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CENTRIFUGACIÓN DE ALIMENTOS LÍQUIDOS
La centrifugación es aquella operación a la que son sometidos los alimentos líquidos, principalmente leche y zumos, por medio de la cual se consiguen separar materiales de diferente naturaleza que “conviven” en el mismo alimento.
Cuando un material es sometido a rotación, se genera una fuerza centrífuga cuya magnitud depende de la masa del líquido (densidad), el radio y la velocidad angular o velocidad de rotación.
Cuando se aplica fuerza centrífuga, el líquido tiende a desplazarse hacia la pared. Si se llena el recipiente al que se somete a la fuerza centrífuga, el material más denso tenderá a desplazarse a la periferia del recipiente, y el material menos denso quedará en la parte central.
La zona neutra es definida como la zona de transición que quedará en el recipiente entre el material A que se ha situado en el centro del recipiente y el material B que ha quedado en la periferia del mismo. Dicho radio neutro se puede calcular conociendo la velocidad de centrifugación y la densidad de los dos líquidos. Conocer el punto donde se va a fijar el radio neutro es importante dado que así se descargará el material A por un lado y el material B por el otro.
Antes hemos señalado que se suele utilizar este proceso en leche y zumos. En la leche se utiliza para separar la grasa de la leche del agua. El agua es más densa que la grasa por lo que la primera quedará en la periferia del recipiente donde se ha introducido la leche y que ha sido sometido a la fuerza centrífuga, y la grasa quedará en el centro.
Este proceso se utiliza en la leche para obtener leche desnatada y semidesnatada o para obtener grasa láctea para la elaboración de nata, mantequillas y otros productos lácteos.
En el caso del zumo, se consigue separar el líquido, del material péctico que son los sólidos que podemos ver en los zumos cuando los hemos elaborado domésticamente a partir de la fruta por estrujamiento.
La centrifugación es una técnica muy limpia que no maltrata los principios nutritivos del alimento.
A continuación vamos a conocer de forma breve, los aparatos que se suelen utilizar para llevar a cabo este proceso de separación de componentes diferentes de un mismo alimento:
APARATOS
Centrífugas de líquidos inmiscibles
Este tipo de centrífugas están constituidas por un tubo vertical que suele medir 0,1 m. de diámetro y 0,75 m. de longitud y suele rodar a velocidades de entre 15.000 y 50.000 revoluciones por minuto. Este tubo se sitúa en el interior de una carcasa estacionaria.
El líquido se introduce por el canal central, se desplaza hacia la periferia y cuando está totalmente lleno rebosará. Si metemos dos líquidos inmiscibles (una emulsión, como la leche), el agua irá hacia la periferia y el aceite irá hacia el centro. Esta operación se suele realizar de forma continua (sin parar) con lo que conociendo el radio neutro al que hemos hecho referencia con anterioridad, se colocarán dos receptáculos circulares, uno para la grasa y el otro para la salida del agua que se conectan a dos tubería fijas que están fijadas a la carcasa del aparato.
Tienen capacidad suficiente para procesar 20.000 litros de leche a la hora produciendo 18.000 litros de leche con un 0,04% de grasa y 2.000 litros con un 40% de grasa.
Una variante a este tipo de centrifugadora es la centrifugadora de cámara y disco ya que en ocasiones se producen alteraciones del flujo en los aparatos descritos anteriormente.
Centrífugas clarificadoras
Separan sólidos y líquidos cuando la proporción de sólidos es pequeña, en torno al 3-4%. Puede realizarse en cámaras cilíndricas. Son muy similares a las descritas anteriormente y en este caso la fase más densa serán las partículas. Se utilizan para purificar zumos, aceites, cervezas, desaguar el almidón, etc. Tiene una capacidad de procesado de 300.000 litros por hora
Equipos de separación de lodos
Para este proceso se utiliza una centrífuga de cámara más tornillo similar a la descrita en el artículo dedicado a la extracción por presión. La máquina consta de un tornillo en el interior de una carcasa. Se pueden separar pastas de hasta un 50% de sólidos. Hay una carcasa que gira y en el interior un tornillo que gira en el mismo sentido pero a una velocidad ligeramente inferior. Los sólidos van a la periferia y el agua queda en la parte más interior. El agua saldrá por un extremo y los sólidos por el otro. La velocidad de giro suele estar situada en torno a las 2.000 – 4.000 revoluciones por minuto. Se utiliza este aparato para purificar aceites de pescado, harinas de pescado, papillas de café, etc.
Equipos de filtración centrífuga
Consiste en un tambor con paredes perforadas y con un filtro en su interior. Se introduce la disolución con las partículas y se hace girar el tambor. El agua sale por los orificios quedando retenidas las partículas en el filtro. Esto obliga a vigilar los filtros por lo que hay que parar de vez en cuando para cambiarlos o limpiarlos. En ocasiones, el sistema lleva cuchillas incorporadas para limpiarlo. Se utiliza para refinar el azúcar, extracción de zumos de frutas, crioconcentración, etc.