La carne fresca encoge, pierde peso y es rápidamente atacada por bacterias del aire, de las manos y de la ropa de limpieza, así como de los medios de transporte. Como la reproducción de las bacterias aumenta con la temperatura y la humedad, el peligro es mayor en los trópicos; por este motivo, cuando no se dispone de refrigeración, tradicionalmente la carne se vende al por menor en un plazo de doce horas desde la matanza, incluso con el peligro de pérdidas debidas al encogimiento, desechos y deterioro.
La carne debe conservarse, salvo cuando se va a vender localmente y se va a cocinar de inmediato. Además, la carne de vaca se debe conservar, especialmente si no se la añaden especias para cocinarla, con el fin de que envejezca y madure para que se haga más tierna y gustosa; la opinión general es que el ablandamiento de la carne se debe principalmente a la acción de enzimas o a fermentos. Existe, por tanto, una contradicción que se ha de resolver. Sin embargo, el método más importante de conservación, que produce escasas pérdidas de peso y valor y que mantiene más el gusto de la carne fresca así como sus cualidades nutricionales y organolépticas, es con mucho el sistema de enfriamiento por circulación forzada, particularmente si va acompañada de un control de la humedad.
Los cambios físicos, químicos y micróbicos que se producen en la carne fresca son estrictamente una función de la temperatura y la humedad. El control de la temperatura y la humedad constituye, consecuentemente, en la actualidad el método más importante de conservación de la carne para atenerse a las necesidades de los procedimientos o del comercio al por menor de los países industrialmente desarrollados del mundo y está siendo cada vez más empleado en las zonas urbanas, particularmente por parte de hoteles, abastecedores de comidas e instituciones hospitalarias de los países en desarrollo. Por ejemplo, el aumento de las bacterias se reduce a la mitad con cada descenso de la temperatura de 10 °C y prácticamente se detiene en el punto de congelación; es decir, la carne se conservará por lo menos el doble de tiempo a 0 °C que la carne con un nivel análogo de contaminación, pero conservada a 7 °C; o se conservará por lo menos cuatro veces más tiempo a 0 °C que ha 10 °C.
De ello se deduce que, cuando la carne se conserva por enfriamiento, debe procederse al enfriamiento lo más rápidamente posible después de la matanza, independientemente de su destino final (consumo local o despacho a otros lugares). Al mismo tiempo es preciso asegurarse de que la res muerta ha llegado al rigor mortis antes de enfriarse a 10 °C o a menos para que no se produzca una disminución del frío. Debe conservarse también posteriormente la temperatura de enfriamiento hasta que se utilice, es decir, debe existir una cadena del frío ininterrumpida desde el matadero hasta el consumidor. Todo el desarrollo de la refrigeración ha tendido a la realización de este fin.
La temperatura ideal de almacenamiento de la carne fresca oscila en torno al punto de congelación alrededor de -1 °C (-3 °C para el tocino, debido a la presencia de sal).
Según el Instituto Internacional de Refrigeración, la duración prevista en almacén de los diversos tipos de carne conservados a esas temperaturas es la siguiente:
Cuadro 2: Duración de la carne en almacén
| Tipo de carne | Duración prevista en almacén a -1 °C | Humedad relativa por ciento |
| VACA | Hasta 3 semanas | 90 |
| TERNERA | 1 – 3 semanas | 90 |
| CORDERO | 10 – 15 días | 90 – 95 |
| CERDO | 1 – 2 semanas | 90 – 95 |
| DESPOJOS COMESTIBLES | 7 días | 85 – 90 |
En condiciones comerciales las temperaturas de la carne raramente se mantienen entre -1 °C y 0 °C, por lo que los períodos efectivos de almacenamiento son inferiores a lo previsto. Los tiempos también se reducirían si la humedad relativa fuera superior al 90 por ciento
En la práctica se adoptan dos grados principales de enfriamiento que son el de refrigeración y congelación. El almacenamiento en frío entre 3 °C y 7 °C es común, aunque la carne se conserva más tiempo a 0 °C y se congela a temperaturas muy inferiores, por lo general en torno a -12 °C a -18 °C (en las cámaras frigoríficas modernas, de -18 °C a -30 °C). La humedad es tan importante como la temperatura y el control de ambos factores debe ir unido.
