Folleto informativo. Comparación de blanqueamiento con vapor y blanqueamiento con agua: Costo, eficiencia y calidad de producto

Transcripción

1 Folleto informativo Comparación de blanqueamiento con vapor y blanqueamiento con agua:

2 En este documento informativo, examinaremos el blanqueamiento con agua y con vapor. Compararemos las diferencias en el consumo de energía, el uso del agua, los efluentes de aguas residuales, los costos de capital y operativos, los rendimientos de producto y las características de la calidad del producto como el sabor, la textura, el color y el valor nutricional. El objetivo de este documento es ayudar a los procesadores de alimentos a comprender las diferencias importantes entre el blanqueamiento con agua y con vapor para que puedan elegir la tecnología más efectiva para sus aplicaciones. El blanqueamiento puede alcanzar un rango de objetivos, según la aplicación. Para muchas frutas y verduras, así como también para mariscos congelados, enlatados o deshidratados, el blanqueamiento desactiva las enzimas y reduce las cargas de microbios, para mejorar la seguridad alimentaria y aumentar la vida útil en anaquel. Para papas que se convierten en papas fritas bastón, el blanqueamiento también filtra los azúcares para mejorar la textura y el color de los productos. Para algunos productos avícolas o de carne, así como bagels y productos de papa listos para consumir, el blanqueamiento cocina los productos. En el caso de las nueces, el blanqueamiento puede facilitar el pelado o matar microbios como la salmonela, según la temperatura y la duración de la operación de blanqueamiento. Dentro de estas aplicaciones, un procesador de alimentos cuenta con una variedad de tecnologías de blanqueamiento con agua y con vapor entre las que puede elegir. Equipamiento para el blanqueamiento El blanqueamiento por inmersión y por grandes cantidades de agua, ya sea a través de un sistema de bandas transportadoras, de doble cortina, de taladro o giratorio, tienen algo en común: el producto se expone directamente al agua de grado alimenticio cuya temperatura, por lo general, oscila entre los 158ºF y 212ºF (70ºC y 100ºC). Con el blanqueamiento con vapor, el producto se expone directamente al vapor de grado alimenticio, por lo general a una temperatura de 212ºF (100ºC), y se traslada a una cámara. Algunos escaldadores de vapor utilizan tecnología de convección que fuerza al vapor a través de la base del producto para incrementar la eficiencia de transferencia de calor. Otros escaldadores de vapor presen- Escaldador Heat/Hold de ABCO Key Technology, Inc. 2

3 tan el producto en una sola capa para alcanzar un blanqueamiento individual rápido (IQB). Para minimizar la exposición del producto al calor, algunos escaldadores de vapor siguen la etapa de penetración de calor con una etapa de retención que permite que la temperatura central del producto se eleve sin la necesidad de agregar más vapor. Consumo de energía La mayoría de los escaldadores de agua y de vapor requieren del vapor producido por una caldera. En el caso del blanqueamiento con agua, el vapor calienta el agua y el producto. En el caso del blanqueamiento con vapor, el vapor se aplica directamente al producto. Debido a que la caldera es una de las piezas más costosas del equipamiento de una planta de procesamiento de alimentos por su alto costo de energía, el consumo de vapor tiene un efecto directo y significativo sobre los costos de energía. En comparación con los escaldadores de agua más modernos, los escaldadores de vapor utilizan aproximadamente la mitad del vapor. En comparación con los escaldadores de agua más antiguos, los escaldadores de vapor a menudo reducen el uso del vapor hasta un 80 %. Los costos de energía asociados con la operación de blanqueamiento reflejan esta reducción. Si producir 1 lb (454 gramos) de vapor cuesta $0,01 (dólares estadounidenses), lo cual se aproxima al Costos de escaldadores de vapor Blancher Steam Costs Por millón de libras de zanahorias o guisantes Per Million lbs. of Carrots or Peas $12 $12, ,00 $12, $10, ,00 $10, $7, $6, $5, $3, $2, $ $7, $5000,00 $5, $0.0075/lb $0,0075/libras Steam de vapor $0.0100/lb $0,0100/libras Steam de vapor $0.0125/lb $0,0125/libras Steam de vapor $2500,00 $2, Costo del Steam vapor Cost ($/Millón ($/Million de lbs. libras Product) de producto) $2, Draper Cortina Agua Hot caliente Water Steam Vapor $1, $0 Comparación de costos de utilización de la cortina, agua caliente y vapor en el blanqueamiento de zanahorias o guisantes Key Technology, Inc. 3

