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Asignatura: Tecnología General I. Carrera: Técnico en Industria Alimentaria Profesora: Andrea Pedrero Muñoz.

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UNIDAD II – “PRETRATAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS”

1. LIMPIEZA DE LAS MATERIAS PRIMAS 1.1 OBJETIVOS • Eliminación de contaminantes que constituyen un peligro para la salud o que son

estéticamente desagradables; • Control de la carga microbiana y de las reacciones químicas y bioquímicas que dificultan

la eficacia del proceso posterior y la calidad del producto.

1.2 CONTAMINANTES DE LAS MATERIAS PRIMAS Los tipos de contaminantes que se encuentran con más frecuencia son:

� Minerales: tierra, arena, piedras, partículas metálicas, etc. � Plantas: ramas, hojas, tallos, cuescos, pieles, cáscaras, hilos, etc. � Animales: excreciones, pelos, huevos de insectos, partes del cuerpo, etc. � Productos químicos: residuos sanitarios y fertilizantes. � Microbios: microorganismos.

1.3 MÉTODOS DE LIMPIEZA La gran variedad de contaminantes que se encuentran en los productos alimenticios brutos y los bajos límites de tolerancia permisibles para los mismos hace necesario disponer de métodos de limpieza variados. Los métodos utilizados son de dos clases: 1. Métodos secos: Tamizado, abrasión, aspiración, separación magnética. 2. Métodos húmedos: Inmersión, aspersión, flotación, filtración, centrifugación, decantación. Casi invariablemente todos estos métodos se utilizan combinados, dependiendo los métodos utilizados de la naturaleza de las materias primas, de los contaminantes a separar y de las condiciones que se deseen para los productos limpios.


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1.3.1 MÉTODOS DE LIMPIEZA EN SECO

Estos métodos se emplean para productos de pequeño tamaño, de mayor consistencia mecánica y menor contenido de agua (cereales, nueces, avellanas, etc.). Tras su limpieza, la superficie de estos alimentos está seca lo que mejora su conservación.

La limpieza en seco generalmente requiere instalaciones más baratas que los sistemas húmedos y originan un efluente concentrado y seco cuya eliminación resulta más barata. Además la limpieza de los vegetales por este sistema es más sencilla y el riesgo de alteraciones químicas y microbiológicas, menor. Sin embargo, la naturaleza del proceso exige una adición adicional para evitar la formación de polvo.

a. Tamizado: los tamices son separadores de tamaño que se pueden considerar como máquinas de clasificación. Sin embargo, los tamices se pueden utilizar como aparatos de limpieza que remueven los contaminantes de tamaño diferente al de las materias primas.

En su forma más sencilla un tamiz es una placa perforada soportada en un marco. Tamices de esta clase elemental se utilizan todavía en la industria de los alimentos.

Los tamices de tambor rotatorio también denominados tamices centrífugos, son unidades continuas que encuentran muchas aplicaciones en la industria de alimento. La limpieza se puede llevar a cabo para retener materias indeseables de gran tamaño como cuerdas, hilos de sacos, etc., separándolas de la harina, sal o azúcar, mientras que el producto limpio se descarga. Alternativamente, el tamiz se puede montar de forma que retenga el producto limpio, como gruesos, mientras que la sustancias no deseables se descargan como finos, como se hace, por ejemplo, para quitar a los cereales las semillas, arena y piedras pequeñas.

Los tamices de esta clase poseen una buena capacidad y son relativamente baratos de instalar, mantener y operar. Presentan la desventaja de que al menos que se les diseñe cuidadosamente son difíciles de limpiar pudiendo tener lugar la recontaminación.

b. Limpieza por abrasión: la abrasión entre las partículas alimenticias o entre éstas y las

partes móviles de los aparatos de limpieza se utiliza para ablandar y remover los contaminantes adheridos. Para este fin se utilizan tambores rotatorios, vibradores, discos abrasivos y cepillos rotatorios.


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c. Limpieza por aspiración: la aspiración encuentra amplia aplicación en eliminación de sustancias extrañas, funcionan a base de un chorro de aire que elimina de los alimentos las sustancias contaminantes por diferencia de densidad. Se utilizan ampliamente en las cosechadoras para separar del grano o las verduras, los contaminantes más pesados (por ejemplo, piedras) de los más ligeros (por ejemplo, hojas, tallos y cutículas).

