2 planta de leche
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
1/19
UNIVERSIDAD NACIONAL
AGRARIA LA MOLINA
EN LA PLANTPILOTO DE
LECHE
Angeles Diaz Anais
2014
Angeles Daz, Anais
Casapa Nakandakari, Renzo
Loo Miranda, Jorge
Verona Salazar, Piero
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
2/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
1
I. INTRODUCCIN
La Planta Piloto de Leche de la Universidad Nacional Agraria la Molina, es un Centro
de Produccin que tiene como objetivo principal buscar ser ms competitivo generando
mejores ingresos tanto en sus actividades de produccin como de comercializacin, as
como tambin la de ser un Centro de excelencia en enseanza, investigacin y
capacitacin en el rea de su competencia. La produccin la planta se apoya en
practicantes, los cuales desarrollan sus conocimientos adquiridos en sus estudios
profesionales, de esta manera ellos conocen de cerca el manejo de la planta, los
procesos y los controles que se deben de hacerse tanto a la materia prima como a la
produccin de los diferentes productos que se elaboran.
La Planta Piloto de Leche de la UNALM permite la fabricacin a pequea escala de
productos como leche (pasteurizada y chocolatada); yogurt (frutado, natural, bio);
queso (fresco, ricotta y mozzarella); y helados. Todos estos productos son
rigurosamente controlados para asegurar la calidad, frescura, valor alimenticio, as
como la realizacin de correspondientes anlisis de control de calidad y pruebas para
determinar las condiciones ptimas de conservacin de los productos elaborados.
La leche y sus derivados constituyen un alimento de alta calidad nutricional para el
consumo humano. Por sus caractersticas microbiolgicas tanto como qumicas le
permiten ser procesada de muchas maneras con el objetivo de lograr obtener diversos
productos. Antes de ser consumida, la leche es sometida a varios tratamientos con el
fin de conservar o mejorar su calidad microbiolgica y as cumplir con las normas de
calidad necesarias para el consumo de productos lcteos.
El objetivo de la visita a la planta piloto de leche es conocer las distintas reas de
procesamiento de los productos lcteos y saber el funcionamiento de los equipos
respectivos con que cuenta dicho establecimiento.
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
3/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
2
II. UBICACIN O LUGAR DE LA VISITA
La visita realizada fue a la Planta Piloto de Leche, ubicada en el campus La Molina, de
la Universidad Agraria La Molina (UNALM), cuya funcin es el procesamiento de
productos lcteos provenientes de propio ganado vacuno de la universidad y
comercializarlos libremente al pblico en general.
Figura 1.Ubicacin de la planta Piloto de Leche
III. DESCRIPCIN DE LOS EQUIPOS Y/O MAQUINAS
3.1 BALANZA DE RECEPCIN
La balanza de recepcin utilizada en la Planta Piloto de Leche es mecnica y recibe
unas 4 toneladas de leche por da, proveniente de centro experimental de la
Facultad de Zootecnia, donde ordean a las vacas y transportan la leche mediante
unas mangueras que conectan las dos edificaciones que se encuentran una alcostado de la otra. La balanza es utilizada los das lunes, mircoles, viernes y
sbado; das en los que se recepciona la leche.
En la Figura 2 se puede observar la balanza empleada en la Planta Piloto de leche.
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
4/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
3
Figura 2.Balanza de Recepcin de la Planta Piloto de Leche
La Balanza se encuentra acompaada de tinas de acero inoxidable conjuntamente
de tanques del mismo material para poder almacenar la leche hasta el momento
del procesamiento de la misma. En la Figura 3 se puede observar el tipo de tinas
empleadas para la recepcin de la leche.
Figura 3.Tinas de Recepcin de leche de la Planta Piloto de Leche
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
5/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
4
3.2 INTERCAMBIADOR DE PLACAS
3.2.1 Caractersticas de Diseo Generales
La Serie estndar de Intercambiadores de Placas S consiste en un bastidor con
placas recambiables y juntas de estanqueidad de caucho, sin elementos de
soldadura. Las placas estn preformadas de acuerdo a un diseo de corrugacin
que facilita el intercambio trmico entre los fluidos primario y secundario. En la
Figura 4 se puede observar un esquema del intercambiador de placas.
Figura 4.Partes y Materiales de un intercambiador de placas.
