La industria alimentaria está sometida a una presión creciente para producir más, con mayor calidad, menor consumo energético y un mejor control higiénico de los procesos térmicos. En este contexto, los paneles infrarrojos catalíticos en gas se han consolidado como una tecnología clave para operaciones de deshidratación y cocción superficial, especialmente en líneas continuas de alta productividad.
Este artículo se dirige a directores de planta, responsables de producción, técnicos de procesos y responsables de calidad que necesitan comprender, desde un punto de vista técnico y económico, cómo los paneles infrarrojos catalíticos pueden optimizar procesos como tostado superficial, gratinado, curado, secado controlado o fijación de recubrimientos en productos alimentarios.
Contexto: por qué la industria alimentaria mira hacia la radiación infrarroja catalítica
En las últimas dos décadas, el sector alimentario ha experimentado una transformación impulsada por tres grandes vectores: eficiencia energética, seguridad alimentaria y flexibilidad productiva. Las líneas tradicionales de cocción y secado basadas en hornos de convección o túneles de aire caliente han mostrado sus límites en términos de tiempos de proceso, uniformidad térmica y consumo específico de energía.
La radiación infrarroja, y en particular la infrarroja catalítica alimentada por gas, ofrece una respuesta a estas limitaciones. A diferencia de los hornos convencionales, que calientan el aire y lo hacen circular, los paneles infrarrojos transfieren energía directamente a la superficie del producto por radiación. Esto se traduce en un calentamiento muy rápido de las capas superficiales, con un impacto directo en procesos como:
- Deshidratación controlada de frutas, verduras, hierbas, snacks y productos cárnicos.
- Cocción superficial y dorado de panes, pizzas, productos precocinados y platos listos.
- Fijación de recubrimientos (glaseados, marinados, barnices alimentarios) sin sobrecocción del interior.
El desarrollo de paneles infrarrojos catalíticos ha permitido combinar las ventajas de la radiación infrarroja con un funcionamiento seguro y estable, gracias a la oxidación catalítica del gas, que se realiza a temperaturas más bajas que una llama convencional, con emisiones reducidas de NOx y prácticamente sin llamas visibles.
Cómo funcionan los paneles infrarrojos catalíticos en gas en aplicaciones alimentarias
El principio de funcionamiento de un panel infrarrojo catalítico se basa en la oxidación superficial del gas (generalmente gas natural o GLP) sobre un catalizador, a temperaturas del orden de 350–550 °C. En lugar de una combustión con llama, el gas se oxida sobre el panel por efecto catalítico, generando calor que se emite como radiación infrarroja, típicamente en el rango de onda media-larga, muy adecuado para la interacción con alimentos ricos en agua y grasas.
En líneas de producción alimentaria, estos paneles se instalan sobre cintas transportadoras o carros, a distancias calculadas respecto al producto, y su potencia se regula en función del tipo de alimento, del espesor y de la velocidad de la línea. Este enfoque permite:
Regular de forma precisa la energía superficial aplicada, evitando sobrecocción del interior.
Integrar zonas de pre-secado, tostado o gratinado al final de hornos existentes, sin rediseñar toda la línea.
Lograr tiempos de respuesta muy rápidos en arranque, parada y cambios de formato.
En comparación con fuentes infrarrojas eléctricas, los sistemas catalíticos en gas destacan por su densidad de potencia regulable y, en muchos casos, por un coste operativo competitivo, especialmente cuando el precio relativo del gas frente a la electricidad beneficia al primero.
Datos y tendencias: eficiencia energética y demanda de procesos de deshidratación
La deshidratación y la cocción superficial representan una parte significativa del consumo energético en la industria alimentaria. Según la Agencia Internacional de la Energía, la industria alimentaria y de bebidas consume del orden del 7–8 % de la energía final industrial en Europa, con una cuota relevante asignada a operaciones térmicas como cocción, horneado y secado.
