Resumen del Capitulo 2 por Ernesto Rangel Rios

Capitulo 2

Limpieza de las materias primas
La operación preliminar de limpieza, junto con las operaciones de selección y clasificación, se pueden considerar en general como operaciones de separación.
La “limpieza” separa los contaminantes de las materias primas.
La “selección” separa las materias primas en categorías de características físicas diferentes tales como tamaño, forma y color.
La “clasificación” separa las materias primas en categorías de diferente calidad.

Funciones de la limpieza
Al limpiar las materias primas, el fabricante perdigue principalmente dos objetivos,
*Eliminación de contaminantes que constituyen un peligro para la salud o que son estéticamente desagradables
*Control de la carga microbiana y de las reacciones químicas y bioquímicas que dificultan la eficacia del procesado posterior y la calidad del producto.
Un proceso de limpieza aceptable debe satisfacer los siguientes objetivos:
• La eficiencia de separación del proceso debe ser lo más grande posible en relación con el desperdicio del producto noble.
• El contaminante debe eliminarse completamente después de su separación a fin de evitar la recontaminacion del alimento limpio.
• El proceso y la maquinaria deberán diseñarse de 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. La eliminación y descarga ineficiente de contaminantes, una vez que estos se han separado, tiene como resultado la recontaminación del producto. A veces, una grave recontaminación ocurre con alguno o con todos los contaminantes obtenidos a partir de una gran cantidad de material limpio, si este se redeposita en una pequeña cantidad del producto siguiente, resultando una concentración localizada del contaminante.
El estado en que queda la superficie de la materia 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.
Es de la mayor importancia cumplir con rigor los criterios previamente establecidos. Esto no siempre es fácil, puesto que la zona de limpieza, por la propia naturaleza de su función, con frecuencia es la parte más sucia de la factoría.

Contaminantes de las materias primas alimenticias
Los tipos de contaminantes que se encuentran 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
• Microbios
-microorganismos y sus subproductos
El aumento de la mecanización de la recolección, manufactura, transporte y almacenamiento de los alimentos han incrementado, en lugar de disminuir, la presencia de contaminantes minerales, vegetales y animales en las materias primas de los alimentos.
En cuanto precede se ha señalado la importancia de la limpieza microbiológica, siendo necesario notar que prácticamente todos los ingredientes utilizados en la industria de los alimentos pueden producir la contaminación de los productos alimenticios.
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 consecuencias de reacciones bioquímicas.

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 de dos clases:
• Métodos secos: Tamizado, cepillado, aspiración, abrasión, separación magnética.
• Métodos húmedos: Inmersión, aspersión, rociado, flotación, limpieza ultrasónica, filtración, decantación.
Casi invariablemente todos estos métodos se utilizan combinados, dependiendo los métodos utilizados de la naturaleza de las materias primas, de los contaminantes a separar y de las condiciones que se deseen, para los productos limpios.
-Métodos de limpieza en seco
Estos métodos presentan 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 incendios y explosiones.
El control cuidadosa del polvo es importante para la industria alimentaria en general, pero lo es especialmente en la limpieza en sexo en la que la existencia de polvo coincide con generadores potenciales de chispas tales como piedras y trozos metálicos existentes como sustancias extrañas de las materias primas.
Tamizado
En principio, los tamices son separadores de tamaño que se pueden considerar como máquinas de clasificación. Sin embargo, los tamices 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 perforadora soportada en un marco. Tamices de esta clase elemental se utilizan todavía en la industria de los alimentos.
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 de la harina, sal o azúcar, mientras que el producto limpio se descarga.
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.
-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.
-Limpieza por aspiración
La aspiración encuentra amplia aplicación en la eliminación de las sustancias extrañas que difieren 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.
La aspiración se utiliza mucho como operación de limpieza en colectores combinados, colectores de guisantes, en colectores de alubias y aparatos similares.
-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 magnéticos pueden tener también la forma de tambores magnéticos estacionarios o rotatorios, cintas magnetizadas, magnetos colocadas sobre cintas que llevan los alimentos o rejillas magnetizadas en cascada a través de las que pasan los alimentos.
Se utilizan tanto imanes permanentes como electroimanes, siendo éstos lo más adecuados para la limpieza de los alimentos ya que las partículas metálicas adheridas se desechan fácilmente cortando la corriente.
-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 y seleccionar y posiblemente para clasificar productos.
Limpieza electrostática. Se basa en las diferencias en la carga electroestática de materiales bajo condiciones comprobadas de humedad; las partículas cargadas se separan de las de carga opuesta mediante rodillos conectados a tierra, rejillas, etc. Este procedimiento se emplea para la extracción de polvo y otros procesos tales como la limpieza del té.
La separación por radioisótopos de tierra y de piedras de las patatas usando radiación gamma de baja energía está siendo estudiada por el Scottish Institute of Agricultural Engineering.
La separación con rayos X es un procedimiento bien establecido. El alimento se transporta a través de un barrido de rayos X y la imagen se observa en una pantalla fluorescente por un operador que detiene el transportador cuando observa una inclusión.
-Métodos de limpieza 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 cierto número de desventajas. En primer lugar, emplea grandes cantidades de agua, cuyo costo es cada día mayor.
Los volúmenes de efluente producidos son considerables, resultan altamente polucionantes y exigen un tratamiento de residuos caro previo a su eliminación final. En segundo lugar, las superficies húmedas se alteran con más rapidez, de tal modo que la limpieza húmeda, a menudo, exige un secado final para obtener un material limpio adecuado para procesar o almacenar. Cuando se emplean los procedimientos húmedos ha de presentarse atención cuidadosa al manejo y conservación del agua, a la sanidad de la planta y a la desinfección.
-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 limpieza. Los depósitos de inmersión son de metal, cemento liso, u otros materiales de construcción adecuados para la limpieza regular y desinfección.
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 a un tambor perforado que gira a la vez que está parcialmente sumergido en el depósito de inmersión.
La cloración se emplea para disminuir la carga bacteriana en los tanques de agua, pero si la demanda química de oxigeno es grande, utiliza rápidamente el cloro activo, de tal forma que son necesarias grandes concentraciones de este elemento.

