Secado de hígado de cerdo por aire caliente asistido mediante ultrasonidos de potencia

Abstract

[ES] El hígado de cerdo es una fuente rica de proteínas de elevado valor biológico, y bajo contenido en grasa, por lo que puede considerarse un excelente producto alimenticio. Sin embargo, en la actualidad debido a su fuerte aroma y textura genera un alto rechazo en el mercado y su consumo directo está descendiendo. Con el fin de aprovechar la fracción proteica del hígado es necesaria su deshidratación, para así estabilizar el producto y eliminar su mayor componente que es el agua. La deshidratación por aire caliente es una de las operaciones unitarias más importantes en el procesado de alimentos. A pesar de ello, puede provocar cambios importantes que pueden afectar a la calidad del producto especialmente cuando se emplean temperaturas elevadas. Es por ello que una alternativa al secado convectivo convencional podría ser el empleo simultáneo de ultrasonidos de potencia para acelerar el proceso y así reducir el tiempo de secado, lo que podría favorecer la calidad del producto. El objetivo principal de éste trabajo fue determinar la influencia de la temperatura en la cinética de secado de hígado de cerdo a diferentes temperaturas, por encima de 30 ºC, y a su vez estudiar la influencia que tienen los ultrasonidos de potencia en dicho proceso. Para ello se realizaron experiencias de secado en un secadero convectivo a diferentes temperaturas (30, 40, 50, 60, 70 ºC) con y sin aplicación de ultrasonidos y a una velocidad de aire de 2 m/s, todas las experiencias se realizaron por triplicado. A partir de la modelización de las cinéticas de secado con modelos teóricos y empíricos se determinó el efecto de los ultrasonidos en la cinética de proceso. Finalmente, se utilizó la ecuación de Arrhenius para cuantificar la influencia de la temperatura en los parámetros cinéticos de los modelos y se obtuvo la energía de activación. El secado de hígado de cerdo tuvo lugar en todo momento en el periodo de velocidad de secado decreciente. Los resultados de la modelización con el modelo difusivo pusieron de manifiesto el control del proceso por la resistencia interna a la transferencia de materia. La temperatura influyó en las cinéticas de secado de tal modo que a medida que se aumentó la temperatura el proceso de deshidratación se aceleró. La influencia de la aplicación de los ultrasonidos de potencia en el secado por aire caliente dependió de la temperatura del proceso. Los ultrasonidos aumentaron significativamente la velocidad del proceso, aproximadamente en un 30%, desde los 30 a los 50 ºC, disminuyendo su efecto a 60 y 70 ºC.

[EN] Pork liver is a rich source of proteins of high biological value and low fat content, so it can be considered an excellent food product. However, currently due to its strong aroma and texture generates a high rejection in the market and its direct consumption is decreasing. In order to take advantage of the protein fraction of the liver, it is necessary to dehydrate it, in order to stabilize the product and eliminate its major component, which is water. Dehydration by hot air is one of the most important unit operations in food processing. In spite of this, it can cause important changes that can affect the quality of the product, especially when high temperatures are used. That is why an alternative to conventional convective drying could be the simultaneous use of power ultrasound to accelerate the process and thus reduce the drying time, which could favor the quality of the product. The main objective of this work was to determine the influence of temperature on the kinetics of pork liver drying at different temperatures, above 30 °C, and in turn to study the influence of power ultrasound in this process. To this end, drying experiments were carried out in a convective dryer at different temperatures (30, 40, 50, 60, 70 ºC) with and without ultrasonic application and at an air speed of 2 m/s, all the experiments were carried out in triplicate. From the modeling of drying kinetics with theoretical and empirical models, the effect of ultrasound on the kinetics of the process was determined. Finally, the Arrhenius equation was used to quantify the influence of temperature on the kinetic parameters of the models and the activation energy was obtained. The pork liver drying took place at all times in the period of decreasing drying speed. The results of the modeling with the diffusive model showed the control of the process by the internal resistance to the transfer of matter. The temperature influenced the drying kinetics in such a way that as the temperature was increased the dehydration process accelerated. The influence of the application of power ultrasound in hot air drying depended on the temperature of the process. The ultrasound significantly increased the speed of the process, approximately 30%, from 30 to 50 °C, decreasing its effect at 60 and 70 °C.