En las fábricas se utilizan diversos sistemas para satisfacer ampliamente las condiciones indicadas en diversos reglamentos y normas, por ejemplo, del Instituto Internacional de Refrigeración, que también están destinadas a satisfacer situaciones preconcebidas de comercialización o de tratamiento con posterioridad a la matanza.
A continuación se indica la situación que se ha de prever y el sistema de enfriamiento sugerido aplicable a un matadero de tamaño mediano:
Carne sacrificada localmente para el consumo interno (clima frío) - Suspensión atmosférica.
Carne sacrificada localmente para el consumo local (clima templado) -Preenfriamiento atmosférico y enfriamiento por circulación forzada.
Carne importada enfriada producida industrialmente para el consumo local, almacenamiento en el matadero para el deshuesado y el corte para la venta al por menor (todos los climas) - Preenfriamiento por circulación forzada y enfriamiento de mantenimiento.
Las primeras dos situaciones se dan comúnmente en los países en desarrollo y se describen a continuación:
Sin medios artificiales el enfriamiento de la carne se puede facilitar si la matanza se efectúa por la noche y se vierte constantemente agua fría sobre la canal, al favorecerse el enfriamiento por evaporación. Las canales se pueden recoger y despachar a los mercados al por mayor y al por menor para la venta en un plazo de 12 horas a partir de la matanza.
FIGURA 78 SECCION TRASVERSAL DE LA NAVE DE SUSPENSION ATMOSFERICA TRADICIONAL
Las canales en espera de ser recogidas deben colgar de carriles en una nave de suspensión. En esas cámaras no refrigeradas pero bien aisladas se consigue enfriar la carne en grado considerable. Las cámaras deben ser altas en relación con su anchura y el techo debe tener una forma que contribuya a que se produzca el “efecto embudo” de movimiento ascendente del aire para extraer la humedad de los lomos (fig. 78).
Al lograrse el enfriamiento por evaporación debido a la circulación de la corriente natural de aire ayudada por el aire caliente que asciende de la carne, se produce un enfriamiento y una contracción que produce el efecto chimenea. En los climas húmedos los peligros son mayores y es tradicional, donde está de moda esa forma de enfriamiento, hacer incisiones en los costados, en el caso de los bovinos hasta el hueso, para promover el enfriamiento y evitar la contaminación de los huesos. Para evitar todo peligro de contaminación de los huesos, las temperaturas en el centro de las tajadas no debe pasar de 5 °C 48 horas después de la matanza, condición que, salvo en los climas muy fríos, sólo se puede conseguir mediante el enfriamiento por circulación forzada.
Anteriormente y en gran medida ahora cuando se utiliza cualquier tipo de enfriamiento por circulación forzada, la refrigeración se realiza en etapas desde la primera suspensión en una cámara atmosférica durante ocho horas incluso y luego su transferencia a un refrigerador de aire de circulación forzada (de 25 a 30 horas). El enfriamiento inicial en esta cámara atmosférica tiene obviamente la ventaja de reducir considerablemente la carga de refrigeración; y en climas templados contribuirá a mejorar el secado y la consolidación. En los países tropicales el período de enfriamiento atmosférico tendrá que reducirse a la mitad.
Al permitir que se produzca cierto grado de evaporación natural fuera de la cámara de enfriamiento refrigerada, es posible evitar una evaporación excesiva de la humedad dentro de ella y, consecuentemente, la formación excesiva de hielo en las tuberías de la planta. Por otro lado, la dispersión del proceso de enfriamiento a lo largo de unos cuantos días entraña que, cuando se procede a la matanza varios días a la semana, es posible disponer de unas plantas menores de enfriamiento de lo que sería en otro caso necesario.
