1. Explique los factores que intervienen en el secado de alimentos. Ejemplos

2. Explique el fundamento de la liofilizacin, atomizacin, secado por lecho fluidizado y secado por tambor rotatorio. EjemplosLALIOFILIZACINEs una tcnica dedeshidratacin por frio, un proceso comn en la industria alimentaria conocido comodeshidrocongelacin(secado por congelacin suena ms sencillo) el cualtiene la virtud de mantener al mximo las propiedades organolpticas de los alimentos. Este mtodo se realiza al vacio. La palabra deriva del griego, que en traduccin eshecho para amar las disoluciones,o sea obtendremos un producto de muy fcil disolucin y/o regeneracin.CMO FUNCIONA?

Lo primordial, hay que tener una maquina especial, que se llamaliofilizador. En esta se introduce el producto procesado listo para su secado. Se genera un entornoal vacio, donde las bajas temperaturas se sienten a eso de-40C. Aqu ocurre lasublimacin, o sea el productopasa directamente de solido a gassin pasar por liquido. Eso bsicamente se aplica al contenido acuoso del alimento, el cual sublima terminando con materia solida sin ningn remanente lquido, absolutamente seco.Recordemos queal generar entornos al vacio, podemos jugar con las temperaturas de evaporacin del agua, porque sabemos que el agua hierve a los100C, pero si generamos entornos de presin al vacio, podemos hacerla hervirhasta 120C(como en el caso de las ollas de presin). Pero en la liofilizacin, se genera un entorno tan frio quesolo altas presiones de vacioson capaces de hacer que el agua se evapore a -40C, y es eso lo que hace el liofilizador.Las bajas temperaturas deshidratan, como en el caso de nuestrorefrigerador de casa.CARACTERSTICAS DE UN PRODUCTO LIOFILIZADOEl producto como antes mencionamos, queda seco, pero es agua lo nico que pierde. Su sabor permanece ya quelos componentes spidos caractersticos del aroma se mantienen, o sea no tenemos alteraciones en el producto. Todos los gustos y aromas se conservan como si de un producto fresco se tratase.DIFERENCIAS CON LA DESHIDRATACIN POR CALORBsicamente, cuando secamos un producto por calor, perdemos agua y el sabor queda muy concentrado, pero las altas temperaturas hacen que los gustos naturales y el aromacambien radicalmente. A veces es bueno, pero la liofilizacin se caracteriza por mantener el sabor original del producto.EJEMPLOS DE ALIMENTOS LIOFILIZADOS

Existe uno que es el ms consumido en el mundo, elcaf. Aquellos cafs solubles listos para usar en maquinas o directamente a la taza es sencillamente caf liofilizado. Luego la gama dehierbas secasson comnmente liofilizadas, como el eneldo, perejil, ciboulette entre tantas. La industria alimentaria progresa y hoy en da contamos con frutas, verduras y hasta carnes. Tenemos para rato.SECADO POR ATOMIIZACINExiste una gama muy amplia de productos que requieren el uso del sistema de secado por atomizacin (Spray Dryer), que mantiene las propiedades fsico- qumicas de los productos y que en algunos casos llega a mejorar esas propiedades. A travs de una solucin, emulsin, suspensin o pasta, es enorme la diversidad de productos que se pueden secar por medio de este sistema en las industrias Qumica y Alimenticia. Leche en polvo, jugos, sopas instantneas, detergentes, etc, son algunos de los ejemplos de conocimiento general.El Secado por Atomizacin, Secado Spray es tambin usado para la preservacin de los alimentos. Mediante este proceso simple y ultrarrpido, se consigue secar los slidos y slidos solubles, con alta calidad, preservando las caractersticas esenciales de los mismos. Este proceso tambin ofrece ventajas en la reduccin de los pesos y volmenes.El proceso se caracteriza en pulverizar el fluido dentro de una cmara sometida a una corriente controlada de aire caliente. Este fluido es atomizado en millones de micro gotas individuales mediante un disco rotativo o boquilla de pulverizacin. A travs de este proceso el rea de la superficie de contacto del producto pulverizado se aumenta enormemente y cuando se encuentra dentro de la cmara con la corriente de aire caliente de secado produce la vaporizacin rpida del solvente del producto, generalmente agua, provocando frigoras en el centro de cada micro gota donde se encuentra el slido, que seca suavemente sin gran choque trmico, transformndose en polvo y terminando el proceso con la colecta del mismo.Observaciones:- El horno indirecto es indicado para que los gases de combustin no entren en contacto con el producto, condicin prcticamente obligatoria cuando el producto es para exportacin.- El atomizador auxiliar proporciona continuar con La maquina en funcionamiento cuando haya necesidad de mantenimiento del mismo.

- Lavador de gases: donde la legislacin no permite cualquier polucin, el lavador retiene las partculas coloidales que eventualmente saldran por la chimenea, liberando solamente los vapores de agua y los gases de combustin.

