Áloe Vera - 360°

Muchos reconocen el aloe vera como un ingrediente común en productos para la piel. Pero ¿sabías que esta planta parecida a un cactus tiene muchos otros usos y beneficios , además de algunos aspectos no tan beneficiosos? Aquí tienes una visión completa del aloe vera.

Las plantas de aloe vera son conocidas por sus hojas verdes, gruesas, puntiagudas y carnosas, que pueden alcanzar entre 30 y 48 centímetros de largo. Cada hoja contiene un tejido viscoso que almacena agua, lo que le da grosor. Este tejido lleno de agua se conoce como "gel". El gel contiene la mayoría de los compuestos bioactivos beneficiosos de la planta, como vitaminas, minerales, aminoácidos y antioxidantes. Es el gel que la mayoría de la gente asocia con los productos de aloe vera. Y hablando de productos, ¿sabías que el aloe vera tiene un valor de mercado anual estimado de 13 000 millones de dólares a nivel mundial? Esto se debe a que las industrias cosmética, farmacéutica y alimentaria lo utilizan abundantemente.

Para el consumidor

Beneficios:
Según Medical News Today, estos son algunos de los principales beneficios del aloe vera.

1. Contiene compuestos vegetales saludables.
2. Tiene propiedades antioxidantes y antibacterianas.
3. Acelera la cicatrización de heridas.
4. Reduce la placa dental
5. Ayuda a tratar las aftas bucales.
6. Reduce el estreñimiento.
7. Puede mejorar la piel y prevenir las arrugas.
8. Reduce los niveles de azúcar en sangre.

Los riesgos:
El Centro Nacional de Salud Complementaria e Integral (NCCIH) dice que el uso tópico de aloe vera es probablemente seguro.
Dicho esto, el uso oral de aloe vera puede causar calambres estomacales o diarrea debido a sus efectos laxantes. También se han reportado... Algunos informes de daño hepático asociados con el uso de suplementos de aloe vera a largo plazo.
El El NCCIH también informa que el extracto de hojas enteras de aloe vera no decoloradas parece estar asociado con el riesgo de cáncer en ratas.
Además, como se mencionó anteriormente, el aloe vera reduce el estreñimiento. Sin embargo, es importante saber que puede causar diarrea.

Para el productor

Preguntas frecuentes sobre el aloe vera en relación con su procesamiento:

• ¿Dónde se puede cultivar aloe vera?
  El aloe vera no tolera heladas fuertes, por lo que no se puede cultivar en zonas con temperaturas bajo cero. El aloe vera se congela a -4 °C (28 °F) y, si se congela, las plantas morirán.

• ¿Es necesaria la fertilización de mi suelo?
  Es necesario mantener el suelo ligeramente ácido y suplementarlo con una forma económica de nitrógeno. El nitrato de amonio es una forma de nitrógeno y, si se usa, debe añadirse una vez al año al suelo a razón de 120 libras por acre.

• ¿Existe un tipo más común de aloe vera cultivado comercialmente?
  Sí, el Aloe Vera Barbadensis Miller es la variedad más común. Se distingue por su flor amarilla.

• ¿Cuánta agua suplementaria requieren las plantas de aloe para la cosecha comercial?
  Se necesitan alrededor de 150 ml de agua al mes para producir una hoja de calidad que pese alrededor de 1 kg.

• ¿Existe una relación entre la privación de agua de la hoja y la calidad del gel interno?
  Sí, cuando la hoja de aloe vera se queda sin agua, se produce un aumento de la producción de aloína y emmodina, lo que hace que el gel tenga un sabor muy amargo, un color marrón y un olor muy fuerte.

Procesamiento del gel de hoja entera de aloe vera :

Imagen e información a continuación, proporcionadas por Genemco, Inc.

Tanque de remojo
Esta es la primera estación para el aloe a su llegada a la planta de procesamiento. La mayoría de las empresas utilizan una gran piscina llena de agua potable. Esta también puede ser agua de pozo sin tratar. El propósito de este tanque inicial es ablandar y liberar parcialmente las partículas extrañas y la suciedad de la superficie de las hojas. Existen varias opciones para operar esta primera estación:

1. Solo inmersión: Aquí las hojas de Aloe simplemente se vierten en el agua sin ninguna acción adicional, luego se pueden sacar del tanque manualmente o mecánicamente por medio de un transportador.
2. Agitación forzada: Esta variante consiste en que el tanque cuenta con chorros de agua a alta presión que crean un remolino en el tanque de remojo. La ventaja de este sistema es que la suciedad y otros materiales extraños se eliminan de forma más eficiente.
3. Cepillado manual: En este proceso, las hojas se recogen y cepillan a mano al retirarlas del tanque de remojo, para luego colocarlas en una cinta transportadora. La ventaja de este tipo de tratamiento es que es muy cuidadoso con las hojas y la eliminación de suciedad y materiales extraños es óptima. Además, puede funcionar como punto de inspección/rechazo. La desventaja es el mayor costo de la mano de obra.

