Por qué el calentamiento por inducción es la opción más innovadora para la industria de procesamiento de alimentos
Procesamiento de secado por inducción
El secado consiste en proporcionar calor para acelerar la evaporación de los compuestos orgánicos volátiles presentes en un artículo. Por ejemplo los presentes en el agua, disolventes en pinturas, etc.
El secado es un proceso utilizado en la fabricación de una amplia gama de productos. Los campos donde podemos aplicar la inducción son aquellos que requieren un calentamiento directo o indirecto a través de un elemento metálico.
Ejemplos:
- Directo: frenos de disco para automóviles
- Indirecto: secado de papel
Existen varios métodos para lograr el proceso de secado, tales como microondas, infrarrojos y resistencia eléctrica. Sin embargo, la inducción ofrece una serie de ventajas sobre estos métodos.
El calentamiento por inducción es una tecnología de calentamiento electromagnético innovadora y sin contacto que tiene varias ventajas, como alta eficiencia energética, calentamiento controlado, alta seguridad y libre de contaminación. El objetivo de este artículo es construir estas y otras ventajas a partir de diferentes datos científicos sobre el rendimiento del calentamiento por inducción en la industria alimentaria. Creemos que las empresas que aplicarán calentamiento por inducción en sus procedimientos tendrán más versatilidad en métodos alimentarios sostenibles y podrán afrontar los retos del futuro.
Acerca del calentamiento por inducción
El sistema de calentamiento por inducción (generador + bobina) generará un campo magnético que induce una corriente en el material conductor (recipiente del reactor), que aumentará de temperatura. El calentamiento por inducción funciona solo con materiales conductores y ferrosos. Dependiendo de materiales'magnético permeabilidad y propiedades ferromagnéticas, varios materiales metálicos, como acero, hierro fundido, entre otros, podrían calentarse por inducción. Los materiales conductores no magnéticos también se pueden calentar con una eficiencia menor. El calentamiento por inducción es visto como un tecnología ideal para pasteurizar alimentos líquidos, pero el versatilidad de calentadores eléctricos de inducción hace posible su uso en varios campos de la industria de alimentos y bebidas como se muestra en la siguiente imagen: 
El calentamiento por inducción tiene sus ventajas sobre los sistemas de calentamiento convencionales (resistencia, agua caliente, gas, vapor, etc.) ya que es sin contacto es muy eficiente, y el calor se genera dentro de la pieza de trabajo (muestra), esto significa calentamiento directo de superficie metálica sin inercia térmica y sin pérdida de conducción. Y dado que la inducción no requiere un ciclo de calentamiento o enfriamiento, hacerlo altamente compatible con los sistemas automatizados energéticamente eficientes. Lea el artículo completo para conocer el 5 hecho más importantes sobre Calentamiento por Inducción en la industria alimentaria.
1. El calentamiento por inducción mejora la calidad de los alimentos
Los intercambiadores de calor alimentados por inducción tienen constante y calentamiento directo al fluido que fluye, con un máximo incertidumbre de ± 0.5 ° C esto evita las altas temperaturas locales y es esencial para controlar la cinética de la reacción en la industria alimentaria.
El resultado experimental de R. Martel, Y. Pouliot en la Universidad Laval-Canada, comparando leche pasteurizada por calentamiento convencional y por calentamiento por inducción, demostró que al trabajar, en un proceso de pasteurización UHT, con calentamiento por inducción podemos evitar o regular la reacción de Maillard (Formación de sabores y compuestos de pardeamiento) así mejora las características sensoriales en la leche y productos lácteos. (Para obtener más información sobre la industria láctea, lea el Apéndice A)
Se informó en otro artículo científico en Brasil que el uso de acero inoxidable ferrítico (uso común en los sistemas de calentamiento por inducción) en plantas de fabricación de azúcar, tiene varias ventajas porque este metal es química y biológicamente inerte, no no afectar sabor o color del azúcar y reducir el riesgo de crecimiento de colonias de microorganismos.
2. El calentamiento por inducción tiene buena eficiencia energética y exergética
Los resultados experimentales de Başaran muestran que el sistema de pasteurización con calentador de inducción necesita menor aporte de energía y exergía que DPHE.(La exergía, también llamada eficiencia de la segunda ley, es el trabajo útil máximo durante un proceso.)
