CAPÍTULO 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 persigue principalmente dos objetivos:
œ Eliminación de contaminantes que constituyen un peligro para la salud o que son estéticamente desagradables.
œ 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:
œ La eficacia de separación del proceso debe ser lo más grande posible en relación con el desperdicio del producto noble.
œ El contaminante debe eliminarse completamente después de su separación a fin de evitar la recontaminación del alimento limpio.
œ El proceso y la maquinaria deberán diseñarse de tal modo que limiten la recontaminación del alimento limpio.
œ el proceso de limpieza deberá dejar la superficie limpia en estado aceptable.
œ Deberá evitarse lesionar el producto.
œ Los volúmenes y concentración de los líquidos efluentes deberán mantenerse al mínimo y eliminar eficazmente.
La limpieza total de las materias primas es in ideal inalcanzable. De modo 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 reflejará en el producto final. La eliminación y descarga ineficiente de contaminantes, una ves que éstos se han separado, tiene como resultado la recontaminación del producto.
Las superficies rugosas dan una apariencia poco atractiva a frutas y verduras y las células externas lesionadas se oscurecen rápidamente.
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.
Contaminantes de las materias primas alimenticias
Los tipos de contaminantes que se encuentran con más frecuencia son:
œ Minerales: tierra, arena, piedras, grasa, partículas metálicas y aceites.
œ Plantas: ramas, hojas, tallos, huesos, pieles, cáscaras, cuerdas e hilos.
œ Animales: excreciones, pelos, huevos de insectos, partes del cuerpo.
œ Productos químicos: residuos fitosanitarios y fertilizantes.
œ 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.
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 contaminantes como consecuencia de reacciones bioquímicas.
Métodos de limpieza
Los métodos utilizados son de dos clases:
œ Métodos secos: tamizado, cepillado, aspiración, abrasión, separación magnética.
œ 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, los contaminantes a separar y de las condiciones que se deseen para los productos limpios.
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 la recontaminación si no se tiene cuidado extremo para minimizar el aventamiento del polvo.
El control cuidadoso del polvo es importante para la industria alimentaria en general, pero lo es especialmente en la limpieza en seco 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. Las medidas a tomar comprenden: equipos a prueba de polvo, extracción al 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 primaria hacia el exterior del edificio.
œ Tamizado
En principio, 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 una marca. Los tamices de tambor rotatorio también denominados tamices centrífugos, son unidades continuas.
La limpieza se puede llevar a cabo para retener materias primas indeseables de gran tamaño como cuerdas, hilos de sacos, etc., separándolas de la harina, sal o azúcar, mientras que el producto limpio se descarga. El tamiz se puede montar de forma que retenga el producto limpio como gruesos mientras que las sustancias no deseables se descargan como finos.
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. Estos tamices son excelentes para limpiar sustancias finas como la harina y las especias molidas debido a lo difícil que es que se obturen. Deben ser fácilmente accesibles para su limpieza frecuente.
Se pueden pulverizar por abrasión trozos grandes de materias extrañas atrapados en el tamiz, con la consiguiente desimanación de la contaminación.
La abrasión e impacto producidos por el tamiz móvil aunque útil para soltar las adherencias del suelo puede dañar a los alimentos delicados.
La eficacia del tamizado es función de la regularidad de forma de la sustancia a tamizar. Éste, por tanto, produce una separación incompleta aunque es de gran aplicación en los estadios preliminares de las cadenas de limpieza y selección.
œ 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.
œ Limpieza por aspiración
La aspiración encuentra amplia aplicación en la eliminación de las sustancias extrañas que difieren en flotabilidad con el material desecado, es decir, en las propiedades aerodinámicas.
Las partículas de suelo se aflojan por abrasión, utilizando cepillos o por la acción de dedos de caucho rotatorios eliminándose selectivamente los residuos mediante corrientes de aire. Se utilizan para eliminar partículas de salvado de la harina e inclusive para discriminar entre proteínas y fragmentos de almidón en la producción de harinas enriquecidos con proteínas.
œ 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.
Se utilizan tanto imanes permanentes como electroimanes, siendo estos los más adecuados para la limpieza de los alimentos ya que las partículas metálicas adheridas se desechan fácilmente cortando la corriente.
La presencia de una inclusión metálica deforma este campo, deformación que es amplificada y la señal resulta se utiliza para hacer sonar un dispositivo de alarma o activar un sistema automático de reyección.
œ 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, rejillas, etc. Este procedimiento se emplea para la extracción de polvo y otros procesos tales como la limpieza del té.
- La separación con rayos X de piedras, cristales y fragmentos metálicos de alimentos
Es un procedimiento bien establecido. En esta máquina la diferencia de contraste entre imágenes ópticas y a los rayos X de los botes de encurtidos se emplea para generar una señal eléctrica que pone en movimiento el mecanismo de eyección.
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 cierto número de desventajas. En primer lugar, emplea grandes cantidades de agua. 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.
œ Inmersión
Es el método más simple de la limpieza húmeda. Los depósitos de inmersión son de metal, cemento liso u otros materiales de construcción adecuados para la limpieza regular y desinfección.
La eficacia de la inmersión se mejora moviendo el agua respecto a los productos por medio de agitadores de hélice cubiertos y alojados 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 depósito de inmersión. El agua caliente mejora la eficacia de este método 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. La cloración se emplea para disminuir la carga bacteriana en los tanques de agua, pero si la demanda química de oxígeno es grande utiliza rápidamente el cloro activo, de tal forma que son necesarias grandes concentraciones de este elemento.
œ Lavado por aspersión
Probablemente sea éste el método de lavado húmedo más utilizado; durante el mismo se exponen las superficies del alimento a duchas de agua. La eficacia del lavado por aspersión depende de: la presión del agua utilizada, 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 es éstas utilizadas.
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.
Lavadores de cinta y aspersión. Consisten simplemente en un sistema transportador que desplaza los alimentos bajo un sistema de aspersores de agua.
œ 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. Los productos contaminados más pesados son atrapados y permanecen retenidos por la lámina. El producto, contaminado ahora solo con sustancias de la misma o mayor flotabilidad, experimenta una purificación ulterior, pasándola por un tamiz vibratorio en el que por aspersión de agua se extraen los contaminantes finos.
La flotación espumante se basa en el principio de humectación diferencial de los alimentos y sus contaminantes. Las sustancias contaminadas flotan con la espuma desde donde se eliminan.
œ Lavado ultrasónica
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.
œ Escurrido
La limpieza húmeda deja al producto limpio la mayor parte de las veces contaminado con un exceso de agua. El escurrido se puede realizar pasando el producto alimenticio por tamices vibratorios utilizando tambores de escurrido.
œ Procedimientos de limpieza combinados
Muchos de los aparatos de limpieza están compuestos por varias secciones combinadas en una sola. Estos métodos de manejo requieren un diseño y selección cuidadosa para controlar los daños al producto.
Cal. 10
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