agua de mar restante. El contenido de oxígeno y, como se describirá más adelante, la solubilidad del dióxido de carbono también guardan relación con la descomposición bacteriana del pescado, y la solubilidad de estos dos gases varía con la salinidad. Por consiguiente, el control de la salinidad puede ser un factor importante para el buen funcionamiento de un sistema de AMR.
Figura 17. Gravedad específica y punto de congelación del agua de mar
El Cuadro 12 muestra la variación de algunas de las mencionadas propiedades con arreglo a los cambios en la salinidad.
| Contenido del sal (%) | 0 | 1 | 2 | 3 |
| Punto de congelación (°C) | 0 | -0,53 | -1,08 | -1,64 |
| Densidad máxima | 1,000 | 1,008 | 1,016 | -1,024 |
| Temperatura a la densidad máxima (°C) | 4,0 | 1,8 | -0,5 | -1,64 |
| Solubilidad del oxígeno (litros/litro de agua) | 0,010 | 0,009 | ||
| Solubilidad del dióxido de carbono (litros/litro de agua) | 1,70 | 1,61 | 1,54 | 1,46 |
Se ha comprobado ampliamente que el pescado pierde algunos de sus componentes nitrogenados, con inclusión de proteínas, durante el almacenamiento en hielo. Parece ser que la pérdida es mayor en los sistemas de AMR, debido probablemente a una aceleración del proceso de lixiviación, al estar el pescado totalmente sumergido. Algunos resultados han indicado que la pérdida en AMR asciende al doble de lo que cabría esperar con una buena práctica de enfriamiento con hielo, pero no es mayor que la que sufre el pescado en hielo almacenado a granel.
El pescado sumergido en agua helada aumenta de peso en un primer momento y después va menguando lentamente durante el almacenamiento. El pescado en AMR también sube de peso, pero el proceso es lento y en algunos casos se prolonga por dos o tres semanas. El aumento de peso depende de las especies y de varios otros factores. Un incremento del 2 al 5 por ciento es normal en la mayoría de las especies después de un período de una a dos semanas. Algunos pescados planos experimentan un gran aumento de peso, incluso en un breve período de almacenamiento. En el caso del bacalao, como el tiempo máximo de almacenamiento está limitado por otros factores, por ejemplo por la absorción de sal, el aumento de peso suele ser del orden del 0,5 por ciento. El problema de la absorción de agua es menos importante cuando se trata de especies grasas, como el arenque y la caballa.
Hay muchos informes contradictorios que favorecen ya sea el almacenamiento en AMR o la conservación en hielo, o que señalan que apenas hay diferencias entre ambos sistemas. Tal disparidad obedece a que las comparaciones se hacen en circunstancias muy diferentes y aplicando parámetros distintos, así como al hecho de que abarcan desde pruebas de laboratorio en pequeña escala hasta grandes empresas comerciales. En el sistema de AMR el pescado puede manipularse y enfriarse rápidamente, lo que le da una ventaja de entrada respecto del pescado en hielo, que puede sufrir demoras a una temperatura ambiente más alta debido al trabajo que entraña su clasificación y estiba. Parece asimismo que si el período en estiba es breve, el pescado conservado en AMR puede tener un aspecto notablemente mejor que el almacenado en hielo, ya que no presenta las hendiduras que producen muchos tipos de hielo y su consistencia suele ser más firme. El argumento más importante en contra del almacenamiento en AMR es la posible proliferación de bacterias anaerobias, que da lugar a sabores y olores desagradables, con predominio del sulfuro de hidrógeno. El hielo contiene mucho aire en su masa y los métodos normales de almacenamiento permiten que el aire circule en alguna medida entre los anaqueles y alrededor de las cajas, por lo que las bacterias anaerobias no prosperan. Con el almacenamiento en AMR, en cambio, el oxígeno tiende a desaparecer, creándose condiciones anaeróbicas. Otra desventaja del sistema de AMR es que el deterioro puede afectar a toda la captura, mientras que con el almacenamiento en hielo el problema se limita por lo general a la zona contigua a aquella en que las condiciones son adversas. De ahí que los sistemas de AMR hayan sido desaprobados a menudo a causa de la insuficiente limpieza de todo el sistema entre un viaje y otro.
