Validación a escala industrial del proceso de expansión instantánea al vacío para la producción de pulpa de mora (rubus glaucus benth) de alta calidad
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Resumen
El proceso de Expansión Instantánea al Vacío (FVE) constituye una tecnología térmica emergente aplicada en la transformación de alimentos. Este método combina un calentamiento rápido mediante vapor y una despresurización súbita, lo que induce una evaporación instantánea del agua intracelular. Este fenómeno genera una expansión estructural de la matriz alimentaria, promoviendo la ruptura de estructuras macrocelulares y un enfriamiento rápido. Como resultado, el proceso FVE permite preservar las propiedades fisicoquímicas y funcionales del alimento, incluyendo la estabilidad de compuestos bioactivos sensibles al calor; además, contribuye a la reducción significativa de la carga microbiana, mejorando así la seguridad e inocuidad del producto final. El proceso FVE se ha aplicado en matrices alimentarias como uchuva, mora, gulupa, mango, aguacate, entre otros, operando en sistemas por lotes (bachs en inglés); sin embargo, este sistema limita la capacidad de procesamiento a las dimensiones del equipo, colocando la tecnología en una relación inversión-beneficio similar a otras tecnologías existentes, reduciendo su competitividad en términos de costos operativos y accesibilidad. En este contexto, su transferencia a un sistema continuo representa un desafío tecnológico y económico.
No obstante, el potencial de FVE para ser implementado en sectores agroindustriales, particularmente en el contexto colombiano, es significativo. Sectores como el de frutas tropicales y productos de alto valor agregado podrían beneficiarse enormemente con los sistemas continuos, de tal forma que incremente su productividad y minimice los costos operativos. Una optimización técnica del proceso FVE es esencial para hacerlo más accesible a pequeños y medianos productores del campo colombiano, permitiéndoles competir en mercados nacionales e internacionales.
El objetivo de la investigación fue validar técnica y económicamente el proceso de FVE en un sistema continuo, para la producción de puré de mora andina (Rubus glaucus Benth) de alta calidad, el cual será transferido a la Asociación de Productores de Fruta y Hortalizas del Municipio de La Ceja (ASOFRUTAS).
En la 1a etapa se evaluó el desempeño técnico y la viabilidad económica de un sistema FVE continuo para puré de mora, considerando los efectos del tiempo de calentamiento y la velocidad de alimentación, así como la simulación de transferencia de calor. Se empleó un diseño factorial 2 × 2 que probó dos tiempos de calentamiento (48 y 67 s) y dos velocidades de alimentación (4 y 6 kg·min⁻¹). La modelación confirmó que la FVE ocurre dentro de los 48 s de calentamiento, mientras que la condición óptima (48 s, 6 kg·min⁻¹) alcanzó un rendimiento del 72%, una reducción microbiana de 7 log y un aumento del 77% en cianidinas en comparación con el puré sin tratamiento. Las proyecciones económicas a 15 años indicaron un período de recuperación de aproximadamente 2 años y una TIR del 93%, valores comparables o superiores a los reportados para procesos agroindustriales convencionales.
En la 2a etapa, se evaluó el proceso óptimo establecido en la 1ª etapa, con el objetivo de determinar la vida útil del producto, Se caracterizó la degradación de ácido ascórbico, cianidina-3-glucósido, cianidina-3-rutinósido y ácido elágico empleando modelos cinéticos de Arrhenius, Ball y Eyring a 8, 18 y 28 °C. C3G y C3R siguieron cinéticas de primer orden, mientras que AE presentó un comportamiento de orden cero; el AA mostró las mayores tasas de degradación y la menor energía de activación, identificándose como el compuesto limitante para la estabilidad del producto. El puré obtenido alcanzó reducciones microbianas superiores a 5–7 log y mantuvo su calidad sensorial bajo condiciones de almacenamiento refrigerado. Con base en el umbral nutrimental de AA, la vida útil estimada fue de 105–115 días a 8–18 °C, manteniéndose niveles funcionalmente relevantes de antocianinas al final del período.
Los resultados obtenidos evidencian que la tecnología FVE operando en un sistema continuo, es técnica y económicamente viable para la producción de puré de mora andina con altos estándares de calidad fisicoquímica, microbiológica, funcional y sensorial. La optimización del proceso permitió superar las limitaciones operativas de los sistemas por lotes, incrementando el flujo másico y reduciendo los tiempos muertos asociados a la esterilización entre ciclos. Asimismo, el estudio de vida útil acelerado demostró la estabilidad del producto bajo diferentes condiciones de almacenamiento, consolidando el potencial de la tecnología FVE como una alternativa sostenible para la transformación de frutas en agroindustrias rurales. Esta validación técnica y económica permite proyectar su transferencia efectiva a asociaciones de productores como ASOFRUTAS, contribuyendo al fortalecimiento de las capacidades locales, la reducción de pérdidas postcosecha y la generación de valor agregado en territorios agrícolas del país. (Tomado de la fuente)
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