Liofilización vs. Atomizado: cómo elegir la tecnología de secado adecuada para tu activo
Por Nehomarin Aguilar, Gerente de Espanova ID y Director de I+D
Cuando una empresa se enfrenta a la decisión de qué técnica de secado usar para un ingrediente o materia prima, lo que busca es simple de enunciar y complejo de conseguir: mayor producción, tiempos de manufactura cortos y conservar las propiedades del activo sin riesgo durante el proceso.
A primera vista, la decisión parece obvia: si el producto es biológico o fácilmente oxidable, y su actividad se ve afectada por la temperatura, la liofilización parece la opción natural. Si, en cambio, el producto puede soportar temperaturas de 50-80ºC, el secado por atomización (spray dryer) entra en juego. Y hasta cierto punto, así es. Pero la realidad de cada caso suele ser más matizada.
Liofilización: ventajas y límites
La liofilización es una tecnología con una capacidad extraordinaria: conserva casi todas las propiedades fisicoquímicas y la actividad biológica de los materiales, gracias al secado en frío. Es, en muchos sentidos, el estándar de referencia cuando la integridad del activo es la prioridad absoluta.
Su inconveniente no está en el resultado, sino en el camino para llegar a él. Los ciclos de producción son largos, el consumo energético es alto —lo que se traduce directamente en coste— y, en muchos casos, el producto resultante no es estable una vez terminado el ciclo. Su manipulación puede complicarse rápidamente, lo que obliga a replantearse si existen alternativas más viables.
Un caso ilustrativo: el melón
El melón es un buen ejemplo de esta tensión. Es una fruta con un perfil nutricional notable: 100 gramos aportan 36,7 mg de vitamina C y 3.382 UI de vitamina A, equivalentes al 61,17% y 67,64% del valor diario recomendado respectivamente. El melón constituye una matriz interesante desde el punto de vista del secado por su contenido en azúcares, vitaminas, carotenoides y otros componentes sensibles al procesado
Estos antioxidantes son capaces de inhibir la oxidación de biomoléculas y, por tanto, prevenir o reparar el daño celular causado por el oxígeno (Tachakittirungrod, Okonogi y Chowwanapoonpohn, 2007), lo que explica su uso en aplicaciones oftálmicas y antiinflamatorias. En cosmética activa, su acción frente al estrés oxidativo se combina habitualmente con el glutatión, un activo clave en la prevención del estado inflamatorio de base asociado al envejecimiento.
La liofilización es una de las tecnologías que pueden emplearse para obtener ingredientes deshidratados de melón cuando se busca minimizar la exposición térmica. Pero su ciclo de producción y manejo es exigente: la baja temperatura de transición vítrea del producto hace que cualquier error durante el proceso derive en un producto de aspecto acaramelado, y el llenado debe hacerse al vacío, ya que la humedad ambiente lo hidrata con rapidez. Todo ello lo convierte en un producto complejo de manejar, y ese coste operativo se traslada directamente al precio final.
Cómo lo abordamos en Espanova: Atomizado
Este es exactamente el tipo de reto que trabajamos con nuestros clientes, y aquí conviene ser precisos sobre qué significa realmente: no se trata de disponer de un spray dryer, sino de contar con el conocimiento técnico para estudiar una materia prima, entender sus limitaciones y desarrollar las condiciones de formulación y proceso necesarias para transformarla en polvo, intentando preservar al máximo sus propiedades. El equipo es solo el punto de llegada; el valor está en todo el trabajo de I+D que hay antes.
En el caso del melón, ese trabajo empezó por entender por qué es un activo difícil: su baja transición vítrea y su sensibilidad a la humedad ambiente son justamente las limitaciones que había que resolver antes de plantear ningún proceso de secado. A partir de ahí, desarrollamos las condiciones de operación por atomizado (spray dryer) orientadas a minimizar la pérdida de actividad enzimática y reducir la degradación de componentes sensibles durante el secado.
La mayoría de los estudios publicados en este ámbito (por ejemplo, Development of cantaloupe (Cucumis melo) juice powders using spray drying technology, Kevin Missolval, 2012) recurren a derivados del almidón como agente encapsulante. En nuestro desarrollo, en cambio, identificamos que los propios azúcares del jugo de melón podían funcionar como agentes encapsulantes, logrando un producto estable frente a la exposición al aire y mucho más sencillo de manejar — una solución de formulación específica para esta matriz, no una receta genérica.
Una decisión caso por caso
El del melón es solo un ejemplo entre muchos. Hay numerosos activos —termosensibles en apariencia, pero con margen real de optimización— donde replantear la tecnología de secado hacia una solución más ágil y económica como el atomizado puede suponer una mejora significativa en coste y viabilidad de producción, sin sacrificar la calidad del resultado.
En Espanova estudiamos cada materia prima para determinar si el secado por atomización es técnicamente viable y, cuando lo es, desarrollamos las condiciones de formulación y proceso necesarias para llevarlo desde la prueba hasta su escalado productivo.
¿Tienes un activo con un reto de secado similar? Hablemos de tu caso.