(Fuente: COMEVAL, 2006)
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
6/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
5
3.2.2 Principio de Funcionamiento
La transmisin de calor es necesaria en los procesos industriales actuales,
mediante esta transmisin se consiguen ahorros de costes energticos y mximo
aprovechamiento de la energa ya disponible en el sistema. Los fluidos, por tanto,se calientan refrigeran para seguir siendo aprovechados dentro del proceso
industrial gracias a los intercambiadores.
Los intercambiadores de placas consisten en un conjunto de placas preformadas
con unos canales en disposicin paralela por donde circulan los fluidos. Estas
placas estn montadas sobre un bastidor de acero y dos placas de acero
sujetadas por esprragos de apriete que compactan las placas. Cada placa
dispone de 4 bocas por donde circulan los fluidos en paralelo mientras que un
fluido es conducido por las placas pares y el otro por las impares consiguiendo
as el necesario intercambio de calor entre ambos.
Las placas estn separadas por juntas de estanqueidad de caucho, facilitando en
este caso el mantenimiento de las mismas. Tambin se pueden ofrecer
intercambiadores con placas soldadas sin juntas, siendo ms competitivos pero
no siendo posible el mantenimiento. El intercambiador que se utiliza en la Planta
Piloto de Leche se puede observar en la Figura 5.
Figura 5.Intercambiador de placas de la
Planta Piloto de Leche
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
7/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
6
3.3 BOMBA CENTRIFUGA DE ACERO INOXIDABLE
Segn Gmez (2005), las bombas de impulsin, son las ms utilizadas en la
industria qumica para transferir lquidos de todos los tipos y tambin para los
servicios generales de abastecimiento de agua, alimentacin de las calderas,circulacin y regreso de condensados. Estas bombas, en su forma ms simple
constan de un impulsor que gira dentro de una carcasa. Dicho impulsor presenta
cierta cantidad de hojas montadas sobre un rbol o eje, el cual se proyecta al
exterior de la carcasa. Los impulsores pueden tener ejes de rotacin horizontal o
vertical para adaptarse al trabajo que se desee realizar.
En la planta piloto de leche observamos que la bomba lleva la leche desde las
tinas de recepcin para que pueda continuar el recorrido por tuberas hasta los
tanques de almacenamiento.
Figura 6.Bomba Centrifuga
3.4 HOMOGENIZADOR:
Segn Revilla (1982) refiere que la funcin del homogenizador es dividir y
dispersar mecnicamente los glbulos grasos, para hacer una emulsin ms
estable entre la grasa y la leche descremada, esto se logra reduciendo el dimetrode los glbulos de grasa de 6 micras a menos de 2 micras. Tambin menciona que
existen varias teoras que tratan de explicar el fenmeno de homogenizacin y con
base en ellas se han creado varios tipos de homogenizadores:
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
8/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
7
3.4.1 Teora de corte y trituracin: La leche pasa por orificios delgados y a
medida que va saliendo los glbulos grasos son cortados por piezas
giratorias y por la friccin causada al pasar por los orificios finos.
3.4.2 Teora de explosin: La leche es sometida bajo altas presiones; luego
sbitamente la presin es liberada entonces la presin interna del glbulo
graso hace que estalle el glbulo.
El homogenizador visto en la planta de leche trabaja temperaturas entre
50C a 60C, una presin de 100 Bar y tiene un motor con 5 caballos de
vapor.
Figura 7.Homogenizador
3.5 ENVASADORA VERTICAL
Son mquinas automticas de envasado vertical, que utilizan una sola bobina de
film para la realizacin de la envoltura y conforman el envase con tres soldaduras,
dos transversales y una longitudinal. Su principal campo de aplicacin son
productos sueltos, granulosos, pastosos o de muy difcil manipulacin.
Este tipo de mquina est orientada tanto al mercado alimenticio como al no
alimenticio. Existe una amplia gama de modelos de acuerdo con las necesidades
especficas de cada cliente, que puede escoger entre diferentes configuraciones
atendiendo tanto al producto a envasar, velocidad de produccin, como la
capacidad de envasado (Famipack, 2014).
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
9/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
8
Figura 8.Envasadora Vertical
3.6 TINA QUESERA
Equipo diseado para la elaboracin de diferentes quesos tales como: frescos no
madurados, de pasta blanda, pasta firme, quesos procesados o fundidos.
Adems para la elaboracin de yogurt. Est construida en acero inoxidable.
