Post on 13-Sep-2015
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ING. WAGNER ORIHUELA VASQUEZ
INGENERA DE ALIMENTOS I
Catedrtico: ING. WAGNER ORIHUELA VASQUEZ
Integrantes : SOLANO GMEZ, ERIKA
Semestre : VI
ERIKA
INGENIERA DE
ALIMENTOS I
Universidad Nacional del Centro del Per
Facultad de Ingeniera en Industrias Alimentarias
BALANCE DE MATERIA EN EL
SECADO POR ATOMIZACIN DE
PULPA DE TUMBO
ING. WAGNER ORIHUELA VASQUEZ
INGENERA DE ALIMENTOS I
1. Realice una evaluacin de las caractersticas de la materia prima (color,
solidos solubles, calibre, etc.)
Es una especie nativa de los valles interandinos de Amrica desde Mxico hasta
Bolivia, planta domesticada desde la poca prehispnica en la zona andina. Pariente
muy cercana de la granadilla (Passifloraligularis). Son frutos con ovoides algo
alargados, de cascara gruesa y la pulpa
aromtica, de color amarillo, dulce y acido a la
vez.
Al tumbo serrano Passifloramollisima se le
atribuyen propiedades medicinales para el
tratamiento del colesterol alto, evita los clculos
renales, malestares urinarios y dolores
estomacales, previene y trata el escorbuto.
Contribuye en la cicatrizacin de heridas y
detencin de hemorragias; es recomendable para
mantener la belleza de la piel, eliminando arrugas
y manchas, ayudando a recuperar la elasticidad.
Tiene forma oblonga similar a la del pltano o banano de hasta 12 cm de largo,
cubiertos por una fina pubescencia y amarillo blanquecinos a la madurez. La
composicin de agua es alto, posee una caracterstica ctrica y tiene bajo
contenido de protenas y grasas.
El tamao promedio del fruto del tumbo serrano, entre 8 12 cm de longitud, y
3 5 cm de ancho, con un peso promedio de 90 g, y con 8% promedio en peso de
cascaras, y 3% promedio en peso de pepas.
El pH es acido con un valor de 3,2 - 3,72; y presenta contenido de solidos
solubles alto.
se presenta el contenido de cido ascrbico o vitamina C cuyo valor es alto. El
contenido de carotenos es de aproximadamente 2,53 mg/100g, que es elevado y
su capacidad antioxidante est directamente relacionada con el contenido de
pigmentos del tumbo serrano.
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2. Realice el diagrama de flujo para el proceso considerado todos los
parmetros de control.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE SECADO POR ATOMIZACIN DE PULPA DE TUMBO
LAVADO
DESINFECCIN
PELADO
ESTANDARIZADO
ATOMIZADO
ENVASADO
ALMACENADO
Materia Prima: 10,8 Kg
Mermas: 1,2 Kg
RECEPCIN
SELECCIN Y
CLASIFICACIN
PULPEADO Y
REFINADO
Hipoclorito de Sodio (10 ppm) Cantidad de Agua (10 L) Tiempo (10 min)
Con agua de cao
Cascaras
Quitan las colillas
Pulpa: 6,2 Kg; 4 0Brix Pulpeado /refinado: 4, 1Kg
10 0Brix - - --------PH: 3, 20
Alcuota: 146 g Maltodextrina: 5%
Alcuota: 146 g PH: 3,24130Brix
Masa del polvo: 3, 6 g Humedad: 4%
Rendimiento: 15% Para la alcuota
Pepas
A 170 0C, 40 ml velocidad del aire Tiempo de 28min
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3. Realice el balance de materia para cada operacin unitaria, asimismo
calcule el rendimiento y el coeficiente tcnico para el proceso.
SELECCIN Y
CLASIFICACIN
LAVADO
DESINFECCIN
PELADO
PULPEADO Y
REFINADO
ESTANDARIZADO
ATOMIZADO
ENVASADO
Cantidad de Agua (10 L con 10ppm de hipoclorito de sodio)
Mermas: 1,2 Kg
Con agua de cao
Cascaras: 3,3 Kg
Quitan las colillas: 0, 1 Kg Agua sucia: 10L +desinfectante
Pepas: 2, 1 kg
Maltodextrina: 5%
RECEPCIN 10,8 Kg
10,8 Kg
9,6 Kg
9,6 Kg
6,2 Kg
9, 5 Kg
4, 1 Kg
4, 1 Kg + 0, 205 Kg
101,1506 g producto en
polvo
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RENDIMIENTO DE TODO EL PROCESO:
Rendimiento del atomizador para la alcuota
de 146g es de 15%
La masa del polvo obtenido es 3,6 g.
