Limpieza de las materias primas:
Limpieza se define como la separación de contaminantes de las materias primas. Con la limpieza se persiguen 2 objetivos:
1. La eliminación de contaminantes que constituyen un peligro para la salud o que son estéticamente desagradables.
2. Control de la carga microbiana y de las reacciones químicas y bioquímicas que dificultan la eficacia del procesado posterior y la calidad del producto.
A su vez un proceso de limpieza que se pueda considerar aceptable debe satisfacer los siguientes objetivos:
· La eficiencia de separación del proceso debe ser lo mas grande posible en relación con el desperdicio del producto noble.
· El contaminante debe eliminarse completamente después de su separación a fin de evitar la recontaminación del alimento limpio.
· El proceso y la maquinaria deberán diseñarse del tal modo que limiten la recontaminación del alimento limpio.
· El proceso de limpieza deberá dejar la superficie limpia en estado aceptable.
· Deberá evitarse lesionar el producto.
· Los volúmenes y concentración de los líquidos efluentes deberán mantenerse al mínimo y eliminar eficazmente.
La limpieza total de las materias primas es un ideal inalcanzable. Los estándares aceptables de limpieza de las materias primas deberán especificarse para cada uso en particular teniendo en cuenta el grado en que la contaminación de la materia prima se reflejara en el producto final. La eliminación y descarga ineficiente de contaminantes, una vez que estos se han separado, tiene como resultado la recontaminación del producto. El estado en el que queda la superficie del material como consecuencia de la operación de limpieza es un problema de gran importancia ya que las superficies rugosas dan una apariencia poco atractiva a frutas y verduras cuyas células externas lesionadas se oscurecen rápidamente, que constituyen un medio de cultivo excelente para los microorganismos e insectos. Para ello las plantas de limpieza se deberán diseñar y construir cuidadosamente para cumplir con todos los requisitos para que la materia prima no sufra una recontaminación sin dañar a su vez a la materia prima.
Los contaminantes de las materias primas alimenticias:
Los tipos de contaminantes que están presentes con más frecuencia son:
· Minerales: Tierra, arena, piedras, grasa, partículas metálicas y aceites.
· Plantas: Ramas, hojas, tallos, huesos, pieles, cáscaras, cuerdas e hilos.
· Animales: Excreciones, pelos, huevos de insectos, partes del cuerpo.
· Productos químicos: Residuos fitosanitarios y fertilizantes.
· Microorganismos y sus subproductos.
El aumento de la mecanización en las distintas partes del proceso de limpieza ha dado como resultado la presencia de contaminantes de diversos tipos en las materias primas. Otros detonadores de contaminantes por acciones bioquímicas son: El almacenamiento incorrecto de las materias primas que van a ser procesadas, los retrasos entre la recolección y el procesado y las alteraciones durante el transporte.
Métodos de limpieza:
Los métodos más utilizados de limpieza son de dos clases:
1. Métodos secos: Tamizado, cepillado, aspiración, abrasión, separación magnética.
2. Métodos Húmedos: Inmersión, aspersión, rociado, flotación, limpieza ultrasónica, filtración, decantación.
Casi todos estos métodos se utilizan combinados dependiendo de la naturaleza de la materia prima y de las condiciones que se deseen para la materia prima.
Métodos de limpieza en seco:
Estos métodos tienen la ventaja de ser relativamente económicos y convenientes ya que la superficie queda seca, pero puede generar recontaminación si no se tiene extremo control del polvo que se produce. Además de que el polvo puede recontaminar la materia prima, este puede dar lugar a incendios y explosiones. Para evitar este tipo de accidentes causados por el polvo se deben tomar medidas cuidadosas como equipos a prueba de polvo, extracción de polvo y una rigurosa limpieza.
Tamizado: Los tamices además de ser separadores también se pueden utilizar como aparatos de limpieza que remueven los contaminantes de tamaño diferente al de las materias primas. En su forma mas sencilla un tamiz es una placa perforada soportada en un marco.
Los tamices de tambor rotatorio también denominados tamices centrífugos, son unidades continuas que encuentran muchas aplicaciones en la industria de los alimentos. La limpieza se puede llevar a cabo para retener materias indeseables de gran tamaño como cuerdas, hilos de sacos, etc., separándolas mientras que el producto limpio se descarga. Alternativamente el tamiz se puede montar de forma que retenga el producto limpio como gruesos mientras que las sustancias no deseables se descargan como finos. Este tipo de tamices poseen una buena capacidad y son económicos pero a menos que estén perfectamente diseñados son difíciles de limpiar, pudiendo provocar una recontaminación.
Los tamices de lecho plano están compuestos por una o mas capas de tamices reunidos en una armadura hermética para evitar la entrada de polvo, mientras que el conjunto es sacudido por diferentes clases de artificios. Los tamices de lecho plano son excelentes para limpiar sustancias finas debido a lo difícil que es que se obturen.
Limpieza por abrasión: La abrasión entre las partículas alimenticias o entre estas y las partes móviles de los aparatos de limpieza se utilizan para ablandar y remover los contaminantes adheridos. Para este fin también se utilizan tambores rotatorios, vibradores discos abrasivos y cepillos rotatorios. Para eliminar la recontaminación, proteger a los operarios y prevenir una explosión de polvo es necesario prestar una escrupulosa atención a la eliminación del polvo.