Mquina con chaqueta trmica de doble panel. Cmara de tina con sistema de
inclinacin para facilitar el drenaje. Sistema completo de conexiones de tuberas y
mangueras. Nivel de Agua para controlar mejor la cantidad de lquido ingresada.
Incluye termmetro y usa gas propano como combustible. Tiene una capacidad de
200 litros por batch (Escobar et al., 2013).
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
10/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
9
Figura 9.Tina Quesera
3.7 LIRA DE CORTE DE QUESO
Equipo diseado para cortar el cuajo prensado Construido en acero inoxidable
calidad AISI 304 y nylon; tiene una medida til de 0.3x 0.6m Tiene forma vertical,
apropiado para uso con marmita. Mango tubular que facilita el manejo para el
corte, marco slido con perforaciones a cada 1.5 cm, tejido con nylon sanitarioresistente a la tensin y temperatura (Escobar et al., 2013).
Figura 10.Liras de Corte de Queso
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
11/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
10
3.8 MOLDE DE QUESO
Construidos en acero inoxidable, se utiliza para moldear los quesos de diferentes
pesos, de medio, uno y cinco kilos (Escobar et al., 2013).
Figura 11.Moldes de Queso.
3.9 MANTEQUILLERA
Est compuesta por un bombo cuya forma puede ser cilndrica, bicnica, cnica
elptica, octaedro, cubica o de peonza. Dentro del bombo se encuentran alojadas
unas palas para el amasado de la masa cuyo tamao y distribucin dependern
del fabricante y de la produccin (Benites y Gutierrez, 2013). Equipo que permiteelaborar mantequilla, construida en acero inoxidable, es una unidad compacta con
tapa; posee una capacidad de 30 litros y produce 12 litros de crema; cuenta con
motor de HP (Escobar et al., 2013).
Figura 12. Mantequillera
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
12/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
11
3.10 BOMBA DE LBULOS
Estas bombas son de desplazamiento positivo con rotores de lbulos. El volumen
en la succin aumenta cuando los rotores giran y el producto es succionado hacia
el interior de la bomba. Es entonces transportado en espacio q existe entre loslbulos y la periferia de la carcasa de la bomba hacia el lado de descarga. El
volumen entre los rotores es reducido y el producto es forzado a salir a travs de la
descarga (Q-Pumps).
3.10.1 Caractersticas principales
Segn Alfa Laval (2003), las bombas de lbulos rotativos estn en primera lnea de
la tecnologa de bombeo, transportando con eficiencia y suavidad agentes de
viscosidad baja, media y alta. Su robusta construccin y su diseo ofrecenflexibilidad de uso, mayor fiabilidad y menor coste de operacin.
Las bombas de lbulos rotativos se han diseado para uso en una amplia gama de
aplicaciones en las industrias lcteas, de alimentacin y bebidas, as como
farmacutica, de cuidado personal y otras. Pueden bombear agentes de
viscosidades bajas a altas, y son apropiadas para procedimientos de limpieza in
situ (CIP, Cleaning in Place), y esterilizacin in situ (SIP, Sterilise in Place).
El caracterstico bombeo suave, con bajo efecto cizalladura, es ideal paratransportar, gelatinas, emulsiones, mezclas aireadas y slidas orgnicas en
suspensin y clulas delicadas. Las bombas alcanzan caudales de hasta 106 m3/h,
dependiendo de la aplicacin.
Como estndar, todos los componentes de la seccin de bomba en contacto con el
agente bombeado y los ejes se fabrican en aceros inoxidables del tipo 316. En
todos los modelos de alta presin se usa acero Duplex de gran resistencia. Bajo
pedido pueden obtenerse otras opciones de material.
Poseen como estndar rotores trilobulares de alta precisin, fabricados de acero
inoxidable. Para aplicaciones especiales hay geometras alternativas con rotores
bilobulares y opciones de material aleado. Todas las opciones de rotor mantienen
un juego de tolerancias muy ajustadas con la carcasa de la bomba, sin contacto de
metal a metal, con lo que se reduce el riesgo de contaminacin en el sistema.
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
13/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
12
Puede obtenerse una amplia gama de opciones de accionamiento, configurables
para adaptarse a los requisitos individuales. Las unidades de accionamiento con
motor elctrico estndar pueden montarse en nuestras bancadas de acero
inoxidable o en carritos mviles, dependiendo de las necesidades de cada
aplicacin.