Si la matanza se efectúa en la parte más fría del día, para los mataderos de tamaño mediano pueden ser adecuados procedimientos en dos etapas, particularmente en climas templados donde las canales se conservan en espera en un área de apilamiento (a menudo suficiente para acoger la matanza realizada durante dos a tres horas), debido al reducido personal dedicado a las actividades de matanza y carnización. En la fig. 79 se representa un espacio de suspensión a temperatura atmosférica (preenfriamiento) y una cámara de circulación forzada a temperatura controlada (cámara fría).
La desventaja evidente es que las condiciones atmosféricas varían; y que incluso en la situación óptima, las canales mantienen el calor durante largo tiempo en condiciones relativamente incontroladas. Sin embargo, si en las áreas de matanza y apilamiento, la suspensión queda completada antes de la salida del sol, esas desventajas se reducen al mínimo.
FIGURA 79 DIAGRAMAS DE LAS CAMARAS DE PREENFRIAMIENTO Y REFRIGERACION CON ESPACIO PARA SUSPENSION Y POSIBLE SALA FUTURA DE CORTE Y REFRIGERACION DE LA CARNE
Los períodos de tiempo durante los que se debe mantener la temperatura para el enfriamiento normal de la carne varían considerablemente según los procedimientos de carga del refrigerador y/o las disposiciones relativas a la comercialización, por ejemplo, para combatir la “exudación” que menoscaba la calidad, la temperatura de la canal enfriada debe ser de 10 °C durante el verano en las zonas templadas y/o en las zonas tropicales habrá que proceder en particular a la refrigeración de los locales de venta o, de lo contrario, a reducir el período durante el cual la carne puede estar expuesta a la temperatura ambiente.
La práctica con respecto a la temperatura varía y, cuando se indican los grados, se debe recordar que, tanto en la cámara de preenfriamiento como en la de refrigeración, las temperaturas de congelación se elevan cuando las canales están dentro. En el refrigerador, por ejemplo, las temperaturas pueden elevarse de -2 °C a 7 °C y tardar hasta 48 horas en volver a la temperatura original.
El Instituto Internacional de Refrigeración es bastante concreto en lo que respecta a los tiempos y también señala el elemento muy importante del tamaño de la canal al formular sus recomendaciones con respecto a la temperatura interna de la carne después del enfriamiento. Los datos son los siguientes:
| 5° - 7 °C | Para una canal de bovino de 200 kg. |
| 8° - 10 °C | Para una canal de bovino de 300 kg. |
| 10° - 13 °C | Para una canal de bovino de 400 kg. |
| 1° - 2 °C | Para canales de cerdo, ternera o cordero. |
Esto entraña 24 horas (para los animales pequeños) y 36 horas para el ciclo de refrigeración de la carne de vaca para obtener esos resultados.
El tamaño de las cámaras frías con carriles aéreos para canales debe calcularse a partir de los datos siguientes:
| Canales de medio bovino | 300 a 500 kg/m (espacio neto) |
| Cuartos de bovino o costados de cerdos | 175 a 200 kg/m (espacio neto) |
| Corderos y terneras | 150 a 160 kg/m (espacio neto) |
La disposición del carril y el espaciamiento de las canales de bovinos suele ser uniforme y tener las dimensiones siguientes: de 0,8 m a l m de longitud del carril por canal (canales de un peso de 300 kg) y de 0,9 m a l m la distancia entre carriles. Estos valores pueden reducirse en las zonas tropicales, al ser por lo general los animales más delgados y de menor tamaño (en Asia meridional y en lás regiones de los cebúes de Africa se puede calcular para canales completas de 200 a 250 kg/m). Las canales (de bovino) se cuelgan de ganchos con cilindro o de poleas, los cerdos de ganchos dobles y los animales pequeños de seis a ocho ganchos con dientes “estrella”, pudiéndose utilizar en este último caso dos hileras lo que permite colgar a bovinos. La fig. 80 muestra el efecto en los gastos de aislamiento y en el volumen del edificio cuando se utiliza un apilamiento mayor en comparación con una sala de suspensión adecuada para el apilamiento en una sola hilera.
El volumen de la cámara fría debe calcularse teniendo en cuenta lo siguiente:
La posible utilización de esas cámaras por carniceros locales que no disponen de equipo de refrigeración propio y de su empleo como instalación de venta del mercado.
