El vapor sobrecalentado y su potencial como alternativa a los tratamientos convencionales de cocción, pre-fritura y secado

Nuggets, hamburguesas vegetales, productos de panadería y bollería, cereales, tortillas chips… muchas veces se ven sometidos a procesos de secado, cocción y/o horneado o fritura convencionales que suponen una pérdida importante de sus propiedades nutricionales y saludables. En AINIA estamos buscando soluciones tecnológicas; analizamos tecnologías alternativas a los procesos convencionales que permitan solventar algunas de las limitaciones de los procesos actuales en beneficio de la calidad de los alimentos. El vapor sobrecalentado consideramos que puede ser una de ellas.

AINIA viene desarrollando a lo largo de 2018 una línea de Investigación y Desarrollo Tecnológico propia orientada a explorar el potencial de la tecnología de vapor sobrecalentado a escala piloto, como alternativa a los tratamientos convencionales de secado,  cocción y/o horneado o fritura en las industrias alimentarias para el desarrollo de nuevos alimentos más saludables, con nuevas texturas y menos grasos.

El vapor sobrecalentado es el vapor de agua a una temperatura por encima de la de saturación de vapor a una presión determinada. Se genera mediante el calentamiento del valor saturado, convirtiéndose en un gas seco con propiedades desecadoras.

Principales ventajas del valor sobrecalentado

Estas propiedades del vapor sobrecalentado hacen que esta tecnología de proceso genere un gran interés por sus potencialidades en su aplicación sobre alimentos. Durante el tratamiento con vapor recalentado, gran cantidad del calor se transmite al alimento cuando el vapor condensa en su superficie, lo que conlleva un incremento rápido de la temperatura del mismo (Head et al., 2010). Se trata de una tecnología más eficiente que el vapor saturado y el aire caliente debido a su mayor entalpía (Hu et al., 2016).

El procesado mediante vapor recalentado es una tecnología térmica que está atrayendo recientemente la atención en la industria alimentaria por sus ventajas. Por ejemplo, en la obtención de productos más saludables cuando sustituye total o parcialmente los procesos de secado, cocción y/o  horneado o fritura de los alimentos

También permite actuar sobre la microestructura de los productos y por lo tanto sobre su textura, lo que en determinados productos como snacks, frutas y vegetales deshidratados, o productos procedentes de cereales puede ser particularmente interesante.

En cualquier caso, podrían obtenerse productos de mayor calidad nutricional, dada la baja pérdida de nutrientes del alimento y la buena calidad sensorial cuando se trabaja en condiciones de vacío.

Otro efecto alcanzable puede ser la pasteurización, esterilización y desodorización del producto, además de su inactivación enzimática.

A todo lo anterior, también hay otras ventajas de proceso que no hay que dejar de lado:

• Elevada eficiencia tanto a nivel energético como a nivel de tiempos de procesado.
• Se evitan problemas de oxidación por ausencia o baja presencia de O₂. Con ello se preserva mejor el color y determinados nutrientes.
• Bajo riesgo de combustión o de explosión por ausencia de aire.
• Permite combinar diferentes aplicaciones y procesos.
• Recuperación de compuestos volátiles y de vapor por condensación

El conocimiento y la práctica del proceso de secado con vapor sobrecalentado es el más maduro, y aunque lleva empleándose años en sectores ajenos al alimentario (madera, papel, textil, etc), presenta potenciales aplicaciones para productos alimentarios de origen vegetal (pulpa de remolacha, bagazos, hollejo de uva); cereales de grano, semillas, cacao; productos marinos y cárnicos, chips de patata…

El secado en todos estos casos tiene lugar mediante el contacto directo entre el vapor sobrecalentado y el producto a deshidratar. El vapor sobrecalentado cede calor al producto y facilita la evaporación del agua contenida en el propio producto, creando el medio de deshidratación.

Por otra parte, en productos congelados y rebozados (nuggets, patatas fritas, croquetas..) cereales de desayuno, hamburguesas vegetales, frutos secos…, el vapor sobrecalentado podría ser un tratamiento sustitutivo a la cocción, horneado o pretratamiento a fritura del producto.

Limitaciones de los usos del valor sobrecalentado en la industria alimentaria

El vapor sobrecalentado es una tecnología conocida para el secado de textiles, lodos, carbón, papel, madera… Pero su aplicación en la industria alimentaria conlleva todavía una serie de limitaciones que conviene conocer. Son las siguientes:

• Requiere de equipos de alta capacidad productiva con elementos auxiliares de diseño complejo y coste relevante necesarios para la recuperación y la condensación de compuestos volátiles y del vapor.
• Todavía no se ha experimentado lo suficiente en los procesos de cocción.
• Importancia del equilibrio entre la formación de costra en la parte externa y la cocción interior del producto en procesos de cocción.
• Los productos que pueden verse dañados a temperatura de saturación de vapor no pueden procesarse con esta tecnología a no ser que se trabaje en condiciones de vacío: reacciones de pardeamiento, decoloración, gelatinización de almidón, destrucción enzimática y desnaturalización proteica.
• Algunas de las mejoras en textura alcanzadas y características nutricionales se consiguen con equipos que trabajan a vacío, que suponen diseños más complejos (productos termo-sensibles).

A fin de poder avanzar en el desarrollo tecnológico y la aplicación industrial del vapor sobrecalentado en alimentación, AINIA ha puesto en marcha una línea de I+D propia, apoyada por el IVACE dentro del programa de apoyo a los centros tecnológicos, que nos permita ir superando las barreras y limitaciones actuales de la tecnología hasta su aplicación industrial en los diferentes subsectores alimentarios.

El trabajo realizado de prospectiva tecnológica nos evidencia que puede existir un campo de avance significativo. En nuestro propósito de encontrar soluciones integrales para la industria en alimentación saludable, esta línea de trabajo es prioritaria para nosotros en el ámbito de nuevos productos y procesos, seguridad alimentaria y alimentación y salud.

En AINIA trabajamos, desde nuestro conocimiento y tecnología, para ser el aliado en innovación de las empresas. Si quiere que le ayudemos a mejorar la competitividad de su empresa, o desea conocer más sobre nuestros trabajos en esta línea de I+D, contacte con nosotros.