INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALUNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
UPIBI
Ciencia y Tecnología de los Alimentos 1 [CyTA 1]
Alumnos: Abundis García Miriam Fabiola García Herrera Martín ShaydLópez Esparza Víctor Adrian
DESHIDRATACIÓN
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 .Existen diferentes denominaciones de este sistema de conservación: desecación ,secado y deshidratación, que pueden considerarse sinónimos, aunque algunos autores establecen diferencias entre ellos.
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 Aa 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
DEFINICIÓNDEFINICIÓN
Prolongar la vida útil de los alimentos por reducción de su actividad de agua.
-Disminuir el peso del alimento -Ahorro de transporte y
almacenamiento poner alcance del consumidor una
mayor variedad de alimentos de mas cómoda utilización.
OBJETIVOSOBJETIVOS
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.
¿¿POR QUÉ LA DESHIDRATACIÓN NOS PERMITE CONSERVAR LOS ALIMENTOS?
1.RIESGO DE ALTERACIÓN ORGANOLÉPTICA 2.RIESGO DE ALTERACIÓN DE LA CALIDAD NUTRICIONAL 3.CONSUMO NOTABLE DE ENERGÍA( UNAS TÉCNICAS DE
ELIMINACIÓNDE AGUA SON MENOS COSTOSAS, PERO ALTERAN MÁS LA CALIDAD DEL PRODUCTO)
PROBLEMAS DEL MÉTODOPROBLEMAS DEL MÉTODO
MECANISMO DE DESHIDRATACIÓNMECANISMO DE DESHIDRATACIÓN
El aire caliente entra en contacto con el alimento húmedo
La superficie del alimentose calienta
El calor transmitido se utiliza como calor
latente de evaporación
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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 aireen movimiento
Generándose una zona de baja presión
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También creándose entreel aire y el alimento un gradiente de presión
De vapor
proporciona la fuerza impulsora que permite eliminar el agua
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DESHIDRATADORES DE AIRE CALIENTE
Deshidratadores de tolva (deep-deb driers)
Instalaciones cilíndricas o rectangulares en las
que el producto cae sobre una malla
El alimento es atravesado por un flujo de aire
caliente.
Tienen gran capacidad de deshidratación.
Acaban hasta un 3-6% de contenido en agua.
Su uso permite aumentar la capacidad de
deshidratación.
Se alimentan con un producto predeshidratado.
Las instalaciones para estos deshidratadores
deben ser muy altas.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Gran capacidad de deshidratación
•Baratas de adquisición y
funcionamiento
•Las instalaciones deben ser muy altas
•Solo para productos predeshidratados
Deshidratadores de armario (de bandejas)
Constituidos por un armario aislado
El alimento se deshidrata sobre bandejas
perforadas, en capas de grosor de 2-6 cm
Cuentan con pantallas, deflectores y
conductos para que la deshidratación sea
homogénea.
Estos deshidratadores llevan instalados en
el techo y/o a lo largo de las bandejas un
sistema de calentamiento.
Acelera la deshidratación
Solo se usan en pequeñas instalaciones
(1-20 ton. Por día) o en plantas piloto.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•La deshidratación puede acelerarse
•Baratos de compra y funcionamiento
•Se controlan con dificultad, por lo que
es difícil obtener un producto con
características homogéneas
•Solo se usan en pequeñas
instalaciones (1-20 ton. Por día) o en
plantas piloto.
Deshidratadores de cinta sinfín
Miden hasta 3 m de anchura por 20 m de
longitud.
El alimento se deshidrata sobre una malla
en una capa de 5-15 cm de grosor.
El aire atraviesa el producto de abajo
hacia arriba y posteriormente de arriba
hacia abajo.
En deshidratadores de dos o tres fases,
el producto se mezcla y reapila en
capas de mayor grosor.
El producto a su salida (10-15%) se
introduce en un deshidratador de tolva
para su acabado).
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Gran capacidad de producción
•Producto de características
homogéneas
•Su funcionamiento se controla sin
dificultad.
DESHIDRATADORES DE LECHO FLUIDIFICADO
El alimento se deshidrata sobre bandejas metálicas de fondo
perforado o de malla, en capas de hasta 15 cm de grosor.
La capa del producto es atravesada por una corriente de aire,
de abajo hacia arriba que lo fluidifica (esponja) y lo agita.
Al fluidificarse el alimento se aumenta la superficie de
intercambio de calor.
Poseen una superficie vibratoria que asegura el flujo continuo
del producto
En los sistemas discontinuos la intensa acción
de mezclado permite obtener un producto
uniformemente deshidratado.
En cambio en los sistemas continuos esta no se
produce uniformemente. Por lo que se debe
acabar en un deshidratador de tolva.
Solo pueden emplearse en alimentos
particulados susceptibles de fluidificación y
suficientemente resistentes para que no sufran
daño mecánico excesivo
VENTAJAS DESVENTAJAS
• Estos sistemas de deshidratación
ocupan poco espacio.
• Los parámetros de
deshidratación se controlan sin
dificultad.
