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    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

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    RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS

    EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE

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    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.

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    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.

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    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

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    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)

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    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

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    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:

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    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).

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    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).

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    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

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    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

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    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.

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    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

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    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.

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    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

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    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

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    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

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    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

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    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
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