Por qué el calentamiento por inducción es la opción más innovadora para la industria alimentaria
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, los disolventes de las pinturas, etc.
El secado es un proceso utilizado en la fabricación de una amplia gama de productos. Los campos en los que 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 del papel
Existen varios métodos para lograr el proceso de secado, como las microondas, los infrarrojos y la 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 presenta varias ventajas, como una alta eficiencia energética, un calentamiento controlado, una elevada seguridad y la ausencia de contaminación. El objetivo de este artículo es construir estas y otras ventajas basándonos en diferentes datos científicos sobre el rendimiento del calentamiento por inducción en la industria alimentaria. Creemos que las empresas que apliquen el calentamiento por inducción en sus procedimientos tendrán más versatilidad en métodos alimentarios sostenibles y podrán hacer frente a los retos del futuro.
Acerca del calentamiento por inducción
El sistema de calentamiento por inducción (generador + bobina) generará un campo magnético que inducirá una corriente en el material conductor (recipiente del reactor), cuya temperatura aumentará. El calentamiento por inducción sólo funciona con materiales conductores y ferrosos. En función del material's magnético permeabilidad y propiedades ferromagnéticas, diversos materiales metálicos, como el acero, la fundición, entre otros, pueden calentarse por inducción. Los materiales conductores no magnéticos también pueden calentarse con menor eficacia. El calentamiento por inducción se considera un tecnología ideal para pasteurizar alimentos líquidos, pero el versatilidad de los calefactores eléctricos de inducción permite su uso en varios campos de la industria alimentaria y de bebidas, como se muestra en la siguiente imagen: 
La calefacción por inducción tiene sus ventajas sobre los sistemas de calefacción convencionales (resistencia, agua caliente, gas, vapor, etc.) Ya que es sin contacto es muy eficientey el calor se genera en el interior de la pieza (muestra), es decir calentamiento directo de superficie metálica sin inercia térmica y sin pérdida de conducción. Y como la inducción no requiere ciclos de calentamiento o enfriamiento, lo hacen muy compatible con los sistemas automatizados de eficiencia energética. Lea el artículo completo para conocer 5 hechos más importantess sobre el calentamiento por inducción en la industria alimentaria.
1. El calentamiento por inducción mejora la calidad de los alimentos
Los intercambiadores de calor accionados por inducción tienen constante y calentamiento directo al fluido circulante, con un máximo incertidumbre de ± 0.5 ° C esto evita las altas temperaturas locales y es esencial para control de la cinética de reacción en la industria alimentaria.
El resultado experimental de R. Martel, Y. Pouliot en la Universidad Laval-Canadá, comparando la leche pasteurizada por calentamiento convencional y por calentamiento por inducción, mostró que cuando se trabaja, en un proceso de pasteurización UHT, con calentamiento por inducción podemos evitar o regular la reacción de Maillard (Formación de aromas y compuestos pardeantes) este mejora las características sensoriales en la leche y los productos lácteos. (Para más datos sobre la industria láctea, lea el Apéndice A)
En otro artículo científico publicado en Brasil, se informó de que el uso de acero inoxidable ferrítico (de uso común en los sistemas de calentamiento por inducción) en las plantas de fabricación de azúcar tiene varias ventajas, ya que este metal es química y biológicamente inerte, no es tóxico para el medio ambiente y no tiene efectos nocivos para la salud. no afectar sabor o color del azúcar y disminuir el riesgo de crecimiento de colonias de microorganismos.
2. La calefacción por inducción tiene una 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 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 en una escala piloto, un sistema de pasteurización por calentamiento por inducción con un sistema de pasteurización DPHE (Intercambiador de Calor de Doble Tubería), con calderas eléctricas, para evaluar energía y exergía, consideraron el mismo incremento de temperatura en ambos sistemas de 65 a 110°C. Después de los cálculos, para ambas aplicaciones, se encontró que la efectividad o eficiencia de primera ley de transferencia de calor con el sistema de calentamiento por inducción es de 95,00% eficiencia energética y 46,56% eficiencia exergética mientras que el sistema de calefacción convencional con caldera eléctrica es 75,43% de eficiencia energética y 16,63% de eficiencia exergética. (El Apéndice B ofrece más datos sobre la energía y la exergía).
Gracias a estos resultados, los ingenieros concluyeron que aplicar el método inductivo en la pasteurización del tomate9La pasteurización de la mermelada de fresa, la leche y la miel es más eficaz que el sistema de calefacción DPHE. (Para aclarar esta información, la mayoría de las fábricas funcionan con combustibles fósiles, y los combustibles fósiles son mucho menos eficientes, 40-65% efectividad, que el método eléctrico comercial de este estudio.).
3. El sistema de calentamiento por inducción reduce los atascos en el sistema
Atasco debido al material no deseado acumulado en las superficies de los tubos de los intercambiadores de calor es una de las principales problemas en la industria alimentaria, la mugre en el interior de estos tubos disminuye gravemente el caudal másico a través del haz de tubos. Según 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 eficacia de la limpieza, aumentando la longitud de la tirada de producción con una reducción del coste de la capacidad de producción y un reducción de las aguas residuales del proceso.
4. Las instalaciones de inducción son sostenibles y su huella de carbono es pequeña
En la actualidad, el término "sostenibilidad" se utiliza para hablar de todo, pero en realidad no se ha definido muy bien. Rosen, Marc & Dincer, Ibrahim realizaron un estudio sobre la eficiencia exergética y la sostenibilidad, en términos de varias medidas (destrucción del orden y creación del caos, o degradación de los recursos, o emisiones exergéticas residuales). Concluyen que el proceso puede ser" sostenible" si es eficiente desde el punto de vista energético y exergético. En estos términos podemos decir que trabajar con inducción disminuir el impacto medioambiental asociado, porque da lugar a un mejor rendimiento energético y exergético.
Sabiendo esto, los fabricantes de alimentos y bebidas que trabajen con inducción tienen una importante oportunidad de tener "valor añadido " y sostenibles, trabajando con un tecnología limpia que contribuirá a proteger el medio ambiente y reducir la huella de carbono de la industria alimentaria.
5. Instalaciones de inducción mejora las condiciones de trabajo de los empleados
Un sistema de iniciación mejora las condiciones de trabajo de los empleados al eliminar el humocalor residual, emisiones nocivas y ruido fuerte en las instalaciones (La inducción sólo calienta el material y no el taller). La calefacción es seguro y eficiente con sin llama abierta poner en peligro al operario; los materiales no conductores no se ven afectados y pueden situarse cerca de la zona de calentamiento sin sufrir daños.
Existen sin alta presión y sin vapor caliente pueden 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 sucesos relacionados con altas temperaturas ocurridos en Francia).
Conclusión
El calentamiento por inducción es una innovación tecnológica limpia diseñada para ahorrar energía, lo que se traduce en una alta productividad y eficiencia. El calentamiento por inducción ofrece una calidad repetible y una generación de calor rápida, de alta intensidad, sin contacto, directa y precisa sobre la superficie de la pieza de trabajo.
Dentro del diseño del calentamiento por inducción en un proceso, hay una integración especializada de trabajadores que incluye ingenieros mecánicos, eléctricos y químicos que garantizarán una solución personalizada con un procedimiento único e innovador con un alto nivel de fiabilidad y durabilidad.
Los consumidores de todo el mundo están preparados para que el negocio de la alimentación sea significativamente más sostenible, por lo que le animamos a que piense en aplicar el calentamiento por inducción en su empresa para cumplir el reto de avanzar hacia una disminución de la huella de la industria alimentaria, centrarse en la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible.
