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El sector de la alimentación y bebidas es uno de los de mayor potencial para la integración de sistemas solares en los procesos productivos. Además, es posiblemente el sector con el mayor número de proyectos en operación tanto en España como en el resto del mundo.
Las razones que explican su enorme potencial son las siguientes:
La mayoría de los procesos utilizados tienen unas condiciones de operación apropiadas. Esto es, la temperatura y presión requeridas suelen estar en el rango que un sistema solar puede conseguir
Utilizar sistemas respetuosos con el medio ambiente, repercute positivamente en sus ventas. Ya que permite acceder a nuevos mercados (alimentación natural por ejemplo)
La siguiente tabla muestra los procesos del sector de alimentación y bebida en los que la energía solar tiene un potencial teórico significativo. Si quieres más información sólo tienes que pinchar en el SOL.
Nota: Los que más saben de los procesos son aquellos que trabajan en ellos. Si es tu caso, pon tu granito de arena por favor. Cualquier observación, comentario y/o detalle puedes enviarlo a mfrasquetherraiz@gmail.com. La tabla la mejoramos entre todos. Muchas gracias por tu ayuda!
Lácteos y derivados
Productos panificados
Productos cárnicos
Aceites y grasas
Café
Cerveza
Conservas
Fritos
Frutos secos
Miel
Zumos
Destilados
Snacks y dulces
Bebidas carbonatadas
Comidas preparadas
Vino
Pasteurización
Pasteurización en lácteos y derivados
La pasteurización en el sector de lácteos y derivados tiene como finalidad eliminar enzimas y patógenos causantes de alteraciones en el producto, de esta manera alargar la vida útil del alimento. El fluido a calentar circula en un sentido por el interior de un intercambiador de placas mientras que en sentido contrario se hace pasar otro fluido con una temperatura comprendida entre 63-71ºC, que depende del tiempo que se mantendrá el fluido dentro del circuito. El tipo de fluido caliente suele ser agua caliente o vapor.
Pasteurización en la miel
La pasteurización en la miel se utiliza para eliminar las levaduras, bacterias, que puedan causar alteración en el producto final. Por otro lado, se eliminan los cristales de azúcar formados obteniendo un producto más líquido.El producto circula por el interior de tubos concéntricos, ya que se trata de un fluido con elevada viscosidad, y en la misma dirección otro fluido de elevada temperatura( 78-82ºC).
Pasteurización en los zumos
La pasteurización en los zumos tiene como finalidad eliminar compuestos que puedan alterar el producto final. Se hace circular el producto por el interior de un intercambiador de placas y en sentido opuesto otro fluido o vapor con una temperatura suave, debido a la elevada acidez del producto, que ronda los 70ºC.
Pasteurización en el vino
Tratamiento térmico que tiene como finalidad inactivar la actividad de las levaduras causante de alteraciones en el producto, de esta manera alargar la vida útil del alimento. El fluido a calentar circula en un sentido por el interior de un intercambiador de placas mientras que en sentido contrario se hace pasar otro fluido con una temperatura comprendida entre 55-80ºC, ya que temperaturas más elevadas repercutirá sobre el color del producto. El tipo de fluido caliente suele ser agua caliente o vapor.
Cocción
Cocción en el sector cárnico
Tratamiento que tiene como finalidad aportar al embutido una consistencia firme debido a la coagulación de las proteínas y a la deshidratación parcial del producto, fijar el color mediante las desnaturalización de la mioglobina y prolongar la vida útil del producto. El producto se introduce dentro de unas cámaras de cocción donde se produce vapor caliente con una temperatura de 75-80ºC, con una humedad relativa del ambiente que ronda el 100%.
Cocción en el sector cervecero
La cocción en el sector cervecero se utiliza para calentar el producto obtenido de la maceración. En este proceso el producto se introduce en recipientes denominados “ollas de cocción” y se añade el lúpulo. Al final, la mezcla adquiere todas las características de este componente, es decir, los aromas y el amargor típico de la cerveza. La temperatura de trabajo ronda los 84-86ºC.
