Las Operaciones de La Ingenieria de Los Alimentos - James G. Brennan

Las operaciones de la ingeniera

de los alimentosJ.G. Brennan J.R. Butteri N.D. Cowell A.E.V. LiHey

Tercera Edicin

Editorial Acribia. S.A.

LAS OPERACIONES DE LA INGENIERA DE LOS ALIMENTOS

Las operaciones de la ingeniera de los alimentos

Tercera edicin

J.G. B r e n n a n J.R. B u t t e r s N.D. C o w e l lD epartm en t o f F ood Science and Technology,

U niversity o f Reading, Reading, UK

y

A .E .V . L iTl eyF orm erly o f the D epartm en t o f F ood Science and Technology,

U niversity o f R eading, Reading, UK

Traduccin a cargo de

Dr. Justino Burgos GonzlezCatedrtico de Tecnologa de los Alimentos

Facultad de Veterinaria Universidad de Zaragoza

Editorial ACRIBIA, S.A. ZARAGOZA (Espaa)

Titulo original: Food Engineering Operations, 3? edicion

Autores: J.G. Brennan, J.R. Butters, N.D. Cowell y A.E.V. Lilley

Editorial: Aspen Publishers IncA W olters Kluwer Company 200 Orchard Ridge Drive Suite 200Gaithersburg, MD 20878 USA

Primera edicin espaola 1970 Segunda edicin espaola 1980 Tercera edicin espaola 1998

Aspen Publishers IncA W olters Kluwer Company

De la edicin en lengua espaola Editorial Acribia, S.A., Apartado 466 50080 ZARAGOZA (Espaa)

I.S.B.N.: 84-200-0852-4

IMPRESO EN ESPAA PRINTED IN SPAIN

Depsito legal: HU- lh7/9S Editorial ACRIBIA S.A.- Royo, 23 - 50006 Zaragoza

Imprime: Grafic RM Color, S.L. C/ Comercio, parcela I, nave 3. 22006 Huesca. 1998

P r l o g o

A LA TERCERA EDICIN

Es para mi un honor y un placer presentar la tercera edicin de este libro de texto sobre los principios de la Ingeniera de los Alimentos. El National College of Food Technology es un centro de reconocido prestigio, ganado, en gran medida, a travs de los que han usado este texto, como estudiantes, en Weybridge, o en otros cursos en todo el Mundo.

Desde la aparicin de la segunda edicin, el National College of Food Technology se fusion con el Departamento de Ciencia de los Alimentos de la Universidad de Reading y ocupa ahora, como Departamento de Ciencia y Tecnologa de los Alimentos, un excelente edificio, moderno y bien equipado, en el atractivo campus de White Knights. Entre otros medios, dispone de una planta de procesado, moderna y verstil. Todo esto ha sido posible debido, en gran parte, a la generosidad de la Industria Alimentaria britnica, en reconocimiento a la labor previamente realizada, que ser preciso continuar, para lograr los estndares, cada vez mas exigentes, de la moderna industria alimentaria.

El consumidor quiere hoy alimentos fciles de preparar, tan naturales como sea posible, slo mnimamente procesados y que no comprometan su salud.

La industria alimentaria, que est adquiriendo dimensiones cada vez ms internacionales y es cada vez ms competitiva, necesita emplear cientficos, tecnlogos e ingenieros de los alimentos, que conozcan y puedan aplicar mtodos ptimos de procesado de los alimentos, que sean al mismo tiempo eficaces y seguros desde el punto de vista sanitario. Esta tercera edicin de Las Operaciones bsicas en la Ingeniera de los Alimentos ser bsicamente un libro de texto para los estudiantes presentes y futuros. Los estudiantes de hoy harn

V

muy bien en adquirir sus propios ejemplares, que les servirn para ir construyendo sus bibliotecas personales de referencia, que les sern muy necesarias maana.

Geoffrey Campbell-PlattProfesor de Tecnologa de los Alimentos del National College y

Director del Departamento de Ciencia y Tecnologa de los AlimentosUniversidad de Reading, U.K.

VI

P r e f a c io

A LA TERCERA EDICIN

Al preparar la tercera edicin, los autores hemos tratado de incorporar los cambios importantes sufridos por las tcnicas de procesado, el diseo de equipos y las aplicaciones de los mismos desde la publicacin de la segunda edicin. Entre los cambios introducidos, cabe citar: los nuevos materiales para membranas y las nuevas configuraciones de las mismas, en el Captulo 6; la extraccin con C 0 2 supercrtico, en el Captulo 8; la coccin extrusin, en el Captulo 15 y la ampliacin del tratamiento dado a los procesos aerbicos y anaerbicos para la eliminacin de residuos, en el Captulo 18. Tambin se ha actualizado la lista de referencias bibliogrficas al final de cada captulo, aunque se han mantenido las citas consideradas clave que ya figuraban en la edicin precedente. En el Apndice II, se ha aumentado la seccin dedicada a la transferencia de calor por conduccin en estado no estacionario.

Se ha introducido un nuevo captulo sobre Bombeo en la Industria Alimentaria, para complementar el captulo de Transporte de materiales. Reconociendo la importancia del envasado y empaquetado en la extensin de la vida til y el mantenimiento de la calidad de los alimentos, se ha incluido un nuevo captulo dedicado a este tema.

J. G. B.J. R. B.

N. D. C.A. E. V. L.

VII

P r e f a c io

A LA SEGUNDA EDICIN

Para preparar esta segunda edicin, hemos revisado todo el libro y dado un tratamiento ms extenso a algunos temas. Se han aadido secciones nuevas, por ejemplo, sobre los procesos de membranas y la descongelacin, as como un nuevo captulo sobre extraccin slido-lquido y el estrujamiento. Sin embargo, el principio que gua esta edicin es el mismo que el de la primera: producir un libro de texto que proporcione a los estudiantes un conocimiento bsico del problema y, orientar la atencin del lector interesado en un estudio ms extenso o detallado de determinadas materias, mediante una bibliografa seleccionada.

A lo largo de todo el libro, se ha empleado el sistema SI, pero en ciertas circunstancias, al tratar temas en los cuales no se emplean ordinariamente estas unidades, las cantidades expresadas en unidades SI se acompaan de sus equivalentes en las unidades ms convencionales.

Los autores expresan su gratitud a Mr. I. F. Davison por la ayuda prestada en la preparacin de esta segunda edicin del libro.

J. G. B. J. R. B.

N. D. C. A. E. V. L.

IX

n d ic e d e c o n t e n id o

Prlogo a la tercera edicin............................................................................ v

Prefacio a la tercera edicin................................. vii

Prefacio a la segunda edicin......................................................................... ix

PARTE I - OPERACIONES PRELIMINARES

1. LAS MATERIAS PRIMAS Y LOS PROCESOS.......................................... 3

1.1 Introduccin.............................................................................................. 31.2 Propiedades geomtricas de los alim entos........................................... 41.3 Otras propiedades fsicas de las materias p rim as................................. 61.4 Propiedades funcionales de las materias primas alim entarias 81.5 Propiedades relacionadas con el grado de desarrollo.......................... 101.6 Mecanizacin y materias prim as............................................................. 13

2. LIMPIEZA DE LAS MATERIAS PR IM A S................................................... 19

2.1 Funciones de la lim pieza .......................................................................... 192.2 Contaminantes de las materias primas alimenticias.............................. 212.3 Mtodos de lim pieza................................................................................. 24

3. SELECCIN Y CLASIFICACIN DE LOS ALIMENTOS........................ 39

3.1 Consideraciones generales acerca de la seleccin y clasificacin .... 393.2 Seleccin por p eso ..................................................................................... 433.3 Seleccin por tam ao................................................................................. 443.4 Seleccionadoras por fo rm a....................................................................... 523.5 Seleccin fotom trica................... 54

XI

3.6 Seleccin por densidad.....................................;..................................... 573.7 Mtodos miscelneos de seleccin........................................................ 583.8 Clasificacin de los alim entos ........................................................ 59

PARTE II - OPERACIONES DE CONVERSIN

4. REDUCCIN DE TAMAO Y TAMIZADO DE SLIDOS.................... 69

4.1 Principios generales.................................................................................. 694.2 Consideraciones en que se basa la seleccin de los equ ipos 724.3 Aparatos para la reduccin de tam ao................................................... 744.4 Funcionamiento de las instalaciones de reduccin de tam ao 804.5 Desintegracin de sustancias fibrosas: corte en rodajas,

troceado en cubos, desmenuzamiento y transformacin en pulpa .... 834.6 Energa necesaria para la desintegracin de los s lidos..................... 854.7 Tam izado................... 88

5. MEZCLA Y EM ULSIN................................................................................ 95

5.1 M ezc la ........................................................................................................ 955.2 Em ulsin..................................................................................................... 118

6. FILTRACIN Y SEPARACIN POR M EM BRANAS............................. 139

6.1 Teora de la filtracin................................................................................ 1396.2 Equipos de filtracin: principios, caractersticas de diseo

y aplicaciones generales......................................................................... 1486.3 Aplicaciones de los aparatos de filtracin

en la industria alimentaria....................................................................... 1606.4 Separacin por membranas: ultrafiltracin y osmosis inversa 162

7. CENTRIFUGACIN............... 181

7.1 Introduccin y teora.................................................................................. 1817.2 Equipo: principios, caractersticas de diseo

y aplicaciones generales..................................... 1907.3 Aplicaciones de los equipos de centrifugacin

en la industria alimentaria....................................................................... 201

8. EXTRACCIN SLIDO - LQUIDO Y ESTRUJAMIENTO................. 205

8.1 Extraccin slido-lquido (lixiviacin, lavado).................................... 2058.2 Estrujamiento.............................................................................................. 234

