Técnica de procesos para la industria de zumos de frutas y de materias primas
Innovative Engineering –Quality in Line.
GEA Process Engineering
GEA TDS GmbH
GEA TDS …… se ha consolidado a nivel
internacional como especia-
lista en tecnología de proce-
sos, optimizada tanto desde el
punto de vista técnico como
económico, para el tratamiento
de leche, zumos y alimentos.
Disponemos de los conocimientos
necesarios para la fabricación de ins-
talaciones higiénicas, asépticas y esté-
riles para la producción de productos
líquidos. GEA TDS ofrece además, tan-
to en la ejecución de proyectos como
en el servicio al cliente, asesoramien-
to internacional y tiempos de respues-
ta cortos gracias a la presencia in situ.
Evidentemente, también en el servicio
postventa. Gracias a la competencia
y experiencia de nuestros equipos de
profesionales, podemos ofrecer solu-
ciones técnicas individualizadas adap-
tadas a los requisitos del cliente.
Sus productos para la industria de
zumos de frutas y de materias primas:
■ Zumos de frutas con o sin pulpa
■ Néctares/zumos de frutas
■ Desayunos líquidos/zumos revitali-
zantes
■ Bebidas no alcohólicas, con gas y sin
gas
■ Bebidas isotónicas/para deportistas
■ Bebidas energéticas
■ Tés helados
■ Materias primas/concentrados
■ Aromas/emulsiones/ingredientes
Nuestra técnica de procesos para la
industria de zumos de frutas y de
materias primas:
■ Líneas de proceso completas
■ Pasteurizadores tipo flash
■ Válvulas, bombas, componentes
■ Técnicas de desgasificación
■ Instalaciones de mezclado
■ Intercambiadores de calor tubulares
■ Intercambiadores de calor de placas
■ Instalaciones CIP (cleaning in place)
■ Homogeneizadores
■ Automatización de procesos e inte-
gración
■ Ingeniería, montaje y servicio
Técnica de procesos para la industria
de zumos de frutas y de materias pri-
mas:
■ Refrigeración de concentrados
■ Calentamiento del fermentado
■ Equipamiento del almacén de depó-
sitos
■ Instalación de evaporación
■ Elaboración de aromas
Intercambiador de calor de placas VARITHERM® N40, potencia 24 m3/h
Instalación CIP
Instalación de pasteurización tipo flash (RWT) para zumos de frutas, potencia 20 m3/h
Dosificación en línea
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Ingeniería de procesos¿Está planeando una insta-
lación de zumos de frutas
completa, una nueva sala de
máquinas o una ampliación?
Ya sea para planificar una ins-
talación nueva o para modi-
ficar o modernizar instalacio-
nes de procesado existentes,
los ingenieros de GEA TDS se
encuentran a su disposición
con su extensa experiencia.
En GEA TDS nos encargamos de los
proyectos de principio a fin: desde el
desarrollo de isometrías y la ingenie-
ría de detalle hasta la especificación
de las clases de tuberías y la ejecución
del proyecto, ya sea in situ, en las ins-
talaciones del cliente o en nuestro cen-
tro tecnológico. Gracias a la integra-
ción en la ingeniería internacional del
grupo GEA, disponemos de unidades
y módulos de fabricación propia que
podemos combinar para ofrecerle una
técnica de procesos de alta calidad.
La utilización de modernas herramientas
CAE en todo el proceso de la ingeniería
de detalle pertenece, desde hace mucho
tiempo, a nuestro quehacer diario.
