Trabajan en la deshidratación bajo vacío y liofilización

Con este proceso de eliminación de agua conservan las propiedades iniciales, apariencia, forma, aroma y sabor. Experimentaron con bananas y manzanas. Demostraron la factibilidad de avanzar también en frutillas y kiwi

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura presentó trabajos en los que se estima que una tercera parte de los alimentos producidos para consumo humano a nivel global se pierde. En América Latina, esas pérdidas superan el 50 por ciento de la producción de frutas y vegetales.

A partir de esta situación comenzaron a desarrollarse diferentes métodos de secado o deshidratación de los alimentos para extender su vida útil, obtener un mayor valor agregado y favorecer a las economías regionales.

En esa línea se inscribe el proyecto de un equipo de investigación de la Facultad Regional Villa María de la Universidad Tecnológica Nacional (FRVM) que realizó procedimientos experimentales a escala laboratorio de liofilizado en frutas que resultan de interés por cuestiones de volúmenes de consumo y estacionalidad. 

El proceso, que se utiliza principalmente en la industria alimentaria para la conservación de los alimentos, fue ejecutado con el equipamiento disponible en el Grupo de Investigación en Simulación para Ingeniería Química (GISIQ) que cuenta con un secadero vertical de bandejas con sistema calefactor por termorresistencias y un conjunto integrado de vacío. 

Este equipamiento se complementa con un sistema de congelamiento externo.

Los procesos de secado de alimentos se encuentran entre los métodos de conservación más antiguos y consisten, básicamente, en la remoción de la mayor parte del agua del alimento “para evitar la actividad enzimática, generando estabilidad microbiológica y química, generando así estabilidad microbiológica y química y extendiendo, por lo tanto, la vida útil de los alimentos”, explicó a este medio María del Milagro Mercatante, integrante del equipo de investigación junto a Manuel Terrestre, y bajo la tutoría de Luis Toselli y Milena Monesterolo.

Según definió, las técnicas de liofilización y secado al vacío se usan para obtener productos de mayor calidad frente a otros generados por métodos de secado convencionales. “Los vegetales y frutas procesados por medio de estas técnicas adquieren alta rigidez estructural, muy buena capacidad de rehidratación, baja densidad y conservan las propiedades iniciales de la materia prima, como apariencia, forma, aroma y sabor”, agregó.

El experimento se realizó procesando manzanas y bananas, con un 80 por ciento de agua. Previamente se sometieron a un tratamiento que implica cortado según geometrías preestablecidas con el objetivo de incrementar “las superficies expuestas, lavado y acidificación para reducir su pardeamiento oxidativo, escurrido y secado; y liofilizado final”. Luego se realizó la evaluación de niveles de vacío, tiempos y temperaturas de operación para los distintos casos analizados.

Los cortes de las frutas se realizaron con diferentes formatos, mayormente cubeteados y en bastones, pudiendo ser transformados luego de la operación mediante picado, granulado o en polvo, “para evaluar su utilización como ingredientes industriales en la fabricación de otros productos”.

En la explicación del procedimiento en el trabajo publicado en el anuario del Cytal 2018, los investigadores enfatizaron “el cuidado en realizar el acondicionamiento de la materia prima, a efectos de evitar una manipulación excesiva en las etapas de pretratamiento y, de manera particular, sobre el producto liofilizado una vez completado el proceso”. 

Durante la liofilización pudieron observar las distintas fases de esta operación; una etapa conductiva que comprende el calentamiento inicial de la muestra, y la difusiva en donde “se produce un descenso importante de las frutas liofilizadas en las distintas geometrías”, con y sin aplicación de tratamiento ácido de lavado.

De acuerdo con las experiencias realizadas, concluyeron que en “todos los casos” se observó que “los productos finales presentaban un buen aspecto y mantenían su calidad en relación con sus características organolépticas”. 

Además, se evaluó la efectividad operativa que presenta el sistema experimental disponible para su aplicación al proceso objeto de estudio. 

“Todas las muestras superaron el 92 por ciento de sólidos totales al final de la operación”, aseguró Mercatante.

Asimismo, los resultados obtenidos permitieron considerar la factibilidad de avanzar en el procesamiento de otras frutas que presentan mayores dificultades de operación por su contenido de agua y estructura física, como la frutilla o el kiwi. 

Cabe destacar que los análisis fueron desarrollados en el laboratorio de la empresa Porta Hermanos en el marco de un convenio de la empresa con la FRVM para uso compartido de equipamiento en actividades de investigación y desarrollo.

Consideran que puede comercializarse de manera directa o convertirse en harinas

Los investigadores mostraron los avances alcanzados mediante liofilización, proceso usado generalmente para conservar un alimento perecedero o hacer el material más conveniente para el transporte, para la obtención de productos finales de “muy buenas características”, evaluando su potencial para “la comercialización directa o posterior conversión a harinas”. 

Según explicaron en los resultados presentados, “ambas opciones permitirían aumentar el aprovechamiento de una fracción de materias primas, evitando eventuales pérdidas por desecho”.

Mercatante sostuvo que el secado bajo vacío es una técnica que consiste en “aplicar calor a un producto bajo condiciones de vacío controlado, de manera tal que la operación de secado se produce a temperaturas relativamente bajas”. La liofilización, por su parte, es el proceso de “eliminación de agua de un producto por sublimación, pasaje directo del agua de su estado sólido a vapor”.

En comparación con operaciones de secado clásico, éste es un proceso con costos más elevados. Requiere de mayores tiempos de operación y cantidades de energía para congelar, calentar, sublimar el hielo, condensar el vapor de agua y mantener el vacío del sistema.

En la actualidad se continúan los estudios sobre estas y otras operaciones vinculadas con la ingeniería de procesos como parte de las actividades que se desarrollan en la FRVM.

Rodrigo Duarte.  Redacción Puntal Villa María.