Equipos modernos utilizados en el procesamiento de alimentos

Moderno procesamiento de alimentos equipo representa una amplia gama de máquinas, sistemas y componentes utilizados para manipular, cocinar, preparar, almacenar y envasar alimentos procesados. Aunque este equipo se utiliza principalmente para aumentar la palatabilidad y digestibilidad de los alimentos, así como para prolongar su vida útil, algunos tipos de equipos de procesamiento de alimentos también se utilizan para realizar otras funciones auxiliares. Entre estos, podemos incluir la preparación, el envasado y la manipulación de alimentos procesados de un lado a otro de la planta de procesamiento de alimentos.

En 2019, el mercado mundial de equipos de manipulación y procesamiento de alimentos se valoró en alrededor de $137.2 mil millones. Con una CAGR proyectada de 6.2%, se espera que el mercado alcance $196.6 mil millones para 2025. Se espera que los numerosos avances tecnológicos de procesamiento realizados en la industria de procesamiento de alimentos, así como el crecimiento continuo de la demanda, impulsen el crecimiento de la industria incluso más en los próximos años. La expansión de la fabricación de alimentos en las economías emergentes también apoyará el crecimiento del mercado de equipos.

Cuando se trata del ciclo de producción de procesamiento de alimentos, el equipo utilizado se puede dividir en varias etapas. Estos se caracterizan por funciones específicas durante las cuales se realizarán operaciones de unidades individuales. Por ejemplo, durante la etapa de preparación, la función principal es preparar los alimentos para su posterior procesamiento. Entre las operaciones unitarias que se realizan durante esta etapa se encuentran el lavado y la separación.

También hay funciones secundarias durante el proceso de preparación de alimentos que respaldan la función principal del ciclo de producción de alimentos. Estos pueden incluir operaciones de control del sistema que mantienen los estándares de procesamiento requeridos o sistemas de manejo de materiales que transportan alimentos entre las diversas estaciones de proceso.

Dicho esto, algunas de las funciones más comunes por las que se pueden agrupar los equipos utilizados en el procesamiento de alimentos incluirán la preparación, el procesamiento mecánico, el procesamiento térmico, la conservación, el envasado y el manejo de materiales.

Equipo de preparación

Están las operaciones preparatorias iniciales dentro del ciclo de producción de procesamiento de alimentos que se enfocan en preparar materias primas alimenticias para procesos futuros. En general, las técnicas de procesamiento de alimentos utilizadas durante esta etapa incluyen la separación del material deseable del material de baja calidad o indeseable. Al hacerlo, los fabricantes están en una mejor posición para producir alimentos uniformes y de alta calidad, y eliminar cualquier materia extraña, contaminante o microorganismo patógeno que pueda degradar o dañar los alimentos o el equipo o provocar enfermedades transmitidas por los alimentos. Podemos incluir la limpieza, selección, clasificación y pelado, entre las técnicas de procesamiento utilizadas durante la etapa de preparación de la materia prima.

• Limpieza - Este proceso elimina las materias extrañas y los contaminantes de la superficie de la materia prima mediante limpieza en húmedo y/o en seco. El proceso de limpieza húmeda incluye tecnologías de procesamiento de alimentos como tanques de flotación, lavadoras por aspersión, esterilizadores y limpiadores ultrasónicos. El proceso seco incluye clasificadores de aire, magnéticos y separadores de pantalla.
• Clasificación y clasificación - Evalúa varias características de los alimentos, como daños, color, aroma, sabor, etc., y determina la calidad general. La tecnología de procesamiento utilizada incluye luces de tungsteno (observación al trasluz) y varios otros procesadores de imagen.
• pelado - Este proceso elimina cualquier material no comestible o indeseable, aumentando la calidad y apariencia del producto final. Algunas de las tecnologías de procesamiento de alimentos utilizadas son recipientes a presión para el pelado instantáneo con vapor, cuchillas estacionarias o giratorias para el pelado con cuchillo, rodillos abrasivos para el pelado por abrasión u hornos y transportadores para el pelado con llama.

Equipos de procesamiento mecánico

Las técnicas mecánicas de procesamiento de alimentos reducen, agrandan, homogeneizan o, en general, cambian la forma física de la materia alimenticia. Este proceso aumentará la efectividad de los procesos futuros, mejorará la calidad y la comestibilidad, y permitirá que se elabore una mayor variedad de productos alimenticios.

• Reducción de talla - Esto reduce el tamaño medio de las partículas de los alimentos sólidos mediante procesos de cizallamiento, compresión o fuerza de impacto. Molinos de trituración, presión o desgaste, trituradoras de rodillos, sierras de cinta o picadoras de carne son algunas de las tecnologías de procesamiento utilizadas.
• Ampliación de tamaño – Aumentará el tamaño medio de los alimentos mediante procesos como la extrusión o la aglomeración. Se utilizan extrusoras de uno o dos tornillos, extrusoras refrigeradas, bandejas giratorias de aglomeración, agitadores de alta velocidad y varias moldeadoras.
• Homogeneización – También conocido como emulsificación, este proceso reduce el tamaño promedio de las partículas pero aumenta la consistencia del alimento. Los emulsionantes, homogeneizadores, mezcladores de alto cizallamiento o molinos coloidales se utilizan como tecnologías de procesamiento de alimentos.

Equipo de procesamiento de calor

El equipo de transferencia de calor se puede utilizar para dirigir el calor hacia o desde el material. El equipo de procesamiento térmico, en particular, puede causar cambios físicos, químicos, biológicos y bioquímicos en el producto resultante. Estos afectarán las cualidades nutricionales generales al alterar la estructura química, mejorar el sabor o servir como medio de conservación de alimentos al inhibir o destruir microorganismos patógenos o enzimas que pueden causar deterioro.

