La combinación perfecta de espuma y antiespumante es esencial en el procesamiento de la papa, como lo encuentra Andre Erasmus con la ayuda de la revista Frank de Emerald Foam Control.
La espuma está a nuestro alrededor: puede ser en un baño de burbujas o en la cabeza de su cerveza recién servida donde es divertido; o puede ser útil en el procesamiento de minerales, tratamiento de aguas residuales, prevención de incendios o procesamiento de alimentos. Pero también puede ser una molestia y, para un procesamiento eficaz de la papa, el control de la espuma es vital.
Las espumas consisten en una matriz de laminillas que son gases encapsulados con diferentes formas de líquidos. Su formación depende de la presencia de tensioactivos que, por definición, se encuentran en las superficies del líquido.
El término "tensioactivo" es una mezcla de "agente de acción superficial" y se acuñó en 1950. Los tensioactivos reducen la tensión superficial del agua al adsorberse en la interfaz del líquido. La adsorción es un proceso que ocurre cuando un gas o líquido se acumula en la superficie de un sólido o líquido (adsorbente), formando una película de moléculas o átomos. Es diferente de la absorción, en la que una sustancia se difunde en un líquido o un sólido para formar una solución.
Si se introduce aire en un líquido que contiene un tensioactivo, agitándolo así, las moléculas del tensioactivo forman una capa doble alrededor del gas formando una burbuja. La repetición de este proceso da como resultado la formación de una matriz de laminillas que producen espuma.
La espuma es estable si la energía del sistema es baja y las fuerzas dentro de la espuma están en equilibrio. Las laminillas esféricas no son estables debido a su alto contenido de líquido. Por lo tanto, la tensión superficial y otras tensiones mecánicas hacen que las laminillas esféricas se unan de modo que compartan superficies, y el resultado es una espuma "poliédrica" que es más estable.
Sin embargo, el equilibrio total es energéticamente imposible, por lo que incluso la espuma poliédrica tarde o temprano se autodestruirá. El colapso de la espuma tiene tres etapas: drenaje de líquido entre las laminillas, ruptura de las laminillas y difusión del gas fuera de las células de la espuma.
Espuma en los alimentos
La espuma se genera en muchos procesos comerciales. Algunos de los procesos más comunes son: procesamiento de alimentos, fabricación de productos químicos, fermentación, textiles, fabricación de adhesivos, tintas de impresión, pinturas, revestimientos y resinas y gestión de aguas residuales. Si no fuera por un antiespumante, el procesamiento de muchos de los productos de los que dependemos hoy sería difícil o imposible o la calidad de los productos sería mala.
Los antiespumantes se utilizan para controlar la formación de espuma o para eliminar la formación de espuma durante el proceso de fabricación.
Cuando se evita la formación de espuma, el producto químico se suele denominar antiespumante. Cuando la espuma ya está presente y se agrega el producto para destruir la espuma, esta es una aplicación antiespumante.
La espuma se puede generar mediante agitación mecánica o mediante un mecanismo influenciado químicamente, como el proceso de fermentación, por ejemplo.
Los antiespumantes se fabrican y diseñan para funcionar en entornos específicos. Los entornos en los que se espera que funcionen los antiespumantes podrían incluir rangos de temperatura, pH, presión o compatibilidad de componentes químicos. Es posible que se requiera que los antiespumantes cumplan con ciertas regulaciones, como el Código de Regulaciones Federales de la Administración de Alimentos y Medicamentos, HACCP, cGMP, EPA, National Science Foundation, Halal, Kosher o Kosher para la Certificación de Pascua, o simplemente se usen para aplicaciones industriales que cumplan con los requisitos locales, directrices estatales y federales. Dependiendo de cada estado o país, las leyes son específicas y rigen la selección y aplicación del antiespumante.
Bajo control
En cuanto al procesamiento de la papa específicamente, es esencial que se controle la formación de espuma.
Como señala Frank Magazine, director comercial de Emerald Foam Control, es necesario que exista la combinación perfecta de espuma y antiespumante para que el procesamiento de productos de papa funcione de manera eficiente y económica. "Se trata de control", dijo. "La espuma en el procesamiento de la papa es causada por el almidón y los componentes biológicos que son particularmente desafiantes".
