Tecnología de deshidratación de ventana de refractancia: Un novedoso método de secado por contacto.

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MÉTODOS DE SECADO DE DISPERSIONES DE FRUTAS Y VEGETALES

Los métodos de secado utilizados frecuentemente en la industria alimenticia para producir polvos, escamas, cueros o hojas de alimentos a partir de zumos, purés, pastas o suspensiones incluyen tambor, transportador y secado por pulverización. Cada uno de esos métodos tiene ciertas ventajas, así como limitaciones que dictan su elección para el manejo de un producto en particular y se examinan brevemente en este artículo para comparación con el método de secado RW. Existen otros métodos de secado para polvos alimentarios no discutidos aquí ya sea porque no se usan comúnmente o porque su diseño no está tan cerca del sistema de secado de ventana de refracción. La liofilización está incluida porque tradicionalmente ha sido considerada como el estándar de calidad contra el cual se han comparado otros sistemas de secado en términos de producción de frutas y hortalizas deshidratadas con la más alta calidad. Para obtener información detallada sobre métodos de secado para polvos alimentarios, hay una serie de excelentes publicaciones sobre este tema.

Secado en tambor

El secado en tambor es el proceso en el que los materiales, usualmente en forma de fluido, lechada o pasta, se secan extendiéndose como una capa delgada sobre la superficie de un tambor giratorio calentado internamente por vapor. Las temperaturas del producto están normalmente en el intervalo de 120-170ºC. Puesto que la capa es relativamente delgada, la velocidad de secado no se rige por la difusión del vapor a través de la capa de producto. El secado con tambor es uno de los métodos de secado más eficientes desde el punto de vista energético y es particularmente efectivo para el secado de alimentos puros de alta viscosidad. La eficiencia energética en el secado del tambor podría oscilar entre el 70 y el 90%, lo que corresponde al consumo de vapor de 1,2-1,5 kg por kg de agua evaporada. Los secadores de tambor pueden ser sumergidos o equipados con rodillos aplicadores. Este último es particularmente eficaz para secar líquidos de alta viscosidad o materiales pastosos tales como puré de patatas, puré de manzana, mezclas de almidón de frutas, gelatina y diversos almidones.

El control de la calidad del producto durante el secado del tambor requiere la simulación de la cinética de secado así como el modelado de la calidad del producto acabado mediante la incorporación de algún índice de degradación térmica. Hace casi dos décadas, Vasseur y su grupo de investigación informaron que la capacidad de un secador de tambor depende principalmente de la velocidad de secado del material delgado y su grado de adherencia a la superficie de secado. La cantidad de en el tipo de dispositivo de alimentación, la presión del vapor, y la velocidad del tambor. El espesor de la película calandrada en un secador de tambor ha salido repetidamente como un parámetro importante que afecta a la calidad de los alimentos secados en tambor. La condición del material de alimentación, tales como la viscosidad, la tensión superficial y la humectabilidad, son también importantes, pero generalmente se fijan antes de la operación de secado. También existe el problema de los gases no condensables que se acumulan dentro del tambor, afectando así al proceso de secado.

La inercia térmica de la pared del tambor es también una consideración importante en el control de los secadores de tambor porque la inercia disminuye con la reducción del espesor de la pared y la velocidad de secado. Rodríguez y otros basaron su análisis del secado en tambor como un fenómeno de ebullición y modelaron el cambio en el contenido de humedad del producto controlando la velocidad del tambor y la presión del vapor. Posteriormente, se desarrolló un modelo matemático de dos regiones para el secado en tambor de licor negro usando chorros de choque de vapor sobrecalentado como medio de secado convectivo. Todo el proceso de secado del licor se produjo en el periodo de la tasa de caída. Debido a muchas variables operativas ya una amplia variación de las características del producto, es muy difícil modelar con precisión la falta de contacto y la fiabilidad [23], la incorporación de los modelos mencionados en el diseño y control de los secadores de tambor puede hacerlos más competitivos de nuevo si la energía Los costos siguen aumentando. Sin embargo, las altas temperaturas en el secado del tambor siguen siendo una preocupación debido a la pérdida de calidad severa en productos sensibles al calor. Aunque los tambores pueden ser encerrados en una cámara de vacío para lograr el secado a temperaturas más bajas, altos límites de costo de capital que se acercan sólo a aplicaciones especiales. El alto coste de la superficie de intercambio, que debe ser fabricado con precisión para permitir el raspado, es otra limitación del secado del tambor.

Secado por transporte

Un secador transportador elimina la humedad de un producto forzando el aire verticalmente a través del producto en una cinta transportadora perforada. Debido a los requisitos de procesamiento, una serie de etapas de secado individuales pueden unirse entre sí en una línea recta o apiladas unas sobre otras para transferir productos a través de varias secciones de secado para conseguir el contenido de humedad final deseado en el producto.El material que se está secando puede estar en forma de escamas, cristalina, granular, torta o extruida. Dado que el material permanece inmóvil con relación a la cinta transportadora, cada partícula tiene esencialmente el mismo tiempo de residencia durante el secado y se elimina la degradación del producto a través del impacto o desgaste. El flujo de aire caliente en un secador transportador puede ajustarse de manera que Cada área del lecho se expone a las condiciones del proceso de velocidad del aire,temperatura y humedad más adecuada para esa fase del proceso de secado.Los secadores de cinta de acero macizo están más cerca de los secadores transportadores en el diseño, pero la correa es una tira sólida lisa continua de acero hecho sin fin por una junta remachada o soldada. La cinta se calienta desde el fondo y la transferencia de calor al producto es totalmente por conducción. La aplicación más común para secadores de cinta de acero sólido es para la formación de losas, láminas o películas mediante la conversión de una capa líquida (o semi-líquida) sobre la cinta en un producto sólido. Recientemente se desarrolló una versión del secador de cinta que utiliza un material plástico similar para el transportador como secador RW para fabricar películas de caseína.

Algunas aplicaciones de secadores