Baños y enfriadores en las ciencias de los alimentos

Aug 20, 2023

Brandoch Cook, PhD, es un escritor científico independiente. Puede ser contactado en: [email protected].

La ciencia de los alimentos es una disciplina amplia que abarca al menos tres principios relacionados. El primero es comprender las propiedades biológicas, químicas y físicas de los alimentos y los mecanismos mediante los cuales funcionan. El siguiente paso es comprender los factores externos que pueden provocar deterioro o contaminación y aprovechar esos mecanismos para mitigarlo. El tercero es optimizar el procesamiento de alimentos para maximizar las calorías disponibles para la humanidad y que el mercado regrese a todos los aspectos de la producción, desde la agricultura primaria hasta los estantes de las tiendas de comestibles. Inherente a los tres campos es la necesidad de controlar las temperaturas, tanto cálidas como frías.

La ciencia de la investigación alimentaria a menudo dicta el uso de baños de agua de laboratorio estándar a pequeña escala para controlar reacciones que pueden estudiarse desde las perspectivas de la expresión genética, la química de las proteínas y la infección y el crecimiento microbiano. Específicamente en el caso de los alimentos, tal vez exista una necesidad aún mayor que en otros casos de controlar los entornos en los que se desarrollan las reacciones. Esto subraya la importancia de la limpieza para evitar la contaminación no deseada e iniciar y promover la invasión microbiana de manera calibrada.

Los baños deben limpiarse periódicamente y prepararse adecuadamente para las muestras. La mayoría de los recipientes para baño están hechos de acero inoxidable. Se deben escurrir el agua y limpiar suavemente con detergentes que cumplan con las especificaciones del manual del usuario, en lugar de usar lejía, cepillos o lana de acero que puedan corroer el baño. Los materiales abrasivos pueden desprenderse, rayar las superficies y crear sustratos para el crecimiento microbiano. Los usuarios deben seleccionar cuidadosamente una fuente de agua que se encuentre dentro de un rango medio de esterilidad, evitando tanto el agua del grifo como la bidestilada y desionizada. El agua corriente del grifo contiene demasiadas impurezas y el agua del sistema que es demasiado pura es otro vector de corrosión del metal.

La ciencia aplicada del procesamiento de alimentos requiere eliminar la humedad, identificar las condiciones ideales de presión y temperatura para la preparación y el almacenamiento, y escalar ambas para maximizar el rendimiento a largo plazo. Hay más de 40.000 instalaciones de procesamiento de alimentos en los Estados Unidos y, además de los enfriadores estándar de laboratorio, existe una variedad de enfriadores de procesamiento de alimentos sofisticados y específicos para aplicaciones diseñados para adaptarse a instalaciones de diferentes escalas y configuraciones.

La función más básica de un enfriador es reemplazar la impredecible y costosa hielera con un ciclo confiable de aire o agua para modular y controlar la temperatura mediante la compresión de vapor. Estos enfriadores se definen por sus compresores, que pueden utilizar desplazamiento positivo para controlar la presión del vapor del refrigerante mediante pistones o rotores de tornillo, o emplear movimiento centrífugo dinámico para transferir energía cinética a los impulsores. Los compresores y condensadores de enfriadoras enfriadas por aire se pueden separar para adaptarse a diseños específicos. Además, las preocupaciones sobre el procesamiento de alimentos impulsan diferentes aplicaciones para acomodar refrigerantes específicos para sus procesos determinados. Los enfriadores de agua suelen ser el compromiso más económico para operaciones de temperatura media, como el procesamiento de productos cárnicos y quesos. Para operaciones a baja temperatura que involucran alimentos perecederos propensos a derretirse o disociarse, los enfriadores pueden usar propilenglicol como refrigerante y anticongelante, con intercambiadores de calor secundarios y variadores de frecuencia para una capa adicional de consistencia.

Aunque la ciencia de la investigación alimentaria y el procesamiento de alimentos requieren soluciones de control de temperatura, sus diferentes necesidades y escalas promueven una variedad de opciones diferentes para baños y enfriadores.