Basaran et al. y un grupo de ingenieros de la Universidad de Celal Bayar-Turquía, compararon a escala piloto, un sistema de pasteurización por calentador de inducción con un sistema de pasteurización DPHE (Double Pipe Heat Exchanger), con calderas eléctricas, para evaluar energía y exergía, consideraron el mismo aumento de temperatura en ambos sistemas de 65 a 110 °C. Luego de los cálculos, para ambas aplicaciones, se encontró que la efectividad o eficiencia de primera ley de la transferencia de calor con el sistema de calentamiento inductivo es 95.00% de eficiencia energética y 46.56% de eficiencia exergética mientras que el sistema de calefacción convencional con la caldera eléctrica is 75.43% de eficiencia energética y 16.63% de eficiencia exergética. (El Apéndice B da más datos sobre energía y exergía.).
Gracias a estos resultados, los ingenieros concluyeron que aplicar el método inductivo en la pasteurización del tomate9, la pasteurización de mermelada de fresa, leche y miel es más eficiente que el sistema de calentamiento DPHE. (Para aclarar esta información, la mayoría de las fábricas funcionan con combustibles fósiles, y los combustibles fósiles son mucho menos eficientes, entre un 40 y un 65 % de efectividad, que el método eléctrico comercial de este estudio.).
3. El sistema de calentamiento por inducción ofrece reducir la obstrucción en el sistema
Atasco debido al material no deseado acumulado en las superficies de los tubos de los intercambiadores de calor es uno de los problemas principales en la industria alimentaria, la suciedad en el interior de estos tubos reduce considerablemente el caudal másico a través del haz de tubos. De acuerdo con los resultados experimentales, este efecto puede ser minimizado mediante inducción electromagnética. R. Martel, Y. Pouliot5 descubrió que trabajando con inducción la cantidad de proteína en la superficie de calentamiento es menor. esto mejora eficiencia de limpieza, aumentando la duración de la producción con una reducción en el costo de la capacidad de producción y una reducción de las aguas residuales del proceso.
4. Las instalaciones de inducción son sostenibles y tienen una pequeña huella de carbono
Actualmente el término "sostenibilidad" se usa para hablar de todo, pero realmente no se ha definido muy bien. Rosen, Marc & Dincer, Ibrahim realizaron una investigación sobre la eficiencia exergética y la sostenibilidad, en términos de varias medidas (destrucción de orden y creación de caos, o degradación de recursos, o emisiones de exergía de desecho). Concluyen que el proceso puede ser" sostenible," si es Eficiencia energética y exergética. En estos términos podemos decir que trabajar con inducción disminuir el impacto ambiental asociado, porque da lugar a un mejor rendimiento energético y exergético.
Sabiendo esto, los fabricantes de alimentos y bebidas que trabajarán con inducción tienen una gran oportunidad de tener "valor añadido " y productos sostenibles, trabajando con un tecnología limpia que ayudará a proteger el medio ambiente y disminuir la huella de carbono de la industria alimentaria.
5. Instalaciones de inducción mejora las condiciones de trabajo de los empleados
Un sistema de inducción mejora las condiciones de trabajo de los empleados al eliminando el humo, calor residual, emisiones nocivas y ruido en las instalaciones (La inducción solo calienta el material y no el taller). La calefacción es ambiente seguro y eficiente con sin llama abierta poner en peligro al operador; los materiales no conductores no se ven afectados y pueden ubicarse cerca de la zona de calentamiento sin sufrir daños.
Existen sin alta presión y sin vapor caliente sistemas y así sucesivamente puede evitar cualquier peligro con explosiones como en 2016 en una empresa láctea en generador de vapor. (En la base de datos ARIA encontrará más de 300 eventos relacionados con altas temperaturas que han ocurrido en Francia).
Conclusión
El calentamiento por inducción es una innovación tecnológica limpia diseñada para ahorrar energía, lo que lleva a una alta productividad y eficiencia. El calentamiento por inducción ofrece una calidad repetible y una generación de calor rápida, de alta intensidad y sin contacto directamente y precisa en la superficie de la pieza de trabajo.
Dentro del diseño del calentamiento por inducción en un proceso, existe una integración especializada de trabajadores que incluyen ingenieros mecánicos, eléctricos y químicos que garantizarán una solución personalizada con un procedimiento único e innovador con un alto nivel de confiabilidad y durabilidad.
Los consumidores de todo el mundo están preparados para que el negocio de los alimentos sea significativamente más sostenible, por lo que le recomendamos que piense en aplicar el calentamiento por inducción para que su empresa cumpla el desafío de avanzar hacia una disminución de la huella de la industria alimentaria. centrarse en la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible.
