Informe Completo Grupo #2 - Deshidratacion.docx

Universidad Nacional Autónoma de Honduras Centro Universitario Regional del Centro Departamento de Agroindustria

Proceso de Deshidratación

Asignatura: Diseño, Maquinaria Agroindustrial. (AG-326) Catedrático: Ing. Romel Bonilla Sección: 1400

Integrantes:           

Cesar Augusto flores Daniela Urquia Zavala Erick Nahun Rivera Griselda cabrera Vásquez Héctor Jonathan Borjas Discua José Encarnación Euceda Karen Paola Castillo Mario Daniel Torres Vásquez Perla Roció Pimental Seily Lilibeth Yánez Alfaro Walter Oniel Jimenez Pastrana

20121900010 20131900402 20151930144 20141900208 20121012365 20151902069 20141300008 20151900358 20141902197 20141900447 20141900084

Introducción

La deshidratación es una práctica que existe desde la antigüedad. Y que con el paso del tiempo ha ido adaptándose a las necesidades de la sociedad, dando origen a diferentes métodos de deshidratado, los cuales se llevan a cabo mediante diferentes procesos y técnicas pero comparten el mismo propósito; deshidratar de forma correcta: frutas, hortalizas, carnes etc. Actualmente es uno de los procesos más utilizados para la conservación de productos alimenticios así como en otras industrias. En el presente informe se describirá los diferentes procesos mediante los cuales se realiza la deshidratación de alimentos, la importancia de la misma como conservante de alimentos y las ventajas que estos métodos presentan. Identificando los diferentes factores que influyen en el proceso y nos permiten sacar el máximo provecho al convertir un alimento fresco en uno procesado (deshidratado) añadiendo un valor agregado a la materia prima utilizada, pero sobre todo tratando de mantener calidad de las materias primas durante el proceso hasta convertirse en un producto terminado.

Objetivos

 Conocer el proceso de deshidratación y su importancia en la industria.

 Identificar los diferentes tipos de deshidratación utilizados en la industria de alimentos.

 Comprender como se lleva a cabo cada uno de los diferentes procesos.

Marco Teórico La deshidratación. La deshidratación o el desecado es una de las técnicas más utilizadas para la conservación de alimentos a través de las historia. Comercialmente esta técnica que convierte alimentos frescos en deshidratados, añade valor agregado a la materia prima utilizada, bajan los costos de transporte, distribución y almacenaje por la reducción de peso y volumen del producto. Asimismo, la deshidratación es el método más barato y especialmente utilizado para comunidades que no posean otras posibilidades de conservación. Deshidratación: Comprende la eliminación de agua mediante el tratamiento del producto por calor artificial (aire previamente calentado, superficies calientes, etc.). Secado: Comprende la eliminación del agua mediante el tratamiento de productos en condiciones ambientales (sol, Viento, etc.).

Mosqueta Fresca

Mosqueta Deshidratada

Mosqueta Desecada

Cuando se diseña un equipo de deshidratación para eliminar agua de un alimento de manera eficaz, deben tenerse en cuenta los diversos procesos y mecanismos que tienen lugar en el producto y en el equipo Factores que afectan la Transferencia de calor y masa durante la deshidratación de los alimentos    

Temperatura Presión Humedad Velocidad del medio de secado.

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Tipo de Alimento. Tamaño del alimento. Aw del alimento.

¿Qué es la humedad en los alimentos? Todos los alimentos contienen agua en mayor o menor grado, y puede aparecer de dos formas: como agua libre que se libera con facilidad por evaporación o secado y como agua ligada, que se encuentra combinada químicamente a la proteína. ¿Qué es la AW en los alimentos? La actividad de agua es un concepto que hace referencia a la cantidad de agua libre que está disponible en los alimentos para el crecimiento microbiano, se simboliza como aw.

