MODULO maquinaria y equipos.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA CONTENIDO DIDCTICO DEL CUSO: 211618 MAQUINARIA Y EQUIPOS DE ALIMENTOS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

211618 MAQUINARIA Y EQUIPOS DE ALIMENTOS

HERNANDO ENRIQUE BOHORQUEZ ARIZA

(Autor del Material)

VICTOR JAIRO FONSECA VIGOYA

(Director Nacional)

DIMAS MARTINEZ

Acreditador

BOGOTA D.C.- COLOMBIA

AGOSTO DE 2011


ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

El presente mdulo fue diseado en el ao 2011 por el Ing. Hernando Bohrquez Ariza,

docente de la UNAD, y ubicado en el CEAD de JAG, el Ing. Bohrquez es Ingeniero

Qumico de la Universidad Nacional de Colombia, Bogot, Septiembre de 1981. Los

POSGRADOS que tiene son los siguientes: Magster en Administracin M.B.A,

Universidad de los Andes, Bogot, Septiembre de 1989.Especializacin en Ingeniera

Ambiental, UIS, Universidad Industrial de Santander, Bogot, Abril de 2000. Auditor

interno ISO 14001 Y SISTEMAS DE GESTION MEDIOAMBIENTAL, S.G.S Colombia,

Bogot, Julio de 2002;Especializacin en Ingeniera de procesos y Biomateriales,

UNIVERISDAD DE CAMPINAS (BRASIL), UNAD COLOMBIA, Bogot, Agosto de 2008

EXPERIENCIA PROFESIONAL COMO DOCENTE

INSTRUCTOR de tiempo completo En la especialidad de Control Ambiental, en la ctedras de Tratamiento de Emisiones Atmosfricas, Tratamiento de residuos slidos, Tratamiento de Efluentes, Saneamiento Bsico, Gestin del recurso suelo, Gestin Ambiental, Formacin de Auditores ISO 14001. En la especialidad de Qumica Industrial, en las ctedras de Industrias y Procesos Qumicos, Procesos Industriales, Instrumentacin y Control de Procesos, Anlisis Qumico Industrial, Electroqumica, Recubrimientos metlicos, Balance de energa. Y en el ltimo semestre como profesor director de prctica empresarial desde 1995 hasta la fecha. PROFESOR DE CATEDRA, Universidad Manuela Beltrn, en la carreras de Ingeniera Industrial e Ingeniera Biomdica, en el rea de Qumica Orgnica, Biomdica, Inorgnica y Procesos Qumicos, Bogot Colombia. DOCENTE OCASIONAL Elaboracin mdulo BEBIDA NO ALCOHOLICAS UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIAS E INGENIERIAS ao 2008 DOCENTE OCASIONAL Elaboracin mdulo MAQUINARIA Y EQUIPOS DE ALIMENTOS UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASISICAS TECNOLOGIAS E INGENIERIAS ao 2011 DOCENTE OCASIONAL Director Nacional y Tutor del curso de Maquinaria y Equipos para alimentos en la Carrera de Ingeniera de Alimentos en la UNAD UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIAS E INGENIERIAS ao 2012


INTRODUCCIN

El objetivo de este modulo es proveer la informacin bsica para facilitar el proceso de

formacin ingenieril, tanto para los estudiantes como para los tutores y evaluadores. Este

documento es una gua, la idea central es el desarrollo de los contenidos analticos del

curso, sin embargo algunos temas especficos podrn modificarse dependiendo de cada

caso.

El modulo de maquinaria y equipos tiene por objeto presentar al estudiante los diferentes

procesos y operaciones unitarias que puede utilizar dentro de su quehacer profesional.

A lo largo del mismo se les proporcionar a los estudiantes la oportunidad de llevar a cabo

un estudio sistemtico basado en principios cientficos. Para lo cual cuentan con una

simulacin virtual desde el VIRTUAL PLANT; maquinaria y equipos est basado en

situaciones de la vida real, que pueden ocurrir en planta, que puedan ser resueltos

usando teoras cientficas y mtodos, buscando la entrega de resultados tiles para una

situacin especfica que haya sido determinada desde el inicio.

Se espera que el estudiante demuestre la habilidad de aplicar el conocimiento adquirido

previamente en los cursos que preceden a maquinaria y equipos, esperamos que

cumplan con los objetivos propuestos a travs del mismo.


INDICE DE CONTENIDO

UNIDAD 1 MAQUINARIA Y EQUIPOS APLICADOS EN LA TRANSFERENCIA DE MOMENTUM EN LOS PROCESOS DE PRODUCCION DE ALIMENTOS CAPITULO 1 RECIBIMIENTO, SELECCIN, CLASIFICACIN Y SEPARACIONES LECCIN 1 GENERALIDADES ELEMENTOS DE MAQUINAS Y MATERIALES DE FABRICACIN 1.1 GENERALIDADES 1.1.1 ORGANIZACIN 1.1.2 EDUCACIN 1.1.3 ENTRENAMIENTO 1.1.4 Mantenimiento 1.1.5 Equipo 1.1.6. Maquinaria 1.1.7. Sistemas 1.1.7.1 Sistema operacional 1.1.7.2 Sistema estructural 1.1.7.3 Sistema de soporte 1.1.7.4 Sistema de transmision de potencia 1.1.7.5 Sistema motriz y energetico 1.1.7.6 Sistema de control operacional 1.1.7.7 Sistema de automatismo 1.1.8 Anlisis de los sistemas en un equipo 1.1.9 Materiales de fabricacin de los equipos 1.1.10 Propiedades de los materiales 1.1.11 Resistencia a la corrosin 1.1.12. Resistencia a la incrustacin 1.1.13 Resistencia a los esfuerzos 1.1.14 Traccin 1.1.15 Compresin 1.1.16 Cizalladura 1.1.17 Flexin 1.1.18 Torsin 1.2 LECCIN 2 RECIBIMIENTO, SELECCIN Y CLASIFICACIN 1.2 1 Recibimiento 1.2 2 Bscula de pesaje 1.2.3 Almacenamiento de granos 1.2.4 Almacenamiento de lquidos 1.2.4.1. Tipos de tanques de almacenamiento 1.2.4.2. Dimensiones de los tanques 1.2.4.3. Aditamentos de los tanques 1.2.4.4. Materiales ms utilizados en la elaboracin de tanques


1.3 LECCIN 3 SELECCIN 1.3 1 Banda de seleccin 1.3 2 Prelavadora 1.3 3 Lavador 1.3.4 Mquina peladora 1.4 LECCIN 4 CLASIFICACIN 1.4 1 Separadores Magnticos 1.4 2 Sedimentadores y espesadores 1.4 3 Cribas 1.5 LECCIN 5 LIMPIEZA 1.5.1 Generalidades 1.5.2 Mtodos de limpieza 1.5.3 Equipos de Limpieza tipo correo o banda transportadora 1.5.3.1 Transportadores de limpieza con vapor en seco 1.6 LECCIN 6 FILTROS 1.6.1 filtros 1.6.1.1 Filtro-cicln 1.6.1.2 Filtros de gravedad 1.6.1.3 Filtros prensa 1.6.1.4 Filtros de bolsa 1.6.1.5 Filtros de tambor rotatorio 1.6.1.6 Filtracion por smosis inversa 1.7 LECCIN 7 CENTRIFUGAS 1.7.1 Centrfuga de Sedimentacin 1.7.2 Centrfugas De Filtro 1.7.3 Centrifugas discontinuas 1.7.4 Separadores centrfugos de operacin continua CAPITULO 2 MANEJO DE SOLIDOS 2.1 LECCION 8 TIPOS DE TRANSPORTADORES 2.2 LECCION 9 BANDAS TRANSPORTADORAS 2.2.1 Material de la banda transportadora 2.2.2 Tambores 2.2.3 Sistemas de descarga de los transportadores 2.2.4 Ventajas, desventajas y aplicaciones de las bandas transportadora 2.2.5 Calculo de la capacidad de transporte de bandas transportadora 2.3 LECCION 10 SINFIN 2.3.1 Calculo de la potencia en el eje impulso de un transportador de tornillo Sinfn 2.4 LECCION 11 TRANSPORTADORES DE CADENA 2.4.1 Cadenas 2.4.2 Ventajas de los transportadores de cadena


2.5 LECCION 12 REDLER 2.6 LECCION 13 TRANSPORTADORES TIPO NEUMATICO 2.6.1 Ventajas y desventajas del transporte neumatico 2.6.2 Caracteristicas operativas del transporte neumatico 2.7 LECCION 14 ELEVADORES DE CANGILONES 2.7.1 Tipos de elevadores de cangilones 2.7.2 Determinacion del Flujo de un elevador de cangilones 2.8 LECCION 15 EQUIPOS REDUCCION DE TAMANO 2.9 LECCION 16 MOLINOS DE MARTILLOS 2.10 LECCION 17 MOLINOS DE BOLAS 2.11 LECCION 18 MOLINOS DE CORTE 2.11.1 Cortadora de hortalizas. 2.11.2 Cortadora manual 2.11.3 Licuadora industrial 2.12 LECCION 19 MOLINOS DE RODILLOS 2.13 LECCION 20 MANEJO DE FLUIDOS 2.13.1 Mezcla de fluidos 2.13.2 Equipos de mezclado 2.13.2.1 Mezcladoras para liquidos de viscosidad baja o media 2.13.2.2 Mezcladores de paletas 2.13.2.3 mezcladores por impulsion 2.13.3 Dispositivos para mejorar la dispersion en liquidos de productos pulverizados 2.13.3.1 Mezcladoras para liquidos muy viscosos y pastas 2.13.3.2 Mezcladora de palas horizontales de eje gemelo 2.13.3.3 Mezcladoras de planetarios 2.13.3.4 Mezcladoras continuas del tipo rotor-stator 2.13.4 Sistemas de agitador multiple 2.13.5 Otros tipos de mezcladoras 2.13.5.1 Mezcladoras para productos pulverizados y granulados 2.13.5.2 Mezcladora por volteo 2.13.5.3 Mezcladora de cinta 2.13.5.4 Mezcladora de tornillo vertical 2.13.5.5 Mezcladoras para carnes 2.13.6 Agitadores 2.13.6.1 Agitacion de Liquidos viscosos 2.13.6.2 Agitacion de solidos 2.13.7 Amasadoras 2.13.7.1 Amasadoras continuas 2.13.7.2 Amasadora de alta velocidad 2.13.7.3 Amasadora de artesa abierta CAPITULO 3 MANEJO DE FLUIDOS 3.1 LECCION 21 GENERALIDADES DE BOMBAS 3.1.1 Clasificacion


