Evaporación de Alimentos: Fundamentos, Propósitos y Factores Críticos en el Procesamiento

Introducción a la Evaporación en Alimentos

La evaporación consiste en la eliminación de agua de los alimentos por ebullición. Se basa en la diferencia de volatilidad del agua respecto de los solutos.

Diferencias con Otros Métodos de Concentración

Existen otros métodos de concentración que difieren de la evaporación:

• Membranas: Basado en las diferencias de velocidad de difusión del agua y solutos.
• Concentración por congelación: Se aprovecha la diferencia en el punto de congelación del agua con otras sustancias.

Objetivos de la Evaporación en Alimentos

1. Concentración de los alimentos antes de su deshidratación: Por ejemplo, jugos de frutas, leche, café. Esto reduce su volumen, permitiendo un ahorro energético en operaciones posteriores y reduciendo el gasto de transporte y almacenamiento.
2. Aumento del contenido de sólidos totales: Mejora la conservación del alimento por reducción de su actividad de agua.
3. Suministro de un producto de uso más cómodo:
   • Para el consumidor: Concentrados de frutas para diluir, sopas y pastas de tomates.
   • Para el fabricante: Pectina líquida, concentrado de fruta para helados o confitería.
4. Cambio en el aroma o color de los alimentos: Como en el caso de jarabes caramelizados para uso en panadería y pastelería.

Factores que Influyen en la Velocidad de Transferencia de Calor

1. Diferencia de temperatura entre el vapor calefactor y el líquido en ebullición:
   • Evaporando a presión reducida, esta diferencia aumenta (debido al descenso del punto de ebullición del líquido).
   • Durante la concentración, el punto de ebullición aumenta y la diferencia de temperatura disminuye, lo que reduce la transferencia de calor.
2. Depósito de residuos en las superficies de intercambio:
   • El depósito depende de:
     • La diferencia de temperatura entre el alimento y la superficie caliente.
     • La consistencia del alimento.
     • La composición química del alimento.
   • El depósito reduce la velocidad de transferencia de calor.
   • El chamuscamiento afecta la transferencia de calor y se genera por desnaturalización de proteínas o depósito de polisacáridos. (Se mejora con superficie raspada).
   • Por el lado del vapor o agua caliente, puede producirse:
     • Corrosión (se previene con tratamiento del agua o del vapor, desoxigenación).
     • Incrustaciones calcáreas (se previene con ablandamiento del agua).
3. Película superficial:
   • La resistencia al paso del calor se debe a la película de líquido superficial.
   • El grosor de la capa puede reducirse provocando corrientes de convección o turbulencias con sistemas mecánicos.
   • La viscosidad aumenta con la concentración, por lo que el número de Reynolds disminuye, afectando la velocidad de transferencia de calor.
   • Al aumentar la viscosidad, el alimento permanece más tiempo en contacto con la pared calefactora, con perjuicio para la calidad.