Deshidratador de Lecho Fluidizado
El alimento se deshidrata sobre bandejas metálicas perforadas. Se forman capas de hasta 15 cm de espesor. Una corriente ascendente de aire atraviesa la capa, fluidizando el producto. La superficie de transferencia de masa aumenta al máximo. El aire fluidiza y seca simultáneamente. Pueden ser sistemas discontinuos o continuos, estos últimos a menudo con bandejas vibratorias. Si el paso de una bandeja a otra se realiza por gravedad, se denominan en cascada.
Secador por Arrastre Neumático
Son secaderos continuos de calentamiento directo. El secado se produce por la dispersión de la humedad en una corriente de gases calientes. El transporte se realiza a velocidad elevada, y el secado ocurre durante este transporte. Se logran altas transferencias de calor y masa debido a la gran superficie expuesta y la alta turbulencia.
Deshidratador a Vacío de Banda Sinfín y Bandejas
Cinta Sinfín
El alimento se distribuye en una cinta sinfín de acero que circula en una cámara al vacío (1 a 70 Torr). La distribución se realiza por aspersión, en forma de pasta. El secado comienza al pasar por un primer rodillo calentado por vapor. El producto deshidratado se enfría con un segundo rodillo (con agua en su interior) y se despega de la superficie con un cuchillo fijo.
Bandejas
Las bandejas se calientan internamente (con vapor o agua caliente). El alimento se coloca en una capa de escaso grosor.
En ambos casos, la velocidad de secado es alta y hay poco riesgo de alteración del alimento debido al vacío y las bajas temperaturas, siendo ideal para alimentos termosensibles. También se utiliza en el deshidratado por espuma, donde la compresión y descompresión violenta generan espuma, facilitando la deshidratación.
Secado por Atomización (Spray Drier)
El producto, previamente concentrado, se atomiza en pequeñas gotas esféricas con diámetros entre 1.0 y 20.0 mm. Las gotas entran en contacto con una masa de aire caliente (150 a 300 ºC) dentro de una cámara de gran volumen. El flujo de aire se controla para mantener una temperatura de salida entre 90 y 100 ºC, lo que corresponde a una temperatura de bulbo húmedo del aire de 40 a 50 ºC. Para un buen resultado, la atomización debe ser eficiente y completa.
Tipos de Atomizadores
1. Atomizadores Centrífugos
El líquido entra por el centro de un disco atomizador que gira a alta velocidad y sale por el borde periférico, nebulizado en gotas de 50-60 mm de diámetro.
2. Atomizadores de Boquillas a Presión
La nebulización en gotas de 180 a 250 mm se logra mediante la expansión del líquido bombeado a alta presión al interior de la cámara, saliendo por una pequeña abertura. Las aberturas en forma de ranuras permiten pulverizar el líquido en forma de cono, ocupando toda la cámara de secado.
3. Atomizador de Boquilla de Dos Fluidos
La atomización se produce por la turbulencia creada por una gran corriente de aire comprimido. No requiere alta presión del líquido, pero el tamaño de las gotas no es uniforme.
4. Inconvenientes de los Atomizadores de Boquillas
- Los orificios pueden taparse con el alimento.
- Pueden erosionarse, cambiando su geometría y perdiendo efectividad.
Para algunas aplicaciones especiales, como la leche en polvo instantánea, solo son adecuados los atomizadores de boquillas a presión.
Características del Secado Spray
- El tiempo de secado es corto (1 a 10 segundos) debido a la gran superficie expuesta del alimento.
- La temperatura de secado es baja (temperatura de bulbo húmedo del aire), minimizando el impacto en la calidad del producto.
- El flujo de aire puede ser concurrente o en contracorriente.
- El polvo deshidratado se recoge en el fondo de la cámara y se extrae mediante un tornillo sinfín o transporte neumático hacia un ciclón de separación de finos.
- Existen diversas variantes en atomizadores, geometría de las cámaras, sistemas de calefacción y recogida del producto, adaptándose a los requerimientos de diferentes productos como leche, huevos, café, cacao, té, papas, mezclas para helados, queso en polvo, formulaciones lácteas y no lácteas, jugos de frutas, extractos de carne, levaduras, yogurt y aromatizantes encapsulados.
Diseño de Secadores Spray
Algunos diseños incluyen lechos fluidizados internos o externos para lograr un tiempo de residencia más alto y una temperatura más baja. El lecho fluido externo, vibratorio, se utiliza para el secado final en la fase decreciente, a una temperatura más baja del aire (150 ºC hasta 75 ºC). Las grandes torres de secado industriales pueden procesar hasta 80,000 kilos de leche en polvo por día (casi 800,000 litros de leche original).
Ventajas
- Gran velocidad de deshidratación.
- Bajo costo de mano de obra.
- Sencillez de operación (automatización).
- Alta calidad del producto.
- Bajos costos de mantenimiento.
Desventajas
- Requiere la incorporación de un evaporador.
- Alto costo de operación.
- Alto costo de energía.
- El líquido que ingresa a las toberas no puede ser demasiado concentrado.