9. CRISTALIZACIN........................................................................................... 243

9.1 Introduccin................................................................................................ 2439.2 N ucleacin :................................................................................... 2459.3 Crecimiento de los cristales...................................................................... 254

XII

9.4 Polim orfism o............................................................................................ 2579.5 Procesos de cristalizacin que implican separacin de fases,

en la industria alimentaria....................................................................... 2589.6 Procesos de cristalizacin que no implican separacin de fases,

en la industria alimentaria....................................................................... 265

10. TRATAMIENTO TRMICO I ......................................................................... 271

10.1 Introduccin.............................................................................................. 27110.2 Formas de transmisin implicadas en el tratamiento trmico

de los alim entos....................................................................... 27110.3 Mtodos de generacin de calor para el tratamiento trmico

de los alim entos..................................................... 27210.4 Mtodos de aplicacin de calor a los alim entos................................ 27610.5 Conversin de los alimentos por tratamiento trm ico ...................... 288

PARTE III - OPERACIONES DE CONSERVACIN

11. TRATAMIENTO TRMICO n . . . ..................................................................... 301

11.1 Consideraciones microbiolgicas........................................................ 30111.2 Operaciones preliminares para la esterilizacin

de alimentos preenvasados..................................................................... 31911.3 Mtodos de esterilizacin por el calor

de los alimentos preenvasados............................................................... 32511.4 Esterilizacin de los alimentos previa al enlatado............................. 33311.5 Pasteurizacin por tratamiento trm ico.............................................. 338

12. EVAPORACIN................................................................................... !........... 343

12.1 Usos de la evaporacin.......................................................................... 34312.2 Componentes bsicos de un evaporador.............................................. 34312.3 Factores que influyen en el punto de ebullicin deN quido............. 34412.4 La carga calorfica...........................................................-X-.................. 34612.5 Influencia en la evaporacin de las propiedades del lquido

de alimentacin................................................................. 1............ 35012.6 Equipos de evaporacin......................................................................... 35312.7 Equipo auxiliar........................................................................................ 36512.8 Conservacin del calor en los sistemas de evaporacin.................... 367

13. DESHIDRATACIN ........................................................................... 377

13.1' El agua en los alim entos......................................................................... 37713.2 Introduccin a la deshidratacin........................................................... 38113.3 Secado por aire caliente.......................................................................... 38213.4 Secado por contacto con una superficie caliente................................ 407.13.5 Secado por aplicacin de energa de una fuente radiante,

de microondas o dielctrica............................................. 411

XIII

13.6 Liofilizacin............................................................................................ 41213.7 Rehidratabildad de los alimentos desecados.................................... 418

14. CONGELACIN.............................................................................................. 425

14.1 Introduccin y definiciones.................................................................. 42514.2 Clculo del tiempo de congelacin........................................... 42914.3 Equipos de congelacin................. 43814.4 Descongelacin .............................................................. 450

15 IRRADIACIN................................................................................................. 455

15.1 Introduccin............................................................................................. 45515.2 Energa de la radiacin .......................................................................... 45815.3 Efectos de la radiacin........................................................................... 45815.4 D osim etra............................................................................................... 46015.5 Planta de irradiacin............................................................................... 463

16 ALMACENAMIENTO DE LOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS ........ 473

16.1 Influencia de las condiciones de almacenamientosobre los productos.................................................................................. 473

16.2 Variabilidad de las condiciones de almacenamiento ............ 48516.3 Mantenimiento y control de las condiciones de almacenamiento 489

PARTE IV - TCNICAS AUXILIARES

17 HIGIENE DE LAS INSTALACIONES: DISEO HIGINICO,LIMPIEZA Y ESTERILIZACIN.................................................................. 505

17.1 Introduccin............................................................................................. 50517.2 Diseo higinico...................................................................................... 50617.3 Limpieza y desinfeccin de la fb rica ................................................. 516

18. SUMINISTRO DE AGUA Y ELIMINACIN DE RESIDUOS............... 531

18.1 Introduccin............................................................................................. 53118.2 Suministro de a g u a ......................................................................... 53118.3 Purificacin del agua: tipos de impurezas y mtodos

de eliminacin de las m ism as................................................................ 53318.4 Eliminacin de residuos.......................................................................... 549

19. TRANSPORTE, MANIPULACIN Y GESTIN DE MATERIALES .... 571

19.1 Consideraciones generales ................................................................... 57119.2 Transportadores....................................................................................... 57619.3 E levadores................................................................................................ 58319.4 Gras y po lipastos................................................................................... 58619.5 V ehculos.................................................................................................. 589

XIV

19.6 Aparatos neumticos.............................................................................. 60019.7 Transporte hidrulico.......................... 60719.8 Automatizacin del transporte de m ateriales...................................... 610

20. EL BOMBEO EN LA INDUSTRIA ALIM ENTARIA................................ 617

20.1 Introduccin............................................................................................. 61720.2 Comentarios generales sobre la seleccin de las tuberas................. 61720.3 Factores que influyen en la eleccin de una b o m b a .......................... 61820.4 Tipos de bom bas............................................................................... 620

21 ENVASADO Y EMPAQUETADO................................................................. 629

21.1 Principios generales................................................................................ 62921.2 Materiales y recipientes.................. 63321.3 Equipo para el llenado y el c ie rre ......................................................... 650

APNDICES

I. FRMULAS DEL FLUJO DE FLU ID O S..................................................... 669

1.1 Flujo a travs de los aparatos................................................................. 6691.2 Fluidizacin.............................................................................................. 670

II. FRMULAS DE LA TRANSMISIN DEL CALOR................................. 673

II.1 Conveccin trm ica................................................................................. 67311.2 Conduccin trm ica................................................................................ 67511.3 Transmisin por radiacin..................................................................... 684

III. PSICROM ETRA.................................. 687

III. 1 Definiciones......................................................................................... 687III.2 Diagrama psicromtrico ................................................................. 690

IV SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (S I)................................. 693

ndice a lfabtico ........................................................................................................ 695

XV

PARTE I

OPERACIONES PRELIMINARES

C a pt u l o 1

L a s m a t e r ia s p r im a s

Y LOS PROCESOS

1.1 INTRODUCCIN

El procesado de alimentos es de naturaleza estacional, tanto por lo que se refiere a la demanda de productos como a la disponibilidad de materias primas, muchas de las cuales han de ser importadas. Al igual que cualquier otro, el fabricante de alimentos quiere disponer de un suministro continuo de materias primas, en cantidad suficiente y de la calidad adecuada (lo que le permitir una planificacin anual), estables durante el almacenamiento, que ofrezcan caractersticas uniformes y a un precio predecible. En la prctica, pocos, si algunos, de estos criterios se satisfacen. El objeto de este captulo es conocer las caractersticas que deben reunir las materias primas que utiliza la industria alimentaria, para identificar algunos de los problemas que ofrece su suministro y mostrar cmo los afrontan la industria y sus proveedores.

En general, la adecuacin para el proceso (S) de una materia prim a alimentaria viene determinada por la evaluacin equilibrada de algunas de sus propiedades, como; disponibilidad (a), geometra (g), propiedades fsicas (p), propiedades funcionales (f), grado de desarrollo (gr), propiedades mecnicas (m) y caractersticas trmicas (t), elctricas (e), etc.

Por tanto:

S = ()(a + g + p + f+ gr + m + t + e +...) (1.1)

La importancia relativa de estos factores y su contribucin al ndice de adecuacin variar, por supuesto, con la materia prima, el proceso y el producto final a obtener.

Las propiedades ms importantes para la seleccin de la materia prima son;

3

4 Las operaciones de la ingeniera de los alimentos

(i) Las propiedades geomtricas - forma, uniformidad, ausencia de irregularidades, tamao unitario, peso unitario.

(ii) Otras propiedades fsicas - color, textura, caractersticas aero e hidrodinmicas, propiedades friccinales y de superficie.

(iii) Propiedades funcionales - flavor, resistencia a la tensin, aptitud para el procesado.

(iv) Caractersticas relacionadas con el grado de desarrollo etapa de desarrollo y grado de madurez.

1.2 PROPIEDADES GEOMTRICAS DE LOS ALIMENTOS

Los alimentos de geometra regular son los ms apropiados para los procesos mecanizados de alta velocidad. Las variedades de patatas lisas, con ojos superficiales, son las preferidas para el lavado y pelado mecnicos. Igualmente, las variedades de tomate de piel lisa se lavan ms fcilmente que las variedades de piel rugosa (que tienden a albergar insectos, como la Drosophila). Otros ejemplos de seleccin por la forma lo constituyen los cerdos con lomos largos, para la produccin de beicon y las judas de vainas rectas, cuyo troceado mecnico es ms fcil. La forma, la uniformidad, la carencia de irregularidades superficiales y el tamao son, por tanto, ndices importantes de aptitud para el procesado.

1.2.1 FORMA

Las relaciones dimensionales de un alimento son importantes, entre otros, en los siguientes casos: empaquetado, control del peso en el llenado, la congelacin, el enlatado y otros procesos trmicos y para determinar como se comportan estos materiales durante el transporte neumtico y el almacenamiento a granel.

Las medidas de un conjunto de muestras nos permite conocer la magnitud de la contribucin de cada variable dimensional a la adecuacin global del proceso. Segn Griffiths y Smith1 el volumen de grava de cuarcita se puede estimar sencillamente a partir de la relacin:

log (del volumen) = bx log (del eje mayor) + b1 log (del eje menor)

Utilizando esta medida de dimensiones mxima y mnima de una muestra representativa de frutas y hortalizas, se puede calcular el nmero de unidades, o el peso, que pueden introducirse en un envase. Mohsenin2 describi la aplicacin de esta tcnica a la medida de los volmenes de granos de maz de forma irregular y a otros alimentos.