Transportador
Tras el remojo y la prelimpieza de las hojas, se transportan mediante un sistema de transporte . Este puede consistir en una cinta transportadora, una malla de acero inoxidable o un sistema de transporte de polipropileno. Algunas empresas también utilizan un sistema de transporte de fluidos, en el que las hojas se colocan en un canal con agua que se bombea para que el flujo las impulse.

Lavadora de cepillos
Justo antes del lavado y enjuague final, las hojas se cepillan mecánicamente . Las cepilladoras cuentan con cepillos de plástico que recogen las hojas de la cinta transportadora y las presionan contra dos o más cepillos, limpiando cada lado de las hojas. El objetivo de este paso es eliminar la suciedad y otros materiales extraños de la superficie foliar. Dependiendo de la capacidad de la planta, se pueden instalar una o varias líneas simultáneas de cepillos. Generalmente, el material preferido para estos cepillos es plástico blando, que elimina con fuerza los materiales no deseados de la superficie foliar, a la vez que evita dañarlas.

Tanque de enjuague
Aquí es donde se realiza el lavado final de las hojas. La función de este lavado es realizar la limpieza final de la hoja antes de ingresar a la planta de fabricación. Las opciones para este paso incluyen el uso de agentes desinfectantes como cloro, sales de amonio cuaternario y otros. El tanque puede ser de acero inoxidable, fibra de vidrio u hormigón. Este proceso también puede consistir en un enjuague final de dos etapas: primero con una solución desinfectante y, segundo, con agua para eliminar el agente desinfectante.

Mesa de inspección
Las hojas deben cumplir con una especificación de aceptación. En esta etapa, se inspeccionan individualmente al ingresar al proceso. Las hojas que no cumplen con las especificaciones se rechazan. Esta estación suele contar con una cinta transportadora que alimenta las hojas provenientes del tanque de enjuague a la mesa. Cuenta con una cinta transportadora para la descarga de desechos y una serie de mesas o cintas transportadoras para transportar las hojas al siguiente paso de procesamiento.

En esta etapa, es importante rechazar cualquier hoja con lesiones, cortes o heridas evidentes para evitar la contaminación del producto. Las puntas, los rabillos y las espinas se suelen cortar a mano, por lo que la disposición permite suficiente personal para realizar estas tareas. Normalmente, entre 6 y 8 personas pueden procesar 1000 kg de hojas en esta etapa.

Máquina de filetear
Tras salir de la mesa de inspección, las hojas de aloe pasan a la fileteadora. Esta fileteadora es un dispositivo que separa la cáscara del gel interno de la hoja. Su nombre se debe a la semejanza del gel interno con un filete de pescado. Una alternativa a esta máquina es filetear la hoja a mano. La ventaja de usar una máquina es el menor costo de operación en términos de mano de obra, pero la desventaja es que el rendimiento puede ser menor en comparación con el fileteado manual.

Desperdiciar
Toda la cáscara y las fibras insolubles se desperdician al finalizar el proceso. Sin embargo, estos residuos son orgánicos y pueden compostarse y reciclarse en la granja.

Molinillo sanitario
Ya sea que las hojas de aloe salgan de la cinta transportadora (proceso de hoja entera) o los filetes salgan de la fileteadora (proceso de fileteado de aloe), ambos se dirigen al molino. Existen diseños de molinos específicos para picar hojas enteras de aloe. Esta máquina muele por impacto y luego tamiza a través de una malla con un orificio de aproximadamente 5 mm de diámetro. El tipo de molino más utilizado en la industria del aloe es un molino de martillos, con martillos no giratorios. Este tipo de molino es el preferido para procesar aloe de hoja entera. La intención de este proceso es extraer el líquido contenido en la hoja de aloe. Normalmente, las puntas y las colas se eliminan antes de este paso. El tamaño de las partículas se controla mediante el tamaño de una malla colocada en la parte inferior del molino.

