DESHIDRATACIÓN
DEFINICIÓN La deshidratación o secado de los alimentos es un fenómeno complejo que implica procesos de transferencia de calor y masa. El secado es un procedimiento de conservación que al eliminar la totalidad del agua libre de un alimento, impide toda actividad microbiana y reduce la actividad enzimática . El mecanismo que regula el secado de un producto en forma de partículas depende de la estructura de éste y de los parámetros de secado como: Contenido de humedad, dimensiones del producto, temperatura y el tiempo del medio de calentamiento, velocidades de transferencia superficiales y contenido de humedad en equilibrio. Existen diferentes denominaciones en los procesos de conservación: Desecación , Secado y deshidratación, que pueden considerarse sinónimos, aunque algunos autores establecen diferencias entre ellos. ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DEFINICIÓN
Desecación: es la eliminación de agua hasta una humedad final que esté en equilibrio con la del aire de secado. Esta humedad final oscila entre 0.12 y 0.14 kg de agua por kg de producto húmedo. El valor de la Agua alcanzado debe ser suficientemente bajo para inhibir el crecimiento microbiano así como para limitar las reacciones enzimáticas.
Deshidratación: es la eliminación del agua de un producto hasta un nivel próximo al 0% de humedad.
Deshidratación: Aquella operación unitaria mediante la cual se elimina la mayor parte del agua de los alimentos, por evaporación, aplicando calor.
Deshidratación: proceso artificial
Desecación: al proceso natural
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
OBJETIVOS
Prolongar la vida útil de los alimentos por reducción de su actividad de agua. - Disminuir el peso del alimento - Ahorro de transporte y almacenamiento
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
¿POR QUÉ DESHIDRATAR LOS ALIMENTOS?
Los productos deshidratados son más concentrados que cualquier otro alimento
El costo de producción es relativamente menor
Se requiere de menor cantidad de trabajo si se compara con otros métodos de conservación
El equipo necesario es reducido
Las necesidades de almacenamiento son menores
El costo de transporte es bajo ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
¿POR QUÉ LA DESHIDRATACIÓN NOS PERMITE CONSERVAR LOS ALIMENTOS?
Hay en general dos fuerzas que tienden a destruir los alimentos que se desea conservar. Estas dos fuerzas son: las de origen biológico las químicas. en los productos deshidratados el hombre controla las fuerzas químicas por medio de un envasado adecuada o con aditivos. Las fuerzas biológicas se controlan reduciendo el agua libre en el alimento y por medio del calentamiento.
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
MECANISMO DE DESHIDRATACIÓN El aire caliente entra en contacto con el alimento húmedo
La superficie del alimento se calienta
El calor transmitido se utiliza como calor latente de evaporación
1
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
Con lo que el agua que contiene pasa a estado vapor
El vapor de agua, que atraviesa por difusión la capa de aire en c.a.
Es arrastrado por el aire en movimiento
Generándose una zona de baja presión
1
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
1
proporciona la fuerza impulsora que permite eliminar el agua
También creándose entre el aire y el alimento un gradiente de presión de vapor
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESHIDRATACIÓN MEDIANTE INTERCAMBIADORES DE CALOR
En estos deshidratadores el calor se transmite por conducción desde la superficie de intercambio a través de la fina capa de alimento en contacto con ella y el alimento elimina el vapor de agua por la cara libre. La principal resistencia a la transmisión de calor la constituye la conductividad térmica del propio alimento en cuestión.
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE ALGUNOS ALIMENTOS Alimento
Conductividad térmica
Aceite de oliva
0.17
Leche entera
0.56
Alimentos liofilizados
0.01-0.04
Bacalao congelado
1.66
Jugo de manzana
0.56
naranja
0.41
coliflor
0.80
huevos
0.96
Wm 1K
1
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESHIDRATADORES DE AIRE CALIENTE
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESHIDRATADORES DE TOLVA
Estos son unas instalaciones cilíndricas o rectangulares en las que el producto descansa sobre una malla. En ellas el alimento es atravesado por un flujo de aire caliente a una velocidad relativamente baja (por ejemplo 0.5m3 por segundo) por metro cuadrado de la superficie de la base. Se emplean para reducir hasta un 3-6% de contenido de agua. Ventajas
Desventajas
Son baratas de adquisición y funcionamiento
Productos predeshidratados
Gran capacidad
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESHIDRATADORES DE ARMARIO (DE BANDEJAS)
Están constituidos por un armario perfectamente aislado en el que el alimento se deshidrata sobre bandejas perforadas de malla en capas de un grosor de 2-6cm,con objeto de conseguir que su deshidratación sea homogénea, estas cabinas cuentas con pantallas, deflectores y conductos para dirigir el aire sobre el producto, o a través de el, a una velocidad de 0.5 - 5 metros por segundo
Algunos de estos deshidratadores llevan instalado en el techo y/o a lo largo de las bandejas, algún sistema de calentamiento, para acelerar la deshidratación.
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
Ventajas
Desventajas
son baratos de compra y de funcionamiento
Para pequeñas instalaciones(1-30 toneladas al día) o para planta piloto se controlan con dificultad con lo que es difícil obtener un producto de características homogéneas
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESHIDRATADORES DE CINTA SINFÍN
Estos deshidratadores pueden medir hasta 3m de ancho por 20m de longitud. En éstos el alimento se deshidrata sobre una cinta de malla en una capa de 5-15cm de grosor. En la parte anterior del deshidratador el aire atraviesa el producto de abajo hacia arriba y en las siguientes secciones de arriba hacia abajo para evitar que el producto sea arrastrado.