3.2 LECCION 22 BOMBAS CENTRIFUGAS 3.2.1 parametros clave de rendimiento de las bombas centrifugas 3.2.1.1 Capacidad 3.2.1.2 Cabeza 3.2.1.3 NPSH 3.2.1.4 Velocidad especifica 3.2.1.5 Las leyes de afinidad 3.2.2 Mecanismo de trabajo de una bomba centrifuga 3.2.3 Generacion de la fuerza centrifuga y funcionamiento del equipo 3.2.4 Conversion de energia cinetica en energia de presion 3.2.5 Componentes generales de las bombas centrifugas 3.2.5.1 Componentes estacionarios 3.2.5.1.1 Cubiertas 3.2.5.1.2 Boquillas de succion y de descarga 3.2.5.1.3 Camara de sello y/o Caja de empaquetadura 3.2.5.2 Componentes de rotacin 3.2.5.2 1 Impulsor 3.2.5.2 2 Eje 3.2.4.2 3 Juntas de acople 3.2.5.2 4 Componentes auxiliares 3.3 LECCIN 23 BOMBAS DE PISTON 3.3.1 Clasificacin de las Bombas de pistones 3.3.2 Bombas de pistones axiales 3.3.3 Bombas de pistones radiales 3.3.4 Operacin de las Bombas de pistones 3.3.5 Comparacin entre las bombas de pistn radial y axial 3.3.6 Consideraciones de inspeccin y puesta en marcha de las bombas a pistones 3.4 LECCIN 24 BOMBAS DE DIAFRAGMA 3.5 LECCIN 25 BOMBAS DE LOBULOS 3.6 LECCIN 26 BOMBAS PERISTALTICAS 3.6.1 Cojinetes de plstico en las bombas peristlticas 3.6.2 Capacidad de la bomba peristltica 3.6.3 Ajuste del caudal para las bombas peristlticas 3.7 LECCIN 27 BOMBAS DE TORNILLO 3.7.1 Generalidades 3.7.2 Principios de operacin 3.8 LECCIN 28 BOMBAS DE PIONES O ENGRANAJES 3.8 1 Cilindrada 3.8 2 Bomba de engranajes rectos (spur gear pump) 3.8 3 Bomba de engranajes bihelicoidales 3.8 4 Bomba de engranajes helicoidales 3.8 5 Bomba de engranajes internos centrados 3.9 LECCIN 29 VENTILADORES 3.9.1 Generalidades 3.9.2 Leyes que gobierna el ventilador 3.9.3 Clasificacin de Ventiladores 3.9.3.1 Ventiladores axiales 3.9.3.2 Ventiladores centrfugos 3.10 LECCIN 30 COMPRESORES


3.10.1 Generalidades 3.10.2 Tipos de compresores 3.10.2.1 Compresores de mbolo o de pistn 3.10.2.2 Compresor de mbolo rotativo 3.10.2.3 Compresor de Diafragma (Membrana) 3.10.2.4 Compresor rotativo multicelular 3.10.2.5 Compresor de tornillo helicoidal, de dos ejes 3.10.2.6 Compresor Roots 3.10.3 Turbocompresores 3.10.3.1 Compresor Axial 3.10 2.2 Compresor Radial UNIDAD 2 MAQUINARIA Y EQUIPOS UTILIZADOS DE ALIMENTOS EN LOS PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR CAPITULO 4 EQUIPOS PARA CALEFACCION 4.1 LECCION 31 ESTUFAS 4.1.1 Caractersticas 4.1.2 Construccin 4.1.3 Controles de funcionamiento 4.1.4 Aislamiento 4.1.5 Calentamiento 4.2 LECCION 32 HORNOS 4.2.1 Descripcin de un horno para la Industria alimentaria 4.2.2 Control de temperatura 4.2.3 Aislamiento 4.2.4 Calentamiento 4.2.5 Tipos de Hornos 4.2.6 Factores para una eleccin correcta de un horno 4.3 LECCION 33 HORNOS TUNELES 4.3.1 Tipos de Hornos Tneles 4.3.2 Vaporizacin en Horno Tnel 4.3.3 Sistema de desvaporizacin 4.4 LECCION 34 CALDERAS 4.4.1 Generalidades 4.4.2 Calculo de un sistema de suministro de vapor 4.4.3 Descripcin de la Caldera 4.4.4 Fundamentos de la operacin de las calderas 4.4.5 Tipos de calderas 4.4.6 El control de vapor en la caldera 4.4.7 Elementos auxiliares de la caldera 4.4.8 Ensuciamiento de la caldera 4.5 LECCION 35 ESTERILIZADORES 4.5.1 Procesos de esterilizacin 4.5.1.1 Esterilizacin por calor seco 4.5.1.2 Esterilizacin por calor hmedo 4.5.1.3 Esterilizacin por agentes qumicos 4.5.1.4 Esterilizacin por radiaciones


4.5.2 El autoclave 4.5.3 Autoclave VERTICAL estacionario 4.5.4 Tnel de pre-esterilizacin 4.5.5 Procedimientos UHT. CAPITULO 5 EQUIPOS PARA ENFRIAMIENTO Y REFRIGERACION 5.1 LECCION 37 ENFRIADORES 5.1.1 Sistemas de enfriamiento 5.1.2 Sistema de enfriamiento directo con aire 5.1.3 Tipos de enfriadores 5.1.4 Puesta en marcha del sistema de refrigeracin 5.2 LECCION 38 REFRIGERADORES 5.2 1 Las aplicaciones actuales de refrigeracin 5.2 2 Los mtodos de refrigeracin 5.2.3 Ciclo de vapor - compresin 5.2.4 Refrigerantes 5.2.5 Equipo de fabricacin de hielo 5.2 6 Clasificacin de las fbricas de hielo 5.2 7 Tipos de mquinas de hacer hielo 5.2.8 Equipos de fabricacin de hielo con energa solar 5.2.9 Capacidad de las fbricas de hielo 5.3 LECCION 39 CUARTOS FRIOS 5.3.1 Estructura del cuarto frio 5.3.2 Operacin 5.4 LECCION 40 CONGELADORES 5.5 LECCION 41 LIOFILIZADORES 5.5.1 Mtodos de liofilizacin: 5.5.2 Descripcin del proceso 5.5.3 Factores que afectan la eficiencia de la liofilizacin 5.5.4 Tipos y operacin de Liofilizadores 5.5.5 La contaminacin del liofilizador 5.5.6 Caractersticas del producto terminado CAPITULO 6 INTERCAMBIADORES DE CALOR 6.1 LECCION 42 INTERCAMBIADORES DE TUBO 6.2 LECCION 43 INTERCAMBIADORES DE TUBO Y CARCAZA 6.2.1 Clases de intercambiadores de tubos y carcaza 6.3 LECCION 44 INTERCAMBIADORES DE PLACAS 6.4 LECCION 45 INTERCAMBIADORES DE SUPERFICIE RASPADA 6.5 LECCION 46 INTERCAMBIADORES DE TIPO ESPIRAL UNIDAD 3 MAQUINARIA Y EQUIPOS APLICADOS EN LA TRANSFERENCIA DE MASA Y CALOR EN DIFERENTES TIPOS DE PLANTAS DE PROCESOS ALIMENTARIOS CAPITULO 7 EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE MASA 7.1 LECCION 47 TORRES DE ADSORCION 7.1.1 Generalidades del proceso de Adsorcin:


7.1.2 Agentes Adsorbentes 7.1.3 Operacin de la columna de Adsorcin 7.2 LECCION 48 TORRES DE ABSORCION 7.2.1 Generalidades 7.2.2 Operacin de la torre de Absorcin 7.2.3 Ventajas y aplicaciones CAPITULO 8 EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE MASA Y CALOR SIMULTANEOS 8.1 LECCION 49 EVAPORADORES 8.1.1 Evaporador de circulacin natural 8.1.1.1 Evaporador abierto 8.1.1.2 Evaporador de tubos cortos horizontales 8.1.1.3 Evaporador de tubos cortos verticales 8.1.1.4 Evaporador de circulacin vertical con calandria exterior 8.1.2 Evaporador de circulacin forzada 8.1.3 Evaporadores de tubos largos 8.1.3.1 Evaporador de pelcula ascendente 8.1.3.2 Evaporador de pelicula ascendente descendente 8.1.3.3 Evaporador de pelicula descendente 8.1.4 Evaporadores de placas 8.1.4.1 Evaporador de pelicula ascendente descendente 8.1.4.2 Evaporadores de pelicula descendente 8.1.5 Evaporador de flujo expandido de conos invertidos 8.1.6 Evaporadores de pelcula delgada mecnica 8.1.6.1 Evaporador de superficie rascada horizontal 8.1.6.2 Evaporador centrithery 8.1.6.3 Evaporador de ciclo de refrigeracion o bomba calorifica 8.1.7 La conservacin de calor en los equipos de evaporacin 8.1.7.1 Hacia adelante 8.1.7.2 Haca atrs 8.1.7.3 Mixta 8.1.7.4 En paralelo 8.2 LECCION 50 SECADORES 8.2.1 Conceptos bsicos 8.2.2 Equipos para secado 8.2.2.1 Secadores estacionarios 8.2.2.1.1. Secadores De ambiente o solares 8.2.2.1.2. Secadores De Cuartos u hornos (estufas) 8.2.2.1.3. Secadores De bandejas o estantes, cabinas o compartimentos. 8.2.2.1.4. Secadores De carro 8.2.2.1.5. Secadores De cama o lecho fijo. 8.2.2.1.6 Secadores De vapor 8.2.2.1.6 Secadores De anaqueles o estantes enchaquetados. 8.2.2.1.7 Secador de olla. 8.2.3 Secadores de tambor 8.2.3.1 Secadores de transportador 8.2.3.1.1. Secadores de tnel 8.2.3.1.2 Turbo secadores