EL SECADO MEDIANTE LECHO FLUIDIZADO Es un mtodo sumamente efectivo para secar partculas slidas. La superficie de cada partcula es expuesta al secado al ser suspendida en el caudal de aire, lo que deriva en una mejor transferencia de calor y un menor tiempo de secado. La temperatura de producto homognea y el secado uniforme del producto se alcanzan mediante la regulacin y mezcla continua y rigurosa del aire de secado de entrada y salida.

Para optimizar el proceso de secado es necesario llevar un monitoreo preciso de la humedad en el aire de secado. Las condiciones pueden variar segn la humedad y la temperatura. En muchos procesos de secado, especialmente de la industria farmacutica, el aire de salida puede contener altos niveles de solventes y qumicos evaporados. En estos casos se requiere una tecnologa de sensores muy estables. En las condiciones ms severas, la salida de lecho fluidizado es considerada un rea de riesgo y requiere de un instrumento de medicin de seguridad intrnseca.

Entre la amplia cartera de productos de Vaisala hay una solucin para casi todas las necesidades ms exigentes.

FUNDAMENTOSDE SECADO EN LECHOS FLUIDIZADOSEl procesamiento en lechos fluidizados implica el secado, enfriamiento, aglomeracin, granulacin y revestimiento de los materiales en grnulos. Es ideal para una alta gama de productos sensibles y no sensibles al calor. El procesamiento uniforme se logra haciendo pasarun gas (por lo general aire) a una velocidadcontrolada a travs de una capa del producto para crear unestado fluidizadoEl gas de fluidizacin aporta el calor para el secado en lechos fluidizados, pero el flujo del gas no tiene que provenir de una sola fuente. El calor se puede introducir de manera eficaz calentando las superficies (paneles o tubos) inmersas en lacapa fluidizada.La aglomeracin y la granulacin se puede realizar de varias formas, dependiendo del producto que se vaya aalimentar y las propiedades que deba tener elproducto final. El revestimiento en lechos fluidizados de polvo, grnulos o tabletas requiere de la aspersin de un lquido en condiciones estrictamente controladas sobre elpolvo fluidizados.

Aplicaciones: Leche (Secado final) Levaduras Snack Enzimas Suero de quesera (secado final) Aromas (secado final) Productos opoterpico

SECADORES DE TAMBOR ROTATORIOConsta de un tambor de metal calentado, como se observa en la figura 3, en las paredes se evapora el lquido, mientras una cuchilla metlica, raspa lentamente el slido, para que descienda por el tambor, hasta la salida.Este tipo de secadores son tpicos del trabajo con pastas, suspensiones, y soluciones. El tambor resulta como un hbrido entre un secador y un evaporador.

Estos secaderos consisten en cilindros de metal huecos, que rotan sobre un eje horizontal hizo un calentador interiormente y con vapor, agua caliente u otro medio de calentamiento. Los secaderos de tambor se utilizan en el secado de pastas y en soluciones. La velocidad global de secado de la pelcula de alimento colocada en la superficie del tambor, se puede expresar como:

CAUDAL DE EVAPORACINPuesto que el flujo trmico es transmitido por una superficie caliente en contacto con el producto y que este se lleva a ebullicin, el secado sobre cilindros es esencialmente un proceso por ebullicin. Sin embargo, en la medida en que la superficie externa libre del producto est en contacto con el aire ambiente, a la ebullicin se le aade un ligero efecto de arrastre.FUNCIONAMIENTOAl ir adhirindose el producto a los cilindros, la fase de subida de temperatura es extremadamente corta y difcilmente observable. A continuacin se da una fase de ebullicin muy fuerte, netamente superior al flujo trmico que cruza la pared de la superficie de calentamiento, que a su vez se enfra sensiblemente. La resistencia trmica limitante es en este momento el grosor de la pared. Debido a la disminucin de gradiente de temperatura entre la superficie externa de la pared y el aire, y debido tambin a la disminucin del coeficiente global de transferencia de calor, el flujo trmico disminuye. Sin embargo, dicha cada en el flujo trmico es frenada ligeramente debido a que simultneamente a ella se produce una subida de la temperatura de la superficie de calentamiento. Despus de la eliminacin del agua libre, interviene el clsico mecanismo de ralentizacin del secado: cese de la ebullicin, calentamiento del producto, que resulta ser limitante.

Puesto que la superficie de calentamiento es una caracterstica del equipo, el usuario puede intervenir sobre dos factores para modular la capacidad de evaporacin de su instalacin: Temperatura del vapor de calentamiento, que repercute sobre la temperatura de la superficie de calentamiento que est en contacto con el producto. La elevacin de la temperatura del vapor primario tambin repercute sobre la temperatura del producto, pudiendo provocar degradacin de la calidad. Coeficiente global de transferencia de calor entre la superficie de calentamiento y la capa lmite de aire en contacto con el producto. Puede mejorarse este coeficiente disminuyendo el grosor de la capa de producto y aumentando simultneamente la velocidad de rotacin del cilindro.

TIPOS DE SECADORES DE TAMBORSecador simple

Secador doble

Secador de tambores gemelos

Secador de tambor a vaco.

