EL ALMACÉN FRIGORÍFICO ALMACENAMIENTO BAJO RÉGIMEN DE FRÍO Según datos del Instituto Internacional de Refrigeración se calcula en más de 300 millones de m3 la capacidad de los almacenes de conservación bajo régimen de frío en el mundo. Con respecto a este tipo de instalación debemos introducir la definición que de él hacen: BALANCE FRIGORÍFICO El Código Alimentario Español, que en su capítulo VI lo caracteriza como "Concebido y construido de forma que en él se garanticen las condiciones mínimas exigidas para el buen mantenimiento de los artículos alimenticios, referentes a los parámetros de temperatura, humedad relativa y circulación de aire, así como el aislamiento de los productos". El Instituto Internacional del Frío, en su Guía Práctica del Almacenamiento Frigorífico, lo define como "Edifico destinado al almacenamiento de productos, especialmente los de carácter perecedero, en condiciones específicas y controladas de temperatura y humedad, e incluso de atmósfera artificial, condiciones que no pueden obtenerse sin una instalación frigorífica y un aislamiento adecuado". En esencia, en ambas definiciones se pone de manifiesto el mantenimiento de unas condiciones internas en cámara, destinadas a la buena consecución del objetivo buscado de conservación durante un cierto tiempo de un género almacenado. E. TORRELLA Page 2 E. TORRELLA PRODUCTOS VEGETALES PRODUCTOS ANIMALES Por lo que respecta a los vegetales, nos encontramos con sustancias vivas ya sean órganos vegetales, plantas enteras, o bien con materiales elaborados inertes como bebidas alcohólicas, zumos de frutas, etc. Los principales efectos del frío sobre este tipo de productos son: El frío es un importante factor de disminución de la velocidad de las reacciones que se producen en vegetales (oxidación de azúcares, fermentaciones, etc...), con lo que se favorece su longevidad. Se ralentiza la actividad metabólica, disminuyendo la actividad respiratoria y frenando la maduración y el crecimiento. Esto último no es general ya que en algunos casos lo estimula, como por ejemplo con diversos granos (que necesitan frío para germinar, algunas semillas se plantan antes del invierno) y en la maduración de algunas variedades de peras. Se disminuye la multiplicación de bacterias y el crecimiento de los mohos, si bien algunos gérmenes microbianos desarrollan resistencia a las bajas temperaturas (sobre todo en esporas). Por lo que el frío no destruye todos los microorganismos y en consecuencia no se puede hablar de una esterilización, pero si de una disminución de su multiplicación a temperaturas positivas, y de una inhibición (con un cierto porcentaje de mortalidad) en el caso de congelación, ya que el agua cristalizada es inutilizable por los microorganismos. En cuanto a los animales, en el momento de su muerte, se produce en sus células unas contracciones desordenadas, hasta que el músculo se rigidiza, alcanzando el "rigor mortis" o rigidez cadavérica, a partir de este estado tiene lugar una "maduración" con alargamiento del músculo, pasando al estado de "carne", en el que se desarrollan las propiedades organolépticas; textura, sabor, color... Este es el momento óptimo de consumo puesto que enseguida van a producirse reacciones de degradación. En base a estos procesos de paso de músculo a carne, la utilización del frío puede ocasionar: Page 3 Page 4 E. TORRELLA En primer lugar, y como efecto positivo, una reducción de las reacciones de degradación y de las alteraciones de orden microbiológico (multiplicación de gérmenes putrefactores). Una refrigeración precoz, después de sacrificio, dan como resultado carnes duras, especialmente después de cocción. La temperatura a la que se somete, tras el sacrificio, puede dar lugar al denominado “acortamiento