8.2.4 Secadores Rotatorios de bandejas. 8.2.4 1 Secadores De torre. 8.2.4.2. Secadores De tornillo. 8.2.4.3 Secadores Vibratorios 8.2.4.4. Secador vibratorio de carcasa. 8.2.5 Secadores rotatorios. 8.2.5.1. Secador rotatorio directo 8.2.5.2. Secador rotatorio indirecto. 8.2.5.3. Secador rotatorio de vapor. 8.2.5.4 Secador rotatorio directo-indirecto. 8.2.5.5 Secador rotatorio de lumbrera o persiana. 8.2.5.6 Secadores al vacio 8.2.6 Secadores combinados 8.2.6.1. Secador filtro 8.2.6.2 Secador centrifugo 8.2.6.3 Secadores de bobina o de rollo 8.2.7 secadores de partculas suspendidas 8.2.7.1 Secador de chorro spray dryers 8.2.7.2 Secadores Instantneos 8.2.7.3 Secador de lecho fluidizado. 8.2.8 Secadores especiales 8.2.8.1 Secadores dielctricos 8.2.8.2 Secadores Infrarrojos 8.2.9. Plantas de secado por atomizacin 8.2.10 Deshidratador 8.3 LECCION 51 DESTILADORES 8.3.1 Generalidades 8.3.2 Clases de Destilacin 8.3.3 Equipos de destilacin y su funcionamiento bsico 8.3.4 Operacin de la columna de destilacin 8.3.5 Control de la columna de destilacin 8.3.6 Otras Consideraciones Operacionales de los destiladores 8.4 LECCION 52 CRIOCONCENTRADORES 8.4.1 Generalidades 8.4.2 Descripcin del proceso de Crioconcentracin 8.4.3 Condiciones operativas 8.4.4 Descripcin de un crioconcentrador CAPITULO 9 EQUIPOS DE PLANTAS DE PROCESOS ALIMENTARIOS 9.1 LECCION 53 INDUSTRIA LACTEA 9.1.1 Recepcin 9.1.2 Pasterizacin 9.1.2.1 Equipos de pasteurizacin 9.1.2.2 Ultrapasteurizacin 9.1.3 Estandarizacin del contenido de grasas 9.1.4 Procesos de recombinacin 9.1.5 Mantequilla


9.1.6 Leche condensada y evaporada 9.1.7 Leche en polvo 9.1.8 Yogur 9.1.9 Margarina 9.2 LECCION 54 NDUSTRIA CARNICA 9.2.1 Generalidades 9.2.2 El proceso industrial 9.3 LECCION 55 FRUVER 9.4 LECCION 56 CEREALES 9.4.1 Industria panificadora 9.4.2 Panaderas 9.5 LECCION 57 BEBIDAS ALCOHOLICAS 9.5.1 Proceso de fabricacin de la cerveza 9.5.2 Maceracin por infusin 9.5.3 Macerado por decoccin 9.5.4 Ebullicin 9.5.5 Fermentacin


LISTADO DE TABLAS

Tabla 1 Placas perforadas para cribas Tabla 2 Coeficiente k de reduccin de la productividad del transportador en relacin al Angulo de inclinacin del transportador Tabla 3 Valores del coeficiente de adherencia f para la banda de tela encauchetada Tabla 4 Valores de para distintas cargas Tabla 5 Valores de F para distinto tipo de material alimentario, aplicable a la ecuacin de potencia de un tornillo sinfn: Ecuacin (6) Tabla 6 Valores del coeficiente de disminucin k del flujo de material segn sea el Angulo de inclinacin Tabla 7 Valores del coeficiente segn sea el Angulo de inclinacin del tubo Tabla No. 8 ventajas y limitaciones de algunas clases de mezcladoras Tabla No. 9 Sistemas de Agitacin mltiple Tabla 10 presiones de trabajo de un compresor de acuerdo al nmero de etapas Tabla 11 Gua de problemas, posibles causa y solucin en autoclaves. Tabla 12 Variacin de la capacidad de fabricacin de hielo segn la temperatura del refrigerante en una pequea planta de hielo en escamas Tabla 13 Variacin de la capacidad de una mquina de hacer hielo segn la temperatura del agua Tabla 14 Temperaturas de refrigeracin de los cuartos fros Tabla 15 Especificaciones tcnicas de una torre de adsorcin con Carbn Activado Granulado CAG


LISTADO DE GRFICOS Y FIGURAS

Figura 1 Molino Figura 2 Interior del molino Figura 3 Corrosin e incrustacin Figura 4 Esfuerzo de traccin Figura 5 Esfuerzo de compresin Figura 6 Esfuerzo de cizalladura o cortadura Figura 7 Esfuerzo de flexin Figura 8 Esfuerzo de torsin Figura 9 Equipo de recepcin de caf Figura 10 Bscula para diferente tipo de pesaje Figura 11 Equipo de clasificacin y limpieza caf verde Figura 12 Silos de almacenamiento de smola Figura 13 Carga smola Figura 14 Banda de seleccin Figura 15 Prelavador Figura 16 Lavadora Figura 17 Peladora Figura 18 Criba Figura 19 Placa perforada para criba Figura 20 Ciclo del proceso de limpieza Figura 21 Formacin de biopelcula de microorganismos Figura 22 Mtodos de limpieza Figura 23 Mtodos de limpieza de equipos Figura 24 Equipos de limpieza hmeda Figura 25 Transportadores de evisceracin Figura 26 Unidad de correa Figura 27 Tnel de lavado al vapor Figura 28 Filtro a presin Figura 29 Filtro prensa de placa horizontal y marco Figura 30 Filtro de smosis inversa Figura 31 Centrfugas de filtro Figura 32 Centrifuga de operacin continua Figura 33 Centrifugas Figura 34 Tipo estacionario de banda horizontal. Figura 35 Esquema de un trasportador estacionario de banda horizontal. Figura 36 Trasportador de doble cinta para transportar carga a granel con gran ngulo de inclinacin Figura 37 Esquema del transportador de cinta Figura 38 Posicin de los rodillos respecto a la direccin del movimiento de la cinta Figura 39 Material de la cinta transportadora de tela encauchetada con tejido de algodn Figura 40 Bandas transportadoras A) con pestaas onduladas y salientes B) Bandas transportadoras con superficie acanalada Figura 41. Esquema.de estaciones accionadoras: (a) con tambor accionador; (b) con dos tambores accionadores y uno desviador, (c) con Banda presionante


Figura 42 Descarga de transportadores de banda con derramadores a modo de arado Unilateral (a): Bilateral (b) Figura 43. Carro derramador. Figura 44. Banda tubular. Figura 45. Bandas transportadoras (a) De alambre redondo; (b) De alambre plano; (c) De placas planas; (d) De elementos configurados Figura 46 Transportadores de tomillo sinfn Figura 47 Tubo transportador Figura 48 Transportador de cadena Fig. 49 Sistema de unin de las placas con las cadenas Fig. 50 Transportador "Redler" (horizontal) Fig. 51 Transportador "Redler" (vertical y horizontal). Figura 52 Canaln dividido longitudinalmente por el tabique poroso Figura 53 Carga de un elevador de cangilones Figura. 54 Descarga de un elevador de cangilones Figura 55 Molino para cereales Figura 56 Molinos de martillos Figura 57 Molino de bolas Figura 58 Cortadora de pan. Figura 59 Molino cilndrico Figura 60 Molino de rodillos para malta. Figura 61 Mezcladoras (arriba, mezcladora de palas planas; mitad, mezcladora de discos de paletas; abajo, mezcladora de hlice) Figura 62 Mezcladora de ancla y compuerta, abajo, la mezcladora para productos lcteos (fabricacin de mantequilla) Figura 63 Mezcladora de carnes Figura 64 Amasadora de pan Figura 65 Clasificacin de las bombas Figura 66 Tipos fluido de bombeo y de bombas Figura 67: Curvas de rendimiento de la bomba Figura 68 Trayectoria del flujo del lquido en el interior de una bomba centrfuga Figura 69: Componentes generales de la bomba centrfuga Figura 70: Componentes generales de una bomba centrfuga Figura 71: Corte transversal de una bomba que muestra la cubierta tipo voluta en su interior Figura 72 Cubierta slida Figura 73 Aspiracin axial/descarga superior Figura 74 Aspiracin superior/descarga superior Figura 75, Sello montado en el exterior de la cmara de la bomba y sus partes Figura 76: Tipos de impulsor Figura 78 Bomba de pistones Figura 79 Piezas internas de una bomba de pistones Figura 80 Bomba de tipo axial Figura 81 Partes de una bomba de pistones axial Figura 82 Bomba de pistn para transporte de uva. Figura 83 Bomba de pistn radial Figura 84 Bombas rotativas de pistones axiales Figura 85 Plato distribuidor de la bomba de pistones Figura 86 Bomba de diafragma Figura 87 Bomba de lbulos.


Figura 88 Bomba peristltica de tres rodillos. Figura 89 Cojinetes de plstico bomba peristltica Figura 90 Bomba de tornillo Figura 91 Bomba de engranajes externos Figura 92 Bomba comn de engranajes Figura 93 Bomba de engranajes bihelicoidales Figura 94 Bomba de engranajes helicoidales Figura 95 Bomba de engranajes internos centrados Figura 96 Tipos de ventiladores Figura 97 Clases de ventiladores Figura 98 Compresor de mbolo oscilante Figura 99 Compresor de mbolo rotativo Figura 100 Estufa Figura 101 Hornos Figura 102 Horno para ahumar Figura 103 Esquema ahumadero Figura 104 Hornos tneles Figura 105 Control de proceso de un horno tnel automtico Figura 106 Estructura de un horno tnel automtico Figura 107 Cinta de movimiento Figura 108 Cinta de solera refractaria Figura 109 Horno tnel tipo cintas de movimiento Figura 110 Caldera pirotubular Figura 111 Flujo del vapor en una industria cervecera Figura 112 Calefactor con vapor para almacenar agua caliente Figura 113 Sistema de intercambio de calor con vapor y agua Figura 114 Perfil tpico de temperatura en un intercambiador de calor con vapor Figura 115 Esquema de una caldera con sus partes internas Figura 116 Diagrama general de una caldera y sus instalaciones Figura 117 Configuracin interna de una caldera Pirotubular Figura 118 Caldera econmica Figura 119 Vlvula de control de flujo del vapor de una caldera Figura 120 Medicin de caudal de vapor Figura 121 Bomba de condensados Figura 122 Pasterizador de cerveza Figura 123 Esterilizador hidrosttico Figura 124 Autoclave Figura 125 Planta de UHT Figura 126 Shiller de agua helada o glicol Figura 127 Torres de Enfriamiento Figura 128 Refrigeracin de vapor de compresin Figura 129 Mquina de hacer hielo en bloques Figura 130 Mquina de hacer hielo en escamas Figura 131 Mquina de hacer hielo en tubos Figura 132 Mquina de hacer hielo en placas Figura 133 Cuarto frio Figura 134 Congelador de placas horizontales. Figura 135 Congelador de placas verticales. Figura 136 Liofilizador Figura 137 Eyector en el proceso de Liofilizacin