Se ha demostrado que la disolución de dióxido de carbono en el AMR inhibe la proliferación bacteriana y prolonga la duración del pescado. Los resultados de pruebas efectuadas con algunas especies ícticas han indicado que la adición de dióxido de carbono al AMR puede aumentar la duración en almacén en hasta una semana, si el único criterio que se considera es la putrefacción bacteriana. Sin embargo, otros factores pueden poner fin a la duración del pescado mucho antes de que se manifiesten las ventajas del uso de dióxido de carbono, por lo que en algunos casos esta práctica no aporta grandes beneficios.
El dióxido de carbono es también un gas extremadamente tóxico, con un umbral superior de tan sólo el 0,5 por ciento, aunque se ha señalado que es posible trabajar una jornada de ocho horas en una atmósfera con un 1,5 por ciento. Dentro de una bodega de pescado, habría que adoptar precauciones especiales para evitar concentraciones peligrosas. Por este motivo, y en vista de los limitados beneficios que cabe esperar, el uso de AMR enriquecida con dióxido de carbono no se ha generalizado a nivel comercial.
Al diseñar la disposición del sistema de tanques de AMR en una embarcación pesquera, hay que tomar en consideración la estabilidad del barco y las condiciones de almacenamiento dentro de los tanques en cada fase de la operación. Durante el llenado, preenfriamiento, almacenamiento y descarga, la estabilidad del barco no debe disminuir nunca a un nivel crítico. El funcionamiento del sistema debe garantizar asimismo la disponibilidad de suficientes cantidades de agua preenfriada para el pescado, y asegurar que el movimiento del agua y del pescado dentro de los tanques sea mínimo. Los tanques parcialmente llenos no sólo afectan a la estabilidad de la embarcación, sino que además dan lugar a un movimiento excesivo del agua y el pescado durante el almacenamiento, lo que puede dañar al pescado.
Las dos formas de disponer los tanques que aparecen en la Figura 18 corresponden a los típicos sistemas de tres y de seis unidades utilizados en los pesqueros pequeños. Con sistemas de uno o dos tanques sería satisfacer los requisitos de seguridad y calidad del pescado antes mencionados.
Figura 18. Disposición de los tanques de agua de mar refrigerada en las embarcaciones pesqueras pequeñas
Los tanques de almacenamiento han de ser estancos y fáciles de limpiar y no deben contaminar el pescado. Se han utilizado tanques de aluminio, de plástico reforzado con vidrio y de acero. Sin embargo, el aluminio requiere técnicas de soldadura especiales a las que no siempre se tiene acceso, y los tanques de plástico reforzado con vidrio pueden sufrir daños con algunos sistemas de descarga mecánica. Por lo tanto, los más usados son los tanques de acero, que suelen estar recubiertos con alguna sustancia anticorrosiva. Para ello se ha utilizado el cincado (no apropiado para el contacto directo con los alimentos), resinas epóxicas, revestimientos de tiocol a base de caucho y pinturas bituminosas atóxicas. También se han empleado tanques fabricados con contrachapado de uso marino, sobre todo en los pesqueros de madera. El tanque consiste normalmente en una doble capa de contrachapado con todas las junturas alternadas y un buen revestimiento impermeable en la superficie interna. Los tanques de madera no suelen estar aislados, por lo que se sitúan normalmente a cierta distancia del costado del buque, para evitar, mediante una buena ventilación y un drenaje adecuado, que la madera se pudra. Los tanques metálicos están siempre aislados, porque cuando se utiliza hielo como medio de refrigeración el aislamiento deficiente aumenta las cantidades requeridas. Un tanque soldado directamente a la armadura del barco, con aislamiento sólo en los espacios libres entre las cuadernas, puede sufrir una filtración térmica diez veces mayor que otro que tenga un estrato completo de aislante entre su superficie y la estructura de la bodega de pescado (Fig. 19). Aparte del costo de la mayor cantidad de hielo que se requiere en un tanque insuficientemente aislado, el volumen adicional de hielo significa también que se dispondrá de menos espacio de almacenamiento para el pescado. Por consiguiente, el tanque debería estar separado de la estructura de la bodega por un buen aislamiento de al menos 50 mm de espesor.
El interior del tanque está dividido habitualmente en varios compartimientos y el espacio libre entre el agua y el techo del tanque se suele mantener en un mínimo, a fin de evitar el movimiento excesivo del pescado y el agua.