Concentrados
Sirope
Azúcar cristalizadoPasteurización
Licuado
Recepción
Expedición
Almacenaje
Almacenaje
Almacenaje
Filtro
Licuado
Pequeños componentes
Esquema de una instalación de mezclado continua
Pasteurización / desgasificación / homogeneización
Pasteurización
Depósito aséptico
Instalación de llenado
Pasteurización
Mezclado
Premezcla Producto elaborado
Gasificación
Desgasificación del agua
MezcladorHomogeneizador Desgasificación
Almacenaje
La ingeniería de detalle de GEA TDS
comprende lo siguiente:
■ Planificación de instalación y coor-
dinación detallada
■ Inventariado in situ
■ Diagramas de tuberías e instrumen-
tación
■ Posicionamiento
■ Registro de materiales y especifica-
ción técnica
■ Definición de las interfaces
■ Diseño de la técnica de MCR
■ Descripción técnica de los procesos
■ Aseguramiento y control de la calidad
■ Supervisión de plazos
■ Control de costes
■ Supervisión de obra y de montaje
■ Puesta en funcionamiento de com-
ponentes de la instalación
■ Supervisión de la puesta en funcio-
namiento
■ Acompañamiento técnico de la pro-
ducción
■ Optimización de procesos
■ Documentación
Nuestros puntos fuertes en las áreas
de proyección e ingeniería son:
■ Planificación de diseño
■ Respaldo en la planificación de
autorizaciones
■ Planificación previa y esquemas
■ Diseño de la técnica de procesos
■ Elaboración de documentación para
la licitación de instalaciones de pro-
cesado
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MezcladoUno de los pasos productivos
principales en la industria de
los zumos de frutas y de mate-
rias primas es el mezclado del
producto. En este proceso se
mezclan cada una de las mate-
rias primas, en sus correspon-
dientes proporciones, para dar
lugar al producto final.
El mezclado de base se realiza en un
proceso por lotes, es decir, se produce
una cantidad determinada de un pro-
ducto determinado. Para determinar el
peso exacto de los componentes indi-
viduales se pueden usar balanzas o
caudalímetros de masa. Hoy en día, en
la industria de los zumos de frutas, es
más usual usar los segundos. El mez-
clado de productos con balanzas se
usa para mezclas en las que se jun-
tan muchos componentes en pequeñas
cantidades.
GEA TDS ofrece, con el sistema GEA
Varimass, el instrumento ideal para la
mezcla de productos mediante cauda-
límetro de masa. En el sistema Vari-
mass, los componentes individuales se
conectan a una batería de válvulas con
la correspondiente cantidad de rama-
les de mezclado y se registran las can-
tidades mediante caudalímetros de
masa.
Las materias primas se conducen a la
batería de válvulas de forma indivi-
dual o desde depósitos, dependiendo
de los requisitos del cliente. Las canti-
dades pequeñas (sólidos, aromas, etc.)
preparadas con antelación, así como la
mercancía de la estación de contenedo-
res, se transportan a la batería de vál-
vulas de mezclado en función de las
proporciones indicadas en la receta.
Gracias a sus válvulas de doble asien-
to VARIVENT® resistentes a golpes
de presión, este modelo de batería de
válvulas ofrece una gran flexibilidad.
El empleo de este modelo y el acciona-
miento de elevación integrado de las
válvulas permiten limpiar las tuberías
de mezclado y de componentes al mis-
mo tiempo que se realiza la mezcla.
En el mezclado del producto con téc-
nicas de pesaje, las diferentes tuberías
de componentes se conectan direc-
tamente a uno o varios depósitos de
pesaje. En estos depósitos se pesan,
uno tras otro, cada uno de los compo-
nentes y se transportan a los corres-
pondientes depósitos de mezclado.
Una variante del mezclado con técnica
de pesaje es la de equipar los depósitos
de mezclado con células de pesaje.
Estación de diluciónAdición manual
Área de depósitos
Batería de válvulas de mezclado
Agua
Opciones
Mezclador PasteurizaciónInstalación de llenado
Sirope
Recepción
Agua
Agua
Balanza
Cantidades mínimas
Área de depósitos de mezclado
Mercancía en contenedores
Esquema del mezclado
Otra variante del mezclado del
producto es la tecnología de
mezclado en línea continua.