Intercambiador de calor de carcasa y tubos
Los intercambiadores de calor tubulares consisten en un haz de tubos sanitarios paralelos con los extremos expandidos en placas tubulares. El haz está contenido en una carcasa cilíndrica. Las conexiones permiten que los tubos contengan el producto o el medio, según la aplicación. Su principal limitación es que no pueden utilizarse para regenerar, pero pueden transferir una gran cantidad de calor gracias a su superficie.

Enzimas
El aloe recién extraído es un líquido muy viscoso, por lo que suele someterse a un tratamiento enzimático para reducir su viscosidad. La enzima más utilizada es la celulosa, disponible comercialmente en diversas fuentes. La reacción enzimática suele tardar de dos a cuatro horas a temperatura ambiente. La enzima, generalmente en forma líquida, se añade al tanque, se mezcla y se deja reaccionar. La proporción típica es de 20 gramos de enzima por cada 100 gramos de sólidos de aloe en el gel.

Tanques de camisa agitados
Un tanque encamisado es un tanque con una camisa exterior diseñada para contener medios de calentamiento o enfriamiento. El producto se calienta o enfría mientras se mezcla, combina o agita. Un tanque encamisado con hoyuelos utiliza un elemento de transferencia de calor simple. Primero, el elemento calefactor se crea presionando un perfil con hoyuelos en una lámina plana de acero inoxidable. Esta lámina con hoyuelos, conocida como relieve, se suelda por puntos al lado sin contacto del tanque de acero inoxidable para crear un paso de flujo para los medios de calentamiento o enfriamiento. El resultado final es un elemento de transferencia de calor completamente soldado, extremadamente delgado (aproximadamente ½" de espesor total). Las bobinas pueden permanecer expuestas o cubrirse con un material aislante y luego con una lámina de acero inoxidable. Los tanques encamisados no son térmicamente eficientes y no pueden utilizarse en funcionamiento continuo.

Pulper/Acabadora
El despulpador/acabado se utiliza para eliminar la fibra insoluble resultante de triturar la hoja entera o el filete de gel interno. Este dispositivo suele tener una parte giratoria, que puede ser un tornillo sin fin o paletas, que empuja la mezcla contra una malla. El líquido pasa a través de la malla y la fibra insoluble es empujada hasta el extremo de la máquina. La malla puede tener diferentes tamaños de poro, que suelen oscilar entre 800 y 500 micras. Esta máquina cumple su función como filtro grueso con gran eficiencia y rapidez.

Carbón vegetal y tierra de diatomeas
El aloe vera contiene una serie de compuestos químicos de la familia de los fenoles, en particular antraquinonas. El más común de ellos es la aloína. Estos compuestos tienen un potente efecto laxante al ingerirse, por lo que las cantidades permitidas en los productos terminados son pequeñas. Estos compuestos provienen de la cáscara de la hoja, estando completamente ausentes en el gel del interior del filete. Aunque se produce el gel del interior del filete, la contaminación con antraquinonas provenientes de la cáscara es prácticamente imposible, y en el caso del aloe de hoja entera, la cantidad de antraquinonas es muy alta. La cantidad de estos compuestos debe controlarse y una forma muy efectiva es mediante el uso de carbón activado. Esto se puede lograr añadiendo carbón activado a un tanque y luego extrayéndolo por filtración o bombeando el líquido a través de una columna que contiene el carbón activado.

Filtro de placa y marco
Este paso del proceso puede consistir en un solo filtro o en varios. El propósito de este paso es eliminar el carbón añadido en el paso anterior o la fibra insoluble no deseada. Se pueden utilizar auxiliares de filtración para facilitar la filtración. Los filtros prensa más comunes son los filtros prensa, aunque también se han utilizado otros tipos de filtros.

HTST
Pasteurización:
Este es un tratamiento térmico que busca reducir la carga microbiana del producto. El aloe vera contiene una flora natural de microorganismos. Una vez triturada la hoja, estos comienzan a reproducirse rápidamente, por lo que en una etapa posterior del proceso es necesario reducir la población microbiana para asegurar la estabilidad del producto final. Esta reducción puede lograrse mediante un tratamiento térmico como la pasteurización. La reducción típica es de cuatro órdenes de magnitud.
Actualmente se realizan principalmente tres tipos de pasteurización:

LTLT: El acrónimo significa Baja Temperatura y Largo Tiempo. En esta configuración, todo el lote se coloca en un tanque donde se calienta típicamente a 60 °C (140 °F) durante 30 minutos.

