CAPITULO 4. interesante!

7/24/2019 CAPITULO 4. interesante!

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CAPTULO 4

4. PROCESO DEL PRODUCTO

Este captulo consta de tres secciones. El punto 4.1 se presenta el

diagrama de flujo del proceso del producto. En el punto 4.2 se

describe brevemente las principales etapas del proceso, y en el punto

4.3, se considera uno de los principios de diseo que son requeridos

para la seleccin de un intercambiador de calor. El cual es el

comportamiento de flujo del producto. !dem"s, se presenta una breve

informacin acerca de los intercambiadores de calor adecuados para

el procesamiento de pulpas.

4.1 Diagrama de flujo


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FIGURA 4.1 DIAGRAA DEL PROCESO DEL PRODUCTO

4.! De"#ri$#i%& del $ro#e"o

Re#e$#i%& de ma'eria $rima

#ecepcin de $ateria%rima

!lmacenamiento ymaduracin

&eleccin

'avado

(ortado y %elado

$e)clado y %rensado

*ratamiento t+rmico

("scara

&emillas

Envasado

!lmacenamiento


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'a fruta se recibe al granel y acomodada en gavetas, evitando los

golpes y aciendo una seleccin eliminando la fruta sobremadura,

con daos mec"nicos, con presencia de ongos, etc.

Alma#e&amie&'o

-ependiendo de las pr"cticas de cultivo, clima, estado de

madure) al momento de la coseca y manejo y almacenamiento

postcoseca, la composicin de la fruta vara considerablemente.

%or simple apreciacin visual, de la fruta reci+n llegada se

separan las frutas verdes, que ser"n almacenadas asta que se

maduren y su contenido de a)cares sea el adecuado. %ara que

la fruta sea procesada debe tener las caractersticas fsico/

qumicas presentadas en la tabla 4, del captulo 1. 'a fruta

alcan)a su madure) ptima para ser procesada, entre el cuarto y

quinto da de cosecada y mantenida a temperatura ambiente.

Sele##i%&

0na ve) que la fruta est" madura es llevada acia la planta,

colocada en gavetas, lista para las siguientes etapas. &e efecta

una inspeccin visual para descartar toda aquella fruta no aptapara el siguiente proceso.

La(ado

&e lo efecta por inmersin en una solucin de agua a la que se le

adiciona un producto desinfectante, suele utili)arse ipoclorito


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sdico. El lavado se reali)a en una lavadora de acero inoidable,

la cual est" provista con una inyeccin de aire la cual provoca

turbulencia con la finalidad de eliminar la suciedad de la fruta en

general. !dem"s de eliminar la suciedad, se persigue reducir la

contaminacin microbiana superficial de la fruta.

Cor'ado ) $elado

%revio al cortado y pelado, se reali)a una segunda seleccin por

medio de inspeccin visual eliminando las partes defectuosas de

la fruta, elementos etraos que podran provocar desperfectos en

las maquinarias. %ara facilitar el pelado, la fruta debe ser cortada

en cuatro partes longitudinalmente y a lo anco luego proceder a

su pelado manual con ayuda de un cucillo. %osteriormente es

colocada en una banda transportadora para su posterior

trituracin.

e*#lado ) $re&"ado

'a fruta es triturada mediante un tornillo sin fin, y luego mediante

tuberas entra a un finiser este equipo contiene paletas y

tamices con diferentes aberturas, cuya funcin consiste enme)clar la pulpa y arilo y luego ir separando la pulpa de las

semillas e impure)as, adem"s de omogeni)ar la pulpa.

Tra'amie&'o '+rmi#o


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'as pulpas normalmente se conservan mediante un tratamiento

t+rmico seguido de almacenamiento en refrigeracin o

congelacin. !lgunas veces se conserva por congelacin sin

ningn tratamiento t+rmico, o por procesamiento as+ptico,

empacado y almacenado a temperatura ambiente. En la seccin

4.3 se presentan las principales caractersticas de los

intercambiadores de calor utili)ados para este tipo de producto. El

producto luego de ser sometido a tratamiento t+rmico, es enfriado

en un intercambiador de calor asta una temperatura aproimada

de 23 25(, usando como medio de enfriamiento agua glicolada

o agua fra.