3. Explique qu fenmenos fisicoqumicos que ocurren en el proceso de secado de alimentos. EjemplosLa remocin de agua produce prdidas estructurales y en la composicin qumica de los alimentos

Prdida de la permeabilidad de la membrana citoplasmticaPrdida de turgenciaDesnaturalizacin de protena

Dao en la estructura del almidn Prdida de la unin de macromolculas, por enlaces de puente de H Estos cambios se aceleran en el periodo de velocidad decrecienteSecadoDurante el secado se transfiere agua del interior del grano a la superficie del mismo, transformndolo en vapor de agua y dispersando luego este vapor de agua en la atmsfera.Para el secado es necesario disponer de tres elementos: un contenido de humedad en el grano; una fuente de energa para transformar el agua liquida en vapor de agua; un tanque o recipiente para recibir el vapor de agua y extraerlo de la masa de grano.6.4.1Contenido de humedad. Es el exceso de agua contenida en el grano que, si permanece en l, provocar su deterioro. El exceso de agua que hay que eliminar al secar el grano, hacindolo pasar de un contenido de humedad a otro, puede deducirse del Cuadro 4. Dicha eliminacin no constituye una prdida de alimento.6.4.2Fuentes de energa. Para evaporar el agua, es decir, para transformar agua liquida en vapor de agua, se utiliza energa. Para evaporar el agua del grano se necesita el doble de energa que para evaporar agua hirviendo en un puchero. El agua se evapora a cualquier temperatura por debajo del punto de ebullicin, pero la energa necesaria para convertir el agua lquida en vapor de agua es aproximadamente la misma que para hacerla hervir. Las principales fuentes de energa son la energa solar, utilizada bien directamente, como en el secado al sol, o bien indirectamente como en el secado en hrreo, y la energa derivada de material combustible, como la madera, el carbn, el gas o el petrleo. En todos los casos, salvo en el secado directamente al sol, la energa se transfiere al aire (haciendo aumentar su temperatura) y a travs de l al grano, donde evapora el agua y se enfria al mismo tiempo.Figura 6.6: Variacin tipica de la temperatura y la humedad relativa (ibadn, Nigeria)Durante el da, la temperatura del aire ambiental aumenta como consecuencia directa del calentamiento del sol. El aire almacena la energa solar que puede utilizarse luego para secar el grano hacia la mitad del da. En la Seccin 6.2 se ha mostrado el efecto del aumento de la temperatura del aire con la humedad relativa. As, durante las horas del medio da, aumenta la temperatura del aire, pero se reduce tambin la humedad relativa. Este aire tiene por tanto una capacidad mayor de secado por el aumento de temperatura, y por tanto dispone de ms energa para la evaporacin. Adems, al reducirse su humedad relativa, puede absorber ms vapor de agua. En la Figura 6.6 se muestra el efecto combinado del aumento de la temperatura y la reduccin de la humedad, y puede verse tambin su interaccin.6.4.3Receptor de vapor. Hay que alejar el agua evaporada de las proximidades del grano; de lo contrario, aumenta la humedad relativa, como ya se ha indicado, y cesa la evaporacin, aunque el grano est hmedo y se disponga de energa. En la prctica, el aire que circunda al grano se sustituye con nuevo aire por difusin (como en los hrreos), o artificialmente, es decir, extrayndolo mediante un ventilador (como en un horno o en un secador con corriente constante de aire) o mediante secador de conveccin (como en los secadores del tipo Brook).La difusin del aire en condiciones de quietud es un proceso muy lento. Es una de las razones por las que en ambientes en que el secado resulta difcil se recomienda un hrreo muy estrecho.

4. Factores que intervienen en el proceso de deshidratacin osmtica. Ejemplos

Food Preservation. New York. N.Y: Marcel Dekker. 173-216.[Links]27. Ramaswamy, H., Marcotte, M. (2006). Food Processing Principles and Applications. Boca Ratn, F.L: CRC Press, Taylor & Francis Group. 233-277.[Links]28. Restrepo, A.M., Corts, M., Mrquez, C.J. (2009). Uchuvas (Physalis peruviana L.) mnimamente procesadas fortificadas con vitamina E. VITAE, Revista de la Facultad de Quimica Farmacutica (UDEA). 16(1):19-30.[Links]29. Ros-Prez, M.M., Mrquez-Cardozo, C.J., Ciro-Velsquez, H.J. (2005). Deshidratacin osmtica de frutos de papaya hawaiiana (Carica papaya L.) en cuatro agentes edulcorantes. Revista de la Facultad Nacional de Agronoma. 58(2): 2989-3002.[Links]30. Sahin, S., Gulm-Sumnu, S. (2006). Physical Properties of Foods. New Cork, N.Y.: Springer Verlag Inc., 257.[Links]31. Salvatori, D. (1997). Deshidratacin osmtica de frutas: Cambios composicionales y estructurales a temperaturas moderadas [Tesis Doctoral]. Valencia, Universidad Politecnica de Valencia.[Links]32. Yan, Z., Sousa-Gallagher, M.J., Oliveira, F.A.R. (2008). Shrinkage and porosity of banana, pineapple and mango slices during air-drying. Journal of Food Engineering. 84: 430440.[Links1. Tipos de secado con aire caliente. Ejemplos