LACTOPRESS FEBRERO 2019

R E V I S T A M E N S U A L D I G I T A L
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Febrero 2019
INFORMACIÓN DE ACTUALIDAD
Reportajes e información
relevante del entorno lácteo
nacional e internacional
NÚMEROS DEL MERCADO
Seguimiento actual de los montos
de producción y precios del
mercado lácteo
editorialcastelum.com
TECNOLOGÍA LÁCTEA
Desarrollo de la morfología durante
el secado de gotas individuales de
formulaciones de componentes
mixtos y leche

SEGUIMIENTO
NOTICIOSO
NÚMEROS DEL
MERCADO
TECNOLOGÍA
LÁCTEA
PÁG. 5
IR A LA SECCIÓN
Piden lecheros a LICONSA triplicar
compras de lácteos
En Sonora crean yogurt que
combate la hipertensión
PÁG. 10
IR A LA SECCIÓN
Resumen Nacional de Producción Láctea en
México
Precios Internacional de la Leche Entera
Precios Internacional de la Leche Descremada
Comparativo del avance mensual de enero y
temporalidad de la producción de leche de
bovino Años 2018 y 2019
Índice de precios de productos lácteos de
enero 2019 de la FAO
PÁG. 18
IR A LA SECCIÓN
Desarrollo de la morfología
durante el secado de gotas
individuales de formulaciones de
componentes mixtos y leche
Lactopress es una revista mensual electrónica educativa sin fines de
lucro y de difusión de información tecnológica, comercial y de mercados
para la industria láctea mexicana que se distribuye gratuitamente
a los líderes de las compañías y entidades del sector.
Año 4, número 10. Febrero 2019.
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5
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
Pág. 6
Piden lecheros a LICONSA triplicar compras de lácteos
Pág. 8
En Sonora crean yogurt que combate la hipertensión

6
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
Piden lecheros a LICONSA triplicar compras de lácteos
Fuente: Newsweek México
6 de febrero de 2019
IR A FUENTE
Productores lecheros de Aguascalientes pedirán que
LICONSA les compre más del triple de la producción que
recibe actualmente en sus dos centros de acopio, de
Granjas Fátima y en Pabellón de Arteaga, con el fin de
dar un mayor apoyo al sector pecuario, así lo informó
Jesús Azuara Morales, representante del Frente Nacional
de Productores y Consumidores de Leche en la entidad.
“Queremos que el Congreso del Estado solicite más recursos
para el Programa de Abasto Social de leche fresca, en
los dos centros de acopio que tiene el estado de
Aguascalientes y estamos pidiendo 150 mil litros de compra
directa diaria a los pequeños productores en Granjas
Fátima y 30 mil en Pabellón de Arteaga”, indicó.
La producción recibida por LICONSA es de 54 mil 500 litros
diarios, pero la intención es que se aumente a 150 mil litros
en el centro de acopio de Granjas Fátima y 30 mil litros en
Pabellón de Arteaga.
Lo anterior, luego de los excedentes que se siguen registrando
en la producción lechera, que representan mermas
en los ingresos de las personas que se dedican al
sector.
“Ninguna autoridad quiso reconocer los precios de
garantía anteriormente y mucho menos los grandes
empresarios, porque a ellos les es más rentable vender el
'huachicol' de la leche, porque venden productos artificiales
como si fueran leche”.
Con la instauración del precio de garantía para algunos
productos del sector agropecuario, entre ellos la leche, se
han tenido mejores ingresos al comprarse hasta en 8.20
pesos el litro, cuando anteriormente se pagaba hasta el
50% menos, informó Álvaro González Muñoz, presidente
del Frente de Productores y Consumidores de Leche.
“Ahorita el 60% de la leche que se produce está en riesgo
de desaparecer porque no tiene precio, la compran otras
industrias grandes en el país y siempre sacrifican al productor
y nunca le reconocen los costos de producción,
por lo que nosotros seguiremos en la lucha de tratar de
que en este gobierno la leche valga lo que tiene valer”,
subrayó.

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8
INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
La Comisión de Desarrollo Agropecuario se emitirá un
punto de acuerdo para turnar la petición a la delegación
de LICONSA en Aguascalientes, informó el diputado presidente
de la comisión, José Manuel González Mota.
“Importación de fórmulas lácteas ha acabado con miles
de productores de leche”: AGM
Aunado a esto se debe sumar la competencia desleal
que representa la importación de fórmulas, sueros y otras
sustancias que simulan ser leche y se venden como tal,
aunque no lo son, pues en los últimos años la entrada de
estos productos, provenientes en su mayoría de los
Estados Unidos, se incrementó considerablemente.
“En el gobierno anterior, de polvo de leche sin crema se
importaron 205 mil toneladas en 2013 y cerramos el 2018
con 370 mil toneladas y casi todos estos productos que se
importan son para adulterar la producción nacional y
obviamente ir retirando a los ganaderos”.
Asimismo, la crisis del sector ha provocado que miles de
productores desaparezcan y otros tantos se queden en la
incertidumbre sobre el futuro de las ventas de su producto.
“Hoy sobramos 150 mil productores a nivel nacional,
de 780 mil que existían en 1994. Lo que está pasando en el
sector lácteo es una auténtica crisis, entonces con el
nuevo gobierno esperamos que se cierre la brecha”.
En Sonora crean yogurt que combate la hipertensión
Fuente: El Horizont
9 de febrero de 2019
IR A FUENTE
Científicos del Centro de Investigación en Alimentación y
Desarrollo (CIAD) crearon una leche fermentada que
funciona como coadyuvante para regular la hipertensión.
Los investigadores responsables de este trabajo son
Belinda Vallejo Galland y Aarón Fernando González
Córdova, profesores de la Coordinación de Tecnología
de Alimentos de Origen Animal del CIAD.
Los profesores han dirigido proyectos de investigación y
tesis de posgrado, de los cuales emanó dicha innovación
tecnológica que participa en la Cohorte 2019 realizada
en el marco del Nodo Binacional Noroeste (NoBi).

INFORMACIÓN
DE ACTUALIDAD
9
Se trata de una bebida láctea tipo yogurt que, al ser consumida, ayuda a la reducción de la presión arterial en sujetos
hipertensos, además de mejorar el perfil de lípidos en sangre, reduciendo el colesterol malo o de baja densidad.
Estos son parte de los efectos benéficos demostrados en estudios in vitro, así como con ratas hipertensas, además de un
estudio clínico en humanos, explicó el CIAD en un comunicado.
Los investigadores compartieron que esperan que este trabajo, que les ha tomado más de una década de investigación,
se traduzca en un beneficio al servicio de la sociedad, que pueda coadyuvar a mejorar la salud de personas que
sufren este padecimiento.
El desarrollo tecnológico ha recibido la licencia de patentamiento en Estados Unidos y México y por su participación en
el NoBi Noroeste, ha sido evaluado como un proyecto que tendrá la oportunidad de cursar durante siete semanas el
programa I-Corps.
El objetivo del programa I-Corps (Cuerpos de Innovación, por sus siglas en inglés) es facilitar la generación de modelos
de negocio que respondan a problemas de la sociedad, aplicados a tecnologías e inventos desarrollados en laboratorios
universitarios y de los centros de investigación.
El Nodo Binacional (NoBi) Noroeste nació en 2015 con el respaldo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt),
la Fundación México Estados Unidos para la Ciencia (Fumec) y el Fondo de Cooperación Internacional en
Ciencia y Tecnología (Foncicyt).
NoBi Noroeste está conformado por el CIAD y la Universidad de Sonora (Unison), además de otros centros de investigación
y universidades de Baja California, Chihuahua, Sinaloa y Tabasco.

