DISEÑO DE UN SECADOR

INTRODUCCIÓN.

El primer secador del que se tiene conocimiento apareció en el siglo XVII y era utilizado para secar frutas y vegetales (Van Arsdel y col., 1963). De ahí en adelante, los secadores industriales estuvieron estrechamente relacionados con las guerras, por ejemplo, vegetales secos fueron enviados de Canadá a África del Sur durante la guerra Boer (1899-1902) y alrededor de 4500 toneladas de vegetales secos fueron transportados de Estados Unidos a Europa durante la Primera Guerra Mundial (1914-1918).

El secado de sólidos se refiere generalmente a la separación de un líquido de un sólido por evaporación y tiene, como consecuencia la reducción en peso y volumen, minimizando los costos de empaque, almacenamiento y transporte, permitiendo la estabilidad en el producto. Esta operación tiene la ventaja de ser utilizada como una técnica de preservación, ya que los microorganismos que provocan la descomposición de los alimentos no pueden crecer y multiplicarse en ausencia de agua, además, muchas de las enzimas que causan los cambios químicos en alimentos y otros materiales biológicos no pueden funcionar sin agua. Los microorganismos dejan de ser activos cuando el contenido de humedad se reduce por debajo del 10% en su peso, sin embargo, generalmente es necesario reducir este contenido de humedad por debajo del 5% en peso en los alimentos, para preservar su sabor y valor nutritivo.

En la industria alimentaria el secado es una operación unitaria la cual puede llevarse a cabo mediante secadores directos e indirectos, continuos o discontinuos, esto dependerá de las cantidades de producto que se quiera deshidratar.

ANÁLISIS DE FUNDAMENTOS.

La selección de un secador adecuado para la elaboración de productos alimenta ríos implica considerar aspectos como definir el tipo de material que se desee deshidratar, capacidad de producción para determinar se necesitan un deshidratador continuo o discontinuo conocer el contenido de humedad inicial del alimento, las características organolépticas y nutritivas que hacen atractivo el producto entre otros. Sin embargo existen aspectos que intervienen en el proceso de secado y es de suma importancia conocer la relación que tiene estos con respecto a esta operación unitaria

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE SECADO.

• Aire como agente de secado.

Los productos alimenticios pueden ser secados mediante aire, con vapor sobrecalentado, en vacío, con gas inerte y con la aplicación directa de calor. Generalmente se utiliza aire como medio deshidratador debido a su abundancia, su conveniencia y a que puede ser regulado sobre el calentamiento del alimento. El aire caliente causa la transferencia de calor que hace posible la deshidratación del alimento, además, conduce el aire húmedo a la salida del secador y la velocidad de secado aumenta a medida que incrementa la velocidad de aire que fluye sobre el alimento.

• Temperatura en el proceso de secado.

La temperatura de secado está estrechamente relacionada con la humedad relativa del aire, ya que influye en la calidad organoléptica del producto final, por ejemplo, si la temperatura del aire de secado es alta y su humedad relativa es baja, existe peligro de que la humedad que será eliminada de la superficie de los alimentos se elimine más rápido de lo que el agua puede difundirse del interior húmedo del alimento al exterior y se forme un endurecimiento o costra en la superficie del material. Esta capa retarda la libre difusión de la humedad y puede ser evitada controlando la humedad relativa del aire circulante y la temperatura del mismo.

• El agua en los alimentos:

Al considerar la influencia del contenido de agua en la estabilidad de los alimentos, no es el contenido total en agua lo importante, sino la cantidad de agua disponible para el crecimiento microbiano y la actividad química, para esto, es importante saber que una parte del contenido en agua de los alimentos se halla fuertemente ligada a puntos específicos de los componentes sólidos, esta agua es llamada “agua ligada” y otra cantidad adicional se halla menos firmemente ligada, se volatiliza fácilmente, se pierde en el calentamiento, se congela primero y es la única disponible para el crecimiento de los microorganismos o para intervenir en las transformaciones hidrolíticas, químicas, enzimáticas, etc., esta agua es llamada “agua libre”.

• Contenido de humedad.

Se refiere a toda el agua en forma global presente en el alimento. Puede expresarse en base seca o húmeda. El contenido de humedad en base húmeda es el contenido de agua en relación con la masa total húmeda del sólido.

• Actividad acuosa en los alimentos.

Del agua contenida en un alimento dependen las propiedades reológicas y de textura de éste, pero también es responsable en gran medida de las reacciones químicas, enzimáticas y microbiológicas, las cuales son las tres principales causas del deterioro de un producto. Para medir el agua es capaz de propiciar las reacciones anteriores, se acuñó el término de actividad acuosa, el cual representa el grado de interacción del agua con los demás constituyentes. La actividad del agua (Aw) es la humedad relativa de equilibrio dividida entre 100.

La Aw tiene una gran influencia en el crecimiento de los microorganismos; los que más agua requieren son las bacterias (>0.91), después las levaduras (>0.88) y finalmente los hongos (>0.80). Según esto, muchos métodos de conservación de alimentos se basan precisamente en la reducción y el control de la Aw, como es el caso de los productos deshidratados y concentrados.

• Contenido de humedad del aire seco.

El contenido de humedad en el air seco o humedad relativa es una variable importante en el secado de materiales con determinada humedad. Por definición, existe aire seco cuando se ha extraído todo el vapor de agua. El aire normalmente tiene vapor de agua asociado, lo que da origen al que se denomina aire húmedo, que es una mezcla binaria de aire seco y vapor de agua. La cantidad de vapor presente en la mezcla

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