En este tipo de proceso se mezclan los
ingredientes individuales de la rece-
ta o los semiconcentrados directamen-
te antes de la elaboración del producto
final. Gracias a esta tecnología se pue-
de aumentar la capacidad de los ingre-
dientes individuales o del producto
final.
La optimización de la instalación de
mezclado y su adaptación a las nece-
sidades del cliente elevan la efectivi-
dad y la seguridad productiva del mez-
clado del producto. Características
flexibles, capaces de adaptarse a las
cambiantes exigencias del mercado,
contribuyen a su vez a producir de for-
ma rentable. Nuestra meta es elaborar
y ofrecer conceptos de instalaciones
optimizadas y adaptadas a las necesi-
dades individuales del cliente.
Área de depósitos Dosificación de cantidades pequeñas
Batería de válvulas de mezclado
Dosificación en linea
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Instalación de pasteurizaciónTanto en los zumos de frutas
como en las materias primas
para bebidas, la conservación
durante un periodo largo es
imprescindible. Ésta debe ser
alcanzada de forma rentable y
con la menor pérdida de cali-
dad posible.
Para alcanzar esta meta, el producto es
tratado térmicamente, pasteurizado.
La pasteurización se realiza mediante
una instalación de pasteurización tipo
flash. En el pasteurizador tipo flash,
el producto se calienta brevemente a
la temperatura requerida y se vuelve a
enfriar rápidamente.
Para conseguir que el producto alcan-
ce la temperatura de pasteurización
deseada, se usan intercambiadores de
calor tubulares o de placas. El diseño
de la instalación se realiza en fun-
ción del producto que se va a calentar.
El correcto diseño de las instalaciones,
así como la selección de los compo-
nentes, permite el tratamiento de los
siguientes productos:
■ Smoothies
■ Zumos y bebidas de frutas con o sin
pulpa y CO2
■ Zumos de verduras
■ Materias primas para bebidas
■ Fermentados
Desgasificación por vacíoPara evitar mermas de calidad
por oxidación, durante la pas-
teurización del producto se
realiza una desgasificación par-
cial por vacío.
El producto llega, a una temperatura
entre 55 y 60 °C, al depósito de desga-
sificación a través de una válvula de
choque desarrollada específicamente.
En éste se extraen del producto gran
parte de los gases. Los aromas arras-
trados se recuperan mediante enfria-
dores tubulares y se reconducen al
producto.
Instalación de pasteurización 30m³/h de potencia
HomogeneizaciónLos homogeneizadores de alta
presión y los micronizadores de
GEA Niro Soavi reflejan los últi-
mos desarrollos constructivos y
presentan resultados extraordi-
narios en lo referente a poten-
cia y fiabilidad.
El rango de potencia oscila entre 10 l/h
y 50.000 l/h con presiones de ser-
vicio constantes de hasta 1500 bar.
Para casos de aplicación especiales se
pueden alcanzar presiones de homoge-
neizado de hasta 2000 bar.
Los modelos Ariete pueden procesar
los productos con una temperatura de
hasta 180 °C. Los requisitos de funcio-
namiento especiales, como p. ej., como
el mantenimiento de determinadas
condiciones higiénicas y asépticas, o el
tratamiento de líquidos abrasivos, vis-
cosos o corrosivos, se cumplen ya con
la gama estándar.
En la técnica de procesos asép-
tica, la seguridad del produc-
to es la máxima prioridad.
Los depósitos asépticos se
usan en la industria alimenta-
ria para el almacenaje o como
depósitos búfer.
En la producción de bebidas
con gas (CO2), la gasificación
se integra en el concepto com-
pleto de la línea.
El almacenaje aséptico evita la recon-
taminación del producto y favorece
una larga conservación y estabilidad.
Tras el calentamiento es necesario
someter el producto a un tratamiento
higiénico. Antes del llenado, los depó-
sitos asépticos pueden realizar una
función de búfer dentro del proceso.