por frío” que se produce al someter carnes especialmente sensibles como la de vacuno y ovino a temperaturas inferiores a 10ºC antes de la aparición del “rigor mortis”, es decir, en el periodo “pre‐ rigor”. Estas temperaturas menores de 10ºC pero superiores a la congelación, dan lugar a la contracción y acortamiento del músculo pre‐rigor, con los consecuentes cambios no deseados en la dureza de la carne. Problema que tiene su resolución con la introducción de la carne en cámara después de la instalación del rigor mortis, es decir con posterioridad al desarrollo de la rigidez cadavérica, se inicia la denominada maduración de la carne mediante los cambios que se suceden dando lugar al ablandamiento de la carne después de 3 a 4 días de almacenamiento en frío. La carne “caliente”, si se destina inmediatamente para el consumo, será siempre mucho más dura que una carne que ha experimentado el proceso de maduración. Si se ha congelado antes del rigor mortis, durante la descongelación se observa un acortamiento y una pérdida importante de agua. Este problema tiene varias vías de solución; tales como un almacenamiento prolongado a ‐18C, una descongelación muy rápida, o una descongelación en dos fases (una hasta los ‐4C, seguida por la definitiva hasta la temperatura final). Un factor Post‐mortem que afecta a la calidad de la carne es la estimulación eléctrica, este proceso acelera la rigidez cadavérica, de modo que cuando sea enfriado, la posibilidad de acortamiento de frío se reduzca al mínimo. Este sistema funciona mediante unos electrodos a través de los cuales se envía una corriente eléctrica a la carne que acelera el rigor mortis, existen dos sistemas; De alta tensión (300‐700 voltios) antes de los 30 minutos después del sacrificio y de baja tensión (80‐100 voltios) en el momento del sangrado (de menor riesgo). Un factor a considerar en lo que se refiere a productos cárnicos es que el contacto con el oxígeno del aire provoca el desarrollo de organismos aerobios y diferentes procesos químicos. Para prolongar la vida útil se modifica la atmósfera, bien mediante una atmósfera controlada (composición constante), bien con una atmósfera modificada (generación de una composición inicial), bien se envasa al vacío (sin aire). E. TORRELLA 1 TRATAMIENTOS DATOS DE PARTIDA. DATOS DE EXPLOTACIÓN Los productos perecederos pueden seguir diversos tratamientos frigoríficos, a este respecto la Reglamentación Técnico ‐ Sanitaria Española establece los siguientes tipos: La potencia requerida por una planta de producción de frío es función de una serie de variables tales como el microclima de ubicación, tipo, cantidad y tratamiento del producto, implantación de aislamiento, condiciones de explotación, etc... Ante esta gran cantidad de parámetros cuya influencia es necesario contabilizar, deben conocerse inicialmente un conjunto de datos que sirvan de base de partida. Estos datos, cuya influencia será tratada con detalle, se han agrupado en los siguientes tipos: Datos de explotación; en este grupo se incluyen aquellos datos que se relacionan con el proceso de funcionamiento de la cámara, siendo los principales: Alimento congelado; en el que la mayor parte del agua libre ha pasado a hielo. Alimento ultracongelado (de congelación rápida), en el que la zona de máxima cristalización (1 ‐5C) se ha pasado a gran velocidad, y se ha obtenido finalmente una temperatura inferior a ‐18C. Alimento conservado en frío (refrigerado o congelado); aquél que es mantenido en almacén frigorífico en condiciones adecuadas. Alimento refrigerado; aquél que ha sido enfriado hasta su temperatura óptima de almacenamiento, manteniendo todos sus puntos sobre congelación. Page 5 E. TORRELLA DATOS DE PARTIDA. DATOS TÉCNICOS Condiciones termohigrométricas