Cocción en el sector de snacks y dulces
Una vez obtenida la mezcla de los diferentes ingredientes se pasan a unos recipientes denominados” boixets”, que son unas cubas o recipientes metálicos en forma de mortero que se encuentra a una temperatura que ronda los 110ºC con el fin de conseguir una mezcla homogénea de la mezcla
Cocción en alimentos preparados
Tratamiento de cocción que tiene como finalidad transformar las características de las materias primas (desnaturalización de proteínas, inactivación de enzimas, eliminación de microorganismos… etc) obteniendo un producto aceptado por el consumidor. A menudo se suele utilizar calderas donde se produce la cocción. Temperatura de trabajo se encuentra entre 80-100ºC asegurando de esta manera que los microorganismos patógenos se han eliminado.
Maduración
Maduración en cárnicas
Durante esta al producto se lo introduce en una cámara de temperatura y humedad controlada con la finalidad de que en el producto se generan una serie de transformaciones químicas y microbiológicas provocando un aumento de la estabilidad del producto y el desarrollo de las propiedad organolépticas características.
Fermentación
Fermentación en cerveceras
Proceso donde se consume los azúcares simples por parte de las diferentes levaduras y/o bactérias presentes obteniendo como subproducto alcohol etílico. El proceso se lleva a cabo dentro de recipientes denominados “ fermentadores” que trabajan a una temperatura no superior a 20-25ºC
Fermentación en bebidas destiladas
Proceso donde se consume los azúcares simples por parte de las diferentes levaduras y/o bactérias presentes obteniendo como subproducto alcohol etílico. El proceso se lleva a cabo dentro de recipientes denominados “ fermentadores” que trabajan a una temperatura 50-70ºC.
Fermentación en bodegas de vino
Proceso donde se consume los azúcares simples por parte de las diferentes levaduras y/o bactérias presentes obteniendo como subproducto alcohol etílico. El proceso se lleva a cabo dentro de recipientes denominados “ fermentadores” que trabajan a una temperatura no superior a 20-30ºC
Calentamiento
Calentamiento en grasas y aceites
Proceso por el cual los tejidos de las semillas se dilatan para favorecer el transporte del aceite hacia la parte exterior ayudando a la posterior etapa de prensado.Tª trabajo: 100-120ºC. Equipo: Cocedores o placas. Fluido: vapor caliente
Escaldado
Escaldado en conservas
Exposición del producto a una fuente de calor ( agua o vapor) durante un tiempo predeterminado a una temperatura especificada con el fin de eliminar enzimas, reducir el número de microorganismos que puedan causar alteración en el producto final. No se considera un método de conservación, sino un tratamiento previo a otras operaciones de conservación.
El método más común es el escaldado por etapas. La primera etapa consiste en introducir el producto en un baño de agua o vapor a una temperatura de 60ºC con el fin de activar la enzima PME( poli-metil esterasa), encargada de conferir resistencia a la pared celular de los vegetales obteniendo un producto más firme. La etapa siguiente consiste de igual manera introducir el producto en un segundo baño a una temperatura de 100ºC para eliminar la actividad de la PME
Escaldado en frutos secos
Etapa preliminar que consiste en introducir la materia prima en un baño de agua o vapor a una temperatura controla de 95-96ºC y un tiempo determinado con el fin de reblandecer la capa externa de los frutos secos y conseguir de esta manera una mejor eliminación de la cáscara en etapas posteriores. Tª trabajo: 95-96ºC. Equipo: Cubas con agua. Fluido: agua caliente o vapor
Esterilización
Esterilización en lácteos y derivados
Operación unitaria en la que los alimentos son calentados a una temperatura suficientemente elevada y un tiempo suficientemente largo, como para destruir la actividad microbiana y enzimática. Al tratarse de alimentos líquidos se procesan en un intercambiador de placas a una temperatura cercana a 120-140ºC sólo durante 4-5s. El producto una vez esterilizado circula por una serie de circuitos hasta el envasado en recipientes asépticos. Tª trabajo: 120-140ºC. t(s): 4-5 s. Equipo: intercambiador de placas. Fluido: vapor o agua caliente
Esterilización en conservas
