REVISION BIBLIOGRAFICAINTRODUCCIONLa evaporacin es una operacin unitaria que consiste en la eliminacin de agua de un alimento fluido mediante vaporizacin o ebullicin. Son varios los alimentos que se obtienen en forma de soluciones acuosas, y que para facilitar su conservacin y transporte se concentran en una etapa de eliminacin de agua.Un evaporador consta, esencialmente, de dos cmaras, una de condensacin y otra de evaporacin. En la de condensacin un vapor de agua se transforma en lquido, con lo que le cede su calor latente de condensacin, el cual es captado en la cmara de evaporacin por el alimento, del que se desea eliminar el agua.El agua evaporada abandona la cmara de evaporacin a la temperatura de ebullicin, al mismo tiempo que se obtiene una corriente de solucin concentrada.Es importante resaltar que muchas soluciones alimentarias son termolbiles, y pueden quedar afectadas si son expuestas a una temperatura demasiado elevada. Es por ello que en muchos casos es conveniente operar a vaco en la cmara de evaporacin, lo que hace que la temperatura de ebullicin de la solucin acuosa sea menor, y el fluido se vea afectado por el calor en menor grado. Si se opera a vaco, es necesario disponer de un dispositivo que lo realice. Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de agua evaporada del alimento por unidad de tiempo. El consumo (Wv) es la cantidad de vapor de calefaccin consumida por unidad de tiempo. La economa (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad de vapor de calefaccin:

Transmisin de calor en los evaporadoresEn la figura 19.2 se halla esquematizado un evaporador simple, en ste se incluyen las diferentes variables de cada una de las corrientes. En la cmara de condensacin se alimenta una corriente de vapor saturado (Ws) que posee una temperatura T , siendo su entalpa. El vapor se condensa, y el nico calor que cede es el de condensacin, por lo que de esta cmara sale una corriente de agua lquida a la temperatura de condensacin T, siendo su entalpa , que se corresponde a la de agua a su punto de ebullicin. El calor de la condensacin es transferido a travs del rea de intercambio del evaporador, y es captado por la corriente del alimento en la cmara de evaporacin.En la cmara de evaporacin se alimenta una corriente , que se halla a una temperatura siendo su entalpa . Debido a que el calor cede el vapor condensado (Q), se obtiene una corriente concentrada , cuya temperatura es y es su entalpa. Adems, se obtiene una corriente de vapor V, a una temperatura y cuya entalpa es . Es importante resaltar que las temperaturas de las corrientes de concentrado y de vapor que abandonan en la cmara de evaporacin son iguales, y se corresponden a la temperatura de ebullicin de la disolucin concentrada que abandona esta cmara.Los balances energticos que deben realizarse son: Cmara de condensacin: (19.2) Cmara de evaporacin: (19.3) rea de intercambio: (19.4)En la que U es el coeficiente global de transmisin de calor y A el rea del evaporador. Ibarz, 2005. Operaciones Unitarias en la Ingeniera de Alimentos. Madrid: Mundi-Prensa.Cuando el producto alimenticio es un lquido, la forma ms fcil de eliminar el agua es, en general evaporndola mediante calor; la evaporacin es por ello un proceso utilizando con mucha frecuencia por el tecnlogo de alimentos.Los factores principales de la evaporacin son: La velocidad de transferencia de calor al lquido. La cantidad de calor necesaria para evaporar cada kg de masa. La temperatura mxima que permite el lquido La presin a la que tiene lugar la evaporacin Cualquier cambio que tenga lugar el producto alimenticio durante el proceso de evaporacin.Considerando al evaporador como una parte de instalacin industria, se puede decir que cumple dos funciones principales: intercambiar calor y separar del lquido el vapor que se ha formado. Las consideraciones prcticas a tener en cuenta en el evaporador son: La temperatura mxima permisible, que tiene que ser inferior a 100C. El lquido debe circular a travs de las superficies de transmisin de calor, a fin de obtener unos coeficientes de transmisin de calor razonablemente elevados y prevenir recalentamientos locales. La viscosidad del fluido, que normalmente aumenta bastante a medida que crece la concentracin de las sustancias disueltas. La posible tendencia a formar espuma, que dificulta la separacin del lquido y el vapor.Earle, 1998. INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS. Espaa: Acribia.Usos de la evaporacin.La evaporacin, o concentracin de una disolucin por ebullicin del disolvente, tiene cuatro aplicaciones principales en la industria alimentaria:La preconcentracin de lquidos previa a su ulterior procesado, por ejemplo, previa al secado (por atomizacin o en tambores) o a la cristalizacin.La reduccin del volumen del lquido, para abaratar los costos de almacenamiento, envasado y transporte.La reduccin de la actividad del agua, aumentando la concentracin de slidos solubles en los productos alimenticios, al objeto de contribuir a su conservacin, por ejemplo, en la fabricacin de leche condensada edulcorada.La utilizacin y reduccin de efluentes, por ejemplo, para la produccin de pienso a partir de vinazas.Componentes Bsicos de un evaporador. Un cambiador de calor, para aportar al lquido de alimentacin tanto el calor sensible como el calor latente de vaporizacin. En la industria alimentaria, se suele utilizar como medio de calentamiento vapor saturado. Un separador, en el que el vapor se separa de la fase lquida concentrada. Un condensador, para condensar el vapor y eliminar el condensado del sistema. En los que operan a la presin atmosfrica, el separador puede omitirse.Factores que influyen en el coeficiente global de transmisin de calor.El valor de U puede calcularse conociendo: El coeficiente de transmisin de calor de la pelcula condensada sobre la superficie del cambiador de calor que contacta con el vapor. El coeficiente de la pelcula del lquido en ebullicin adherida a la superficie del cambiador de calor que contacta con el lquido. Los factores de las costras depositadas sobre las paredes en el interior y exterior de las superficies de transmisin de calor. La resistencia trmica del material de la pared.Los coeficientes de transmisin de calor de las pelculas de lquido en ebullicin suelen ser mayores en los sistemas de circulacin forzada que en los lquidos de circulacin natural. No obstante, los mtodos generales de clculo de los coeficientes de las pelculas en ebullicin son inexactos. En los evaporadores de circulacin natural bien diseados, en el cambiador de calor se alcanzan flujos de lquido de 1 m , mientras que en las unidades circulacin forzada, en las que la velocidad de flujo se aumenta por algn medio mecnico, como una bomba de circulacin o un impulsor, suelen alcanzarse velocidades de 3-5 m .Conservacin del calor en los sistemas de evaporacin.Al igual que en cualquier otra planta de procesado, en las de evaporacin son extremadamente importantes los costos de inversin, operacin y mantenimiento. Los estudios de auditoria energtica han puesto de manifiesto que los evaporadores se encuentran entre las instalaciones ms necesitadas de modificaciones tendentes a reducir el consumo energtico. Para mantener los costos bajos, es preciso esforzarse en reducir el mnimo gasto de vapor, lo que se logra recuperando y reutilizando una tanta proporcin del calor latente del vapor producido como sea posible.El aprovechamiento de ese calor reduce los costos de operacin de la planta. Puede lograrse por diversos mtodos.Brennan, 1998. Las operaciones de la ingeniera de los alimentos. Espaa: Acribia.