Deshidratacin y secado de alimentos

Universidad*del*Valle*de*Guatemala*Facultad*de*Ingeniera*

Maestra*en*Tecnologa*de*Alimentos*y*Gestin

Curso: Operaciones y Procesos de la Industria de Alimentos Profesor: Ing. Henry Cukier

Marzo 2015

Deshidratacin de alimentosSecado*al*sol)Inspirado*en*los*procesos*naturales*(granos,*semillas,*especias,*frutos*(hasta*14%*de*humedad)*

Deshidratacin*de*pescado*y*carne*en*nas*rodajas*para*evitar*el**deterioro.*

Empricamente*se*aadi*el*ahumado*y*conservantes*

Proceso*lento,*depende*de*condiciones*ambientales*-Contenido*en*humedad*>15%*-Requiere*mucho*espacio*-Riesgo*de*polvo,*insectos,*roedores

Secado de alimentos

Secado*articial*(siglo*XVIII)*

Eliminacin*casi*completa*del*agua*bajo*condiciones*controladas*

Causan*cambios*en**propiedades*del*alimento*

Humedad*nal:*1V5%,*estables*un*ao*o*ms*

Reconstitucin*con*caractersticas*similares*al*alimento*original*

Fritura,*tostado,*asado,*eliminan*agua*pero*tambin*provocan*ms*cambios*

Deshidratacin

Operacin*unitaria*mediante*la*cual*se*elimina*la*mayor*parte*de*agua*de*los*alimentos,*por*evaporacin*aplicando*calor*o*por*sublimacin*en*en*caso*de*la*liolizacin.*

Objetivos

1. Conservacin* por* disminucin* de* la* actividad* de**agua*(aw)*

2. Disminucin*de*masa*y*volumen(almacenamiento,*transporte)*

3. Facilitar* el* empleo* y* diversicar* la* oferta* de*productos

Actividad del aguaUno*de*los*parmetros*ms*importantes*del*proceso*de*secado*es*la*condicin*de*equilibrio*que*establece*un*lmite*al*proceso.*La*actividad*del*agua*por*denicin*se*conoce*como*la*humedad*relativa*de*equilibrio.*

aw*=*p/po*

Donde**aw*es*la*actividad*del*agua*p*es*la*presin*parcial*del*agua*en*el*producto*po*es*la*presin*de*vapor*del*agua*pura*

Actividad del agua

La relacin que tiene la actividad del agua y el deterioro de los productos alimenticios se puede ver en la grfica siguiente.

Al reducir la actividad del agua a 0.7 se puede prevenir el deterioro microbiano, para prevenir el deterioro por otros mecanismos y preservar los alimentos se debe mantener una aw = 0.3

Actividad del agua

AplicacionesVHORTALIZAS:*ajo,*cebollas,*patatas,*zanahorias*VFRUTAS*ENTERAS:*uvas,*ciruelas,*higos,*dtiles*VFRUTAS*TROCEADAS:*albaricoques,*melocotones,*manzanas*VJUGOS*VAZCAR*VPURES:*patata,*batata,*tomate,*manzana*VEXTRACTOS:*caf,*t*VESPECIAS:*pimienta,*organo,*tomillo*VCEREALES:*harinas*de*arroz,*maz,*cebada,*trigo,*cereales*para*desayuno*VPASTAS:*espaguetis,*deos,*macarrones*VLECHE:*entera,*desnatada*VHUEVO:*enteros,*claras*y*yemas*VGALLETAS:*(secadoVhorneado)*VFRUTOS*SECOS*(secadoVtostado):*almendras,*avellanas,*pistachos

Objetivo del proceso

Lograr*la*deshidratacin*o*secado*en*el*menor*tiempo*posible*o*conseguir*la*tasa*mxima*de*secado

Factores a controlarArea*expuesta)Subdivisin*en*lminas*nas*Mayor*contacto*con*el*calor*y*mayor*evaporacin*Menor*conduccin*

Humedad*relativa)Aire*seco,*ms*ecaz*Se*llega*al*equilibrio*con*una*atmsfera*dada** * Aire*40%,*100C,*puede*secar*papa*al*4%** * Aire*15%,*100C,**puede*secar*papa*al*2%*

Factores a controlar

Temperatura)A*mayor*diferencial*de*T*se*puede*obtener*mayor*rapidez*en*el*proceso*de*secado*