Figura 138 Intercambiador de calor de haz de tubos Figura 139 Intercambiador de doble tubo Figura 140 Flujo en paralelo y en contra corriente Figura 141 Intercambiador de tubo y carcasa Figura 142 Disposicin de deflectores Figura 143 Clases de arreglos para tubos Figura 144 Intercambiador de paso simple (1-1) Figura 145 Intercambiador (1-2) Figura 146 Intercambiador (2-4) Figura 147 Intercambiador de placas Figura 148 Placas para intercambiadores Figura 149 Flujo en los intercambiadores de placa de un paso Figura 150 Intercambiador de placas de dos cuerpos Figura 151 Hoja escariadora de intercambiador de superficie raspada. Figura 152Intercambiador tipo espiral Figura 153 Fenmeno de Adsorcin Figura 154 Torre de Adsorcin Figura 155 Proceso de Adsorcin Figura 156 Ciclo de Regeneracin del Agente Adsorbente Figura 157Torre de Adsorcin de Carbn Activado Figura 158 Torre de absorcin y diversos tipos de cuerpos de relleno Figura 159 Perfiles de concentracin a ambos lados de la interface en cualquier seccin de la torre de absorcin Figura 160 Proceso de lavado de un gas. Absorcin gas-lquido Figura 161 Evaporador de tubos cortos verticales Figura 162 Evaporador de circulacin Figura 163 Alimentacin hacia adelante Figura 164 Alimentacin hacia atrs Figura 165 Alimentacin mixta Figura 166 Alimentacin en paralelo Figura 167 Estufa tipo mufla Figura 168 Horno elctrico Figura 169 Horno para carro Figura 170 Olla para secado al vaco Figura 171 Secador de doble tambor Figura 172 Horno frutos secos Figura 173 Secadores de tnel Figura 174 Secador de transportador con circulacin forzada Figura 175 Secador rotatorio directo vertical Figura 176 Secador rotatorio directo horizontal Figura 177 Secador rotatorio indirecto Figura 178 Secador rotatorio de vapor Figura 179 Secador roto - Louvre Figura 180 Secador al vaco Figura 181 Secador spray Figura 182 Secador de lecho fluidizado Figura 183 Secador Infrarrojo Figura 184 Secador de leche Figura 185 Deshidratadores Figura 186 Destiladores


Figura 187 Operacin de la columna de destilacin Figura 188 Alambique bsico de destilacin Figura 189 Proceso de transferencia de masa en una Caperuza de Burbujeo Figura 190 Proceso operativo en el fondo de la columna Figura 191 Operacin en la cima de la columna Figura 192 Diagrama de Control de Proceso de la columna de destilacin Figura 193 Crioconcentrador Figura 194 curvas experimentales de congelacin Figura 195 Componentes bsicos de un equipo de crioconcentracin Figura 196 Secador de lecho fluido Figura 197 Fabricacin de margarina Figura 198 Pieza de carne Figura 199 Instalaciones de un Matadero Figura 200 Aturdimiento mediante pistola percutora Figura 201 cortes de carne del ganado vacuno Figura 202 Identificacin de los cortes en un cordero Figura 203 Instalacin para colgar aves Figura 204 Instalaciones de una planta de Fruver Figura 205 Procesos de Frutas y Verduras Figura.206 Diagrama de Flujo de Operaciones para la Elaboracin de Pulpas de Frutas Congeladas Figura 207. Diagrama de Flujo General de Procesos de Industrializacin de la Pulpa de Frutas Congelada Figura 208 Escamas de cereal Figura 209 Esquema del procedimiento ordinario de panificacin Figura 210 Pan molde Figura 211 Laminadora de pan Figura 212 Fabricacin de la cerveza Figura 213 Equipos para cervecera


UNIDAD 1

Nombre de la Unidad MAQUINARIA Y EQUIPOS APLICADOS EN LA TRANSFERENCIA DE MOMENTUM EN LOS PROCESOS DE PRODUCCION DE ALIMENTOS

Introduccin Los profesionales del rea de alimentos se encuentran comprometidos con el diseo y seleccin de equipos; ste mdulo busca suministrar una fundamentacin bsica que facilite y permita adquirir criterios para tal fin, como tambin facilitar el proceso en la toma de decisiones en materia de inversiones, funcionalidad y efectividad de los procesos en la industria de los alimentos. Los cuatro elementos fundamentales que se deben tener en cuenta para obtener xito en el manejo de maquinaria y equipos son: Organizacin, educacin, entrenamiento y mantenimiento. Cada uno de ellos es importante y no se puede eliminar ninguno sin afectar seriamente la eficacia que se busca.

Justificacin La capacitacin de los diferentes niveles operativos del personal vinculado directa o indirectamente al proceso productivo incide en beneficio de la empresa y en la optimizacin del proceso. Esta capacitacin debe ser objetiva, aplicada a la disponibilidad tecnolgica y a la infraestructura de la empresa. Para disminuir los riesgos de accidentalidad y garantizar una optimizacin de los recursos, es conveniente implementar una capacitacin inductiva del operario de manera integral, esto desarrollar confiabilidad en cada persona, permitir delegar funciones y por ende un efectivo control de la calidad. Como el objetivo empresarial define la complejidad organizativa de los sistemas de instalacin con sus requerimientos y naturaleza entonces se relaciona directamente con la disponibilidad de mquinas, equipos y sistemas de potencia, alimentacin y montaje. Finalmente hay que destacar en la relacin del hombre con el sitio de produccin su capacitacin, habilidad, destreza y riesgos de accidentalidad; caractersticas que se debern desarrollar a nivel de empresa.

Intencionalidades Formativas

4.1. Introducir a los estudiantes una visin general de la maquinaria y equipos en la industria de alimentos y particularmente la industria nacional. El curso est enmarcado en el proyecto acadmico pedaggico (PAP) y formula las consideraciones fundamentales para el pleno conocimiento del funcionamiento, practicas procedimentales y experimentales desde el virtual plant.


4.2. Valorar crticamente la situacin de la industria de alimentos en el rea disciplinaria del programa en que se encuentre inscrita inscrito el estudiante, desde la ptica de la maquinaria y los equipos 4.3. El curso adems permite al estudiante poner en prctica sus conocimientos adquiridos en el desarrollo de los cursos anteriores al mismo, por ejemplo se tiene en cuenta toda el rea de Ingeniera, de procesos y operaciones unitarias.

Denominacin de captulos


CAPITULO 1

RECIBIMIENTO, SELECCIN, CLASIFICACIN Y SEPARACIONES

LECCION 1 GENERALIDADES, ELEMENTOS DE MAQUINAS Y MATERIALES DE

FABRICACIN

1.1 GENERALIDADES

La tecnologa de alimentos relaciona la ciencia con la tcnica, as el profesional de esta

rea debe poseer una buena fundamentacin en ciencias bsicas y en procesos de

transformacin de los alimentos que le permitan aplicarla a la solucin de problemas en la

ingeniera de Alimentos sustentado en los principios cientficos y de ingeniera para el

diseo, desarrollo y operacin de equipos y procesos en el mbito alimentario teniendo en

cuenta las caractersticas fsicas, qumicas, microbiolgicas, reolgicas y sensoriales de

los alimentos, orientado al diseo especfico de los equipos requeridos en la

transformacin de la materia prima, de acuerdo con los requerimientos del producto

terminado.

De sta manera los profesionales del rea de alimentos se encuentran comprometidos

con el diseo y seleccin de equipos; ste mdulo busca suministrar una fundamentacin

bsica que facilite y permita adquirir criterios para tal fin, como tambin facilitar el proceso

en la toma de decisiones en materia de inversiones, funcionalidad y efectividad de los

procesos en la industria de los alimentos.

Los cuatro elementos fundamentales que se deben tener en cuenta para obtener xito en

el manejo de maquinaria y equipos son: Organizacin, educacin, entrenamiento y

mantenimiento. Cada uno de ellos es importante y no se puede eliminar ninguno sin

afectar seriamente la eficacia que se busca.

1.1.1 ORGANIZACIN

La Organizacin es un elemento muy importante para el Ingeniero ya que determina la

optimizacin de diversos recursos bien sean fsicos, tecnolgicos, humanos o

econmicos. Se debe conocer claramente el objeto empresarial, la disponibilidad del

recurso humano y la naturaleza de la maquinaria y equipo para relacionarlos con la

infraestructura fsica.

Como el objetivo empresarial define la complejidad organizativa de los sistemas de

instalacin con sus requerimientos y naturaleza entonces se relaciona directamente con la

disponibilidad de mquinas, equipos y sistemas de potencia, alimentacin y montaje.

Finalmente hay que destacar en la relacin del hombre con el sitio de produccin su

capacitacin, habilidad, destreza y riesgos de accidentalidad; caractersticas que se

debern desarrollar a nivel de empresa.


1.1.2 Educacin

La capacitacin de los diferentes niveles operativos del personal vinculado directa o

indirectamente al proceso productivo incide en beneficio de la empresa y en la

optimizacin del proceso. Esta capacitacin debe ser objetiva, aplicada a la disponibilidad

tecnolgica y a la infraestructura de la empresa.

Para disminuir los riesgos de accidentalidad y garantizar una optimizacin de los recursos,

es conveniente implementar una capacitacin inductiva del operario de manera integral,

esto desarrollar confiabilidad en cada persona, permitir delegar funciones y por ende

un efectivo control de la calidad.

1.1.3 Entrenamiento

En la industria de los alimentos se requiere de un constante entrenamiento y actualizacin

del personal para que sus actividades cumplan tanto con las exigencias del trabajo como

con los adelantos tecnolgicos y necesidades del mercado.

El entrenamiento abarca aspectos de reconocimiento general de cada parte del proceso,

esto incluye entender las partes del equipo y la funcin que cumple dentro de la

transformacin del producto. Por esto un operario adecuadamente entrenado asegurar

una mayor vida til de los equipos y la calidad en el servicio producido en cada planta.

1.1.4 Mantenimiento

El mantenimiento de los equipos ocupa un primer plano mxime si se tiene en cuenta que

este es el que permite su funcionamiento eficiente, esto se logra con un acertado

programa de mantenimiento en combinacin con un apropiado programa de produccin

que no exceda los lmites del equipo.

El conocimiento de cada mquina, su sistema de alimentacin, redes de distribucin,

codificacin, ubicacin y piezas de mayor desgaste garantizan un trabajo coordinado,

integral y funcional.

1.1.5 Equipo

Es uno o ms sistemas organizados e integrados para realizar un proceso o una operacin

unitaria, fin o servicio, a nivel industrial

1.1.6. Maquinaria

Conjunto de equipos para desarrollar un proceso industrial


1.1.7. Sistemas

Desde un punto de vista eminentemente mecnico los equipos se componen de uno o ms

sistemas, a la vez cada sistema consta de uno o ms subsistemas. Un sistema o un

subsistema pueden realizar una o ms operaciones simultneas. Los principales sistemas

son: el operacional, el estructural y de soporte, los de transmisin de potencia, el motriz y

energtico, el de control y los de automatismo.