10
NÚMEROS DEL
MERCADO
Pág. 11
Pág. 12
Pág. 13
Pág. 14
Pág. 15
Resumen Nacional de Producción Láctea en México
Precios Internacional de la Leche Entera
Precios Internacional de la Leche Descremada
Comparativo del avance mensual de enero y temporalidad de la producción de leche de bovino
Años 2018 y 2019
Índice de precios de productos lácteos de enero 2019 de la FAO

NÚMEROS DEL
MERCADO
11
RESUMEN NACIONAL DE PRODUCCIÓN LÁCTEA EN MÉXICO
CIFRAS DE ENERO DE 2018 A ENERO DE 2019
(MILES DE LITROS)
Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
2018 957,466 931,146 957,850 977,131 1,003,378 1,021,132 1,067,684 1,083,929 1,071,531 1,050,120 1,021,927 1,028,592 12,171,886
LECHE
2019 974,229 974,229
2018 944,751 918,658 944,467 963,774 989,729 1,007,567 1,053,390 1,069,583 1,057,656 1,036,352 1,008,624 1,013,685 12,008,236
LECHE BOVINO
2019 961,425 961,425
2018 12,715 12,489 13,383 13,357 13,649 13,565 14,294 14,346 13,876 13,768 13,302 14,907 163,651
LECHE CAPRINO
2019 12,803 12,803
Fuente: Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP), con información de las

12
NÚMEROS DEL
MERCADO
PRECIOS INTERNACIONAL DE LA LECHE ENTERA
CIFRAS DE ENERO DE 2012 A DICIEMBRE DE 2018
(DÓLARES POR TONELADA)
Fuente: SAGARPA/CGG, con datos del USDA/AMS al 30-Nov-17.

NÚMEROS DEL
MERCADO
13
PRECIOS INTERNACIONAL DE LA LECHE DESCREMADA
CIFRAS DE ENERO DE 2012 A DICIEMBRE 2018
(DÓLARES POR TONELADA)
Fuente: SAGARPA/CGG, con datos del USDA/AMS al 30-Nov-17.

14
NÚMEROS DEL
MERCADO
COMPARATIVO DEL AVANCE MENSUAL DE ENERO Y TEMPORALIDAD DE LA PRODUCCIÓN DE
AÑOS 2018 Y 2019 (MILES DE LITROS)
Estado
Enero
Variación
2018 (A) 2019/2 (B)
Absoluta Relativa
(B-A) (B/A)
AGUASCALIENTES 36,117 37,054 937 2.6
BAJA CALIFORNIA 15,030 15,500 470 3.1
BAJA CALIFORNIA SUR 2,726 2,781 55 2
CAMPECHE 3,290 3,357 67 2.1
COAHUILA 115,266 116,345 1,079 0.9
COLIMA 2,412 2,465 53 2.2
CHIAPAS 33,616 34,088 472 1.4
CHIHUAHUA 87,531 89,685 2,154 2.5
DISTRITO FEDERAL 1,053 984 -69 -6.5
DURANGO 102,662 102,937 275 N.S.
GUANAJUATO 67,023 68,319 1,296 1.9
GUERRERO 6,908 7,027 119 1.7
HIDALGO 27,920 28,606 686 2.5
JALISCO 186,845 191,559 4,714 2.5
MÉXICO 29,657 30,066 409 1.4
MICHOACÁN 28,362 28,652 291 1
MORELOS 1,700 1,716 17 1
NAYARIT 3,129 3,092 -36 -1.2
NUEVO LEÓN 1,737 1,757 20 1.1
OAXACA 10,091 10,280 190 1.9
PUEBLA 35,545 36,117 572 1.6
QUERÉTARO 32,139 32,405 266 0.8
QUINTANA ROO 399 406 7 1.8
SAN LUIS POTOSÍ 11,489 11,855 367 3.2
SINALOA 7,960 8,155 194 2.4
SONORA 9,119 9,313 194 2.1
TABASCO 5,567 5,639 72 1.3
TAMAULIPAS 1,525 1,556 31 2
TLAXCALA 6,473 6,548 75 1.2
VERACRUZ 55,401 57,321 1,920 3.5
YUCATÁN 229 233 4 1.9
ZACATECAS 15,831 15,605 -226 -1.4
TOTAL 944,751 961,425 16,674 1.8
1,080,000
1,060,000
1,040,000
1,020,000
1,000,000
980,000
960,000
940,000
920,000
900,000
961,425
944,751
2018
2019
918,658
944,467
963,774
989,729
1,007,567
1,053,390
1,069,583
LECHE DE BOVINO
1,057,656
Fuente: Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP), con información de las Delegaciones de la SAGARPA.
1,036,352
1,008,624 1,013,685
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

NÚMEROS DEL
MERCADO
15
ÍNDICE DE PRECIOS DE PRODUCTOS LÁCTEOS DE ENERO 2019 DE LA FAO
(DATOS PUBLICADOS EL 7 DE FEBRERO DE 2019)
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
50.0
0.0
ÍNDICE MENSUAL DE PRECIOS DE LÁCTEOS DE LA FAO (2002-2004 = 100)
E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E
2014 2015
2016
2017
2018
2019
El índice de precios de los productos
lácteos de la FAO se situó en un promedio
de 182.1 puntos en enero, o sea, 12.2
puntos (un 7.2 %) por encima del valor de
diciembre de 2018. El fuerte repunte se
produjo tras siete meses de caída de los
precios. En enero los precios de todos los
productos lácteos representados en el
índice registraron un aumento, con una
subida intermensual de hasta el 16,5 % en
el caso de las cotizaciones de la leche
desnatada en polvo. El marcado aumento
fue resultado de la escasez de suministros
para la exportación en Europa, debido
a la fuerte demanda interna, y de las
expectativas de una reducción estacional
de las disponibilidades para la exportación
procedentes de Oceanía en los
meses venideros. A pesar de esta subida
de los precios, el índice es solo ligeramente
superior al nivel alcanzado el mismo
mes del año pasado.
Fuente: Índice de precios de los alimentos de la FAO

18
TECNOLOGÍA
LÁCTEA
DESARROLLO DE LA MORFOLOGÍA DURANTE EL
SECADO DE GOTAS INDIVIDUALES DE
FORMULACIONES DE COMPONENTES MIXTOS Y
LECHE