Velocidad)del)aire)Se*elimina*ms*rpidamente*la*humedad*supercial*

PsicrometraEstudia*las*propiedades*termodinmicas*de* mezclas* de* gas* con* vapor,* las*p r i n c i pa l e s* ap l i c a c iones* hacen*referencia*a*la*mezcla*entre*aire* *seco**y**vapor* * de* * agua* * (almacenamiento* * y**procesado**de**alimentos,*secado*****de*****alimentos,*****diseo*****de*****equipos* * * * *de* * * * *refrigeracin,* * * * *aire*acondicionado*y*climatizacin)*

Carta psicromtrica

Curvas de Secado

A-B: periodo de estabilizacin (hasta tbh) B-C: periodo de velocidad constante C-D: periodo de velocidad decreciente Wc = humedad crtica

Curvas de SecadoPrimera*fase*de*secado*(velocidad*constante):**La*presencia*de*agua*libre*en*la*supercie*est*asegurada*por*la*llegada*de*agua*lquida*del*interior.*La*temperatura*del*producto*es*la*del*termmetro*hmedo*del*aire*(temperatura*de*bulbo*hmedo).*aw*=*1*en*la*supercie.*Segunda**etapa**de**secado**(velocidad**decreciente):**La**velocidad*depende*del*ujo*interno*de*agua*y*vapor.*Se*agota*el*suministro*de*agua*libre*del*interior*al*exterior.*Sube*la*temperatura*del*producto,*el*agua*del*ncleo*se*evapora*y*se*desplaza*del*centro*a*la*supercie*en*forma**de**vapor.**Si**el**secado**progresa**indenidamente,**al**nal**la*temperatura*del*producto*es*la*temperatura*seca*del*aire*(temperatura*de* * *bulbo* * *seco).Dos* * *etapas:* * *supercie* * *hmeda* * *y* * *supercie***seca.*aw*

Cmo aumentar la eficiencia del proceso de secado

Aumento)de)la)temperatura)del)aire)de)entrada)Esta* temperatura* estar* l imitada* por* la*sensibilidad*del*producto*a*secar*o*del*material*de*construccin.*

Reducir)la)temperatura)de)salida)Al* aumentar* el* tiempo* de* residencia* tiene* el*mismo* efecto* para* reducir* la* tempreratura* de*salida.

Cmo aumentar la eficiencia del proceso de secado

Reduccin)de)la)carga)a)evaporar)Dependiendo*de*la*cantidad*de*slidos*a*manejar*y*la*capacidad*del*equipo*debe*evaluarse.*

Precalentar)la)alimentacin)Esto*se*aplica*mejor*a*productos*lquidos*pero*es*aplicable*a*mezclas*viscosas*o*lodos.

Cmo aumentar la eficiencia del proceso de secado

Reduccin)de)fugas)de)aire)Esto*ayuda*a*conservar*la*energa*y*utilizarla*ecientemente.*

Precalentar)aire)de)entrada)con)al)aire)de)salida)Esto* es* para* aprovechar* la* energa* (un* 40%*aproximadamente)*que*va*al*ambiente,*pero*debe*hacerse*por*medio*de*un*intercambiador*de*calor.

Cmo aumentar la eficiencia del proceso de secado

Realizar)el)proceso)en)dos)etapas)Al* principio* la* evaporacin* se* realiza* a* una*velocidad* alta,* pero* en* la* condicin* nal* dicha*velocidad* disminuye* por* lo* que* podra* resultar*factible* agregar* un* segundo* secador* de* diseo*distinto*al*primero.*

Utilizar)un)intercambiador)de)calor)interno)El*calor*que*ser*agrega*al*sistema*es*independiente*del*ujo*de*aire*de*entrada,*con*lo*que*se*permite*la*reduccin*del*mismo.

Cmo aumentar la eficiencia del proceso de secado

Reciclar)el)aire)de)salida)Con*esto*se*optimiza*el*uso*de*la*energa*pero*no*es*viable*para*los*secadores*directos.*

Cambiar)la)fuente)de)calor)Esto*es*para*optimizar*el*uso*de*la*generacin*de*energa*de*calentamiento*y*reducir*el*costo*o*hacerlo*ms*eciente.*

Aislar)el)rea)de)secado)Para*optimizar*el*uso*eciente*de*la*energa.