Las materias primas y los procesos 5

1.2.2 UNIFORMIDAD

Es importante para el llenado de envases, el transporte, el tratamiento trmico, la congelacin, la deshidratacin y las operaciones de seleccin y clasificacin.

La redondez de las galletas y las hamburguesas, la esfericidad de las manzanas y las patatas, la fusiformidad de las peras y la piriformidad de los pepinos, son ejemplos de caractersticas uniformes deseables. Las clasificaciones por la forma de las variedades de frutas y hortalizas del Reino Unido de la Gran Bretaa han sido estudiadas por Arthey,3 y Mohsenin,2 que describen procedimientos para medir la redondez y esfericidad y han catalogado datos relativos a las variedades de manzanas y otras frutas norteamericanas. Este tipo de informacin ayuda al fabricante a seleccionar los cultivares ms apropiados para determinados fines.

1.2.3 CARENCIA DE IRREGULARIDADES EN LA SUPERFICIE

Evidentemente, la existencia de salientes o depresiones superficiales en las unidades (piezas) de los alimentos plantean problemas en la limpieza y en las operaciones de procesado. La industria alimentaria consume relativamente mucha mano de obra y energa, y las materias primas constituyen una gran parte del costo de los alimentos procesados. Las imperfecciones superficiales, eliminadas intencionadamente o durante el procesado, contribuyen de modo significativo a estos costos. Debern, pues, seleccionarse o desarrollarse variedades especficas en las que se minimicen estos defectos.

1.2.4 TAMAO Y PESO DE LAS UNIDADES (PIEZAS)

Existen dimensiones ptimas para cada proceso y es preciso que las materias primas cumplan estas especificaciones. El calibrado (ver Captulo 3) puede contribuir al control del tamao y el peso, pero las materias primas con exceso o defecto de peso o tamao crean al fabricante problemas econmicos y de eliminacin del producto inservible. El peso unitario puede determinarse mediante balanzas automticas (ver Captulo 19) o por pesada manual de muestras representativas.

Para asegurar un procesado uniforme (calentamiento, enfriamiento, esterilizacin, etc.) y pesos netos uniformes en el relleno de los envases, es obligado partir de una materia prima de tamao o peso tambin uniformes. El tamao tiene gran importancia en el control de residuos (los cocientes piel/pulpa y hueso/pulpa, por ejemplo, dependen del tamao); el ndice de aprovechamiento logrado en los procesos en los que se tratan productos unitarios (por ej., en el pelado) depende tambin del tamao de la pieza o unidad tratada

En la industria alimentaria, es esencial el muestreo y el subsiguiente control de la uniformidad de peso y tamao de las materias primas.


.3 OTRAS PROPIEDADES FSICAS DE LAS MATERIAS PRIMAS

En la seleccin de las materias primas alimentarias, deben considerarse, adems de las propiedades geomtricas, muchas otras propiedades fsicas. Entre ellas cabe citar el color, la textura, la resistencia al esfuerzo mecnico, las propiedades aero e hidrodinmicas, las caractersticas friccinales y las propiedades de superficie.

1.3.1 COLOR

En los procesos a baja temperatura (por ej., congelacin y liofilizacin), son mnimos los cambios de color durante el procesado, por lo que el color de la materia prima es un ndice razonable de su adecuacin para estos procesos. En los procesos trmicos (por ej., enlatado y deshidratacin), en cambio, el color de la materia prima no constituye un ndice de adecuacin a los mismos. As, algunas variedades de manzanas y peras desarrollan un tono rosa al enlatarlas, en tanto que el ruibarbo y algunas variedades de cerezas se decoloran, a consecuencia de la migracin de los pigmentos al jarabe. En las hortalizas verdes, durante el procesado trmico, la clorofila se transforma en feofitina, de color verde parduzco. Las patatas plantean problemas especiales; para su enlatado y deshidratacin, convienen variedades con poca tendencia al pardeamiento, en tanto que para la preparacin de patatas fritas es necesario que este fenmeno alcance un cierto grado de desarrollo.

El control del color se efecta seleccionando variedades cuyo comportamiento frente al procesado se conozca, usando un pretratamiento correcto, como el escaldado (ver Captulo 10) y estableciendo condiciones de procesado diseadas para reducir al mnimo el cambio del color natural del alimento. Puede ser necesario aadir colorantes, preferentemente de origen natural, o, en el caso lmite, los artificiales permitidos4. Los mtodos de seleccin por color se estudian en el Captulo 3.

1.3.2 PROPIEDADES TEXTURALES

La textura de las materias primas ofrece una gran importancia. La primera condicin a cumplir, al respecto, es que la materia prima resista el esfuerzo mecnico a la que es sometida durante las operaciones preparatorias. En segundo lugar, la materia prima debe resistir las condiciones de procesado y dar un producto final con la textura deseada. Se han desarrollado variedades de frutas y hortalizas con mayor resistencia al esfuerzo mecnico, como albarico- ques y tomates de piel dura, adecuados para el lavado, el pelado y la seleccin. Se pueden citar otros ejemplos, como la seleccin de variedades de grosellas de fcil desrabado mecnico y de variedades de guisantes y habas que resistan el desgranado mecnico.


La determinacin de las caractersticas texturales se basa en pruebas sensoriales, con catadores entrenados, o en ensayos instrumentales.3 Instrumentos clsicos usados a este fin son el Tendermetro, el Maturmetro, el Texturmetro (General Foods Corp., N.Y., USA) y el Instron Food Texture Tester (Instron Ltd, High Wycombe, Bucks., England). A pesar de que es difcil establecer una correlacin entre percepciones sensoriales y medidas instrumentales, estas determinaciones permiten predecir la conducta de las materias primas durante el procesado.

1.3.3 PROPIEDADES AERO E HIDRODINMICAS

Las diferencias existentes entre las propiedades aero e hidrodinmicas de las partes deseables y desechables de una materia prima pueden servir de base para su limpieza, seleccin y clasificacin (ver Captulos 2 y 3). Adems, el aire y el agua son frecuentemente utilizados para el transporte, la mezcla y el procesado. As pues, las propiedades aerodinmicas e hidrodinmicas son caractersticas importantes de las materias primas.

El Apndice I, relativo al flujo de fluidos, indica que muchas de las propiedades fsicas estudiadas en este captulo, como el tamao, la forma, la uniformidad y las propiedades de superficie, juegan un papel importante en la determinacin del comportamiento de los alimentos particulados en el flujo fluido. Otras propiedades de las materias primas implicadas en este problema son la densidad y la porosidad.

En la bibliografa,5 se aportan datos relativos a estas propiedades. El problema del transporte neumtico se estudia en el Captulo 19.

1.3.4 PROPIEDADES FRICCIONALES

Para que los granos de cereales puedan deslizarse por una rampa y para descargarlos de un depsito a granel, deben vencer las fuerzas estticas de friccin, debidas a la accin interpartculas y a la friccin partcula-pared. Cuando el producto comienza a fluir, para que el flujo contine, tiene que sobrepasarse el coeficiente de friccin dinmica. Las propiedades friccinales de los alimentos juegan, por tanto, un papel importante en el transporte gravitacional o neumtico, en la carga y descarga de recipientes o espacios para el almacenamiento a granel y en las operaciones de mezcla.

Pueden aprovecharse las diferencias en las propiedades friccinales, para la separacin de contaminantes, en las operaciones de limpieza (Captulo 2) y para separar las unidades defectuosas o daadas de las que estn sanas (Captulo 3).

Conocer y comprender las propiedades friccinales de los ingredientes alimenticios resulta esencial para el logro de un procesado eficaz. La teora de la friccin se trata brevemente en el Captulo 19. En el trabajo de Roscoe que se cita6, se encontrar un estudio ms detallado de la misma.


1.3.5 SUPERFICIE ESPECFICA DE LAS UNIDADES

Esta propiedad de la materia prima es importante en aquellos procesos en los que se dan reacciones gas/slido y lquido/slido, como la respiracin, la extraccin, el ahumado, el tratamiento por salmueras y la oxidacin. Tambin es un factor econmico importante, por determinar los cocientes piel/porcin comestible y corazn/porcin comestible de las frutas y hortalizas y las prdidas por lavado. Las propiedades especficas de la superficie de los alimentos particulados tienen importancia en los procesos de fluidizacin y transporte (ver Apndice I) y en otros fenmenos, como la retencin de contaminantes, la limpieza, la transmisin de energa radiante (calentamiento por rayos infrarrojos y por microondas) y en el transporte aero e hidrodinmicos.

Las reas superficiales se pueden determinar por pelado y posterior medida del rea de la piel, utilizando un planmetro. En la bibliografa se encuentran relaciones sencillas entre el rea superficial (A) y el peso (W), del tipo A = K t + K2 W (siendo K t y K constantes), referidas a variedades de manzanas, peras y ciruelas.2 La superficie especfica de los productos en polvo (importante en el enranciamiento y en el comportamiento durante el almacenamiento) se puede determinar midiendo la adsorcin de gases, como nitrgeno o helio.

1.4 PROPIEDADES FUNCIONALES DE LAS MATERIAS PRIMAS ALIMENTARIAS

Una materia prima de funcionalidad ideal es aquella cuyo procesado permite obtener un producto de primera calidad, y una eficacia de procesado mxima. Evidentemente, las propiedades funcionales exigidas a una materia prima varan con el proceso a que vayan a ser sometidas.