Figura 19. Aislamiento de los tanques de agua de mar
La circulación del agua aumenta la eficacia del enfriamiento incluso cuando la relación entre el pescado y la mezcla de agua con hielo es de 4 a 1. Para evitar que el pescado se dañe, la velocidad de circulación no debe ser alta; basta que asegure una distribución uniforme de la temperatura en todo el tanque. En los sistemas de enfriamiento con hielo sólo debe agitarse el agua lo suficiente para que la temperatura sea uniforme. Los tanques con sistemas de refrigeración mecánica, en cambio, necesitan una velocidad de circulación que permita enfriar el pescado con rapidez. Las bombas de los sistemas refrigerados con hielo deben suministrar aproximadamente un cambio de agua por hora, mientras que en los sistemas de enfriamiento con agua la velocidad de bombeo es unas cinco veces mayor. El mecanismo de circulación dentro del tanque también es importante; la alimentación y la descarga deben diseñarse de manera que el flujo a través del tanque sea uniforme. Normalmente se prefiere la circulación de abajo hacia arriba, pero también se ha utilizado el sistema inverso, debido a que permite la circulación en los tanques parcialmente llenos durante el proceso de preenfriamiento. Un método que ha dado buenos resultados consiste en una gran rejilla de succión instalada en posición vertical en un lado del tanque. El agua entra al tanque por un distribuidor situado en la parte inferior, que crea un flujo suave y uniforme por todo el tanque. Otro método consiste en pulverizar el agua bombeada por los costados del tanque. Cuando éste está parcialmente cargado, el pescado bloquea la rejilla vertical y el agua debe fluir a través de la masa y por encima de ella hacia la parte abierta de la rejilla. Se puede instalar una bomba para cada tanque del barco, o bien una sola bomba que abastezca a varios tanques, con un mecanismo de flujo paralelo. Normalmente se emplean bombas centrífugas, y hay que tener cuidado de que sus características se ajusten a los requisitos del diseño. Por ejemplo, la elección de una bomba inadecuada puede dar lugar a una separación del agua circulante, con la consiguiente formación de excesiva espuma.
Los conductos de plástico, normalmente de una clase de polietileno, han dado buenos resultados en los sistemas de AMR. Este tipo de conductos y sus accesorios son resistentes a la corrosión y tienen superficies internas lisas, fáciles de limpiar. Sólo en los lugares que estén expuestos a algún tipo de daño físico será preciso utilizar otros materiales. Sin embargo, conviene evitar el uso de materiales diferentes, porque la corrosión electrolítica puede ser grave.
La única manera de establecer cifras exactas sobre las necesidades de refrigeración es efectuando un examen completo de las condiciones comerciales locales. Sin embargo, el método de cálculo que se presenta a continuación da cifras que pueden emplearse con un alto grado de confianza en la fase de diseño. La sustitución posterior de los datos de las distintas ecuaciones por aquellos obtenidos durante la práctica comercial mejorará la precisión de los valores calculados para otras instalaciones.
Al analizar las necesidades de refrigeración hay que tomar en consideración tres fases de la operación: el preenfriamiento, en que el agua y el tanque se enfrían antes de cargar el pescado; el enfriamiento del pescado, cuando se reduce la temperatura de éste; y el almacenamiento, en que la mezcla de pescado y agua se mantiene a la temperatura final de refrigeración. El índice de refrigeración durante el período de enfriamiento del pescado suele ser superior al de las fases de preenfriamiento y de almacenamiento; por tanto, es en él que se basan las necesidades de refrigeración.
En muchos casos, las limitaciones impuestas por la disponibilidad de energía, las necesidades de espacio y el costo pueden hacer necesario reducir el índice de refrigeración de modo que el tiempo de enfriamiento del pescado sea más largo de lo conveniente, sobre todo cuando es probable que se capturen cantidades particularmente grandes de pescado de una sola vez.