Fig.1. Separador de aire Sortex. A y B son separadores en los que el producto sólido se separa de la corriente de aire de la corriente de aire. El separador B está adaptado

para utilizarse como separador de dos vías.


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d. Limpieza magnética: en su forma más sencilla se lleva a cabo haciendo caer el producto contaminado sobre uno o más imanes situados en las monturas de las cintas transportadoras.

1.3.2 MÉTODOS DE LIMPIEZA EN HÚMEDO

Para la eliminación de la tierra de algunos productos vegetales como remolacha,

zanahorias y otras raíces, y del polvo y residuos de pesticidas de verduras y frutos blandos, la limpieza húmeda resulta más eficaz que la seca. Además, no origina polvo, y deteriora menos los alimentos.

Esta operación resulta más flexible si se combina con la utilización de detergentes y sustancias esterilizantes a diversas temperaturas. Sin embargo, es preciso realizarla adecuadamente ya que, si no se controlan cuidadosamente los tiempos de lavados y de espera antes del procesado, la utilización de agua tibia puede acelerar los fenómenos de alteración química y biológica. Por otra parte, los sistemas de limpieza en húmedo originan grandes volúmenes de efluentes que generalmente llevan en suspensión una elevada concentración de sólidos. La utilización de este sistema de lavado con frecuencia añade un gasto de elaboración adicional, por compra de agua limpia y por el pago de la eliminación de grandes volúmenes de efluentes. Con el objeto de reducir costos, siempre que es posible, el agua utilizada se reaprovecha, previo un proceso de filtración y cloración. Entre las instalaciones de lavado en húmedo más utilizado se encuentran: lavado por inmersión, aspersión y flotación.

a. Limpieza por inmersión: es el método más simple de limpieza húmeda, utilizándose

con frecuencia como un paso previo a la limpieza de alimentos muy sucios. La tierra adherida resulta así ablandada y en parte desprendida y desechada junto con las piedras, arena y otras sustancias abrasivas que pueden dañar la maquinaria utilizada en los siguientes pasos de limpieza. Los depósitos de inmersión son de metal, cemento liso u otros materiales de construcción adecuados para la limpieza regular y desinfección. La eficiencia de la inmersión se mejora moviendo el agua por medio de agitadores de hélices cubiertos y alojados dentro del depósito o por medio de aire comprimido a través del tanque. Este último se utiliza en la limpieza de sustancias delicadas como fresas, espárragos, etc. El agua caliente mejora la eficiencia de la inmersión pero la velocidad de alteración de los alimentos puede resultar aumentada.


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b. Lavado por aspersión: probablemente sea éste el método de lavado húmedo más utilizado; durante el mismo se exponen las superficies del alimento a duchas de agua. La eficiencia por aspersión depende de: la presión del agua empleada, el volumen de agua utilizado, la temperatura del agua, la distancia del producto alimenticio al origen de la aspersión, el tiempo de exposición del alimento a la ducha y el número de duchas utilizado. La mejor combinación, en general, es un volumen de agua pequeño a presión elevada. Sin embargo, puede producirse la alteración de las frutas blandas y maduras como fresas o de las hortalizas delicadas como los espárragos. A veces se utilizan duchas a presión elevada para eliminar la tierra adherida y el moho negro de los frutos cítricos.

o Lavadores de cinta y aspersión: consisten simplemente en un sistema transportador (por ejemplo, una cinta continua perforada) que desplaza los alimentos bajo un sistema de aspersores de agua. Con productos de forma casi esférica, como manzanas, se mejora el contacto utilizando rodillos que hagan girar la fruta bajo las duchas. El movimiento de los alimentos pequeños se bajo las duchas se puede proporcionar con unidades de transporte vibratorio.

Fig. 2. Lavadores de cinta y aspersión


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o Lavadores de tambor y aspersión: estos lavadores consisten en un tambor construido con barras o rodillos metálicos separados de forma que retengan los alimentos y dejen pasar los desechos. El tambor gira lentamente y está en posición inclinada. La velocidad del giro y el ángulo de inclinación controlan tanto el movimiento de los alimentos en el tambor como la duración del ciclo del lavado.