Ventajas de la deshidratación Entre las ventajas que trae la deshidratación de alimentos están: 

Permite conservar todos los alimentos (frutas, verduras, carnes, pescados, setas, hierbas, especias) Conservación durante meses o años: la conservación es más larga cuanto menos agua retengan y alimentos totalmente deshidratados se conservan perfectamente durante años en envases cerrados. Mantiene las propiedades nutricionales de los alimentos: mejor conservación cuanto menor sea la temperatura de deshidratado. Los sabores se intensifican, al concentrarse Reduce el espacio de almacenaje, manipulación y transporte.

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Desventajas de la deshidratación: •

Calidad relativamente baja en cuanto a contenido residual de nutrientes, textura, aroma, etc.

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Relativamente baja capacidad de rehidratación

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Alto costo de equipamiento para grandes producciones, y equipamiento muy específico para cada producto y proceso.

Tipos de Deshidratación 

Deshidratación Solar:

Consiste en emplear deshidratadores solares tipo túnel, donde el alimento queda protegido del ambiente durante la deshidratación. La temperatura típica que suele alcanzarse en estos túneles oscila entre los 60 y 80 °C, llegando a alcanzar en algunos casos excepcionales hasta 140 °C. Ventajas: Las ventajas de la deshidratación solar radican en los bajos costos de operación y en ser ecológicos, puesto que generalmente no utilizan energía eléctrica o derivada de combustibles fósiles. Desventajas:     

El producto está en contacto con la luz. Baja capacidad (para mucho producto hay que construir varios). Hay que limpiarlo y desinfectarlo periódicamente. Hay que invertir periódicamente las bandejas Depende del clima (puede durar varios días, dependiendo las condiciones ambientales)

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Deshidratado con Aire Caliente Forzado: El deshidratado con aire caliente forzado es el método más común para secar productos alimenticios. En este método, el aire caliente remueve el agua en estado libre de la superficie de los productos. El incremento en la velocidad del aire y la turbulencia generada alrededor del alimento provoca una reducción de la tensión en la capa de difusión, causando una deshidratación eficiente. La deshidratación mediante este método depende de la velocidad y temperatura del aire empleado (Mulet et al., 1999). Se encontró que al incrementar la temperatura del aire forzado de 55 a 70 °C el tiempo de deshidratación disminuía de 35,5 a 24 horas, respectivamente. En general, en este método de deshidratación es común el uso de altas temperaturas, lo cual representa su principal puesto que causa cambios drásticos en el sabor, color, contenido de nutrientes, componentes aromáticos, densidad, capacidad de absorción de agua y concentración de solutos.

En esencia consta de las siguientes 3 partes: o Sistema de impulsión de aire. o Sistema de calefacción. o Recinto de secado, generalmente está calorifugado.

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Deshidratado con Microondas: La aplicación de microondas genera un calentamiento interno y una presión de vapor dentro del producto que suavemente “bombea” la humedad hacia la superficie, reduciendo la resistencia interna del alimento al movimiento de agua y causando su deshidratación. La alta presión de vapor de agua que se genera en el interior del alimento expuesto a microondas puede inducir la formación de poros en el producto, lo cual facilita el proceso de secado (Feng et al., 2001). Este método de deshidratación se ha vuelto común, porque previene la disminución de la calidad y asegura una distribución rápida y eficiente del calor en el alimento. Con este método el tiempo de secado se reduce significativamente y se obtienen grandes ahorros de energía.

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Deshidratación por liofilización: Se basa en el desecado de determinados materiales por medio de la sublimación del agua contenida en estos. Se realiza congelando el producto y se remueve el hielo aplicando calor en condiciones de vacío, de esta forma el hielo se sublima evitando que pase por la fase líquida. Todos estos materiales contienen sustancias volátiles o termo sensibles que no se ven afectadas por este proceso, ya que se trabaja a temperaturas y presiones reducidas. Lo más importante del método es que no altera la estructura fisicoquímica del producto y admite su conservación sin cadena de frío, ya que su bajo porcentaje de humedad permite obtener un producto con elevada estabilidad microbiológica. Asimismo, el hecho de no requerir refrigeración facilita su distribución y almacenamiento. Actualmente se aplica en industrias farmacéuticas, para preservar antibióticos, vacunas (por ejemplo la vacuna del sarampión), plasma, hemoderivados, vitaminas, extractos, leche materna. En la industria química, la técnica se emplea para el preparado de catalizadores, secado de materiales orgánicos, preservación de animales (taxidermia), conservación de documentos y libros antiguos, entre otros. Con relación a la industria de los alimentos, se comenzó a utilizar en la fabricación de productos especiales para montañistas, astronautas, bases militares y otros similares. Desde hace un tiempo se comercializan liofilizados tanto como ingredientes industriales como para el consumidor en general, ampliándose así el mercado de estos productos de alto valor agregado.