La constitución de una bueña reserva de carne para afrontar cualquier irregularidad del sistema de transporte o fluctuaciones en el suministro de reses vivas durante los períodos de vacaciones.
Las variaciones en el peso de las canales: una cámara fría diseñada para 100 canales de unos 200 kg de peso cada una podría recibir una consignación de animales más pesados de 300 kg o más, con lo cual obviamente, a menos que se disponga de una capacidad adicional, los evaporadores tendrán dificultades para hacer frente al aumento de la carga con la posibilidad de que las canales de bovinos no se endurezcan en el tiempo deseado. Análogamente, otros usos consistentes en refrigerar conjuntamente a bovinos con animales pequeños producirán problemas de condensación.
La gama y el período de refrigeración y si se emplea la cámara fría para conservar el frío.
Tipo de refrigeración.
Período de carga, para reducir al mínimo la condensación de las canales preenfriadas.
Aislamiento de la cámara fría.
Método de aplicación.
A partir de estos datos se puede calcular la capacidad de refrigeración de la cámara. La evaluación de la capacidad de la planta de refrigeración para la refrigeración de carne de vaca durante más de 36 horas, de carne de cerdo durante más de 14 horas y de carne de oveja durante más de 8 horas se puede determinar calculando el rendimiento medio horario de refrigeración del producto por hora y aplicando esta cifra como carga del producto. Durante las horas iniciales de refrigeración la temperatura del aire superará la cifra prevista debido al ritmo superior de calor liberado de las canales. La capacidad de la planta de refrigeración tiene que equilibrar el ritmo de calor liberado de las canales. A medida que el ciclo de refrigeración continúa la temperatura del aire descenderá con la temperatura de la canal.
El instituto internacional de refrigeración ha mostrado que para los ciclos de refrigeración de 36 a 48 horas en lo que respecta a la carne de vaca, la capacidad de la planta, cuando se calcula a los dos tercios del rendimiento medio del producto, ideada a la temperatura final de la cámara, ha resultado suficiente debido a la mayor capacidad de producción obtenida por la planta de refrigeración durante la fase inicial del ciclo de refrigeración.
| PLANTAS | ||
| 756 ovejas Colocación en una única hilera de las canales de las ovejas Utilización del 50% del suelo | 1512 ovejas o 60 bovinos Colocación en doble hilera de las canales de ovejas Utilización del 58% del suelo Aumento del 9% del volumen Aumento del 3% de los gastos de aislamiento | |
| Todas las dimensiones en mm. | ||
FIGURA 80 EFECTOS DE LA DUPLICACION DE HILERAS EN EL VOLUMEN DEL EDIFICIO Y LOS GASTOS DE AISLAMIENTO
La carne roja, sin embargo, enfriada por debajo de los 10 °C antes del comienzo del rigor mortis, como en el sistema de refrigeración rápida, se endurece debido a una escasez de frío. A menos que se recurra al ablandamiento por métodos químicos/eléctricos para adelantar el comienzo del rigor mortis, es aconsejable controlar el ritmo de refrigeración para evitar la producción de una carne dura.
La refrigeración rápida en unas 22 a 24 horas exige una planta de refrigeración que disponga de una capacidad teórica igual al doble del rendimiento medio del producto (por ejemplo, una superficie de refrigeración de 20 m a 30 m por tonelada de carne).
El rendimiento máximo se produce directamente después de completar la carga, ya que puede ser de cinco a ocho veces superior a la media y es totalmente inadecuado para los países en desarrollo debido a sus condiciones particulares de mercado, por ejemplo, la necesidad muy limitada de carne refrigerada.
A continuación se hacen algunas consideraciones sobre la selección del equipo de refrigeración teniendo en cuenta los servicios técnicos y otros factores de diseño que vale la pena mencionar:
- Corriente de aire
La selección/emplazamiento del refrigerador del aire es posiblemente el elemento que más influye en el rendimiento de la cámara fría. La distribución del aire desde el refrigerador de aire debe lograr velocidades a través de las canales de entre 0,5m a 4m por segundo según el ritmo de refrigeración requerido. No basta con calcular la cantidad de aire necesario para una cámara fría con cierto número de cambios del aire por hora ni la reducción de la temperatura del aire a través del refrigerador de aire.