• Hornear/Asar – Este proceso produce cambios físicos y químicos y ayuda a la conservación de los alimentos. Es adecuado para pan, galletas saladas, bizcochos y otros productos a base de harina y masa. Se utilizan hornos de cocción, hornos de brecha y hornos continuos o semicontinuos.
• Blanquear – Se utiliza vapor o agua caliente para reducir la cantidad de microorganismos patógenos e inactivar las enzimas indeseables que pueden provocar el deterioro. El escaldado también limpia, suaviza y mejora la calidad general. Adecuado para frutas y verduras, el escaldado utiliza escaldadores de vapor o de agua caliente.
• Deshidratación – El calor se utiliza para evaporar el agua para aumentar la vida útil de los productos alimenticios. También reduce el peso y el volumen del producto alimenticio final. Para la deshidratación se utilizan secadores convectivos, conductivos, al vacío o por congelación.
• Pasteurización – El procesamiento de alimentos a temperaturas medias (158-212 °F) inactivará la mayoría de las enzimas y microorganismos, lo que puede causar deterioro. La pasteurización conduce a productos con una vida útil limitada pero sin afectar la calidad u otras características. Los lácteos, el vino, la cerveza, los productos de huevo, así como los productos de frutas y verduras se pasteurizan con pasteurizadores en contenedor o de flujo continuo. También se utilizan intercambiadores de calor de placas o intercambiadores de calor de tubos concéntricos.

Equipo de conservación

Si bien algunas de las técnicas de procesamiento de alimentos con calor antes mencionadas ofrecen diversos grados de conservación, existen otras tecnologías de procesamiento de alimentos que hacen lo mismo. Hay varios otros métodos de conservación disponibles, cada uno con su propia forma de destruir microorganismos y enzimas.

• quimico - Utiliza productos químicos naturales y no naturales que ayudan a prevenir o inhibir el deterioro de los alimentos. Estos procedimientos pueden cambiar el pH y otras cualidades nutricionales de los alimentos. La salazón, el ahumado y el uso de diversos ácidos como el ácido acético, el vinagre, el ácido sórbico o el ácido benzoico, entre otros, son técnicas químicas de conservación de alimentos.
• Irradiación – Utiliza radiación ionizante para inactivar enzimas y destruir microorganismos. Normalmente se utilizan isótopos y aceleradores de electrones para lograr el efecto deseado.
• Refrigeración – Reduce la temperatura para deprimir el proceso microbiano y bioquímico de microorganismos y enzimas. Ayuda a mantener las características de los alimentos. La tecnología de procesamiento utilizada para la refrigeración incluye enfriadores, sistemas criogénicos y refrigeradores mecánicos.

Equipos de embalaje y manejo de materiales

Después de las etapas de preparación, procesamiento y conservación, los alimentos generalmente se someten a una o más operaciones de procesamiento posterior, como el empaque. Al igual que en el ciclo final de producción de procesamiento de alimentos, las operaciones de envasado cumplen varias funciones. Entre estos podemos incluir la contención de los alimentos, así como su protección y conservación a largo plazo. Además, el empaque también proporciona una mayor comodidad para el consumidor, ya que permite dividir los alimentos en porciones por peso o volumen, o puede usarse, almacenarse, transportarse o distribuirse más fácilmente.

Por último, el empaque también ayuda a identificar el contenido de los alimentos al comunicar los ingredientes, el valor nutricional, las instrucciones de cocción, el manejo, el almacenamiento y más. El empaque también permite la marca y el material de marketing. Además, el empaque de alimentos está disponible en varias formas, como botellas, latas, bolsas selladas, frascos, cajas y más. Dependiendo del tipo de empaque, material alimenticio y otras operaciones, el equipo utilizado puede variar significativamente.

Equipos de manejo y transporte de materiales

En lo que respecta al manejo de materiales, la industria de procesamiento de alimentos ha utilizado tradicionalmente una amplia variedad de sistemas diferentes. En pocas palabras, el equipo de manipulación de materiales se utiliza para transportar alimentos a través de las instalaciones de procesamiento de alimentos, entre las estaciones de preparación, procesamiento, conservación y envasado. Las correas planas, los elevadores de cangilones, los transportadores neumáticos, sinfines y aeromecánicos se han utilizado típicamente en el pasado. Sin embargo, estos sistemas han tenido dificultades para mantenerse al día con las tendencias que tienen lugar en la industria, como la integración, la automatización, la contaminación cruzada y la rentabilidad.

Los transportadores de arrastre tubulares, por otro lado, han logrado proporcionar a los fabricantes de alimentos procesados la flexibilidad y la capacidad de integración necesarias para muchos tipos y procesos de materiales de alimentos especiales. Los sistemas transportadores de disco y cable de arrastre tubular son excelentes para todo tipo de industrias de alimentos procesados, ya sean cereales para el desayuno, frutas y verduras congeladas, mezclas para fiestas, bocadillos y otros alimentos que requieren atención a los materiales y productos de valor agregado, frágiles y especiales.

Sistemas transportadores de cereales de Cablevey puede mover hasta 2000 pies cúbicos de producto por hora (42,4 m3/h) en un tubo cerrado sin utilizar aire. También están disponibles en una multitud de diseños y mejoran la seguridad alimentaria al eliminar el riesgo de separación, degradación o contaminación cruzada del producto. Por estas razones, además de la mayor flexibilidad de diseño de los transportadores de discos y cables tubulares, estos sistemas también requieren mucho menos mantenimiento que sus contrapartes.