Optimización de la Reconstitución de Polvos Alimentarios: Humectabilidad, Congelación y Técnicas de Instantaneización

Propiedades Físicas Clave para la Reconstitución de Polvos Alimentarios

La reconstitución de polvos (como leche, café o cacao) en un líquido depende de varias propiedades físicas interrelacionadas:

Definiciones Fundamentales

Humectabilidad

Es la capacidad de las partículas de polvo para adsorber agua sobre su superficie, iniciando así la rehidratación. Depende en gran parte del tamaño de partícula (si son excesivamente pequeñas, tienden a formar grumos y no se humedecen individualmente). También depende de los componentes:

• Contenido en componentes que retienen el agua: Principalmente las proteínas y el almidón que no se hayan visto afectadas durante la desecación. Un alto contenido de estos componentes aumenta la humectabilidad.
• Presencia de grasa: La presencia de grasa disminuye la humectabilidad. Este efecto puede paliarse con productos emulsionantes.

Sumergibilidad

Es la capacidad de las partículas para hundirse rápidamente en el agua. Los mejores resultados se obtienen con las partículas más grandes y densas.

Dispersabilidad

Es la facilidad con la que las partículas se distribuyen de forma individual en la superficie o en el espesor del agua.

Solubilidad

Es la velocidad y el grado de disolución de las partículas en el agua. Depende de su composición química y de su estado físico.

Para que un polvo exhiba buenas características de reconstitución, es decir, para que sea un polvo denominado "instantáneo", se requiere un correcto equilibrio entre las propiedades individuales expuestas anteriormente. La alteración de una o dos de estas propiedades puede afectar considerablemente la conducta del polvo durante su reconstitución.

Impacto de la Congelación y Descongelación en la Retención de Agua

Durante la descongelación ocurre el proceso inverso al de la congelación: primero funde el agua extracelular, la cual, por procesos osmóticos, es transferida al interior de la célula, donde se encuentran las soluciones más concentradas en sales naturales.

Si el alimento se congeló de forma lenta, habrá una gran cantidad de proteínas desnaturalizadas y daños celulares, por lo que la capacidad del tejido para retener agua habrá disminuido. Es por esto que durante la descongelación se producen pérdidas significativas de fluidos.

Si la congelación fue rápida, la cantidad de agua extracelular será menor y la capacidad de retención de agua será mayor, por lo que la pérdida de fluidos será mucho menor que en la congelación lenta.

Estrategias de Optimización para la Rehidratación de Polvos

Existen diversas técnicas industriales para mejorar las características de reconstitución de los productos deshidratados:

Ajuste de las Condiciones de Deshidratado

Las variaciones en el líquido de alimentación (contenido en sólidos, viscosidad, temperatura), en la atomización (tipo de atomizador y presión de operación o velocidad) y en el aire de secado (temperatura de entrada y salida) pueden producir cambios en el tamaño de partícula, en la densidad de la partícula y en la densidad másica del producto. El ajuste preciso de estas condiciones puede mejorar las características de reconstitución.

Reciclado de Partículas Finas

Las partículas finas que se producen en los secaderos por atomización pueden ser recicladas a la zona húmeda de la cámara de desecación, en la proximidad del atomizador. Este proceso elimina del producto final las partículas muy finas, mejorando así las características de rehidratabilidad en lo que se refiere a humectabilidad, sumergibilidad y dispersabilidad.

Instantaneización o Aglomeración por Rehumectación

Algunos productos en polvo (leche, café, cacao, etc.) se someten a un proceso conocido como “instantaneización” antes del secado final para asegurar buenas características de rehidratación.

La aglomeración consiste en hacer que pequeñas partículas se adhieran entre sí para formar un polvo con mayor tamaño de partícula. Estos se denominan aglomerados y son esenciales para una fácil rehidratación en agua. Para ello, el producto que sale de la cámara de desecación en forma de pequeñas partículas se introduce en un instantaneizador donde se rehumidifica y se realiza un tratamiento mecánico para que estas partículas se unan antes de volver a secarlo y enfriarlo.