Para conseguir la velocidad requerida a través de la canal, es necesario calcular la superficie libre a través, por debajo y a los lados de la canal para determinar el volumen de aire. Las velocidades del aire entre la canal y las paredes y a lo largo del suelo pueden ser seis veces mayores que a través de las canales, posiblemente debido a la diferencia de los factores de fricción y de la turbulencia local del aire.
Se debe poner cuidado al instalar unos refrigeradores de aire montados en el techo de tipo de salida única o doble para evitar la envoltura del aire, cuando éste tiende a evitar completamente el área de suspensión de las canales, dadas las altas velocidades del aire a través del techo, pared abajo y a través del suelo. Esta situación se da frecuentemente en cámaras estrechas. El empleo de refrigeradores montados en el suelo con descarga de aire a un alto nivel y que regresa en un bloque horizontal en espiral hasta el nivel de la canal ha mostrado proporcionar una modalidad de distribución del aire aceptable (fig. 81).
FIGURA 81 CAMARA DE REFRIGERACION CONVENCIONAL
- Refrigeradores
Las disposiciones relativas a la superficie, los tubos, las aletas y la refrigeración del equipo refrigerador de aire dependen de múltiples factores, entre los cuales el principal es el económico. En general, deben elegirse refrigeradores con tres a cuatro aletas por 25 mm de ciclos de refrigeración. La selección de la superficie del refrigerador de aire debe basarse en el rendimiento máximo del calor sensible teórico. El valor máximo normalmente se da al terminarse la carga y por lo general coincide con la relación más baja entre calor sensible/calor latente.
La descongelación se puede realizar de muchas maneras. Baste decir que los programas de descongelación deben determinarse finalmente en el momento de hacer el pedido.
Después de determinar el número y la cantidad de los carriles para carne, los centros de los carriles, el número aproximado, el tamaño y el emplazamiento de los refrigeradores de aire, el tipo de carriles para carne que descargan por metro de recorrido y el método de apoyo, estos datos se pueden transponer en una forma y dimensión física inicial, y a continuación será posible determinar si el espacio de que se dispone resultará adecuado.
Las instalaciones existentes suelen requerir las máximas concesiones, al no haberse dispuesto la ampliación de la cámara fría, etc. Normalmente resulta posible aumentar la capacidad de una cadena de matanza sustancialmente con un incremento mínimo de las necesidades de espacio. Por lo general no es posible aumentar la capacidad de refrigeración de una manera análoga; a menudo la capacidad de refrigeración de una planta es el factor que limita su producción.
La altura y forma de la cámara dependerá asimismo de la extensión y, por otro lado, las producciones varían entre los bovinos y los “animales pequeños”. Si, como sucede con las plantas de servicios, las reses son de diversas categorías, la dirección puede preferir que parte de sus instalaciones de refrigeración sean de doble uso para hacer frente a una afluencia anormal de las diferentes categorías de ganado.
La desventaja de que el equipo de refrigeración sea excesivamente grande para refrigerar “animales pequeños” que se utiliza para refrigerar con eficacia canales de grandes bovinos se supera si se consigue un pequeño aumento del volumen de la cámara y un aislamiento para duplicar la capacidad de suspensión de animales pequeños en la misma superficie de suelo (fig. 80).
- Aislamiento
No es posible hablar en general del aislamiento y el acabado de la cámara fría; es necesario considerar cada caso por separado. El poliestireno es el material más comúnmente utilizado, aunque algunos usuarios prefieren láminas de corcho; el espesor varía de 70 mm a 100 mm, pero como los clorofluorocarbonos dañan la capa de ozono, se recomienda volver al uso del corcho. (Véase el capítulo 15). Debe aplicarse un aislamiento suficiente a las paredes, los techos y los suelos para que no se produzca condensación en circunstancias normales en las paredes externas y que las pérdidas en el edificio no superen los 2,64 KJ/hora. Es una práctica común omitir en las instalaciones de los pisos principales el aislamiento del suelo por razones económicas en las cámaras que no se enfrían a temperaturas inferiores a 0 °C.
