DESHIDRA DESHIDR ATACIÓN TACIÓN OSMÓTICA Y SECADO POR MICROONDAS MICROOND AS DE ALIMENTOS
La deshidratación osmótica es una técnica que permite eliminar parcialmente el agua de los tejidos de los alimentos por inmersión en una solución hipertónica, sin dañar a este y afectar desfavorablemente su calidad calidad (Rastogi et al., !!". La fuer#a impulsora impulsora para la difusión difusión del agua desde los tejidos tejidos a la solución es la diferencia de actividad acuosa (presión osmótica" entre el alimento y la solución. Los Los medi medios os de deshi eshidr drat atac ació ión n son son gener eneral alm ment ente solu soluci cio ones nes acuo acuossas concentradas de un a#$car o una sal o me#clas de diversos a#$cares y%o sales. &simismo, cuando no es deseable apreciar dul#or en el alimento, como en el caso de la mayor'a de los vegetales, se emplean alcoholes de alto peso molecular para reempla#ar los a#$cares o la conjunción de sal y a#$car u otros edulcorantes para enmascarar a estos $ltimos. &compañando a la eliminación parcial par cial de agua del alimento se produce la pérdida de algunos solutos solubles del mismo que son arrastrados por el agua y una ganancia de solutos por parte del alimento desde la solución. anto la magnitud de este fenómeno como la pérdida de agua dependen de las caracter'sticas del producto alimenticio) forma, tamaño, estructura, composición y tratamiento previo (pelado, (pelado, escaldado, escaldado, tratamiento tratamiento de la superficie"* de la solución) solución) tipos de solutos, solutos, concentración de los mismos y de las condiciones de proceso) temperatura, grado de agitación de la solución, presión de trabajo y relación masa de solución a masa de producto. +or lo general, la deshidratación osmótica no disminuye la actividad acuosa del alimento de manera tal de estabili#arlo totalmente, sino que sólo etiende su vida $til. +or ello la necesidad de aplicar otros procesos posteriores como secado, congelado o liofili#ado, entre otros. La pérdida de agua puede ser aproimadamente del -!/!0 de su contenido inicial, eistiendo entonces la posibilidad de producir significativas modificaciones en el volumen, forma y estructura del alimento. &s' como también variaciones apreciables en los valores de los coeficientes de difusión y de transferencia de masa, etc., durante el transcurso del proceso. 1ste proceso tiene algunas ventajas tales como) eficiencia desde el punto de vista energ energét étic ico o ya que que se llev lleva a a cabo cabo en condi condici cion ones es cerca cercanas nas a temp temper erat atura ura ambiente sin que el agua cambie de fase, no se afectan caracter'sticas como el color, el sabor, el aroma y la tetura del &limento, se puede trabajar con pequeños vol$menes de producto, produce un daño m'nimo en la estructura del alimento deshidratado ya que no debe someterse a altas temperaturas como en otros tratamientos térmicos como es el caso del secado secado convect convectivo, ivo, no se requie requiere re tratam tratamient iento o qu'mico qu'mico previo previo para para evitar evitar el pardeamiento del producto, pues al estar sumergido en la solución se minimi#a el contacto con el o'geno y de esta manera, se retarda el proceso, se retienen la mayor'a de los nutrientes y puede aumentar la relación a#$car%2cido. +onting
(3456" observó que los 2cidos de las frutas eran etra'dos de la fruta junto con el agua eliminada en la deshidratación dando lugar a un producto con un menor contenido en 2cidos y mayor tenor de a#$car, mejora de la estabilidad del producto. La actividad de agua del alimento disminuye de modo tal de inhibir parcialmente el crecimiento microbiano y as' etender la vida $til del alimento y disminuyen los costos de empaque y transporte al disminuir el peso por eliminación parcial del agua. La transferencia de masa durante la deshidratación osmótica ocurre a través de las membranas y paredes celulares. 1l estado de las membranas celulares puede variar de parcialmente a totalmente permeable. 1ste fenómeno puede llevar a cambios significativos en la arquitectura de los tejidos. 7urante la remoción osmótica de agua de los alimentos, el frente de deshidratación se mueve desde la superficie que est2 en contacto con la solución hacia el centro. 1l esfuer#o osmótico asociado puede resultar en la desintegración celular. La causa m2s probable del daño celular puede atribuirse a la reducción de tamaño causada por la pérdida de agua durante la deshidratación osmótica, resultando en la pérdida de contacto entre la membrana celular eterna y la pared celular (Rastogi et al!!!a". 1l transporte de masa en la deshidratación osmótica depende de varios factores) como el tipo de agente osmótico que por lo general se usan sacarosa para frutas y el cloruro de sodio para vegetales, pescados y carnes* si bien también distintas me#clas de solutos han sido probados (8a9:es y ;lin:, 345<* =slam y ;lin:, 34<, >ais y col., !!-". ?tros agentes osmóticos pueden ser) glucosa, fructosa, detrosa, lactosa, maltosa, polisac2ridos, maltodetrina, jarabes de almidón de ma'# y sus me#clas. La elección depender2 de varios factores tales como costo del soluto, compatibilidades organolépticas con el producto terminado y preservación adicional otorgada por el soluto al producto final y de la influencia del soluto sobre las caracter'sticas organolépticas del producto tratado (Rahman y +erera, 344/". ?tro factor importante es la temperatura de la solución osmótica ya que esta afecta la cinética de perdida de agua y la ganancia de solutos* la ganancia de solutos es menos afectada que la pérdida de agua por la temperatura ya que a altas temperaturas el soluto no puede difundir tan f2cilmente como el agua a través de la membrana celular de los tejidos del producto. 1n este proceso también es importante el p8 de la solución ya que la acide# de la solución aumenta la pérdida de agua debido a que se producen cambios en las propiedades tisulares y consecuentemente cambios en la tetura de las frutas y vegetales que facilitan la eliminación de agua (@oy y col., 345<". SECADO POR MICROONDAS