Algunos estudios sectoriales sobre procesos de horneado y secado apuntan a que la transición de hornos puramente convectivos a soluciones híbridas con radiación infrarroja puede reducir el consumo específico de energía entre un 10 % y un 30 %, dependiendo del producto y de la configuración de la planta. En líneas de panificación industrial, por ejemplo, se han reportado reducciones de tiempo de horneado del 15–25 % mediante la introducción de módulos infrarrojos en etapas finales de dorado, manteniendo la misma calidad de producto.
La demanda de productos deshidratados y snacks horneados también está creciendo a nivel global, impulsada por preferencias de consumo más saludables y por la búsqueda de productos con vida útil prolongada sin necesidad de refrigeración. Datos de organizaciones internacionales del sector de alimentos procesados indican crecimientos anuales en el entorno del 4–6 % para segmentos como frutas deshidratadas, snacks de verduras y proteínas alternativas deshidratadas.
Este crecimiento incrementa el interés por tecnologías que permitan:
- Reducir el contenido de agua de forma controlada, sin dañar textura ni color.
- Evitar el pardeamiento indeseado en frutas y verduras sensibles.
- Garantizar una superficie segura desde el punto de vista microbiológico.
En este contexto, las soluciones basadas en paneles catalíticos infrarrojos en gas Infragas se integran en una tendencia más amplia de electrificación parcial, hibridación de fuentes térmicas y mejora de la eficiencia energética en plantas alimentarias.
Aplicaciones concretas: deshidratación y cocción superficial
Deshidratación controlada
En la deshidratación de alimentos, el objetivo no es solo eliminar agua, sino hacerlo de forma uniforme y reproducible. La radiación infrarroja catalítica resulta especialmente interesante en etapas iniciales o finales del proceso de secado:
En la fase inicial, acelera la salida de agua superficial, reduciendo el tiempo global de secado.
En la fase final, permite “afinar” el contenido de humedad sin deteriorar capas internas ni provocar craqueo superficial.
Ejemplos de uso en la industria alimentaria incluyen:
Frutas en rodajas o dados: manzana, mango, piña, frutos rojos.
Verduras en láminas o chips: zanahoria, remolacha, kale, patata alternativa a frituras.
Cárnicos y pescados: jerky, bacalao desalado, productos curados con etapa de secado final.
En estas aplicaciones, la capacidad de ajustar la distancia panel-producto, la potencia superficial y la velocidad de la cinta permite configurar perfiles de secado adaptados a cada producto, minimizando mermas por rotura o pérdida de color.
Cocción superficial y dorado
La cocción superficial se ha vuelto central en líneas de productos listos para el consumo, donde el aspecto visual (color, brillo, textura externa) influye de manera decisiva en la percepción de calidad. Algunos procesos típicos donde los paneles infrarrojos catalíticos son relevantes:
Dorado de panes y bollería: colas de horno con módulos infrarrojos para obtener corteza homogénea y color estable, sin aumentar el tiempo total de horneado.
Gratinado de platos preparados: lasañas, canelones, platos con queso rallado, donde se busca un gratinado rápido sin sobrecocinar el interior.
Tostado superficial de pizzas y bases de pan plano: mejora de textura y color en zonas superficiales con control fino para evitar quemados.
Sellado superficial de carnes y aves: aplicación de energía intensa a la superficie para caramelizar proteínas y azúcares, conservando jugos internos.
En todos estos casos, la radiación infrarroja catalítica permite trabajar con tiempos de residencia cortos, líneas más compactas y una respuesta rápida a cambios de producto o receta.
Beneficios técnicos y económicos para las plantas alimentarias
Desde el punto de vista industrial, el análisis de la adopción de paneles infrarrojos catalíticos debe considerar tanto aspectos técnicos como económicos y organizativos.
Entre los beneficios técnicos más relevantes destacan:
Transferencia de calor eficiente: la radiación interactúa directamente con la superficie del producto, reduciendo las pérdidas asociadas al calentamiento de grandes volúmenes de aire.
Uniformidad y repetibilidad: correctamente diseñados, los módulos de paneles garantizan un campo de radiación homogéneo, clave para la calidad constante lote a lote.
