Equipos de secado al vacío de alimentos y su desarrollo
La secación al vacío se utiliza ampliamente en la industria alimentaria.En los últimos años han surgido nuevos tipos de equipo de secado por vacío gracias a una combinación de técnicas de secado, como las de vacío y calentamiento por microondas.Se sugirió que se acelerara el desarrollo de equipos de secado por microondas al vacío.Cero
En la actualidad, una de las principales tendencias de la tecnología de elaboración de alimentos es el mantenimiento en gran medida de la nutrición y el aroma de color de los alimentos, y la selección de procesos y equipos de secado influye considerablemente en la nutrición, el color y el sabor de los alimentos.La secación de los alimentos tiene muchas características relacionadas con la "alimentación".Es diferente del secado de productos químicos.Los primeros tienen que tener en cuenta los cambios en la higiene alimentaria, la pérdida de nutrientes, la pigmentación y el gusto, y establecer límites estrictos a la temperatura y el tiempo de secado.El secado de los alimentos también difiere del de los medicamentos, ya que éstos suelen ser productos de bajo valor añadido, mientras que los medicamentos suelen ser productos de alto valor añadido, que deben tener en cuenta los aspectos económicos del proceso de secado.En lo que respecta a la "calidad y la economía", en los últimos años se han hecho grandes progresos en las técnicas y el equipo de secado de alimentos.La combinación de técnicas de secado en el vacío y otros métodos de secado da da da una nueva dimensión a la secación en el vacío.
El principio básico de la secación en vacío de los alimentos es que la presión de vapor saturada del agua está estrechamente relacionada con la temperatura.En el vacío, el punto de ebullición del agua se reduce, es decir, las operaciones en el vacío se realizan a bajas temperaturas, lo que evita daños a los nutrientes, las vitaminas, etc. a altas temperaturas y aumenta la tasa de secado.Además, en los sistemas de vacío, el contenido de aire en volumen es inferior al de la atmósfera.En este entorno relativamente inhóspito, la secación de los alimentos reduce o incluso evita la oxidación de las grasas, el marrón de los pigmentos u otras formas de oxidación en los alimentos, por lo que la secación al vacío mejora la calidad de los alimentos.
2,0Los sistemas tradicionales de secado al vacío se utilizan ampliamente en las industrias alimentaria, farmacéutica y química.Se han desarrollado e introducido diversos tipos de equipo de secado de vacío, con estructuras muy diversas.En la industria alimentaria, las formas más comunes son las desecadoras de caja, las secadoras de vacío de doble cono, las secadoras de vacío de banda, etc.Estos equipos tradicionales de secado al vacío se calentan principalmente por el calor, el vapor o la electricidad.El calor se transmite desde el exterior del material hasta el interior, utilizando el principio de la conductividad térmica, la convección o la radiación.
2.1 La desecación por vacío en caja es una secadora sencilla de vacío de larga data.En las cajas de secado de vacío hay muchos calentadores vacíos.Los paneles de calefacción se calientan normalmente a vapor y también pueden calentarse con electricidad u otras radiaciones.El calor llega al interior del material por transmisión térmica, por lo que el agua se evapora.Las secadoras de vacío de caja se siguen utilizando ampliamente en la práctica para secar líquidos, pasta, polvo y alimentos a granel.
2.2 Los desecadores de vacío de doble cono son aquellos que giran un recipiente cónico con una caja simétrica.La propia inclinación del Cono interior agita constantemente el material.El vehículo de vapor o calentamiento sale del lado del eje rotatorio a través de la rueda, mientras que el centro del otro extremo tiene un tubo de escape con filtro.Las secadoras de vacío de doble cono tienen un gran vacío, la estructura interna es sencilla, la limpieza es fácil y el material se libera.
2.3 las secadoras de vacío de las secadoras de banda vacía consisten en una banda continua de acero inoxidable que pasa por encima de los calentadores y los cilindros de refrigeración.Se trata de una estructura multicapa que forma el cuerpo del desecador y luego entra en la Cámara de vacío cerrada.La litera está sobre el calentador de la correa y luego se mueve.Los productos acabados tienen agujeros de aire, ya que el material se burló en el horno en condiciones de vacío.Todo el sistema funciona herméticamente, en buenas condiciones de higiene, con un vacío de funcionamiento efectivo de 100 a 10 kPa y una temperatura de calentamiento de aproximadamente 150°C, y las condiciones de transporte (temperatura y tiempo de secado) se encuentran entre la secación congelada y la secada por pulverización.La calidad del producto se aproxima al congelamiento, pero el congelamiento es intermitente, mientras que las secadoras de vacío son continuas.Se aplica especialmente a la secación de alimentos termosensibles y oxidantes.Los materiales líquidos o de lodo pueden utilizarse uniformemente.El zumo de naranja seco, el zumo de tomate y el té instantáneo son alimentos comunes.
