Tecnologías alimentarias. Volumen 3

Descripción

La industria alimentaria para ser competitiva debe ofrecer productos saludables, inocuos y nutritivos, pero también diversos y atractivos. En el siglo XXI no es suficiente con aumentar la vida útil de los alimentos, la sociedad busca nuevas sensaciones y nuevos productos.

En este tercer volumen se describen procesos de transformación, cuyo objetivo fundamental no es la prolongación de la vida útil de los alimentos o su conservación, sino ofrecer un abanico de posibilidades que le sirven al técnico para diversificar, con base académica, la producción. Se tratan en estas páginas la evaporación y el ahumado, operaciones de separación (filtración, extracción y destilación, entre otras), de cambio de tamaño (gelificación, mezcla, extrusión…), las fermentaciones (láctica, alcohólica, etc.) y la tecnología culinaria. Todas ellas cruciales para la elaboración de un sinfín de productos en un afán de responder a las demandas actuales de los consumidores de disponer de alimentos variados y, cada vez más, de uso casi inmediato.

La obra Tecnologías alimentarias se dirige a los alumnos y graduados de Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Nutrición Humana y Dietética, Ingeniería Agronómica, Veterinaria y Farmacia, entre otras titulaciones, a los profesionales de las industrias alimentarias y a quien esté interesado en saber qué come y por qué procesos pasan los alimentos que consume.

Los autores son catedráticos y profesores titulares de Tecnología de los Alimentos de la Facultad de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid. Juan A. Ordóñez es académico de número de la Real Academia de Ciencias Veterinarias de España.

PRÓLOGO .......................................................................................................................................................... 9

1. INTRODUCCIÓN A LA TRANSFORMACIÓN DE LOS ALIMENTOS ................ 13

Bibliografía ................................................................................................................................................ 19

2. EVAPORACIÓN ..................................................................................................................................... 21

2.1. Introducción ................................................................................................................................. 21

2.2. Fundamentos de la evaporación ......................................................................................... 21

2.3. Balances de materia y energía ............................................................................................. 23

2.4. Factores condicionantes de la evaporación ................................................................... 24

2.5. Efecto en las propiedades de los alimentos ................................................................... 27

2.6. Equipos y aplicaciones ............................................................................................................ 29

2.6.1. Elementos básicos ................................................................................................... 29

2.6.2. Equipos auxiliares ................................................................................................... 30

2.6.3. Sistemas de ahorro de energía .......................................................................... 31

2.6.4. Tipos de evaporadores .......................................................................................... 36

Bibliografía ................................................................................................................................................ 45

3. AHUMADO .............................................................................................................................................. 47

3.1. Introducción ................................................................................................................................. 47

3.2. Composición de la madera .................................................................................................... 48

3.3. Pirólisis de la madera ............................................................................................................... 50

3.4. Composición del humo ........................................................................................................... 51

3.5. Humos líquidos ........................................................................................................................... 53

3.6. Variables de las que depende la composición del humo ......................................... 54

3.7. Tecnología del ahumado ......................................................................................................... 55

3.7.1. Generador convencional de humo .................................................................. 55

3.7.2. Generador de humo por fricción ...................................................................... 56

3.7.3. Generador de humo húmedo .............................................................................. 57

3.7.4. Generador de humo fluido .................................................................................. 57

3.7.5. Producción de humo en dos etapas ................................................................. 58

3.7.6. Producción de humo por carbonización ....................................................... 59

6Tecnologías alimentarias. Volumen 3. Procesos de transformación

3.8. Aplicación del humo ................................................................................................................ 59

3.8.1. Ahumado tradicional ............................................................................................. 59

3.8.2. Ahumado con aromas o condensados de humo ......................................... 62

3.9. Efectos deseables e indeseables de la aplicación de humo .................................... 62

3.9.1. Efectos deseables ..................................................................................................... 63

3.9.2. Efectos desfavorables ............................................................................................ 65

3.10. El humo como agente conservante .................................................................................... 66

3.10.1. Actividad antioxidante .......................................................................................... 66

3.10.2. Actividad antimicrobiana (bacteriostática y bactericida) ................... 66

Bibliografía ................................................................................................................................................ 67

4. OPERACIONES DE SEPARACIÓN ........................................................................................... 69

4.1. Introducción ................................................................................................................................. 69

4.2. Limpieza ........................................................................................................................................ 70

4.3. Selección y clasificación ........................................................................................................ 71

4.3.1. Clasificación por forma y tamaño ................................................................... 72

4.3.2. Clasificación por peso ........................................................................................... 73

4.3.3. Clasificación por color ......................................................................................... 74

4.3.4. Clasificación por calidad ..................................................................................... 74

4.4. Pelado .............................................................................................................................................. 75

4.5. Sedimentación y centrifugación ......................................................................................... 75

4.5.1. Centrífugas para la separación de líquidos inmiscibles ....................... 78

4.5.2. Separación de sólidos insolubles de líquidos ............................................. 79

4.6. Filtración ........................................................................................................................................ 81

4.6.1. Equipo y aplicaciones en la industria alimentaria .................................. 83

4.7. Prensado o estrujamiento ....................................................................................................... 84

4.8. Separación con membranas .................................................................................................. 85

4.8.1. Equipos y aplicaciones en la industria alimentaria ................................ 91

4.9. Extracción ..................................................................................................................................... 94

