Tecnología de secado de alimentos: Infrarrojo lejano, microondas, congelación al vacío

En la producción alimentaria, existen numerosos métodos para secar los alimentos. Estas técnicas de secado pueden clasificarse en función de distintos criterios:

• Por la presión del entorno operativo: Secado atmosférico y secado al vacío.
• Por método operativo: Secado por lotes y secado continuo.
• Por el método de transferencia de calor: Secado por convección, secado por conducción y secado por radiación.

El secado por radiación puede dividirse a su vez en secado por infrarrojo lejano y secado por microondas en función de los mecanismos de transferencia de calor.

Entre estas técnicas de secado de alimentos, el secado por infrarrojo lejano, el secado por microondas y la liofilización al vacío son relativamente comunes en los últimos años. A continuación se presenta una introducción detallada a las ventajas de estas técnicas de secado comunes.

El secado por infrarrojos utiliza elementos de radiación infrarroja lejana (como tubos calefactores de fibra de carbono de infrarrojo lejano) que emiten rayos infrarrojos lejanos que son absorbidos por el objeto calentado y convertidos directamente en energía calorífica, lo que permite secar la humedad. Los rayos infrarrojos son ondas electromagnéticas con longitudes de onda comprendidas entre 0,72 y 1000μm. Los rayos infrarrojos lejanos son generalmente los que se encuentran en el rango de 5,6-1000μm, mientras que los inferiores a 5,6μm se denominan rayos infrarrojos cercanos.

El secado por infrarrojos lejanos se ha desarrollado rápidamente en el campo del secado de alimentos. Durante el proceso de secado, las superficies del material alimentario y las moléculas internas pueden absorber simultáneamente los rayos infrarrojos lejanos, lo que se traduce en velocidades de secado rápidas y una alta eficiencia de producción. El tiempo de secado suele ser la mitad que el del secado por infrarrojos normal y una décima parte que el del secado por aire caliente. El secado por infrarrojo lejano es eficiente desde el punto de vista energético, ya que consume la mitad que el secado por infrarrojo cercano. Además, el equipo es de pequeña escala, tiene bajos costes de construcción y la calidad del producto secado es alta. Los hornos infrarrojos y los hornos de túnel son equipos habituales en la producción de la industria alimentaria.

El secado por microondas utiliza el calentamiento por microondas para secar la humedad de los materiales. Las microondas se refieren a ondas electromagnéticas alternas de alta frecuencia con frecuencias que van de 300MHz a 3000GHz y longitudes de onda de 1-1000mm. Las frecuencias de calentamiento más utilizadas son 915MHz y 2450MHz.

El secado por microondas presenta las siguientes ventajas:

• Rápida velocidad de secado y corto tiempo de calentamiento: El calor se genera directamente en el interior del material en lugar de transferirse desde el exterior, con lo que se consigue un calentamiento uniforme sin que la superficie se chamusque mientras el interior permanece húmedo.
• Evaporación eficaz de la humedad: La humedad absorbe más calor que las sustancias secas, lo que facilita su evaporación, mientras que el propio material absorbe menos calor. Esto ayuda a mantener el color, aroma y sabor originales de los alimentos, y se conservan sus componentes nutricionales.

Los hornos microondas son el método de calentamiento por microondas más común en la vida cotidiana. Sin embargo, debido a los informes de los daños causados por la radiación de microondas a los seres humanos en los últimos años, el uso de microondas para calentar alimentos ha disminuido ligeramente.

El secado de alimentos en condiciones de vacío evita la oxidación y el deterioro de los componentes fácilmente oxidables del material. Además, el entorno de baja presión y falta de oxígeno puede matar o inhibir ciertos microorganismos. El secado de alimentos a bajas temperaturas preserva los componentes sensibles al calor, minimizando la pérdida de sustancias nutritivas y de sabor, conservando así los componentes originales del alimento y manteniendo su color, aroma y sabor.

La liofilización al vacío, también conocida como liofilización por sublimación o simplemente liofilización, consiste en congelar el material húmedo y, a continuación, sublimar el contenido de agua directamente de hielo a vapor de agua en condiciones de vacío, consiguiendo así la deshidratación y el secado. El proceso completo de liofilización incluye tres subprocesos: congelación del material, secado por sublimación y secado por desorción.

Los materiales alimentarios se congelan antes de la deshidratación para formar una estructura esquelética estable. Tras el tratamiento al vacío y la sublimación del agua, la estructura esquelética permanece estable, manteniendo la forma original del producto deshidratado. Durante el secado, el material alimentario forma una estructura porosa, lo que permite una buena solubilidad y rehidratación.

El agua en el material alimentario existe como cristales de hielo después de la congelación, con las sustancias disueltas originales distribuidas uniformemente en el material. Durante el procesado al vacío, estas sustancias disueltas precipitan, evitando el endurecimiento de la superficie causado por la migración de humedad interna que lleva las sustancias disueltas a la superficie. La etapa final de la liofilización sigue produciéndose en condiciones de vacío, lo que da lugar a una deshidratación completa. Los productos liofilizados tienen una baja actividad de agua y, cuando se combinan con envases especiales al vacío o rellenos de nitrógeno, pueden almacenarse a temperatura ambiente durante periodos prolongados. Esto elimina la necesidad de una costosa cadena de frío durante el transporte, y los productos liofilizados son más ligeros y fáciles de transportar y llevar.

Explore las tecnologías avanzadas de secado de alimentos, como infrarrojos lejanos, microondas y liofilización al vacío, con GlobalQT (Global Quartz Tube). Póngase en contacto con nosotros en contacto@globalquartztube.com para más información.