Fig. 3. Lavadores de tambor y aspersión

c. Lavado por flotación: el método tiene como fundamento la diferencia de densidad o flotación entre las partes valiosas e indeseables de los alimentos a limpiar. Como las manzanas magulladas o podridas se hunden en agua, se puede efectuar la separación sumergiéndolas en agua y recogiendo la fruta sana que quedará flotando.

d. Procedimientos de limpieza combinados: según como se ha indicado anteriormente, los

métodos de limpieza se utilizan en general combinados. Muchos de los aparatos de limpieza están compuestos por varias secciones combinadas en una sola unidad. Así, las lavadoras de guisantes casi siempre están compuestas por un tanque de inmersión conectado con un lavador de tambor y aspersión seguido por un tamiz de escurrido. De nuevo, los tamices de limpieza van en general combinados con un dispositivo de aspiración y un separador magnético.

Un ejemplo típico de procedimiento combinado es el procedimiento de limpieza utilizado para producir trigo limpio destinado a la molienda de harina: Las impurezas se separan de cereales (trigo) por medio de equipos que operan basándose en ciertas características que poseen las impurezas y que son diferentes a las del grano del cereal, como por ejemplo: tamaño, de densidad, etc. La máquina de limpieza más utilizada es un tamiz-aspirador (máquina limpiadora combinada) que funciona a base de vibración y viento. El primer paso de limpieza en estos equipos consiste en la separación por tamizado de todos los


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componentes más grandes y más pequeños. Los tamices son placas con perforaciones que se montan a una base que se mueve en dirección horizontal impulsado por un movimiento giratorio de vaivén. El primer tamiz con que se encuentra el trigo sucio es el tamiz grueso (el tamaño y forma de las perforaciones se ha elegido de acuerdo con el tamaño del grano de trigo) que separa la paja, cuerdas y piedras grandes, es decir todas las impurezas que son más voluminosas que el grano de trigo.

El paso siguiente es la utilización de un tamiz fino o de arena, que permite separar todas esas materias que son más pequeñas que el grano de trigo, como arena, fragmentos de grano y semillas. La siguiente operación de limpieza, consiste en la separación de las impurezas de igual tamaño del grano de trigo, pero de diferente peso específico. Esta separación se basa en las diferentes velocidades de caída: las partes más pesadas entran en contacto con el piso oscilante del tamiz y fluyen hacia la separación final de las piedras, mientras que el cereal limpio flota sobre el cojín de aire, dirigiéndose hacia la salida del producto. Luego, el trigo es sometido, nuevamente, a corrientes de aire para la separación de partes ligeras como polvo, cáscaras y semillas menudas. Esto se logra modificando la velocidad del aire, así el trigo limpio entra en contacto con el piso oscilante del tamiz y fluyen hacia el silo de acondicionamiento, mientras que el polvo, cáscara y semillas menudas se eliminan con el aire.

2. PRINCIPIOS DE SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN. 2.1. CONSIDERACIONES GENERALES ACERCA DE LA SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN

La selección y clasificación consiste en la agrupación de los alimentos basándose en

alguna propiedad física. Al igual que la limpieza, la clasificación debe aplicarse cuanto antes en el proceso de elaboración para asegurar un producto de calidad uniforme. Las cuatro propiedades físicas en las que se basa la clasificación son: el tamaño, la forma, el peso y el color.


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La selección juega un papel importante en el control de la eficiencia de muchos procesos de los alimentos. Los alimentos seleccionados poseen los siguientes atributos deseables: a. Son más adecuados para operaciones mecanizadas tales como descortezar, deshuesar y

despepitar. b. Se precisa en los procesos en que la transmisión de calor es crítica (por ejemplo en la

pasteurización, esterilización). c. Proporciona mejor control de los pesos añadidos a los envases de venta normalizados. d. Desde el punto del consumidor los productos seleccionados son más atractivos a la vista

y permiten servir porciones de tamaño uniforme. Esto último es de gran importancia para los embalajes de distribución al consumidor.