COEFICIENTE TCNICO DE TODO EL PROCESO:
Masa de la materia prima: 10,8 Kg
La masa del polvo obtenido es 3,6 g.
Por un Kg de tumbo se obtiene
0,3333 g de polvo atomizado.
4. Reporte los parmetros de control del atomizador.
Parmetros iniciales: Tiempo de 5min
Velocidad del aire: 48 ml 480 L aire /h.
Temperatura en el que se secara la muestra: 150 0C.
Control del aspirador: 100%
Alimentacin: 20%
Limpieza en la tobera: 4
Parmetros finales: Pasado los 5min.
Velocidad del aire: 48 ml 480 L aire /h.
Temperatura en el que se secara la muestra: 170 0C.
Temperatura de salida de la muestra: 94 0C.
Control del aspirador: 100%
Alimentacin: 20%
Limpieza en la tobera: 1
Terminacin del proceso en 28min a estos parmetros.
1 020 170 094 170 100
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5. Qu modelos matemticos se aplican en un atomizador?
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6. Qu desventajas presenta el equipo de secado por atomizacin
utilizando en la prctica?
DESVENTAJAS:
La cantidad de muestra lquida que ingresa, al realizarse este proceso sale en
menor proporcin en polvo seco.
Como en el caso de la prctica se ingres 146 g de alcuota y se obtenido
como producto final en polvo 36 g en un tiempo de 28 minutos.
La obtencin del producto en polvo con respecto al tiempo, se da con variacin
al programar los parmetros del atomizador.
7. Cul es la funcin de los encapsulantes?
La microencapsulacin es definida como una tecnologa de empaquetamiento de
materiales slidos, lquidos o gaseosos. Las microcpsulas selladas pueden
liberar sus contenidos a velocidades controladas bajo condiciones especficas,
y pueden proteger el producto encapsulado de la luz y el oxgeno. La
microencapsulacin consiste en micropartculas conformadas por una membrana
polimrica porosa contenedora de una sustancia activa. El material o mezclas
de materiales a encapsular puede ser cubierto o atrapado dentro de otro
material o sistema. Una microcpsula consiste de una membrana semi-
permeable, esfrica, delgada y fuerte alrededor de un centro solido/lquido.
Los materiales que se utilizan para el encapsulamiento pueden ser
gelatina, grasas, aceites, goma arbiga, alginato de calcio, ceras, almidn
de trigo, maz, arroz, papa, nylon, ciclodextrina, maltodextrina,
caseinato de sodio, protena de lactosuero o protena de soya.
Las aplicaciones de la microencapsulacin se dirigen a la industria, se da
a la industria textil, metalrgica, qumica, alimenticia, cosmticos,
farmacutica y medicina.
Las sustancias que se microencapsulan pueden ser vitaminas, minerales,
colorantes, prebiticos, probiticos, sabores nutraceticos,
antioxidantes, olores, aceites, enzimas, bacterias, perfumes, drogas e
incluso fertilizantes.
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8. Cul es el objetivo de realizar un balance de materia en un proceso?
OBJETIVOS:
Sirve para la planeacin, diseo y evaluacin econmica de las industrias
de procesos propuestos o existentes.
Sirve para el control de procesos y optimizacin:
Calculando el rendimiento de un proceso y/u operacin unitaria.
Calculando el coeficiente tcnico.
9. Cmo se clasifica los procesos?
1). PROCESO CONTINUO: Est constituido por operaciones continuas donde
las entras y salidas de los aparatos fluyen continuamente.
Las operaciones de carga, transformacin y descarga se hacen
simultneamente.
La limpieza del aparato se realiza cada cierto tiempo para lo cual debe
prepararse la produccin.
El tiempo no es variable del proceso.
Opera en rgimen estacionario.
Ejemplo:
Evaporacin de leche.
Proceso industrial de destilacin o rectificacin de alcohol y agua.
2). PROCESO DISCONTINUO (POR CARGA O BATCH): Constituido por
operaciones discontinuas donde se carga el alimento al inicio.