4.9.1. Extracción sólido-líquido (lixiviación, lavado) ........................................ 95

4.9.2. Extracción líquido-líquido .................................................................................. 97

4.9.3. Extracción en corriente de vapor .................................................................... 98

4.9.4. Extracción con fluidos supercríticos .............................................................. 99

4.10. Cristalización ............................................................................................................................... 102

4.11. Destilación .................................................................................................................................... 104

4.11.1. Destiladores ............................................................................................................... 106

Bibliografía ................................................................................................................................................ 112

5. OPERACIONES DE CAMBIO DE TAMAÑO, FORMA O TEXTURA

DE LOS ALIMENTOS ........................................................................................................................ 113

5.1. Las operaciones de transformación en la industria alimentaria ........................... 113

5.2. Reducción de tamaño ............................................................................................................... 114

5.2.1. Reducción de tamaño de alimentos sólidos ................................................ 115

5.2.2. Reducción de tamaño de alimentos líquidos .............................................. 121

7Índice

5.3. Aumento de tamaño ................................................................................................................. 127

5.3.1. Aglomeración y compactación .......................................................................... 128

5.3.2. Encapsulación ........................................................................................................... 130

5.4. Mezcla ............................................................................................................................................. 133

5.4.1. Mezcladoras. Aplicaciones en la industria alimentaria ........................ 135

5.4.2. Efecto en los alimentos ......................................................................................... 138

5.5. Moldeado ....................................................................................................................................... 138

5.5.1. Métodos tradicionales ........................................................................................... 139

5.5.2. Impresión 3D ............................................................................................................. 139

5.6. Modificación de la textura ..................................................................................................... 141

5.6.1. Gelificación ................................................................................................................ 142

5.6.2. Texturización .............................................................................................................. 143

5.7. Extrusión ........................................................................................................................................ 143

5.7.1. Extrusores ................................................................................................................... 144

5.7.2. Transformación de las materias primas alimentarias

en y durante la extrusión ...................................................................................... 149

5.7.3. Aplicaciones de la extrusión en la industria alimentaria ..................... 154

5.7.4. Efecto de la extrusión en los alimentos ......................................................... 158

Bibliografía ................................................................................................................................................ 159

6. LA FERMENTACIÓN EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA ...................................... 161

6.1. Introducción ................................................................................................................................. 161

6.2. Objetivos de la fermentación en la industria alimentaria ....................................... 163

6.3. Microorganismos que intervienen en la fermentación de alimentos ................. 166

6.3.1. Bacterias lácticas .................................................................................................... 168

6.3.2. Bacterias acéticas ................................................................................................... 171

6.3.3. Hongos levaduriformes ......................................................................................... 172

6.3.4. Hongos filamentosos .............................................................................................. 173

6.4. Origen de los microorganismos responsables de las fermentaciones

en la industria alimentaria ..................................................................................................... 174

6.4.1. Cultivos iniciadores ................................................................................................ 174

6.4.2. Preparación industrial de cultivos iniciadores ......................................... 178

6.5. Principales fermentaciones en la industria alimentaria ........................................... 180

6.5.1. Fermentación láctica ............................................................................................. 180

6.5.2. Fermentación alcohólica ..................................................................................... 189

6.5.3. Fermentación acética ............................................................................................ 193

6.5.4. Fermentaciones mixtas ......................................................................................... 194

6.5.5. Fermentación maloláctica ................................................................................... 199

6.5.6. Fermentación alcalina .......................................................................................... 201

6.5.7. Fermentación propiónica .................................................................................... 202

6.5.8. Fermentación del ácido cítrico ......................................................................... 203

6.6. Equipos empleados en la industria alimentaria ........................................................... 205

6.7. Beneficios para la salud de los alimentos fermentados ........................................... 206

Bibliografía ................................................................................................................................................ 209

8Tecnologías alimentarias. Volumen 3. Procesos de transformación

7. OPERACIONES CULINARIAS BASADAS EN LA APLICACIÓN

DE CALOR ............................................................................................................................................... 211

7.1. Introducción ................................................................................................................................. 211

7.2. Hervido ........................................................................................................................................... 212

7.2.1. Fundamento y equipos .......................................................................................... 212

7.2.2. Efectos del hervido en los alimentos .............................................................. 212

7.3. Fritura .............................................................................................................................................. 214

7.3.1. Fundamento ................................................................................................................ 214

7.3.2. Modalidades y equipos ......................................................................................... 215

7.3.3. Efecto del calor en el aceite ............................................................................... 216

7.3.4. Efecto de la fritura en el valor nutritivo

y la vida útil de los alimentos ........................................................................... 217

7.3.5. Fritura al vacío ......................................................................................................... 218

7.4. Asado ............................................................................................................................................... 218

7.4.1. Fundamento y equipos .......................................................................................... 218

7.4.2. Efectos del asado en los alimentos .................................................................. 221

7.5. Otras cocciones ........................................................................................................................... 222

7.5.1. Cocción al vacío o sous vide .............................................................................. 222

7.5.2. Cocción al vapor ...................................................................................................... 225

7.5.3. Cocinado con microondas ................................................................................... 226

7.5.4. Cocciones mixtas ..................................................................................................... 227

7.6. Efecto de las cocciones en los microorganismos ........................................................ 227

Bibliografía ................................................................................................................................................ 229