2.2 SELECCIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS a. Selección por peso: la selección por peso es uno de los métodos de selección más exactos

y por ello se emplea para la clasificación de aquellos alimentos de mayor valor (por ejemplo, huevos, carnes en porciones y frutas tropicales). Por este método los huevos pueden clasificarse a una cadencia de 12.000 unidades por hora en seis o nueve categorías distintas con una tolerancia de 0,5 g. Antes de su clasificación los huevos se inspeccionan bajo una lámpara especial con el objeto de eliminar huevos fértiles o huevos con mal formaciones. El seleccionador de huevos consiste en una cinta transportadora de listones que transporta los huevos sobre una serie de palancas equilibradas. Esta cinta es de funcionamiento intermitente. Mientras está parada, las palancas se elevan para pesar los huevos. Los huevos de mayor peso son desviados hacia una rampa almohadillada y los demás ligeros se colocan de nuevo sobre la cinta transportadora que los pasa a la siguiente palanca de pesado.

b. Selección por tamaño: la selección por tamaños consiste en la separación de los

alimentos sólidos en dos o más fracciones de tamaño diferente. Para selección de tamaño de los alimentos se utilizan tamices de diseño diferente.

� Tamices de apertura fija: Los tamices de esta clase están unidos permanentemente a

fondos con apertura de tamaño y horma fijos. El movimiento de los alimentos sobre el tamiz se puede producir por movimiento rotatorio, vibratorio o giratorio de los marcos que soportan el tamiz. Los tamices de apertura fija utilizados en general para la selección de los alimentos suelen ser de dos clases: de lecho plano y de tambor.


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Tamices de fondo plano. Este tipo de tamices en su forma más sencilla (marco estacionario inclinado provisto de una malla en el fondo) encuentra todavía en la selección preliminar de las patatas, zanahorias y otros.

Tamices de tambor. Aunque anteriormente se ha descrito un tipo de tamiz de tambor utilizado como tamiz de limpieza, los tamices de tambor se emplean extensamente como aparatos seleccionadores de tamaño para guisantes y alimentos similares que pueden soportar la acción del machaqueo producida por la rotación del tambor. Generalmente se requiere que las seleccionadoras de tambor separen los productos alimenticios en dos o más corrientes de forma que precisan dos o más líneas de tamices de forma que funcionen en serie o en paralelo. Los principales problemas de este tipo de separación son: � El cegado, en especial si el tamaño de las partículas es muy parecido al de abertura del tamiz. � La sobrecarga, que se produce cuando los tamices se someten a un flujo de alimento excesivo, provocando que las partículas pequeñas se descarguen con las de mayor tamaño. � El bloqueo de las aberturas con partículas más grandes. � La adherencia de las partículas a la superficie del tamiz o la aglomeración de éstas en partículas más grandes cuando la humedad relativa ambiental es elevada. Este problema provoca la eliminación de las más pequeñas en forma de aglomerados.

� Tamices de apertura variable: las seleccionadoras de tamaño de esta clase tienen

aperturas variables y tratan a los alimentos con mayor cuidado que los tamices de tambor, es por ello que son los más corrientemente empleados para la selección de la fruta y otros alimentos delicados. Se incluyen en este grupo los seleccionadores de rodillos y cintas, en las que los alimentos pasan a lo largo de una ranura de anchura continuamente creciente.

El diseño más sencillo es el de un par de rodillos inclinados accionados mecánicamente con pendiente variable desde la entrada a la salida. La apertura o separación entre los rodillos se puede ajustar de forma que se presente a los alimentos una ranura continuamente variable. La rotación de los rodillos orienta a los alimentos en la posición de su forma más regular. Por ejemplo, las manzanas se alinean con el eje del rabillo paralelo a los rodillos. Los alimentos seleccionados según el tamaño se colectan en canales acolchados colocados a intervalos debajo de los rodillos.

Otro modelo utilizado es la seleccionadora de cinta y rodillo, que consiste en una cinta transportadora inclinada en dirección a unos rodillos accionados mecánicamente. La separación entre cada rodillo y la cinta se ajusta de forma que se obtengan las categorías de tamaño deseadas.


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c. Clasificación por calidad: la clasificación por calidad la realizan operarios debidamente

cualificados. Así, las carnes son inspeccionadas por expertos para detectar la posible presencia de carnes enferma, valorar la distribución de la grasa, y clasificar las canales según forma y tamaño. Otros alimentos que se clasifican por calidad son, por ejemplo, el queso y el té. En otros casos los alimentos se clasifican por su calidad según el resultado de diversas pruebas analíticas (por ejemplo la calidad del harina de trigo se determina por su contenido proteico, la extensibilidad de la masa, el color, el contenido de humedad y el grado de infestación por insectos). Por lo general, la clasificación de los alimentos resulta más cara que la clasificación por otros atributos, dado que el personal que la realiza es personal especializado. Sin embargo, por este procedimiento pueden valorarse simultáneamente muchos atributos que no pueden valorarse de forma automática y por ello permite la obtención de un producto más uniforme, de gran calidad.

