Enfriamiento por vacío: un proceso bandera de la industria alimentaria

La industria alimentaria explora constantemente nuevas técnicas para mantener la frescura de los alimentos y evitar el desperdicio. Verduras de hoja como lechugas, acelgas y espinacas, o productos de panadería como barras de pan, croissants y ensaimadas, son ejemplos de alimentos muy perecederos que a su vez pueden recorrer un largo camino hasta el plato, por lo que se hace necesario ralentizar el reloj que corre desde la huerta o el horno. El enfriamiento por vacío es una forma de lograrlo, especialmente en climas cálidos como el de nuestro país. En este post veremos cómo el principio de funcionamiento de este sistema realmente no es nuevo, es muy parecido al que sucede en un botijo, pero ha generado una serie de avances tecnológicos con toda una industria dedicada a ellos.

¿Qué es el enfriamiento por vacío?

El enfriamiento al vacío es una forma de preenfriamiento, es decir, de enfriado rápido, en el que se disminuye la temperatura de un alimento mediante la evaporación de la humedad del interior del producto. Esto en realidad recuerda al principio de funcionamiento de un botijo, que, al contrario de lo que dice el dicho popular (“eres más simple que el mecanismo de un botijo”), no es tan simple como parece.

La clave es el enfriamiento por evaporación: el mismo principio físico que usa un botijo para enfriar el agua

Los tradicionales botijos de arcilla que se usan típicamente en el sur de España (aunque de hecho los egipcios y los romanos ya usaban ánforas de la misma manera) para enfriar el agua en climas tórridos funcionan mediante lo que se llama enfriamiento por evaporación. Las paredes de un botijo hecho de arcilla poseen miles de poros por los que se filtra el agua hacia afuera a nivel microscópico. Estas gotas microscópicas de agua, cuando logran traspasar las paredes del botijo y ponerse en contacto con el exterior, se evaporan, y al evaporarse acaban extrayendo parte de la energía térmica del agua que se encuentra en el interior del botijo, hecho que acaba provocando que el agua almacenada en el interior se enfríe.

Dependiendo de las condiciones climáticas, este proceso puede propiciar que el agua contenida dentro del botijo descienda entre 10 y 15 grados respecto a la temperatura ambiente. Cabe decir que, para que el proceso sea efectivo, la humedad ambiental debe ser relativamente baja, pues todo el proceso gira alrededor de la evaporación del agua y en climas húmedos esta evaporación se minimiza.

De la misma manera, el enfriamiento por vacío se basa en, dentro de una cámara de vacío, reducir la diferencia entre la presión atmosférica ambiental y la presión del vapor de agua emitido en un producto, reduciendo así su punto de ebullición, y logrando la temperatura deseada controlando el alcance de la presión de la cámara. Se trata de una alternativa más rápida y más eficiente que el enfriamiento atmosférico o ambiental tradicional, como veremos en las ventajas que enumeraremos un poco más adelante en este post.

El proceso de enfriamiento paso a paso

• Se introduce el alimento a enfriar en una cámara de vacío (generalmente en bandejas).
• Se elimina el aire del interior mediante una bomba de vacío que reduzca la presión
• Al reducirse la presión disminuye el punto de ebullición del agua del interior del alimento y empieza a evaporarse
• Con la evaporación, se va eliminando la energía y por lo tanto disminuyendo la temperatura
• Se continua con este proceso de enfriamiento hasta lograr la temperatura deseada para la conservación del producto

Recuperando el ejemplo del botijo, también empieza a descender la temperatura en el momento en el que se evapora el agua a través de los poros de la arcilla, y el grado de enfriamiento en este caso depende de factores ambientales y de la cantidad de agua que contenga el recipiente.

También hay otros tipos de enfriamiento actuales que se basan en el mismo principio: los air washers y las torres de refrigeración húmeda enfrían el interior de edificios de una forma parecida, y en Estados Unidos y Australia, en las zonas más cálidas y secas, resulta más económico instalar refrigeración evaporativa que aire acondicionado refrigerante, aunque a menudo se combinan ambos para un resultado óptimo.

Cabe recordar que para mantener un enfriamiento constante mediante vacío, durante el proceso es preciso evacuar la cámara de vacío de forma continua. También debe considerarse en el proceso el área de superficie del producto, que incide en la transferencia de calor, y también la sensibilidad del producto durante la pérdida de agua, que hace que no todos sean aptos para este sistema, como veremos más adelante.

