Antiespumante en la industria de la fruta

¿Han notado que cuando se preparan jugos de fruta se genera espuma y que ese fenómeno se convierte en un inconveniente para obtener un producto homogéneo y que genera perdidas de jugo? Imaginen enfrentar estos problemas durante la producción industrial de estas bebidas o productos a base de frutas en donde se manejan grandes cantidades, el tiempo es importante y la pérdidas deben ser mínimas. Desde luego, es necesario tener alternativas para controlar este fenómeno y evitar esas consecuencias adversas en la productividad.

En este blog se presenta el origen, los efectos y las alternativas disponibles para
el control de la espuma durante la producción de bebidas y productos a base de
frutas.

Generalidades

Las frutas son alimentos del más alto contenido nutricional que aportan aminoácidos, vitaminas, flavonoides, fibra, minerales, y otros nutrientes necesarios para el correcto funcionamiento de nuestro organismo. Sin embargo, durante la manufactura de los diferentes productos a base de frutas son necesarias operaciones en donde la espuma es un factor que puede limitar la productividad. En un proceso continuo, los directores de planta no pueden permitirse perder tiempo ni dinero y deben tener alternativas para el control eficiente del proceso.

Composición de las frutas y su relación con la formación de espuma

Para entender el origen de la espuma durante la producción de bebidas y derivados a base de frutas es necesario conocer la composición promedio que tienen. En la tabla 1 se resumen los componentes de las frutas y entre ellos se destaca la presencia de proteínas y saponinas, que son los principales responsables de la formación de espumas.

En un blog anterior se discutió el efecto que tienen las proteínas presentes en la leche durante la generación de espuma [1]. En el caso de las frutas, además de proteínas contienen saponinas que también tienen una contribución. Este grupo de compuestos se caracterizan por tener un efecto surfactante gracias a que contiene grupos polares y no-polares en la misma estructura, Figura 1.

Con estos componentes y considerando las condiciones de algunos procesos (temperaturas ~70°C y flujos de ~124-148 mL/s)[2] se establecen las condiciones ideales para la formación de espuma.

Efectos adversos de la espuma en la producción

Como se mencionó previamente y como pasa en gran parte de los procesos susceptibles de sufrir los efectos de la generación de espuma, a continuación, se enumeran los problemas más representativos:

Contaminación en los envases y la llenadora.
Reduce la velocidad en la línea de llenado.
Hay pérdidas del producto en un promedio de 1 ml a 5 ml por botella.
Generación de residuos y los correspondientes costos de su tratamiento.

Desde luego, existen soluciones que permiten controlar la espuma o evitar que se forme. Una de ellas es el uso de ultrasonido[2], sin embargo, este tipo de tecnologías requiere de cambios importantes en la planta y los costos son excesivos comparados con otras alternativas como el uso de antiespumantes.

Antiespumantes para bebidas y productos a base de frutas

Estos aditivos pueden están formulados a partir de aceites vegetales o polímeros siliconados como el polidimetilsiloxano (PDMS). La gran eficacia de los antiespumantes a base de silicona y sus garantías de seguridad alimentaria los convierten en la mejor opción para su uso en aplicaciones donde hay contacto con alimentos gracias a sus múltiples ventajas:

Fácil disolución en sistemas acuosos.
No afecta las propiedades organolépticas de los alimentos.
Eficaz en dosis bajas: 0,01 a 0,1% (dependiendo del tipo de espuma).
Certificado como aditivo E-900 en la industria alimentaria.

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¿Y las regulaciones?

En Colombia, el Invima como autoridad nacional en la industria alimentaria autoriza el uso de PDMS, con una concentración máxima permitida en bebidas de máximo 10.0 ppm. Este valor está dentro del rango de concentración eficaz de los antiespumantes siliconados (0.01-0.1%) [3]. Entonces, desde los puntos de vista regulatorio y técnico existe viabilidad para usar antiespumantes siliconados para manejar los problemas de espuma en la producción de jugos de fruta y derivados.

En Marquímicos SAS contamos con la línea Antifoamzera A20 y A30, antiespumantes formulados bajo todas las condiciones (ingredientes e instalaciones) para su aplicación en la industria alimentaria que cuentan con certificación Kosher y están disponibles en distintas presentaciones para satisfacer las necesidades de cada proceso.

En conclusión, el PDMS es una alternativa disponible que puedes utilizar para combatir los efectos de la espuma en los procesos de manufactura de productos que se obtienen a partir de frutas y en Marquimicos SAS tenemos las soluciones que necesitas para controlar la espuma en tu proceso.

Referencias

[1] MANEJO DE LA ESPUMA DURANTE LA PRODUCCIÓN DE LÁCTEOS, Febrero 22, 2022. Zerachem MQR. (https://zerachem.com/manejo-de-la-espuma-durante-la-produccion-de-lacteos/)

[2] Ultrasonic Effects on Foam Formation of Fruit Juices during Bottling. Julian Thünnesen, Bernhard Gatternig and Antonio Delgado. Eng, 2021, 2, 356–371, https://doi.org/10.3390/eng2030023

[3] Invima, Acta No. 1 de 2012 F07-PM05-ECT V4 04/10/2011, https://www.invima.gov.co/documents/20143/439007/sab_1ACTA_01_12.pdf/6b7f865f-8af9-4846-8509-8651b072ffa3 (último acceso 2021-05-04)