Las microondas son parte del espectro electromagnético y en consecuencia, se componen de campos magnéticos y eléctricos. 1n el calentamiento de alimentos por microondas, los campos eléctricos interaccionan con las moléculas de agua e
iones en el alimento, generando calor en forma volumétrica en el interior del mismo. La estructura de la molécula est2 constituida por un 2tomo de o'geno, cargado negativamente y dos 2tomos de hidrógeno, cargados positivamente. La molécula de agua es un dipolo eléctrico que, cuando se lo somete a un campo eléctrico oscilante de elevada frecuencia, los dipolos se reorientan con cada cambio de polaridad. &s' se produce la fricción dentro del alimento que hace posible que el mismo se caliente. La diferencia principal entre las microondas y la radiación infrarroja es que las microondas inducen una fricción entre las moléculas de agua, que provoca calor* en cambio, la energ'a infrarroja es simplemente absorbida y convertida en calor. 1l calor generado por las microondas no es uniforme. 1n el interior de los alimentos, se producen gradientes de temperatura que ocasionan la difusión del agua y provocan cambios en las propiedades de éstos que a su ve# tienen efecto sobre la generación de calor. 1n s'ntesis, podemos decir que las ondas electromagnéticas son responsables de la generación de calor, la transferencia de humedad y de los cambios bioqu'micos y transformaciones f'sicas que se producen en el alimento. 1stos equipos constan de tres componentes principales) 1l magnetrón que genera los campos electromagnéticos productores de microondas An tubo de aluminio denominado gu'a. 1n su interior, la energ'a se va reflejando y va siendo conducida hasta la c2mara de calentamiento. Ana c2mara de calentamiento donde se dispone el alimento para ser calentado. Las dos propiedades que determinan la interacción del alimento con las microondas son la constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica. La constante dieléctrica representa la habilidad del material para almacenar energ'a electromagnética y el factor de pérdida dieléctrico efectivo tiene en cuenta la disipación de energ'a o la generación de calor. 1l aire en el interior del horno de microondas absorbe muy poca energ'a de las microondas, por lo tanto el alimento es calentado directamente por las ondas electromagnéticas* a ecepción de los hornos microondas combinados que también trabajan con convección de aire calentado por una resistencia eléctrica. 1l tamaño, la forma y las propiedades de los alimentos afectan la distribución espacial de la absorción de las microondas. (@ascheroni, !!/" 1n el secado en microondas eisten algunas ventajas como una mayor eficiencia en la difusión de calor y materia y desarrollo de gradientes internos de humedad que aumentan la velocidad de secado, pero la eficiencia energética es baja, los costos de instalación son altos y el calentamiento no es uniforme en el producto (@ascheroni, !!/" Bo obstante el secado con microondas se considera viable para alimentos que requieren tiempos de secado cortos y una producción significativa. 1s decir aquellos alimentos a los cu2les debe eliminarse una baja cantidad de agua. &simismo, se puede utili#ar el secado con microondas en aquellos productos que tienen riesgo de formación de costra en su superficie.
&lgunas aplicaciones de las microondas residen en la elevada velocidad de calentamiento y en que no provoca cambios significativos en la superficie del alimento cuando se trabaja con tiempos y potencias de microondas adecuados. 1l tratamiento industrial por microondas se halla restringido por sus costos y la necesidad de sintoni#ar el magnetrón con diferentes alimentos. La aplicación industrial m2s importante es la descongelación, la deshidratación y la terminación del horneado. +ara productos de pequeño espesor como bi#cochos, la eficacia del horneado convencional puede mejorarse sometiéndolos a un tratamiento final por microondas. Los hornos convencionales para lograr una cocción interna buena provocan cambios de color en la superficie* esto se debe a que la conductividad térmica del bi#cocho va disminuyendo a medida que se va secando, entonces el tiempo para cocer las partes internas del producto son ecesivamente grandes. +ara solucionar esto, a la salida de los t$neles de horneo se instalan unos calentadores por microondas que completan la cocción sin provocar cambios de color apreciables en la superficie. La utili#ación de las microondas con alimentos de elevado contenido de humedad ha tenido menos éito. 1llo se debe a la escasa profundidad de penetración alcan#ada en pie#as muy grandes y al efecto refrigerante que ocasiona la evaporación del agua en la superficie del alimento, que puede ocasionar la supervivencia de los microorganismos en esta #ona.
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