GEA TDS ofrece instalaciones para la
gasificación de bebidas. En este proce-
so se añade CO2 al producto. Este pro-
ceso continuo se puede incorporar al
proceso completo antes o después del
intercambio de calor.
Depósito aséptico
Gasificación
98
Depósito aséptico
Instalación de gasificación
Homogeneizador
VARITHERM® Intercambiadores de calor de placasUna parte esencial de las
instalaciones de procesado la
componen los intercambia-
dores de calor de placas para
enfriar, calentar y pasteurizar.
Los intercambiadores de calor
de placas de GEA TDS se ins-
talan dependiendo de la confi -
guración de la instalación.
Como módulo esencial en la técnica de
procesos térmicos, el intercambiador
de calor de placas es uno de los compo-
nentes de peso en este tipo de instala-
ciones. El diseño y el desarrollo se ajus-
tan de forma continua a los requisitos
de un mercado cambiante y a sus ten-
dencias.
Principales ventajas:
■ Tratamiento de productos con conte-
nido de pulpa
■ Buen intercambio de calor, es decir,
se necesita poca superficie de inter-
cambio y, por tanto, poca inversión
■ Elevada recuperación de calor (has-
ta 96 %), lo que redunda en menores
costes de energía
■ Espacio de montaje pequeño, gracias
a una gran superficie de intercambio
de calor en un espacio muy reducido
■ Adaptación a parámetros de poten-
cia cambiantes por ampliación o
reducción, es decir, gran flexibilidad
■ Tiempo de estancia corto del produc-
to en el sistema de tratamiento tér-
mico
Modelo VARITHERM®
Las placas VARITHERM® se usan para
el tratamiento térmico de:
■ Productos claros o turbios, con y sin
CO2
■ Productos fibrosos, con long. máx.
de 0,5 mm a 1 mm.
Existen diferentes tipos de placas para
escoger:
■ Placas en H con relieve en forma de
raspa horizontal, para una alta efi-
ciencia térmica.
■ Placas en V con relieve en forma de
raspa vertical, para una menor pér-
dida de presión.
■ Placas M y P con relieve de raspa en
V, para una mayor resistencia a la
presión diferencial.
Modelo N de caudal libre
La placa N de caudal libre es la elección
idónea para:
■ Productos claros, turbios y fibrosos.
■ Hasta aprox. 5 mm de longitud y
1 mm de diámetro.
Modelo H
Modelo V
Modelo M/P
Modelo N de caudal libre
VARITUBE®
Intercambiadores de calor tubularesVARITUBE® S – monotubo, para el
intercambio de calor indirecto durante
el tratamiento de productos con trozos
grandes, apto para la limpieza de tube-
rías por raspado (pigging).
VARITUBE® M – el multitubo con
intercambio de calor indirecto, apto
también para productos con trozos de
longitud hasta aprox. 18 mm.
VARITUBE® P – para el intercambio
de calor directo producto/producto de
cualquier aplicación.
VARITUBE® SK – para el intercam-
bio de calor directo producto/produc-
to de productos fibrosos de longitudes
hasta 30 mm.
Principio de funcionamiento: los ele-
mentos de flujo patentados, montados
en la placa tubular, se encargan de una
aceleración y flujo transversal adiciona-
les que evitan la sedimentación de sus-
tancias fibrosas. De esta forma se logran
tiempos de producción más largos.
VARITUBE® HS – multitubo con
intercambio de calor indirecto, usado
sobre todo como calentador de agua
o CIP.
VARITUBE® E – multitubo con inter-
cambio de calor indirecto, usado sobre
todo como calentador de agua o CIP
para potencias térmicas medias y cau-
dales de hasta 165 m3/h.
El intercambiador de calor
tubular VARITUBE® es idóneo
para el tratamiento térmico de
productos, incluso los de alta
viscosidad, así como para pro-
ductos con contenido sólido
(trozos enteros, pulpa o fibra).
