Evaporación

EVAPORACIÓN DE ALIMENTOS

La evaporación es el método por el cuál se elimina una parte del agua contenida en un alimento fluido,

mediante evaporación de la misma (ebullición) con objeto de obtener un producto “concentrado”

Existen diferentes métodos para concentrar alimentos: 1. POR ELIMINACIÓN DE AGUA
a) Concentración por Evaporación b) Concentración por Membranas (Osmosis Inversa) c)Concentración por Congelación (Crio-concentración)

2. POR ADICIÓN DE SÓLIDOS
a) Adición de azúcar (mermeladas, jaleas, ates, fruta cristalizada) b) Adición de hidrocoloides (fruta estabilizada) c) Adición de sal (carnes y pescados salados)

3. POR ADICIÓN DE SÓLIDOS + ELIMINACIÓN DE AGUA
a) Adición de azúcar + Evaporación (leche condensada)

CONCENTRACIÓN DE ALIMENTOS
Se logra unareducción de la Actividad de agua (Aw) del alimento a valores entre 0.6 y 0.8 (humedad intermedia) Con estos valores de Aw el desarrollo de microorganismos y la velocidad de las reacciones químicas, bioquímicas y enzimáticas se reducen, pero no se inhiben. Por ello, los productos concentrados requieren técnicas coadyuvantes de conservación: - Refrigeración - Congelación -Tratamiento Térmico y Envasadoal vacío - Adición de conservadores, etc

CONCENTRACIÓN POR EVAPORACIÓN Ventajas: - Mejora la conservación del producto ( Aw) - Permite un ahorro energético en operaciones subsecuentes (deshidratación, congelación) - Reduce gastos de almacenamiento, transporte y material de empaque (reduce volumen) - Facilita el uso del producto, tanto al consumidor (sopas, puré tomate) como a la industria(pectina líquida conc., fruta conc.
para helados, yogurts, pastelería)

Desventajas: - Por sí sóla no conserva al producto. Requiere métodos coadyuvantes de conservación (refrigeración, congelación, tratamiento térmico y envasado al vacío ,etc) - Puede haber pérdida del aroma del producto (si no se recupera )

EVAPORACIÓN
Eliminación de una parte del agua del producto en forma de vapor,mediante la aplicación de calor suficiente para: 1) Elevar la temperatura del producto hasta su punto de ebullición
(depende P sistema)

calor sensible

2) Evaporar el agua del producto

calor latente

El calor necesario para efectuar la evaporación generalmente es sumistrado por

vapor a alta presión ( alta temperatura),
quien cede su calor latente de condensación.

No se utilizacalefacción directa o resistencias eléctricas debido a que proporcionan temperaturas locales muy elevadas, dañando al producto. El agua caliente podría utilizarse cuando la temperatura de ebullición del líquido a evaporar es baja, pero los grandes volúmenes de agua caliente requerida son muy problemáticos para el diseño y operación de los evaporadores.

EVAPORACIÓN DE UN SOLO EFECTO

ESQUEMA DEUN EVAPORADOR

EVAPORACIÓN DE UN SOLO EFECTO
m = flujo másico (kg/h)

En la evaporación hay transferencia de masa y de calor.

Balance Global del masa:

mf = mp + mv

................. Ecuación 1

Balance de sólidos: 0

mf Xf = mp Xp + mv Xv

 mf Xf = mp Xp

........... Ecuación 2

Balance de calor: a) calor que se requiere administrar al producto para que pueda evaporarse(calor sensible hasta la temp. de ebullición + calor latente de evaporación) Q = mf Cp (Tb – Tf) + mv v b) ………… Ecuación 3

calor que debe ser suminstrado por la fuente de calentamiento (vapor de calentamiento)

Q = ms s
c)

.............. Ecuación 4

la velocidad de transferencia de calor en el evaporador es: Q = U A T = U A (Ts – Tb) ............. Ecuación 5

Donde: Q = velocidad detransferencia de calor (kcal/h) s = calor latente de condensación del vapor a Ts (kcal/kg) v = calor latente de vaporización del agua a Tb (kcal/kg) Cp = calor específico del producto alimentado (kcal/kg °C) U = coeficiente global del transferencia de calor (kcal/h m2 °C) A = área de transferencia de calor ( m2 ) Tf = Temperatura del producto alimentado (°C ) Tb = Temperatura de ebullición...