La necesidad de refrigeración para enfriar el pescado se puede calcular fácilmente mediante la siguiente ecuación:
| c = (Mp x Cp) × (ti - tf) | (13) |
| siendo c = | el calor que se ha de eliminar durante el enfriamiento (kcal) |
| Mp = | la masa de pescado (kg) |
| Cp = | el calor específico del pescado (0,8 kcal/kg °C) |
| ti = | la temperatura inicial del pescado (°C) |
| tf = | la temperatura final del pescado (°C) |
Una expresión parecida permite calcular la necesidad de refrigeración para el preenfriamiento. En cambio, el cálculo relativo al período de almacenamiento es más complicado y exige un conocimiento detallado de la estructura del tanque. El ejemplo siguiente indica la información que se necesita para este cálculo, y en el Cuadro 13 aparece la entrada estimada de calor en un tanque de almacenamiento con y sin aislamiento.
El cálculo se basa en los siguientes supuestos:
El almacenamiento se efectúa en un tanque de tres compartimientos separados, con una capacidad de 25 toneladas de pescado cada uno.
El tanque está aislado por todos lados con 100 mm de espuma de poliuretano.
Hay una lámina de acero dulce de 6 mm en el costado del buque y otra de 5 mm en el revestimiento interno del tanque.
Ninguna cuaderna ni soporte colgante penetra en el aislamiento.
Las temperaturas son las siguientes:
| Aire 30 | °C | |
| Agua de mar | 25 °C | |
| Sala de máquinas | 35 °C | |
| Bodega de pescado de proa | 5 °C | |
| Tanque | 0 °C | |
Para simplificar, se considera que el tanque es un paralelepípedo rectangular de 7,80 m de ancho, 3,80 m de largo y 2,44 m de alto.
Se presupone asimismo que la línea de flotación llega a media altura del tanque.
Areas de superficie:
| Techo | 29,64 m2 | |
| Suelo del tanque | 29,64 m2 | |
| Mamparo de sala de máquinas | 19,03 m2 | |
| Mamparo de proa | 19,03 m2 | |
| Costados del buque: | ||
| por encima de la línea de flotación | 9,28 m2 | |
| por debajo de la línea de flotación | 9,28 m2 | |
| Coeficientes de transferencia térmica: | kcal/m2 h °C |
| Techo, aire en movimiento afuera | 29,3 |
| Suelo del tanque, aire inmóvil debajo | 8,0 |
| Mamparo de sala de máquinas: aire por el lado de la sala de máquinas | 7,1 |
| Mamparo de proa: aire por el lado de la bodega de pescado | 7,1 |
| Costados del buque por encima del agua: aire en movimiento afuera | 29,3 |
| Costados del buque por debajo del agua: agua en movimiento afuera | 1 720 |
| Dentro de los tanques: agua ligeramente agitada | 515 |
| Conductividades: | kcal/m h °C |
| Acero | 38,9 |
| Espuma de poliuretano | 0,0211 |
Espesor de los materiales (según los puntos 2 y 3 supra) Aislamiento 100 mm Láminas de acero: costado del buque 6 mm revestimiento del tanque 5 mm
coeficientes generales de transferencia térmica:
Estos coeficientes se calculan mediante la siguiente ecuación:
donde U = el coeficiente general de transferencia térmica (kcal/m2 h °C)
ce = el coeficiente de trasferencia de calor externo (kcal/m2 h °C)
x1 = el espesor de la lámina de acero, costado del buque (m)
k1 = la conductividad del acero (kcal/m h °C)
x2 = el espesor del poliuretano (m)
k2 = la conductividad del poliuretano (kcal/m h °C)
x3 = el espesor del revestimiento del tanque (m)
ci = el coeficiente de transferencia de calor interno (kcal/m2 h °C)
Si los coeficientes generales de transferencia térmica se calculan utilizando la relación de la ecuación (14), la entrada de calor a través de cada área de superficie puede determinarse por medio de la siguiente relación:
| q = U × A × (te - ti) | (15) |
siendo q = la infiltración de calor (kcal/h)
U = la transferencia térmica global (kcal/m2 h °C)
A = el área (m2)
te = la temperatura externa (°C)
ti = la temperatura interna (°C)
Los resultados de todos estos cálculos se resumen en el Cuadro 13.