Otros procesos que usan el tradicional «mecanismo del botijo»

Para quienes no estén familiarizados ya con los botijos, las cantimploras metálicas forradas de fieltro que hoy en día todavía se pueden encontrar en tiendas especializadas funcionan según el mismo principio: se moja la tela para que al evaporarse el agua que queda en ella descienda la temperatura del agua del interior.

Principales ventajas y dificultades del enfriamiento por vacío

Las ventajas del enfriamiento por vacío deben considerarse en relación a los métodos de enfriamiento tradicionales, que utilizan aire o agua para eliminar el calor de los alimentos por medio de una combinación de métodos de conducción y convección (como la circulación de aire forzado o chorros de agua):

• Es mucho más rápido, mientras que otros procesos pueden llevar muchas horas.
• Es mucho más seguro, dado que al ser más rápido, las bacterias tienen menos tiempo para multiplicarse en el alimento y en el agua o el aire que se usan como refrigerantes.
• Distribuye la temperatura de manera uniforme, mientras que otros procesos enfrían los bordes del alimento más que el centro, por lo que el resultado es una vida útil más larga.
• Consume mucha menos energía, dado que los procesos convencionales la necesitan por más horas (el enfriamiento por vacío sólo gasta una cuarta parte de energía que el enfriamiento por aire forzado).

Entre las dificultades del enfriamiento por vacío, podemos citar que el proceso requiere equipos y personal cualificados para controlar de forma efectiva la presión, la temperatura y el tiempo de enfriamiento necesarios para que no se produzca una pérdida excesiva de humedad durante el proceso que termine deteriorando la calidad del producto (por ejemplo, obtener una lechuga o una barra de pan más secos).

Productos en los que suele recurrirse al enfriamiento por vacío

Los usos del enfriamiento por vacío industrial se centran especialmente en la industria alimentaria, no sólo en los vegetales de hoja y el pan y la repostería, sino, cada vez más, alimentos sofisticados como el sushi, cuyos fabricantes preenfrían el arroz. El punto en común suele ser la relación de superficie elevada en relación al peso (es decir, que tengan una gran superficie para un peso ligero), aunque también se ha trasladado a otros productos más compactos como legumbres secas, vegetales como el brócoli o la coliflor o el apio, entre otros. Además, esta tecnología está ofreciendo oportunidades a productos de la industria no alimentaria, como las flores, el césped cultivado y el compost, en los que también se busca un aumento de vida útil, especialmente cuando deben hacer grandes viajes hasta el consumidor (como los tulipanes de Holanda o las rosas de Colombia).

Sin embargo, no todos los alimentos son aptos para enfriamiento: por ejemplo, los que se venden por peso, ya que la eliminación del agua incide en la masa del producto. Esto aplica, por ejemplo, a frutas y vegetales como los tomates. Sin embargo, esta salvedad aplica a todos los tipos de enfriamiento, como el enfriamiento por aire forzado, ya que en éstos la pérdida de agua es incluso mayor, mientras que el vacío permite una evaporación más controlada.

En el caso de productos secos como el pan podríamos figurarnos que no son aptos para enfriamiento al vacío, al tener poca agua para evaporar, pero por su propia naturaleza, a pesar de ser secos contienen suficiente agua para pasar por este proceso y no pierden cualidades para el consumidor: de hecho, el pan enfriado mediante vacío tiene una corteza más seca, y por lo tanto más crujiente, y una miga más esponjosa por contener más agua en el interior.

Algunos de los productos que tienden a enfriarse al vacío son:

• Ensaladas de hojas
• Espinacas
• Acelgas
• Champiñones
• Brócoli
• Apio
• Maíz dulce
• Habas
• Pan
• Productos de repostería
• Flores
• Césped
• Compost

Bombas de vacío óptimas para enfriamiento

Los equipos de vacío que requiere este proceso deben tener una elevada tolerancia al vapor de agua, así como a las partículas sólidas pequeñas (harinas, semillas, etc.), por lo que son más adecuadas las bombas de tornillo en seco que las de paletas rotativas, combinadas, por ejemplo, con soplantes de roots.

Marpa Vacuum, proveedor especialista de bombas para enfriamiento por vacío

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