Capitulo 2
LIMPIEZA DE LAS MATERIAS PRIMAS
o La limpieza separa los contaminantes de las materias primas.
o La selección separa las materias primas en categorías de características físicas diferentes como tamaño, forma y color.
o La clasificación separa las materias primas en categorías de diferente calidad.
Esta clasificación es útil, aunque no rígida, ya que las operaciones de limpieza y selección suponen una mejora de calidad y la clasificación lleva siempre aparejada una cierta selección.
Ø Funciones de limpieza:
Al limpiar las materias primas, el fabricante persigue principalmente dos objetivos: la eliminación de contaminantes que constituyen un peligro para la salud o que son estéticamente desagradables; el control de la carga microbiana y de las reacciones químicas y bioquímicas que perjudican la eficacia del procesado y la calidad del producto.
Un proceso de limpieza aceptable debe satisfacer los siguientes criterios:
I. La eficacia de la separación debe ser la máxima compatible con un desperdicio mínimo del producto doble.
II. El contaminante debe eliminarse completamente después de su separación a fin de evitar la recontaminación de alimento limpio.
III. El proceso y la maquinaria deberán diseñarse de tal modo que limiten la recontaminación del alimento limpio.
IV. El proceso de limpieza deberá dejar la superficie limpia en estado aceptable.
V. 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, en la práctica hay que establecer un balance entre los costos de limpieza (reflejados por las perdidas de material, el trabajo, gastos del proceso) y la necesidad de producir un alimento de buena calidad. Los estándares “aceptables” de la 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.
El estado en que queda la superficie del material como consecuencia de la operación de limpieza es problema de gran importancia para el fabricante de alimentos. Prevenir la recontaminación de los alimentos limpios es una cuestión vital que con frecuencia se descuida tanto en el diseño como en la manipulación de las instalaciones para limpieza de los alimentos.
Ø Contaminantes de las materias primas alimenticias:
Los tipos de contaminantes que se encuentran con más frecuencia son:
(i) Minerales.- Tierra, arena, piedras, grasa, partículas metálicas y aceites.
(ii) Plantas.- Ramas, hojas, tallos, huesos, pieles, cáscaras, cuerdas e hilos.
(iii) Animales.- Excreciones, pelos, huevos de insectos, partes del cuerpo.
(iv) Productos químicos.- Residuos fitosanitarios y fertilizantes.
(v) Microbios.- Microorganismos y sus subproductos.
El rápido aumento de la utilización de productos fitosanitarios proporciona un riesgo extra en la manufactura de los alimentos, 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, pueden producir contaminaciones como consecuencia de reacciones bioquímicas.
Ø Métodos de limpieza
La gran variedad de contaminantes que se encuentran en los productos alimenticios brutos y los bajos límites de tolerancia permisibles para los mismos hace necesario disponer de métodos de limpieza variados. Los métodos utilizados son dos clases:
(i) Métodos secos: Tamizado, cepillado, aspiración, abrasión, separación magnética.
(ii) Métodos húmedos: Inmersión, aspersión, rociado, flotación, limpieza ultrasónica, filtración, decantación.
Estos métodos se utilizan combinados, dependiendo de las materias primas, de los contaminantes a separar y de las condiciones que se deseen para los productos limpios.
Ø Métodos de limpieza en seco
Estos métodos presentan la ventaja de ser relativamente baratos y convenientes ya que la superficie queda seca. Sin embargo, puede tener lugar recontaminación si no se tiene cuidado extremo para minimizar el aventamiento del polvo. Además, las condiciones polvorientas existentes durante la limpieza en seco pueden dar lugar a riesgos de incendio y explosiones. El control cuidadoso del polvo es importante para la industria alimentaria en general.
Las medidas a tomar comprenden: equipos a prueba de polvo, extracción del polvo, rigurosa limpieza y, en el caso de maquinaria de gran riesgo, detectores de chispas además del empleo de sistemas de salvaguardia, los cuales instantáneamente dirigen las ondas de shock de la explosión hacia el exterior del edificio.
Tamizado:
Los tamices son separadores de tamaño que se pueden considerar como máquinas de clasificación, se pueden utilizar como aparatos de limpieza que remueven los contaminantes de tamaño diferente al de las materias primas. En su forma más sencilla un tamiz es una placa perforada soportada en un marco;
Los tamices del tambor rotatorio también denominados tamices centrífugos, son unidades continuas que encuentran muchas aplicaciones en la industria de los alimentos. Presentan la desventaja de que al menos que se le diseñe cuidadosamente, son difíciles de limpiar pudiendo tener lugar la recontaminación.
Los tamices de lecho plano están compuestos, en general, por una o más 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.
La abrasión e impacto producidos por el tamiz móvil aunque útil para soltar las adherencias del suelo puede dañar a los alimentos delicados.
La abrasión e impacto producidos por el tamiz puede causar daños a los alimentos delicados.
La eficacia del tamizado es función de la regularidad de forma de la sustancia a tamizar. El tamiz produce una separación incompleta aunque es de gran aplicación en los estadios preliminares de las cadenas de limpieza y selección.
Limpieza por abrasión:
La abrasión entre las partículas alimenticias o entre éstas y las partes móviles de los aparatos de limpieza se utilizan para ablandar y remover los contaminantes adheridos. Para este fin se utilizan tambores rotatorios, vibradores, discos abrasivos y cepillos rotatorios.