El Cuadro 13 muestra la importancia del aislamiento a fin de reducir la refrigeración necesaria para mantener el contenido del tanque a O°C. Sin embargo, en muchas instalaciones la eficacia del aislamiento es muy inferior a lo ideal, debido a que a veces es difícil construir un sistema de tanques sin partes estructurales que penetren en el aislamiento. En el ejemplo que se da en el Cuadro 13, los tanques aislados según las normas comerciales pueden tener una infiltración de calor muy superior a lo ideal, de 10 000 kcal/h, valor que de todas maneras no representa más del 7 por ciento aproximadamente del valor sin aislamiento.
| Superficie | Area de superficie(m2) | Diferencia de temperatura (°C) | Coeficiente general de transferencia térmica (kcal/m2h°C) | Infiltración de calor (kcal/h) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aislamiento ideal | Sin aislamiento | Aislamiento ideal | Sin aislamiento | |||
| Techo | 29,64 | 30 | 0,209 | 27,6 | 186 | 24 542 |
| Suelo del tanque | 29,64 | 25 | 0,205 | 7,83 | 152 | 5 802 |
| Mamparo de sala de máquinas | 19,03 | 35 | 0,205 | 7,03 | 137 | 4 682 |
| Mamparo de proa | 19,03 | 5 | 0,205 | 7,03 | 20 | 669 |
| Costados del buque por encima de la línea de flotación | 9,28 | 30 | 0,209 | 27,6 | 58 | 7 684 |
| Costados del buque por debajo de la línea de flotación | 9,28 | 25 | 0,211 | 374,0 | 49 | 86 768 |
| Total | 602 | 130 093 | ||||
El hielo puede servir para suministrar una parte de la alta carga de refrigeración. Debe añadirse directamente al tanque con el pescado. Una circulación normal por bombeo será suficiente para mantener una distribución uniforme del agua y, por tanto, de la temperatura. Debe emplearse hielo en partículas pequeñas, por ejemplo hielo en escamas. La elevada relación entre su área superficial y su volumen asegura el enfriamiento rápido de la mezcla, y el tamaño pequeño de sus partículas reduce la posibilidad de que la bomba se atasque. La adición de hielo de agua dulce al agua de mar reduce la salinidad, lo que representa una ventaja en los casos en que la penetración de sal en el pescado es un problema. Sin embargo, el punto de congelación del agua será más alto. Esto puede no ser siempre aceptable, ya que se traducirá en una menor duración en almacén. Con la adición de hielo disminuirá asimismo la capacidad de almacenamiento de los tanques, puesto que no será posible mantener una alta relación pescado/agua.
En muchas instalaciones de AMR se utiliza solamente hielo, lo que elimina la necesidad de un sistema de refrigeración mecánica y evita el problema del manejo y mantenimiento de este equipo. Con el hielo se puede emplear la circulación por bombeo. Es posible bombear mezclas de hielo en escamas y agua con un contenido de agua de tan sólo el 10 por ciento. También se utilizan agitadores para asegurar la distribución uniforme de la temperatura en todo el tanque. Por lo general, una vez que el pescado se ha enfriado y la mezcla de pescado, hielo y agua ha alcanzado una temperatura uniforme, basta una agitación mínima o poco frecuente para mantener la uniformidad, siempre que el hielo esté distribuido por parejo por todo el tanque. Al igual que en la práctica normal de enfriamiento con hielo, un problema importante es el de calcular la cantidad de hielo necesaria para un viaje, teniendo en cuenta la posibilidad de retrasos imprevistos a causa del mal tiempo, la pesca escasa u otros motivos. Así pues, hay que transportar cantidades de hielo suficientes para estas eventualidades y, si es necesario, añadir periódicamente hielo al tanque.
El hielo necesario para enfriar la mezcla de pescado y agua puede calcularse mediante la siguiente ecuación de equilibrio térmico:
| (Mh × L) = c | (16) |
donde c = el calor eliminado durante el enfriamiento [según la ecuación (13)]
Mh = la masa de hielo (kg)
L = el calor latente de fusión del hielo (fijado en 80 kcal/kg)
El hielo necesario durante el almacenamiento se calcula a partir de la suma de los valores de infiltración térmica consignados en el Cuadro 13, utilizando la siguiente ecuación de equilibrio térmico:
| (Mh × L) = qt | (18) |
donde Mh = la masa de hielo (kg/h)
L = el calor latente de fusión del hielo (fijado en 80 kcal/kg)
qt = la suma de los valores de infiltración de calor del Cuadro 13 (kcal/h)
Al calcular la refrigeración necesaria puede ser preciso tomar en consideración otras fuentes de calor, como el aporte de energía de las bombas de circulación y el calor eliminado durante el enfriamiento de la estructura del tanque. En estos casos, la carga calórica en kcal/h deberá sumarse a la necesidad de refrigeración mecánica antes calculada o convertirse en una cantidad adicional de hielo utilizando las relaciones de las ecuaciones (4) o (6).