Existen mltiples ejemplos de variedades desarrolladas para fines especiales, por ejemplo, razas de ovejas para la produccin de lana o carne y de ganado vacuno para la produccin de carne o leche; variedades de trigo que producen harinas blandas, pobres en protenas, adecuadas para la elaboracin de galletas y tartas y otras, de elevado contenido protenico, que se emplean para obtener harinas destinadas a la panificacin. Anlogamente, el contenido en materia seca de las patatas, que vara entre el 16 y el 22%, es de gran importancia para la industria que las procesa y se han hecho esfuerzos encaminados a la obtencin de variedades con un elevado contenido en slidos.7

La seleccin de materias primas basadas en su funcionalidad exige, de ordinario, el ensayo piloto de estas variedades. En algunos casos, es posible evaluar la funcionalidad, mediante determinaciones qumicas o fsicas o a travs de ensayos de ambos tipos. Como ejemplo, cabe citar la evaluacin de la aptitud de las harinas de trigo para la panificacin y la repostera o galletera, empleando aparatos especialmente diseados, como el equipo Research


Dough Testing (Henry Simons Ltd, Stockport, England) para ensayos de masas panarias y el Faringrafo Brabender (C.W. Brabender Instruments Inc., N J ., USA). Los distintos cultivares se someten a ensayo en los departamentos de investigacin de las asociaciones de los industriales del ramo.89,10

1.4.1 FLAYOR

El flavor es, ms que una propiedad, una cuestin de preferencia personal; cuando se lanzan productos a un mercado masivo, deben evitarse los flavores extremos. En algunos casos, el flavor de un alimento procesado es funcin de los aditivos ms que de la materia prima. Como ejemplos, pueden citarse los jarabes fuertemente aromatizados, aadidos a algunas fmtas enlatadas, y los hidrolizados de protena y extracto de levadura, aadidos a las sopas de carne.

En general, por tanto, las variedades seleccionadas para el procesado debern proporcionar slo flavores caractersticos del alimento, ni muy fuertes ni muy dbiles. Por esto, el flavor tiene menos importancia que otros factores (color y textura), en la determinacin de la adecuabin de una variedad para el procesado.

1.4.2 RESISTENCIA AL ESFUERZO DURANTE EL PROCESADO

Las diversas variedades de manzanas difieren ampliamente en lo que respecta a su adecuacin para el procesado. Algunas variedades para postre se ablandan al procesarlas y resultan, por lo tanto, inadecuadas. Para el enlatado o la congelacin, se prefieren variedades firmes, de carne blanca y sabor cido. Igualmente, los melocotones de hueso adherido tienen una textura excelente cuando se enlatan. Por esta razn, se enlata casi exclusivamente esta variedad y no las de hueso suelto, ms arom ticas, ms delicadas y blancas. Anlogamente, las variedades de guisantes Marrowfat, relativamente firmes, se enlatan, en tanto que las variedades de guisantes ms blandas se enlatan y se congelan. Las peras Bartlett, muy cidas y ricas en tanino, adquieren color rosa al enlatarlas. Se ha observado que las condiciones de cultivo y el tipo de suelo son importantes para el control de este defecto y el color rosa se puede evitar, utilizando frats de pH alto.11

Estos ejemplos son tpicos e ilustran la necesidad de realizar ensayos piloto antes de aceptar las materias primas para el procesado.

1.4.3 CARENCIA DE DEFECTOS

La fabricacin de alimentos es, desgraciadamente, una actividad que rinde pocos beneficios, y est basada en materias primas de origen natural, que representan un factor esencial del costo. Es, por lo tanto, vital conseguir materias primas en las que la frecuencia de defectos sea baja. La limpieza, la selec


cin y la clasificacin generan trabajo y gastos y pueden daar el producto. Estos procesos preparatorios constituyen etapas esenciales del procesado, pero la factora debe estar cuidadosamente diseada y los operarios bien entrenados para reducir al mnimo los dao producidos. La bibliografa contiene numerosas referencias a lesiones y defectos producidos en el campo, a la siembra de variedades insuficientemente resistentes a las enfermedades y a las alteraciones producidas durante la recoleccin y manipulacin de los productos. El efecto combinado de estas actividades lesivas se traduce en una gran cantidad de desperdicios, en casi todas las factoras alimentarias. Evidentemente, la estrategia bsica consiste en partir de una materia prima de alta calidad y tratarla con el mayor cuidado posible. Los defectos que afectan a la adecuacin para el procesado son los siguientes:

(i) Deformidades y desigualdades geomtricas.(ii) Lesin mecnica, debida a impacto, puncin o abrasin.

(iii) Defectos de color.(iv) Lesiones producidas por animales, hongos y otros microorganismos.(v) Contaminacin por materias extraas.

(vi) Defectos texturales o funcionales.(vii) Inmadurez o madurez excesiva.

1.5 PROPIEDADES RELACIONADAS CON EL GRADO DE DESARROLLO

De cuanto llevamos dicho, se deduce claramente que al fabricante de alimentos, le preocupan fundamentalmente las caractersticas de las materias primas naturales o derivadas de las naturales. No es sorprendente, por tanto, que considere su fbrica como una prolongacin del campo de cultivo. Por ello, el fabricante se implica en muchos aspectos que antes concernan solo al proveedor, como la compra bajo contrato, la programacin del cultivo, el transporte y el almacenamiento.

1.5.1 ADQUISICIN DE MATERIAS PRIMAS BAJO CONTRATO

La adquisicin de materias primas en el mercado libre est hoy obsoleta. Ahora, el fabricante de productos alimenticios contrata previamente, con el granjero o el agricultor, la produccin de una determinada extensin de tierra de cultivo. En este sistema, el fabricante se responsabiliza de todas o algunas de las siguientes operaciones:

(i) Planificacin de la siembra.(ii) Suministro de las semillas de variedades selectas, fertilizantes y

fitosanitarios.


(iii) Establecimiento de la fecha de recoleccin.(iv) Suministro de ayuda tcnica, va sus agentes de campo.(v) Provisin del equipo para la recoleccin y, a veces, de la mano de obra.

(vi) Provisin de los medios de transporte adecuados a sus sistemas de produccin y manipulacin.

Este sistema se aplica a un nmero creciente de materias primas alimentarias, desde el trigo, la cebada o el centeno, hasta las hortalizas, como patatas, guisantes y judas. Es un mtodo muy eficaz de asegurar el suministro de los productos necesarios, en el momento y en la cantidad oportunos.

1.5.2 PRODUCCIN SELECTIVA DE MATERIAS PRIMAS

Cualquier mejora importante de la adecuacin de las materias primas al fin al que se destinan, o de la ampliacin del perodo de recoleccin, mejoran la eficiencia del procesado y el grado de utilizacin de la fbrica. El desarrollo de variedades aptas para el procesado de alimentos debe tomar en consideracin todos los atributos de la materia prima que se reflejan en la calidad del producto acabado (Captulo 3).

El desarrollo de variedades adecuadas exige una estrecha cooperacin entre los cultivadores, los centros de investigacin y los fabricantes, habindose realizado, en este campo, considerables progresos, como la produccin selectiva de materias primas.

La produccin de materias primas seleccionadas para el procesado es hoy muy frecuente. Entre los ejemplos tpicos, se pueden citar la de patatas, tomates y cebollas, con un elevado contenido en materia seca; la de tomates de los que se obtienen purs de mejor color y sabor; la de coles de Bruselas ms aptas para la congelacin y la de variedades de pepinos carentes de sabor amargo.

La implantacin generalizada de la recoleccin mecnica ha estimulado la produccin de variedades con determinadas caractersticas de desarrollo. Por ejemplo, actualmente se dispone de variedades de guisantes de poco porte, rectas y con vainas fcilmente arrancables. Igualmente, se han desarrollado variedades de frutas que pueden ser fcilmente arrancadas, o desprendidas por vibracin, mediante cosechadoras mecnicas..

1.5.3 MADURACIN

La madurez de las materias primas influye, tanto en el control de la calidad del producto final, como en la eficacia del procesado. Las variedades para procesar requieren que la madurez sea uniforme (para facilitar la recogida mecnica) y predecible, para poder programar la temporada de trabajo.

La madurez excesiva conduce al rechazo de una gran cantidad de producto, a lesiones durante la manipulacin y al deterioro durante el almacenamiento. La enorme carga microbiana que, con frecuencia, contienen los productos ex


cesivamente maduros, puede reducir la eficacia de la esterilizacin. La inmadurez implica una reduccin del rendimiento y un color, un sabor y una textura del producto inferiores a los estndares.

En algunos alimentos, por ejemplo, las carnes, los quesos y los vinos, es esencial un perodo de maduracin, en tanto que en otros (por ej., huevos) la maduracin es indeseable. Las frats y las verduras se pueden recolectar en una amplia gama de estados de madurez, dependiendo del fin a que se destinen. Un ejemplo notable lo constituyen los guisantes; se han publicado numerosos trabajos que relacionan su aptitud para el enlatado y la congelacin con la madurez.9 Hoy es posible recolectar guisantes con la madurez ptima para el destino que vaya a drseles. En muchos casos, el perodo de madurez ptimo dura slo unas horas, lo que tiene gran importancia para el fabricante. Se han realizado trabajos anlogos en las judas.9

1.5.4 PREDICCIN DE LA MADURACIN

Predecir la fecha de recoleccin es esencial para la planificacin. Con muchos alimentos, por ejemplo, con la carne, la leche y los huevos, las fechas de produccin estn perfectamente establecidas; en el caso de los guisantes y alubias, la maduracin se puede predecir por el sistema de Unidades de Calor12. Este mtodo se basa en el hecho de que la maduracin es funcin de la temperatura de crecimiento. Disponiendo de los datos de crecimiento especficos de la variedad y de los registros meteorolgicos medios de la zona de cultivo, es posible predecir a largo plazo la fecha probable de recoleccin. Durante el perodo de crecimiento, se pueden realizar correcciones, teniendo en cuenta los datos meteorolgicos de la temporada y ajustar consecuentemente la previsin a largo plazo. Por ejemplo, se asume que los guisantes no crecen a temperaturas inferiores a 4,5C. En cualquier da del crecimiento, la diferencia entre la temperatura media a lo largo del da y esos 4,5C se conoce como el nmero de das-grado o unidades de calor acumuladas (UCA). Los proveedores de semillas proporcionan informacin sobre las UCA que precisan muchas variedades de guisantes y judas, lo que permite una prediccin fiable del momento de la recoleccin.

