Uso de los pulsos eléctricos de alta intensidad como pre-tratamiento en el secado por aire caliente de hígado de cerdo

Abstract

[ES] El hígado es una de las partes comestible del cerdo con mayor valor nutritivo, sin embargo, se ha convertido en un subproducto utilizado principalmente en la elaboración de patés y comida para mascotas. Así, se están investigando estrategias para su revalorización, entre las que destacan las encaminadas a aprovechar su elevada fracción proteica (81% b.s.). No obstante, por su corta vida útil, cualquier aprovechamiento posterior podría requerir un proceso de deshidratación que reduzca su actividad de agua. Por otro lado, el proceso de deshidratación conlleva cambios organolépticos, moleculares y estructurales, que suelen aumentar al aplicar temperaturas y tiempos de exposición elevados. Por este motivo, el uso de campos eléctricos como técnica para mejorar la transferencia de materia ha despertado un gran interés en los últimos años. Así, el objetivo del presente trabajo fue estudiar la viabilidad de la aplicación de pulsos de alta intensidad (PEF) como pre-tratamiento para mejorar el posterior proceso de secado convectivo del hígado de cerdo, evaluando la cinética de secado y los mecanismos de transferencia de materia involucrados. Para cuantificar la influencia de las variables del proceso sobre las cinéticas de secado, se empleó un modelo empírico (Weibull) y un modelo teórico difusivo, que consideró o no la resistencia externa a la transferencia de materia. Para ello, se realizaron experiencias de secado en un secadero convectivo a una temperatura de 30ºC y una velocidad de aire de 2 m/s. La aplicación de PEF (117 pulsos, con una duración de 200 ¿s y una frecuencia de 10 Hz, a una intensidad de campo eléctrico de 8000 V) conllevó reducción media del tiempo de secado del 37%. Se observó un aumento del 54% en la difusividad efectiva cuando se aplicaron PEF, lo que se traduce en una mejora de la transferencia interna de masa, como consecuencia del aumento de la permeabilidad en la membrana celular provocado por este tratamiento.

[EN] The liver is one of the edible parts of the pig with the highest nutritional value, however, it has become a by-product used mainly in the preparation of pâté, and pet food. Thus, strategies for its revaluation are being investigated, among which those aimed at taking advantage of its high protein fraction (81% b.s.) stand out. However, due to its short useful life, any subsequent use could require a dehydration process that reduces its water activity. On the other hand, the dehydration process involves organoleptic, molecular and structural changes, which tend to increase when applying high temperatures and exposure times. For this reason, the use of electric fields as a technique to improve mass transfer has aroused great interest in recent years. Thus, the objective of the present work was to study the feasibility of applying high intensity pulses (PEF) as a pre-treatment to improve the subsequent convective drying process of pig liver, evaluating the drying kinetics and the transfer mechanisms of matter involved. To quantify the influence of the process variables on the drying kinetics, an empirical model (Weibull) and a theoretical diffusive model were used, which considered or not the external resistance to mass transfer. For this, drying experiments were carried out in a convective dryer at a temperature of 30ºC and an air speed of 2 m/s. The application of PEF (117 pulses, with a duration of 200 ¿s and a frequency of 10 Hz, at an electric field intensity of 8000 V) resulted in an average reduction of the drying time of 37%. A 54% increase in effective diffusivity was observed when PEF was applied, which translates into an improvement in internal mass transfer, as a consequence of the increase in permeability in the cell membrane caused by this treatment.