El sistema de AMR debe mantenerse escrupulosamente limpio; el descuido de este importante requisito ha sido el principal motivo del mal funcionamiento de algunas instalaciones.
La carga inicial de agua de mar ha de estar lo más limpia posible; por lo tanto, los tanques no deben llenarse en los puertos ni en aguas costeras cercanas a estuarios. La limpieza debe iniciarse tan pronto como se haya desembarcado el pescado, cuando el sistema aún esté húmedo, de lo contrario la mucosidad y otras sustancias se secarán y endurecerán y será difícil eliminarlas. Los tanques deben lavarse con agua limpia a presión, cepillándolos, cuando sea necesario, para eliminar toda materia adherida a sus superficies. El sistema de conductos, incluidas las bombas y los permutadores térmicos, debe vaciarse y luego limpiarse haciendo circular agua caliente o una solución detergente aprobada. A veces se deja en los conductos una solución diluida de desinfectante hasta que sea necesario utilizar nuevamente los tanques, momento en el que se lava a fondo todo el sistema con una abundante descarga de agua de mar limpia antes de volverlo a llenar.
Durante la elaboración, la temperatura de los productos pesqueros preenvasados puede aumentar hasta la temperatura ambiente. De resultas de ello, cuando los productos están finalmente envasados en cajas de cartón y apilados para el almacenamiento refrigerado, el tiempo de reenfriamiento puede ser más largo, con la consiguiente reducción de la duración potencial en almacén.
La preparación de este tipo de productos suele ser un proceso continuo; por lo tanto, el reenfriamiento ha de ser rápido. En la mayoría de los casos no es posible utilizar hielo ni agua helada. En cambio, en esta situación sí es posible emplear la refrigeración por aire sin que el producto se seque, puesto que está envasado. Para que el tiempo de reenfriamiento sea breve, el aire ha de estar a una temperatura mucho más fría que la que se aplica en otras formas de refrigeración.
En el Cuadro 14 se consignan algunos resultados obtenidos en el reenfriamiento de filetes de pescado envasados en bandejas de poliestireno cubiertas con una envoltura. Como se puede observar, para obtener unos tiempos de reenfriamiento aceptables se requieren temperaturas del aire muy bajas, lo que provoca la congelación parcial del producto. Sin embargo, esta congelación es muy rápida; sólo se congela una fina capa superficial durante un tiempo relativamente breve en las primeras fases del período de nivelación de la temperatura. Una evaluación del sabor del pescado sometido a este efecto de congelación parcial demostró que la calidad permanecía prácticamente inalterada. La aplicación de esta técnica dependerá del mercado al que estén destinados los productos y de la legislación alimentaria vigente en el país de venta.
| Producto | Método de refrigeración | Temperatura inicial | Temperatura final | Tiempo de enfriamiento (min.) |
|---|---|---|---|---|
| Filetes no envueltos | Aire a -1°C 0 m/s | 19°C | 2°C | 38 |
| Filetes no envueltos | Aire a -1°C 1 m/s | 19°C | 2°C | 20 |
| Filetes no envueltos | Aire a -1°C 3 m/s | 19°C | 2°C | 21 |
| Filetes no envueltos | Aire a -35°C 3 m/s | 21°C | 2°C | 3,5 |
| Filetes no envueltos | Aire a -35°C 8 m/s | 21°C | 2°C | 2,3 |
| Filetes envueltos | Aire a -35°C 3 m/s | 20°C | 2°C | 15 |
| Filetes envueltos | Aire a -35°C 8 m/s | 20°C | 2°C | 5,8 |
| Filetes individuales | Inmersión en agua helada | 19°C | 2°C | 8,2 |
Estos métodos de reenfriamiento rápido prolongaron la duración potencial en almacén del producto en 1,5 días, lo que representa una mejora notable si se considera que el tiempo de conservación potencial de este producto con la práctica actual puede ser de tan sólo 4 ó 5 días a 0°C. Sin embargo, parece claro que la mejor manera de prolongar la duración en almacén es procurando que los aumentos de temperatura durante la elaboración sean siempre mínimos. Una sugerencia útil es que para el lavado del pescado después de haberlo separado del hielo se utilice siempre agua preenfriada, puesto que, incluso en los países templados, la temperatura del agua en los meses de verano puede alcanzar los 15–20°C.