4 costo de hoy, un procesador de alimentos tendrá que gastar entre $5000 y $ en energía para escaldar un millón de lb (454 toneladas métricas) de zanahorias o guisantes con el sistema de blanqueamiento con agua. En comparación, costará solo entre $1000 y $2000 en energía escaldar con vapor el mismo volumen de producto. 1 A medida que los costos de energía se elevan, el ahorro de los costos alcanzado con el blanqueamiento con vapor también se incrementa. Uso del agua y efluente de aguas residuales Así como en el caso de los costos de energía, el uso del agua y el efluente de aguas residuales tienen una relación directa con el volumen de vapor utilizado. Los escaldadores de vapor requieren la mitad de vapor que los de agua, por lo tanto, se necesita la mitad del volumen de agua para operar y se desecha la mitad del volumen de aguas residuales. La calidad de las aguas residuales también difiere. Las cargas de BOD (demanda biológica de oxígeno) Descarga de efluentes Galones estadounidenses por millón de libras de zanahorias o guisantes Cortina Agua caliente Efluente (Galones estadounidenses/millón de libras de producto) Vapor Cuadro de comparación de descarga de efluentes para la utilización de cortina, agua caliente y vapor en el blanqueamiento. y los niveles de COD (demanda química de oxígeno), los cuales reflejan el contenido de los sólidos solubles en las aguas residuales producto del blanqueamiento, difieren en gran medida de una aplicación de blanqueado a otra por las diferencias en la tecnología utilizada y también por las diferencias en la composición de los productos. Por ejemplo, los productos cortados se filtran más rápido a través Key Technology, Inc. 4

5 de las secciones de corte en comparación con los productos enteros, donde la membrana actúa como barrera. 2 Con respecto a las diferencias producidas por la tecnología, la concentración de BOD puede ser mayor en el agua residual del escaldador de vapor, pero la reducción dramática en el volumen de agua residual produce un nivel de BOD significativamente más bajo en caso de un escaldador de vapor que uno de agua. Debido a que es más económico el tratamiento de alto esfuerzo con bajo volumen de residuos que con volúmenes altos y residuos diluidos3, el blanqueamiento con vapor es la tecnología preferida desde el punto de vista de aguas residuales. Los escaldadores de agua se están reemplazando cada vez más por los escaldadores de vapor en las plantas de procesamiento de alimentos que desean reducir las cargas de residuos hidráulicos y BOD. 2 Calidad de producto Durante el blanqueamiento, el sabor, el color, la textura y los valores nutricionales de un producto se ven alterados. Algunos de estos cambios son beneficiosos, como cuando se desactivan las enzimas que producen la pérdida del sabor. No obstante, la pérdida del valor nutricional asociado con el blanqueamiento siempre es perjudicial. La tarea es, entonces, ajustar la operación de blanqueamiento, según el producto específico y la aplicación, para maximizar los cambios positivos, mientras se minimizan los cambios negativos. Los científicos especialistas en alimentos han estudiado los efectos del blanqueamiento con vapor versus el blanqueamiento con agua, y grupos de debate de consumidores han argumentado estos datos con análisis sensoriales. La degradación de los valores nutricionales se produce porque el agua filtra las vitaminas y los minerales y el calor degrada los nutrientes. Aunque esta pérdida difiere de un producto a otro, en general, el blanqueamiento con vapor logra mayor retención de nutrientes que el blanqueamiento con agua. Un estudio descubrió que el blanqueamiento con vapor demostró una mejora significativa en la retención de ácido ascórbico (vitamina C) sobre el blanqueamiento con agua de guisantes y brócoli. No obstante, en el caso de judías verdes cortadas, hubo una diferencia menos significativa debido a que el ácido ascórbico se encuentra principalmente en las semillas, las cuales están protegidas de las filtraciones por el contenedor. 4 Debido a que el blanqueamiento con vapor minimiza la filtración de sólidos solubles, lo que deja más azúcares naturales en el producto, este mejora la retención del sabor y el color y produce un producto final con sabor, textura y color superiores. Un estudio interesante realizado por Agriculture and Agri-Food Canada comparó los efectos del blanqueamiento con agua frente al blanqueamiento con vapor en la calidad sensorial del puré de papas. En este estudio, 96 consumidores calificaron sus percepciones de la apariencia, el sabor y la textura del producto. Los resultados demostraron que el grupo prefirió el puré de papas blanqueadas con vapor por sobre aquellas blanqueadas con agua, en función de la apariencia, el sabor y la textura. Muchos de los consumidores comentaron que el puré de papas blanqueadas con agua era más grisáceo, desabrido y con una textura más pegajosa, gomosa y pastosa. 5 Key Technology, Inc. 5