interiores, básicamente temperatura seca y humedad relativa a mantener en el aire, utilizado como caloportador en este tipo de instalaciones. Condiciones del proceso de enfriamiento; es decir la cantidad (y duración) de entrada de género, así como la temperatura a la que se produce, y las propiedades físicas del producto. Condiciones de composición en la atmósfera interna; especialmente el grado de renovación de aire para la dilución de gases emanados por el producto. Tiempo diario de marcha de la instalación. Page 6 E. TORRELLA BALANCE FRIGORÍFICO. LAS CARGAS Van a agruparse en este apartado la información referente a la completa definición de una planta, siendo los de mayor alcance: Condiciones constructivas; es decir la definición del local (y futuras ampliaciones), con especial hincapié a sus dimensiones, forma, orientación y materiales empleados. Características climáticas del lugar de emplazamiento, las cuales definen las condiciones exteriores a tomar en consideración, no sólo en cuanto a temperatura sino también en humedad. Sistema utilizado por la planta frigorífica; lo que implica: Enfriamiento del producto Calor respiración Transmisión de calor cerramientos • Selección del método de producción de frío. • Tipo de evaporador (seco/inundado, de circulación forzada/natural). • Tipo de refrigeración; directa (expansión), o indirecta (con la utilización de un fluido secundario entre evaporador y cámara). • Selección del fluido frigorígeno, actualmente un problema de importancia en los sistemas de compresión, dada la sustitución de los CFC. Renovación de aire Organos de trasiego Otros (Díficil cálculo) Características de suministro; con una detallada información sobre disponibilidades hidráulicas, de potencia y canales de transporte. Page 7 E. TORRELLA Page 8 E. TORRELLA 2 EL SISTEMA DE PALETIZACIÓN PRINCIPIO.‐ Indivisibilidad de carga, de lo que se deriva una unidad de transporte, manejo o almacenamiento. CONSTITUCIÓN.‐ Plataforma plana, en general de madera, destinada a soportar una cierta masa de producto, formando con ello una unidad tanto en transporte como en almacenaje. DATOS MEDIOS.‐ Altura de producto del orden de 1,5 m.; masa en el rango de 500 (por debajo baja la rentabilidad) a 1500 Kg (por encima es difícil de manejar). CONSECUENCIAS: Con la masa reseñada es imposible la manipulación manual, necesitándose medios mecánicos de manipulación. El método mas general de traslado consiste en la disposición de aberturas destinadas a la colocación de las horquillas de la carretilla, que sirven de canales de paso del aire ya en la cámara. LA PALETIZACIÓN Page 9 E. TORRELLA Page 10 E. TORRELLA EL SISTEMA DE PALETIZACIÓN VENTAJAS EL SISTEMA DE PALETIZACIÓN. INCONVENIENTES Aumento de altura en cámaras, al tener posibilidad de apilamiento, además reduce el tiempo de desplazamiento horizontal . La paleta conlleva una masa apreciable de producto, de lo que se deriva una menor flexibilidad, sobre todo si existen numerosos artículos. Al aumentar la masa de la unidad de transporte disminuye el número de estos: Economía de mano de obra, y disminución del tiempo de permanencia del personal en interior: Reducción de pluses de trabajo penoso o peligroso. Mejora el balance frigorífico. Disminuye el tiempo de inmovilización de camiones. Evita la caída de los apilamientos, disminuyendo las pérdidas por deterioro (también debido al aumento de la masa de la unidad de transporte). Es preciso considerar la necesidad de mantenimiento y almacén del parque de paletas. El precio de las paletas no es desdeñable, ni su duración eterna. Facilita el acceso a diferentes lotes, y la inspección y control de productos. Page 11 E. TORRELLA Page 12 E. TORRELLA 3 PALETAS. TERMINOLOGIA PALETAS. CLASIFICACION PALETA.