Respuesta dinámica: el arranque y la parada son rápidos en comparación con hornos de masa térmica elevada; esto mejora la flexibilidad en producciones por lotes o cambios de formato frecuentes.
Integración modular: es posible añadir zonas infrarrojas a líneas existentes (por ejemplo, al final de un horno de túnel) para mejorar dorado o deshidratación sin sustituir completamente la instalación.
En el plano económico, la combinación de reducción de tiempos de proceso, ahorro energético y menor tasa de rechazo de producto puede traducirse en retornos de la inversión relativamente rápidos, especialmente en líneas de alta carga horaria. Aunque los valores concretos dependen de cada caso, en proyectos industriales documentados se han observado:
Reducciones del consumo energético unitario en rangos del 10–25 % en procesos híbridos con infrarrojos.
Aumentos de capacidad de línea de hasta un 15–20 % sin ampliación de espacio, gracias a la reducción de tiempos de horneado o secado.
Menor merma por defectos superficiales (quemados, zonas pálidas, desecación irregular), con mejoras medibles en el porcentaje de producto conforme.
Riesgos y criticidades si no se adopta tecnología adecuada
No abordar de forma estratégica la modernización de los procesos térmicos en la industria alimentaria conlleva varios riesgos:
Costes energéticos crecientes: el uso continuado de hornos y túneles antiguos, poco aislados y sin sistemas de recuperación de calor, puede mantener consumos por unidad de producto muy por encima de los estándares actuales, afectando la competitividad a medio plazo.
Limitaciones de capacidad y flexibilidad: líneas rígidas, diseñadas para pocos formatos, encuentran dificultades para adaptarse a la proliferación de referencias, formatos y recetas que exige el mercado actual.
Inconsistencia en la calidad: sistemas térmicos con control limitado de perfil de temperatura y transferencia de calor pueden generar variabilidad de lote a lote, con problemas de textura, color y vida útil.
Riesgos de seguridad alimentaria: un control deficiente de los procesos de cocción superficial puede dejar zonas del producto con insuficiente tratamiento térmico, con potencial impacto en la reducción de carga microbiana.
Además, ignorar la evolución tecnológica puede generar un gap respecto a competidores que sí optimizan sus procesos, con mejores márgenes y capacidad de ofrecer productos más estables y diferenciados.
Oportunidades y ventajas al integrar paneles infrarrojos catalíticos en gas
La adopción estratégica de paneles infrarrojos catalíticos abre varias oportunidades para las empresas alimentarias:
Diferenciación de producto: un control más fino de color, textura y brillo permite desarrollar productos premium o líneas especiales (por ejemplo, snacks “horneados, no fritos” con perfiles de textura muy específicos).
Mejora de la sostenibilidad: la reducción del consumo energético, junto con la posibilidad de integrarse en estrategias de eficiencia global de planta, contribuye a objetivos de sostenibilidad y reducción de emisiones indirectas.
Optimización del layout de planta: la alta densidad de potencia y los tiempos de proceso más cortos pueden traducirse en líneas más compactas, liberando espacio para nuevas referencias o procesos auxiliares.
Escalabilidad: los módulos de paneles pueden dimensionarse e irse ampliando a medida que crece la producción, sin necesidad de grandes inversiones de una sola vez.
En términos de mercado, las empresas que se posicionan tempranamente en el uso eficiente de la radiación infrarroja catalítica tienden a disponer de mayor flexibilidad para responder a nuevas tendencias: productos con menor contenido graso, snacks proteicos deshidratados, alimentos funcionales con tratamientos térmicos suaves, etc.
Aspectos normativos y de seguridad en la industria alimentaria
El uso de paneles infrarrojos catalíticos en la industria alimentaria se inscribe en un marco regulatorio que abarca seguridad de máquinas, seguridad de instalaciones de gas, higiene alimentaria y emisiones atmosféricas.
Desde el punto de vista de seguridad industrial, los equipos que utilizan gas deben cumplir con normativas sobre aparatos a gas y directivas de maquinaria aplicables. Los paneles catalíticos, al trabajar sin llama abierta, pueden ofrecer ventajas en términos de seguridad intrínseca y reducción de riesgos de ignición accidental, siempre que se integren con sistemas de control adecuados (válvulas de seguridad, detección de caudal, control de mezcla aire-gas).