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20
TECNOLOGÍA
LÁCTEA
Desarrollo de la morfología durante el secado de gotas
individuales de formulaciones de componentes mixtos y leche
Resumen
Se sobre la influencia de los componentes seleccionados y sus mezclas en el desarrollo de la morfología durante el secado de
gotas individuales y se extienden los resultados a la morfología de las partículas de leche entera en polvo. Se emplearon métodos
de secado de gotas individuales sésiles y levitación acústica para estudiar el secado de gotas individuales. La influencia
de los carbohidratos (lactosa y maltodextrina DE12) y las proteínas (caseína micelar o proteína de suero de leche) en el desarrollo
de la morfología es muy diferente, ya que los sistemas de proteínas de concentración se atascarán y experimentarán
una transición de vidrio coloidal, mientras que los sistemas de carbohidratos aumentarán gradualmente en viscosidad como
consecuencia de la concentración. La proteína del suero da cáscaras relativamente rígidas debido al atasco de las proteínas
de la "esfera dura", mientras que las micelas de caseína se comportan como "esferas blandas" que pueden deformarse
después del atasco, lo que le da flexibilidad a la cáscara durante el secado. La influencia de los carbohidratos en la morfología
final se encontró mucho más grande que la influencia de las proteínas. Las caseínas influyeron en la morfología solo en
mezclas con lactosa en concentraciones más altas debido a su alto volumen. Se hicieron observaciones similares para la
leche entera, donde la grasa parecía no tener influencia. Con la maltodextrina, la influencia de la caseína se observó nuevamente
en la forma y suavidad de las arrugas. Los métodos de secado de gotas tanto leves como leves proporcionan una
visión similar y consistente sobre el desarrollo de la morfología.
Documento Original:
E.M.Both, M.Nuzzo, A.Millqvist-Fureby, R.M.Boom, M.A.I.Schutyser. MORPHOLOGY DEVELOPMENT DURING SINGLE DROPLET DRYING
OF MIXED COMPONENT FORMULATIONS AND MILK. Food Research International. Volume 109, July 2018, Pages 448-454.
Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.04.043
Artículo publicado para fines educativos y de difusión según la licencia Open Access Iniciative del documento original. Tablas y
gráficos adaptados del archivo original.

TECNOLOGÍA
LÁCTEA
21
1. INTRODUCCIÓN
Durante el secado por pulverización, se forma un producto en polvo por
deshidratación de gotitas de una solución. Las propiedades físicas de los
polvos que resultan de este proceso, como la densidad aparente y el tamaño
de las partículas, influyen en el comportamiento de la aplicación de los
polvos, como la reconstitución (Takeiti, Kieckbusch y Collares-Queiroz,
2010) o las propiedades de flujo (Fu et al. 2012). Por lo tanto, comprender el
comportamiento de secado de las formulaciones de ingredientes es de
crucial importancia para producir productos en polvo de alta calidad.
Un enfoque común para estudiar en detalle el secado por pulverización es
el secado de gotas individuales. Varias técnicas de secado de gotitas
individuales están disponibles y se describen en varias revisiones (Fu et al.,
2012; Sadek et al., 2015; Schutyser, Perdana, & Boom, 2012). Se ha aplicado
el secado de una sola gota para obtener más información sobre la cinética
del secado (Che, Li y Chen, 2012; Fu et al., 2012; Malafronte, Ahrné,
Schuster, Innings, & Rasmuson, 2015), la adherencia de una partícula de
secado (Adhikari, Howes, Bhandari y Troung, 2017), la composición de la
superficie de una partícula seca (Fu, Woo y Chen, 2011; Nuzzo, Millqvist-
Fureby, Sloth, y Bergenstahl, 2015), y el desarrollo de la morfología ( Karlina,
Boom y Schutyser, 2018; Sadek, Tabuteau y Schuck, 2013). La morfología de
las soluciones de un solo componente se ha estudiado ampliamente
antes, por ejemplo. la maltodextrina y la caseína forman partículas arruga-

22
TECNOLOGÍA
LÁCTEA
das, y la proteína de suero de leche forma partículas lisas con una gran vacuola interna (Both et al., 2018; Bouman,
Venema, Vries, Linden, & Schutyser, 2016; Sadek et al., 2014). Sin embargo, aún no se sabe cómo interactúan estos componentes
para formar la morfología final de las partículas de polvo de mezclas complejas, y por qué. Por lo tanto, aquí
nos concentramos en extender los mecanismos de formación de partículas para ingredientes individuales hacia la
comprensión de la morfología obtenida de sistemas complejos.
Los componentes seleccionados fueron lactosa y maltodextrina DE12 como carbohidratos, y caseína micelar y proteína
de suero como proteínas. La lactosa, la caseína y la proteína de suero de leche son componentes importantes de la
leche, mientras que la maltodextrina se incluyó para investigar el efecto de la longitud de la cadena de carbohidratos
en la morfología. Las relaciones entre los carbohidratos seleccionados y las proteínas se variaron para estudiar sistemáticamente
la influencia en la morfología de los diferentes componentes en los sistemas mixtos. Posteriormente, las gotas
de leche entera se secaron para comprender mejor el desarrollo morfológico de los sistemas complejos. Aquí se evaluaron
dos técnicas de secado de gotas individuales, a saber, secado de gotas sésiles y levitación acústica. Ambos métodos
tienen sus pros y sus contras al imitar el secado de gotas durante el secado por pulverización real. Por ejemplo, se
sabe que el campo acústico durante la levitación acústica influye en la forma de las gotas y en la cinética de secado, lo
que lleva a un mayor coeficiente de transferencia de calor y masa en comparación con las gotas en caída libre (Yarin,
Brenn, Kastner, Rensink y Tropea, 1999). ). El contacto de secado entre gotas entre la plataforma y la gota afecta la
forma esférica y el flujo de aire alrededor de la gota, aunque la influencia estimada de la conducción entre la plataforma
y la gota fue de un máximo del 5% de la transferencia de calor total (Perdana, Fox, Schutyser , & Boom, 2011). En la
comparación entre los métodos también se evaluó el efecto del tamaño de gota inicial y la velocidad del aire aplicada
en el desarrollo de la morfología. Esto es relevante ya que todos los métodos de secado de gotas individuales emplean
tamaños de gotas (100–1000μm) que son un orden de magnitud mayor que durante el secado por pulverización
(10–100μm). Esto alarga significativamente el tiempo de secado, ya que el tiempo de secado se incrementa de forma
cuadrada con el radio inicial de la gota y, por lo tanto, la conversión de los resultados del secado de una gota al secado
por aspersión debe realizarse con precaución.

TECNOLOGÍA
LÁCTEA
23
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 Materiales
2.1.1 Soluciones modelo
Las soluciones de proteínas se prepararon
agregando aislado de proteína de suero
(WP, 94% de proteínas, Friesland
Campina, Países Bajos) o caseína micelar
(Cas, 88% de proteínas, Friesland
Campina, Países Bajos) a agua desmineralizada
y se agitaron durante la noche.
Posteriormente, se añadió a la solución
de proteína el carbohidrato seleccionado,
maltodextrina con un equivalente de
dextrosa de 12 (MD12, Roquette, Francia)
o lactosa (Lac, Friesland Campina, Países
Bajos) y se agitó durante 30 minutos. Las
soluciones que contenían maltodextrina
se agitaron a temperatura ambiente,
mientras que las soluciones con lactosa se
calentaron a 50 ° C mientras se agitaban
y se enfriaban antes de usarlas. Las soluciones
finales tenían una concentración