‐ Bandeja de carga constituida esencialmente por dos pisos unidos entre si por largueros o dados, o por un piso apoyado sobre pies o soportes, y cuya altura está reducida al mínimo compatible con la manipulación por medio de carretillas elevadoras con horquillas o transpaletas. TIPOS: PALETAS De dos entradas. De cuatro entradas. De simple piso: sólo una superficie horizontal para carga. De doble piso: dos superficies horizontales de carga. Con alas. Reversibles. Paleta caja; al menos con tres paredes verticales. Paleta con montantes. USO GENERAL E. TORRELLA TIPO PERDIDO Page 14 E. TORRELLA PALETAS. PALETAS DE USO GENERAL PALETAS. DIMENSIONES UTILIZADAS TIPOS: La paleta 1000*1200. Pequeñas dimensiones.‐ valor nominal < 1200 mm. • • • 800 * 1200 mm. 1000* 1200 mm. 800 * 1000 mm. Grandes dimensiones.‐ valor nominal > 1200 mm • • La paleta 800*1200. 1200* 1600 mm. 1200* 1800 mm. NOMENCLATURA: TIPO REUTILIZ. NORMA UNE 49900/ISO R-445 NORMA UNE 49900/ISO R-445 Page 13 USO ESPECIAL Medidas expresadas en mm., primero la profundidad. Nombre genérico del material. Número de entradas. Eventualmente características complementarias como alas ... La referencia a esta norma. La paleta de modulo 1100; de dimensiones mas frecuentes 1100*1100, 1100*1300 y 1100* 1400. EJEMPLOS.‐ Paleta de 800*1200, de madera, 4 entradas, UNE 49901 Paleta de 1000*1200, de madera, 2 entradas, con alas, UNE 49901 UNE 49901/OTROS TIPOS 49902 A 49907 Page 15 E. TORRELLA Page 16 E. TORRELLA 4 PALETAS. VALORES GENÉRICOS PALETS Masa paleta = 25 kg. Masa con carga = 600 kg. Volumen con carga = 1,5 a 2 m3 Altura con carga = 1,7 m. Page 17 E. TORRELLA Page 18 E. TORRELLA SISTEMAS DE PALETA MÓVIL MATERIALES DE LOS PALETS Sistema tradicional Page 19 E. TORRELLA Page 20 Sistema móvil E. TORRELLA 5 SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO La función de un sistema de almacenamiento de un producto es almacenarlo por un periodo de tiempo y permitir acceder al material cuando sea requerido. Es importante mantener espacios libres, el cual depende de: DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO Page 21 E. TORRELLA Naturaleza y "resistencia" del producto. Necesidad de canales de paso de aire. Canales de circulación de los elementos de estiba. Tipo de embalaje y elementos de apilamiento. Necesidad de espacio para reparación del equipo frigorífico. Page 22 E. TORRELLA VOLUMEN INUTILIZADO. DISTANCIAS USUALES DENSIDAD CÁMARAS 1 m. entre equipo frigorífico y primera carga. Es posible distinguir una serie de capacidades de cámara: Volumen total; es la capacidad geométrica global del recinto. Volumen bruto; es el anterior menos el que ocupa el equipamiento frigorífico, contabilizando también el espacio necesario para realizar su reparación y mantenimiento. Volumen utilizable; equivalente al anterior menos el espacio necesario de circulación del aire. Volumen útil; el ocupado por el producto a almacenar. La relación entre la masa total del producto y el volumen total se denomina densidad volumétrica. También se define una densidad superficial, como la relación entre la masa total del producto y la superficie total del suelo de la cámara. Para obtener un eficiente uso del espacio, los almacenes, deben de ser diseñados para alcanzar una mayor densidad. No obstante se debe señalar que si la densidad crece, la accesibilidad se verá afectada, entendiendo por accesibilidad a la capacidad de acceder a cualquier lote del producto almacenado que se desee. 