El sistema VARITUBE® se monta
en sistemas de calentamiento,
refrigeración y asépticos.
VARITUBE® S y M, tubos interiores lisos y corrugados
VARITUBE® P
VARITUBE® SK
VARITUBE® HS
VARITUBE® E
Sección del VARITUBE® SK
1110
Automatización e integración de procesosEl aseguramiento de la cali-
dad y el incremento de la pro-
ductividad son razones para
una creciente automatiza-
ción. De esta forma se redu-
cen tanto la plantilla como los
tiempos de parada en pro-
ducción, al tiempo que se evi-
tan fallos de manejo. Las ins-
talaciones están diseñadas de
forma que todos los paráme-
tros relevantes para el proce-
so de fabricación se contro-
len, supervisen y documenten
automáticamente.
ca desde controles independientes
hasta la automatización de instala-
ciones en red, con sus correspondien-
tes sistemas de información y gestión.
Los controles de las máquinas, p. ej.
para el filtro, el homogeneizador o la
máquina llenadora, se pueden incor-
porar de forma homogénea a la auto-
matización general a través de la red
de topología de bus.
En la automatización únicamente se
incorporan los estándares industria-
les actuales. Así, la automatización de
los procesos de producción por lotes se
realiza acorde con la norma ISA-S88a,
como factor destacado de una produc-
ción clara y transparente.
Para la adaptación de instalaciones de
producción existentes a automatizacio-
nes de nueva generación, p. ej. la susti-
tución de la visualización o el cambio
de una S5 por una S7, ponemos a su
disposición estrategias de migración
que permiten un reequipado seguro
sin que sea necesario parar la produc-
ción.
Manejo y visualización de procesos
A la hora de diseñar las interfaces de
usuario, ponemos especial hincapié en
una estructura lógica que permita una
navegación intuitiva por los menús.
El usuario recibe información de for-
ma rápida y completa, al tiempo que
se siente seguro en el sistema.
GEA TDS ofrece una amplia gama
de soluciones innovadoras para la
automatización de procesos. Abar-
Documentación y optimización de
procesos
El sistema de control permite el regis-
tro simultáneo de valores de medición
y de estados de conmutación, consi-
guiendo de esta forma la transparen-
cia necesaria para la optimización de
procesos.
El registro de datos de medición se
complementa con un registro de even-
tos (una base de datos) que permite
un análisis práctico de éstos. El regis-
tro histórico se puede usar perfecta-
mente para protocolizar lotes indivi-
duales o producciones completas.
Informes y seguimiento inverso de
lotes
Los datos de proceso se transmiten en
línea a una base de datos SQL, la cual
ha sido ampliada con potentes herra-
mientas de análisis:
■ El generador de informes parame-
trizable permite la configuración de
informes específicos para una apli-
cación.
■ Mediante el seguimiento de lotes,
gráfico o tabular, se puede reali-
zar un seguimiento inverso según
la norma EU 178/2002. El enfoque
estandarizado permite la introduc-
ción de un seguimiento inverso del
lote en pasos asequibles y con una
inversión asumible.
Se puede acoplar a sistemas ERP
(Enterprise Resource Planning),
como por ejemplo a módulos SAP.
Curva CIP
Señales pasteurizador flash
Monitorización
Login
Recepción
Mezclado del zumo de frutas
1312
La gran variedad de productos
y procesos exige el plantea-
miento de soluciones diferen-
ciadas en la limpieza de las
instalaciones de procesado.
Las instalaciones CIP se pueden incor-
porar, enfocadas a la higiene, de for-
ma variable para diferentes procesos
de limpieza dentro de la producción.
La utilización de una moderna insta-
lación CIP permite un aseguramiento
óptimo de la calidad y aumenta la cali-
dad del producto.
GEA TDS siempre encuentra la solu-
ción óptima entre química, mecánica,
temperatura y tiempo de aplicación;
todo ello sin perder de vista ni los tiem-
pos de parada, ni el medio ambiente.