1.5.5 AMPLIACIN DE LA TEMPORADA DE RECOLECCIN

El empleo de variedades precoces, normales y tardas ha extendido la temporada durante la cual la industria alimentaria dispone de materias primas para el procesado. La adopcin de los sistemas broiler y de bateras ha ampliado la disponibilidad de carne de pollo y de huevos. El sistema broiler se utiliza actualmente para la produccin de carne de vacuno, con resultados prometedores. Las variedades de guisantes han sido objeto de numerosas investigaciones tendentes a ampliar la temporada de recoleccin.


La disponibilidad de materias primas se puede alargar conservndolas salmuerizadas, desecadas, o en forma de pulpa. Tambin se pueden conservar parcialmente procesadas. Ordinariamente, este procedimiento conlleva un aumento de los costos y debe estudiarse cuidadosamente su viabilidad desde el punto de vista econmico, antes de adoptarlo.

Los pescados plantean problemas especiales, debido al costo, cada vez mayor, de su captura y al agotamiento de las pesqueras y los consiguientes problemas polticos. La acuicultura ofrece perspectivas muy interesantes.13 En el Reino Unido, se cultivan actualmente, a precios competitivos, truchas arco iris que alcanzan un peso de alrededor de 5 kg. Se estn realizando, con bastante xito, investigaciones para el cultivo de peces de agua salada.14

La hidroponia, es decir, el cultivo sin suelo, tambin ofrece interesantes posibilidades de futuro, en orden a la ampliacin de la temporada de recoleccin. Este sistema permite simplificar el control de las enfermedades, economizar agua y concentrar las plantaciones. El cultivo sin suelo es, en la actualidad, una prctica comercial perfectamente establecida en muchos pases.15

1.6 MECANIZACIN Y MATERIAS PRIMAS

La industria alimentaria, enfrentada a un elevado costo de la mano de obra y una baja rentabilidad, ha mecanizado sus operaciones hasta donde le ha sido posible. Sin embargo, la mecanizacin, que ofrece indudables ventajas si est bien planeada, puede daar excesivamente los productos.

1.6.1 DAOS CAUSADOS AL PRODUCTO

Las principales causas de los daos sufridos por los alimentos durante su preparacin son debidas a los operarios (producto de una manipulacin poco cuidadosa), a procedimientos mecnicos de manipulacin poco adecuados, al mal diseo del equipo y a la carga incorrecta de los contenedores.

Los daos se producen en una fase muy precoz de la cadena de fabricacin, comenzando por el criador y el cultivador y extendindose a lo largo de todo el procesado, incluidos el empaquetado y la distribucin.

Los daos se manifiestan de diverso modo: alteracin del aspecto; infecciones por mohos y otros microorganismos que invaden las reas magulladas y pinchadas; infestaciones por insectos o gusanos y aceleracin de los procesos de deterioro enzimticos y qumicos. Con frecuencia, los daos sufridos por una pieza se transmiten a los productos sanos adyacentes, causando prdidas econmicas y reduciendo o invalidando la eficacia del procesado. En los casos ms extremos, representan un riesgo claro para la salud pblica.

Los productos se lesionan: por impacto con otros o con superficies duras; por excesiva presin debida al amontonamiento; por puncin y por abrasin ocasionada por el movimiento y la vibracin.


Est, aqu, fuera de lugar un estudio detallado de las lesiones mecnicas sufridas por los alimentos; remitimos al lector a la bibliografa pertinente.2

1.6.2 RECOLECCIN MECNICA

La sustitucin de la recoleccin selectiva a mano por la mecnica del tipo de una sola vez o destructiva ha reducido sustancialmente los costos de mano de obra, pero tiene muchos inconvenientes. Entre los ms importantes, se hallan el incremento del dao producido y la consiguiente merma de calidad, y el aumento de la inversin y los costos de mantenimiento. Adems, este sistema requiere una coordinacin cuidadosa entre el campo y la fbrica. Con frecuencia, exige alteraciones del proceso y cambios en los sistemas de manipulacin y almacenamiento.

En el Reino Unido, son familiares la recolectora combinada de guisantes, la cosechadora de judas y diversas cosechadoras de tubrculos. En los Estados Unidos, se han desarrollado numerosas cosechadoras para otras plantas (frutas en baya, esprragos, pepinos, coles y tomates). Las manzanas y los ctricos se pueden recolectar empleando mquinas que sacuden los rboles o que utilizan chorrs de aire.1617

Las cosechadoras mecnicas hoy en uso utilizan uno o ms de los siete principios siguientes:

(i) Sacudida de los rboles o arbustos productores de la fruta (a veces combinada con pulverizacin de productos que promueven la abscisin).

(ii) Peinado (frutas en baya, como fresas y vacinios).(iii) Corte (coles, lechugas, coliflores, etc.); la planta se secciona a nivel del

suelo.(iv) Arranque (zanahorias, rbanos y apio); los tallos son abrazados por cin

tas que se mueven a ambos lados de la planta.(v) Desprendimiento (pepinos y mazorcas de maz) usando rodillos de cau

cho blando que giran diferencialmente.(vi) Desvainado (guisantes y alubias) que implica arrancar, desprender o cor

tar las matas y desgranar las vainas.(vii) Desenterramiento mecnico (patatas, cebollas, etc.).

Con frecuencia, las cosechadoras realizan otras operaciones preparatorias, como aspiracin, tamizado, deshuesado y seleccin por color (ver Captulo 3).

La recoleccin mecnica, por tanto, requiere un enfoque multidisciplinar, en el que trabajan en estrecha colaboracin criadores, granjeros, tecnlogos de los alimentos, ingenieros y economistas.

1.6.3 DISEO DE CONTENEDORES PARA EL TRANSPORTE DE MATERIAS PRIMAS

Las lesiones durante el transporte, debidas a los impactos, la abrasin y la presin, suelen ser consecuencia de un uso incorrecto de ios contenedores.

Las materias primas y las procesos 15

Algunos autores han demostrado que disminuyen sustancialmente las lesiones de los tomates, si se recolectan en cajas planas y no en bidones, aunque otros parecen haber probado lo contrario. El trabajo de los primeros sugiere que el contacto entre las unidades es ms perjudicial que el del fruto con la superficie del contenedor; el de los segundos apunta en sentido contrario. Indudablemente, resulta necesario considerar otros factores como: el tipo y la variedad de la fruta, su grado de madurez, su forma y su tamao (que afecta a la energa cintica de su cada) y la naturaleza de la superficie del contenedor (su dureza y su textura). Es evidente que es preciso investigar las distintas situaciones, siendo de inters al respecto el trabajo de OBrien y Guillou,19 que desarrollaron un simulador de la vibracin en trnsito, para el estudio de la manipulacin de las frutas, y el de Hammerles20 sobre la evaluacin de la resistencia a la abrasin de frutas y hortalizas.

Los daos causados por la presin ejercida por el amontonamiento de productos en contenedores demasiado altos, o debidos al llenado excesivo de contenedores abiertos por arriba y que luego se apilan, son muy comunes. Algunas manzanas no resisten una sobrecarga de peso esttica que exceda a 4 kg, y los melocotones son an ms frgiles. El dao por presin es acumulativo, emanando una pirmide de productos lesionados a partir del punto donde inicialmente se ejerce la presin. Este tipo de dao es probablemente ms extenso en los contenedores planos, con un cociente elevado superficie expuesta/fruta, que en los contenedores ms profundos.

1.6.4 EL TRANSPORTE DE LAS MATERIAS PRIMAS

Es indispensable, en cualquier proceso, disponer de materias primas de la calidad exigida, en las cantidades requeridas y en el momento deseado. En la industria alimentaria, se dan problemas peculiares de aprovisionamiento. Los alimentos frescos son proclives al deterioro microbiano y al causado por insectos y reacciones qumicas; en muchos casos, continan respirando. Una vez recolectados, slo son disponibles durante un perodo de tiempo relativamente corto. Los retrasos en el suministro desorganizan la produccin y daan la calidad de las materias primas. La planificacin resulta de vital importancia y el fabricante tiene que especificar en el contrato de compra los procedimientos de envo (incluyendo una clusula penal en caso de incumplimiento) o eximir al proveedor de la responsabilidad del envo, asumiendo l mismo los problemas del transporte.

Se deber poner especial cuidado en la eleccin de los contenedores (Seccin 1.6.3), que habrn de mantenerse limpios y en buen estado de uso, impidiendo as la contaminacin de la materia prima con fragmentos de madera, clavos, etc. Cuando el transporte se realice en sacos y bolsas, es necesaria una cuidadosa limpieza y examen de los mismos. En casos de emergencia, puede resultar preciso utilizar sacos de segunda mano, que pueden haber contenido


fertilizantes y productos sanitarios, lo que puede acarrear consecuencias graves.

