UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS INGENIERÍA QUÍMICA 2.2.4.2 AGUA PARA USO EN EL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS La industria del procesado del alimento y de las bebidas requiere una cantidad enorme de agua. Uno de los problemas principales es la cantidad de agua inútil producida continuamente en las plantas del procesado del alimento. El agua se utiliza como ingrediente, como agente de limpieza, para los procesos de ebullición y enfriamiento, para el transporte y el acondicionamiento de materias primas. Definiciones de palabras claves del tema: agua en el proceso de alimentación. EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO Del agua residual se utiliza para bajar la carga orgánica de compuestos orgánicos solubles. Hay dos catgorías principales: Tratamiento aerobio. Tratamiento anaerobio. La carga orgánica se define por la demanda biológica de oxígeno (DBO). En sistemas aerobios el agua se airea con aire comprimido (en algunos casos oxígeno). Los sistemas anaerobios funcionan bajo condiciones libres de oxígeno. La Tamización: Facilitar el trabajo, separar las partículas grandes para evitar la obstrucción en las unidades de procesos, etc. Centrifugación: Aceleración de partículas en una mezcla de sólido-líquido. Dos fases claramente distintas se forman en el recipiente durante la centrifugación La industria del procesado del alimento y de las bebidas requiere una cantidad enorme de agua. El agua se utiliza como ingrediente, como agente de limpieza, para los procesos de ebullición y enfriamiento, para el transporte y el acondicionamiento de materias primas. Por lo cual, a continuación se señalan algunas técnicas para el lavado de frutas y hortalizas: INGENIERÍA DE SERVICIOS 25 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS INGENIERÍA QUÍMICA Un lavado profundo mediante aspersión de agua con cloro, múltiples lavados son normalmente más eficaces que un lavado mediante remojo. El agua utilizada para lavar los productos debe ser potable y carecer de organismos patógenos. El agua de lavado limpia es crucial, ya que la materia orgánica del agua puede reaccionar con muchos agentes desinfectantes y reducir su eficacia de descontaminación. El lavado inicial para eliminar la suciedad superficial puede realizarse sólo con agua caliente. Las características del producto son las que determinan la selección del equipo de lavado, por ejemplo: Las frutas blandas se lavan normalmente en cintas transportadoras que utilizan aspersores de agua. Las frutas más sólidas como los cítricos, manzanas y peras pueden lavarse en dispositivos giratorios o mediante ducha con agua. Las hortalizas de raíces se limpian normalmente con lavadoras de cepillos, que contienen cepillos giratorios cilíndricos. Se recomienda un procedimiento de cuatro pasos para limpiar frutas y hortalizas: Eliminar la suciedad superficial gruesa mediante limpieza en seco (cepillado o aspiración). Lavado inicial con agua para eliminar la suciedad superficial Lavado con un agente desinfectante (generalmente un agente químico) Enjuague final La industria del campo de la carne, de las aves de corral y de los mariscos es famosa por generar una cantidad grande de residuos: agua residual y basuras sólidas. Las diferentes clases de transformación de los alimentos generan aguas residuales con una alta DBO y muchos agentes extremadamente contaminantes e impurezas orgánicas. De hecho, las aguas residuales de un matadero contienen el subproducto de la sangre, abono, pelo, plumas, huesos etcétera. En el proceso de alimentación del agua para la carne, las aves de corral, y las instalaciones de mariscos la corriente de agua residual es más difícil de tratar. Además de los materiales orgánicos el agua residual contiene toda clase de bacterias, parásitos, cyst. INGENIERÍA DE SERVICIOS 26 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS INGENIERÍA QUÍMICA Cómo tratar el agua residual: Tratamiento previo: tamizado , flotación (ayudada a veces por la adición de productos químicos) para quitar los SS y las grasas emulsionadas. Tratamiento biológico. La producción de alimentos procedentes de las frutas y vegetales requiere típicamente un gran volumen de agua para lavar el alimento, esterilizar la maquinaria, y como ingrediente para los productos finales. Las plantas reciclan a veces el agua varias veces dependiendo de su uso. El volumen y la calidad de agua de estas instalaciones dependen altamente del producto y de la estación. El agua del proceso contiene muchas partículas orgánicas, agentes procedentes de la limpieza y desinfectantes, nutrientes, microbios, sal, sólidos suspendidos y también residuos de pesticidas. Uso del agua en la industria del procesado de la fruta y de los vegetales: Productos Fruta conservada Vegetales conservados Vegetales congelados Zumo de frutas Mermeladas Alimentos para bebés Cantidad de agua (L/Kg) 2.5 – 4.0 3.5 – 6.0 5.0 – 8.5 6.5 6.0 6.0 – 9.0 Como tratar el agua residual: Tamizado y flotación como tratamiento previo para quitar las grasas y los sólidos. Tratamiento biológico. INGENIERÍA DE SERVICIOS 27 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS INGENIERÍA QUÍMICA Tipo de alimento y de bebida Bebidas elaboradas cerveza Agentes contaminantes asociados de las aguas residuales DBO Carnes y aves de DBO corral Arroz DBO, TSS panaderías DBO, detergentes Bebidas suaves DBO, TSS, alcalinidad Tratamiento previo de Lenntech Centrifugación, biológico tratamiento Tamización, sedimentación, tratamiento biológico Precipitación química Tratamiento biológico Neutralización, tamización, tratamiento biológico El agua de proceso usada en la industria de la alimentación puede ser desalinizada y los compuestos orgánicos pueden ser eliminados para alcanzar los requerimientos de calidad necesarios para que el agua pueda ser reutilizada. Los estándares de la industria de la alimentación especifican que el agua de proceso que se pretende reutilizar (incluso si es para limpieza) debe ser al menos de igual calidad que el agua potable. Debido a este problema se han estudiado las posibilidades de reutilizar el vapor condensado en una empresa procesadora de leche como agua para hervir, y la reutilización del agua de enfriamiento en una empresa procesadora de carne como agua caliente para limpieza. Un instituto de investigación español ha desarrollado un sistema para el uso de agua ozonizada como tratamiento higienizante de productos vegetales enteros y cortados, así como para la higienización del agua utilizada en el procesado de alimentos vegetales. El ozono (O3) constituye una buena alternativa frente a otros higienizantes actualmente utilizados como son los derivados clorados. INGENIERÍA DE SERVICIOS 28 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS INGENIERÍA QUÍMICA CUESTIONARIO ¿DE QUE MANERA ES UTILIZADA EL AGUA EN EL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS? El agua es utilizada como ingrediente en la elaboración del producto, como agente de limpieza ya sea para lavar la materia prima o para lavar los equipos que se utilizan en el proceso, también necesitamos el agua para los procesos de ebullición y enfriamiento y para el transporte y acondicionamiento de materias primas. ¿POR QUÉ MÉTODOS SE PUEDE TRATAR EL AGUA PROCEDENTE DEL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS? RESIDUAL Por el tamizado, flotación y mediante un tratamiento biológico que puede ser de dos tipos, ya sea el tratamiento aerobio (el agua se airea con aire comprimido en la mayoría de los casos es con oxigeno) o el tratamiento anaerobio que funciona bajo condiciones libres de oxigeno. INGENIERÍA DE SERVICIOS 29
