Resumen

La liofilización es una técnica de conservación por deshidratación aplicada a productos químicos, farmacéuticos, médicos, biológicos y alimenticios. El proceso es también llamado criodesecación, porque consiste primero en congelar un producto húmedo y luego vaporizar directamente el hielo a baja presión. Este fenómeno es conocido como sublimación, y era ya practicado por los incas del Perú desde el siglo XIII para conservar papas. Los productos liofilizados, a diferencia de los deshidratados por otras técnicas de secado, conservan prácticamente en 100% su forma y propiedades naturales, tienen mayor vida de anaquel y son fácilmente rehidratables.

En este trabajo se estudia la liofilización experimentalmente y se caracteriza por medio de un modelo matemático y computacional. Para ello, se utilizó la papa variedad blanca (Solanum tuberosum) como material para el modelado de la liofilización por contacto. Se prepararon muestras individuales en forma de placas y cilindros finitos a tres espesores diferentes. Se operó a dos presiones de vacío y tres temperaturas de calentamiento. Se obtuvieron así 36 cinéticas de deshidratación y de temperatura del producto en monocapa, con ocho repeticiones cada una. Se propone un modelo de liofilización que considera tres frentes de sublimación que se retiran uniformemente, pero a velocidades interdependientes. Para el estudio, se recurrió a las leyes de Fick y de Fourier en estado cuasi-estacionario, considerando despreciable el colapso en el producto. Las temperaturas de cada frente de sublimación se consideran variables. El modelo dinámico resultante es un sistema de tres ecuaciones algebraicas no lineales y tres ecuaciones diferenciales ordinarias.

• Materias:Simulación por computador Alimentos Investigación operacional Métodos de simulación
• Subjects:Computerized simulation Food Operations research Simulation methods
• Palabras claves:Procesamiento de alimentos, Transferencia de masa, Liofilización, Modelo computacional, Biotecnología industrial, Conservación de productos, Deshidratación, Criodesecación
• Keywords:Food processing, Mass transfer, Lyophilization, Computational model, Industrial biotechnology, Product preservation, Dehydration, Cryodesiccation