Recuperación de solutos del hielo proveniente de un crioconcentrador de placas : cinética y concentración

Abstract

Research about the cryoconcentration process of food fluids is an important area of study. Cryoconcentration is a concentration process of fluids by separating water into ice shape. Freeze concentration, allows to obtain an organoleptic product of high quality, because of the low temperatures used during processing. However, a feature of the technique is the limitation of the concentration (from 45 to 55 °Brix) due to increasing the viscosity of the fluid and solutes retention in the ice. The objective of the current memory thesis is to investigate the recovery of solutes in the ice from a cryoconcentrator in falling-film layer, using the technique of fractional melting. The works are developed into three phases: a) In the first phase, the concentration of the fluid in a cryoconcentrator (Freeze concentrator) in falling- film layer was made. b) In the second phase, fractional thaws at controlled temperatures (20, 25 and 30 °C) were performed. c) The third phase allowed to establish, from the results, a method of calculation that involves melting fraction with concentration and time, allowing resemblance to operate with the ice of juices obtained by freeze concentration process. The results presented here are not only of academic interest, but also has technological importance,because it allows to simulate the recovery process of retained solutes in the ice of fruit juices and get: time thaw, the concentration and amount obtained for any fraction of the mass of ice. This allows studies on the recovery of the different fractions, in order to establish the best economic viability

La investigación sobre el proceso de crioconcentración de fluidos alimenticios es un área importante de estudio. La crioconcentración es un proceso de concentración de fluidos mediante la separación del agua en forma de hielo. La crioconcentración, permite obtener un producto de alta calidad organoléptica, debido a las bajas temperaturas utilizadas durante el proceso. Sin embargo, una característica de la técnica es la limitación de la concentración (de 45 a 55 ºBrix) por el aumento de la viscosidad del fluido y a la retención de solutos en el hielo. El objetivo de la presente memoria de tesis es investigar la recuperación de solutos en el hielo proveniente de un crioconcentrador en capa en película descendente, utilizando la técnica de deshielo fraccionado. Los trabajos se desarrollan en tres fases: a) En la primera fase se realizó la concentración del fluido en un crioconcentrador en capa en película descendente. b.) En la segunda fase, se realizaron los deshielos fraccionados a temperaturas controladas (20, 25 y 30 ºC). c) La tercera fase permitió establecer, a partir de los resultados obtenidos, un procedimiento de cálculo que relaciona la fracción de deshielo con la concentración y el tiempo, permitiendo operar por semejanza con los hielos de zumos obtenidos en un proceso de crioconcentración. Los resultados presentados en este trabajo no sólo son de interés académico sino que también tiene importancia tecnológica debido a que permite simular el proceso de recuperación de solutos retenidos en el hielo de zumos de fruta y obtener: el tiempo de deshielo, la concentración y la cantidad obtenida para cualquier fracción de la masa del hielo. Esto permite realizar estudios sobre la recuperación de las distintas fracciones, con el fin de establecer la mejor viabilidad económica

La recerca sobre el procés de crioconcentració de fluids alimentaris és un tema d'estudi important. La crioconcentració és un procés de concentració dels fluids a través de la separació de l'aigua en forma de gel. La concentració per congelació, permet obtenir un producte d'alta qualitat organolèptica, degut a les baixes temperatures utilitzades durant el procés. No obstant això, una característica de la tècnica és la limitació de la concentració (de 45 a 55 °Brix) mitjançant l'augment de la viscositat del fluid i la retenció de soluts en el gel. La memòria d'aquesta tesi pretén investigar la recuperació de soluts retinguts en el gel d'un crioconcentrador de pel·lícula descendent, utilitzant la tècnica de desgel fraccionat. Els assaigs es duen a terme en tres fases: (a) en la primera fase es concentra el fluid en un crioconcentrador de película descendent. (b) en la segona fase, s'estudien els desgels fraccionats a temperatures fixades (20, 25 i 30 °C). (c) la tercera etapa va permetre establir, basada en els resultats obtinguts, un procediment de càlcul que relaciona la fracció de desgel amb la concentració i el temps, permetent operar per semblança amb els gels de sucs obtinguts d'un procés de crioconcentració. Els resultats presentats en aquest treball no només són d'interès acadèmic, també té importància tecnològica ja que permet simular el procés de recuperació de soluts retinguts en gel procedent de sucs de fruita i aconseguir: temps de descongelació, concentració i la quantitat obtinguda per qualsevol fracció de massa de gel. Això permet dur a terme estudis sobre la recuperació de les diferents fraccions, per tal d'establir la millor viabilitat econòmica.