3. PELADO DE LAS MATERIAS PRIMAS

El pelado es una operación imprescindible en la elaboración de muchas frutas y verduras en las que para mejorar el aspecto del producto final se requiere la eliminación del material no comestible. El costo de esta operación se procura reducir al mínimo eliminando la menor parte posible del producto y reduciendo al máximo los gastos energéticos, de material y de mano de obra. Durante el pelado el producto no debe sufrir daños y después de éste, la superficie del mismo debe quedar limpia. Existen diversos métodos de pelado:

a. Pelado al vapor. b. Pelado a cuchillo. c. Pelado por abrasión. d. Pelado cáustico.

a. Pelado al vapor: los alimentos (por ejemplo: diversas raíces como, remolacha,

zanahoria, etc.) se introducen en lotes en un recipiente a presión que rueda a 4-6 revoluciones por minutos, al que se halla conectado un flujo de vapor a alta presión. La rotación del recipiente asegura que el alimento en cuestión contacte con el vapor por todas sus caras durante un tiempo preestablecido que depende del tipo de alimento. La elevada temperatura del vapor calienta rápidamente la superficie del producto (15-30 segundos) pero su baja conductividad térmica impide que este penetre hacia el interior por lo que este no se cuece y por tanto, su color y textura no sufren ninguna modificación. Al producirse una súbita caída de la presión se libera vapor bajo la piel y la superficie del alimento se despega. La mayor parte del material salta al liberarse del


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vapor y la ducha de agua sólo se precisa para liberar los restos de piel que permanecen adheridos. Este tipo de peladoras están alcanzando una gran difusión no sólo por su capacidad de producción (hasta 4500 kg/hora), sino por su bajo consumo en agua, porque las pérdidas de peso que provocan en el producto son muy escasas y por el buen aspecto de los alimentos pelados por este método. Además el ciclo de pelado puede controlarse automáticamente y los efluentes que se generan son de mayor concentración, lo que hace más fácil su eliminación.

b. Pelado a cuchillo: en este sistema de pelado la piel de la fruta y verdura se retira al

presionar estas en rotación contra unas cuchillas fijas. En otros casos son unas cuchillas rotatorias las que retiran la piel del alimento, que permanece estacionario. Este sistema resulta particularmente adecuados para los frutos cítricos cuya piel se retira con facilidad sin apenas deterioro o pérdida de peso.

c. Pelado por abrasión: en este sistema el alimento entra en contacto con unos rodillos de

material abrasivo o se coloca en unos recipientes recubiertos con este material (a base de silicio y carbono). Esta superficie abrasiva arranca la piel que es seguidamente arrastrada por una corriente abundante de agua. Las ventajas de este método son su bajo costo energético (dado que esta operación se realiza a temperatura ambiente), los escasos gastos de inversión que requiere y el buen aspecto de los alimentos pelados por este método. Algunos productos se forman irregularmente (por ejemplo, patatas con cavidades) requieren un acabado a mano. Las limitaciones de este sistema son: � Las pérdidas que provocan son mayores que las del pelado a vapor (25% contra un 8-

18% para verduras), � La producción de grandes cantidades de efluentes diluidos cuya alimentación resulta

cara y difícil, y � La escasa capacidad de este sistema ya que los alimentos deben contactar

individualmente con la superficie abrasiva. Una excepción a estas objeciones la constituyen las cebollas cuya piel se elimina con

facilidad en rodillos abrasivos con una producción de hasta 2.500 Kg/h.


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d. Pelado cáustico: este sistema utiliza una solución diluida de hidróxido de sodio a 100-120º C. Por el procedimiento antiguo de pelado cáustico los alimentos pasan por un baño de sosa al 1-2 % para reblandecer la piel y ésta es posteriormente eliminada por una ducha de agua a alta presión. Si bien este sistema era, en otro tiempo, de uso corriente para el pelado de productos como remolachas, zanahorias, etc. provocaba en algunos de ellos cambios de color y además resultaba caro por lo que en la actualidad ha sido sustituido por el pelado a vapor. Una variante de este sistema de pelado cáustico es el sistema de pelado cáustico en seco, en el que alimento se sumerge en una solución del 10% de hidróxido sódico que reblandece la piel siendo ésta posteriormente alimentada en unos discos o rodillos de goma. Esta variante reduce tanto el consumo de agua, como las pérdidas de producto y genera un efluente de consistencia pastosa que se elimina con mayor facilidad.

