Cómo funciona el enfriamiento por vacío
El enfriamiento por vacío se basa en el principio del enfriamiento evaporativo. Cuando la presión en una cámara sellada se reduce por debajo de la presión de saturación del agua a la temperatura del producto, el agua en la superficie y en el interior del producto comienza a evaporarse rápidamente. Este cambio de fase de líquido a vapor requiere calor latente (aproximadamente 2.257 kJ/kg de agua), que se extrae del propio producto, lo que hace que su temperatura descienda.
La velocidad de enfriamiento depende de varios factores: la capacidad de desplazamiento de la bomba de vacío, la relación superficie-volumen del producto y la actividad de agua del producto. Normalmente, el enfriamiento por vacío logra una reducción de temperatura de 25°C a 2°C en 20-40 minutos — 6-10 veces más rápido que el enfriamiento por aire forzado.
De ello se derivan dos consecuencias: el enfriamiento y la pérdida de humedad ocurren en la misma etapa, porque el vapor que sale del producto transporta el calor; y el enfriamiento avanza desde la superficie hacia el interior mientras la humedad migra hacia el exterior, por lo que el proceso está limitado por la facilidad con que la humedad alcanza la superficie.
Parámetros clave
- Vacío de funcionamiento: ≤660 Pa (5 Torr) para el enfriamiento de productos frescos
- Reducción de temperatura: hasta 25°C por lote
- Pérdida de peso: normalmente por debajo del 2% para productos frescos
- Uniformidad: ±1°C en todo el lote
La uniformidad se deriva del mecanismo, y no de una función de control: dado que el punto de ebullición del agua depende de la presión, y la presión es casi la misma en toda la cámara, cada parte de la carga libera vapor en la misma condición.
Aplicación del principio
Los dos grupos de productos que utilizan este proceso parten de temperaturas diferentes. Los productos frescos llegan a temperatura ambiente, en la franja de 25–30°C típica de las hortalizas después de la cosecha, y se enfrían hasta la temperatura de la cadena de frío. Los alimentos cocinados llegan calientes, a 80–90°C, y se enfrían rápidamente a través de la zona de peligro bacteriano.
Los productos con un alto contenido de humedad y una estructura abierta y porosa liberan vapor con facilidad. Los productos densos, los productos con un bajo contenido de humedad y los productos sellados en envases a prueba de vapor restringen la evaporación; en esos casos, la velocidad de enfriamiento alcanzable y la pérdida de peso resultante difieren del caso de referencia, por lo que un ensayo establece el ciclo en lugar de una cifra supuesta. Cuando el material y el peso del lote difieren, el resultado difiere con ellos.
Límites del método
Como el proceso depende de la evaporación del producto, cualquier cosa que bloquee la trayectoria del vapor —película sellada, una carga profunda y muy compacta, o una superficie enfriada en el lugar equivocado— limita su efecto. El captador de agua debe eliminar el vapor antes de que llegue a la bomba; si su superficie está por encima del punto de rocío del vapor, o su área libre está bloqueada por escarcha, el vapor llega a la bomba y se pierde el nivel de vacío.