¿Puede una “sacudida de calor” mejorar el secado del mango?

Cada año, miles de toneladas de mango son producidas en regiones tropicales y subtropicales. Sin embargo, una parte importante de esta producción no llega al mercado debido a problemas de comercialización, transporte o excedentes de temporada. Una alternativa para reducir estas pérdidas es el secado, una técnica que permite conservar la fruta durante meses y generar productos con valor agregado. Sin embargo, secar mango no es tan simple como parece.

Cuando el mango es sometido a temperaturas elevadas durante demasiado tiempo, puede perder color, aroma, textura y compuestos nutricionales importantes. Por ello, surge una pregunta interesante: ¿es posible acelerar el secado sin deteriorar la calidad del producto? Esta fue precisamente la motivación detrás de nuestra investigación.

El desafío de secar mango

El mango contiene una gran cantidad de agua y posee una estructura biológica compleja. Durante el secado, el agua debe viajar desde el interior de la fruta hasta la superficie para finalmente evaporarse. Este fenómeno involucra simultáneamente transferencia de calor y transferencia de masa.

En muchas ocasiones, aumentar la temperatura del aire acelera el secado. Sin embargo, temperaturas excesivas pueden provocar endurecimiento superficial, oscurecimiento y degradación de vitaminas, antioxidantes y compuestos aromáticos. Por esta razón, encontrar estrategias de secado más inteligentes es una necesidad tanto científica como tecnológica.

Una idea inspirada en la naturaleza

Los secadores solares rara vez operan bajo condiciones constantes. La presencia de nubes, cambios de radiación solar o variaciones climáticas provoca fluctuaciones naturales de temperatura durante el proceso. En lugar de considerar estas variaciones como un problema, nos preguntamos si podrían utilizarse como una herramienta para mejorar el secado.

Para investigar esta posibilidad desarrollamos un modelo matemático capaz de simular el comportamiento térmico y la pérdida de humedad en rebanadas de mango Ataulfo sometidas a cambios temporales de temperatura. El modelo fue validado utilizando datos experimentales obtenidos en un túnel de secado convectivo.

¿Qué son los pulsos térmicos?

Imaginemos que el aire de secado se mantiene normalmente a 70 °C, pero en ciertos momentos se generan variaciones temporales:

• Pulsos ascendentes: la temperatura aumenta durante un periodo corto y posteriormente regresa a su valor normal.
• Pulsos descendentes: la temperatura disminuye temporalmente antes de regresar a la condición inicial.

Estas estrategias pueden verse como pequeñas "sacudidas térmicas" aplicadas al sistema con el objetivo de alterar la forma en que el agua se mueve dentro de la fruta.

Lo que descubrió el estudio

Los resultados mostraron comportamientos muy interesantes.

Pulsos calientes: más velocidad, pero mayor riesgo

Cuando se aplicaron pulsos de temperatura elevada, el mango perdió humedad más rápidamente. El incremento temporal de temperatura favoreció la difusión interna del agua y aceleró el proceso de secado.

Sin embargo, esta ventaja tuvo un costo. Los pulsos muy intensos también aumentaron significativamente la temperatura del producto, elevando el riesgo de daños térmicos y pérdida de calidad. En otras palabras, secar más rápido no siempre significa secar mejor.

Pulsos fríos: menos agresivos para la fruta

Los pulsos descendentes tuvieron un comportamiento diferente. Aunque no aceleraron de forma importante la velocidad de secado, ayudaron a mantener temperaturas más moderadas dentro del mango. Además, favorecieron una redistribución más uniforme de la humedad interna.

Esto podría ayudar a reducir tensiones internas y disminuir la formación de zonas excesivamente secas en la superficie mientras el interior permanece húmedo.

Ver lo que ocurre dentro del mango

Una de las ventajas del modelo desarrollado es que permitió observar fenómenos imposibles de medir directamente en tiempo real.

Las simulaciones mostraron cómo la humedad se distribuye dentro de la rebanada durante el secado. Los pulsos calientes generaron gradientes de humedad muy pronunciados cerca de la superficie, mientras que los pulsos fríos produjeron una distribución más uniforme en todo el espesor de la muestra.

En términos sencillos, los pulsos fríos permitieron que la humedad tuviera más tiempo para desplazarse desde el interior hacia la superficie antes de volver a evaporarse.

El papel de la energía

Otro aspecto importante del estudio fue analizar cuánta energía se requiere para cada estrategia.

Los pulsos calientes demandan energía adicional para elevar la temperatura del aire. Por el contrario, los pulsos fríos requieren sistemas capaces de enfriar el flujo de aire. Por ello, la mejor estrategia no depende únicamente de la velocidad de secado, sino también del consumo energético y de la calidad final deseada del producto.

¿Por qué es importante esta investigación?

Este trabajo demuestra que el secado no debe entenderse únicamente como un proceso de aplicar calor continuamente. Las variaciones controladas de temperatura pueden convertirse en una herramienta para equilibrar tres objetivos fundamentales:

• Reducir el tiempo de secado.
• Preservar la calidad del producto.
• Optimizar el uso de energía.

Además, los resultados son especialmente relevantes para secadores solares, donde las fluctuaciones de temperatura ocurren de manera natural debido a las condiciones meteorológicas. Comprender cómo estas variaciones afectan al mango puede ayudar a diseñar tecnologías más eficientes y sostenibles para pequeños productores y comunidades rurales.

Una mirada hacia el futuro

Aunque el modelo desarrollado reproduce con gran precisión el comportamiento observado experimentalmente, todavía existen desafíos por explorar. Futuros estudios analizarán fenómenos como el encogimiento de la fruta, la formación de costras superficiales y el efecto de la humedad relativa del aire sobre el proceso de secado.

La meta final es avanzar hacia secadores inteligentes capaces de adaptar automáticamente sus condiciones de operación para obtener productos de alta calidad con el menor consumo energético posible.

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Referencia

Omar A. Hernández-Flores, Leticia A. Callejas-Pérez, Carolina Romero-Salazar y Sadoth Sandoval-Torres. Numerical Analysis of Convective Drying With Pulsed Airflow: Modeling Heat and Mass Transfer in Biological Material. J Food Process Engineering-2026.pdf, Journal of Food Process Engineering, 2026. https://doi.org/10.1111/jfpe.70518