4. TEORÍA DEL ESCALDADO E INSTALACIONES El escaldado se aplica antes del procesado para destruir la actividad enzimática de frutas y verduras. Esta manipulación no constituye, en sí misma, un método de conservación, sino tan sólo un pretratamiento normalmente aplicado en las manipulaciones de preparación de la materia prima o previa a otras operaciones de conservación. El escaldado se combina también con la operación de pelado y/o la limpieza con objeto de conseguir un ahorro, tanto en los gastos de inversión y de espacio, como de consumo energético. El escaldado consiste en someter a la materia prima seleccionada y limpia a un tratamiento térmico breve por medio de un fluido caliente (agua, vapor, aire o gases calientes). Es la etapa más importante en las operaciones previas de la elaboración industrial.

4.1 OBJETIVOS Las temperaturas máximas utilizadas en los procesos de congelación y deshidratación resultan insuficientes para la inactivación de los enzimas. Si el alimento no se escalda se producen, durante su almacenamiento, cambios no deseados sobre el valor nutritivo y características organolépticas. En los procesos de esterilización por el calor el tiempo necesario para alcanzar la temperatura de esterilización puede que sea ya suficiente para inactivar los enzimas, por lo que el escaldado resulta innecesario. Entre los enzimas responsables de pérdidas en el valor nutritivo y modificaciones de las características organolépticas de frutas y verduras se encuentran la lipooxigenasa, la polifenoloxidasa, la poligalacturonasa, y la clorofilasa. Dos enzimas termorresistentes


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presentes en la mayor parte de las verduras son la catalasa y la peroxidasa. Si bien éstos no se hallan implicados en los procesos de alteración durante el almacenamiento, son importantes, pues se utilizan para determinar la eficacia del escaldado. La peroxidasa es el más termorresistente de los dos y la ausencia de actividad peroxidasa indica que otros enzimas menos termorresistentes han sido destruidos.

Otros objetivos del escaldado El escaldado reduce el número de microorganismos contaminantes presentes en la superficie de los alimentos y contribuye, por tanto, al efecto conservador de operaciones subsiguientes. Es una operación de una particular importancia en la esterilización por el calor ya que el tiempo y temperatura de esterilización dependerán del grado de reducción alcanzado por el escaldado en la tasa de contaminación. Si el escaldado resulta insuficiente, el número de microorganismos al comienzo del proceso es mayor y en consecuencia será mayor también el número de envases alterados tras el tratamiento térmico. La congelación no reduce sustancialmente el número de microorganismos en los alimentos no escaldados, por lo que aquellos podrán proliferar durante la descongelación. Un problema semejante (aunque en menor grado) se produce durante la rehidratación de los alimentos desecados no escaldados.

Por otra parte, el escaldado reblandece los tejidos vegetales, facilitando el llenado de los envases y la eliminación del aire de los espacios intercelulares, lo que permite la obtención de un vacío relativo en el espacio de cabeza.

4.2 INSTALACIONES Los dos métodos de escaldado comercialmente más empleados son, o bien mantener durante un tiempo el alimento en una atmósfera de vapor saturado, o bien sumergirlo en un baño de agua caliente. Ambos tipos de instalaciones son sencillas y baratas. En los últimos años se han introducido importantes mejoras en las instalaciones con objeto de reducir el consumo energético y la pérdida de componentes solubles. Esto último, al paso que reduce la capacidad contaminante de los efluentes, incrementa el rendimiento del producto. El éxito comercial de un determinado sistema de escaldado reside precisamente en aumentar el rendimiento del producto. En algunos sistemas, la fase de enfriamiento puede provocar mayores pérdidas de nutrientes que el propio escaldado. Por ello, cuando se comparan dos sistemas, la operación de enfriamiento debe también tomarse en


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consideración. Los sistemas por vapor afectan menos al contenido en nutrientes, siempre que el enfriamiento se efectúa mediante aire frío o ducha de agua fría. El enfriamiento por inmersión en un chorro de agua corriente incrementa sustancialmente las pérdidas por lavado (se lavan los componentes solubles del alimento) pero a veces el producto capta agua y aumenta de peso lo que, lógicamente, contribuye a aumentar el rendimiento. El enfriamiento por aire provoca pérdidas de peso por evaporación lo que puede resultar una desventaja mayor que la ventaja que supone una menor pérdida de nutrientes. El tipo de alimento y su sistema de preparación influyen grandemente sobre el rendimiento del proceso y las pérdidas en valor nutritivo del alimento en cuestión (por ejemplo: pelado y corte en rodajas).