Instalaciones CIP de limpieza por
lotes
Estas instalaciones CIP están com-
puestas por diferentes depósitos de
limpieza para agua potable, detergen-
te y agua de enjuagado. El tamaño
de la instalación o de los depósitos se
adapta a los ciclos de limpieza necesa-
rios. La cantidad de sistemas de lim-
pieza determina la frecuencia de lim-
pieza, la sincronización y la cantidad
de objetos. Los sistemas se ajustan a
las metas, desde el punto de vista de la
técnica de procesos.
Sistema de limpieza de uso único con
ECOCIP
El sistema está compuesto por un
depósito de detergente con una solu-
ción lista para ser usada, montado en
una base. Se hace circular el deter-
gente, calentándolo hasta alcanzar la
temperatura de servicio. La medición
de conductividad y la dosificación en
línea de concentraciones son las encar-
gadas del dosificado del detergente
necesario. El rendimiento de limpie-
za se ajusta mediante programación.
Los módulos CIP se pueden integrar
de forma rápida y sencilla en el proce-
so y ofrecen soluciones óptimas para
productos complicados.
Instalaciones CIP (cleaning in place)
Instalación CIP de limpieza por lotes
Estación CIP
Línea de llenado aséptica
Obviamente, GEA TDS se
encarga del montaje de la ins-
talación completa. Ponemos
a su disposición una exten-
sa oferta de servicios duran-
te todo el ciclo de vida de sus
instalaciones. Nuestra meta
siempre es maximizar la pro-
ductividad y la rentabilidad del
explotador.
Con GEA Procomac nos adap-
tamos a las necesidades de la
industria de bebidas de encon-
trar una solución global estan-
darizada. GEA Procomac, cerca
de Parma (Italia) es uno de los
fabricantes líderes a nivel mun-
dial en la técnica de llenado
aséptica en frío.
Nuestro amplio programa postven-
ta le ofrece una asistencia continuada.
Comprende, entre otras, prestaciones
de servicio y de mantenimiento inme-
diatamente después de la entrega.
Nuestro servicio al cliente incluye
también contratos de inspección y
mantenimiento individualizados para
asegurar un funcionamiento sin fallos
de la instalación y para mantener la
función y la fiabilidad durante años.
El negocio central es la ingeniería,
producción e instalación de líneas de
llenado completas para la industria
de bebidas. Esto engloba tanto el área
tradicional como el sector aséptico.
El porcentaje de líneas de llenado
asépticas representa aproximadamen-
te el 70 % de todas las instalaciones
entregadas.
Fabricamos líneas completas de llena-
do de la más alta calidad, desde la tec-
nología de procesado hasta la de enva-
sado, para diferentes productos como
zumos, tés, bebidas con y sin gas, pro-
ductos lácteos y agua.
Montaje y servicio postventa
Tecnología de envasado
1514
424e
s-07
/11
in
form
-wer
beag
entu
r.de
GEA Process EngineeringGEA TDS GmbHVoss-Straße 11/13 · 31157 Sarstedt · AlemaniaTel. +49 5066 990-0 · Fax +49 5066 990-163
Am Industriepark 2–10 · 21514 Büchen · AlemaniaTel. +49 4155 49-0 · Fax +49 4155 49-2724
Kruppstraße 3 · 48683 Ahaus · AlemaniaTel. +49 2561 8602-0 · Fax +49 2561 8602-130
Innovative Engineering –Quality in Line.
Si desea más información sobre la técnica
de procesos de GEA TDS, visite nuestro sitio web
www.gea-tds.com.
La industria de los zumos de frutas y de materias primas produce una
amplia gama de productos. Lamentablemente no podemos describir
en el presente folleto todas las líneas de proceso disponibles. Si desea
información sobre una instalación concreta que no viene descrita en
este folleto, no dude en contactarnos.
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