La congelación parcial (denominada también “superenfriamiento” o “refrigeración profunda”) consiste en reducir la temperatura del pescado de manera uniforme hasta un punto ligeramente inferior al que se obtiene con hielo fundente, prolongando así su duración en almacén.
Cuando el pescado se mantiene en hielo fundente, su temperatura baja a alrededor de -0,5°C. Esto se debe a que la sal, la sangre y otras sustancias presentes en la mezcla de pescado y hielo hacen descender la temperatura por debajo de 0°C, el punto de fusión natural del hielo de agua dulce. El pescado blanco contiene aproximadamente un 80 por ciento de agua, que permanece toda sin congelar a -0,5°C.
Cuando la masa de pescado y hielo se enfría un poco más, una parte del agua del pescado comienza a congelarse y la temperatura disminuye. En la práctica utilizada actualmente, la congelación parcial se efectúa reduciendo la temperatura del pescado a - 2,2°C, punto en el que la mitad del agua estará congelada (Fig. 20). A esta temperatura la actividad bacteriana disminuye, la velocidad de putrefacción se reduce y el pescado se mantiene comestible por un tiempo más largo. En la refrigeración profunda la temperatura puede reducirse hasta -3°C o aún más.
Figura 20. Congelación del tejido muscular del pescado
La congelación lenta de la carne del pescado no es conveniente, porque se forman grandes cristales de hielo que pueden dañar la estructura del tejido muscular, y porque otras modificaciones, causadas por reacciones químicas y bioquímicas, reducen la calidad alimentaria. A la temperatura de superenfriamiento recomendada de -2,2°C, sólo la mitad del agua del pescado se congela, y la formación de grandes cristales de hielo y otros factores no alcanzan un nivel crítico, pero a -2,8°C se congelan lentamente las tres cuartas partes del agua y el daño ocasionado al pescado puede ser excesivo. Por consiguiente el control riguroso de la temperatura de superenfriamiento es fundamental para evitar que los efectos perjudiciales de la congelación lenta anulen los beneficios del almacenamiento a una temperatura más baja.
El pescado blanco conservado en hielo machacado permanece comestible por 15 días aproximadamente, mientras que a -2,2°C se mantiene en buen estado por alrededor de 26 días. A -2,8°C la duración en almacén puede llegar a 35 días, pero los daños causados por la formación de hielo lo hacen inadecuado para una serie de usos finales. A título de ejemplo, el bacalao sometido a congelación parcial no debe mantenerse a menos de -2,2°C, y a esta temperatura puede durar hasta 11 días más que con el almacenamiento convencional en hielo, en condiciones ideales, y al menos 6 días más, en condiciones comerciales. Sin embargo, hay pescados cuya frescura no se puede prolongar tanto tiempo como la del bacalao, en particular las especies grasas y las de aguas más cálidas. Por tanto, antes de iniciar una actividad en plena escala conviene realizar ensayos de conservación. En la Figura 21 aparece la pauta de enfriamiento típica del pescado en cajas a una temperatura del aire de -3°C.
Debido a que prolonga la duración potencial en almacén, la congelación parcial puede ser útil cuando los viajes de pesca duran más que el tiempo normal de conservación en hielo. Además, si se emplea el sistema de cajas que se describe más adelante, la congelación parcial permite el transporte y almacenamiento en tierra en los casos en que las distancias y los lapsos de tiempo hacen que el enfriamiento normal en hielo no sea suficiente.
Esta forma de almacenamiento ha tenido un uso comercial limitado, debido a que exige un control preciso de la temperatura del pescado para que los resultados sean óptimos. Además, la comercialización se dificulta, porque el producto no puede clasificarse y manipularse como cuando está refrigerado o congelado.
Figura 21. Cambios en la temperatura del pescado sometido a congelación parcial
