Fundamentos de Deshidratación y Concentración en la Industria Alimentaria

Curvas de Deshidratación o Secado

• Fase de precalentamiento: La temperatura de la superficie del producto alcanza la temperatura de bulbo húmedo (Tw). Es un periodo muy corto.
• Fase de secado a velocidad constante: El transporte interno de agua es mayor que la velocidad de evaporación. El agua asciende por capilaridad, manteniendo la superficie saturada de humedad. El secado y la temperatura (Tw) permanecen constantes. Es en este punto donde aparece la llamada humedad crítica, que representa el tránsito entre la temperatura de bulbo húmedo (Tw) y la temperatura de bulbo seco (Ts).
• Fase de secado a velocidad decreciente: El transporte interno es menor que la velocidad de evaporación. Se divide en dos periodos:
  • 1º periodo: La velocidad de secado desciende. El calor se utiliza para la evaporación y la temperatura del alimento sube. Se debe tener cuidado con los alimentos termosensibles (daños por encima de los 60 ºC).
  • 2º periodo: Toda la superficie pierde la condición de saturada. La evaporación se produce dentro del producto, aumentando progresivamente la resistencia a la transmisión de calor y al transporte de agua. La temperatura del producto aumenta hasta alcanzar la temperatura del aire. Finaliza cuando la presión de vapor (Pv) del agua del producto es igual a la presión de vapor del aire, alcanzando la humedad de equilibrio.

Concentración de Alimentos

Consiste en eliminar parte del agua en alimentos líquidos para obtener productos concentrados, reducir costes de transporte, almacenamiento o envasado, y aumentar la vida útil.

Tipos de Concentración

• Evaporativa: Separa el agua en forma de vapor (cambio de estado líquido a vapor). Gasto energético: 540 Kcal por cada kg de vapor.
• Congelación: Separa el agua en estado líquido (cambio de estado líquido a sólido). Gasto energético: 80 Kcal por cada kg de hielo.
• Ósmosis inversa: Separa el agua en estado líquido sin cambio de estado. El gasto energético es menor, ya que solo requiere mantener la presión (P).

Evaporación

Se lleva a cabo suministrando un flujo de calor para vaporizar parcialmente el disolvente y obtener una solución final con el grado de concentración deseado.

Requisitos

• Transferencia de calor adecuada.
• Eficiencia en la separación vapor-líquido.
• Uso eficiente de la energía.
• Tratamiento adecuado del producto.

Aplicaciones

Frutas, caramelos, entre otros.

Conceptos clave

• Vapor 1º: Es el que se suministra a través de un termocompresor.
• Vapor 2º: Es el vapor de H2O proveniente del alimento al eliminar la parte de agua del producto (condensado).