Innovaciones en los sistemas de enfriamiento

Durante el procesamiento avícola, el enfriamiento es un paso crítico que puede mejorar la calidad y el rendimiento, así como prevenir el crecimiento microbiano, lo cual a su vez es para mejorar la inocuidad y aumentar la vida de anaquel (Carroll y Alvarado, 2008). Por lo general, las canales de aves evisceradas sin menudencias se enfrían mediante sistemas de inmersión, que es el sistema que más comúnmente se utiliza en EUA y México, porque es más eficiente que el sistema de enfriamiento con aire, que a su vez es el más común en Europa, Brasil y Canadá (Fluckey et. al., 2003; Carciofi y Laurindo, 2007; Huezo et. al., 2007a; Berrang et al., 2008; Carroll y Alvarado, 2008). Los sistemas de inmersión por lo general implican diferentes fases de temperatura durante el proceso continuo de enfriamiento, el cual cuenta con un transportador sinfín o paletas para mover las canales a lo largo de dicho sistema.

Primera etapa del enfriamiento

El primer paso del enfriador o chiller puede ser en un tanque separado o la parte inicial de un tanque continuo que se conoce como el preenfriador o pre-chiller. Esta sección contiene agua a una temperatura de 7 a 12C, donde las canales pueden tener un tiempo de residencia de 10 a 15 minutos.

El propósito del pre-chiller es 1) lavar las canales para que haya un efecto de limpieza y 2) permitir una disminución lenta de la temperatura de la canal, para que no haya choque en las proteínas con el cambio rápido de temperaturas. Este cambio rápido de la temperatura puede causar un acortamiento frío y resultar en una baja funcionalidad de las proteínas. Durante esta etapa, todavía son altas las temperaturas de las canales (~38C) y se considera que todavía están fluidos el tejido graso y la piel que rodea a la canal. Por lo tanto, durante esta etapa se puede dar la absorción de agua en la piel y otros tejidos superficiales. Es importante hacer notar que la mayor parte de esta agua no va a permanecer en la canal, especialmente si el ave se va a cortar en piezas, a deshuesar o a pasar a procesamiento ulterior.

Segunda etapa del enfriamiento

La segunda etapa del enfriador o chiller es donde se realiza la mayor parte el enfriamiento o disipación del calor. Las canales entran a la zona del enfriador principal (o tanque separado) a 30-35C y empieza disiparse el calor en agua cada vez más fría. Por lo general, el enfriador principal empieza con canales en agua de ~4C sin movimiento a agua cada vez más fría (~1C) a la salida del enfriador o chiller. En términos generales, las canales pasarán de ~45 a 110 minutos en la zona del chiller principal para disipar el calor. Este tiempo va depender del tipo del enfriador o chiller, temperatura del agua, número de pollos que se enfrían y el tamaño de las aves. Durante este tiempo de enfriamiento principal, la temperatura del ave disminuye a menos de 4C, lo cual es muy importante para la inocuidad de los alimentos; la piel y otras membranas superficiales se tornan más duras, con lo que atrapan agua en los poros y otras zonas de la superficie de la canal.

Para poder garantizar un intercambio adecuado de calor de la canal durante el enfriamiento, se utiliza un sistema de contracorriente: las aves fluyen en una dirección, mientras que el agua fluye en la dirección opuesta. Esta acción de contracorriente garantiza que las aves entren en agua cada vez más limpia y fría. Otro aspecto importante del enfriamiento es la agitación. Durante la transferencia de calor, se puede desarrollar una capa térmica alrededor de las canales que impide que penetre el agua fría y se transfiera calor de la canal. Por lo tanto, lo más común para disminuir estas capas térmicas es el uso de burbujas de aire o chorros de agua (dependiendo del enfriador). Esta situación también puede disminuir el tiempo en el enfriador de 5 a 20 por ciento, en función de la velocidad del agua y de las burbujas de aire.

Reglamentaciones de EUA

De acuerdo con el Servicio de Inspección e Inocuidad Alimentaria del Departamento de Agricultura de EUA, las canales de pollos deben enfriarse a 4C (40F) o menos a las cuatro horas para aquellas de menos de 1.8 kg (4 lb), seis horas para canales de 1.8 a 3.6 kg (4-8 lb) y ocho horas para canales de más de 3.6 kg (8 lb) (9 Code of Federal Regulations 381.66(b)(2).

