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

1

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

1

1

1

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 .

1

1

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