24
TECNOLOGÍA
LÁCTEA
de materia seca del 30% (p / p) y una composición de 0: 100, 10:90, 20:80 o 30:70 (proteína: carbohidrato en base seca).
2.1.2 Solución de leche
El polvo secado por pulverización de leche entera (Arla Food Ingredients, Dinamarca) se disolvió en agua MilliQ fría
hasta un contenido de materia seca del 30% (p / p) y se agitó durante 30 minutos. Posteriormente, la solución se calentó
a 70ºC para asegurar la disolución completa.
2.2. Métodos de secado de gotas individuales
2.2.1. Plataforma de gota única sésil
La plataforma de secado de gotas individuales sésiles (SSDD, Fig. 1a) ha sido desarrollada por Perdana et al. (2011). Un
micro dispensador neumático (Nordson Engineering Dispensing, EE. UU.)deposita una gota en una membrana hidrófoba
(Polipropileno, Akso Nobel Faser Ag., Países Bajos) en el foco de una cámara CCD (μEye 1480ME, Imaging
Development systems GMBH, Alemania). El túnel de aire móvil se coloca sobre la gotita y luego la gotita se seca con aire
caliente y seco a 80 ° C o 90 ° C (Tair) con una velocidad de 0,3, 0,4 o 0,5 m / s (φair). El radio inicial de la gota se varió
entre 400 y 600 μm (R0).
El inserto en la Fig. 1a muestra una gota en la membrana con el radio (R) y la altura (H) indicados. La relación R / H se utiliza
para describir la redondez de una gota. Las desviaciones estándar proporcionadas se basan en 4 repeticiones,
excepto en 3 muestras donde solo se usaron 3 repeticiones (WP: Lac 30:70, Cas: MD12 30:70 y Cas: Lac 10:90). El portamuestras
se puede operar en dos modos: estancado o giratorio (a 15 rpm). A menos que se especifique lo contrario, el
portamuestras estaba en modo estancado. Las condiciones de secado específicas se dan en el título de la figura.

TECNOLOGÍA
LÁCTEA
25
Fig. 1. (a) Plataforma de secado de gotas de sésiles individuales
Con (1) microdispensador con punta de aguja, (2) Túnel de aire aislado, (3) túnel de aire móvil, (4) portamuestras con membrana
hidrófoba, (5) cámara. El inserto muestra una gota en la membrana con el radio (R) y la altura (H). (b) El analizador
de cinética de secado, con (1) transmisor, (2) reflector, (3) termómetro infrarrojo, (4) cámara CCD. Imagen adaptada de
(Brask et al., 2007).

26
TECNOLOGÍA
LÁCTEA
2.2.2. Analizador de cinética de secado.
El analizador de cinética de secado (DKA, GEA Niro, Dinamarca) se ha descrito en detalle anteriormente y, por lo tanto,
se describirá brevemente aquí (Brask, Ullum, Thybo y Andersen, 2007; Ullum, Sloth, Brask y Wahlberg, 2017). Una sola gota
es levitada por un campo ultrasónico (Fig. 1b), mientras se seca con aire caliente a 80 ° C y 7% de HR a una velocidad del
aire de 0,4 m / s. El secado se controla con una cámara CCD y un termómetro infrarrojo para medir la temperatura de la
gota. El radio inicial de la gota se varió entre 590 y 820 μm (R0). Las desviaciones estándar dadas se basan en 4 repeticiones.
2.3. Análisis de partículas
Las gotitas secadas con SSDD se analizaron en el tamaño de gota inicial, el tamaño de gota final y el tamaño del punto
de bloqueo mediante el análisis de imagen de la película grabada utilizando ImageJ (Instituto Nacional de Salud, EE.
UU.). La escala para determinar las dimensiones exactas de la gota durante el análisis de la imagen se derivó del tamaño
de la aguja fija (225 μm). De manera similar, el tamaño de gota se obtuvo durante la levitación acústica mediante los
métodos de análisis de imagen que se integran en el software DKA. El punto de bloqueo, que representa el inicio del
desarrollo de la morfología, se definió como la primera observación visual de la desviación de la forma de la gota de sésil
de secado. Las partículas secas seleccionadas se visualizaron con microscopía electrónica de barrido (SEM) y / o
microscopía Raman confocal (CRM). Las condiciones de secado de las partículas seleccionadas se especifican debajo
de las figuras. Para el análisis SEM, se seleccionó visualmente una muestra representativa y se fijó en el soporte de la muestra
mediante lengüetas adhesivas de carbono y se recubrió por pulverización catódica con 15 nm de tungsteno. Las
imágenes SEM se tomaron a 2KV, 6.3 pA, utilizando un microscopio electrónico de barrido de emisión de campo
Magellan 400 (FEI, Eindhoven, Países Bajos). El CRM se realizó con un sistema WITec alpha300 en combinación con un
láser de 532 nm para la excitación y un objetivo de 100 × con una NA de 0,95 (WITec, Alemania). Esto dio lugar a una
resolución lateral de 250 nm y una resolución vertical de 500 nm. El tamaño de escaneo de las imágenes fue de 25 μm
(ancho) por 25 μm (profundidad). El tiempo de integración por espectro Raman fue de 100 milisegundos. Las imágenes
fueron analizadas utilizando el software del instrumento.

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3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Desarrollo morfológico de sistemas modelo.
Las mezclas de proteínas y carbohidratos se secaron a 90 ° C para estudiar el efecto de la composición en la morfología.
Las proporciones de los componentes seleccionados, es decir, proteína de suero, caseína micelar, lactosa y maltodextrina
DE 12 se variaron entre 10:90, 20:80 y 30:70 (proteína: carbohidrato). No fue posible un aumento adicional de la
cantidad de caseína ya que se alcanzó su máxima solubilidad. La temperatura de secado de 90 ° C se eligió como una
temperatura de salida típica de un proceso de secado por pulverización industrial. Las series de tiempo de secado de
gotitas que visualizan el desarrollo morfológico de las gotitas con una proporción de proteína a carbohidrato de 30:70
se presentan en la Fig. 2. -La serie 2a muestra el secado de una mezcla de caseína y lactosa. Inicialmente, se observó
una contracción ideal, seguida de una gran muesca en la dirección del flujo de aire. En una etapa posterior se produjo
otra hendidura, opuesta a la dirección del flujo de aire.
- La serie 2b muestra una mezcla de lactosa y proteína de suero. La duración del período de contracción ideal fue
mayor que para la mezcla de lactosa y caseína. Después del bloqueo, se produjo una contracción adicional desde la
parte superior de la gota, pero ya no desde los lados de la gota. Además, la transparencia de la solución cambió de
clara a opaca, lo que se observó anteriormente pero no se pudo explicar por las diferencias en la cristalinidad (Fu, Woo,
Moo y Chen, 2012). - La serie 2c representa una gota de secado de caseína y maltodextrina, que mostró nuevamente
una contracción ideal inicial seguida de una pequeña muesca en el lado corriente abajo del flujo de aire. A continuación,
la gota comenzó a arrugarse por todos lados y, por lo tanto, se obtuvo una partícula completamente arrugada.
- La serie 2d representa una gota de secado de proteína de suero y maltodextrina, que se secó de manera similar a la
serie 2c. La única diferencia fue que el período de secado ideal fue ligeramente más corto que en la serie 2c.

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Fig. 2. Series temporales del desarrollo de la morfología durante el secado de gotas únicas sésiles
a) Caseína: lactosa, b) Proteína de suero: lactosa, c) Caseína: maltodextrina y d) Proteína de suero: maltodextrina.
La relación proteína: carbohidrato fue de 30:70, R0 fue de 550 ± 20μm, Tair fue de 90 ° C a una velocidad de 0,3 m / s. El flujo de aire
era de derecha a izquierda.