•Su aprovechamiento energético y
velocidad de deshidratación son elevados
•Solo pueden emplearse en alimentos
particulados susceptibles de
fluidificación
Deshidratadores de tolva
Constituidos por edificios de dos plantas en los
que el recinto de deshidratación, del suelo
enrejillado, está emplazado sobre un horno.
El aire caliente procede de la combustión en el
horno y atraviesa una capa de producto de
hasta 20 cm de espesor.
VENTAJAS •DESVENTAJAS
•Son de gran capacidad y
de fácil construcción y
mantenimiento.
• Su funcionamiento se controla con
dificultad.
• El tiempo de deshidratación es
relativamente largo.
• Costes de mano de obra elevados porque la
carga y descarga son manualmente,
además de que el producto debe voltearse
regularmente.
Deshidratadores neumáticos
En ellos los alimentos particulados o deshidratados de
deshidratan en proceso continuo en conductos metálicos
verticales u horizontales.
El producto es deshidratado normalmente en menos del
40% de agua.
Se suspende el producto en un chorro de aire caliente.
Una vez deshidratado se separa en un ciclón
En los deshidratadores verticales, el flujo de aire
se ajusta para que las partículas se clasifiquen
por tamaños.
Las mas pequeñas y ligeras son arrastradas
antes del ciclón de separación.
El producto se puede recircular varias veces,
hasta su completa deshidratación.
VENTAJAS DESVENTAJAS
• Estos deshidratadores son
relativamente baratos.
• Su velocidad de deshidratación y
su eficacia térmicas son elevadas.
• Su funcionamiento se controla sin
dificultad.
•El producto es deshidratado
normalmente en menos del 40% de
agua
Deshidratadores rotatorios
Están constituidos por un cilindro metálico
que rueda en posición ligeramente inclinada.
En su parte interna están dotados de una
especie de repisas que en su posición inferior
recoge alimentos, soltándolo en su posición
superior en un flujo de aire caliente.
La rotación del cilindro impulsa al producto a
lo largo del deshidratador.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•gran velocidad de deshidratación
y la obtención de un producto
uniformemente deshidratado
•el deterioro mecánico provocado
por la abrasión hace que este
sistema solamente resulte
aplicable a determinados
productos. Ejemplo: azúcar
cristalizado y haba de cacao
Deshidratadores de bandeja ( deshidratadores de cinta sinfín)
Consiste en una cinta sinfín, con forma de
canal.
Una corriente de aire es impulsada a través de
la capa del alimento.
El movimiento de la cinta provoca que el
alimento se voltee por lo cual presenta una
cara distinta al flujo de aire
La redistribución de la humedad provoca que la
deshidratación sea mas homogénea.
Estos deshidratadores funcionan en dos etapas. En la
primera el alimento se deshidrata hasta un 50-60%.
En la segunda etapa se deshidrata hasta un 15-20%.
Finalmente es sometido a una ultima deshidratación
en tolva.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Son energéticamente eficaces
•Se controlan perfectamente
•El deterioro producido en los
alimentos por el calor es mínimo.
•Instalaciones no adecuadas para
alimentos pegajosos.
•Para alimentos de tamaño uniforme,
Deshidratadores de tunel
Los alimentos se distribuyen en capas delgadas
sobre bandejas apiladas en vagonetas que circulan
discontinuamente, a lo largo de un túnel de
paredes aisladas.
Los alimentos deshidratados en estas instalaciones
son finalmente deshidratados en tolva.
VENTAJAS DESVENTAJAS
Deshidratan grandes cantidades de
producto en un tiempo relativamente
corto (5-6 horas)
Son energéticamente eficaces
Requieren menos mano de obra
Proporcionan un producto de mayor
calidad
DESHIDRATADORES DE SUPERFICIE CALIENTE
Deshidratadores de tambor( de rodillos)
Construidos por un rodillo o tambor en rotación
calentado internamente hasta una temperatura de
120-10ºC mediante vapor a presión.
En su cara externa se distribuye una capa fina de y
uniforme de alimento.
La deshidratación se realiza antes de que el tambor
complete un giro.
Estos deshidratadores pueden ser de
tornillo único o tornillos gemelos.
VENTAJAS DESVENTAJAS
Los deshidratadores de tambor son muy eficaces y su velocidad de deshidratación es elevada.
Útiles para la deshidratación de pastas en las que el tamaño de partícula es muy grande
No apto para alimentos termosensibles.
Deshidratadores a vacio de banda sinfín y bandejas
En estos deshidratadores el alimento se distribuye en
forma de pasta, en ocasiones por aspersión, sobre
una cinta sinfín de acero, que circula sobre una
cámara 1-70 Torr sobre unos rodillos huecos.
La deshidratación del alimento se produce a su paso
por el primer rodillo calentado a vapor.
Al pasar por el segundo rodillo el alimento se enfría.
Es despegado mediante cuchillas de la superficie.
DESHIDRATACIÓN DE JITOMATES
Este producto es la parte comestible del jitomate, sin la presencia de semillas, cortado en rebanadas, las cuales se someten a los procesos de deshidratación.