- Cierre del vapor
Las variaciones en las presiones y en los ritmos de la corriente de vapor a través del aislamiento durante el ciclo de enfriamiento a menudo no se tienen en cuenta. La presión del vapor en la cámara fría puede ser mayor que fuera, con lo que se invierte la corriente normal del vapor. Este fenómeno tiende a causar expansión y contracción de algunos materiales de aislamiento insuficientemente endurecidos y provoca resquebrajaduras de los acabados de cemento o yeso si están insuficientemente reforzados para los compartimentos más grandes. En general son suficientes compartimentos de 2,5 m. El agrietamiento del material tratado crea huecos para las bacterias y permite que la humedad penetre en el sistema de aislamiento durante el lavado. Los acabados de láminas de metal o plástico que utilizan junturas cerradas en las paredes y los techos proporcionan una mayor protección al sistema de aislamiento, se limpian con mayor facilidad y son menos vulnerables a los daños mecánicos.
El cierre externo del vapor del aislamiento de la cámara fría no corresponde normalmente a las mismas normas establecidas para las cámaras frigoríficas o los refrigeradores de chorro, debido a la menor magnitud de los cambios de presión del vapor. Cuando se aplica in situ el aislamiento a las obras de ladrillo, es aconsejable revestir con arena o cemento las paredes antes de aplicar una masilla para encerrar el vapor. Es conveniente un aislamiento aplicado en dos capas conjunturas escalonadas. Este dispositivo no evita totalmente que el vapor circule en una u otra dirección.
- Acabado del suelo
Debe ser resistente a la sangre, las grasas y los ácidos, y no ha de ser resbaladizo, se debe poder limpiar fácilmente, etc. Debe estar inclinado hacia un canal de drenaje en el cuarto o hacia las puertas de acceso con los canales de desagüe directamente fuera. Se debe prestar atención a los detalles de la juntura entre el suelo y la pared para asegurarse de que se mantiene herméticamente cerrado en las condiciones más duras.
- Puertas
Para eliminar la necesidad de mantener abierta la puerta de la cámara fría, resulta ventajoso utilizar un pequeño carril de reunión fuera de la cámara fría para almacenar las canales hasta que alcancen un número suficiente que justifique la apertura de las puertas de la cámara fría para su carga. Las puertas no se deben colocar una frente a otra para evitar las corrientes de aire. Frecuentemente se utilizan cortinas de aire, pero situadas fuera de las corrientes que tienden a desarreglarlas.
- Estructuras de acero de apoyo
El método de dar un apoyo a los carriles para la carne requiere una particular atención ya que las estructuras de acero primaria y secundaria pueden producir un efecto importante en la distribución del aire dentro de la cámara fría. Estas estructuras de acero de apoyo se pueden disponer encima o debajo del aislamiento del techo. Lo más común es que la estructura de acero de apoyo esté situada dentro de la cámara fría con columnas de acero independientes o con columnas incorporadas a la estructura del edificio. El acero secundario se fija a continuación con pernos a la estructura de acero primaria a ángulos rectos, bloqueando así eficazmente cualquier distribución del aire a alto nivel. En la práctica se puede disponer que los refrigeradores de aire insuflen aire entre la estructura de acero primaria. Otro método consiste en disponer la estructura de acero primaria y secundaria encima de los techos aislados. El carril para la carne se sostiene en este caso utilizando varillas de suspensión sobre el techo aislado para reducir al mínimo el efecto de la conducción de calor a lo largo de las varillas. Estas deben estar fijadas debajo del techo para reducir al mínimo el efecto de la carga de choque y del movimiento que, de lo contrario, tenderían a alterar el techo aislado y a ensanchar los agujeros en el techo. Las piezas de sujeción deben estar colocadas lo más cerca posible del lado de abajo del aislamiento. La colocación de la estructura de acero de apoyo fuera de la cámara fría deja un techo despejado para la circulación del aire. Este sistema particular es más aplicable a las cámaras frías para “animales pequeños”.