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Fig. 4. Morfología de
partículas finales de
gotitas secas con composición
variable (horizontal)
y proporción
variable de proteínas y
carbohidratos (vertical).
Las gotitas se secaron en el SSDD
en Tair a 90 ° C a una temperatura
de 0,3 m / s, con un R0 de
550 ± 20 μm. El flujo de aire era
de derecha a izquierda. En
cada imagen se indica la relación
promedio del radio y la
altura (R / H) de la gota.

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Todas las gotitas en la Fig. 2 exhiben un período de contracción
ideal donde lo más probable es que no se forme
piel y no se produzcan limitaciones internas de transferencia
de masa. Sin embargo, en el momento en que se desarrolla
una piel perceptible, se puede suponer que esto está
relacionado con la evaporación impedida y el inicio del
desarrollo de la morfología.
Este momento se define como el punto de bloqueo y se
determinó visualmente desde el inicio de la deformación
de la forma de la gota. Estos puntos de bloqueo y los tamaños
de gota correspondientes se determinaron para cada
muestra (Fig. 3).
El punto de bloqueo de las gotitas con mezclas de proteína-lactosa
fue de alrededor de 55, mientras que las muestras
de proteína-maltodextrina tuvieron un punto de bloqueo
de 30 s. En consecuencia, las gotitas de proteínalactosa
se redujeron más antes de su punto de bloqueo,
bloqueando en un radio alrededor del 79% de su radio
inicial, mientras que las gotitas de proteína-maltodextrina
se trabaron al 88% de su radio inicial.
La velocidad de evaporación del agua durante el régimen
de secado a velocidad constante se determinó igual
para ambas muestras (datos no mostrados). El último
punto de bloqueo para los sistemas de lactosa por lo tanto
necesariamente conduce a una mayor contracción
hasta el punto de bloqueo. Se hicieron observaciones
similares para las soluciones de caseinato de sodio y lactosa,
donde el tiempo para alcanzar el punto de bloqueo
para una solución de caseinato de sodio y lactosa (40:60)
tomó el doble que una solución de caseinato de sodio
puro (Fu et al., 2011) .
Las partículas eran casi esféricas hasta su punto de bloqueo
y, por lo tanto, el radio de la partícula se puede usar
para describir la morfología de las partículas. Sin embargo,
después de bloquear el radio ya no es una medida apropiada.
Por lo tanto, se calculó la esfericidad de las partículas,
que se define por la relación del radio de la gota y la
altura de la gota (R / H). Como se mencionó, las gotas
permanecen casi esféricas durante la contracción ideal
inicial, con una relación R / H de ~ 0.6. Después de eso, la
relación R / H cambia según los componentes de la solución
(Fig. 4). La altura de las gotas con lactosa disminuyó
rápidamente, mientras que el radio de la gota no disminuyó
más. Por lo tanto, la relación R / H de estas gotitas
aumentó a ~ 0.8–1.0.

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Las morfologías de partículas finales para las diferentes
combinaciones de componentes se muestran en la Fig. 4.
Las diferencias más notables observadas son entre partículas
con lactosa y maltodextrina. Las partículas con lactosa
eran más pequeñas; las partículas con maltodextrina
eran más grandes y más arrugadas. Estas diferencias pueden
explicarse por las diferentes propiedades físicas de la
maltodextrina DE12 y la lactosa. Lo más importante es que
la viscosidad de una solución de lactosa es mucho más
baja que la viscosidad de una solución de maltodextrina.
Una menor viscosidad en las soluciones de lactosa impone
menos restricciones al flujo interno en gotitas parcialmente
líquidas y, por lo tanto, puede ocasionar un colapso,
seguido por el desarrollo de la morfología redonda
sólida (Che et al., 2012).
Otra diferencia entre los carbohidratos es la posibilidad
de cristalización durante el secado. La lactosa puede
cristalizar, mientras que la maltodextrina no lo hará debido
a su mayor temperatura de transición vítrea, es decir,
138 ° C en comparación con 98 ° C (Avaltroni,
Bouquerand y Normand, 2004; Schuck et al., 2005). La
cristalización puede ocurrir especialmente en el centro
de la partícula donde el secado se produce más lentamente,
mientras que la capa de la piel permanece más
amorfa (Fu, Woo, Moo y Chen, 2012). La cristalización interna
puede mejorar la transferencia de agua ya que elimina
la lactosa de la solución, facilitando la difusión a través de
la matriz durante el secado (Perdana, van der Sman, Fox,
Boom y Schutyser, 2014). Sin embargo, es bien sabido que
la cristalización de la lactosa se retrasa en presencia de
proteínas (Haque & Roos, 2004). El análisis detallado del
proceso de cristalización estaba más allá del alcance del
estudio actual.
El efecto de las dos proteínas en la morfología fue menos
pronunciado. La combinación de lactosa y proteína de
suero produce partículas suaves y opacas.
No parece haber una influencia clara de la proporción
creciente de proteína de suero en la morfología de la
partícula final, lo que sugiere que la lactosa domina el
desarrollo de la morfología. Esta observación no está de
acuerdo con un estudio previo de Nuzzo et al. (2015), quienes
observaron cambios en la morfología de las partículas
de albúmina de suero de lactosa y suero bovino (BSA, por
sus siglas en inglés) en cantidades crecientes de BSA.
La diferencia entre este y el estudio anterior puede deber-

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se a las menores concentraciones iniciales de sólidos en el estudio de Nuzzo et al., Lo que aumenta el tiempo de secado
y, por lo tanto, la posibilidad de separación de fases que nuevamente afecta a la morfología. En contraste con la proteína
de suero o BSA, pequeñas cantidades de caseína afectaron drásticamente la morfología de las partículas para
soluciones de caseína-lactosa (Fig. 4). Mientras que las partículas con 10% de caseína mostraron una morfología similar
a la de las proteínas de suero de leche y lactosa, las partículas con 20% o 30% de caseína (en base seca) mostraron una
partícula final más grande con dos abolladuras grandes en cada lado.
Las morfologías de las partículas con las dos proteínas y la maltodextrina que se presentan en la Fig. 4 no difieren mucho,
es decir, ambas muestran que las partículas arrugadas y sus morfologías aún están dominadas por los carbohidratos. Sin
embargo, a partir del análisis de microscopía SEM, se puede observar una clara diferencia en la profundidad de las
arrugas que se forman en la superficie entre las dos proteínas diferentes.
En la Fig. 5a se muestra una gota de maltodextrina seca como referencia, que muestra bordes grandes y hendiduras
suaves. Las partículas con proteína de suero-maltodextrina mostraron morfologías similares (Fig. 5b), mientras que las
partículas de caseína-maltodextrina tuvieron hendiduras más ásperas y arrugadas con características de estructura
más finas (Fig. 5c). Sorprendentemente, no todas las partículas de caseína-maltodextrina mostraron una morfología
similar: 1 de cada 4 gotas tenía arrugas menos profundas y permanecía más o menos esférica (Fig. 5d).
El efecto limitado de la proteína en la morfología de las gotitas de maltodextrina corresponde a los resultados anteriores
presentados por Both et al., 2018, quienes demostraron que la proteína de suero solo influye en la morfología a bajas
temperaturas de secado y / o alto contenido de proteínas. Estas condiciones pueden interpretarse como que permiten
un mayor contenido de proteínas en la superficie de las partículas en el bloqueo, donde la proteína está presente como
una capa de superficie más densamente empaquetada y / o una capa de superficie más gruesa. La diferencia en la
influencia en la morfología de las partículas de las dos proteínas puede explicarse por su diferente estructura coloidal y
su comportamiento en la interfaz aire-agua. En primer lugar, las caseínas se organizan en estructuras micelares más

