La reducción de tamaño en la transformación de los alimentos

“La reducción de tamaños se utiliza para adecuar los alimentos a ciertos procesos de elaboración, para mejorar su comestibilidad y para aumentar la gama de fabricados.”

La reducción de tamaño es una operación unitaria en la que el tamaño medio de los alimentos sólidos o líquidos se reduce por la aplicación de fuerzas de compresión, impacto o cizalla.

• Las fuerzas de compresión se usan generalmente para la trituración gruesa de materiales duros. Estas fuerzas permiten romper el material de forma controlada. Por ejemplo, al triturarse los granos de trigo se separa el endosperma (que constituye la harina) del salvado.
• Las fuerzas de impacto se utilizan para molturar una amplia gama de materiales, incluyendo alimentos fibrosos.
• Las fuerzas de cizalla se aplican en materiales relativamente blandos, entre los que se encuentran los materiales fibrosos.

A la pulverización y formación de partículas de muy pequeño tamaño se le denomina trituración. A la reducción de tamaño aplicada a glóbulos de líquidos no miscibles se denomina homogeneización o emulsificación.

Los sistemas de reducción de tamaño, atendiendo a su estado de agregación y al tamaño de partículas obtenido, se clasifican en:

• Alimentos sólidos. Para el estudio de la maquinaria utilizada en la reducción de tamaño de alimentos sólidos, clasificamos a estos en:
  • Alimentos fibrosos. La mayor parte de las carnes y de las frutas y verduras pertenecen al grupo de alimentos “fibrosos”. Existen cinco tipos principales de máquinas para la reducción de tamaños, que se clasifican de acuerdo con el tamaño de las partículas que con ellas se obtienen. Son los siguientes:
    • Rebanadora. Consiste esencialmente en una serie de cuchillas rotatorias o de vaivén que cortan el alimento que circula bajo ellas.
    • Cortadora en cubos. El alimento en cuestión primero se corta en rebanadas y luego en tiras por la acción de unas cuchillas rotatorias. Las tiras se alinean a su vez a un segundo conjunto de cuchillas rotatorias que efectúa el corte en cubos.
    • Cortadora en escamas. Es semejante a la rebanadora. En ella las escamas se obtienen por un tipo especial de cuchillas y el espacio entre ellas.
    • Ralladora. Los equipos más clásicos. Consiste en un molino de martillos modificado, en el que los martillos han sido sustituidos por cuchillas para conseguir la acción de corte.
    • Elaboradora de pulpa. En ella se utiliza una combinación de fuerzas de compresión y de cizalla. Se emplea en la extracción de zumos de frutas y verduras y para purés y pulpas de carne.
  • Alimentos secos. En esta operación se utiliza un gran número de molinos especialmente diseñados para los distintos tipos de alimentos secos. De ellos se describen las características de los tipos más frecuentes:
    • Molinos de bolas. En esencia consisten en un cilindro de acero horizontal, lleno hasta su mitad con bolas de acero, sometido a un movimiento de rotación.
    • Molinos de discos. Se utilizan para la molturación a pequeño tamaño de partículas o para desgarrar mediante fuerzas de cizallamiento.
      • Molinos de disco único
      • Molino de disco doble
      • Molinos de clavija y disco
      • Molinos de martillos
      • Molinos de rodillos
• Alimentos líquidos. La reducción de tamaño en alimentos líquidos se consigue por:
  • Emulsificación. Consiste en la formación de una emulsión estable mediante la mezcla íntima de dos o más líquidos no miscibles de forma que uno (la fase dispersa) se dispersa en forma de pequeñas gotitas en el otro (la fase continua). Los tipos más sencillos de emulsión líquido-líquido son:
    • Aceite en agua
    • Agua en aceite
  • Homogeneización. Consiste en la reducción de tamaño (de 0,5 a 3 mm) y el incremento del número de partículas sólidas o líquidas en la fase dispersa, por aplicación de grandes fuerzas de cizalla, con objeto de lograr contacto íntimo entre los componentes y la estabilidad de ambas sustancias. Diferenciamos:
    • Mezcladoras a gran velocidad. Estos homogeneizadores, de turbina o hélice, se utilizan para la premezcla de emulsiones de líquidos de baja viscosidad. Su acción se produce por la fuerza de cizalla que se genera en los bordes y en los extremos de las palas.
    • Homogeneizadores a presión. Están constituidos por una bomba de alta presión, dotada de una válvula homogeneizadora en la boca de descarga. Al bombear el líquido a través del espacio existente entre la válvula y su asiento se genera una elevada presión y el líquido se mueve a gran velocidad.
  • Molinos coloidales. Estos homogeneizadores son, en esencia, molinos de discos. En ellos, la fuerza de cizalla se genera por la acción de un disco vertical que rueda sobre un disco estacionario, separados ambos por un espacio muy pequeño (0,05 a 1,3 mm).
  • Homogeneizadores ultrasónicos. Mediante ondas sónicas de elevada frecuencia (18-30 KHz) se producen ciclos alternantes de compresión y expansión en los líquidos de baja viscosidad y la cavitación de las burbujas de aire provoca una emulsión en gotitas de 1-2 mm.