E&(a"ado ) alma#e&amie&'o

El producto es colocado en doble funda de polietileno y luego

sometido a un proceso de congelamiento. %osteriormente es

colocado, ya sea en barriles de acero inoidable o en cajas de

cartn corrugado. 6tra opcin de almacenamiento y envasado, es

mantener el producto en tanques con atmsferas inertes,

generalmente de nitrgeno y mantenido en el interior dealmacenes refrigerados. Estos tipos de envasado, son

presentaciones para industrias. En condiciones de

almacenamiento adecuadas 7*emperaturas menores a /185(9,

este producto tiene una vida til de un ao.


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%or el contrario, si se reali)a envasado as+ptico, la pulpa es

colocada en fundas compuestas de polietileno y aluminio

7esterili)adas previamente9, y cerradas al vaco. 'uego se

introducen en bidones met"licos que permiten su paleti)ado,

facilitando as su manejo y almacenamiento 7*emperatura

ambiente9. El envasado se reali)a en un ambiente est+ril, por lo

general se lo esterili)a con perido de idrgeno.

4., Cara#'er-"'i#a" de i&'er#amiadore" de #alor

Com$or'amie&'o de flujo del $rodu#'o

'a seleccin del ptimo intercambiador de calor depende en gran

medida de las condiciones del flujo. En productos de alta

viscosidad as como los de composicin compleja, la retencin de

la integridad particular, sabor y color del producto final, son

tomados en cuenta, en la eleccin del ptimo equipo. %or lo que,

es necesario entender como el comportamiento de flujo interacta

con la eleccin del intercambiador de calor. 7:9.

(on respecto a la reologa, pocos alimentos fluyen como alimentos

ne;tonianos, aparte de la lece y jugos de frutas clarificados. %or

lo que, mucos productos son no/ne;tonianos, lo que ace que


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sus propiedades sean consideradas cuando se disean sistemas

de procesamiento, con el fin de evitar ecesivo dao, por las

delicadas estructuras que presentan. -ependiendo de las

propiedades reolgicas del producto y de la posible presencia de

partculas, el diseo y la eleccin del equipo puede variar

significativamente de caso en caso. 7:9

El r+gimen en que se encuentra el producto, ya sea laminar,

transicin o turbulento, se considera en el diseo del

intercambiador de calor ya que el comportamiento de flujo afecta

el tiempo de retencin necesario para obtener un suficiente

tratamiento t+rmico. %ara operaciones de transferencia de calor,

la influencia de propiedades reolgicas, como< la viscosidad

aparente, coeficiente de consistencia e ndice de comportamiento

de flujo, son relacionados con el coeficiente de transferencia de

calor 7=9.

'a eleccin del tipo de equipo a usar para el calentamiento y

enfriamiento, depende de factores como< el tipo de producto 7"cido

o de baja acide), viscoso o no viscoso, fluido o con partculas,

sensible o estable al calor9, potencial de obstruccin en la

superficie del intercambiador de calor por parte del producto, f"cil


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de limpiar y mantener, y el costo del intercambiador de calor. !

continuacin se describen las principales caractersticas de los

intercambiadores de calor idneos para el procesamiento de

pulpas de frutas 7=9.

4.,.1 I&'er#amiador de #alor de 'uo" #o+&'ri#o"

Este equipo consiste de un tubo colocado dentro de otro

tubo, por lo que, tiene un solo canal de producto, el cual

fluye a trav+s de la tubo interno y el medio de calentamiento

es bombeado dentro del espacio anular formado por los

tubos conc+ntricos 7:9. El flujo de fluido dentro del

intercambiador de calor puede ser en paralelo o en

contracorriente. El esquema de este equipo se muestra en

la figura 4.2.