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grandes y porosas, lo que lleva a una alta voluminosidad. La proteína de suero tiene un factor de voluminosidad de ~
1.5m3 / kg, mientras que esto es ~ 4.4m3 / kg para la caseína, lo que lleva a un mayor volumen de fracciones de caseína
en la misma fracción de masa.
Además, la proteína de suero es una proteína globular, que se supone que se comporta como una esfera dura al concentrarse.
Tan pronto como la proteína en la cáscara se vuelve más concentrada, las proteínas del suero se atascan y
forman una cáscara altamente viscosa, que proporciona resistencia contra la deformación. Al mismo tiempo, se supone
que las moléculas de proteína en la interfaz aire-agua experimentan cambios conformacionales y el despliegue de
su estructura globular inicial para exponer los dominios hidrófobos. Esto da lugar a enlaces no covalentes entre las moléculas
de proteínas para crear una película cohesiva con un alto módulo de elasticidad superficial (Lucassen-Reynders,
Benjamins y Fainerman, 2010). Estos efectos darán como resultado una morfología con una superficie lisa y una vacuola
interna más grande (Bouman et al., 2016). Sin embargo, las micelas de caseína solo mostrarán el comportamiento de la
esfera dura hasta una fracción de volumen de 0.54.
Cuando las micelas se concentran más, los pinceles kappa de las micelas comenzarán a solaparse, lo que aumentará
la proximidad de las micelas de caseína. Posteriormente, las micelas están en contacto, exhibirán un comportamiento
de esfera dura y, finalmente, se atascarán en una fracción de volumen de 0.69 (Dahbi, Alexander, Trappe, Dhont, &
Schurtenberger, 2010).
Cuando los pinceles kappa comienzan a superponerse, las micelas de caseína actúan como esferas suaves y deformables
que se enredan con las vecinas. Estas interacciones y la formación de película suave dan lugar a la formación de
una morfología arrugada. Al secar sistemas mixtos con proteínas y maltodextrina, podemos observar la influencia de las
dos proteínas en las arrugas formadas, es decir, más suaves para la proteína de suero y más arrugadas para la caseína
(Fig. 5).

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Fig. 5. Imágenes de SEM correspondientes
a las imágenes de Fig. 4, con a) MD sin
proteína, b) WP: MD 20:80 y c & d) Cas:
MD 20:80 con en c) la morfología más
prevalente (75 % de todas las gotas) y en
d) la morfología alternativa (25% de todas
las gotas). Las inserciones son las mismas
partículas, pero las imágenes de la cámara
de video en la plataforma SDD.

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Fig. 6. Imágenes SEM de morfologías de partículas finales de gotitas de leche secadas en diferentes
condiciones, con a) φair = 0.5m / s y R0 = 450μm, b) φair = 0.4m / s y R0 = 400μm, c) φair =
0.4m / s y R0 = 500μm. Las gotitas se secaron en el SSDD a Tair a 80ºC.

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Fig. 8. Imágenes de microscopía Raman confocal de gotitas de leche seca en diferentes condiciones
a) SSDD con Dair = 0.4m / sy R0 = 500μm, b) SSDD con φair = 0.4m / s y R0 = 400μm, c ) SSDD con φair = 0.5m / s y R0 = 450μm yd) DKA con φair = 0.4m / s y R0 =
750μm. Todas las gotitas se secaron a 80ºC. Fila superior: distribución de lactosa, caseína y grasa. Fila inferior: distribución de lactosa y caseína solamente. La
lactosa se representa en azul, la caseína en rojo y la grasa en amarillo. La barra de escala representa 5μm. (Para la interpretación de las referencias al color
en la leyenda de esta figura, se remite al lector a la versión web de este artículo).

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Fig. 9. Series temporales de gotas individuales secadas con tres secadores de gotas individuales
diferentes, con a) SSDD con R0 = 500μm, b) SSDD giratorio con R0 = 500μm, c) DKA con R0 =
690μm. Las gotitas se secaron a una temperatura de 0,4 m / s y Tair a 80ºC. La última imagen
corresponde a la última imagen de la serie de tiempo realizada por SEM.

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3.2. Desarrollo morfológico de la leche.
El secado de gotas individuales de mezclas de componentes,
tal como se presentó en la sección anterior, generó
información sobre la contribución de los componentes
individuales a la morfología final. Las formulaciones secas
en aerosol de importancia práctica, como la leche, son
mucho más complejas. Por lo tanto, nuestra investigación
continuó sobre el desarrollo de la morfología durante el
secado de la leche entera. En esta investigación adicional,
se variaron dos parámetros de proceso altamente
relevantes, es decir, el tamaño inicial de la gota y la velocidad
del aire. Además, los resultados de secado de dos
métodos diferentes de secado de gotas individuales se
compararon en el desarrollo de la morfología.
3.2.1. Influencia de los parámetros del proceso.
En la Fig. 6 se puede ver claramente que la morfología de
las partículas de leche seca es muy similar a la morfología
observada de la caseína y la lactosa (30:70) en la Fig. 2. La
composición a granel de la leche entera es lactosa:
caseína: suero de leche: Grasa ~ 40: 20: 5: 35, por lo que la
cantidad de caseína en relación con la lactosa es ligeramente
superior a la de las soluciones modelo.
Curiosamente, la presencia de una alta cantidad de
grasa no parece influir en la morfología de las partículas.
Puede explicarse por la emulsificación de la grasa, que
minimiza la exposición de la grasa en la superficie de la
gota. Las observaciones en este estudio están en contraste
con las observaciones de Malafronte et al. (2015) quienes
encontraron que la leche descremada mostró una
morfología más arrugada que la leche entera (Malafronte
et al., 2015). Especulamos que esto puede estar relacionado
con el mayor contenido inicial de materia seca de
las gotas en este estudio (es decir, ~ 45% (w / w)). El contenido
inicial de materia seca se ha relacionado anteriormente
con las diferencias en el desarrollo de la morfología
(Bouman et al., 2016).
No hubo ningún efecto de los parámetros de secado, es
decir, el tamaño inicial y la velocidad del aire, sobre la
morfología final. Sin embargo, sí vemos una clara influencia
en el punto de bloqueo y el tamaño de las partículas
en el bloqueo en las figuras 7a y b. Un radio inicial más
grande aumenta el tiempo hasta el bloqueo (Fig. 7a),
mientras que el tamaño relativo en el punto de bloqueo
permanece similar (Fig. 7b). El aumento de la velocidad
del aire redujo el punto de bloqueo, probablemente debido
a una transferencia de masa más rápida, pero no hay