1.1.7.1 Sistema operacional

Es el elemento o conjunto de elementos encargado de realizar la funcin especfica del

equipo. En algunos equipos el sistema operacional lo es todo, por ejemplo una olla

domstica, no obstante, con muy pocas excepciones, los sistemas operacionales tienen

movimiento para ejecutar su labor. Normalmente el sistema operacional est sometido a

fuerzas de diversa ndole y que producen diferentes efectos.

Para los clculos mecnicos las fuerzas se expresan en funcin del rea sobre la cual se

aplican, esta relacin recibe el nombre de esfuerzo.

1.1.7.2 Sistema estructural

Pieza o conjunto de piezas que permite la integracin de los dems sistemas.

En la inmensa mayora de los equipos se constituye en el cuerpo del mismo, o la carcasa

generalmente en material fundido de acuerdo con los requerimientos funcionales de este.

1.1.7.3 Sistema de soporte Es el sistema que permite la fijacin del equipo a una superficie. Dependiendo del equipo y

su disposicin, los soportes pueden ser horizontal, tanto de piso como de techo y vertical o

lateral sobre paredes.

Estos soportes deben ser solidarios con los elementos estructurales.

1.1.7.4 Sistema de transmision de potencia

Conjunto que causa y transmite el movimiento desde el sistema motriz al sistema

operacional, generando los desplazamientos de las piezas del equipo para lograr el

principio de funcionamiento mecnico de este.

Estos sistemas de transmisin de potencia pueden ser por engranajes, poleas ejes directos,

etc.


1.1.7.5 Sistema motriz y energetico

Suministra la energa elctrica o mecnica requerida para el movimiento de las piezas. El

motor es la mquina destinada a la transformacin de la energa trmica o elctrica en

movimiento mecnico til.

Los motores pueden utilizar energa calorfica, elctrica, hidrulica y convertirla en energa

mecnica ya sea de rotacin o desplazamiento.

1.1.7.6 Sistema de control operacional Conjunto de elementos que permiten el control operacional y mecnico del equipo as

como de las variables especificas del proceso de produccin del que forma parte.

Los sistemas de control buscan ahorrar energa, mejorar la utilizacin de la maquinaria,

optimizar el rendimiento de las instalaciones al evitar fluctuaciones, disminuir el

mantenimiento y la mano de obra, mejorar la homogeneidad de los productos y su calidad,

disminuir las mermas o prdidas de producto y mejorar la seguridad de las instalaciones,

entre otras.

1.1.7.7 Sistema de automatismo

Conjunto de instrumentos de medicin y control que permiten el funcionamiento de la

maquinaria de acuerdo a un programa operacional previamente definido.

El objetivo que se persigue cuando se habla de control de una variable es el mantenimiento

del valor de la magnitud dentro de un margen prefijado, y la regulacin automtica tiende a

hacer que se recupere la situacin anterior a la variacin desestabilizadora.

El control de la variable puede realizarse manualmente o automticamente a travs de

dispositivos que realizan acciones sobre los equipos, sin la intervencin humana.

En algunos equipos y de acuerdo a su tamao y grado de automatizacin se tienen

sistemas como son hidrulicos, neumticos, de enfriamiento o refrigeracin, de calefaccin,

de seguridad, etc.

1.1.8 Anlisis de los sistemas en un equipo

Para entender estos sistemas se recurre a un sencillo molino picador de carnes que se

utiliza para trocear las materias primas que entran en la composicin de la mayora de

productos crnicos. Tcnicamente esta mquina es un molino de discos, que efecta una

operacin unitaria de reduccin de tamao.


El molino consta de las siguientes partes bsicas como se muestra en la Figura 1. Figura 1 Molino

1 Tolva de recepcin y alimentacin de la maquina, 2 Rejilla de proteccin. 3 Tnel de alimentacin de la mquina. 4 Tuerca de fijacin del tornillo de propulsin sinfn. 5 caja de transmisin, 6 Graseras, 7 Motor elctrico, 8 Base de la mquina, 9 Ruedas para el traslado, 10 Tornillo propulsor sinfn, 11 Cuchilla de cuatro hojas, 12 Disco perforado, 13 Anillo de retencin, 14 Cabeza gua de fijacin, 15 Ranura, 16 Eje, transmisin del movimiento de rotacin

Ayudados por sta figura se establecen los siguientes sistemas: Operacional, lo constituyen dos discos (11 y 12), uno fijo y el otro giratorio. El disco fijo

est sujeto a la estructura, en tanto el giratorio se sujeta al tornillo de alimentacin (10). Es aqu donde propiamente ocurre la molienda. Cuando el material tiene un tamao relativamente grande la trituracin va ocurriendo mientras se alimentan los discos.

Estructural, se conoce tambin como cuerpo o carcaza (3 y 8) y es donde se ubican y contienen los dems sistemas. Tambin como el resto de partes est elaborada en fundicin.

De Soporte, para fijar la mquina o transportarla dentro de la planta se dispone de unas ruedas para el traslado (9) con un freno de sujecin para asegurar el conjunto al soporte.


Alimentacin o Carga. Este sistema est compuesto de varios subsistemas como son

la tolva (1) de acumulacin para alimentar (3), y el tornillo sinfn (10), que hace parte de otro sistema.

Motriz, para el caso de este equipo la mquina dispone de un motor elctrico (7) el cual

genera la fuerza de trituracin, mediante un torque en un movimiento giratorio, dado por el eje y transmitido a la caja de transmisin (5) que se encarga de cambiar las revoluciones y el ngulo de rotacin necesario.

Transmisor de potencia, para este ejemplo el sistema de transmisin de potencia est

conformado por una caja de transmisin (5), el tornillo sinfn (10).

Control. El molino dispone de dos discos, uno para determinar o controlar el tamao del producto (12), y otro para proteccin del operario (2).

Las posiciones correctas para dos discos con dos cuchillas se pueden observar en la figura

1 y son:

1. Tornillo propulsor sinfn 2. Primera cuchilla 3. Primer disco con perforaciones de 8 mm 4. Segunda cuchilla 5. Segundo disco con perforaciones de 4mm 6. Anillo de retencin 7. Cabeza de fijacin

En la misma figura, la posicin correcta para el uso de un disco con una cuchilla es la

siguiente:

8. cuchilla 9. Disco con perforaciones de 8 mm 10. Primer anillo de retencin 11. Segundo anillo de retencin

1.1.9 Materiales de fabricacin de los equipos

Es importante conocer los diferentes materiales que se utilizan para fabricar mquinas y

equipos de la industria alimentara ya que esto permite comprender, relacionar, evaluar y

seleccionar cada uno de ellos de acuerdo con la naturaleza de la materia prima y la

operacin o proceso unitario al que se somete para la obtencin del producto terminado.

En la eleccin de los materiales ms apropiados se debe tener en cuenta, entre otros, la

resistencia a la corrosin y las propiedades mecnicas o resistencia a los esfuerzos.


De acuerdo a los equipos, sus elementos estn elaborados de diversos materiales, siendo

metales los ms usuales y entre ellos los aceros, el cobre y el aluminio. Igualmente se

emplean aleaciones como bronces, y latones y hoy por hoy, plsticos y polmeros, como

PVC, Tefln, etc.

1.1.10 Propiedades de los materiales Los equipos, especialmente los sistemas operacionales estn en contacto con sustancias que pueden afectar la estructura qumica y fsica de los materiales con los cuales estn fabricados. En general todos los sistemas soportan fuerzas de diferente ndole, que puedan causar daos, an rupturas, en la estructura fsica de los materiales. Los materiales empleados en la fabricacin de equipos deben tener propiedades qumicas y fsicas que le permitan realizar satisfactoriamente el trabajo durante un largo tiempo, conocido como vida til de equipo. Las piezas conjuntos de los equipos se fabrican en diversos materiales, ello dependiendo de las acciones fsicas y qumicas a los cuales estn sometidos. Los principales efectos o acciones qumicas son la corrosin y la incrustacin, a la vez la corrosin puede obedecer a la accin qumica o a la accin de corrientes elctricas continuas que se generan en los materiales y que llevan a la ionizacin de los compuestos qumicos de los que estn elaborados los materiales. Las fuerzas aplicadas a areas especificas de los elementos o sistemas que conforman un equipo se denominan esfuerzos, con smbolo ., teniendo como expresin

= F/A (1) Las unidades de los esfuerzos, son exactamente las mismas de la presin, aunque comercialmente se emplean kg/cm2 y psi. 1.1.1.11 Resistencia a la corrosin

En la industria de alimentos los equipos utilizados son sometidos a acciones qumicas tanto

por las materias primas como por los agentes de limpieza.

Teniendo en cuenta que son de vital importancia las condiciones de asepsia de la

maquinaria, sta no debe presentar deterioros y por esto la importancia de la resistencia a

la corrosin de los materiales en los que son fabricados. Para una acertada eleccin del

material es conveniente someterlo a situaciones similares a las del ambiente del proceso en

cuanto a temperaturas, presin y tiempo.

1.1.12. Resistencia a la incrustacin

Prcticamente todas los lquidos, an el agua potable, empleados en la industria de

alimentos tienen slidos disueltos que en diversas circunstancias forman depsitos o

incrustaciones que afectan la superficie o pulido de los materiales, generando condiciones

adversas para aseos pero si propicias para el desarrollo de microorganismos. Algunos

materiales son muy afines a esos depsitos, tal es el caso de tuberas galvanizadas


respecto a las aguas potables en tanto que las de PVC, presenta mnima afinidad a las

sales que contienen las aguas potables.

1.1.13 Resistencia a los esfuerzos

Cuando sobre un cuerpo fijo e inmvil se aplica una fuerza, el cuerpo sufre una

deformacin ms o menos visible. Segn la posicin de la fuerza respecto al cuerpo ste

estar sujeto a esfuerzos de tipo diverso, de las cuales cinco se consideran

fundamentales y se denominan simples.

Para entender los diferentes tipos de esfuerzos se considerar un slido de seccin

uniforme y forma alargada, llamado genricamente viga con un extremo fijo rgidamente,

como en el ejemplo de las Figuras, empotrado en un extremo, se muestran los cinco

esfuerzos simples que son: Traccin, compresin, cortadura, flexin y torsin.