Las bombas estn diseadas con una cmara de aire entre la caja de engranajes y
la seccin de bomba. Esto, en conformidad con la normativa USA 3A, reduce el
riesgo de contaminacin cruzada y permite detectar rpidamente cualquier fuga
(Alfa laval, 2003).
3.10.2 Principio de Funcionamiento
La bomba lobular es una bomba rotativa de desplazamiento positivo. El lbulosuperior es accionado por el eje conductor. El lbulo inferior est situado en el eje
conducido, se acciona a travs de un engranaje con dentado helicoidal. Ambos
lbulos giran sincronizados sin que se toquen entre ellos. Durante el
funcionamiento de la bomba se desplaza un volumen fijo (INOXPA, 2010).
Figura 13.Principio de funcionamiento de la bomba de lbulos
Fuente: INOXPA (2010)
A. Al girar los lbulos, el espacio por el lado de aspiracin aumenta porque unlbulo se aleja del otro, provocando as un vaco parcial que conduce el
lquido a la cmara de bombeo.
B. Por medio de la rotacin de los ejes, cada lbulo se llena
consecutivamente y el lquido se desplaza hacia el lado de impulsin. Las
pequeas holgaduras que existen entre lbulos, y entre los lbulos y las
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
14/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
13
paredes del cuerpo de la bomba hace que los espacios se cierren
debidamente.
C. El cuerpo de la bomba est completamente lleno y el lquido se escapa por
el engranaje de los lbulos, chocando contra las paredes de los espacios
para as completar la accin de bombeo.
3.10.3 Tipos de Bombas de Lbulos
Segn Ecured (2010), hay dos tipos de bombas de lbulos, los cuales son:
Lbulos externos: Son bombas rotativas de engranajes externos que difieren de
estas en la forma de accionamiento de los engranajes. Ambos engranajes
tienen slo tres dientes que son mucho ms anchos y ms redondeados que los
de una bomba de engranajes externos. Su accionamiento es independiente por
medio de un sistema de engranajes externo a la cmara de bombeo. Dentro de
la gran variedad de las bombas de lbulos externos encontramos las siguientes
ventajas:
Los lbulos son accionados independientemente por medio de un sistema
de engranajes externo a la cmara de bombeo.
Ofrecen mayor desplazamiento, pero su costo es mayor a las bombas de
otro tipo.
Esta bomba es adecuada para utilizarla con fluidos ms sensibles al efecto
del esfuerzo tangencial (o de cizalle).
Es excelente para el manejo de fluidos con gases o partculas atrapadas.
Lbulos internos: Son bombas rotativas de engranajes internos que difieren en la
forma de accionamiento de los engranajes. Esta bomba combina un engranaje
interno dentro de otro externo. El engranaje interno est montado en el eje y lleva
un diente menos que el engranaje exterior. En la gran variedad de las bombas de
lbulos internos encontramos las siguientes ventajas:
Esta bomba tiene mayor eficiencia volumtrica que la de semiluna trabajando
a bajas velocidades.
El rendimiento volumtrico y total de este tipo de bombas es generalmente
similar al que ofrecen las bombas de engranajes externos.
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
15/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
14
3.10.4 Aplicaciones
La gran ventaja de la bomba lobular es su capacidad de bombear una gran
variedad de lquidos viscosos, desde 1 mPa.s hasta 100.000 mPa.s. Adems,
puede bombear productos/lquidos delicados y lquidos que contienen slidosblandos con el mnimo de degradacin. Este equipo es apto para uso en procesos
alimentarios. Una desventaja de esta bomba es que debido al contacto entre
piezas internas, las variaciones de presin, etc, producen un ruido ms fuerte que
las bombas centrifugas (INOXPA, 2010).
3.11 MOLDEADORA DE MANTEQUILLA
La mquina observada en la planta piloto de leche (PPL) de la Universidad
Nacional Agraria La Molina para el moldeado de la mantequilla, es a la vez, usada
como empaquetadora. Sin embargo, esta es pequea, ya que dicha planta deriva
poca leche para la produccin de mantequilla; por ello, el proceso de moldeado se
realiza manualmente.
Figura 14. Bomba de Lbulos
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
16/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
15
El envasado de la mantequilla se realiza en continuo en moldeadoras-
empaquetadoras automticas. La mayora de estas mquinas funcionan con
tornillos sin fin o con pistones, que fuerzan a la mantequilla a pasar a travs de
una abertura, la cortan y la envasan. La operacin se realiza sin incorporar aire en
el producto y la precisin en el peso debe estar dentro de los mrgenes permitidos.