Operación unitaria en la que los alimentos son calentados a una temperatura suficientemente elevada y un tiempo suficientemente largo, como para destruir la actividad microbiana y enzimática. La mayoría de los alimentos sólidos se procesan tras el envasado. El método más común es introducir el envase junto al producto en recipientes denominados “ autoclaves” donde deben alcanzar una temperatura comprendida entre 100-120ºC.Tª trabajo: 100-120ºC. Equipo: autoclave. Fluido: vapor o agua caliente
Fritura
Fritura en el sector de panificación y bollería
La fritura es un método de cocción de alimentos por inmersión en aceite o grasa a una temperatura superior al punto de ebullición del agua, normalmente entre 150 y 200ºC. Provoca cambios organolépticos y adicionalmente la conservación del alimento por efecto del calor: destrucción de microorganismos, inactivación de enzimas y reducción de la actividad de agua. Tª trabajo: 150- 200ºC. Fluido: aceite
Fritura en el sector de productos fritos
La fritura es un método de cocción de alimentos por inmersión en aceite o grasa a una temperatura superior al punto de ebullición del agua, normalmente entre 150 y 200ºC.Provoca cambios organolépticos y adicionalmente la conservación del alimento por efecto del calor: destrucción de microorganismos, inactivación de enzimas y reducción de la actividad de agua. Tª trabajo: 150- 200ºC. Fluido: aceite
Fritura de snacks y dulces
La fritura es un método de cocción de alimentos por inmersión en aceite o grasa a una temperatura superior al punto de ebullición del agua, normalmente entre 150 y 200ºC. Provoca cambios organolépticos y adicionalmente la conservación del alimento por efecto del calor: destrucción de microorganismos, inactivación de enzimas y reducción de la actividad de agua. Tª trabajo: 150- 200ºC. Fluido: aceite
Secado
Secado de lácteos y derivados
Operación unitaria por la que el agua que contiene un sólido o una disolución concentrada se transfiere a una masa de aire caliente y seco. El producto líquido circula a través de un lecho fluidizado generado por un atomizador que inyecta aire caliente, obteniendo un producto deshidratado de mayor vida útil. Tª trabajo: 150-180ºC. Equipo: atomizador. Fluido: aire caliente
Secado de aceites y grasas
Operación unitaria por la que el agua que contiene un sólido o una disolución concentrada se transfiere a una masa de aire caliente y seco. Tª trabajo: 100-120ºC. Equipo:Bobinas concéntricas. Fluido: aire caliente
Secado de café
Operación unitaria por la que el agua que contiene un sólido o una disolución concentrada se transfiere a una masa de aire caliente y seco. El material resultante del proceso de extracción que contiene una humedad elevada se hace circular por un equipo denominado “ atomizador”, formando pequeñas gotas suspendidas en un flujo de aire caliente que posteriormente se recogen en un deposito habilitado. Tª trabajo: 100-150ºC. Equipo: Atomizador. Fluido: aire caleinte
Secado en bebidas carbonatadas
Operación unitaria por la que el agua que contiene un sólido o una disolución concentrada se transfiere a una masa de aire caliente y seco. Una vez obtenida la mezcla denominada “ compounds” que está formada por jarabe de glucosa, colorantes, aromas.. etc se debe disminuir el contenido en agua para una mayor estabi El proceso más común consiste en hacer pasar la mezcla por un equipo denominado “atomizador”, formando pequeñas gotas que atraviesan una corriente de aire caliente a una temperatura que ronda los 100ºC. Tª trabajo: 100ºC. Equipo: Atomizador. Fluido: aire caliente
Destilación
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Maceración
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Limpieza
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Aportaciones recibidas:
Pablo Xavier Calderón Luna - Tecnólogo de alimentos
Miguel Frasquet Herraiz - Ingeniero Industrial
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La sector de los lácteos tiene un gran potencial solar. El proceso térmico de la pasteurización se integra fácilmente con sistemas solares. Prueba de ello son los numerosos proyectos en operación a lo largo del mundo
Cilindro Parabólico. 132 m2. Agua a 95ºC. Modelo ESE
Michoacán, 2012
Existen numerosos ejemplos de sistemas solares apoyando a las calderas en la generación de calor para procesos como el de escaldado, cocción o preparado de la carne, en el sector cárnico
La integración de energía solar en el sector cervecero ha sido el objetivo de numerosos proyectos de investigación. Entre los más importantes está Solarbrew , cuyo objetivo era demostrar la viabilidad de la energía solar de baja temperatura en el sector cervecero