1.1.14 Traccin Cuando un material empleado en la construccin de una mquina debe recibir cargas continuas o alternativas, en el sentido axial y stas cargas tratan de estirar la viga, es decir se separan del centro hacia los extremos causando deformacin, se dice que la viga est sometida a un esfuerzo de traccin simple. Figura 2 Esfuerzo de traccin

1.1.15 Compresin El efecto contrario de la traccin es la compresin, donde las fuerzas ejercidas en la viga tienden a desplazarse de los extremos hacia el centro en el sentido axial de esta, generando un esfuerzo que se denomina compresin simple. Figura 3 Esfuerzo de Compresin

1.1.16 Cizalladura El elemento sufre un esfuerzo de cizalladura cuando la resultante de las fuerzas aplicadas est situada en el plano de una seccin del slido perpendicular a su centro. La fuerza de


accin y reaccin perpendiculares a la viga son paralelas pero no estn en la misma lnea de accin, generando as un esfuerzo cortante o de cizalladura. Figura 4 Esfuerzo de cizalladura o cortadura

1.1.17 Flexin

Este esfuerzo tiene lugar cuando las fuerzas tienden a curvar o variar la curvatura del

slido, como en el ejemplo de la viga, donde la fuerza es perpendicular al sentido axial de

la viga, esto causa un esfuerzo simple llamado flexin

Figura 5 Esfuerzo de flexin

1.1.18 Torsin Deformacin que experimenta un cuerpo por accin de dos pares de fuerzas opuestas y situadas en planos paralelos, que tienden a hacer girar el elemento sobre su propio eje. 1.2 LECCIN 2 RECIBIMIENTO, SELECCIN Y CLASIFICACIN

Los fenmenos de transporte tienen lugar en aquellos procesos, conocidos como

procesos de transferencia, en los que se establece el movimiento de una propiedad

(masa, momentum o energa) en una o varias direcciones bajo la accin de una fuerza

impulsora. Al movimiento de una propiedad se le llama flujo.


El flujo y el comportamiento de los fluidos revisten una gran importancia en algunas de las

operaciones unitarias de la Ingeniera de Procesos.

Un fluido puede definirse por la fuerza y por lo tanto cambia de forma.

Se puede considerar que los gases, lquidos y vapores, tienen las caractersticas de los

fluidos y por lo tanto obedecen a muchas leyes comunes.

En las industrias de procesos gran parte de los materiales se encuentran en forma de

fluidos por lo tanto deben ser almacenados manejados, bombeados y procesados

haciendo necesario familiarizarse con los principios que rigen al flujo de fluidos y tambin

a los equipos que se utilizan.

Los fluidos caractersticos son el agua, el aire, el CO2, aceites, lechadas o suspensiones y

jarabes espesos. Cuando un fluido es afectado por los cambios de presin se dice que es

incomprimible.

La mayora de los lquidos son incomprimibles.

Los gases son considerados como fluidos comprimibles no obstante si estos se sujetan a

porcentajes de cambios de presin y temperatura bajos los cambios en su densidad sern

poco considerables y se pueden considerar como fluidos incomprimibles.

Existe un grupo de maquinaria y equipos, que deben sus caractersticas y funciones a la

preparacin inicial de los alimentos dentro del proceso de produccin, estas partes del

proceso casi siempre, comprenden la recepcin de materia prima, limpieza, seleccin y

clasificacin de los alimentos para que cumplan con los requerimientos y parmetros de

calidad exigidos para continuar con la transformacin del alimento.

1.2 1 Recibimiento

En esta parte de los procesos productivos alimentarios, se encuentran equipos para pesaje, bandas y mesas de seleccin, lavadoras y peladoras entre otros equipos.

Figura 6 Equipo de recepcin de caf

http://www.brambati.it/?page=Brambati:Impianti&type=caffe&lang=es_ES


1.2 2 Bscula de pesaje

La bscula de pesado tipo plataforma en material de hierro, se compone de: plataforma

de pesado, vara de lectura, fiel, ruedas para transporte y cuatro pesas auxiliares.

1.2.3 Almacenamiento de granos

Los tanques de almacenamiento de materia prima en grano, deben estar diseados para

la capacidad de almacenamiento, produccin y espacio dentro de la empresa. Esta

capacidad debe estar basada en una planeacin de progreso de produccin y del

crecimiento de la empresa.

Los granos se arruman en sacos; con trabe entre si l arrume debe tener forma piramidal

para conseguir mayor estabilidad.

Los arrumes deben armarse con un metro de separacin aproximadamente de las

paredes, dejando entre ellos callejones centrales y transversales que permitan la

movilizacin de personal y el equipo de evacuacin.

Las bodegas para almacenamiento de grano deben tener unas dimensiones de ancho de

25 a 30m y altura hasta 7 m.

Otra manera de almacenar el grano es en silos, los cuales permiten a evacuar ms rpido

el producto, por otra parte, son ms econmicos, la mayora de los silos se construyen en

planchas de acero liso o corrugado con fondo cnico permitiendo un almacenamiento

hermtico. El sistema de almacenamiento a granel en los silos verticales economiza

mucha mano de obra y generalmente es el sistema ms adoptado por las fbricas de

construccin reciente.

Figura 7 Silos de Almacenamiento de smola


Este tipo de almacenamiento es utilizado corrientemente para semillas oleaginosas. La

colocacin de depsitos y de silos se basa en la utilizacin de una cinta de acero metlica

en forma de espiral continua de un dimetro dado; cada vuelta de la espiral es fijada por

la precedente mediante el sistema de unin con agrafes.

Los silos son construidos en el sitio, en acero inoxidable. La junta agrafada helicoidal

proporciona al cilindro una rigidez y una resistencia extraordinaria, adems la superficie

interna es lisa. Estos silos son ms econmicos que los silos de hormign; son muchos

ms cmodos pues son remachados o atornillados y tienen una ventaja de estanqueidad

perfecta sobre estos ltimos.

El dimetro de los silos vara de 3 a 20 metros y puede alcanzar hasta 22 metros de

altura. Pueden ser construidos con bandas de acero o ms frecuentemente en acero

galvanizado. En el caso del algodn o de otras materias primas, el almacenamiento en

silos verticales no es el indicado.

Existen sistemas de silos horizontales construidos generalmente en acero y equipados

con dispositivos automticos de carga y descarga.

Para el almacenamiento de la soya, resulta ser ms interesante utilizar silos de gran

capacidad unitaria, alcanzando 40.000 toneladas o ms. Estos silos son construidos en

acero, en hormign o en una combinacin de los dos. Su aspecto puede ser clsico o

semiesfrico, esta ltima solucin permite a la vez la utilizacin ideal del espacio y del

volumen disponible y el uso de dispositivos simplificados de llenado o vaciado.

Generalmente estn provistos de dispositivos de control de temperatura, de ventilacin

potente y de recirculacin o de trasiego de una celda a otra.

1.2.4 Almacenamiento de lquidos

Los depsitos o tanques son indispensables para recibir los lquidos que vayan a

intervenir en un proceso de fabricacin y para recibir la materia prima si es lquida.

A veces los tanques se renen en conjuntos numerosos formando un parque de tanques,

con el fin de formar un almacn de gran cabida. Los tanques eran fabricados

originalmente como cubas de maderas, en la actualidad los tanques de madera sin

revestimiento no se utilizan ms que cuando sea necesario que su pared sea neutra

frente a los lquidos que hayan de contener y no se dispone de otro material que sea

aceptable.

El material estructural usado principalmente es el acero al carbono, que es muy apreciado

por su resistencia y por poderse disponer del mismo en lminas grandes que requieren

solamente un mnimo de juntas. Las lminas pueden curvarse, si se desea, y soldarse,

siendo menos frecuente que se remachen y calafateen.


Las piezas que hayan de servir como fondos son, en general, de calibre mayor que las

paredes laterales. Se fabrican tanques cilndricos con fondos planos de hasta 30 metros

de dimetro y 12 de altura.

Los tanques esfricos son de mayor resistencia a las presiones interiores. Cada vez se

usan ms los revestimientos con acero inoxidable, de nquel o de otros aceros aleados

propios para chapar, sobre todo para los tanques transportados por ferrocarril, y tambin

para los estacionarios.

As mismo, pueden adquirirse tanques forrados de vidrio, de tres calidades de vidrio para

toda clase de fines. Para las tuberas se dispone de tubos de acero, de tuberas de vidrio

de dimetro de 1 pulgada o 1 1/2 pulgada, de vidrio pyrex con rebordes en materiales

especiales y de porcelana, y de metales resistentes a los cidos y a muchas disoluciones

salinas.

En la industria alimentaria normalmente el almacenamiento se produce en las fases de

llegada a la planta entre las fases intermedias de la produccin y en la fase de producto

final, para ser empacado y distribuido.

Las variables en el costo de almacenamiento estn dadas por prdidas por evaporacin

de producto, la utilizacin de energa para el bombeo, en el consumo de vapor para

mantener la temperatura en algunos casos, etc.

1.2.4.1. Tipos de tanques de almacenamiento

Estos tipos de tanques no estn sometidos a presin, trabajan a presin atmosfrica y son -Techo flotante

-Techo fijo

-Techo abierto

Ventajas de tanques de techo flotante:

Menores perdidas por evaporacin causadas por la variacin de temperatura

Al llenarse no hay que evacuar vapores, pues no hay espacio entre liquido y techo

Reduce el riesgo de incendio por no existir aire en contacto con el lquido

Al no haber espacio no hay mezclas explosivas Ventajas de tanques del techo fijo:

Menor costo que el tanque de techo flotante

No deben soportar la carga del agua lluvia

Tolerancias de fabricacin pueden ser mayores que las de otros tipos de tanques

Es el adecuado para pequeas dimensiones


Ventajas de techo abierto

Costo de fabricacin bajo

No almacenamiento de productos voltiles

El agua u otros lquidos afectan su contenido

Lquidos almacenados

techo abierto: agua para usos industriales

techo fijo: fracciones pesadas de petrleo, aceites lubricantes, cidos

techos flotantes Todos los productos voltiles

1.2.4.2. Dimensiones de los tanques Estas estn dadas por la capacidad y a partir de sta se determina el dimetro y la altura. Para definir la altura se debe tener en cuenta:

La compresin mxima del soporte o base, lo que limita la altura del tanque y muchas veces se debe hacer una losa de sedimentacin.

El fondo de los tanques algunas veces est formado de virolas, que son como segmentaciones para mejorar la resistencia. Adicionalmente lleva un anillo perifrico de hasta 610 milmetros para tanques de dimetro mayor a 15 metros. La soldadura de esas plaquetas puede ser por solape (una soldadura encima de la otra) o una soldadura en contra uniendo dos soldaduras con un refuerzo debajo de estas.