10 cm. entre paletas en el sentido del flujo de aire. De 0,5 a 1 m. de separación con el techo. De 2,15 a 3 m. en pasillos de circulación. Del orden de un 20% de la superficie del suelo debe dejarse libre para circulación de los elementos de estiba, reducción que queda compensada por la mayor altura que estos permiten. Como ejemplo, podemos decir que una cámara de 6 m. de altura deja unos 5 m. útiles, con tres alturas de paletas (3 * 1,7 = 5,1 m.). El faenado de los animales debe realizarse en lo posible con el animal suspendido y en ningún caso el animal deberá entrar en contacto con el suelo. Page 23 E. TORRELLA Page 24 E. TORRELLA 6 CANALES DE PASO DEL AIRE Y PASILLOS FACTOR “K" DE UTILIZACIÓN DE CÁMARAS. CARGA NETA = K * CARGA BRUTA SUPERFICIE [m2] < 100 100 a 250 > 250 E. TORRELLA Page 25 v = M s 0,56 <4 Manual Paletizado Manual Paletizado 0,60 0,56 0,68 0,63 Manual Paletizado 0,68 0,68 >4 >4 H PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3] 4,3 4,3 450 300 105 70 3,0 3,0 200 160 65 55 3,0 3,0 200 160 65 55 Corderos en canales: (guías 8 ganchos) (guías 4 ganchos) 4,3 4,3 170 85 40 20 Aves: (en carretillas) (cajas 20 Kg) 3,0 4,0 150 870 50 22 Ternera en canales: (2,5 res/m. rail) (2 res/m. rail) Porcino en medias canales: (2,5 res/m. rail) (2 res/m. rail) 0,75 a 0,80 0,80 a 0,85 E. TORRELLA Manual E. TORRELLA Vacunos en medias canales: (1,5 res/m. rail) (1 res/m. rail) 0,70 a 0,75 > 400 Page 27 M B [Sútil/Stotal] 100 a 400 <4 DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO. PRODUCTOS CÁRNICOS (RANGO 0°C) V= < 100 K Page 26 COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN SUPERFICIAL SUPERFICIE [m2] SISTEMA MANUTENCIÓN ALTURA [m] Page 28 E. TORRELLA 7 DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO. ORIGEN ANIMAL (RANGO 0°C) V= M v = M s H Densidad de almacenamiento. Pescados/mariscos (RANGO 0°C) V= PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] M v = M s H D.V. [kg/m3] ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3] Arenques en tonel o caja 6 1500 250 Arenques enteros 6 1200 200 Ostras 6 900 150 Almejas 6 900 150 Ahumados 6 1200 200 Bacalao seco 4 1800 450 PRODUCTO Huevos: (7 a 12°C pocos días) (almac. duradero) (rotos en recip. metal) Leche en recip. meta 3 3 3 100 200 600 3 360 a 400 35 70 200 120 a 150 Quesos en jaulas o cajas 3 750 250 Mantequilla en cajas o tonel madera 6 2400 400 Page 29 Page 30 E. TORRELLA Densidad de almacenamiento. Otros productos animales (RANGO 0°C) V= M v = M s H Densidad de almacenamiento. Frutas y legumbres (RANGO 0°C) V= PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. E. TORRELLA M v = M s [kg/m3] H PRODUCTO Cámaras Charcuteria 3 200 70 Tocino ahumado granel 3 800 270 Secadero embutidos 3 200 a 400 D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3] 3 300 100 Manzanas 6 1000 170 Peras 6 1320 220 Melocotón/albaricoque (sobre bandejas) 6 840 140 6 100 170 Agrios 6 1320 220 Plátanos 3 300 100 prerefrigeración 70 a 80 ALTURA [m] Frutas en general Page 31 Despojos 3 200 70 Almacenamiento salazones 3 960 320 E. TORRELLA (en cajas) Page 32 E. TORRELLA 8 DENSIDADES DE ALMACENAMIENTO. PROD. ANIMALES (RANGO ‐15 a ‐40°C) PRODUCTO D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3] 3 4 250 1000 80 250 Porcino almac. en medias canales 4 1000 250 Filetes y carne picada 4 1200 300 Vacunos: (congelación en cuartos) (almacenamiento) Aves: (Congelación cajas) (Almac. congelados): Sin paletas Con paletas Pescado en general ALTURA [m] 3 200 70 4 4 1250 a 1400 1000 310 a 350 250 6 2400 DENSIDADES DE ALMACENAMIENTO. PROD. CONGELADOS (RANGO ‐15/‐40°C) PRODUCTO D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3] 3 6 6 400 1200 2200 130 200 360 Mantequilla (cajas madera) 6 2400 400 Despojos cong. 3 800 a 1000 270 a 330 3 6 230 2100 75 350 6 720 120 Huevos: (congelación recip. metal) (almac. recip. metal) (placas normalizadas) Legumbres: (congelación rápida aire) (almacenamiento) 400 Platos cocinados Page 33 E. TORRELLA ALTURA [m] Page 34 E. TORRELLA ALTURA CAMARAS Page 35 E. TORRELLA 9