Limpieza por aspiración:
La aspiración tiene una amplia aplicación en la eliminación de las sustancias extrañas 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 ella la separación en dos o más corrientes (por ejemplo, ligera, media y pesada). Se monta de forma que el producto limpio se descarga por en medio, dejando debajo los productos extrañas pesadas, mientras que las sustancias extrañas ligeras flotan y se separan por arriba. La aspiración se utiliza mucho como operación de limpieza en colectores combinados; Los aspiradores se pueden ajustar de modo muy preciso.
Limpieza magnética
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 magnéticos pueden tener también la forma de tambores magnéticos, cintas magnetizadas, magnetos o rejillas magnetizadas a través de las que pasan los alimentos. Se utilizan tanto imanes permanentes como electroimanes, siendo éstos lo más adecuado para la limpieza de los alimentos ya que las partículas metálicas adheridas se desechan fácilmente cortando la corriente.
Los electroimanes son mucho más caros que los imanes permanentes y presentan el riesgo continuo de fallo de la corriente. Los separadores de esta clase suelen ir seguidos de un detector electrónico, pueden también descubrir otras clases de sustancias extrañas como cemento, piedras, grasa carbonizada y metales impregnados de grasa.
Otros principios de la limpieza en seco:
Teóricamente cualquier procedimiento que puede detectar diferencias de una propiedad es utilizable para efectuar separaciones y, por tanto, para limpiar, seleccionar y para clasificar productos.
La limpieza electroestática: Se basa en las diferencias en la carga electrostáticas de materiales bajo condiciones comprobadas de humedad; las partículas cargadas se separan de las de carga opuesta mediante rodillos conectados a tierra, rejillas, etc. La separación con rayos X: Es un procedimiento bien establecido, el alimento se transporta a través de un barrido de rayos X se observa en una pantalla fluorescente.
Ø Métodos de limpieza en húmedo
La limpieza húmeda es eficaz para eliminar las partículas de suelo firmemente adheridas y útil porque permite el empleo de detergentes y productos sanitarios, el método tiene cierto número de desventajas. En primer lugar, emplea grandes cantidades de agua, cuyo soto es cada día mayor, que se convierte en un efluente que causa molestias. En segundo lugar, las superficies húmedas se alteran con más rapidez, de tal modo que exige un secado final para obtener un material limpio adecuado para procesar o almacenar.
Inmersión:
Es el método más simple de limpieza húmeda, utilizándosele con frecuencia como un paso previo en la limpieza de tubérculos y otros alimentos muy sucios, 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 la limpieza. La eficiencia de la inmersión se mejora moviendo el agua respecto a los productos por medio de agitadores de hélice; moviendo las sustancias respecto del agua. Estos procedimientos tienden a deteriorar los productos delicados.
El agua caliente mejora la eficiencia de la inmersión pero la velocidad de alteración de los alimentos puede resultar aumentada. La utilización de detergentes es cada vez mayor en particular para los alimentos contaminados por residuos fitosanitarios y aceites minerales, esto puede afectar el aspecto y textura de los alimentos; la cloración se emplea para disminuir la carga bacteriana en los tanques de agua, pero si la demanda química de oxígeno es grande, se utiliza cloro activo.
Lavado por aspersión:
Es el método de lavado húmedo más utilizado; durante el mismo se exponen las superficies del alimento 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 aspersión, el tiempo de exposición del alimento a la ducha y el número de duchas utilizado.
Los lavadores de tambor y aspersión: Consisten en un tambor construido con barras o rodillos metálicos separados de forma que retengan los alimentos y deje pasar los desechos. Los lavadores de cinta y aspersión: Es un sistema transportador que desplaza los alimentos bajo un sistema de aspersores de agua.
Los problemas de conservación de agua y la generación de efluentes, han desarrollado investigaciones en muchos aspectos del procesado de alimentos, con este método se produce una reducción sustancial del consumo de agua y del volumen de efluentes.
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, los productos indeseables pesados se pueden extraer pasando el producto sucio por una serie de compartimientos separados por láminas ajustables. El lavado por flotación que separa eficazmente piedras, suciedad y partes de plantas contenidas a velocidades de hasta tres toneladas por hora, la flotación espumante se basa en el principio de humectación diferencial de los alimentos y sus contaminantes, siendo un perfeccionamiento del procedimiento de flotación.
Limpieza ultrasónica:
Se utiliza para ablandar los contaminantes. La limpieza ultrasónica, utilizando agua o soluciones detergentes, encuentra amplias aplicaciones en la industria en general, pero su aplicación en la industria de los alimentos esta limitada a estudios experimentales.
Escurrido:
La limpieza húmeda deja al producto limpio la mayor parte de las veces contaminados con un exceso de agua, se puede realizar pasando el producto alimenticio por tamices vibratorios o utilizando tambores de escurrido.
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Ø Procedimientos de limpieza de combinados:
Los métodos de limpieza se utilizan en general combinados. Muchos de los aparatos de limpieza están compuestos por varias secciones combinadas en una sola unidad. Los tamices de limpieza van en general con un dispositivo de aspiración y un separador magnético.
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