Deshidratación: una mirada al pasado
OBJETIVO
El objetivo de esta operación es eliminar el agua contenida en el producto hasta alcanzar una humedad residual (aw=0,6).
¿Por qué es importante el peso? El proceso se detiene cuando alcanzamos un valor de Actividad de Agua (aw) seguro. Como no siempre tenemos un medidor de actividad de agua y para agilizar el proceso, no tener que realizar constantes mediciones de actividad de agua, utilizamos el Factor de Rendimiento para saber cuánta agua hemos eliminado basándonos en el peso.
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FACTOR DE RENDIMIENTO
El Factor de Rendimiento es la cantidad de producto que queda tras eliminar el agua necesaria para que el alimento sea estable. Este factor se calcula en función de la Actividad de Agua (aw) final deseada.
Si buscamos un rendimiento del 20% (que corresponde a una actividad de agua segura para conservar la fruta), el factor se calcula así:
FR=20/100=0,20
Valores de referencia según el tipo de producto:
- Frutas: El rendimiento suele estar entre el 12% y 20% (Factor 0,12 a 0,20).
- Hortalizas: El rendimiento suele ser menor, entre el 8% y 15% (Factor 0,08 a 0,15).
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PROCEDIMIENTO OPERATIVO
Para agilizar el trabajo en la planta piloto y no depender de mediciones constantes de actividad de agua, utilizamos el peso como indicador principal. El Factor de Rendimiento nos permite transformar una medida de laboratorio en un cálculo sencillo de pesaje, asegurando un proceso rápido y sencillo.
Sin embargo, para optimizar los resultados y garantizar la máxima seguridad alimentaria, es conveniente verificar el contenido de agua del producto final mediante la medición de la actividad de agua una vez concluido el proceso.
Procedimiento:
- Pesada inicial: Pesamos la bandeja vacía (M2)
- Carga: Colocamos la fruta de manera que no se superpongan las piezas (M1)
- Registro: Pesamos la bandeja con la fruta fresca (M3)
- Programación: Seleccionamos tiempo y temperatura.
- Control: Sacamos la bandeja periódicamente y la pesamos para ver cuánto peso ha perdido
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FINALIZACIÓN DEL PROCESO
Utilizaremos la siguiente fórmula para saber cuándo la fruta ha alcanzado la humedad y la actividad de agua correctas:
Peso final fruta deshidratada = Peso de la fruta fresca x Factor de rendimiento + Peso de la bandeja
Nota aclaratoria: Si no pesaste la fruta sola antes de ponerla, el Peso de la fruta fresca se calcula restando: (Peso de la bandeja con la fruta – Peso de la bandeja vacía). Al final, le sumamos el peso de la bandeja ya que, en cada pesada registrada, se pesa la fruta con la bandeja.
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VERIFICAR LA ACTIVIDAD DE AGUA
Una vez alcanzado el peso, tomamos una muestra y la llevamos al medidor de aw para comprobar que el contenido en agua libre es reducido.
El Proceso de Liofilización: de la congelación a la sublimación
A diferencia de la deshidratación convencional por aire caliente, la liofilización es un método de conservación basado en la eliminación del agua mediante la sublimación (paso del agua de estado sólido a gas sin pasar por líquido). Este proceso preserva mucho mejor la estructura, el color y las propiedades nutricionales de la materia prima.
- A nivel industrial: Los liofilizadores de gran capacidad son equipos integrados. Realizan el ciclo completo dentro de la misma cámara: primero la congelación ultrarrápida del producto y, posteriormente, la aplicación de vacío y calor controlado para la sublimación.
- En la planta piloto de Lili: El proceso requiere una gestión por etapas. Debido a las características del equipamiento disponible, es necesario realizar una congelación previa del producto en un equipo externo (congelador o abatidor) antes de introducirlo en la cámara de vacío del liofilizador.
- Pasos Críticos en la Planta Piloto de Lili:
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- Congelación: Una vez preparada la materia prima, debemos congelarla hasta alcanzar una temperatura inferior a su punto eutéctico (generalmente por debajo de -20°C). Es vital que el producto esté completamente sólido para evitar que el agua hierva al aplicar el vacío (fenómeno de puffing).
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- Carga y Vacío: Se traslada el producto congelado al liofilizador con rapidez para evitar la descongelación superficial. Al iniciar el equipo, se genera un vacío profundo que permitirá que el hielo se convierta en vapor.
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- Desorción y Control Final: En la fase final, se elimina el agua más fuertemente retenida. Al igual que en la deshidratación, el proceso termina cuando verificamos que el producto ha alcanzado su peso final calculado y una actividad de agua (aw) extremadamente baja (cercana a 0.2 - 0.3).
Reflexiona y analiza
Ahora que tienes frente a ti ambos productos (el deshidratado por aire caliente y el liofilizado), realiza un análisis visual y táctil antes de pasar al laboratorio para medir el aw. Observa con detenimiento y responde a las siguientes cuestiones después, refléjalo en el Cuaderno de aprendizaje:
- La arquitectura del alimento: ¿Cuál de los dos productos mantiene el volumen original de la fruta fresca y cuál se ha retraído o encogido? ¿A qué crees que se debe esa diferencia en la estructura interna?
- El examen del color: ¿Cuál conserva un tono más parecido a la fruta original? ¿Notas algún signo de pardeamiento en el producto deshidratado por calor?
- La prueba de la "textura": Al partir un trozo con los dedos, ¿cuál ofrece una fractura más seca y quebradiza? ¿Cuál presenta una textura más correosa o elástica?
- La porosidad: Si observas la superficie con una lupa, ¿en cuál de ellos puedes ver pequeños "poros" o huecos (dejados por los cristales de hielo al sublimar)?