2.4 secadores de vacío, secadores de vacío, sellan los rodillos en una cámara de vacío.En las secadoras de vacío, la entrada, la descarga y el raspado deben controlarse desde el exterior de la cámara seca.Por consiguiente, los costos de secado son elevados y sólo pueden utilizarse para secar alimentos muy sensibles al calor, como el jugo, la levadura, los alimentos para lactantes, etc.
La mayor parte de los nuevos sistemas tradicionales de secado de vacío, desarrollados en secadores de vacío, utilizan sistemas de transmisión, convección o calentamiento térmico, que son lentos y desiguales.En los últimos años, los investigadores han combinado técnicas de vacío con técnicas de secado como el calentamiento por microondas, y han surgido nuevos tipos de equipo de secado por vacío.
3.1 El agua fría y seca al vacío se acumula en tres formas: líquido, sólido y vapor.A medida que disminuye la presión, el punto de hielo cambia poco y el punto de ebullición se vuelve más bajo y se acerca más al punto de hielo.Cuando la presión llega a un determinado valor, el punto de ebullición se combina con el punto de hielo y el hielo sólido puede transformarse directamente en vapor sin pasar por el estado líquido.La presión de tres fases del agua es de 610,5 pa y la temperatura de tres fases es de 00098ºc.Cuando la presión es inferior a la presión de tres fases, el hielo sólido absorbe el calor y se transforma directamente en vapor de agua.Así es como se congela y se seca.Durante el proceso de secado congelado en el vacío, el producto se coloca en una cámara de vacío entre dos paneles de calentamiento.Calentar las bajas temperaturas con un infrarrojo lejano garantiza un secado uniforme.La temperatura de la tabla se controla con arreglo a la curva de calentamiento del proceso de secado.La elección del vacío debe garantizar que toda la humedad del proceso de secado esté en forma de hielo y que la temperatura de elevación de 0,5 a 1 Pa sea de aproximadamente 25ºC para la mayoría de las verduras y la carne.Dado que los alimentos congelados y secos al aire libre se deshidratan a temperaturas muy bajas y que las pérdidas de nutrientes y de sustancias aromáticas en los alimentos son menores, se puede mantener en gran medida la nutrición y el sabor originales.El rendimiento de la recarga es excelente y puede recuperarse en segundos o minutos.Los alimentos congelados y secos al vacío tienen el mismo color, sabor, forma y sabor que los alimentos frescos.Hay muchos productos congelados y secos en el vacío: café, té instantáneo, zumo de frutas, hierbas medicinales, cebollas, ajo, jengibre, trufas, carne, mariscos frescos, etc., hortalizas, y una gran inversión de una sola vez en refrigeración y secado al vacío, que desalienta a muchas empresas productoras de alimentos.Por ejemplo, el equipo de refrigeración raya50 de Atlas (Dinamarca) (45 m2 de superficie seca congelada)
El precio es de $1,05 millones.Los secadores nacionales de hielo están empezando a funcionar y hay grandes diferencias entre la calidad y los productos extranjeros.Además, los costos de producción de la congelación y el secado en el vacío son elevados.Ello se debe a la necesidad de mantener un alto nivel de vacío y bajas temperaturas (- 25ºC), largos períodos de secado y un alto consumo de energía.Estos factores dificultan considerablemente la aplicación del secado congelado en la industria alimentaria.
3.2 Los secadores de vacío continuo por pulverización se denominan también sistemas de secado por pulverización.
Las secadoras continuas de vacío por pulverización, denominadas también secadoras por pulverización filtrada, son una combinación de secadores de vacío y secadores por pulverización.Nilo
La secadora desarrollada por la empresa Hudson ha logrado resolver el problema del secado de alimentos viscosos, como el azúcar, la grasa y los ácidos altos.Secar los materiales viscosos con secadores de vapor tradicionales.Durante el proceso de secado, el material se introduce verticalmente en la Cámara de secado por aspersión a presión y el aire caliente se proyecta a la baja.Los materiales semisecos se concentran en redes móviles y los gases de escape son liberados por ventiladores.El material seco se sigue moviendo, enfriando y recogiendo en la banda de la red.Como las torres de pulverización se mantienen en el vacío, la temperatura del viento térmico es de unos 100 grados centígrados, mientras que la temperatura del Viento seco es de unos 150 grados centígrados.En consecuencia, las pérdidas de materiales termosensibles fueron reducidas y la altura de las torres de aerosol disminuyó.