1.2.4.3. Aditamentos de los tanques

Carcasa cilndrica: Es un recubrimiento del tanque por donde circula un fluido que calienta o enfra el contenido del tanque.

Serpentines: De forma helicoidal, son tuberas de cobre, acero inoxidable o

aleaciones que se utilizan para las necesidades de transferencia de calor al fluido. Para disearlo es necesario tener en cuenta si hay agitacin mecnica dentro del recipiente y si el proceso es continuo o de bache.

Espiral simple o plano: Hay serpentines en forma rectangular para tanques rectangulares y son considerados como tubos rectos. Muchas veces los serpentines se usan para calentar o mantener a cierta temperatura el contenido del tanque para poderlo bombear; estos serpentines son considerados como superficies de transferencia de calor y son muy econmicos.

Vlvulas de escape: Son sistemas que permiten el escape de vapor cuando se presenta una sobre presin en el interior del tanque.


Abrasadoras de tapadora: Es un accesorio que se utiliza para lograr una mejor hermeticidad de la tape al tanque porque permite sellar con un sistema de atornillado, el borde de la tape al tanque.

Manmetros: Los cuales controlan la presin necesaria para el desarrollo del proceso dentro del tanque.

Drenaje: Son usados para decantacin en el mismo proceso o para la limpieza y mantenimiento del tanque y su sistema funciona con una llave de cierre.

Sistema de alimentacin: Es un ducto por donde se hace el llenado del tanque.

Escaleras y plataformas: En los tanques de altura superior a 4 metros deben instalarse escaleras helicoidales, que permitan el acceso al techo y la plataforma se instala a la llegada de la escalera al techo y esta se rodea de una barandilla que protege contra cadas y convierte al techo en visitable.

Indicadores de nivel: Donde es posible apreciar de manera fcil y segura el interior del contenido del tanque.

1.2.4.4. Materiales ms utilizados en la elaboracin de tanques

Los materiales ms utilizados son: Acero inoxidable, Cobre y Aleaciones con otros

materiales.

Durante un proceso las paredes de los tanques tienen prdidas de calor por conveccin y

por aire. Se utilizan diferentes tipos de aislamientos para evitar estas prdidas que

pueden ser: fibra de vidrio, lana de roca, espuma de poliuretano expandido, resinas

fenlicas expandidas, etc.

En alimentos prcticamente en todos los procesos se necesitan tanques; en el caso de

produccin de helado est el tanque mezclador y el pasteurizador, siendo un tanque de

doble funcin por tener una doble camisa donde se pasteriza.

Tambin se encuentra el tanque en donde la mezcla se lleva a 4 grados centgrados por 8

horas, para el proceso de maduracin.

En procesos lcteos se encuentran tanques que son denominados como depsitos de

regulacin, de retencin, de cristalizacin y de recepcin.


En los procesos para obtencin de grasas y aceites, los tanques que se utilizan se

denominan tanque de fusin, para agua de proceso, de evaporacin y de separacin del

disolvente.

1.2.5 Seleccin

Para la seleccin y clasificacin los equipos ms utilizados son: los separadores magnticos, sedimentadores, espesadores, cribas, filtros y centrfugas entre otros, en estos grupos se encuentran gran variedad segn sus aplicaciones a continuacin se hablara de los principales.

1.2.5 1 Banda de seleccin

Es una banda transportadora sinfn de caucho corrugado y resistencia a la accin de

lcalis, cidos y temperatura entre 0 - 100 C. La estructura que soporta la banda es de

acero inoxidable y los soportes del conjunto de material en chapa de hierro y galvanizado.

Es muy til en la seleccin de frutas, tubrculos y otros alimentos de regular tamao

1.2.5 2 Prelavadora

La prelavadora es utilizada normalmente cuando, antes de entrar en la lnea de

produccin, el producto debe ser sometido a operaciones preliminares que lo preparen

para cumplir con los requerimientos mnimos de limpieza de la siguiente etapa.

En la industria de conservas como caso especfico de frutas, se prelavan para efectuar la

separacin de cscaras, siguiendo despus un proceso de lavado normal para la

extraccin del jugo.

Los prelavadores estn generalmente constituidos por un tanque de lavado por inmersin, un transportador de rodillos, una poseta para enjuague y una seccin plana que puede ser utilizada para la preseleccin.

1.2.5 3 Lavador

Un lavador rotatorio utiliza un sistema de lavado ideal para las frutas y verduras de buena

consistencia y con formas aproximadamente esfricas.

Aqu se aprovecha la accin mecnica ejercida por los violentos movimientos del agua, se

presenta una accin abrasiva provocada por la friccin de los alimentos, durante la

rotacin de las mismas, en el interior del tambor rotante en este proceso.

Este tipo de lavado, tambin es utilizado para eliminar los residuos de soda, en las frutas

sometidas a pelado qumico.

Partes principales de la mquina:

Bandas o tolvas de alimentacin y descarga del producto.


Una estructura en acero al carbono o acero inoxidable

Un tambor cilndrico en lmina perforada con anillos de rotacin.

Refuerzo en espiral para el avance del producto tambin en acero inoxidable

Dos ejes con rodillo para el soporte y la rotacin del tambor.

Motor con doble transmisin, con reductor de lubricacin permanente.

1.2.5.4 Mquina peladora

La aplicacin principal de las maquinas peladoras se encuentra en la industria que maneja

tubrculos, son mquinas normalmente construidas en acero inoxidable y aluminio

anodizado, permiten producir gran cantidad de tubrculos ptimamente descortezados.

Estos equipos formados principalmente por una caja abrasiva, un disco giratorio

recubierto de carburo de silicio, tolvas de alimentacin y descarga sistema de transmisin

de potencia. El disco girante de forma particularmente perfilada y caja abrasiva interna, la

cual es removible, permiten distribuir de manera uniforme la accin de mondadura de toda

la superficie de los tubrculos, siguiendo su irregularidad de forma, sin reducir sus

dimensiones. De tal manera, los descartes de elaboracin son descargados al instante

por la accin de un chorro continuo de agua. El disco est recubierto de carburo de silicio,

de larga duracin y puede ser desmontado para facilitar su limpieza. En algunos casos

estas mquinas son adaptadas con diluidores de desperdicios.

Figura 8 Peladora

1.2.6 Clasificacin

Para la seleccin y clasificacin los equipos ms utilizados son: los separadores magnticos, sedimentadores, espesadores, cribas, filtros y centrfugas entre otros, en estos grupos se encuentran gran variedad segn sus aplicaciones a continuacin se hablara de los principales.


1.2.6 1 Separadores Magnticos Los separadores magnticos permiten separar ciertas substancias de otras con las que formen mezclas fsicas a causa de la diferencia de la respuesta que dichas substancias den a la accin de un flujo magntico. El hierro metlico que aparece a veces en el vidrio molido o entre los huesos molidos de una fbrica de gelatina, o en los granos de trigo, puede separarse de estos materiales mediante una polea magntica que ocupa el lugar de la polea de mando o motriz de cualquier transportador de cinta. El separador magntico ms importante es el de tipo de tambor: est formado por un cilindro dentro del cual se mantiene en posicin fija un imn o una combinacin de imanes. La parte que forma el tambor es mvil y gira alrededor de un eje horizontal. La porcin no magntica del material cae cuando el tambor gira, pero el hierro es retenido ms tiempo. Se mantiene unido a la pared del cilindro hasta que ste, con su movimiento de rotacin, lo aleja del campo magntico, con lo cual se desprende y es recogido y almacenado en un depsito separado. En el separador micro-magntico para polvos, el material magntico es arrastrado por un segundo rodillo magntico (de induccin). En los ltimos aos el electromagnetismo, que vena usndose desde hace tiempo, ha sido suplementado, e incluso desplazado, por el magnetismo permanente; ste ofrece la enorme ventaja de su simplicidad.

1.2.6 2 Sedimentadores y espesadores

Para realizar las separaciones ms rpidamente se han proyectado sedimentadores qu

aceleran el proceso, con uno o varios estantes o pisos, dotados todos de brazos mviles,

rastrillos o rascadores, sistemas de alimentacin y descarga continuas; es decir los

espesadores y clarificadores mecnicos de tipo continuo. Se denominan espesadores

cuando separan un lquido de una suspensin bastante concentrada que contenga, por

ejemplo, del 1 al 25 % de slidos, y clarificadores cuando los lquidos solamente tienen un

pequeo porcentaje de slidos que frecuentemente hay que expresar en partes por milln.

No siempre se tiene presente esta distincin. Al escoger un sedimentador es necesario

tener en cuenta no slo las caractersticas de sedimentacin de los slidos, sino tambin

si los productos valiosos que se trata de separar son los slidos, los lquidos o. Ambos.

Algunos espesadores son aparatos que constan de un solo compartimiento. Tambin

existen otros, que se usan con xito, que tienen dos, cuatro o ms compartimientos y que

han sido el resultado de la observacin de que en los depsitos del mismo dimetro se

produce substancialmente la misma cantidad de lquidos claros con independencia de la

profundidad.


Dicho esto con otras palabras, se ha observado que el rendimiento por volumen de papilla

es mayor en lquidos clarificados cuando los recipientes son de poca altura.

Clarificador continuo Tipo Graver: existe un depsito cilndrico vertical, equipado con un nmero de compartimientos poco profundos, entre 2 y 5, que presentan forma de campana, teniendo la parte superior cierta pendiente. dirigida hacia la pared exterior del depsito; la parte superior de cada campana constituye el fondo del compartimiento de clarificacin situado encima de la misma. Existen brazos mecnicos que eliminan el lodo sedimentado en cada piso.

En la parte ms alta del clarificador existe un compartimiento de coagulacin, en el

que mediante movimientos suaves de brazos y paletas se promueve la formacin y

crecimiento de flculos. Este compartimiento queda slo parcialmente lleno, de modo

que mediante una paleta rotatoria, que se ajusta de forma tal que llegue solamente a

tocar la superficie del, lquido, se puedan barrer las espumas hasta un vertedero

radial, desde el que pueden conducir a un tanque exterior de almacenamiento. Por

debajo del compartimiento de coagulacin existen una serie de compartimientos de

sedimentacin, cuyos pisos tienen una pendiente descendente hacia la circunferencia.

Por debajo de las cmaras de sedimentacin existe un concentrador, que est

constituido por una cmara cuyo piso tiene pendiente hacia el centro; presenta dos

brazos rotatorios, que hacen que los sedimentos se trasladen hacia un orificio central

por el que se descargan con cierta frecuencia, pasando a una salida dotada de las

tuberas y vlvulas adecuadas.