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efecto de la velocidad del aire en el tamaño relativo en el punto de bloqueo. Los efectos de la velocidad del aire son
mucho más pequeños que el efecto del tamaño de gota inicial.
Se realizaron imágenes confocales de microscopía Raman para visualizar la distribución de componentes cerca y
debajo de la superficie de la partícula (Fig. 8a-c). Una capa muy delgada de proteína es visible en la superficie (en rojo).
Debajo de eso, los dominios enriquecidos con lactosa y proteínas (en púrpura) y los dominios enriquecidos con grasa
(en amarillo) son visibles. El efecto de un radio inicial más pequeño (Fig. 8b vs. a), o una velocidad de secado más alta
(Fig. 8c vs. a) en la separación de fase es muy limitado.
Solo en la Fig. 8a, una pequeña zona enriquecida con lactosa es visible debajo de la superficie, mientras que las gotitas
secas más rápidas (Fig. 8b y c) no tienen esta zona. La separación de fases está influenciada por el tiempo de secado y,
por lo tanto, se espera que las gotas más grandes muestren más separación de fases. Esto también se demostró en una
comparación entre la leche entera secada en gotitas individuales y secada por pulverización, donde se observó una
menor separación de fases en las partículas secadas por pulverización (Nuzzo, Sloth, Bergenståhl y Millqvist-fureby,
2017).
La separación de fase cerca de la superficie de la gota durante el secado se rige por las diferencias en la difusividad y la
actividad superficial de los componentes (Fäldt, Bergenståhl, y Carlsson, 1993; Meerdink y van Riet, 1995). Además, la
separación de fases es impulsada por fuerzas repulsivas entre la proteína y otros componentes (maltodextrina) (Manoj,
Kasapis y Chronakis, 1996). Además, durante el secado por pulverización, los procesos de atomización pueden contribuir
a la separación de fases o incluso a la coalescencia, lo que lleva, por ejemplo, a un aumento de grasa en la superficie
(Foerster, Gengenbach, Woo y Selomulya, 2016).
3.2.2. Efecto del método de secado de gotas individuales

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Los investigadores han empleado diferentes métodos de secado de una sola gota, de los cuales los más populares son
la gota colgante, el levitador acústico y el método de la gota sésil. Aquí comparamos los dos últimos métodos. Además,
el secador de gotas sésiles se utilizó en dos modos: estancado y giratorio. La plataforma SSDD en modo rotativo imita el
giro de una gota durante el secado por pulverización, que es causado por la transferencia de momento y el movimiento
relativo de la gota al aire de secado (Schutyser et al., 2012). En la Fig. 9 se presentan tres series de tiempo de secado
de gotitas de leche entera.
- La primera serie representa el secado de gotas individuales sésiles estancadas. Después del secado inicial uniforme,
alrededor de los 60, se forma una gran hendidura desde el lado izquierdo, que está aguas abajo del flujo de aire. Más
tarde, otra muesca se forma en el lado derecho.
- La segunda serie de tiempo representa una gota sésil que gira lentamente (Fig. 9b). Una desventaja de la rotación es la
peor calidad de las imágenes, ya que la gota no siempre estuvo en el plano focal de la cámara. Nuevamente, el desarrollo
de la morfología comenzó con una hendidura en un lado, seguida de múltiples hendiduras en otros lados.
- La tercera serie temporal representa una gota secada en el levitador acústico (Fig. 9c). También aquí la primera hendidura
venía de un lado, en este caso la parte superior, y más tarde fue seguida por una segunda hendidura desde la
parte inferior.
Tanto el levitador acústico como la plataforma sésil produjeron grandes hendiduras. Sin embargo, la gota sésil se fija al
soporte de la gota, y no es posible la hendidura desde la parte inferior, por lo que se produjo una morfología en forma de
triángulo. Aun así, llegamos a la conclusión de que los métodos dan resultados bastante similares. El levitador acústico
permite la hendidura desde todos los lados, incluido el lado no visible para la cámara. Esto significa que, una de cada
tres veces, se formó una morfología con hendidura, mientras que para la cámara la gota parecía esférica.

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Para estos métodos de secado, también se determinaron el tiempo y el tamaño del punto de bloqueo (Fig. 7a y b).
Cuando se usó la plataforma sésil en el modo de rotación, el punto de bloqueo fue más tarde que en el modo de estancamiento,
a pesar de que la calidad reducida de las gotas de la gota giratoria dificultó la detección del inicio exacto
del desarrollo de la morfología, dando grandes incertidumbres a este valor. Por lo tanto, llegamos a la conclusión de
que no hay una diferencia discernible en el punto de bloqueo.
Al comparar el secado en la DKA y el SSDD estancado, se encontró que los tiempos totales de secado de las partículas
para el SSDD y la DKA estaban de acuerdo con la diferencia en el tamaño inicial de la gota (secado) ~ R02), es decir ~
2.5 y ~ 5min. Sin embargo, el punto de bloqueo de las gotitas de DKA es anterior y tiene un tamaño de gota más grande
del esperado, lo que podría deberse a la deformación de la gotita debido a la presencia del campo acústico.
Durante la levitación acústica se puede observar que la forma de la gota se desvía de una esfera ideal, lo que dificulta
la identificación del bloqueo exacto donde la gota comienza a deformarse debido a la formación de la piel. Este efecto
puede explicar la diferente observación del punto de bloqueo.
La gota secada en el levitador acústico se analizó con microscopía Raman confocal para visualizar la separación de
fases (Fig. 8d).
El grado de separación de fases pareció ser ligeramente mayor, lo que es más probable que sea el resultado del mayor
tamaño inicial de la gota y, posteriormente, un mayor tiempo para que tenga lugar la separación de fases.
En general, llegamos a la conclusión de que ambos métodos proporcionan resultados similares y, por lo tanto, ambos
métodos pueden considerarse para estudiar el desarrollo de la morfología durante el secado de las gotitas.

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4. CONCLUSIÓN
Comprender el desarrollo de la morfología de las partículas
en relación con las condiciones de secado y la composición
es clave para controlar las propiedades de las
partículas en el secado por pulverización. El desarrollo de
la morfología se investigó mediante un enfoque de dos
pasos mediante el secado de gotas individuales: 1) secado
de mezclas de componentes, seguido de 2) secado
de una solución compleja, es decir, leche. El desarrollo
morfológico en mezclas modelo se encontró dominado
por los carbohidratos en lugar de la influencia de las proteínas.
Solo las caseínas influyeron en la morfología a concentraciones
elevadas en mezclas con lactosa y maltodextrina,
posiblemente debido a la alta unión al agua de
la caseína micelar, lo que le confiere una gran voluminosidad.
La flexibilidad resultante de la caseína micelar permite
que se arrugue la piel formada, ya que da flexibilidad
a la piel incluso después del bloqueo. Con la maltodextrina,
parecía que la influencia de la caseína estaba presente
en la forma y la suavidad de las arrugas. En la leche,
la presencia de altas cantidades de caseínas micelares
influyó en la morfología de las partículas de leche deshidratada,
aunque la grasa estaba algo enriquecida cerca
de la superficie de la gota. La grasa no proporcionó nin-
guna resistencia estructural a la piel, pero tampoco la
debilitó, ya que la grasa está presente como gotas emulsionadas.
Los métodos de secado de gotas individuales
evaluados dan una morfología final similar a la partícula y,
por lo tanto, son todos buenos métodos para estudiar el
desarrollo de la morfología de las gotas. Para mejorar
realmente los procesos de secado por pulverización
industrial, los resultados de SDD deben conectarse a una
mejor comprensión del comportamiento de secado de
las gotitas dentro de los secadores por pulverización a
través de un enfoque de modelado a múltiples escalas.
De esta manera, los resultados de este estudio se pueden
utilizar en el futuro para desarrollar mejores productos en
polvo mediante secado por pulverización.
REFERENCIAS
B. Adhikari, T. Howes, B.R. Bhandari, V. Troung Surface stickiness of drops of carbohydrate
and organic acid solutions during convective drying: Experiments and modeling,
3937(October) (2017)
F. Avaltroni, P.E. Bouquerand, V. Normand Maltodextrin molecular weight distribution
influence on the glass transition temperature and viscosity in aqueous solutions
Carbohydrate Polymers, 58 (3) (2004), pp. 323-334
E.M. Both, A.M. Karlina, R.M. Boom, M.A.I. Schutyser Morphology development during
sessile single droplet drying of mixed maltodextrin and whey protein solutions Food
Hydrocolloids, 75 (2018), pp. 202-210,
J. Bouman, P. Venema, R.J. de Vries, E. van der Linden, M.A.I. Schutyser Vacuole and
hole formation during drying of sessile whey protein droplets Food Research
International, 84 (2016), p. 16,