$ucos intercambiadores de calor usan corrugaciones lo

que generan turbulencia en el medio de calentamiento yenfriamiento, el cual es tpicamente agua lo que incrementa

la transferencia de calor. Esto reduce la resistencia a la

transferencia de calor causada por las capas lmites que

pueden estar aderidas a la pared del tubo. En efecto,


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asegura que el medio, sea agua de calentamiento o

enfriamiento, no restrinja el desarrollo de la transferencia de

calor en el intercambiador 7=9. Este tipo de intercambiador

trabaja en un amplio rango de temperaturas.

FIGURA 4.! I/TERCA0IADOR DE CALOR DE TU0OSCO/CE/TRICOS.

4.,.! I&'er#amiador de #alor de "u$erfi#ie ra"$ada

El intercambiador de calor de superficie raspada es un

equipo tubular que tiene cucillas raspadoras que rotan

dentro del cilindro o tubo tal como se observa en la figura

4.2. El alimento es bombeado dentro, mientras que elmedio de calentamiento es circulado entre el cilindro y la

caqueta. 7:9 El raspador mantiene la superficie de

calentamiento libre de cualquier depsito y tambi+n

promueve la turbulencia. Este equipo es adecuado para


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productos de muy alta viscosidad y tambi+n de los que

contienen partculas grandes. >ntercambiadores de

superficie raspada tienden a usar vapor como medio de

calentamiento, por su mayor eficiencia en transferencia de

calor 7=9.

FIGURA 4., I/TERCA0IADOR DE CALOR DE SUPERFICIE RASPADA

El "rea de contacto del alimento es fabricada de aceroinoidable, nquel puro u otros materiales resistentes a la

corrosin y las cucillas del rotor est"n cubiertas de pl"stico

laminado. !unque la alta velocidad de rotacin permite una

mejor transferencia de calor, esto podra afectar la calidad


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del procesado de producto por posible maceracin. %or lo

que, se selecciona cuidadosamente la velocidad del rotor y

espacio anular entre el rotor y el cilindro para el producto

que est" siendo procesado *picas temperaturas de trabajo

est"n en un rango de /3? a 1?@5( 7=9.

!limentos de un amplio rango de viscosidad, pueden ser

procesados en +ste intercambiador por ejemplo< jugos de

frutas, sopas, concentrados ctricos, mantequillas de man,

pasta de tomate, pur+s, pulpas, etc. 7=9. &u costo de

adquisicin y mantenimiento son m"s altos que un

intercambiador de tubos conc+ntricos, porque se tienen que

desmontar partes. %or lo que, este intercambiador es visto

como el ltimo recurso en cuanto a eleccin de

intercambiadores de calor. 7:9.

4.,., I&'er#amiador de #alor mul'i'uo modifi#adoEste tipo de intercambiador es una modificacin del equipo

multitubo. *iene un especial diseo en la entrada de los

tubos, la cual evita el riesgo de bloqueo por parte de las

fibras contenidas en el producto. Este equipo es adecuado


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para jugos con fibras largas, por ejemplo mayor de 1 mm

de longitud o pulpas de frutas con una alta concentracin

de pulpa y fibras. El producto es dirigido suavemente dentro

del tubo y una ve) dentro fluye con facilidad a trav+s de

todo el tubo y puede resistir altas presiones. Es conocido

como intercambiador de calor fibratubo. Aombas de alta

presin pueden ser utili)adas para evitar que allan

problemas con el fluido, como la formacin de

obstrucciones, lo que llevara a un decrecimiento en la

temperatura del producto y por ende sea sub/procesado.

Bste tipo de bombas tambi+n son tiles en los

intercambiadores de calor de tubos conc+ntricos y de

superficie raspada.

FIGURA 4.4 I/TERCA0IADOR DE CALOR DETU0O FI0RATU0O

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