-Lavado por aspersión
Probablemente sea este 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 la aspersión, el tiempo de exposición del alimento a la ducha y el número de duchas utilizado.
Lavadores de tambor y aspersión.
Estos lavadores consisten en un tambor construido con barras o rodillos metálicos separados de forma que retengan los alimentos y deje pasar los desechos. El tambor gira lentamente está en posición inclinada. La velocidad de giro y el ángulo de inclinación controlan tanto el movimiento de los alimentos en el tambor como la duración del ciclo de lavado.
Lavadores de cinta y aspersión.
Consiste simplemente en 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, a los que nos hemos referido anteriormente, han desarrollado investigaciones en muchos aspectos del procesado de alimentos.
-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. Como las manzanas magulladas o podridas se hunden en agua, se puede efectuar la separación sumergiéndolas en agua y recogiendo la fruta sana que quedara flotando.
Los productos indeseables pesados se pueden extraer pasando el producto sucio por una seria de compartimentos separados por láminas ajustables. Los productos contaminados más pesados son atrapados y permanecen retenidos por la lámina. El producto, contaminado ahora sólo 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.
El lavado por flotación separa eficazmente piedras, suciedad y partes de plantas contenidas en guisantes, alubias, frutos secos y productos semejantes, a velocidades de hasta 3 toneladas por hora.
La flotación espumante se vasa en el principio de humectación a diferencial de los alimentos t sus contaminantes, siendo un perfeccionamiento del procedimiento de flotación.
-Limpieza ultrasónica
Las ondas ultrasónicas son ondas sonoras de frecuencia superior a la que puede detectar el oído humano. El tratamiento de un fluido por ondas ultrasónicas produce una presión rápidamente 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 limpieza ultrasónica, utilizando agua o soluciones detergentes, encuentra amplias aplicaciones en la industria en general, pero su aplicación en la industria de los alimentos hasta el presente parece estar limitada a estudios experimentales. El método merece mayor atención por parte de los tecnólogos de los alimentos.
-Escurrido
La limpieza húmeda deja al producto limpio la mayor parte de las veces contaminado con un exceso de agua. El escurrimiento se puede realizar pasando el producto alimenticio por tamices vibratorios o utilizando tambores de escurrido, es decir, por tamices vibratorios especialmente diseñados.
-Procedimiento de limpieza combinados
Según e ha indicado anteriormente, 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 combinados con un dispositivo de aspiración y un separador magnético. En las cadenas de limpieza, como esta, los métodos de manejo entre diversos estadios requieren un diseño y selección cuidadosa para controlar los daños al producto, los volúmenes de efluyentes y los costos de manejo.


Ernesto Rangel Rios 3E