Los vehculos de transporte requieren una atencin especial; debern conservarse adecuadamente, a fin de evitar que los alimentos se decoloren o impregnen por los gases del escape o el combustible. Los vehculos deben desplazarse suavemente, sin paradas, y estar bien ventilados, a fin de que el calor de los productos se disipe durante el viaje y debern limpiarse a fondo y mantenerse libres de insectos. En el transporte por contrato, es muy difcil controlar estos extremos y es frecuente que las infestaciones por insectos sean debidas al transporte en vehculos que no se limpiaron adecuadamente despus de transportar materiales infestados, de otros clientes.

Finalmente, es importante asegurar, hasta donde sea posible, la integracin de las operaciones de transporte, como un todo, en los sistemas de manipulacin utilizados en la factora. Remanipular es caro y daa inevitablemente a las materias primas.

1.6.5 EL ALMACENAMIENTO DE LAS MATERIAS PRIMAS

El ideal sera que todas las materias primas se procesasen, sin demora, al llegar a la factora. En la prctica, casi nunca es posible, por lo que es necesario disponer de una zona para el almacenamiento de las materias primas y los productos parcialmente procesados. De este modo, pueden absorberse los retrasos en los suministros, los picos de la produccin y los fallos de la factora y se hace posible la compra anticipada, cuando las condiciones del mercado son favorables. Como se indica en el Captulo 16, las condiciones del almacenamiento de la mayora de los alimentos son muy especficas con respecto a la temperatura, la humedad y la atmsfera del entorno. El almacenamiento inmoviliza el capital y resulta caro. Las exigencias impuestas por numerosos alimentos requieren una consideracin muy cuidadosa, al planificar la zona de almacn de la factora. Con frecuencia, las situaciones de emergencia se pueden resolver trabajando horas extraordinarias, o alquilando temporalmente espacio de almacn. No es aconsejable disponer de una gran capacidad de almacenamiento para cubrir situaciones de emergencia.

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C a pt u l o 2

L im p ie z a

DE LAS MATERIAS PRIMAS

La operacin preliminar de limpieza, junto con las de seleccin y clasificacin, que estudiaremos en el Captulo 3, se pueden considerar, en general, como operaciones de separacin.

La limpieza Separa los contaminantes de las materias primas.La seleccin Separa las materias primas en categoras de caracters

ticas fsicas (como tamao, forma y color) diferentes. La clasificacin Separa las materias primas en categoras de diferente

calidad.

Esta clasificacin es til, aunque no rgida, ya que las operaciones de limpieza y seleccin suponen una mejora de la calidad y la clasificacin lleva siempre aparejada una cierta seleccin. Sin embargo, estos trminos tienen sentido, siempre que se apliquen al fin primordial perseguido por la actividad considerada.

2.1 FUNCIONES DE LA LIMPIEZA

Al limpiar las materias primas, el fabricante persigue principalmente dos objetivos: (i) la eliminacin de contaminantes que constituyen un peligro para la salud o que son estticamente desagradables; (ii) el control de la carga microbiana y de las reacciones qumicas y bioqumicas que perjudican la eficacia del procesado y la calidad del producto.

Un proceso de limpieza aceptable debe satisfacer los siguientes criterios:

(i) La eficacia de la separacin debe ser la mxima compatible con un desperdicio mnimo del producto noble.

(ii) El contaminante debe retirarse tras su separacin, a fin de evitar la recontaminacin del alimento limpio.

19


(iii) El proceso y la maquinaria deben disearse de tal modo que limiten la recontaminacin del alimento limpio; por ejemplo, por el polvo del ambiente o por las aguas de lavado contaminadas por lotes anteriores.

(iv) El proceso de limpieza debe dejar la superficie limpia en un estado aceptable.

(v) Tiene que evitar la lesin del producto.(vi) Tanto el volumen y como la concentracin de los efluentes lquidos de

ben ser mnimos.

La limpieza total de las materias primas resulta un ideal inalcanzable. En la prctica, hay que establecer un balance entre los costos de limpieza (reflejados por las prdidas de material, el trabajo y costo del proceso) y la necesidad de producir un alimento de buena calidad. Por ello, deben establecerse estndares aceptables de limpieza de las materias primas para cada uso concreto, teniendo en cuenta el grado en que la contaminacin de la materia prima se va a reflejar en el producto final.

La eliminacin y descarga ineficiente de contaminantes, una vez separados, da como resultado la recontaminacin del producto. A veces, se produce una recontaminacin grave, porque alguno, o todos los contaminantes obtenidos de una gran cantidad de material limpio, se depositan sobre una pequea cantidad del producto o partida procesados a continuacin. El resultando es una gran concentracin de contaminante en la materia prima afectada. Entre los ejemplos de recontaminacin grosera de este tipo, cabe citar la causada por el fallo repentino de un separador electromagntico continuo, o por la perforacin de un tamiz.

Prevenir la recontaminacin de los alimentos limpios es una cuestin de vital importancia, que se descuida con frecuencia, tanto en el diseo, como en la manipulacin de las instalaciones para la limpieza de los alimentos. La eliminacin fiable de los contaminantes, tanto de las materias primas alimenticias a limpiar como de las zonas de elaboracin, constituye una etapa importante que controla la eficacia de las siguientes operaciones de conservacin. En el enlatado, por ejemplo, los procesos trmicos se calculan suponiendo una determinada carga microbiana inicial. Si, debido a un fallo de la operacin de limpieza, se sobrepasa esa carga, se obtendr un producto de una calidad microbiolgica inadecuada. De un modo similar, los procesos a baja temperatura, como la congelacin, la liofilizacin y el secado por atomizacin, exigen materias primas de elevada calidad microbiolgica, porque son procesos que apenas disminuyen la contaminacin inicial.

El estado en que queda la superficie del material, tras la operacin de limpieza, es un problema de gran importancia para el fabricante de alimentos. Las superficies rugosas dan una apariencia poco atractiva a las frutas y hortalizas y las clulas externas lesionadas se oscurecen rpidamente. Adems, las superficies hmedas lesionadas constituyen un medio de cultivo excelente para microorganismos e insectos, como la mosca del vinagre o los gorgojos.

Limpieza de las materias primas Z1

Los problemas derivados de la lesin del producto se consideran en los Captulos 1 y 3. Desgraciadamente, muchos procesos de limpieza producen abundantes lesiones. Entre los factores lesivos comunes, deben citarse la puncin con salientes afilados en tolvas, tamices, etc., el impacto contra superficies duras, no acolchadas, y la abrasin causada por el contacto con las superficies en movimiento de las mquinas limpiadoras.

Durante la limpieza, se generan grandes cantidades de efluentes (fundamentalmente, lquidos). En el control de la eficacia y los costos, resulta esencial reducir el volumen de efluentes.

En las etapas subsiguientes, de seleccin y clasificacin, pueden corregirse algunos de los fallos de una limpieza poco eficaz, pero muchos de los defectos terminarn por transmitirse al producto acabado. La planta de limpieza debe ser cuidadosamente diseada, estar construida con materiales no contaminantes, ser de fcil desinfeccin y suficientemente flexible como para poder hacer frente a amplias variaciones en el grado y tipo de contaminacin que pueden encontrarse en las materias primas.

Desgraciadamente, muchas plantas de limpieza no satisfacen estos criterios. Mientras no lo hagan, el deterioro y los productos de desecho seguirn contribuyendo de forma importante al costo del procesado de los alimentos.

2.2 CONTAMINANTES DE LAS MATERIAS PRIMAS ALIMENTICIAS

En el Reino Unido, la contaminacin de los alimentos est regulada por la Food Act 1984, que prohbe la venta de alimentos que no sean de la naturaleza, composicin y calidad solicitados y/o que no sean apropiados para el consumo humano. La contaminacin genera el 50% de las demandas legales basadas en el Acta.1

Los contaminantes son de muy diverso tipo: unos qumicos, como los metales txicos, los residuos de tratamientos diversos, etc., otros microbianos y finalmente otros que estn constituidos por materiales groseros, como piezas sueltas de mquinas o de tractores. La creciente mecanizacin de la recoleccin, procesado, manipulacin y almacenamiento de los alimentos ha tendido a incrementar, ms que a disminuir, la contaminacin de origen vegetal y mineral de las materias primas; la generalizacin del uso de aerosoles en la agricultura constituye un riesgo adicional del procesado de los alimentos.

Ya se ha puesto de manifiesto la importancia de la limpieza microbiolgica; conviene tener en cuenta que, la contaminacin microbiolgica de los alimentos puede deberse a prcticamente todos los ingredientes de la industria alimentaria -agua, azcar, almidones, especias, colorantes e incluso recipientes- .2-3

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Los tipos de contaminantes ms frecuentes son:(i) Minerales - tierra, arena, piedras, lubricantes, partculas metli

cas y aceites minerales.(ii) Vegetales - ramas, hojas, tallos, huesos, pieles, cscaras, cuer

das e hilos.(iii) Animales - excrementos, pelos, huevos de insectos y partes del

cuerpo de los mismos.(iv) Qumicos - residuos fitosanitarios y fertilizantes.(y) Microbianos - microorganismos y productos de su metabolismo.

La industria alimentaria ejerce una estrecha vigilancia, tratando de detectar y eliminar los contaminantes, con especial atencin a las materias primas que constituyen ingredientes de alto riesgo. Los puntos principales de ingreso de los contaminantes son los siguientes:

(i) Las materias primas que llegan a la factora(ii) Las materias primas almacenadas

(iii) Las zonas de procesado(iv) El almacenamiento de productos acabados(v) Los almacenes al por mayor y los de venta al por menor

La eficacia de la limpieza depende, en primer lugar, de la que se logre en la deteccin del contaminante y, en segundo lugar, de su eliminacin. Para ambas cosas se explotan diferencias en las propiedades fsicas y qumicas. Las ms importantes de las usadas en la deteccin y eliminacin son las que se recogen en la Tabla 2.1.