Limpieza por aspiración: La aspiración elimina las substancias extrañas que difiere en flotabilidad con el material deseado, es decir en las propiedades aerodinámicas. En principio, la sustancia a limpiar se incorpora a una corriente de aire con velocidad controlada; efectuándose con ello la separación en dos o más corrientes. Comúnmente se monta de forma que el producto limpio se descarga por en medio, dejando de bajo los productos extraños pesados mientras que las sustancias ligeras flotan y se separan por arriba. Este método no se emplea en materiales sensibles a la oxidación.
Limpieza magnética: En su forma más sencilla se lleva a cabo haciendo caer el producto contaminado sobre uno o más imanes situados casi siempre en la montura de las cintas transportadoras. Los separadores pueden tener también la forma de tambores magnéticos estacionarios o rotatorios, cintas magnetizadas magnetos colocados sobre cintas que llevan alimentos o rejillas magnetizadas en cascada a través de las que pasan los alimentos.
Otros principios de la limpieza en seco:
Limpieza electrostática: Se basa en las diferencias en la carga electrostática de materiales bajo condiciones comprobadas de humedad, las partículas cargadas se separan de las de carga opuesta mediante rodillos conectados a tierra. Este proceso se utiliza para la extracción de polvo. La separación por radioisótopos permite la limpieza de tierra y piedras. Y la separación con rayos X puede separar piedras, cristales y fragmentos metálicos de alimentos.
Métodos de limpieza en húmedo:
La limpieza húmeda es eficaz para eliminar las partículas del suelo firmemente adheridas y útil porque permite el empleo de detergentes y productos sanitarios. Desgraciadamente, el método tiene diversas desventajas. En primer lugar está el empleo de enormes cantidades de agua lo que genera un gran costo y en segundo lugar las superficies húmedas se alteran con mas rapidez, de tal modo que la limpieza húmeda, a menudo exige un secado que permita un almacenamiento correcto y sin riesgos de perdida.
Inmersión: En la inmersión la tierra adherida resulta así ablandada y en parte desprendida y desechada junto con las piedras, arena y otras sustancias abrasivas que pueden dañar la maquinaria utilizada en los siguientes pasos de limpieza. La eficiencia de la inmersión se mejora:
· Moviendo el agua respecto a los productos por medio de agitadores de hélice cubiertos y alojados dentro del depósito.
· Moviendo las sustancias respecto del agua bien por medio de paletas de movimiento lento o añadiendo las materias primas a un tambor perforado que gira a la vez que esta parcialmente sumergido en el deposito de inmersión.
Lavado por aspersión: Es el método mas utilizado de lavado húmedo, durante el mismo se expone a la materia prima a duchas de agua. La eficiencia del lavado por aspersión depende de: La presión del agua empleada, el volumen de agua utilizado, la temperatura del agua, la distancia del producto alimenticio al origen de la aspersión, el tiempo de exposición del alimento a la ducha y el número de duchas utilizado.
Lavado por flotación: El método tiene como fundamento la diferencia de densidad o flotación entre las partes valiosas e indeseables de los alimentos a limpiar. Se puede efectuar la separación sumergiéndolas en agua y recogiendo el alimento sano que quedará flotando. Los productos indeseables pesados se pueden extraer pasando el producto sucio por una serie de compartimientos separados por láminas ajustables. Los productos contaminados son atrapados y retenidos por la lámina. El producto contaminado ahora solo con sustancias de la misma o mayor flotabilidad experimenta una purificación ulterior, pasándolo por un tamiz vibratorio en el que por aspersión de agua se extraen los contaminantes finos.
Limpieza ultrasónica: Las ondas ultrasónicas son ondas sonoras de frecuencia superior a la que puede detectar el oído humano, es decir, frecuencias superiores a los 16 kHz. El tratamiento de un fluido por ondas ultrasónicas de frecuencia entre 20 y 100 kHz produce una presión alternante en la parte del fluido por donde pasan las ondas dando lugar a la formación y colapso rápido de burbujas en el fluido con el consiguiente desprendimiento de energía en el sistema que causa la agitación violenta de las partículas sumergidas en el fluido. La cavitación y descavitación tal como se denomina a estos efectos tiene como resultado la liberación de energía en el sistema, energía que produce una agitación violenta de las partículas sumergidas en el fluido.
Escurrido: El escurrido se puede realizar pasando el producto alimenticio por tamices vibratorios o utilizando tambores de escurrido, es decir, por tamices vibratorios específicamente diseñados.
Procedimientos de limpieza combinados: Los métodos de limpieza se utilizan en general combinados. Los aparatos están compuestos por varias secciones combinas de una misma unidad Los tamices de limpieza van en general combinas con un sistema de aspiración y un separador magnético. En las cadenas de limpieza, los métodos de manejo entre diversos estadios requieren un diseño y selección cuidadosa para controlar los daños al producto, los volúmenes efluentes y los costos de manejo.
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