Innovación en el secado por pulverización: una colaboración entre el INRAE y Purecontrol

En la industria agroalimentaria, el secado por atomización es un proceso crucial para la transformación de líquidos en polvos sólidos. Este proceso permite mejorar la estabilidad, el almacenamiento y la conservación de los productos. Sin embargo, también es un proceso muy intensivo en energía, representando, por ejemplo, el 25% del consumo energético en la industria láctea. Para optimizar este proceso y reducir su huella energética, Purecontrol ha establecido una colaboración con el Instituto Nacional de Investigación para la Agricultura, la Alimentación y el Medio Ambiente (INRAE). Juntos, han integrado el software SD2P (Spray Drying Determining Parameters) en la solución Purecontrol para un control en tiempo real, revolucionando así el secado por atomización en varias industrias.

El Proceso de Secado por Atomización: Un Enfoque de Industria Inteligente

El secado por atomización consiste en pulverizar un líquido en gotas finas dentro de una cámara de secado. Estas gotas se secan luego con un flujo de aire caliente, formando partículas sólidas. Este proceso está presente en diversas industrias de transformación como:

• Agroalimentaria: Utilizado para producir polvos de leche, jugos de frutas, aromas y proteínas. Por ejemplo, la leche en polvo es esencial para las fórmulas infantiles y los productos lácteos procesados. Los aromas en polvo se utilizan ampliamente para mejorar el sabor de los alimentos sin añadir humedad.
• Farmacéutica: Crucial para la fabricación de medicamentos en polvo, facilitando la dosificación y administración. Los polvos farmacéuticos pueden reconstituirse en soluciones o comprimirse en tabletas.
• Química: Utilizado para la producción de polvos químicos, como pigmentos, catalizadores y detergentes. Los pigmentos en polvo se utilizan en pinturas y tintas, mientras que los catalizadores en polvo son esenciales en los procesos industriales.
• Biotecnología: Utilizado para el secado de productos biológicos sensibles como enzimas y probióticos, conservando así su actividad biológica y ofreciendo una vida útil prolongada.

Las principales ventajas del secado por atomización incluyen una gran capacidad de producción, la posibilidad de manejar productos termosensibles y la producción de polvos con características específicas (tamaño de partícula, densidad, etc.). Sin embargo, este proceso también es muy intensivo en energía, requiriendo una optimización continua para mejorar la eficiencia energética y reducir costos.

El Software SD2P, una Herramienta Revolucionaria para el Control del Proceso de Secado

Desarrollado por Pierre Schuck y Romain Jeantet en el laboratorio STLO (Ciencias y Tecnologías de la Leche y del Huevo) de INRAE en Rennes, el software SD2P (Spray Drying Determining Parameters) es una herramienta poderosa que permite determinar los parámetros clave del secado por atomización. Tiene en cuenta las interacciones complejas inherentes al proceso para ofrecer una optimización basada en datos teóricos.

Para definir los parámetros óptimos de secado de un producto, la solución SD2P incluye una etapa analítica preliminar de secado por desorción para determinar la cantidad de agua evaporable del producto. Al procesar estos resultados, el software genera un gráfico que visualiza la cinética de secado a lo largo del tiempo, permitiendo optimizar los parámetros de secado en tiempo real y reducir drásticamente los costos de experimentación al evitar el uso de instalaciones piloto.

El software es adaptable a una amplia gama de productos alimentarios y farmacéuticos, así como a instalaciones de secado con capacidades variables que van de 5 a 25,000 kg/h. Esta adaptabilidad está confirmada por pruebas de validación en más de 100 productos, demostrando la robustez y flexibilidad de SD2P.

Una Cascada de Beneficios en el Rendimiento del Secado

El software SD2P mejora la fiabilidad y la rapidez del desarrollo de nuevas fórmulas al reducir el tiempo necesario para estos desarrollos. Ofrece una comprensión profunda de los mecanismos de transferencia de agua y la cinética de secado de los productos, permitiendo un mejor control de los parámetros de secado. Al optimizar estos parámetros, SD2P ayuda a mejorar los rendimientos de las instalaciones, acercándose a la capacidad de evaporación teórica y aumentando así la productividad.

Además, el software permite un mejor control de los costos de secado gracias a una predicción precisa de los parámetros, evitando así pérdidas de energía. Esta optimización se traduce en una mejora significativa de la calidad de los polvos producidos y de su vida útil. También utilizado como herramienta pedagógica, SD2P facilita la formación de los operadores al ofrecer una comprensión práctica y profunda de los parámetros de secado. Finalmente, mide el impacto de los parámetros clave de la interacción proceso/producto, permitiendo una mejor gestión y optimización.

Adopción Mundial con 36 Licencias ya Comercializadas

Desde su lanzamiento en 2009, la solución ha sido objeto de 36 licencias en todo el mundo, principalmente comercializadas en la industria láctea, donde ha permitido mejorar la productividad entre un 5 y un 25%, reduciendo hasta un 15% el costo energético del secado. Hoy en día, más del 10% del volumen mundial de leche en polvo se produce con la ayuda de este software. Otros sectores, como el agroalimentario y el farmacéutico, también muestran un interés creciente en SD2P, buscando optimizar sus propios procesos de secado por atomización.

Ahora Disponible con el Control Dinámico en Tiempo Real de Purecontrol para un Mejor Rendimiento Industrial

La colaboración entre Purecontrol e INRAE para la optimización del secado por atomización representa un avance importante para las industrias de transformación. Al integrar el software SD2P en la solución Purecontrol, las industrias ahora pueden optimizar sus procesos en tiempo real, reduciendo aún más los costos energéticos, aumentando la productividad y mejorando la calidad de los productos. Esta iniciativa se alinea perfectamente con el compromiso de Purecontrol e INRAE de promover soluciones innovadoras y sostenibles para la industria.

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