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
Ventajas
Desventajas
obtención de un producto de características más homogénea
El producto, a su salida(10-15% de agua), por lo que se introduce en un deshidratador de tolva para su acabado
deshidratación a gran escala de diversos alimentos( por ejemplo: son capaces de deshidratar en 2-3-5 horas, hasta 5.5 toneladas de frutas o verduras diversas). los parámetros de la deshidratación se controlan sin dificultad La carga y descarga del producto se efectúa automáticamente lo que reduce los gastos de mano de obra ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESHIDRATADORES ROTATORIOS
Los deshidratadores de Tambor viscosos y semisólidos
por lo general
se aplican a alimentos
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESHIDRATADORES POR ASPERSION
Este tipo de secado se utiliza para alimentos disueltos en agua, e incluye la formación de gotas que por secado posterior darán lugar a las partículas de alimento seco. Inicialmente, el alimento fluido es transformado en gotas, que se secan por atomización en un medio continuo de aire caliente.
DESHIDRATADORES DE TÚNEL
Este tipo de secado se utiliza para alimentos disueltos en agua, e incluye la formación de gotas que por secado posterior darán lugar a las partículas de alimento seco. Inicialmente, el alimento fluido es transformado en gotas, que se secan por atomización en un medio continuo de aire caliente.
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESECACIÓN Y DESHIDRATACIÓN SOLAR
Cuando hablamos de secado solar estamos hablando del uso de la radiación solar como fuente de energía para el proceso de secado.se distinguen dos formas: uno es un secado solar indirecto en donde la radiación solar es captada por un colector por donde circula cierta cantidad de aire, este flujo de aire se calienta y ingresa a la cámara secado en donde se encuentra el producto a ser secado. El aire caliente pasa el producto removiendo el contenido de humedad de la cámara. La otra forma de secado es el secado directo, en este caso la radiación solar incide directamente por el producto a ser secado, adquiriendo así la energía de evaporación necesaria. Luego, la humedad formada en los alrededores del producto es removida por el aire tomado del exterior. ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
DESHIDRATACIÓN DE JITOMATES
Este producto es la parte comestible del tomate, sin la presencia de semillas, cortado en rebanadas, las cuales se someten a los procesos de deshidratación hasta niveles que permitan su estabilidad (3-5%). Los tomates dedicadas para la deshidratación deberán estar sanos, maduros ( en pleno color rojo) y de consistencia dura.
Materias primas e ingredientes: - Tomates - Azúcar - Metabisulfito de sodio
PROCESO GENERAL DE DESHIDRATACIÓN Selección
Lavado
Troceado
se utilizan tomates sanos, maduros y de consistencia firme en agua potable eliminación del pedúnculo, para luego cortarlos longitudinalmente en 8 partes
Desemillado
Las semillas se pueden separar con la ayuda de un colador y se pueden secar por separado
Escaldado
Los trozos se sumergen en agua mas azúcar (15%) hirviendo por1-2 minutos.
1
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
1 - Inmediatamente los trozos se sumergen en Enfriamiento
Sulfitación*
agua fría o al medio ambiente para evitar el exceso de ablandamiento y luego se escurren.
- mantener el color rojo característico del tomate - evitar la aparición de colores indeseables durante el deshidratado
Escurrido
Acomodo
- se disponen en las bandejas que tengan mallas plásticas o de acero inoxidable. se debe evitar amontonar los trozos y deberán estar dispuestos en una sola capa.
1 *Los trozos se sumergen en una solución de metabisulfito de sodio preparada con 1g de metabisulfito por litro de agua. Esta sumersión se debe mantener por lo menos 15 minutos ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
1
deshidratado**
1
**Si se utiliza secador solar, . Se debe evitar los excesos de calor y sobre todo la protección a la lluvia y a la humedad del medio ambiente externo.
**Si se utiliza secadores por aire caliente la temperatura del aire no debe sobrepasar los 60ºC y una velocidad del viento de 3-5 m/s El secado termina cuando los trozos de tomate están quebradizos (cuya humedad es de 5-7%). ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
1
Enfriado
Empaque
Generalmente los trozos secos están por encima de la temperatura del medio ambiente por lo tanto se debe dejar que se enfríe hasta esa temperatura en recipientes generalmente de plástico que no deje pasar la humedad (polipropileno, celofán o laminados plásticos) y/o en envases laminados metálicos
Almacenamiento Se deben almacenar en un ambiente fresco y seco y protegido de la luz.
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
CONSIDERACIONES FINALES
Los procesos de deshidratación del jitomate y de las frutas en general, se deben adaptar al uso final que se le quiere dar al producto. El proceso descrito anteriormente se le puede agregar el proceso de molienda para obtener una harina o concentrado seco de jitomate , muy utilizado en la preparación de salsas.
ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
Se desea deshidratar puré de papa precocido para obtener hojuelas, en un deshidratador de tambor rotatorio operado a presión atmosférica como el que se ilustra
Datos: Velocidad de alimentación del puré de papa = 300 Kg/h Humedad inicial del puré = 72 % Humedad final de las hojuelas = 4 % Temp. de Almacenamiento del puré = 40 ºC (para reducir la viscosidad) Densidad del producto deshidratado = 240 Kg sólidos secos /m3 Espesor capa del producto sobre el tambor = 0.25 cm ING. LUIS R. LARREA COLCHADO
[email protected]
Para calentar la superficie del tambor se utiliza en la parte interna, vapor a un a presión manométrica de 1.45 Kg/ cm2. Se considera para este equipo un coeficiente global de transferencia de calor (U) de 1500 Kcal/h.m2. ºC Calcular: El área del tambor requerido para la deshidratación y las posibles dimensiones del mismo, considerando que el tambor esta dotado de una cuchilla que separa el producto deshidratado a los ¾ de giro del mismo. El tiempo requerido para efectuar la deshidratación del producto. La velocidad de deshidratación. La velocidad (rpm) a la que gira el tambor.