Se espera un tiempo para la transformacin, luego descargarlos
productos obtenidos y se hace la limpieza de los equipos.
Opera en rgimen no estacionario.
Ejemplo:
Esterilizacin de conservas.
Fermentacin de mosto para elaborar bebidas alcohlicas.
Adsorcin (purificacin del aceite)
3). PROCESO SEMICONTINUO: No es continuo ni discontinuo.
1 o ms materiales se cargan inicialmente en el equipo durante un tiempo
determina.
Mientras en otros entran y salen continuamente.
Opera en rgimen no estacionario
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Ejemplo:
Adsorcin en lecho.
Extraccin de aceites (man).
3). PROCESO INTERMITENTE: en este proceso se permite la entra de
material al sistema pero no la salida.
Ejemplo:
Licuado de frutas (jugo)
10. Elabore 20 diagramas de flujo con todos sus parmetros de control.
FIGURA 1: DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA ELABORACION
DE OLLUCO ENCURTIDO EN VINAGRE.
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11. Defina operacin unitaria y proceso. Asimismo cite 10 ejemplos para
cada uno de ellos.
a) OPERACIONES UNITARIAS: Llamadas tambin PROCESOS FSICOS.
son operaciones que se aplican a la materia prima para cambiar su estado
desde el punto de vista fsico.
No hay alteracin en sus propiedades qumicas.
b) PROCESOS UNITARIOS: Llamadas tambin PROCESOS QUMICOS.
Son transformaciones en el que intervienen una o ms reacciones
qumicas de las materias primas.
Cambian las propiedades qumicas de las sustancias.
12. Qu son los fenmenos de transporte?
Son fenmenos de transformaciones fsicas que se ponen de manifiesto
en evolucin hacia un estado de equilibrio.
1. Transporte de cantidad de movimiento (Dinmica de fluidos)
Ley de newton de la viscosidad:
N0 Operaciones unitarias
(procesos fsicos)
Procesos unitarios
(procesos qumicos)
1 Filtracin Combustin
2 Decantacin Neutralizacin
3 Evaporacin Electrlisis
4 Destilacin Hidrogenacin
5 Secado Saponificacin
6 Centrifugado Esterificacin
7 Agitacin Calcinacin
8 Mezclado Hidrolisis
9 Tamizado Intercambio inico
10 Pulverizacin Oxidacin
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2. Transporte de energa (Transferencia de calor)
Ley de Fourier:
3. Transporte de materia (transferencia de masa)
Ley de Fick:
Estos tres fenmenos de transporte se deben estudiar juntos por las
siguientes razones:
a) Se presentan de manera simultnea en los problemas industriales.
b) Las ecuaciones que las describen estn relacionados entre s.
c) Las herramientas matemticas necesarias para describirlos son
muy semejantes.
d) Los mecanismos moleculares que constituyen la base de los
fenmenos de transporte tiene estrechamente relacin entre s.
13. Clasifique las operaciones unitarias de acuerdo a los fenmenos de
transpor
Se presenta en materiales en movimiento:
Circulacin de fluidos en conducciones.
Circulacin de fluidos a travs de lechos.
Filtracin
Sedimentacin
Decantacin centrifuga
Agitacin y Mezcla
Transferencia de
cantidad de
movimiento
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14. Qu sugerencias de mejora dara para la realizacin de la prctica?
Sugerencias:
Trabajar con muestras liquidas, ya que est en su composicin tiene agua en
mayor porcentaje, al entrar en el proceso del atomizado ser extrado como
vapor hmedo.
Tener materia prima con caractersticas adecuadas para la prctica: color,
ndice de madures, etc. Para no tener una deficiencia en la obtencin de pulpa y
perdidas en mermas.
El rendimiento y eficiencia de todo un proceso de atomizado, depender de la
materia prima y las prdidas que se generan en cada operacin.
Transferencia de calor que pasa de un lugar a
otro:
Transmisin de calor
Congelacin, Refrigeracin
Evaporacin, Liofilizado
Pasteurizacin y Esterilizacin
Deshidratacin, etc.
Transferencia de
calor
Transferencia de
masa
Se transfiere masa de una fase a otra fase
diferente:
Extraccin (liquido - liquido)
Destilacin
Absorcin
Adsorcin
Desecacin