4.2.1 Escaldadores por vapor El escaldado al vapor es normalmente el método de elección para alimentos de gran superficie relativa, ya que las pérdidas por lavado son en ellos menores, que por escaldado en agua caliente. Un escaldador a vapor está constituido, en esencia, por una cinta sinfín de malla que transporta el producto en una atmósfera de vapor. El tiempo de permanencia del alimento se controla variando la velocidad de la cinta. Una instalación típica de este tipo mide 15m de longitud por 1-1,5m, de anchura y 2m de altura. Si se utilizan duchas de agua a la entrada y salida para condensar el vapor sobrante, la eficacia del consumo energético disminuye, debido a que actúan como cierre impidiendo que se forme una corriente de vapor que se escape de la máquina.

Fig.7. Escaldador por vapor con cortina de agua


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4.2.2 Escaldadores por agua caliente Existen diversos tipos de escaldadores. En todos ellos el alimento se mantiene durante un cierto tiempo en agua a 70-100º C y seguidamente se traslada a una sección de escurrido – enfriamiento.

El escaldador del tipo “reel blancher” es un método muy utilizado. En él, el alimento entra en un tambor cilíndrico de malla, parcialmente sumergido en agua caliente, dotado de unas plataformas, a modo de estanterías, sujetas a la cara interna del cilindro, que mantienen al alimento en movimiento en su interior. En estos escaldadores el tiempo de calentamiento se controla modificando la velocidad de rotación.

En la figura 8, puede verse el esquema completo del escaldador Cabinplant IBC. La sección de enfriamiento del escaldador se alimenta con agua fría que al ir pulverizándose en contracorriente sucesivas veces sobre el producto, va calentándose al tiempo que el producto se enfría. Al concluir la sección de enfriamiento, esta agua que ha alcanzado su máxima temperatura se bombea al final de la sección de precalentamiento, por la que seguirá circulando a contracorriente pulverizándose esta vez sobre el producto frío, que se va precalentando a la vez que el agua se enfría. En la sección central, de escaldado, el calentamiento se produce en circuito cerrado con agua llevada a la temperatura de trabajo mediante vapor.

Fig. 8. Esquema del escaldador Cabinplant IBC.

Como se ve en la figura 8, las secciones de precalentamiento y de preenfriamiento están compuestas por compartimentos a los que llega el agua bombeada del compartimiento inmediatamente posterior después de haber sido pulverizada sobre el producto, consiguiéndose así una circulación del agua en contracorriente al producto de forma escalonada, asegurándose que en cada puesta en contacto del agua con el producto existe el necesario salto térmico para que se produzca la transferencia de calor.


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En el caso de la figura 9, el enfriamiento se consigue mediante una corriente de aire perpendicular al flujo de producto, que produce la evaporación del agua que moja la superficie del alimento, que para ello debe tomar el correspondiente calor latente de vaporización. Se consigue así que el producto reduzca su temperatura hasta unos 20 – 28º C, de acuerdo con la temperatura y humedad del aire utilizado en cada caso. Con este sistema se consigue reducir el consumo de agua en un 75% a la vez que se evitan más del 50% de los efluentes.

Fig. 9. Escaldador Cabinplant BAC

Tabla 1. Ventajas y desventajas de los diversos tipos de escaldadores convencionales

Instalación Ventajas Desventajas Escaldador a vapor convencional

Menor pérdida de componentes hidrosolubles. Menor volumen de efluentes (y por tanto de gasto) que los escaldadores por agua caliente; especialmente cuando se usan sistemas de enfriamiento por aire, en lugar de por agua. Fáciles de limpiar y esterilizar.