En el ámbito de la higiene y seguridad alimentaria, las líneas térmicas deben diseñarse para facilitar la limpieza y evitar acumulaciones de residuos. Los módulos de paneles se integran en estructuras que permiten acceso para limpieza, inspección y mantenimiento, en coherencia con los requisitos HACCP y con los principios de diseño higiénico promovidos en la industria.
En lo referente a emisiones, la oxidación catalítica del gas se caracteriza por producir niveles muy bajos de NOx, con emisiones de CO y otros contaminantes que deben mantenerse dentro de los límites establecidos por la legislación local y nacional. El correcto dimensionamiento y mantenimiento de los equipos es clave para garantizar estos parámetros.
Cómo evaluar la introducción de paneles infrarrojos catalíticos en una planta alimentaria
La decisión de integrar paneles infrarrojos catalíticos en procesos de deshidratación o cocción superficial no debería abordarse como una simple sustitución de equipos, sino como un rediseño de parte del proceso térmico. Resulta útil seguir una aproximación por etapas:
- Análisis de procesos críticos: identificar aquellas etapas donde el tiempo de proceso, el consumo energético o la calidad superficial del producto constituyen un cuello de botella o una fuente constante de reclamaciones.
- Caracterización del producto: analizar espesores, contenido de agua, composición y requisitos de textura para determinar si la transferencia de calor predominantemente superficial es adecuada.
- Estudios piloto: cuando es posible, realizar ensayos en planta piloto o con módulos móviles, ajustando parámetros de distancia, potencia y tiempo de exposición, para definir la ventana de proceso óptima.
- Evaluación económica: estimar el ahorro de energía, el aumento de capacidad y la reducción de mermas para calcular el retorno de la inversión, incluyendo costes de adaptación de línea y formación de personal.
- Integración en el sistema de control: asegurarse de que los paneles infrarrojos se integran con el sistema de automatización existente (PLC, SCADA), permitiendo monitorizar y registrar parámetros clave para trazabilidad y control de calidad.
Este enfoque reduce el riesgo de inversiones subóptimas y asegura que la tecnología se adapte a las necesidades específicas de cada planta y producto.
Perspectivas futuras: digitalización y control avanzado de procesos térmicos
La evolución de la industria 4.0 también está impactando en las tecnologías térmicas. En el caso de los paneles infrarrojos catalíticos, se observan tendencias hacia:
Integración de sensores avanzados: medición en tiempo real de temperatura superficial del producto, humedad ambiente en túneles, potencia instantánea aplicada.
Control adaptativo: ajuste dinámico de potencia en función de variaciones en el producto (por ejemplo, diferente humedad de materia prima) para mantener perfiles de cocción o secado constantes.
Análisis de datos: uso de historiales de proceso para optimizar recetas térmicas, reducir variabilidad y anticipar necesidades de mantenimiento.
Estas evoluciones apuntan a una convergencia entre tecnología de proceso y analítica de datos, donde la radiación infrarroja catalítica no es solo una fuente de calor, sino un componente activo de sistemas de producción inteligentes.
Conclusión y pasos siguientes para las empresas alimentarias
La adopción de paneles infrarrojos catalíticos en gas para deshidratación y cocción superficial representa una oportunidad tangible para que las empresas alimentarias mejoren eficiencia, calidad y competitividad. No se trata únicamente de cambiar una fuente de calor por otra, sino de replantear parte del proceso térmico en clave de precisión, flexibilidad y sostenibilidad.
Para las plantas que se enfrentan a costes energéticos elevados, demandas crecientes de variedad de productos y exigencias estrictas de calidad superficial, resulta estratégico evaluar, con rigor técnico y económico, cómo integrar esta tecnología en líneas nuevas o existentes. Un análisis detallado del proceso, apoyado en pruebas piloto y en un dimensionamiento profesional de los equipos, permite tomar decisiones fundamentadas y planificar inversiones que aporten valor real al negocio.