No es este el lugar apropiado para tratar de los mtodos de deteccin de contaminantes. Recomendamos a los lectores las publicaciones de Gorham,3 y Smith4 y los mtodos oficiales en USA descritos por la AOAC.5

En la Seccin 2.3 se tratan los procedimientos industriales ms comunes en la limpieza de las materias primas de la industria alimentaria.

2.3 MTODOS DE LIMPIEZA

La diversidad de contaminantes que se encuentran en las materias primas alimenticias y los bajos lmites de tolerancia permisibles obligan a adoptar variados mtodos de limpieza. Pertenecen a dos clases:

(i) Mtodos secos: Tamizado, cepillado, aspiracin, abrasin, separacin magntica.

(ii) Mtodos hmedos: Inmersin, aspersin, arrastre en corrientes de agua, flotacin, limpieza ultrasnica, filtracin, decantacin.

Casi siempre, se utilizan mtodos combinados, que dependen de la naturaleza de las materias primas, de los contaminantes a separar y de las condicio


nes en que se deseen los productos limpios. Es prcticamente imposible, dentro de los lmites de este captulo, estudiar detenidamente toda la maquinaria utilizable. Los ejemplos que se citan ilustran las caractersticas ms importantes de estos dos grupos de instalaciones de limpieza.

2.3.1 MTODOS DE LIMPIEZA EN SECO

Estos mtodos presentan la ventaja de ser relativamente baratos y de dejar la superficie seca. Sin embargo, los productos pueden verse recontaminados si no se minimiza la diseminacin del polvo. Adems, la abundancia de polvo durante la limpieza en seco puede suponer riesgo de incendio y explosiones. Las explosiones de polvo son un peligro real y un riesgo continuo en el procesado de alimentos. El H.M. Factory Inspectorate cita no menos de 64 alimentos que han desencadenado, o pueden desencadenar, una explosin de polvo.6 Afortunadamente, la concentracin de polvo que se tiene que alcanzar para que la explosin se produzca es del orden de -30 mg L1, concentracin superior a la habitualmente considerada tolerable en un ambiente de trabajo (-10 mg L1). Sin embargo, el desplazamiento de polvo desde las cerchas y las partes altas de las puertas y ventanas por una pequea explosin primaria, o una alteracin de otro tipo, puede crear una situacin en la que slo sea necesaria una chispa, de una intensidad del orden de unos 100 mJ (por ej., la producida por una herramienta que se cae o una conexin elctrica defectuosa), para causar una explosin grave.

En la industria alimentaria en general (molienda, transporte de materias a altas velocidades, etc.) se necesita un control cuidadoso del polvo, especialmente en la limpieza en seco, en la que el polvo coexiste con generadores potenciales de chispas, como piedras y piezas metlicas presentes, como sustancias extraas, entre las materias primas. Son numerosas las medidas a tomar: equipos a prueba de polvo, extraccin del polvo, limpieza rigurosa y, en el caso de maquinaria de gran riesgo, detectores de chispas y sistemas de salvaguardia, que dirigen instantneamente las ondas de choque de la explosin primaria hacia el exterior del edificio.

2.3.1.1 Tamizado

En principio, los tamices son instrumentos para la separacin por tamao, que pueden considerarse como mquinas clasificadoras (Captulo 3). Sin embargo, se pueden utilizar como aparatos de limpieza, que eliminan los contaminantes de tamao diferente al de las materias primas.

En su forma ms sencilla, un tamiz es una placa perforada soportada por un marco. Tamices elementales, d~este tipo, se utilizan todava en la industria alimentaria. Estos tamices discontinuos han sido reemplazados, casi por completo, por tipos continuos como el de tambor (Fig. 2.1) y el de lecho plano (Fig. 2.2).


FIG. 2.1 Diagrama de la tamizadora Le Coq (Cortesa de Simn Barron Ltd.).

Alimentacin

Excntrica

FIG. 2.2 Diagrama de una unidad de tamizado de lecho plano. La excntrica imparte un movimiento giratorio a la caja de tamices.


. Los tamices de tambor rotatorio, tambin denominados tamices centrfugos, son unidades continuas, que tienen muchas aplicaciones en la industria alimentaria. La limpieza se puede llevar a cabo reteniendo materias indeseables de gran tamao, como cuerdas, hilos de sacos, etc., para separarlas de la harina, la sal o el azcar, mientras se descarga el producto limpio. Alternativamente, el tamizado se puede montar de forma que retenga el producto limpio como gruesos, y descargue las sustancias no deseables como finos; as sucede, por ejemplo, en la separacin de los cereales y las semillas de las malas hierbas, la arena y las piedras de pequeo tamao.

. Los tamices de esta clase poseen una elevada capacidad y son relativamente baratos de instalar, mantener y operar. Presentan la desventaja de que, a menos que se sean cuidadosamente diseados, son difciles de limpiar, pudien- do permitir la recontaminacin. Los tamices de tambor rotatorio tienen una velocidad crtica (ver Captulo 4).

, Los tamices de lecho plano estn compuestos, en general, por una o varias capas de tamices reunidos en una armadura hermtica al polvo, agitada por diferentes artificios. Es corriente incluir entre las capas de tamices bolas de ebonita (caucho duro), para dificultar la obturacin, con los finos, de los agujeros del tamiz. Los tamices de lecho plano son excelentes para la limpieza de materiales finamente particulados, como la harina y las especias molidas, debido a que no es fcil que se obturen. Deben ser fcilmente accesibles, para permitir una limpieza frecuente. Los trozos grandes de materias extraas atrapados en el tamiz pueden pulverizarse por la abrasin, con la consiguiente diseminacin de los contaminantes.

La abrasin y el impacto producidos por el movimiento del tamiz, aunque tiles para evitar la adherencia de tierra, pueden lesionar los alimentos delicados. A menudo, se observa que los impactos pequeos, pero reiterados, producidos por estos equipos daan ms que una o dos colisiones ms fuertes. La cuanta del dao depende de la energa total transferida.

.. La eficacia del tamizado es funcin de la regularidad de forma de la sustancia a tamizar (Captulo 1). Los materiales esfricos se pueden clasificar con precisin con ayuda de tamices, en tanto que los que tienen otras formas se clasifican ordinariamente en base a su dimensin ms pequea. El tamizado, por tanto, produce una separacin incompleta; sin embargo, es muy usado en las etapas preliminares de las cadenas de limpieza y seleccin.

2.3.1.2 Limpieza por abrasin

La abrasin entre las partculas de alimentos, o entre stas y las partes mviles de los aparatos de limpieza, se aprovecha para ablandar y remover los contaminantes adheridos. Para este fin, se utilizan tambores rotatorios, v ib radores, discos abrasivos y cep illos ro ta to rios. P ara im pedir la recontaminacin, proteger a los operarios y prevenir las explosiones, hay que prestar una escrupulosa atencin a la reduccin del polvo.


2.3.1.3 Limpieza por aspiracin

La aspiracin se usa con frecuencia para eliminar sustancias extraas de propiedades aerodinmicas (Captulo 1) distintas de las del material deseado. En principio, la sustancia a separar se incorpora a una corriente de aire de velocidad controlada, crendose as dos o ms corrientes (por ej., ligera, media y pesada). De ordinario, se monta de forma que la descarga del producto noble, limpio, constituya la corriente media, dejando atrs los contaminantes pesados (piedras, piezas de metal o madera) y permitiendo que sigan flotando los ms ligeros (tallos, cscaras, pelos).

En la Figura 2.3 se muestra una mquina basada en este principio, til para la separacin de cereales, frutos secos y productos similares en dos o tres corrientes.

La aspiracin se utiliza mucho en la operacin de limpieza que se efecta en las cosechadoras combinadas de cereales, desgranadoras de guisantes, cosechadoras de alubias y aparatos similares.

La aspiracin se emplea tambin en la limpieza de cebollas, melones, huevos y otros alimentos que no se pueden humedecer. Las partculas de tierra se desprenden por abrasin, utilizando cepillos, o por la accin de dedos de caucho rotatorios, eliminndose selectivamente los residuos mediante corrientes de aire.8

Los aspiradores se pueden ajustar de un modo muy preciso. Se utilizan para separar las partculas de salvado de la harina e incluso para discriminar entre protenas y fragmentos de almidn, en la produccin de harinas enriquecidas

A B A B

FIG. 2.3 Separador de aire Sortex. El producto slido se separa de la corriente de aire en A y B. El separador B tiene un sistem a de descarga que permite utilizar la instalacin como un

separador de dos o tres vas (Cortesa de Gunsons Sortex Ltd, London).


con protenas. Una de estas mquinas parece que es capaz de efectuar separaciones en el intervalo de 3-60 pm.9 Los aspiradores usan grandes cantidades de aire a baja presin y, por tanto, consumen mucha energa. Por razones de seguridad y sanitarias, es necesario controlar cuidadosamente el polvo, e impedir la ^diseminacin de contaminantes. No debe emplearse con productos sensibles a la oxidacin.

2.3.1.4 Limpieza magntica

En su forma ms sencilla, se lleva a cabo haciendo caer el producto contaminado sobre uno o ms imanes, situados casi siempre en el armazn de las cintas transportadoras. Los separadores magnticos pueden adoptar tambin la forma de tambores magnticos, estacionarios o rotatorios, cintas magnetizadas, magnetos localizados por encima de las cintas transportadoras o rejillas magnetizadas, a travs de las que pasan los alimentos.

