Diseño de un congelador ultra – rápido semiautomático utilizando nitrógeno líquido como agente criogénico para la preservación de fruta con alto contenido de humedad ; Design of a Semi-Automatic Ultra-Fast Freezer Using Liquid Nitrogen as a Cryogenic Agent for the Preservation of High-Moisture Fruit

El presente trabajo desarrolla el Diseño de un congelador ultra-rápido semi-automático que emplea nitrógeno líquido para la preservación de frutas con alta humedad. El problema radica en que los métodos de congelación convencionales son lentos, lo que genera grandes cristales de hielo que degradan la calidad, textura y valor nutricional de productos como la fresa Chandler. A esto se suma que los criogenizadores comerciales, aunque efectivos, tienen altos costos operativos por un uso ineficiente del LN2. El objetivo principal fue diseñar un criogenizador semi-industrial capaz de reducir el tiempo de congelación a menos de la mitad y, crucialmente, disminuir el consumo de nitrógeno líquido hasta en cuatro veces. La solución se centró en la optimización de la transferencia de calor. Esto se logró mediante la selección de una bomba criogénica (modelo CO120) para la inyección presurizada de LN2, lo cual garantiza un flujo turbulento constante dentro de la cámara. Dicho flujo es clave para maximizar la eficiencia criogénica al superar el "efecto Leidenfrost" y asegurar un contacto óptimo con el alimento. El trabajo incluye el análisis termofísico de la fresa y la simulación estructural y térmica del sistema, incluyendo el diseño del transporte móvil adaptado a bajas temperaturas. Este diseño es una solución técnica viable, más económica y eficiente para la congelación ultrarrápida, orientada a la pequeña y mediana industria. ; The present professional sufficiency work details the Design of a semi-automatic ultra-fast freezer using liquid nitrogen as a cryogenic agent for the preservation of high-moisture fruit. The central challenge addressed is the inefficiency of current freezing methods, which degrade product quality due to slow ice crystal formation, and the high operating costs of commercial cryogenizers due to inefficient liquid nitrogen consumption. The project’s goal was to design a semi-industrial cryogenizer aimed at reducing the freezing time to less than half and decreasing liquid nitrogen consumption up ...