Liofilizacion de Alimentos

HistoriaEl proceso de Liofilización de Alimentos inicio después de la segunda guerra

mundial y la gran mayoría de su desarrollo tuvo lugar en los anos 50’s y 60’s.

Durante los 60’s se esperaba que el proceso se utilizara ampliamente sin embargo en Estados Unidos y en Europa, sistemas de congelamiento y almacenaje de alta eficiencia en distribución fueron firmemente establecidos, restringiendo el mercado para los productos liofilizados.

Sin embargo algunos procesos y productos han sido desarrollados desde entonces.

Aunque la liofilización no es ampliamente usada en la industria alimenticia por sus altos costos de operación, nuevos métodos fueron desarrollados para la reducir costos, tales como las microondas, procesos de adsorción, fluidización, etc.

Historia

Hoy en día, la Liofilización es la técnica mas importante para el secado de café, encimas e ingredientes alimenticios de gran valor.

La liofilización ha sido usada para misiones espaciales, actividades militares y deportivas esto principalmente por su alta calidad y larga durabilidad en su vida útil.

Este proceso puede ser considerado como una alternativa sumamente valiosa para preservar alimentos.

La estabilización de sistema enzimáticos, nuevos ingredientes para la industria alimenticia así como alimentos exóticos (frutas tropicales, guacamole, etc.) son ejemplos de nuevas aplicaciones de esta tecnología.

Proceso General

El proceso de Liofilización de alimentos consiste principalmente en 3 partes:

• Congelamiento

• Secado Primario/Sublimación

• Secado Secundario/Desorción

Parte del contenido de agua es removido por sublimación y vaporización en el Secado Primario y Secundario respectivamente.

Proceso GeneralCongelamiento

Es la primera etapa del proceso, consta es llegar a temperaturas menores a -40 grados Celsius y asegurar que el contenido de agua esta en estado solido.

Este proceso se lleva a cabo en cámaras de congelamiento en procesos continuos o en cámaras de vacio para procesos por lotes.

Puntos Clave:• En caso de material solido, este debe ser cortado a un espesor

recomendado de 20mm o menor con el objetivo de reducir el tiempo de secado al mínimo.

• El grado de secado depende del espesor y del contenido de azucares del producto. En mayor contenido de azúcar menor será el grado de secado.

Proceso General

Congelamiento

Congelacion

Proceso GeneralSecado Primario/Sublimación

Entendiendo que sublimación es pasar del estado solido al estado gaseoso sin pasar por el liquido.

El primer secado se lleva a cabo por medio de la generación de vacio y mediante el aumento de temperatura del producto mediante placas, se genera el ambiente propicio para que el agua contenida en el material se convierta en vapor de agua.

Este vapor es succionado por la bomba se vacio y colectado durante su trayecto en el condensador en donde este vapor vuelve a su estado solido (congelado).

Punto Clave: Es muy importante extremo cuidado para mantener siempre el producto en una temperatura menor al punto de fusión.

Proceso General

Secado Primario/Sublimación

Sublimacion

Proceso GeneralSecado Secundario/Desorción

Este proceso es usado para remover la cantidad de humedad del producto (bajo vacio) esto mediante calentamiento de 40 a 60 grados Celsius.

Punto Clave: La temperatura máxima permisible del producto determina el tiempo del proceso.

Proceso GeneralPuntos Clave:

• Las unidades de producción por lotes es usada en producción de baja a media escala, mientras que las unidades continuas son usadas en la producción a gran escala.

• Para las pequeñas unidades de producción por lotes, después del proceso, el condensador de acero inoxidable se descongela por medio de agua pre calentada. El hielo es derretido en alrededor de

10 minutos y el agua condensada es expulsada por el dren.

Vacío

Dren

Beneficios

• Entrega de excelente productos.

• Conservación del sabor, olor y nutrientes.

• Aumento de vida del producto sin conservadores o aditivos.

• Disminución de volumen en almacenaje.

• Ahorro en transporte– Por volumen

– Por evitar la necesidad de cámaras de enfriamiento

Liofilización de Fresa

• La producción de fresa en México tuvo unincremento del 400% en el período 2005/2006comparado contra 2004/2005, al registrar 2402toneladas durante el ciclo otoño-invierno.

• La fresa mexicana es una hortaliza que tiene másde cuatro décadas abasteciendo al mercadonorteamericano, cuyos consumidores lademandan cada vez más como complemento dealimentos que se industrializan de manera frescay congelada en aquella nación.

• Esta tendencia se incrementará en el futuro, porlo que la industrialización se torna como unaalternativa cada vez más importante paracomercializar estos volúmenes.

Liofilización de Fresa

• La industrialización de la fresa entonces, será unaactividad que dependerá de los remanentes quequeden de la producción para fresco.

• Por otro lado, un buen producto industrializado debepartir con una materia prima de alta calidad, por loque ese remanente de bajos calibres posibles deindustrializar, debe ser necesariamente de una buenacalidad, lo que está dado por la variedad y el estadode madurez. Estas exigencias se complementaránademás, al exigir el mercado que la fruta seaproducida de manera limpia.

• Dentro de las alternativas nombradas, la fresaliofilizada, se está convirtiendo en una opción para laentrega de alimentos como Cereales, barrasenergéticas, alimentos infantiles, etc.

Liofilización de Fresa

• El proceso resumido para la liofilización de Fresa es de la siguiente forma:– Las fresas son colocadas en las bandejas de alimentación del equipo. La proporción ideal

está alrededor de 10-12 kg de producto fresco por cada m2 del equipo.. Debido al altocontenido de agua, es recomendable que se coloquen rebanadas delgadas (0.5-1 cm) paraincrementar la superficie de transferencia y disminuir el tiempo de proceso.

– Todas las charolas son colocadas en el liofilizador para iniciar el proceso.– El primer paso será el congelamiento de las fresas llevándolas a una temperatura

aproximada a -50 °C.– Se genera vacio para llevar a cabo la Primera etapa de secado. Vacio menor a 0.005mm Hg.

Una vez alcanzado el vacio se aumenta la temperatura gradualmente hasta llegar a 5grados centígrados.

– Para llevar a cabo la Segunda etapa de secado, se aumenta la temperatura a 25 gradoscentígrados.

– Se rompe el vacio y se aísla el condensador para evitar recuperación de humedad.– El producto final tendrá un rendimiento aproximado de 15-20% , es decir, se obtendrá

aproximadamente 1.5-2kg de producto liofilizado por cada 10 kg.