Métodos habituales de secado de frutas y hortalizas en la producción industrial y sus ventajas e inconvenientes

El agua es el principal componente de las frutas y hortalizas frescas, y su contenido suele oscilar entre 70% y 95%. El agua de las frutas y hortalizas existe en tres estados diferentes: agua libre, agua ligada coloidalmente y agua ligada químicamente. El agua libre se desplaza por los capilares y por ósmosis dentro de las frutas y hortalizas, tiene una mayor movilidad y se elimina fácilmente durante el secado. Parte del agua ligada coloidalmente puede eliminarse durante el secado, mientras que el agua ligada químicamente generalmente no puede eliminarse por secado.

La razón principal para secar frutas y verduras es evitar que se pudran y prolongar su vida útil. El principio subyacente es que el agua ligada, que no puede eliminarse mediante el secado, representa el contenido de humedad de equilibrio del tejido de la fruta o verdura en condiciones de secado. El proceso de secado por deshidratación transforma las frutas y hortalizas de un estado húmedo a un estado seco, eliminando una cantidad significativa de agua libre y parte del agua ligada coloidalmente. A medida que disminuye el contenido interno de humedad, también se reduce la actividad del agua, lo que inhibe o dificulta el crecimiento microbiano y la actividad enzimática en las frutas y hortalizas, prolongando así su vida de almacenamiento.

El proceso básico consiste en transferir calor desde una fuente de calor a las frutas y verduras, provocando la migración continua y la evaporación superficial de la humedad dentro del tejido y las células, logrando el efecto de secado. Las frutas y verduras deshidratadas conservan la mayoría de sus nutrientes y, a pesar de algunas diferencias de sabor y aspecto respecto a las frescas, su menor tamaño, peso y comodidad de transporte las hacen populares entre los consumidores.

1. Secado solar: Se trata del método de secado más antiguo, que utiliza la energía solar para secar frutas y verduras. Es muy rentable, ya que sólo requiere el corte y la colocación manual. Sin embargo, debido a su lentitud de secado y a los cambios significativos en el color y el aspecto del producto, no es adecuado para la producción industrial en masa y es más apropiado para la producción casera o a pequeña escala.
2. Secado por aire caliente: Esta técnica es la más utilizada debido a su bajo coste y facilidad de manejo. Utiliza aire caliente como medio de secado para vaporizar la humedad superficial y transferir gradualmente la humedad del interior a la superficie del material. El aumento continuo de la temperatura de la superficie durante el secado crea un gradiente de temperatura que puede impedir la migración de la humedad y ralentizar el proceso de secado. Aunque el secado por aire caliente es eficaz, puede provocar cambios en el color de las frutas y verduras y la pérdida de nutrientes internos, además de problemas como tiempos de secado prolongados, baja eficiencia energética y reducción de la calidad del producto durante el almacenamiento.
3. Secado por microondas: Esta técnica consiste en la orientación y oscilación rápida de moléculas polares como el agua bajo un campo electromagnético de microondas, lo que genera un calor significativo a través de interacciones similares a la fricción. Las microondas calientan preferentemente las moléculas de agua, permitiendo que la humedad migre del interior al exterior y luego se evapore, logrando rápidamente el secado. Entre sus ventajas se encuentran la rapidez de secado y el secado simultáneo interior y exterior. Sin embargo, el elevado consumo de energía por unidad, la considerable inversión inicial en equipos y los riesgos potenciales para la salud derivados de la radiación de microondas son desventajas notables. Algunos países han restringido el calentamiento de alimentos por microondas por motivos de salud.
4. Liofilización: Esta técnica consiste en congelar rápidamente la humedad del material hasta convertirlo en hielo y, a continuación, eliminar el agua por sublimación en condiciones de alto vacío a bajas temperaturas. Los productos liofilizados mantienen su forma y estructura interna, ofreciendo una excelente calidad de rehidratación y conservando los nutrientes, lo que la hace especialmente adecuada para secar alimentos sensibles al calor y oxidables. A pesar de producir productos deshidratados de alta calidad, la liofilización está limitada por su lentitud, su elevado consumo de energía por unidad y la considerable inversión en equipos, lo que la hace menos viable para las pequeñas y medianas empresas.
5. Secado osmótico: Esta técnica consiste en sumergir los materiales en soluciones como azúcar o agua salada, que eliminan la humedad por ósmosis. La deshidratación osmótica es rápida y afecta mínimamente a la integridad estructural del material, preservando eficazmente la estructura celular, el color, el sabor y los nutrientes originales, al tiempo que inhibe el crecimiento microbiano y prolonga la vida útil. Esta técnica se utiliza principalmente para producir frutas confitadas y verduras encurtidas.
6. Secado con bomba de calor: Esta tecnología extrae calor de una fuente de baja temperatura y lo utiliza eficazmente a una temperatura más alta. Recientemente, la tecnología de la bomba de calor se ha aplicado cada vez más en el secado de productos acuáticos, medicinales y subproductos agrícolas. Sus principios son similares a los del secado por aire caliente pero con diferentes fuentes de calor, ofreciendo ventajas como productos secados de alta calidad, ahorro de energía y ausencia de contaminación.
7. Secado por infrarrojos: La radiación infrarroja calienta directamente las moléculas de agua del material, provocando el aumento de la temperatura y la evaporación de la humedad, con lo que se consigue la deshidratación. El principio se basa en la difusión de la humedad desde el interior hacia la superficie de la fruta o verdura, donde se evapora en el ambiente circundante. Los rayos infrarrojos pueden penetrar hasta cierta profundidad en frutas y verduras

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