Los criterios de selección para el control de la espuma incluyen:
Eficacia: debe controlar la espuma en el proceso y, en algunos casos, el uso final;
Compatibilidad: no debe afectar la apariencia del producto terminado;
Persistencia: debe funcionar durante los pasos de procesamiento y el período de tiempo, así como posiblemente durante la vida útil del producto terminado; y
Eficiencia: debe funcionar en una dosis baja.
Magazine señala que, en el procesamiento de la papa, la aplicación puede ser un producto antiespumante de mineral desespumante. Esto se basa en el punto de alimentación de la aplicación en el sistema. El punto vital es que el producto destruye la espuma acumulada (derriba) durante un período prolongado (mantén presionado).
“Un antiespumante produce un mecanismo que provoca el colapso de la espuma, dijo Magazine.
“Provoca esparcimiento, drenaje, adelgazamiento y luego ruptura de las laminillas.
"Una combinación cuidadosa de la espuma con el control de la espuma es lo que funciona, debe haber un equilibrio entre la insolubilidad y la capacidad de dispersión, con cada ingrediente del formulario proporcionando una función específica".
Entonces, el matrimonio debe tener esa química perfecta.
Algunos de los componentes principales de la química de un antiespumante son su fase líquida, emulsionante, agente esparcidor y su partícula hidrófoba.
El vehículo líquido - aceite (vegetal o mineral), agua, poliol (a base de alcohol) o un éster (a base de productos químicos) - debe tener un grado de incompatibilidad con el medio en el que debe trabajar y también necesita un coeficiente de esparcimiento rápido para retroceder agua de superficies hidrofílicas.
El agente esparcidor (generalmente ésteres, aceites o agentes humectantes) tiene la función de esparcir el antiespumante y darle la capacidad de entrar en la composición específica de burbujas que encontrará.
La partícula hidrófoba (sílice o ceras) debe llenar los huecos y evitar que la espuma se vuelva a formar. Las partículas deben descansar en un ángulo de contacto específico en la matriz de espuma y deben tener el tamaño y la forma correctos para permitir que el antiespumante funcione eficazmente.
Desafío antiespumante
Los puntos de aplicación para desespumado pueden variar en una línea de procesamiento de papa típica, pero serán útiles desde la captura de roca / piedra hasta el sistema de canal y las aplicaciones de pelado con vapor o abrasivo hasta el transporte hidráulico, los tanques de lavado, la recuperación de almidón y el tratamiento de aguas residuales.
Así que desespumar en la industria de procesamiento de papa es un desafío, dice Magazine. También existen requisitos reglamentarios en términos de seguridad alimentaria e ingredientes que deben cumplirse y deben tenerse en cuenta los auxiliares de procesamiento, como los antiespumantes.
Pero, ¿es un coadyuvante tecnológico o un aditivo alimentario?
En la mayoría de los casos, se trata de un coadyuvante de elaboración, pero es posible que sea necesario definir más detenidamente los residuos en el producto final para determinar el posible estado como aditivo alimentario.
Este estado también se basa en el efecto pretendido sobre el antiespumante en el producto final, si lo hay, así como en los residuos en las corrientes secundarias de alimentos para animales y mascotas del proceso.
Este tema sigue siendo un punto de discusión cada vez mayor entre los consumidores y las agencias gubernamentales a nivel mundial, y su uso es para controlar la formación de espuma mientras se conserva y reutiliza el agua.
Cuanta más agua se reutilice, debe seguirse que se necesitarán más agentes antiespumantes a medida que se concentran las impurezas.
Pero la buena noticia para los usuarios de antiespumantes EFC, concluye la revista, es que mediante un análisis adecuado de la aplicación y la selección adecuada del antiespumante o antiespumante, pueden reducir el uso de agua y al mismo tiempo reducir los costos y el uso del antiespumante al tiempo que mejoran la calidad del producto.
La reducción de los costos de tratamiento de aguas residuales y el aumento de almidón disponible para la recuperación junto con los requisitos correctos de seguridad alimentaria y la certificación completan las ventajas.
