RADIACIÓN INFRARROJA Y MICROONDAS

 

Las radiaciones infrarrojas y microondas son dos formas de energía electromagnética. Ambas se transmiten por medio de ondas en cualquier dirección, y son emitidas desde un cuerpo emisor hasta otro que transmitirá, absorberá o reflejará la radiación recibida.

Las radiaciones electromagnéticas se caracterizan por su longitud de onda y su frecuencia.

La longitud de onda se define como la distancia entre dos puntos consecutivos de la misma fase de un movimiento ondulatorio que se propaga en línea recta.

La frecuencia se definiría como el número de oscilaciones durante un segundo.

Para entenderlo mejor se puede acudir a la página:
 http://usuarios.lycos.es/pefeco/ondas2/ondas2_indice.htm

Cuanto mayor es la longitud de onda, menor la frecuencia y viceversa. Radiaciones electromagnéticas son (enumeradas en orden decreciente a su frecuencia y por tanto, en orden creciente a su longitud de onda): radiación cósmica, rayos X, rayos gamma, radiación ultravioleta, visible, infrarroja, ondas hertzianas (radio, televisión, radar, microondas,  y energía eléctrica.

Las primeras son radiaciones ionizantes y se emplean en la industria alimentaria para la aumentar la seguridad en los alimentos eliminando insectos, parásitos microorganismos alterantes y patógenos en tanto que las últimas como la infrarroja, microondas, etc. son radiaciones no ionizantes y se emplean con otros fines que veremos con posterioridad.


MICROONDAS

 

Las microondas se emiten en unas bandas de frecuencia determinadas (2450 MHz en Europa y 915 en Estados Unidos) con el fin de no interferir con radiaciones empleadas para otros fines.

La profundidad a la que penetran las ondas electromagnéticas depende de su frecuencia. Las microondas penetran más profundamente que los infrarrojos pero calientan menos (no se superan los 100ºC). La generación de calor se produce debido a dos mecanismos:

1.- Cuando se aplica un campo eléctrico a una solución que contienen iones, estos se aceleran chocando unos con otros. En este aspecto, cuantos más iones haya en la disolución, mayor número de choques y mayor calentamiento.

2.- Los alimentos contienen moléculas bipolares como las del agua (En el agua el oxígeno es electronegativo en tanto que las moléculas de hidrógeno son electropositivas). Si se aplica un campo de microondas la polaridad cambia y al ser la frecuencia de la microondas de 2450 MHz, las moléculas cambiarán de dirección 2450 millones de veces por segundo. Estos cambios de dirección generan fricción entre moléculas y como consecuencia, se generará calor

Un horno microondas constará de los siguientes componentes básicos:

Fuente de energía: Extraerá la energía de la red eléctrica y la transformará en corriente de alto voltaje.

Magnetrón: Convierte la energía suministrada en microondas. El magnetrón emite energía radiante de alta frecuencia.

Guía de ondas: Transfiere la energía generada por el magnetrón al horno.

Agitador o ventilador: Su misión es distribuir de forma regular y homogénea las radiaciones emitidas a lo largo de toda la cavidad del horno De esta manera se distribuye mejor la energía emitida. Esto es de especial importancia en alimentos que no son homogéneos.

Horno: Sus paredes son metálicas y en su interior se contiene al alimento. La energía es reflejada por las paredes y absorbidas por el alimento. El tamaño del horno ha de ser mayor que la longitud de la onda dividido entre dos. La puerta del horno dispone de los cierres y dispositivos necesarios para evitar la salida de microondas al exterior durante el calentamiento de los alimentos.

La gran ventaja de la aplicación de microondas reside en la elevada velocidad de calentamiento. Los microondas no ejercen ninguna acción sobre los microorganismos a menos que se produzcan por el efecto directo de la elevación de la temperatura. Las principales aplicaciones que tienen los microondas son:

 

RADIACIÓN INFRARROJA

 

La radiación infrarroja es una radiación electromagnética emitida por objetos calientes. Los objetos que reciben la radiación aumentarán su temperatura.

La radiación infrarroja al ser de mayor frecuencia y menor longitud de onda que la de los microondas penetran menos en el alimento y generan mayor cantidad de calor por lo que la conductividad térmica de los alimentos desempeñará en este caso un papel fundamental dado que la alta temperatura se generará en la superficie exterior del alimento y en el interior inicialmente el alimento tendrá la misma temperatura. La conductividad térmica de los alimentos suele ser bastante baja por lo que habitualmente se generarán alimentos con características similares que en el caso del horneado: con superficies secas y doradas e interiores más húmedos.

La velocidad de intercambio calórico de esta radiación dependerá fundamentalmente de la temperatura en los productos calientes y la de los que reciben la radiación, las características superficiales de ambos objetos, y la forma de ambos.

Los calentadores radiantes pueden ser metálicos, planos o tubulares.

La principal aplicación comercial que tiene la radiación infrarroja es la desecación de alimentos de bajo contenido en agua como cortezas de pan, harina, pasta, etc. Igualmente, se utilizan en panadería y pastelería y para horneo y asado, así como para la retracción de cierto tipos de envases de plástico.

En definitiva, en todos los calentamientos del tipo llama directa, infrarrojos, aire caliente y superficie caliente, hay un gradiente de temperatura por lo que el calor se transfiere desde la superficie al interior del alimento. Como los alimentos son muy malos conductores caloríficos, se producen superficies quemadas e interiores crudos. Con los microondas todo el alimento es tratado caloríficamente de forma uniforme.

Existen otras técnicas de calentamiento de alimentos a nivel industrial como el calentamiento dieléctrico, óhmico, pulsos eléctricos, tubo de paso de corriente etc. de los cuales no vamos a hablar dado que no se utilizan a nivel doméstico.