3.4 un microondas seco vacío de microondas es una onda de radiación electromagnética penetrante de 1,0 a 0001m de longitud de onda y de 300 a 30.000 MHz de frecuencia.El principio de secado por microondas es que el generador de microondas irradia el microondas para secar el material.Las moléculas polares, como el agua, rotarán simultáneamente con las frecuencias de microondas cuando éstas se introduzcan en el material.Por ejemplo, las hortalizas se secan por microondas 915 MHz, los Electrodos de las hortalizas pueden cambiar debido a la rotación a gran velocidad de moléculas polares como el agua, la fricción de materiales se produce instantáneamente y el calor de la superficie y el interior del material se calienta simultáneamente,Se libera una gran cantidad de moléculas de agua del material para que éste se seque.Los métodos tradicionales de calentamiento, como el vapor, el aire caliente, la electricidad, etc., utilizan los principios de la transmisión, la convección y la radiación para transferir calor del exterior al interior.Se necesita tiempo desde la superficie hasta el interior.Cuanto menor sea el coeficiente de conductividad del material, mayor será el tiempo necesario.Por consiguiente, el calentamiento es lento y desigual, y el consumo de energía es elevado.El calentamiento por microondas se denomina calentamiento interno porque convierte el objeto calentado en un cuerpo calentador.El microondas atraviesa la comida por todas partes y la calienta tanto dentro como fuera.No necesita un medio de transferencia o convección.Las temperaturas internas y externas de los alimentos aumentan al mismo tiempo.La calefacción es rápida, uniforme.Sólo necesita una pequeña parte o partes de los métodos tradicionales de calentamiento para mantener los alimentos en buen estado y mantener el color y el olor originales de las verduras y los alimentos.Algunos experimentos han demostrado que, al secarse las verduras frescas, sólo quedan 3% de los nutrientes, como la clorofila y las vitaminas, 17% en caso de enfriamiento, 40% en caso de secado térmico, 60% a 90% en el caso de las microondas y 97% en caso de secado congelado en el vacío.El secado por microondas en el vacío es una combinación orgánica de la tecnología de microondas y la tecnología de vacío que aprovecha plenamente las características del calentamiento por microondas rápido, uniforme y con bajas temperaturas de evaporación en condiciones de vacío.Es una técnica prometedora de secado.En los últimos años, la tecnología de secado por vacío de microondas se ha extendido de los laboratorios de Francia, el Japón y los Estados Unidos a la producción industrial y se ha aplicado a la elaboración profunda de alimentos termosensibles.
La Universidad de California (Estados Unidos), en colaboración con una empresa, ha secado las pasas sin semilla en un vacío de microondas, manteniendo la forma y el color originales de las uvas, evitando las deficiencias de los procesos tradicionales (vientos térmicos de 65ºc secos durante 24 horas) en cuanto a color, forma, sabor y contenido nutritivo, y mejorando considerablemente la calidad de los productos.Secador de vacío de microondas (2450 MHz, 48 kW), fabricado por la empresa francesa International microondas, de 1,5 m de diámetro y 12 m de longitud, procesando polvo de naranja instantáneo.El producto no sólo conserva el color y el aroma originales, sino que también conserva vitaminas mucho más altas que el secado por aspersión.En los últimos años ha habido una gran demanda interna y externa de hortalizas deshidratadas de alto nivel, y el proceso de secado es fundamental para determinar la calidad de las hortalizas deshidratadas.Aunque las hortalizas deshidratadas son de buena calidad, los equipos de refrigeración y secado al vacío son costosos y su producción es costosa.Desde el decenio de 1980, se han producido hortalizas deshidratadas en el extranjero mediante vientos térmicos de microondas al vacío (45% a 55%), y la calidad de los productos producidos en el proceso de secado congelado es comparable a la de los procesos de secado congelado, pero las inversiones por una sola vez han sido escasas y Los costos totales han disminuido considerablemente.
Conclusión 1)
La secación al vacío presenta una serie de ventajas, como bajas temperaturas de secado, relativa falta de oxígeno en la Sala de secado, evitación de la oxidación oleosa y pigmentación marrón.Se aplica a la secación de productos alimenticios sensibles al calor.Además, los costos del equipo y del secado son relativamente bajos.La secación al vacío desempeña un papel importante en la secación de los alimentos.Ii)
La secación en el vacío, combinada con técnicas de calentamiento por microondas u otros métodos de secado, ha dado lugar a la aparición de muchos nuevos dispositivos de secado en el vacío, que han dado nueva connotación y vitalidad a la secación en el vacío.Iii)
El secado por microondas al vacío absorbe las ventajas del calentamiento por microondas y el secado al vacío.Es una técnica prometedora de secado.Se recomienda acelerar el desarrollo de equipos de secado por microondas al vacío.