De acuerdo con estas reglamentaciones, las temperaturas de enfriamiento deben estar de acuerdo con los procedimientos operativos que eliminan el calor de la canal, al mismo tiempo que se conserva la calidad y pureza, y se garantiza que el producto no se haya adulterado en el proceso. Además, con la regla actual de retención de agua de EUA, el proceso de enfriamiento debe minimizar la absorción y retención de agua, por razones de inocuidad alimentaria, al momento del empaque, con la salvedad de que debe etiquetarse el agua retenida (9 CFR 381.66(d)(2)).

Tipos de enfriadores o chillers

Hay varios tipos de enfriadores de inmersión para el procesamiento avícola. Entre estos enfriadores continuos se incluyen los siguientes: enfriadores sinfín, enfriadores de arrastre, enfriadores High Massage Rocker o enfriadores de rotación, y enfriadores de finalización.

Los enfriadores sinfín fueron uno de los primeros que se desarrollaron. Básicamente, el sinfín mueve a las aves a través del chiller hacia agua más limpia y fría. Las agitación es crítica en estos enfriadores, ya que las aves se pueden amontonar fácilmente, en especial en la sección frontal de carga del aparato. Una de las preocupaciones del enfriador sinfín es que se pueden amontonar las aves en la sección de entrada, con lo que la capacidad es menor que otros chillers, como los de arrastre. Los enfriadores de arrastre son similares a los sinfín, pero tienen una paleta movible hecha de barras que mueve las aves a través del tanque. Una vez más, se utilizan sistemas de contracorriente y de agitación de aire para limpiar y enfriar las canales.

Hay un tipo de enfriador relativamente nuevo, el chiller oscilante (High Massage Rocker de Morris and Associates) que no tiene cámaras y tiene un efecto más de tipo masaje en el ave. Este efecto evita que las aves se apilen y reduce las capas térmicas, pero también masajea más de la humedad en la superficie del músculo. Por lo tanto, se puede retener más humedad durante el corte en piezas y el procesamiento ulterior. Este aumento de humedad puede ser de alrededor del 1 por ciento del rendimiento de las menudencias y de 0.5 por ciento del aumento en la carne blanca deshuesada.

Los chillers Jet Bird son otro tipo de enfriadores que utilizan chorros a presión para prevenir las capas térmicas. El número de chorros va de acuerdo a la aplicación y cada chorro puede emitir 100 -150 GPM de agua (con o sin antimicrobiano) en el tanque de enfriamiento. La ventaja de este sistema es que las canales que entran en contacto con el chorro de agua cada vez se enfrían más y están más limpias, además de que el sistema ayuda a prevenir el apilamiento de dichas canales, lo que puede representar una ventaja comparado con otros sistemas de enfriamiento.

Los chillers de finalización (Morris and Associates) se utilizan ampliamente en EUA para proporcionar agentes antimicrobianos a las canales antes de la inspección del USDA de las normas de desempeño de Salmonella y Campylobacter.

Los chillers de finalización son aparte del chiller y son muy pequeños y compactos. En función del tamaño, que puede ser de 2.4 a 3.6 m (8 a 12 pies) de largo, con una capacidad de 1042 a 1488 kg/m (700 -1000 lb/pie), pueden retener alrededor de 1514 litros (400 gal.) de agua, en donde se bombea agua limpia para garantizar una renovación completa de la misma agua cada 13 a 15 minutos. Esta renovación maximiza la efectividad de los antimicrobianos. Por lo general, se sumergen y se expone a las aves al antimicrobiano durante un mínimo de 60 segundos. Los chillers de finalización proporcionan un ambiente seguro y autónomo para la reducción de patógenos.

Rendimiento

Durante el enfriamiento por inmersión, las canales pueden absorber agua (de 4 a 6 por ciento) por la piel y la grasa que la rodea, en contraste con el enfriamiento por aire, en el que no se absorbe humedad e incluso hay un rendimiento negativo debido a la pérdida excesiva de humedad (Carroll y Alvarado, 2008; James et al., 2006; Carciofi y Laurindo, 2007). Debido a la absorción de humedad en el sistema de inmersión, las canales presentan una mayor pérdida por goteo, pérdida por descongelamiento, pérdida de las propiedades de cocción y pueden tener una mayor pérdida por goteo cuando se empaca en bandejas (Huezo et al., 2007a).