TECNOLOGÍA
LÁCTEA
49
A. Brask, T. Ullum, P. Thybo, S. Andersen High-temperature ultrasonic levitator for investigating
drying kinetics of single droplets 6th International conference on multiphase
flow. Leipzig, Germany (2007)
L. Che, D. Li, X.D. Chen Convective drying kinetics of single droplets of aqueous glucose
Drying Technology, 30 (10) (2012), pp. 1029-1036,
L. Dahbi, M. Alexander, V. Trappe, J.K.G. Dhont, P. Schurtenberger Rheology and
structural arrest of casein suspensions Journal of Colloid and Interface Science, 342 (2)
(2010), pp. 564-570,
P. Fäldt, B. Bergenståhl, G. Carlsson The surface coverage of fat on food powders
analyzed by ESCA (electron spectroscopy for chemical analysis) Food Structure, 12 (2)
(1993), pp. 225-234
M. Foerster, T. Gengenbach, M.W. Woo, C. Selomulya The impact of atomization on the
surface composition of spray-dried milk droplets Colloids and Surfaces B: Biointerfaces,
140 (2016), pp. 460-471
N. Fu, M.W. Woo, X.D. Chen Colloidal transport phenomena of milk components during
convective droplet drying Colloids and Surfaces B, Biointerfaces, 87 (2) (2011), pp. 255-
266,
N. Fu, M.W. Woo, X.D. Chen, N. Fu, M.W. Woo, X.D. Chen Single droplet drying technique
to study drying kinetics measurement and particle functionality: A review Drying
Technology, 30 (February 2015) (2012), pp. 1771-1785,
N. Fu, M.W. Woo, F.T. Moo, X.D. Chen Microcrystallization of lactose during droplet
drying and its effect on the property of the dried particle Chemical Engineering
Research and Design, 90 (1) (2012), pp. 138-149
N. Fu, M.W. Woo, C. Selomulya, X.D. Chen, K. Patel, P. Schuck, R. Jeantet Drying kinetics
of skim milk with 50 wt.% initial solids Journal of Food Engineering, 109 (4) (2012), pp. 701-
711,
X. Fu, D. Huck, L. Makein, B. Armstrong, U. Willen, T. Freeman Effect of particle shape and
size on flow properties of lactose powders Particuology, 10 (2) (2012), pp. 203 208
M. Haque, Y. Roos Water plasticization and crystallization of lactose in spray-dried
lactose / protein mixtures Journal of Food Science, 69 (1) (2004)
E.H. Lucassen-Reynders, J. Benjamins, V.B. Fainerman Dilational rheology of protein fi lms
adsorbed at fl uid interfaces Current Opinion in Colloid & Interface Science, 15 (2010),
pp. 264-270,
L. Malafronte, L. Ahrné, E. Schuster, F. Innings, A. Rasmuson Exploring drying kinetics and
morphology of commercial dairy powders Journal of Food Engineering, 158 (January
2016) (2015), pp. 58-65,
P. Manoj, S. Kasapis, I.S. Chronakis Gelation and phase separation in maltodextrincaseinate
systems Food Hydrocolloids, 10 (4) (1996), pp. 407-420
G. Meerdink, K. van Riet Modeling segregation of solute material during drying of liquid
foods AICHE Journal, 41 (3) (1995), pp. 732-736
M. Nuzzo, A. Millqvist-Fureby, J. Sloth, B. Bergenstahl Surface composition and morphology
of particles dried individually and by spray drying Drying Technology, 3937 (February
2015) (2015)
M. Nuzzo, J. Sloth, B. Bergenståhl, A. Millqvist-fureby The morphology and internal
composition of dried particles from whole milk — From single droplet to full scale drying
Food Structure, 13 (2017), pp. 35-44
J. Perdana, M.B. Fox, M.A.I. Schutyser, R.M. Boom Single-droplet experimentation on
spray drying: evaporation of a sessile droplet Chemical Engineering & Technology, 34
(7) (2011), pp. 1151-1158,
J. Perdana, R.G.M. van der Sman, M.B. Fox, R.M. Boom, M.A.I. Schutyser Measuring and
modelling of diffusivities in carbohydrate-rich matrices during thin film drying Journal of
Food Engineering, 122 (1) (2014), pp. 38-47
C. Sadek, H. Li, P. Schuck, Y. Fallourd, N. Pradeau, C. Le Floch-Fouéré, R. Jeantet To what
extent do whey and casein micelle proteins influence the morphology and properties
of the resulting powder? Drying Technology, 32 (13) (2014), pp. 1540-1551
C. Sadek, P. Schuck, Y. Fallourd, N. Pradeau, C. Le Floch-Fouéré, R. Jeantet Drying of a
single droplet to investigate process–structure–function relationships: A review Dairy
Science & Technology, 95 (6) (2015), pp. 771-794
C. Sadek, H. Tabuteau, P. Schuck Shape, shell, and vacuole formation during the drying
of a single concentrated whey protein droplet Langmuir, 29 (50) (2013), pp. 15606-15613
P. Schuck, E. Blanchard, A. Dolivet, S. Méjean, E. Onillon, R. Jeantet Water activity and
glass transition in dairy ingredients Open Acces (2005)
M.A.I.I. Schutyser, J. Perdana, R.M. Boom Single droplet drying for optimal spray drying of
enzymes and probiotics Trends in Food Science & Technology, 27 (2) (2012), pp. 73-82,
C.Y. Takeiti, T.G. Kieckbusch, F.P. Collares-Queiroz Morphological and physicochemical
characterization of commercial maltodextrins with different degrees of dextroseequivalent
International Journal of Food Properties, 13 (2) (2010), pp. 411-425
T. Ullum, J. Sloth, A. Brask, M. Wahlberg Predicting spray dryer deposits by CFD and an
empirical drying model predicting spray dryer deposits by CFD and an empirical drying
model, 3937(September) (2017)
A.L. Yarin, G. Brenn, O. Kastner, D. Rensink, C. Tropea Evaporation of acoustically
levitated droplets vol. 399 (1999), pp. 151-204