Escuchar

Congelació i ultrasons per reduir el temps d'assecat dels aliments i preservar-ne la qualitat

(Contenido en el idioma por defecto)

La tesi doctoral de Francesca Vallespir Torrens investiga diferents procediments basats en el pretractament per congelació i en l'ús d'ones acústiques per intensificar l'assecat convectiu 

El procés d’assecat s'utilitza en fruites i verdures per reduir el contingut d’humitat, fonamentalment per allargar d’aquesta manera la seva vida útil. Però l’assecat convectiu, en el qual s'utilitza aire calent, provoca pèrdues en la qualitat del producte a causa de la degradació tèrmica i de l’exposició a l’aire.

Per intensificar el procés d’assecat convectiu, en la tesi doctoral de Francesca Vallespir Torrens, defensada a la Universitat de les Illes Balears, s’han utilitzat el pretractament de congelació i l’aplicació d’ultrasons de potència durant l’assecat, amb l’objectiu de reduir el temps d’assecat i preservar la qualitat del producte.

El pretractament de congelació està definit per la temperatura de congelació, a més d’altres factors, i podria provocar canvis estructurals en el producte i permetre una eliminació de la humitat més ràpida. Els ultrasons són ones acústiques elàstiques que provoquen compressions i expansions en el medi en què s’apliquen. Aquest efecte mecànic podria accelerar l’eliminació de la humitat durant l’assecat. L’aplicació d’ultrasons està determinada per la intensitat i la freqüència de les ones i pel disseny de l’equip utilitzat.

Consegüentment, els dos objectius generals d’aquest treball foren, d’una banda, l’estudi de la intensificació del procés d’assecat a temperatures superiors a 20 °C mitjançant pretractaments de congelació i aplicació d’ultrasons durant l’assecat i, per l’altra, l’estudi també de la intensificació de l’assecat a baixa temperatura (a temperatures entre 0 i 20 °C) mitjançant l’aplicació d’ultrasons durant l’assecat.

Al capítol 1 de la tesi es presenten els efectes de diferents pretractaments de congelació (a -20 °C, a -80 °C i per immersió en nitrogen líquid) en les cinètiques d’assecat convectiu a 50 °C, la microestructura i els paràmetres de qualitat de tres matrius vegetals amb diferent microestructura inicial (remolatxa, poma i albergínia).

Fruit de la recerca de Francesca Vallespir, es va determinar que el pretractament de congelació va provocar majors canvis en productes d’alta porositat (albergínia i poma) que en productes de baixa porositat (remolatxa). Per tant, es va observar un major increment en la velocitat d’assecat i majors pèrdues en els paràmetres de qualitat en albergínia i poma que en remolatxa. Quant als diferents pretractaments de congelació estudiats, la congelació per immersió en nitrogen líquid va provocar menor dany en l’estructura, menor increment de la velocitat d’assecat i menors pèrdues en el paràmetres de qualitat, probablement a causa de la seva ràpida velocitat de congelació i la formació de cristalls de mida petita. Així mateix, els pretractaments a -20 °C i a -80 °C no es pogueren distingir entre si als paràmetres analitzats, a causa de les seves lentes i similars velocitats de congelació.

Al capítol 2, s’avaluaren els efectes de la congelació (a -20 °C) prèvia a l’assecat i l’assistència per ultrasons durant l’assecat (a densitats de potència acústica de 16.4 i 26.7 kW/m3) en les cinètiques d’assecat (a 40 °C), la microestructura i els paràmetres de qualitat de la remolatxa. En aquest cas, el pretractament de congelació i l’aplicació d’ultrasons acceleraren l’assecat de remolatxa, però es produïren importants canvis en la microestructura, els continguts en composts bioactius i l’activitat antioxidant, tot i que la reducció del temps d’assecat va preservar els continguts en betalaïnes en alguns casos.

Finalment, al capítol 3, s’avaluaren els efectes de l’aplicació d’ultrasons (a una densitat de potència acústica de 20.5 kW/m3) en l’assecat a baixa temperatura (a 5, 10 i 15 °C) en la microestructura i els paràmetres de qualitat de kiwi i xampinyó. Tot i que l’augment de la temperatura d’assecat de 5 a 15 °C va provocar majors pèrdues en els paràmetres de qualitat de kiwi i xampinyó, l’aplicació d’ultrasons a 15 °C va permetre obtenir una cinètica d’assecat més curta, i es mantingueren millor els continguts en composts bioactius i l’activitat antioxidant. Per tant, es va assolir la intensificació de l’assecat de kiwi i xampinyó a baixa temperatura, sobretot a 15 °C.

Fitxa de la tesi doctoral

  • Títol: Drying process intensification by using freezing pre-treatments and ultrasound application at high and low temperature
  • Autora: Francesca Maria Vallespir Torrens
  • Programa de doctorat: Ciència i Tecnologia Química
  • Directores: M. Carme Rosselló Matas i Susana Simal Florindo  

Fecha de publicación: 01/08/2019