Con respecto a la calidad producto, los sistemas de inmersión mejoran la apariencia y el color (Huezo et al., 2007a). Aún más, Hale y Stadelman (1969), Hale et al. (1973) y Zenoble et al. (1977) informaron varios resultados que indican los efectos de diferentes sistemas de enfriamiento sobre el sabor de la carne. Por otra parte, también se encontró que el tiempo de enfriamiento era más eficaz que los sistemas de enfriamiento sobre la textura del producto (James et al., 2006).

Microbiología

Otra preocupación con los sistemas de enfriamiento es la calidad microbiana de las canales avícolas. La materia fecal es el principal vehículo de los patógenos de origen alimentario, y cuando se encuentra presente en las canales previo al enfriamiento, el amplio contacto de ave a ave a través del enfriamiento por inmersión puede resultar en contaminación cruzada de patógenos a otras canales (Bilgili et al., 2002; Bailey et al., 1987).

Sin embargo, algunos investigadores han hecho notar que se puede reducir la carga microbiana total en las canales de pollos de engorda en los sistemas de enfriamiento por inmersión, debido al efecto de lavado del agua del flujo de contracorriente, la agitación y la cloración (Bilgili et al., 2002; Petrak et al, 1999; Dickens y Whittemore, 1995). Hay estudios previos que han indicado que el enfriamiento por inmersión reduce el número de bacterias aeróbicas totales, coliformes, Escherichia coli, Salmonella y Campylobacter relacionadas a la canal (Berrang y Dickens, 2000; Bilgili et al., 2000; Northcutt et al., 2003; Northcutt et al., 2008).

Antimicrobianos

El enfriamiento por inmersión tiene un efecto limpiador sobre las bacterias totales de la canal, especialmente con los sistemas de contracorriente. Sin embargo, las aves que están contaminadas con patógenos (Salmonella y Campylobacter) pueden contaminar de forma cruzada otras aves durante el proceso de enfriamiento debido a una mayor proximidad (Waldrup et al., 1992; Waldrup et al., 1993). Por lo tanto, para disminuir esta contaminación cruzada de patógenos, se pueden usar varios antimicrobianos en combinación con los sistemas de enfriamiento.

Con regularidad se utiliza el cloro en los sistemas de enfriamiento antes descritos hasta en 50 ppm, de conformidad con las reglamentaciones del USDA. Un componente crítico de utilizar cloro en un enfriador por inmersión es la calidad del agua. Los compuestos de cloro son más eficaces a un pH de ~6.0 cuando se forma el ácido hipocloroso (HOCl). Por lo tanto, es fundamental saber cuál es la calidad del agua para utilizar de forma eficaz el cloro en el sistema de enfriamiento. Una desventaja de usar cloro es que se liga a materiales orgánicos y se torna ineficaz.

Hoy en día en EUA, la forma más común de antimicrobianos que se usa es el ácido peracético (APA). Spectrum (de FMC, Filadelfia, Pennsylvania, EUA) es una combinación de 15 por ciento APA (ácido) y peróxido de hidrógeno que presenta un efecto oxidante y que se puede usar hasta 220 ppm como enjuague en el enfriador o en el enfriador de finalización.

El cloruro de cetilpiridinio (Cecure o CPC; SafeFoods Corporation, North Little Rock, Arkansas, EUA) es el segundo antimicrobiano más usado en EUA. El nivel de uso máximo es de ~0.8 por ciento pero puede demostrar resultados eficaces a 0.6 por ciento en el enfriamiento previo y 0.4 por ciento en el enfriamiento posterior. Por lo regular, no se utiliza el CPC directamente en el sistema de preenfriamiento o enfriamiento, como se describió anteriormente pero tiene su propio sistema antes del enfriamiento o inmediatamente después de él.

También se han utilizado en EUA otras aplicaciones de ácidos orgánicos mixtos, bromina, TSP, dióxido de cloro y cloruro de sodio acidificado como antimicrobianos en aplicaciones de enfriamiento.