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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: (i) eliminación de contaminantes que constituyen un peligro para la salud o que son estéticamente desagradables; (ii) 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.
(i) La eficiencia de separación del proceso debe ser lo más grande posible en relación con el desperdicio del producto noble.
(ii) El contaminante debe eliminarse completamente después de si separación a fin de evitar la recontaminación del alimento limpio. El proceso y la maquinaria deberán diseñarse de tal modo que limiten la recontaminación del alimento limpio; por ejemplo, po el polvo del ambiente o por las aguas de lavado contaminadas por los lotes anteriores.
(iii) El proceso de limpieza deberá dejar la superficie limpia en estad aceptable.
(iv) 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. En la práctica hay que establecer un balance entre los costos de limpieza (reflejados por las pérdidas de material y el trabajo y gastos del proceso) y la necesidad de producir un alimento de buena calidad. De este modo los estándares aceptables de la limpieza de las materias primas deveran especificarse para cada uso en particular, teniendo en cuenta el grado de contaminación en que la materia prima se reflejara en el producto final.
La eliminación y descarga ineficiente de contaminantes una vez que estos se han separado tiene como resultado la re contaminación del producto.
Prevenir la re contaminación de los alimentos limpios es una cuestión vital que se descuida tanto en el diseño como en la manipulación de las instalaciones para limpieza de los alimentos y esto es un paso importante que controla a eficacia de muchas de las operaciones de conservación.
La planta de limpieza se diseñará y construirá cuidadosamente. El empleo de materiales de construcción adecuados, la aplicación de un diseño sanitario ad-hoc y el acabado cuidadoso, son requisitos obvios que no siempre se tienen en cuenta. Por otro lado, el proceso deberá ser lo suficientemente flexible para dar cuenta de la gran variabilidad de magnitud y tipo de contaminantes que se encuentran en los productos naturales.
CONTAMINANTES DE LAS MATERIAS PRIMAS ALIMENTICIAS
Los tipos de contaminantes que se encuentran con más frecuencia son:
(i) Minerales -- tierra, arena, piedras, grasa, partículas metálicas y aceites.
(ii) Plantas -- ramas, hojas, tallos, huesos, pieles, cáscaras, cuerdas e hilos.
(iii) Animales -- excreciones, pelos, huevos de insectos. Partes del cuerpo.
(iv) Productos químicos— residuos fitosanitarios y fertilizantes.
(v) 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. Análogamente, el rápido aumento de la utilización de productos fitosanitarios proporciona un riesgo extra en la manufactura 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 contaminaciones como consecuencia de reacciones bioquímicas. Un ejemplo típico es el desarrollo de sabores desagradables que adquieren los guisantes y que los hacen inaceptables, si no se procesan en un máximo de 4 horas después de recolectados.
METODOS DE LIMPIEZA
La gran variedad de contaminantes que se encuentran en los productos 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:
(i) Métodos secos: Tamizado, cepillado, aspiración, abrasión, separación magnética.
(ii)Métodos húmedos: Inmersión, aspersión, rociado, flotación, limpieza ultrasónica, filtración, decantación.
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 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 incendio y explosiones.
El control cuidadoso del polvo es importante para la industria alimentaria en general pero lo es principalmente en la limpieza en seco en la que la existencia de polvo coincide con los generadores potenciales de chispas tales como piedras y trozos metálicos existentes como sustancias extrañas de las materias primas, por lo que es muy necesario tomar las medidas necesarias que esto comprende.
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 mas sencilla un tamiz es una placa perforada soportada en un marco, tales tamices discontinuos an sido reemplazados en la actualidad casi del todo por tipos continuos de los cuales el tamiz de tambor y el tamiz de lecho plano son típicos. Los tamices de tambor rotatorio también denominados tamices centrífugos, son unidades continuas que encuentran muchas aplicaciones en la industria de los alimentos. 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. Los tamices de lecho plano 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.
El tamizado por tanto produce una separación incompleta aunque es de gran aplicación en los estadios preliminares de las cadenas de limpieza y selección.
· 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. Para este fin se utilizan tambores rotatorios, vibradores, discos abrasivos y cepillos rotatorios. Para eliminar la recontaminación, proteger a los operarios y prevenir explosión del polvo es necesario prestar una escrupulosa atención a la eliminación del polvo.
· 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 de dos o más corrientes. Las aspiradoras se pueden ajustar de un modo muy preciso, los aspiradores utilizan grandes cantidades de aire y por tanto consumen mucha energía. Este método no se emplea con materiales sensibles a la oxidación.
· 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 adheridas se desechan fácilmente cortando a corriente. Los electroimanes son mucho mas caros que los imanes permanentes y presentan el riesgo continuo de fallo de la corriente.
· OTROS PRINCIPIOS DE LIMPIEZA EN SECO
Los aumentos de costo de la mano de obra an aumentado las investigaciones de la separación mecánica los avances de, mayor interés comprenden: limpieza electrostática se basa en las diferencias en la carga electrostática de materiales bajo condiciones comprobadas de humedad. La separación por radioisótopos de tierra y piedra de las patatas utilizando radiación gamma de baja energía. La separación con rayos X de piedras, cristales y fragmentos metálicos de los alimentos es un procedimiento bien establecido. El alimento se transporta atreves 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 inclucion.
METODOS DE LIMPIEZA EN HUMEDO
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, que se convierte en un efluente que causa molestias. 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.
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 eficiencia de la inmersión se mejora: (i) moviendo el agua respecto a los productos por medio de agitadores de hélice cubiertos y alojados dentro del depósito; (ii) moviendo las sustancias respecto del agua bien por medio de paletas de movimiento lento o añadiendo las materias prima a un tambor perforado que gira a la vez que está parcialmente sumergido en el depósito de inmersión. Estos procedimientos tienden a deteriorar los productos delicados.
El agua caliente mejora la eficiencia de la inmersión pero la velocidad de alteración de los alimentos puede resultar aumentada. Además el cloro empleado con un procedimiento profundo de sus ventajas y limitaciones es un valioso medio de limpieza.
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 eficiencia del lavado por aspersión depende de: la presión del agua, la cantidad de esta, su temperatura, la distancia del producto al origen de la aspersión, el tiempo de exposición y el número de duchas. La mejor combinación es de un pequeño volumen de agua y mucha presión aunque esto no se recomienda en las frutas blandas.
· 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 (por ejemplo, una cinta continua perforada) que desplaza los alimentos bajo un sistema de aspersores de agua.
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 se pueden extraer pasando el producto sucio por una serie de compartimientos separados por láminas ajustables, los productos más pesados son atrapados y permanecen retenidos por la lámina. El lavado por flotación separa eficazmente suciedad, piedras y partes de plantas contenidas. Se precisan velocidades de flujo de agua del orden de 200-500 litros por minuto.
La flotación espumante se basa en el principio de humectación diferencial de los alimentos y 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, es decir, frecuencias superiores a los 16 kHz. El tratamiento de un fluido por ondas ultrasónicas de frecuencias entre 20 y 100 kHz 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 fluído, con el consiguiente desprendimiento de energía en el sistema que causa la 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 sus aplicaciones hasta el presente parecen estar limitadas a estudios experimentales.
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 o utilizando tambores de escurrido, es decir, por tamices rotatorios especialmente diseñados.
PROCEDIMIENTOS DE LIMPIEZA COMBINADOS
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.