Para obtener los mejores resultados, la mantequilla, una vez fabricada, debe
envasarse lo antes posible ya que de lo contrario puede perder agua y peso
durante el moldeado. Evidentemente, esta operacin se debe llevar a cabo en las
mximas condiciones de higiene, tanto en lo que se refiere a la limpieza del
aparato como a las condiciones del entorno (BOUDREAU, SAINT-AMANT. 1991).
Figura 15.Moldeadora de Mantequilla
Figura 16.Tubo sin fin de la Moldeadora de Mantequilla
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
17/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
16
IV. CLASIFICACIN DE LOS EQUIPOS SEGN SU USO PROBABLE
REA DE LECHE
a. Bomba centrfuga
b. Filtrador
c. Enfriador
d. Pasteurizador de placas
e. Tanques isotermas de almacenamiento
f. Homogenizadora
g. Empaquetadora-Selladora
h. Mquina para colocar lote y fecha de vencimiento
REA DE MANTEQUILLA
a. Bomba o tambor
b. Moldeadora-Empacadora
REA DE QUESO
a. Tina
b. Liras
REA DE YOGUR
a. Bomba de lbulos
b. Sistemas de refrigeracin
c. Cmara de refrigeracin
-
7/23/2019 2 Planta de Leche
18/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
17
V. BIBLIOGRAFA
ALFA LAVAL, 2003. Bombas con Tecnologa puntera. Revisado el 09 de
Setiembre del 2014. Disponible en:
http://www.bzbelectromec.com.ar/pdf2/lobulares_sru_sx.pdf. BENITES, J; GUTIRREZ, A. 2013. Elaboracin de Mantequilla. INAE0209. 1ra
edicin. Mlaga, ES, Innovacin y Cualificacin S.L. 210 p.
Boudreau, Saint-Amant. 1991. Mantequilla. En: J. AMIOT. Ciencia y Tecnologa de
la leche. Zaragoza Espaa, Acribia, S.A. pp. 119-247.
COMEVAL. 2006. Intercambiadores de Calor de Placas. Catlogo online.
Disponible en:
http://www.comeval.es/pdf/cat_tec/intercambiadores/intercambiadores_A4_esp.pdf
. Visitada el 5 de septiembre del 2014.
ECURED. 2013. Bomba de lbulos. Revisado el 09 de Setiembre del 2014.
Disponible en : http://www.ecured.cu/index.php/Bomba_de_l%C3%B3bulos
ESCOBAR, R; ARESTEGUI, M; MORENO, A; SANCHEZ, L. 2013. Catlogo de
Maquinaria para Procesamiento de Lcteos. 1ra edicin. Lima, PE, Ilata SAC.
35p.
FAMIPACK SAC, PE. 2014. Catlogo de Productos: Envasadora Vertical (en
lnea). Lima, PE. Consultado 8 de set. 2014. Disponible en:
http://www.famipack.com/catalogo2.html .
GOMEZ, MARGARITA. 2005. Tecnologa de lcteos. UNAD. Bogot, Colombia.
INOXPA. 2010. Instrucciones de Instalacin, servicio y mantenimiento: Bomba
Lobular. Revisado el 10 de Setiembre del 2014. Disponible en :
http://www.inoxpa.com/uploads/document/Manuals%20de%20instruccions/Compo
nents/Bombes/SLR/01.500.30.00ES_RevB.pdf
REVILLA A. 1982. Tecnologa de la Leche. Segunda edicin. CIDIA. San Jos
(Costa Rica).
Q-Pumps. Manual de Operacin y Mantenimiento Serie ZL Q-Pumps Bomba de
Lbulos (Lnea JEC). Revisado el 10 de Setiembre del 2014. Disponible en:
http://q-pumps.com/view.php?doc=40
http://www.comeval.es/pdf/cat_tec/intercambiadores/intercambiadores_A4_esp.pdfhttp://www.famipack.com/catalogo2.htmlhttp://www.famipack.com/catalogo2.htmlhttp://www.famipack.com/catalogo2.htmlhttp://www.comeval.es/pdf/cat_tec/intercambiadores/intercambiadores_A4_esp.pdf -
7/23/2019 2 Planta de Leche
19/19
RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
18