Proceso de liofilización La liofilización involucra cuatro etapas principales: 1) Preparación: acondicionamiento de la materia prima. 2) Congelación: se lleva a cabo en congeladores independientes (-20° y -40° C) 3) Desecación Primaria: Se lleva a cabo por medio de la sublimación, utilizando la bomba de vacío y aplicando calor al producto sin subir la temperatura. Esto último se puede hacer mediante conducción y radiación. 4) Desecación Secundaria: se realiza por medio de la desorción. Como no existe agua libre, la temperatura de las bandejas puede aumentar sin riesgo. En esta etapa la presión disminuye al mínimo, por lo que se realiza a la máxima capacidad de vacío que pueda alcanzar el equipo.

Deshidratación osmótica Si se sumergen frutas y hortalizas frescas en una solución azucarada o salina, que tiene una presión osmótica mayor que la del alimento, el agua pasa del alimento a la solución por la influencia del gradiente de la presión osmótica, por lo que la actividad de agua del alimento disminuye. La deshidratación osmótica no reduce suficientemente la actividad de agua como para impedir la proliferación de los microorganismos. El proceso aumenta, en cierta forma, la vida útil del alimento, pero no la preserva. Los alimentos obtenidos por este método presentan ciertas ventajas: 1. Están disponibles para comer, no requieren rehidratación. 2. La cantidad de sustancia que penetra en el tejido puede ajustarse a requerimientos individuales. 3. La composición química del alimento se puede regular conforme a necesidades. 4. La masa de materia prima se reduce, usualmente a la mitad.

Otros Métodos de Deshidratación: 

Deshidratación por atomización:

Consta de una cámara vertical cilíndrica o cónica, en la que se pulverizan líquidos o suspensiones. El aire caliente se mueve a través de la cámara de evaporación del agua; la tasa de lujo de aire comprimido se controla mediante un medidor de lujo de área variable. Se utiliza un ciclón para separar los sólidos que típicamente contienen una humedad inferior al 5 % (Singh y Heldman 2001). 

Deshidratador de Lecho Fluidizado

Combina una placa perforada con tasas de flujo de aire de tal manera que las partículas sólidas quedan suspendidas sobre la placa. Estos secadores pueden funcionar por lotes o en modo de flujo continuo (Singh y Heldman, 2001).

Conclusiones 

Se conoció más acerca de la importancia que tiene el proceso de la deshidratación a nivel industrial para obtener diferentes productos.

 Logramos identificar los distintos métodos utilizados para llevar a cabo la deshidratación en las distintas industrias.

 Pudimos comprender la forma en que funcionan los diferentes métodos de deshidratación y sus ventajas.

Anexos Tabla 1: Alimento, humedad y temperatura máxima.

Fuente FAO.

Bibliografía.

 Tecnologías para la industria alimentaria – Liofilización. Alimentos Argentinos – MinAgri www.alimentosargentinos.gob.ar  RAMIREZ NAVAS, Juan Sebastián. 2006. Liofilización, Estado del Arte. Universidad del Valle Programa Doctoral en Ingeniería. Ingeniería de Alimentos. Cali – Colombia.

 Tecnologías de Deshidratación para la preservación del tomate. Revista de Ciencias Biológicas y de la Salud. Volumen XV, Número 2. Emilio Ochoa reyes  Deshidratación y Secado de Frutas, Hortalizas y Hongos. Procedimientos hogareños y Comerciales a pequeña escala. Dr. Antonio De Michelis y Dra. Elizabeth Ohaco. Insta Ediciones.