La mezcla o mezclado es una de las operaciones más frecuentes en la Industria Alimentaria, requiriéndose para la elaboración de prácticamente todos los productos. Consiste en la combinación de dos o más componentes, para obtener una distribución uniforme. Esto se consigue mediante un flujo que, habitualmente, se genera por procedimientos mecánicos. Este flujo permite poner en contacto los distintos componentes de una mezcla (por ejemplo, en la disolución o en la formación de emulsiones; y/o la destrucción de estructuras al hacer un trabajo mecánico adicional (como en la elaboración de productos cárnicos). Con muy pocas excepciones, entre las que se puede citar la mezcla de componentes para la preparación de sopas secas, ésta suele ser una operación preparativa.

No se limita a la mezcla de sólidos o líquidos, sino que también incluye la de gases, siendo éste el caso de la preparación de atmósferas modificadas para el envasado o la carbonatación de bebidas refrescantes (líquido/gas).

Cuando se manejan gases, líquidos o pastas viscosas es relativamente fácil obtener una mezcla homogénea. Pero la situación es muy distinta para polvos secos o productos particulados, donde el grado de mezcla depende no sólo de la eficiencia de la mezcladora, sino también de muchas características de los componentes (tamaño relativo, forma y densidad de las partículas de cada componente, tendencia a formar agregados, contenido de humedad, características de superficie y de flujo,etc.). En este caso, las mezclas más homogéneas se consiguen cuando los distintos componentes tienen un tamaño, forma y densidad similares.

A) Equipo y aplicaciones en la industria Alimentaria

El equipo utilizado depende de las características de los materiales que se van a procesar:

1   Líquidos de viscosidad baja o media

Para la mezcla de este tipo de productos existe una gran variedad de depósitos estacionarios, en los que se disponen agitadores de palas (20-150 rpm), de turbina (30-500 rpm) o de hélices (400-1.500 rpm; figura 1.a). En estos equipos la formación de vórtices, en los que tiene lugar un desplazamiento del fluido en capas laminares concéntricas que no se mezclan entre sí (flujo laminar), se evita colocando los agitadores en posición excéntrica, inclinada o tumbada en el tanque. También es útil disponer de tabiques deflectores (láminas verticales que restringe el flujo de líquidos.) en las paredes del tanque, ya que rompen esas corrientes circulares y crean un flujo turbulento.

FIGURA 1. Ejemplos de equipos empleados para la mezcla en la Industria Alimentaria: a) depósito estacionario con hélice, para líquidos de viscosidad baja o medio; b) mezcladora horizontal con hoja en Z, para pastas; y c) mezcladora de volteo de doble cono, para alimentos particulados y secos.

2. Líquidos muy viscosos y pastas

Los equipos suelen ser específicos para cada aplicación. La mayor viscosidad de estos productos requiere la utilización de equipos más robustos, con una menor velocidad de agitación y un mayor consumo energético. Para conseguir una mezcla homogénea es necesario que todo el producto esté en contacto con el agitador, el cual ha de recorrer todo el recipiente, amasando y envolviendo el producto. Si se genera mucho calor por rozamiento será necesario acoplar un sistema de refrigeración.

Los aparatos más empleados son:

a) mezcladoras de bandeja, estacionaria o giratoria, en las que los elementos de mezcla se disponen con tan sólo una pequeña separación con el tanque de mezcla.

b) Las mezcladoras horizontales, que habitualmente tienen como elemento mezclador una hoja en Z o en la (figura 1 b), montada horizontalmente (14-60 rpm).

c) Las mezcladoras continuas, que constan de un tornillo transportador sencillo o doble que gira en un barril cilíndrico y fuerza el paso de la masa viscosa a través de placas perforadas, parrillas o rejillas de hilo.

En ocasiones también se utilizan molinos coloidales y mezcladoras estáticas de funcionamiento en continuo. En estas últimas, la mezcla se facilita tanto por el movimiento de los propios productos durante su flujo por las conducciones, como por diversos elementos deflectores dispuestos a lo largo del recorrido.

Entre las aplicaciones más importantes se incluyen la preparación de pastas de carne y

pescado, de quesos fundidos y de masa de panadería y la mezcla de quesos.

3. Productos sólidos y secos

Con este tipo de productos, la obtención de mezclas con composición uniforme es muy difícil, por la tendencia a la segregación que tienen los distintos componentes durante la operación. La mejor situación posible que se puede lograr es la distribución al azar de los componentes. La posterior manipulación de estas mezclas ha de ser cuidadosa para evitar, en lo posible, su segregación. Las mezcladoras más utilizadas en este caso son:

a) Las mezcladoras de volteo, adecuadas para la mezcla de polvos de características

similares. Consisten en un depósito giratorio (20-100 rpm) de múltiples formas

(cilindro horizontal,  cono doble, cono oblicuo, cono en V y cono en Y) en el que

el producto ocupa aproximadamente el 50% de su volumen (figura 1.c). La eficiencia de la mezcla se mejora con deflectores y mecanismos giratorios internos.

b) Las mezcladoras de cintas, aplicables a productos con tendencia a la segregación. El movimiento de dos cintas metálicas, situadas en un recipiente horizontal estacionario, que giran en sentido opuesto y a distinta velocidad, produce la mezcla al mismo tiempo que la impulsa. Permiten la operación en continuo.

c) Las mezcladoras de tornillo vertical, de gran utilidad para incorporar pequeñas cantidades de ingredientes a una gran cantidad de producto. El tornillo puede estar en un recipiente cilíndrico o cónico y puede girar centralmente o describiendo órbitas.

d) Las mezcladoras de lecho fluidizado se emplean para la mezcla de partículas con características de fluidización similares (tamaño, densidad, etc.).

La preparación de sopas secas o de mezclas de ingredientes para la elaboración de tartas y la

incorporación de aditivos a productos secos son ejemplos de la mezcla de sólidos particulados.

B) Efecto en los alimentos

Las operaciones de mezcla mejoran la calidad sensorial y las propiedades funcionales de

los alimentos porque aumentan su uniformidad, al tener los componentes una distribución

más homogénea. Esto es interesante no sólo para el consumidor, sino también para el posterior procesado de los alimentos ya que es muy deseable que los productos a tratar sean homogéneos.

Una mezcla adecuada también es necesaria para asegurar que los productos cumplan la legislación correspondiente y contengan los ingredientes en la cantidad especificada (por

ejemplo, los productos cárnicos o las mezclas de vegetales).

Aunque la mezcla no tiene un efecto directo ni en la calidad nutritiva ni en la vida útil de los alimentos, indirectamente puede alterarla al permitir que los distintos componentes reaccionen entre sí, especialmente si se genera calor durante la operación.