Menor capacidad limpiadora (se requiere también el uso de sistemas de lavado). Gastos de inversión mayores que para los escaldadores de agua. Escaldado desigual, si el alimento se apila demasiado en la cinta transportadora. Pérdidas de peso. Peor eficacia energética que en los escaldadores de agua.

Escaldador por agua caliente

Menores inversiones y mayor eficacia energética que los escaldadores a vapor.

Pérdidas muy elevadas en compuestos hidrosolubles: vitaminas, minerales y carbohidratos. Gastos más elevados por un mayor consumo de agua, así como por un mayor volumen de efluente diluidos. Riesgo de contaminación por bacterias termófilas.


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4.3 EFECTO DEL ESCALDADO SOBRE LOS ALIMENTOS La cantidad de calor que el alimento recibe durante el escaldado altera inevitablemente su valor nutritivo y características organolépticas. Sin embargo, este tratamiento térmico es menos drástico que, por ejemplo, la esterilización, por lo que los cambios que en el alimento provoca son menores. Por lo general, la combinación de tiempo y temperatura utilizada por el escaldado se establece como solución de compromiso para, reduciendo al mínimo las pérdidas de aroma, asegurar la adecuada inactivación de los enzimas, sin reblandecer excesivamente el producto.

4.3.1 Nutrientes Durante el escaldado se pierden minerales, vitaminas hidrosolubles y otros componentes hidrosolubles. Las perdidas vitamínicas se deben, en su mayor parte, al efecto del lavado, a la termodestrucción y en menor grado, a la oxidación. Las pérdidas vitamínicas dependen de diversos factores, como son los siguientes: 1) Grado de maduración del alimento y variedad a la que pertenece. 2) Operaciones de preparación, en especial el tamaño de corte (en cubos, rodajas, etc.). 3) La relación superficie/volumen de las piezas. 4) Sistemas de escaldado. 5) Tiempo y temperatura de escaldado (los tratamientos a elevada temperatura durante

tiempos más cortos provocan menores pérdidas vitamínicas). 6) Método de enfriamiento. 7) Relación cantidad de alimento/agua (tanto en el escaldado como en el enfriamiento).

Las pérdidas en ácido ascórbico se utilizan como medida de la calidad del alimento y por tanto, de la intensidad del escaldado (Tabla 2).


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Tabla 2. Efecto del método de escaldo sobre las pérdidas en ácido ascórbico de diversas verduras.

Tratamiento

Pérdidas en ácido Ascórbico (%) Guisantes Coliflor Arvejitas

verdes Escaldado por agua-enfriamiento por agua Escaldado por agua-enfriamiento por aire Escaldado por vapor-enfriamiento por agua Escaldado por vapor-enfriamiento por aire

29,1 25,0 24,2 14,0

38,7 30,6 22,2 9,0

15,1 19,5 17,7 18,6

4.3.2 Color y aroma El escaldado hace que la superficie de los alimentos sea más brillante, ya que elimina de ella el polvo, modificando de esta forma la longitud de onda de la luz reflejada. También la temperatura y el tiempo de escaldado influyen sobre los cambios provocados por éste en los pigmentos. Por ello, al agua de escaldado se le suele añadir carbonato sódico (0,125% p/p) u óxido de calcio, con objeto de proteger a la clorofila y retener de esta forma el color de diversos alimentos vegetales. El pardeamiento enzimático de las manzanas y patatas cortadas se evita manteniendo el producto sumergido (antes de su escaldado) en una salmuera diluida (2% p/p). Si el escaldado se realiza correctamente, la mayor parte de los alimentos no sufren cambios significativos ni en su aroma ni en su bouquet. Pero un escaldado insuficiente puede conducir al desarrollo de aromas extraños durante el almacenamiento de alimentos desecados o congelados.

4.3.3 Textura Uno de los objetivos del escaldado consiste en reblandecer la textura de los vegetales para facilitar el llenado de los envases. Sin embargo, si los alimentos van a desecarse o a congelarse, las condiciones del tiempo-temperatura necesarias para lograr la inactivación enzimática provocan, en algunos alimentos y en las piezas de mayor tamaño, pérdidas de textura excesivas (por ejemplo: ciertas variedades de patata) y en las piezas de mayor tamaño. Con objeto de mantener el grado de firmeza de los tejidos se añade al agua de escaldado, cloruro cálcico. El cloruro cálcico se combina con la pectina dando lugar a complejos de pectato cálcico.

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