16 marzo 2010

Eficiencia energética en la industria alimentaria (I): Procesos de pelado

El derroche energético y por tanto la pérdida de rentabilidad empresarial tiene en la industria alimentaria uno de sus candidatos más firmes. Se trata de industrias intensivas en consumo energético que utilizan mucho calor y mucho frío.
Iniciamos con este artículo una nueva serie dirigida a exponer métodos para optimizar la eficiencia energética en la industria alimentaria y afines.
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DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE PROCESO
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En la industria agroalimentaria, el calor tiene una influencia importante ya que es la forma más conveniente para extender la vida de los alimentos. En realidad, el calor destrozará la actividad enzimática y microbiológica para retirar el agua para inhibir el deterioro.
Los procesos alimenticios se encuadran en las siguientes categorías:
A) Procesado a temperatura ambiente: Preparación de materia prima (limpieza, clasificación y pelado), reducción de tamaño, mezclado y formado, separación y concentración de componentes alimenticios, fermentación y tecnología de encimas, irradiación; procesado usando campos eléctricos, alta presión hidrostática, luz o ultrasonidos).
B) Procesado por aplicación de calor: Procesado de calor usando vapor o agua: blanqueado, pasterización, esterilización de calor, evaporación y destilación y extrusión. Procesado de calor usando aire caliente: Deshidratación, cocido y asado. Procesado de calor usando aceites calientes: Fritos. Procesado de calor por energía directa y radiada. Calentamiento dieléctrico, óhmico e infrarrojo.
C) Procesado por retirada de calor: Enfriamiento, envasado en atmósfera controlada o modificada, congelación, sacado y congelado (liofilización) y concentración de congelado.
D) Operación post-procesado: Revestimiento y revestido de chocolate, envasado, relleno y sellado de contenedores, manejo de materiales, almacenaje y distribución.
MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PROCESOS DE PELADO
El pelado se usa para procesar muchas frutas y vegetales para retirar materiales no deseados y mejorar la apariencia del producto final. Hay cinco métodos de pelado:
1. Pelado por vaporización: Los alimentos entran en un recipiente a presión que rota a 4-6 rpm. Vapor a alta presión ( 1,5 bar) es inyectado en todas las superficies de los alimentos expuestas al vapor por la rotación del recipiente. La capa de superficie se calienta rápidamente pero el producto o no se cocina. La textura y el color se preservan. La presión es posteriormente liberada de forma instantánea, lo que causa que el vapor situado bajo ls superficie de la piel se vaporice. Posteriormente se rocía con agua para quitar cualquier traza.
2. Pelado con cuchillas: Hojas cortantes estacionarias presionan contra la superficie de la fruta rotatoria o los vegetales para eliminar la piel. Alternativamente, cuchillas rotatorias pueden rotar contra alimentos estacionarios (ej. cítricos)
3. Pelado por abrasión: Los alimentos se colocan en un cuencos rotatorios de superficie abrasiva (carborundum) que quitará la piel. También pueden usarse rodillos de carborundum. Las peladoras de residuos se lavan por una gran cantidad de agua.
Ventajas:
  • Bajos costes de energía.
  • Bajos costes de capital.
  • Sin daño por calor.
  • Buena apariencia de los alimentos.
Limitaciones:
  • Superficies de productos irregulares (ej. ojos en patatas) pueden requerir pelado manual.
  • Pérdidas de productos más elevadas que en pelado por vaporización (25 en vez de 8-18 % de pérdidas para vegetales).
  • Es difícil recuperar calor en el residuo diluido del producto.
  • Relativamente bajo flujo de producción cuando todas las piezas de comida necesitan entrar en contacto con superficies abrasivas.

Durante el proceso de pelado abrasivo se produce una pérdida significativa de producto, un problema que puede reducirse usando peladoras abrasivas multi-etapa. El producto será enrutado a través de una serie de tambores con abrasivo progresivamente más suave.

Ejemplo:

En una compañía (Utz Quality Food of Hannover), un cambio en el proceso supuso un ahorro de 160.600 kg al año manteniendo la misma producción (datos publicados en Food Engineering 2003). El ahorro en los costes de patata se estimaron en $31.860 por año. Un informe adicional demostró beneficios adicionales que incluían menos residuos de patata y menos problemas de calidad en procesos aguas abajo tales como cortar y freir.

4. Pelado cáustico: La comida se sumerge en una solución cáustica (100 - 120 ºC) para ablandar la piel que luego se retira con agua a alta presión (pelado cáustico húmedo) o con discos o rodillos de goma (pelado cáustico seco). Las pérdidas de producto son del orden del 17 % y este método de pelado generalmente consume menos energía y agua que los métodos de pelado basados en vapor.

Los métodos cáusticos húmedos generan aguas con residuos de pH alto y restos orgánicos que originan costes de tratamiento relativamente altos. En contraste, los métodos cáusticos secos requieren sólo agua para eliminar residuos de peladuras y productos cáusticos.

Ejemplo:

En un proyecto de demostración en unas instalaciones de enlatado y pelado de melocotones en Del Monte, la utilización de un método de pelado cáustico en seco generó casi un 90 % menos de agua con residuos y alrededor de un 50 % menos de carga orgánica que los métodos de pelado cáusticos húmedos (U.S. EPA 1999).

5. Pelado a la llama. Esta técnica ha sido desarrollada con cebollas. El producto se introduce en un horno calentado a 1.000 ºC y la cáscara exterior y las raíces se queman.

Continúa en 2ª PARTE

Palabras clave: Multi-stage abrasive peeler, causting peeling

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