Los alimentos
deshidratados se hacen más estables, ya que como por ejemplo el dulce de leche,
sólo se evapora un poco de agua y se le agregan sustancias como azúcar para
ligar el agua libre, y así disminuye la misma y por lo tanto la actividad de
agua.
La humedad
absoluta del dulce de leche puede ser alta, pero la humedad relativa es baja. La
humedad absoluta es la cantidad de
agua por cada unidad, ejemplo por kilo. Y la humedad relativa es la humedad que tiene el producto sobre el
máximo que podría obtener.
El objetivo de
la evaporación y deshidratación:
- Concentración de líquidos previo a la aplicación de otras operaciones, ya que facilita el proceso y ahorra energía.
- Reduce el peso y el volumen de los alimentos para facilitar y abaratar el transporte, el almacenamiento y su distribución.
Los factores
que pueden modificar el punto de ebullición son:
- La diferencia entre la temperatura del medio de calentamiento y el líquido a evaporar (ebullición por convección o por ebullición nucleada).
- El depósito de residuos en la superficie del intercambiador.
- La película superficial.
- La viscosidad del alimento.
- La formación de espuma estable.
El punto de
ebullición depende de las propiedades coligativas. Las propiedades coligativas
son las propiedades físicas de las soluciones que dependen más de la cantidad
de solutos que de su naturaleza. Es decir, como se modifican las propiedades
del agua a medida que se le agregan diferentes solutos, como por ejemplo la
sal.
El líquido
son partículas que se mueven y hierve cuando el movimiento de las partículas y
producen gases, o sea que se hace vapor, y deben vencer a la presión
atmosférica. Las propiedades coligativas de la ebullición indican que el
aumento en el punto de ebullición es proporcional al número de partículas de
solutos disueltos en un solvente. Esto se logra dándole energía o reduciendo la
presión atmosférica.
Por ejemplo en
el dulce de leche debe hervir mezclarse con el oxígeno, para así caramelizar. Si
esto sucede a presión se calienta a menor temperatura, y no se carameliza. Por
lo tanto, no tomaría ese color amarronado (empalamiento no enzimático) y quedaría
como leche condensada.
DESHIDRATACIÓN
La deshidratación
se trata de la extracción deliberada, y en condiciones controladas del agua,
que confiere un alimento hasta dejar un contenido de agua compatible con la
estabilidad del producto. Puede realizarse por evaporación, por sublimación o
liofilización.
La deshidratación al sol de los alimentos
se realiza extendiendo los productos crudos sobre telas metálicas al sol. Frutas
tales como duraznos, que se decoloran intensamente al desecarse son tratados
previamente con dióxido de azufre. Este gas (SO2) suprime la reacción de
oscurecimiento (reacción de Mayllard) de la fruta desecada, también ayuda a
inhibir el crecimiento de microorganismos. Ese método se utiliza para charque
de carne y frutas como ciruela, igos, etc.
La deshidratación mediante pulverización
se usa para leche, sopas y algunos café instantáneo. El líquido pasteurizado es
concentrado primero, mediante ebullición al vacío, posteriormente se pulveriza
finamente en la parte alta de una torre por la que asciende una corriente suave
de aire caliente. El tamaño de las gotitas y la velocidad del aire se ajustan
de forma que el producto llegue al fondo en forma de un polvo fino. Este polvillo
puede aglomerarse para formar gránulos humedeciéndolo y haciéndole descender de
nuevo por la torre de desecación.
La deshidratación con rodillo se usa para
leche, huevo deshidratado y otros productos. Un rodillo de acero calentado
internamente se introduce al líquido pasteurizado. Al hacerlo girar va
desecando una fina lámina de producto de forma continuada que es rascada en
forma de polvo por una cuchilla ajustable.
La liofilización, es decir la desecación
acelerada por congelación, supone la congelación rápida del alimento escaldado
o pasteurizado. Este pasa posteriormente a una cámara suave calentada con
vacío. El hielo se evapora, sin fundirse dejando el alimento deshidratado con
sus nutrientes, la mayor parte de su coloración y su textura intacta. En otras
palabras podemos decir que la liofilización es la adquisición de una
preparación estable de una sustancia biológica por congelación rápida y
deshidratación del producto congelado bajo condiciones de alto vacío, también
llamado frío seco, básicamente se saca el agua libre y el agua intermedia. La liofilización se usa para café instantáneo
de alta calidad y para verduras deshidratadas. Es más caro que otros procesos
de deshidratación.
El agua
ligada que representa un 0,2% a un 0,5% del alimento debe permanecer intacta,
ya que si es eliminada ocurren mayores cambios en el alimento. La
deshidratación, cuando llega al agua ligada, provoca el enranciamiento del
alimento, se acidifican los lípidos.
De todas
formas, a través de la deshidratación, se logra sacar el agua libre y el agua
intermedia lo que favorece a la estabilidad del producto con el objetivo es aumentar
el tiempo de conservación. Se conserva fundamentalmente por la reducción de la
actividad de agua.
La
evaporación, del agua superficial y el agua interna, provoca a que se mueva el
agua por capilaridad o fuerza capilar. El agua se mueve en forma de líquido
buscando la superficie por diferencia de concentración, previo secado de la
superficie, todo a expensa de una fuente de calor y a la vez se produce vapor por
difusión de gases hacia el exterior. Cuando los canalículos internos evacuen el
líquido, muchos colapsan al irse deshidratando. Normalmente el alimento se
retrae, que a la vez ayuda a perder más líquido. Cuando se re hidrata, nunca
más vuelve a tener las mismas características del alimento deshidratado, ya que
algunos conductos han colapsado y ya no vuelven.
Fases y curvas de secado
- Fase 1. Periodo de estabilización: es donde sale con facilidad el agua. El período de estabilización la superficie del sólido se equilibra con el aire. Generalmente es una porción muy pequeña del proceso. La humedad superficial se mantiene por el agua líquida que proviene del interior. Es una etapa muy fácil y rápida.
- Fase 2. Período de velocidad constante: es como que se “estruja”. Se presenta la superficie saturada de agua, se evapora el agua libre y es constantemente renovada por capilaridad. Una capa límite de aire es la principal resistencia a la transferencia de vapor de agua y calor. La transferencia de masa equilibrada con la transferencia de calor. La temperatura constante es de bulbo húmedo esto ayuda a preservar el producto.
- Fase 3. Periodo de secado a velocidad creciente. El secado comienza a ser a velocidad decreciente, producto de la reducción de la velocidad de transferencia del agua desde el interior de alimento. La superficie comienza a secarse y la temperatura se aproxima al bulbo seco. En éste punto el contenido crítico de humedad se relaciona con:
. la velocidad de secado,
. las dimensiones del producto,
. la forma de movimiento de la
humedad,
. la isoterma de sarción.
Cuando se re hidrata el alimento, no toma el agua y vuele a la
misma estructura que presentaba antes. Puede tomarla el agua y queda en su
totalidad como agua libre, es decir, el agua libre más el agua intermedia pasan
a ser toda como agua libre, lo que representa que disminuye su vida útil una
vez regenerado el alimento que ya que presenta mayor actividad de agua.
La histéresis es el fenómeno que se da en
todo, es una diferencia, que existe en las isotermas de sorción entre la
curva de deshidratación y rehidratación. Quiere decir, que las curvas de
adsorción y desorción no son superponibles, ya que los fenómenos de ganar y
perder humedad no son reversibles en los alimentos. La no coincidencia de ganar
y perder sobre la isoterma se llama histéresis.
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