PROCESO GENERAL DE DESHIDRATACIÓNPROCESO GENERAL DE DESHIDRATACIÓN
Lavado
Selección tomates sanos, maduros y deconsistencia firme
en agua potable
Troceadoeliminación 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
Escaldadolos trozos se sumergen en agua mas azúcar (15%) hirviendo por1-2 minutos.(mantener estabilidad osmótica)
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Enfriamiento
Inmediatamente los trozos se sumergen en agua fría o al medio ambiente para evitar el exceso de ablandamiento y luego se escurren.
Sulfitación* mantener el color rojo característico del jitomate
Escurrido
se disponen en las bandejas de acero inoxidable, se debe evitar amontonar los trozos y deberán estar dispuestos en una sola capa.
*Los trozos se sumergen en una solución demetabisulfito de sodio preparada con 1g de metabisulfito por litro de agua. esta sumersión se debe mantener por lo menos 15 minutos
Acomodo
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deshidratado**
**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 .
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EnfriadoGeneralmente los trozos secos están por encima de la temperatura del medio ambiente por lo tanto se debe dejar que se enfríe hasta esa temperatura
Empaqueen recipientes generalmente de plástico que no deje pasar la humedad (polipropileno, celofán o laminados plásticos) y/o en envases laminados metálicos
AlmacenamientoSe deben almacenar en un ambiente fresco, seco y protegido de la luz.
EFECTOS SOBRE LOS ALIMENTOS
1 .- Influencia en los Carbohidratos Debido a que las frutas son ricas en hidratos
de carbono y pobres en proteínas y grasas y por lo tanto la principal alteración estará dada por las transformaciones que se presenten en los hidratos de carbono . Las decoloraciones se deberá al pardeamiento enzimático o reacciones de caramelización.
En esta última instancia se puede producir un pardeamiento inducido por reacciones entre los azúcares reductores y los ácidos propios de las frutas. La aplicación de SO2 es un medio eficaz para evitar el pardeamiento de la fruta. Su acción se debe al poder antioxidante y el efecto de inhibición de las reacciones enzimáticas
2 .- Efecto en los Lípidos
La rancidez es un problema importante que se produce en los alimentos deshidratados. La oxidación es más intensa a altas temperaturas que a bajas temperaturas de deshidratación.
Entre problema se puede evitar la oxidación se puede proteger con antioxidantes es un método bastante eficaz.
3.- Influencia en el valor biológico de las proteínas
El valor biológico depende del método empleado en la deshidratación. La exposición prolongada a altas temperaturas puede inducir a que las proteínas pierden su valor nutritivo en la dieta alimentaria. Los tratamientos a baja temperatura pueden aumentar la digestibilidad de las proteínas.
4.- Influencia en los Pigmentos Naturales
Los compuestos carotenoides se alteran la deshidratación. Mientras mayor sea la temperatura aplicada al proceso, mayor será el grado de destrucción.
También se puede presentar caramelización durante el calentamiento propio de la deshidratación en sustratos ricos en carbohidratos.
La clorofila se puede transformar en feofitina en el efecto de deshidratación y los productos adquieren un color oliváceo característico.
Durante la deshidratación convencional se presentan la reacción de Maillard.
5.- Efecto en los Microorganismos La cantidad de humedad en el alimento
es un factor primordial para determinar la cantidad de microorganismos que se pueden desarrollar.
Los mohos necesitan un 20% de humedad y algunos con un 5%.
Las bacterias y levaduras requieren por lo menos de un 80%.
La sal se emplea frecuentemente en conjunto con la deshidratación. La sal establece un control directo sobre algunos tipos de microorganismos putrefactivos.
La sal es muy útil para controlar el desarrollo de microorganismos durante la deshidratación o desecación de carnes y pescados
Es necesario evitar que las materias primas se contaminen con gérmenes patógenos y en caso de que se de este problema de contaminación habrá que esterilizar los productos deshidratados.
Al deshidratar carne de cerdo hay que tomar precauciones porque el proceso no destruye a Trichinella spiralis. Para solucionar esto hay que destruirla mediante aplicaciones de alto calor o frio
REFERENCIAS
Anónimo.[1980].“Curso sobre preparación y evaluación de proyectos agropecuarios y agroindustriales”. Editorial: ICFES. Tunja, Colombia. Pp 56-75.
Fellows,p. [1994]. Tecnología del procesado de los alimentos. Editorial Acribia. Pp285-320 Galeria Maquinaria Deshidratadores de Aire Caliente http://www.fastonline.org/CD3WD_40/INPHO/VLIBRARY/NEW_ELSE/X5403E/ES/X5403S0D.HTM Deshidratadores de Tolva http://ateindusltda.com/index.php/cropulverizadores-deshidratadores-serie-md/ Deshidratadores de Tambor http://www.jjindustrial.com.co/theme/images/frutas/fru-deshidratador.jpg Deshidratadores de Bandejas http://www.evisos.com.pe/images/advertisements/2008/09/25/deshidratadores-de-vegetales-roka_b1deafc4_2.gif Deshidratador de Tunel http://www.fastonline.org/CD3WD_40/INPHO/VLIBRARY/NEW_ELSE/X5403E/ES/X5403S5O.GIF