6 Rendimientos de productos Así como se pierden los nutrientes y los sabores cuando se filtra el azúcar de los productos durante el blanqueamiento, también se pierde el rendimiento. En un estudio realizado con granos de maíz se demostró que el blanqueamiento con vapor retenía del 8 % al 10 % más de sólidos solubles (principalmente azúcares) en comparación con el blanqueamiento con agua. 6 Es posible incrementar el rendimiento hasta un 5 % en el caso de los productos blanqueados con vapor sobre los productos blanqueados con agua, según el producto y la aplicación. Escaldador Turbo-Flo de Key Technology para el blanqueamiento, la cocción y la pasteurización. Conclusiones En comparación con el blanqueamiento con agua, el blanqueamiento con vapor a menudo reduce a la mitad los costos de energía, mientras también se reducen los costos para obtener el agua y manipular las aguas residuales. Además, al reducir el consumo de vapor, los escaldadores de vapor minimizan los costos de capital y operativos asociados con la caldera. Estos costos operativos más bajos compensan rápidamente los altos costos de capital asociados con los escaldadores de vapor. Las escaldadores de vapor por lo general cuestan un 20 % más que los de agua al momento de la compra. Considerando solo los ahorros en los costos de energía, los escaldadores de vapor siempre recuperan la inversión a lo largo de dos o tres temporadas. Los ahorros de costos adicionales asociados con el suministro de agua, el tratamiento de aguas residuales, la operación de la caldera y el mantenimiento o aumento de los rendimientos de productos aceleran la recuperación de la inversión de un escaldador de vapor. La mejora de la calidad de productos proporciona un mayor apoyo de los beneficios del blanqueamiento con agua por sobre el blanqueamiento con vapor. Siguiendo la tendencia de los costos de energía y de agua en aumento, mayores restricciones en la calidad de las aguas residuales y el incremento de la demanda de los consumidores de productos más ricos en nutrientes, las condiciones del mercado favorecen cada vez más el blanqueamiento con vapor por sobre el blanqueamiento con agua. Key Technology, Inc. 6

7 Referencias 1. Blancher Steam Costs (Costos de escaldadores de vapor) por Dr. Robert Stark, Katherine Sanford (Estación de investigación agrícola de Canadá) y Alec Gingell (ABCO Industries Limited) 2. Blanching of Foods (Blanqueamiento de alimentos) por Jose I. Reyes De Corcuera, Ralph P. Cavalieri y Joseph R. Powers Encyclopedia of Agriculture, Food, and Biological Engineering (Enciclopedia de agricultura, alimentos e ingeniería biológica) Washington State University, Pullman 3. Environmental Protection and Public Health Issues (Protección del medioambiente y problemas de salud) por Jerry Spiegel 4. The Effect of an Individual Quick Blanching Method on Ascorbic Acid Retention in Selected Vegetables (El efecto de un método de blanqueamiento rápido en la retención del ácido ascórbico en verduras seleccionadas) por Daniel B. Cumming, Robert Stark y Katherine A. Sanford Estación de Investigación Agrícola de Canadá 5. Using Sensory Analysis to Develop a New Process for Mashed Potatoes (La utilización del análisis sensorial para desarrollar un nuevo proceso para el puré de papas) por K. Sanford, R. Stark, G. Gerhardt, C. Burbidge-Boyd, D. Oxby y B. MacNeil Agriculture and Agri-Food Canada. 6. Retention of Soluble Solids in Kernel Corn Blanching/Cooling (Retención de sólidos solubles en el blanqueamiento/enfriamiento de granos de maíz) por Dr. Robert Stark, Katherine Sanford (Estación de investigación agrícola de Canadá) y Alec Gingell (ABCO Industries Limited) Publicado por: Key Technology, Inc. 150 Avery Street Walla Walla, WA T E product.info@key.net Key Technology, Inc. 7