HTST : Alta Temperatura de Corto Tiempo. Esta configuración es un proceso continuo en el que el producto se calienta muy rápidamente (30-60 segundos) en un intercambiador de calor a temperaturas de 77 °C (170 °F) y se mantiene durante un breve período de 1 a 2 minutos. Posteriormente, el producto se enfría de nuevo a temperatura ambiente o ligeramente superior. Los sistemas HTST utilizan un sistema de recuperación de calor llamado regeneración, en el que el producto caliente se utiliza para intercambiar calor con el producto entrante. De esta manera, se autoenfría y transfiere esa energía al producto entrante. Si es necesario o si la temperatura final deseada del producto es inferior a la temperatura ambiente, se añade una sección adicional del intercambiador de calor y se utiliza agua de una torre de enfriamiento o un enfriador de proceso para enfriar aún más el producto.

UHT: Temperatura Ultra Alta. Esta configuración también es un proceso continuo que funciona de forma muy similar al HTST, pero el fluido se calienta a una temperatura aún más alta, 110 °C (230 °F). Sin embargo, la transferencia de calor es muy rápida (de 2 a 5 segundos) y la temperatura máxima solo se mantiene durante una fracción de segundo.

Caldera
La caldera proporciona vapor como fuente de energía para el calentamiento de procesos. Se utiliza para las operaciones de pasteurización y evaporación, así como para producir agua caliente para la formulación y la limpieza. Las calderas suelen dimensionarse según su capacidad de producción de vapor y la presión a la que se suministra. A mayor presión, mayor energía suministrada por libra de vapor.

Evaporador de cuatro efectos 4X
Después de la torre de enfriamiento y el enfriador de proceso, se encuentra el evaporador de cuatro efectos. Para aumentar la estabilidad y mejorar la eficiencia durante el almacenamiento y el transporte, es deseable concentrar el aloe. Los productos finales que se comercializan actualmente en forma líquida varían de 5 veces concentrados (5X) a 40X. Sin embargo, dado que el aloe es sensible al calor, la concentración debe realizarse a la temperatura más baja posible. Existen numerosos diseños de evaporadores que funcionan al alto vacío para facilitar la evaporación del agua a baja temperatura. También es importante maximizar la eficiencia de la transferencia de calor para reducir el costo operativo de la unidad; por lo tanto, se colocan varias cámaras de evaporación en serie y los gases calientes evaporados de la primera calientan la segunda, y así sucesivamente. Esto se denomina evaporador de efecto múltiple. Cuantos más efectos haya, más eficiente será la operación. La temperatura de operación típica es de aproximadamente 60 °C (140 °F).

Secador por aspersión
El concentrado de aloe más comercializado actualmente es el polvo. Este producto se conoce como polvo 200X de filetes de gel interno de aloe o polvo 100X de hoja entera de aloe. La evaporación final también debe realizarse a baja temperatura para preservar los componentes naturales del aloe. Esto es especialmente importante una vez que los sólidos de aloe se concentran más, ya que son más propensos a reaccionar químicamente entre sí.

Los secadores por aspersión funcionan convirtiendo el concentrado de aloe en una fina niebla de gotas. Estas gotas se forman en una cámara cónica al entrar en contacto con el concentrado con un flujo de aire cálido y seco. Esto hace que las gotas se vuelvan tan pequeñas que aumenta la relación superficie-volumen, facilitando así la evaporación. Las gotas quedan suspendidas dentro de la cámara hasta que se vuelven más densas debido a la evaporación. Luego caen al fondo de la cámara en forma de polvo y son recolectadas.

Actualmente se utilizan dos tipos de dispositivos para generar la fina niebla de gotas. Uno consiste en una válvula de muy alta presión en la que el líquido se impulsa mediante presión (2000 psi) a través de un orificio muy pequeño, lo que produce una fina niebla. El otro consiste en un disco giratorio sobre el que se deja caer un chorro de líquido. La fuerza centrífuga del disco giratorio expulsa el líquido, convirtiéndolo en una fina niebla. La rotación del disco debe ser muy rápida, típicamente 10 000 rpm. La mayoría de los discos utilizan una turbina neumática para lograrlo.

Bomba positiva de velocidad variable
Las bombas de desplazamiento positivo se utilizan para transportar fluidos de un punto a otro en la planta de procesamiento. Estas bombas son necesarias para el filtrado, ya que operan a presiones más altas.

Bomba de diafragma
Las bombas de diafragma se utilizan para bombear fluidos con alto contenido de sólidos. Generalmente se accionan con aire comprimido. Son muy útiles en entornos peligrosos.

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