Para la limpieza magntica se utilizan, tanto imanes permanentes como electroimanes, que son lo ms adecuados para la limpieza de los alimentos, ya que las partculas metlicas adheridas se desprenden de ellos sin ms que cortar la corriente elctrica. Los separadores de este tipo deben limpiarse con frecuencia, ya que, si se acumulan en exceso, las partculas retenidas pueden verse arrastradas por la corriente de producto, con la consiguiente recontaminacin. Los electroimanes son mucho ms caros que los imanes permanentes y estn siempre sometidos al riesgo que supone el fallo de la corriente elctrica.

Los separadores de este tipo pueden ir seguidos de detectores electrnicos de metales, que detectan la presencia de partculas, ferruginosas o no. Estos detectadores producen un campo electromagntico potente, a travs del cual pasan los alimentos. La presencia de una partcula metlica deforma el campo; la deformacin se amplifica y la seal resultante se utiliza para hacer sonar un dispositivo de alarma o para activar un sistema automtico de rechazo.10 Los detectores electrnicos pueden descubrir tambin otras sustancias extraas, como cemento, piedras, lubricantes carbonizados y metales impregnados con ellos.

2.3.1.5 Otros principios de la limpieza en seco

Tericamente, para efectuar separaciones y, por tanto, para limpiar, seleccionar y posiblemente clasificar los productos, se puede aplicar cualquier procedimiento capaz de detectar diferencias en alguna propiedad. El aumento del costo de la mano de obra en la industria alimentaria ha estimulado las investigaciones en el campo de la separacin mecnica. Entre los avances de mayor inters se encuentran los siguientes:

Limpieza electrosttica. Se basa en las diferencias en la carga electrosttica de los diversos materiales, bajo condiciones de humedad controladas; las partculas cargadas se separan por medio de rodillos, rejillas, etc., con carga de signo contrario o conectados a tierra. Este procedimiento se emplea para la


extraccin del polvo y en otros procesos, como en la limpieza del t. En este caso, las hojas de t se limpian de polvo, tallos, etc., soplando el material sobre un rodillo cargado, con un potencial de 5-20 kV, que gira a 70-350 r.p.m. El contenido en agua del t se ajusta a un 3-4% y los materiales separados se eliminan del tam bor de un modo continuo, mediante cepillos rotatorios.11

La separacin por radioistopos, de terrones y piedras de las patatas usando radiacin gamma de baja energa est siendo estudiada por el Scottish Institute of Agricultural Engineering. Las patatas se distinguen de estos contaminantes por su distinta opacidad a los rayos gamma emitidos por el 241Am. Las diferencias son captadas por un detector Geiger-Muller, cuyas seales se utilizan para accionar un mecanismo que rechaza el material contaminante. La m quina prototipo parece capaz de eliminar el 90% de los contam inantes.12

La separacin con rayos X de piedras, cristales y fragmentos metlicos, de productos de repostera, es un procedimiento bien establecido ya. El alimento pasa a travs de un escner de rayos X. Un operador observa la imagen en una pantalla fluorescente y detiene el transportador cuando pasa una inclusin.

La mecanizacin de este proceso ha resultado difcil, pero existe una m quina capaz de detectar inclusiones en encurtidos. En esta mquina, la diferencia de contraste entre las imgenes pticas y a los rayos X de los tarros que contienen los encurtidos genera una seal elctrica que pone en funcionam iento el mecanismo de rechazo.13

Todava no es posible aplicar este principio a la limpieza de alimentos a granel, pero parece que la eliminacin de inclusiones no metlicas de los alimentos ofrece un panorama atractivo.

2.3.2 MTODOS DE LIM PIEZA EN HMEDO

La limpieza hmeda elimina eficazmente las partculas de tierra firm em ente adheridas y permite el uso de detergentes y productos sanitarios. D esgraciadamente, este mtodo tiene cierto nmero de inconvenientes. En prim er lugar, emplea grandes cantidades de agua (cuyo costo es cada da mayor) que se convierte en un efluente molesto. Los volmenes de efluente producidos son muy grandes (unos 15.000 litros por tonelada de alimentos) y muy polucionantes y exigen un tratamiento caro antes de su vertido final. En segundo lugar, las superficies hmedas se alteran con ms rapidez que las secas, de tal modo que la limpieza hmeda exige, a menudo, el escurrido para obtener un material limpio, adecuado para el procesado o el almacenamiento. Cuando se emplean los procedimientos hmedos de limpieza, ha de prestarse una atencin muy cuidadosa a la gestin, conservacin y calidad del agua,14 y a la higienizacin de la planta (Captulos 17 y 18). Krochta y B ellow s15 estudian detenidamente la teora de la limpieza hmeda.

2.3.2.1 Inmersin

Es el mtodo ms simple de limpieza hmeda y con frecuencia, constituye una etapa preliminar de la limpieza de tubrculos y otros alimentos muy su

Limpieza cle las materias primas 31

cios. La tierra adherida resulta as ablandada y, en parte, desprendida junto con las piedras, la arena y otras sustancias abrasivas, que pueden daar la m aquinaria utilizada en las siguientes etapas. Los depsitos de inmersin son de metal, cemento liso u otros materiales de construccin que permitan una limpieza y desinfeccin frecuentes. No se pueden utilizar en su construccin materiales absorbentes, como la madera. Disponen de vas de descarga, protegidas por rejillas en el fondo, para eliminar las tierras densas, y en los laterales para la eliminacin de los detritos ligeros, que flotan y que, en otro caso, acompaaran al producto limpio.

La eficacia de la inmersin se mejora: (i) desplazando el agua con respecto a los productos, por medio de agitadores de hlice, cubiertos y alojados en el depsito; (ii) moviendo el producto en el seno del agua, por medio de paletas de movimiento lento o alimentando con las materias primas un tam bor perforado, que gira parcialmente sumergido en el depsito de agua. Estos procedimientos tienden a deteriorar los productos delicados.Tambin se puede agitar por burbujeo de aire comprimido. Este procedimiento es til para productos delicados, como fresas, esprragos, etc., o productos, como las espinacas o el apio, que atrapan la basura en su interior.

El agua caliente mejora la eficacia limpiadora de la inmersin, pero acelera el deterioro de los alimentos. Los detergentes son de uso cada vez ms frecuente, especialmente para la limpieza de alimentos contaminados con residuos fitosanitarios y aceites minerales. Se precisa, sin embargo, seleccionar cuidadosamente estos agentes, ya que pueden afectar al aspecto y la textura de los a lim en tos. E jem plos de ello son los efectos reb lan d eced o res del hexametafosfato sdico sobre los guisantes y el efecto endurecedor de algunos iones metlicos sobre los guisantes y los melocotones destinados al enlatado.

Con frecuencia, los depsitos de inmersin se alimentan con agua ligeramente contaminada, procedente de etapas de lavado posteriores. De esta m anera se consigue economizar agua, con la consiguiente reduccin del volumen de efluentes. En esta reutilizacin contracorriente del agua de lavado, es esencial un riguroso control microbiolgico y cambiar regularmente el agua de inmersin.

Para disminuir la carga bacteriana en los tanques, se suele clorar el agua, pero si la demanda qumica de oxgeno (COD) es grande se agota rpidamente el cloro activo, de forma que se necesitan grandes concentraciones de este elemento; las concentraciones altas de cloro pueden afectar a los alimentos; por ejemplo, pueden ennegrecer las patatas. No obstante, conociendo bien las ventajas y las limitaciones de su uso, el cloro resulta un valioso auxiliar de la limpieza.15

2.3.2.2 Lavado por aspersin

Probablem ente sea ste el mtodo de lavado hmedo ms utilizado; durante l se exponen las superficies del alimento a duchas de agua.


La eficacia del lavado por aspersin depende de la presin, del volumen y de la tem peratura del agua empleados, de la distancia del producto al chorro, del tiempo de exposicin del alimento a la ducha y del nmero de chorros de aspersin utilizados. En general, es conveniente utilizar un volumen de agua pequeo y a presin elevada. Sin embargo, las presiones elevadas pueden daar las frutas maduras y blandas, como las fresas, o las hortalizas delicadas, como los esprragos. A veces, se utilizan duchas a presin elevada para elim inar contaminantes muy adheridos, por ejemplo, los hongos negros de los ctricos.

Lavadores de tambor y aspersin. Estos lavadores consisten en un tam bor de barras o rodillos metlicos, separados de forma que retengan los alimentos y dejen pasar los detritos. El tambor gira lentamente, en posicin inclinada. La velocidad de giro y el ngulo de inclinacin controlan, tanto el movimiento de los alimentos en el tambor, como la duracin del ciclo de lavado. El cilindro est provisto de un tubo central de aspersin, con cabezales aspersores o rendijas a travs de los que se dispersa el agua (Fig.2.4). La abrasin que se produce en estos lavadores contribuye a ablandar la suciedad, pero puede daar los alimentos.

Lavadores de cinta y aspersin. Consisten simplemente en un transportador (por ej., una cinta continua perforada) que desplazados alimentos bajo un banco de aspersores de agua. Con productos de forma casi esfrica, como las manzanas, se mejora el contacto utilizando rodillos que hagan girar la fruta bajo las duchas (Fig. 2.4). El movimiento de las piezas pequeas bajo las duchas se logra usando sistemas de transporte vibratorios.

L a necesidad de economizar agua y reducir el volumen y conce

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Las Operaciones de La Ingenieria de Los Alimentos - James G. Brennan