Mediante la técnica de secado por aspersión, un prototipo deshidrata los zumos de frutas y los convierte en polvo para aumentar su vida útil sin que pierdan sus valores nutricionales. El equipo se probó con el zumo de naranja, una de las frutas estrella del desayuno de los colombianos.
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| AgenciaUNAL-240823- Investigadores que aportaron en el desarrollo del prototipo. Foto- Nicol Torres, Unimedios. |
Después de obtener la financiación, con cálculos matemáticos y herramientas de simulación en marcha, los investigadores materializaron esta “máquina” de acero inoxidable que ahora permitirá hacer más pruebas con zumos de frutas, e incluso con sangre.
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| AgenciaUNAL-240823- Este prototipo de secado, que se puede usar con el zumo de frutas, se creó pensando en evitar la generación de desechos. Foto- Nicol Torres, Unimedios. |
El secado por aspersión es una tecnología ampliamente utilizada en la industria de alimentos, ya que permite obtener un producto en polvo a partir de un material líquido concentrado, y además se caracteriza por su eficiencia y velocidad en el proceso de deshidratación. Para lograrlo, tiene múltiples elementos interconectados que trabajan en conjunto para convertir líquidos en partículas secas a través de la atomización y la eliminación del agua mediante calor.
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| AgenciaUNAL-240823- En la cámara del prototipo se deshidrata el líquido y se convierte en polvo. |
El prototipo elaborado consta de:Compresor y boquilla: un compresor suministra aire comprimido que, a través de una boquilla, se combina con el líquido a secar, como por ejemplo el zumo de alguna fruta. Para lograr la atomización del líquido en pequeñas gotas, el flujo de aire que entre a la boquilla debe tener una presión específica.
- Bomba dosificadora: se encarga de introducir en la boquilla el líquido junto con el aire comprimido, donde ocurre la atomización y formación de las gotas finas.- Elemento encapsulante: al líquido atomizado se le agrega un encapsulante que promueve la formación de partículas sólidas durante el proceso de secado.- Aire caliente: un ventilador suministra aire caliente que genera un vórtice en la cámara de secado. Este aire caliente se combina con las gotas atomizadas y seca las partículas encapsuladas.
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| AgenciaUNAL-240823- En la cámara del prototipo se deshidrata el líquido y se convierte en polvo. |
Esto lo convierte en una opción ideal para alimentos que requieren de un cuidadoso proceso de secado. Por ejemplo, al secar el zumo de frutas como la naranja se obtiene un polvo que conserva su alto contenido de vitamina C y otras propiedades beneficiosas.
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| AgenciaUNAL-240823-06 Polvo de naranja obtenido en la prueba del prototipo. |
Según el magister, “los productos secados en forma de polvo pueden tener una vida útil más larga, lo que abre oportunidades para su almacenamiento, transporte y uso en diversas aplicaciones. Además de su uso en la industria alimentaria, se podrían emplear en productos farmacéuticos y químicos, así como en la creación de productos en polvo para diversas recetas y mezclas.
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| AgenciaUNAL-240823- La prueba piloto se hizo con zumo de naranja. |
De lo digital a lo real
El proceso de desarrollo de este equipo ha sido un trabajo colaborativo entre investigadores de diferentes disciplinas. Desde la simulación y el diseño de los componentes hasta la selección de materiales adecuados, todos fueron clave en la materialización.
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| AgenciaUNAL-240823- La simulación se hizo mediante herramientas computacionales de uso libre. |
Para validar su funcionamiento se usó la dinámica de fluidos computacional, que reúne un amplio grupo de técnicas que permiten estudiar cómo se mueven los líquidos y los gases como el agua y el aire. En ese proceso se usan computadores para simular y entender cómo se comportan estos fluidos en diferentes situaciones.
La prueba piloto fue con el zumo de naranja, uno de los temas de interés en los que ahora se enfocará Karen Reyes, estudiante de la Maestría en Ingeniería - Ingeniería de Biosistemas, para desarrollar un polvo mejorado de esta fruta, que conserve al máximo sus vitaminas y otras propiedades.
