Profesor lider de la línea de investigación:

Oscar Alvarez- Profesor Asociado
materiales avanzados - reología de medios complejos - sistemas coloidales - diseño de productos aplicados a la industria de alimentos y bebidas - diseño óptimo de emulsiones - diseño de hemosustitutos - estudio de las relaciones Producto / Proceso / Propiedad en el área de sistemas coloidales – Diseño de cerámicos porosos 
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Investigadores

Jorge Mario Gómez- Profesor Asociado
diseño de procesos - optimización simultanea del diseño y control de procesos - control óptimo en tiempo real  (Dynamic Real -Time Optimization) - optimización para la operación sostenible - diseño óptimo de productos
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Andrés González Barrios- Profesor Asociado
ingeniería biológica - modelamiento a escala genómica de microorganismos - ingeniería metabólica - biología molecular, diseño racional de proteínas - termodinámica estadística - cinética estocástica - procesos biológicos - análisis de estabilidad
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Diseño de productos aplicado a la industria de alimentos y bebidas, en conjunto con Givaudan Colombia S.A.

Las emulsiones son sistemas que se encuentran ampliamente distribuidos en productos de uso doméstico como cosméticos, elementos de cuidado personal, alimentos y bebidas, entre otros. En el campo de las bebidas se encuentran un tipo único de emulsiones, que se diferencian de otras aplicaciones por la forma diluida como se presentan en estos productos, además de ser responsables de conceder el sabor, olor y apariencia general al producto, lo cual confiere unas características especiales a estos sistemas. Para garantizar la calidad de estos productos, deben ser diseñados para cumplir con unos parámetros de estabilidad en el tiempo, los cuales son a su vez únicos de acuerdo a cada tipo específico de bebida.

El Grupo de Diseño de Productos y Procesos (GDPP) del Departamento de Ingeniería Química, con los estudiantes de Maestría en Ingeniería Química Andrea Nieto y Diego Pradilla, así como Daniel López y Juan Varela del programa de pregrado, trabaja bajo la dirección del profesor asociado Óscar Álvarez, en conjunto con Milena Franco y Dayán Garcés de Givaudan Colombia S.A., en el estudio de la estabilidad de emulsiones directas utilizadas en la preparación de refrescos. Para ello se emplea una metodología de aproximación multiescalar donde se evalúa la evolución en el tiempo de las propiedades del sistema, en donde a nivel macroscópico se estudia la reología del medio, a nivel microscópico el tamaño de partícula, así como sus relaciones. El Grupo de Diseño de Productos y Procesos (GDPP) del Departamento cuenta con los siguientes equipos de última tecnología para el desarrollo experimental de este proyecto: Reómetro de esfuerzo controlado TA Instruments ARG2®, Analizador de tamaño de partícula Malvern Mastersizer 3000®, Microscopio óptico con cámara digital MOTIC BA 300®.

Este proyecto contribuye al conocimiento del efecto de la estabilidad de este tipo de sistemas utilizando diferentes tipos de agente emulsificante. Con el conocimiento generado se busca el mejoramiento en el proceso de formulación de emulsiones empleadas en refrescos, garantizando unas propiedades fisicoquímicas requeridas así como la satisfacción del consumidor final en cuanto a las sensaciones deseadas. 

Desarrollo de productos a partir de la modificación de matrices lácteas

Especialistas en nutrición, entes reguladores y grupos de defensa de los consumidores han aumentado su interés por el contenido de azúcar en los alimentos, específicamente en los azúcares añadidos en alimentos procesados y comidas preparadas. De acuerdo a una encuesta realizada por la USDA (Departamento de agricultura de los Estaos Unidos) el consumo de azúcar de los norteamericanos es cinco veces mayor al nivel recomendado por los nutricionistas para todos los grupos de edad y género. 

En respuesta a esta problemática, la DGA (Dietary Guidelines for American) y la AHA (American Heart Association), han hecho recomendaciones sobre la elección de los alimentos para reducir el consumo de azúcares a una cantidad moderada, indicando incluso cantidades especificas de azúcar por edad y género. Sin embargo, aunque el consumo de azúcar y de endulzantes no nutritivos se encuentra presente en una gran cantidad de productos, otras sustancias como la grasa y la sal también resultan perjudiciales para la salud cuando se ingieren en exceso.

Objetivos
Reducir los niveles de azúcar en yogurt original y los niveles de sal en mantequilla, utilizando componentes análogos que permitan obtener los mismos perfiles sensoriales y garanticen la calidad de los productos.

Impacto
Este proyecto lograría desarrollar una metodología costo efectiva para tener productos basados en componentes análogos a los presentes en las matrices lácteas. Por medio de estrategias sistémicas que disminuyen el tiempo de desarrollo y consecuentemente el costo asociado a éste. 

Margarinas / Aceites vegetales

Las margarinas son emulsiones agua en aceite donde la fase acuosa consiste en una mezcla de agua, sal y preservativos y la fase grasa en una mezcla de aceites y grasas donde generalmente se utiliza en mayor proporción el aceite de palma. La adecuada selección tanto de las grasas como de los emulsificantes determina las propiedades de la margarina como su firmeza, esparcibilidad y textura así como el desempeño en el producto terminado: tortas, pan, galletas, entre otros.

Las margarinas están constantemente siendo mejoradas en su formulación y en sus condiciones de procesamiento debido a que sus propiedades funcionales son esenciales para la preparación de tortas. Durante la preparación del batido la margarina juega un papel importante en las propiedades del cremado de la misma, las cuales son causadas según el contenido de grasas sólidas y el tipo de cristales dentro de la margarina. El tamaño de los cristales es el factor más importante ya que influye en la estabilización de las gotas de agua dentro de la emulsión así como de las burbujas de aire dentro del batido que posteriormente generará el volumen de torta deseado. 

Una margarina de calidad no debe sufrir separación de fases, pérdida de color, endurecimiento y contextura arenosa. Para esto se deben seleccionar adecuadamente los aceites y grasas, las condiciones de proceso y los métodos de transporte con el fin de no producir una estructura cristalina fuerte o que se transforme. 

La principal actividad en la producción de margarina consiste en la cristalización de las grasas donde los parámetros de proceso como la temperatura de la emulsión, la agitación en el tanque de emulsificación, el flujo de la emulsión, la temperatura de enfriamiento y el trabajo son críticos en la calidad del producto. 

El presente proyecto tiene como objetivo determinar la relación que existe entre las propiedades de la margarina a nivel macroscópico, microscópico y molecular, las condiciones de proceso requeridas para su preparación y la formulación para obtener margarinas que permitan maximizar la calidad del producto final, que en éste caso es el volumen de las tortas. Para esto se analizan las principales variables de formulación de la emulsión así como las condiciones de proceso mediante las propiedades reológicas, microscópicas y moleculares de la margarina.