Todos los sedimentos que se forman en el clarificador pasan a un espesador de

fondo, el cual est dotado de un eje central que soporta todas las partes dotadas de

movimiento mecnico, incluidos los dos brazos que barren con rastrillos el fondo de

cada una de las cmaras de sedimentacin. La velocidad de giro del eje principal es

de 3 a 12 revoluciones por hora.

Los rastrillos empujan suavemente los sedimentos hacia la periferia por la que caen

lentamente a lo largo de las paredes del depsito hasta el concentrador que forma la

cmara inferior. Los lquidos claros se extraen por la zona superior de cada uno de los

compartimientos de clarificacin. Tanto las campanas como el compartimiento de

coagulacin estn dotados de ventilacin. La papilla que se ha de tratar se introduce

de manera ininterrumpida, penetrando por el centro de la cmara de coagulacin.

Todas las operaciones se ejecutan de manera continua.

El clarificador continuo Tipo Graver se fabrica de 9 tamaos, que van desde 8 metros

de dimetro y 9 metros de altura, que es el ms grande, hasta 3,15 metros de

dimetro y 4,8 de altura, que es el ms pequeo. Su aplicacin fundamental es la

clarificacin del jugo de caa de Azcar durante el proceso de extraccin del azcar.


Su capacidad, en funcin del zumo de azcar obtenido de la caa, es de 208 a 227

litros por minuto. La construccin de los concentradores de Graver hace posible la

recirculacin de parte de los sedimentos en aquellos procesos en que esta fase sea

necesaria, como, por ejemplo, en algunos casos en que se ha de realizar la

clarificacin del agua y en la extraccin de todo el contenido del clarificador.

1.2.6 3 Cribas

En la industria molinera las cribas son utilizadas para la clasificacin de los granos, las

ms utilizadas son las cribas planas cortas que estn destinadas a la clasificacin de

productos que se obtienen durante el proceso de trituracin de granos. Igualmente

pueden encontrar aplicacin en la clasificacin de productos a granel en otras ramas de la

industria.

Figura 9 Criba

Las cribas se componen de los siguientes elementos bsicos: Bastidor de soporte, en el

cual de manera simtrica, va montado el sistema de accionamiento sin husillo, para el

movimiento circular (giratorio) Cajas de criba compuestas de bastidores de trabajo,

doblados completamente, por medio de herrajes.

En cada bastidor de trabajo hay un marco de insercin para la colocacin del cierre (red o

gasa para harina) bajo el cual se encuentran los elementos limpiadores. La fijacin de las

cajas de criba en el bastidor portador se realiza con varillas de suspensin, abrazaderas y

tensores. Herrajes de las cajas de cribas, compuestas de hierros en U, fijados a las tapas

y a los marcos interiores, as como tambin los tensores verticales.

Tableros de entrada con mangas de tela y abrazaderas para la unin de la criba con las

instalaciones de alimentacin del producto. Placa inferior con los tubos cortos de salida,

mangas y abrazaderas de cinta, para la unin de la criba con las instalaciones de

recepcin del producto


El rendimiento de una seccin de la criba depende del gnero, de las propiedades

fisicoqumicas del producto por cribar, as, como tambin, de la dimensin de la malla y de

la luz de los cierres de los marcos de insercin.

Las caractersticas tcnicas del rendimiento indicadas se refieren a los parmetros

cualitativos de los productos que se obtienen durante el proceso de trituracin del grano.

Tabla 1 Placas perforadas para cribas

Placa perforada

Tipo de Aberturas Tipos de fijacin

Redonda Hexagonal Cuadrada Ranurada (slot)

Con ngulo para tensado lateral Barrenado para sistema atornillado Resaques especiales Bastidor segn sus necesidades

Aceros Tipos de dobleces

Acero estndar 1012 Acero A-36 Acero 1045 Alto Carbn Acero estndar con tratamiento

trmico Acero estndar recubrimiento con

hule de hasta 1" de espesor Acero Inoxidable 304 Acero Inoxidable 316 Aluminio

Doblez estndar calibre 1/4" A-36 a menores

Doblez con ngulo soldado calibre 3/16" 1045 a calibre 5/16"

Doblez con ngulo soldado calibre 3/8" a mayores

Doblez con ngulo soldado 90 calibre 1/4" a mayores.

Rango de calibres Placa ahulada

De 22 (0.029") a 1 3/4" Todas nuestras placas pueden ir recubiertas de hule

Fuente: Cribas y productos metlicos S.A.

Como ejemplo de algunos tipos de placas perforadas para cribas que se encuentran en el

mercado se muestra a un proveedor mexicano: Cribas y productos metlicos S.A. con su

pgina www.cypm.com.mx y una muestra de esta informacin se ve en la Tabla 1

1.3 LECCIN 3 LIMPIEZA

1.3.1 Generalidades

La limpieza es cualquier proceso para la eliminacin fsica de la suciedad, es decir, de

cualquier materia que no deba formar parte de un artculo.


Segn vincent (2002) la limpieza consiste en eliminar toda suciedad, visible o invisible, de

una superficie dada, la limpieza es esencial en aquellos procesos destinados a la

eliminacin de todo tipo de suciedad en las superficies, tanto del establecimiento como de

los equipos destinados a la elaboracin de alimentos.

Leclerq perlat, hacen una diferencia entre enjuague, que es la eliminacin de los

residuos levemente adheridos, de la limpieza que sera la remocin de los depsitos

fuertemente adherentes con ayuda de sustancias qumicas.

La suciedad (lat. Succidus: jugoso, mugriento) es todo residuo indeseable, orgnico o

inorgnico, que permanece en el equipo y otras superficies de un establecimiento de

alimentos. Marriot la define como un material que se encuentra en el sitio incorrecto.

La suciedad se elimina por 4 mecanismos:

solubilizacin: la suciedad es adsorbida por el lquido formando una solucin. emulsificacin: la suciedad forma gotitas que son transferidas a la solucin. micelacin: la suciedad forma micelas que son transferidas a la solucin accin mecnica: la suciedad es arrancada de la superficie slida por la energa

cintica de la solucin:

La limpieza en la industria alimentaria tiene 2 propsitos:

prevenir la intoxicacin alimentaria y prevenir la alteracin de los alimentos.

Estos dos propsitos se cumplen mediante:

La eliminacin de los microorganismos que contactan los alimentos y la eliminacin de la

suciedad que protege a los microbios y favorece su crecimiento la limpieza no es un

proceso al azar sino que debe aplicarse a las zonas donde es probable la existencia de

microbios nocivos.

La limpieza por s misma no garantiza la produccin de alimentos inocuos. Esto porque la

limpieza es solo una parte (importante, por cierto) del proceso de produccin de un

alimento.

La limpieza es selectiva, es decir, el nfasis que debe darse a los distintos sectores,

salas, utensilios y equipos del establecimiento no es igual.

Ejemplo: la limpieza del piso no puede ser igual a la de las superficies que contactan los alimentos.

Ejemplo: la limpieza de la sala de elaboracin es mucho ms exigente que la bodega de materias primas.


De esta forma las reas de limpieza las podemos clasificar en:

Altamente crticas, Crticas y Sub-crticas.

La frecuencia de limpieza puede ser:

Continua

o Cada 2 horas = en cada perodo de pausa, o Cada 4 horas = al almuerzo y salida de turno, o Cada 8 horas = al finalizar el turno, o Diaria, o Semanal.

Figura 10 Ciclo del proceso de Limpieza

No se ha demostrado una relacin estrecha entre la higiene del piso y la higiene del

alimento salvo: cuando se usan los mismos paos para la limpieza del piso y de las

superficies o utensilios en contacto con los alimentos.

Cuando se usan para la produccin de alimentos materias primas que han cado al piso y

no son desechadas sino reutilizadas en el proceso.

La limpieza de las superficies en contacto con los alimentos tiene relevancia para la

prevencin de enfermedades y la alteracin. En estas superficies se forma la llamada

biopelcula microbiana.

Limpieza

apropiada

Materias

primas de

Buena Calidad

Conservacin

apropiada

Procesos

apropiados

Manipulacin

adecuada


En la industria alimenticia los microorganismos forman en las superficies una especie de

estado de resistencia llamado biopelcula. Esta biopelcula da proteccin contra el jabn

comn y la limpieza comn.

1.3.2 Mtodos de limpieza

Los procesos de limpieza se refieren a la separacin y eliminacin de material no deseado

externo que se encuentra adherido a los alimentos, o al equipo utilizado para en el

proceso

Para efectos de la limpieza de los equipos, las soluciones cidas, con caractersticas

alcalinas y varios productos qumicos de composicin compleja son utilizadas para tal fin

La tendencia es automatizar la limpieza en la medida de lo posible, mediante la

instalacin de un sistema computarizado de CIP (Clean in Place). A futuro la meta es

fabricar equipos resistentes que incorporen en su construccin materiales en que no

alojen en sus intersticios algn tipo de microorganismos.

El enjuague posterior con detergentes es tambin de gran importancia para garantizar la

asepsia del equipo de proceso alimentario.

La limpieza de los alimentos crudos, es una operacin de gran importancia, que elimina

los materiales extraos y contaminantes; la limpieza de las materias primas alimentarias

se realiza con el propsito de eliminar por completo el material extrao y los

contaminantes, cuyo resultado es un aceptable nutritivo nutricional

En la operacin de limpieza no se debe perder una gran proporcin de los productos y de

ninguna forma afectar negativamente el medio ambiente (la contaminacin de las aguas

residuales efluentes). La eliminacin de materiales extraos pesados, tales como piedras

y pedazos de metal, es necesaria para proteger los equipos de molienda y reduccin del

tamao usado en el flujo del proceso operativo posteriormente.

En general existen dos tipos de Limpieza: La Limpieza en Hmedo y la Limpieza en seco

- Limpieza en hmedo Por esencia son aquellos mtodos de limpieza donde uso del agua como medio de

limpieza es su esencia, este tipo de proceso es el ms difundido en la industria

alimentaria comparado con los procesos de limpieza en seco.

La limpieza por va hmeda es sumamente eficaz en la eliminacin de tierra firmemente

adherida a las frutas y verduras crudas, permitiendo el uso de detergentes y

desinfectantes que coadyuvan de manera significativa en su total eliminacin.

La capacidad de limpieza por va hmeda de verduras es 8 a 15 Ton/h. Los Mtodos de

recirculacin del agua deben ser utilizados para reducir el consumo de agua necesaria en

algunas operaciones de procesamiento por ejemplo, en el proceso encanastado de frutas

y verduras se puede ahorrar hasta un 15 m3 de agua por tone

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