2015

UNALM

Eduardo Liza Daz Mayra Gisa Salazar Vanessa Alvarez Murgueytio Oscar Barrera Palacios

[VISITA A LA PLANTA PILOTO DE LECHES (PPL)] Visita realizada el da 16 de Abril del 2015 con el fin de conocer el funcionamiento de la maquinaria empleada en la produccin de leche y productos lcteos de la UNALM.

I. INTRODUCCIN

La industria lctea es una de las principales industrias de alimentos en el pas. Existen

empresas nacionales que usan tecnologa de avanzada para el procesamiento de sus

productos; incluso, muchos de los derivados lcteos producidos en el pas son exportados

a otros pases de Amrica Latina.

La Planta Piloto de Leche, ubicada en las instalaciones de la Universidad Nacional Agraria

La Molina, la cual fue construida con la finalidad de fortalecer la formacin de los

profesionales de la Universidad Agraria La Molina e incentivar la investigacin y el

desarrollo del sector.

La Planta Piloto de Leche, posee dos lneas de produccin: la lnea de produccin

principal que se encarga de pasteurizar y embolsar la leche, y la segunda, dedicada a la

fabricacin de derivados lcteos como: yogures leche chocolatada, quesos y mantequilla.

Tambin posee un pequeo laboratorio donde se realizan anlisis de control de calidad,

anlisis fisicoqumicos como: acidez, pH, densidad, temperatura y porcentaje de grasa; y

anlisis microbiolgico.

II. OBJETIVOS

Los objetivos de la vista a la PPL fueron:

Conocer las diversas mquinas y/o equipos que se utilizan en las lneas de

transformacin de alimentos de la Planta Piloto de Leches de la Universidad

Nacional Agraria La Molina.

Conocer la distribucin de las mquinas y/o equipos segn las reas que van

desde la recepcin hasta el almacenamiento.

III. UBICACIN O LUGAR DE LA VISITA

3.1. Lugar de la visita: Planta Piloto de Leches (PPL) en la UNALM

Figura 1. Mapa de ubicacin de la PPL dentro de la UNALM. (Fuente: Google Maps,

2015)

3.2. Fecha de ejecucin: Jueves 16 de Abril del 2015.

IV. DESCRIPCIN DE EQUIPOS Y/O MQUINAS

La Planta Piloto de Leche posee una capacidad de 1500 Litros por hora, la leche cruda es

obtenida de la Unidad de Zootecnia, siendo el proveedor de leche de la Planta Piloto. El

recorrido de la planta e inicio de las operaciones empieza cuando se da la recepcin de la

leche, para esto podemos separar la planta en diferentes zonas y reas: Primero se da

una

1) Zona de recepcin de leche

2) Zona de procesamiento de leche (zona principal)

3) Zona o rea de quesos

4) Zona o rea de mantequilla

5) Zona o rea de yogurt

6) Cmara de refrigeracin y cmara de congelacin (estas solo pudieron

visualizarse por fuera)

7) Sala de tanque de agua refrigerada.

8) Sala de calderos

9) Sala de ablandamiento de agua

En la figura 2 se muestra la distribucin de las zonas en la planta piloto de leche.

Figura 2. Distribucin de zonas en la PPL. (Fuente: Ludea et al., 2015)

4.1. ZONA DE RECEPCIN

Los equipos vistos en la zona de recepcin fueron los siguientes:

4.1.1. Balanza

Se recibe la leche en una balanza (figura 3), que posee un tanque receptor y en la parte

superior se encuentra el visor de las medidas, la leche primero pasa por un filtrado

grosero, con el uso de una tela, para evitar ingreso de material extrao (piedras, pajas,

moscas, etc), La leche que ingresa es pesada y pasa a los tanques de recepcin de

leche. A este equipo se le da una calibracin cada 6 meses.

Figura 3. Balanza de leche cruda de la Planta Piloto de Leche. (Fuente: Propia)

4.1.2. Tanques de recepcin de leche cruda

Se posee dos tanques de recepcin (Figura 4), estos son abiertos y permiten recibir la

descarga de leche de la balanza, estos son dos tanques juntos con una capacidad de 750

kg cada uno, estos son ayudados por una bomba centrifuga (de acero inoxidable) que se

ilustra en la figura 5, la cual ayuda a impulsar la leche hacia la siguiente fase que es un

filtrado.

Figura 4. Tanque de recepcin de la leche. (Fuente: Propia)

Figura 5. Bomba centrfuga protegida del agua. (Fuente: Propia)

4.2. ZONA DE PROCESAMIENTO DE LA LECHE

4.2.1. Filtro

La planta piloto en la lnea de leche pasteurizada cuenta con 2 filtros, el primero (figura 5)

va despus de la operacin de recepcin de la leche cruda, este tiene como objetivo

retener impurezas groseras, este equipo posee pernos en la parte superior o tapa para

poder asegurarlo, interiormente posee 10 mallas cruzadas que actan como tamices

permitiendo retener.

Figura 5. Filtro de leche cruda de la Planta Piloto de Leche. (Fuente: Propia)

El segundo filtro (figura 7) se usa despus de que la leche va a un tanque de leche

pasteurizada, que se usa para almacenar la leche para la pasteurizacin.

Figura 6. Segundo filtro de la PPL. (Fuente: Propia)

Los filtros en la Industrias Alimentaria pueden estar elaborados con mallas de polister,

nylon o acero inoxidable. En lneas generales los utilizados para alimentos lquidos son:

Filtros tipo cartucho (ms usados en industria lctea) y filtros bolsa. (Ludea et.al., 2014).

4.2.2. Intercambiador de Calor

Luego que la leche es filtrada se necesita de un intercambiador de calor para permitir que

la leche que ingrese con una temperatura mayor a 4C, entre 7 a 8C puede estar la

temperatura adecuada, y por eso la enfra, este intercambiador de calor a su vez tambin

se usa para el calentamiento de la leche, ya que cuando se desea descremar si es que

entra leche con un porcentaje de grasa mayor al requerimiento, para esto es importante la

presencia de calor en la leche. El intercambiador de calor con el que se cuenta en la PPL

se muestra en la figura 7.

Figura 7. Intercambiador de calor de la Planta Piloto de Leche. (Fuente: Propia)

Segn Fellows (2007), un intercambiador de calor de placas es un equipo que posee en

una serie de planchas verticales de acero inoxidable montadas en un soporte. Las placas

forman canales paralelos por los que el alimento lquido y el medio de calentamiento

(agua o vapor) son bombeados en contracorriente por canales.

4.2.3. Descremadora o Centrfuga

La descremadora en la Planta Piloto de leche, que se muestra en la figura 8, es necesaria

para separar la nata o grasa de la leche, y as poder obtener una leche baja en grasa o

dar uso a la nata para elaboracin de mantequilla. Si la cantidad de grasa en leche supera

al 3%, entonces se dice que ya tiene exceso, por lo cual debe retirarse Este equipo posee

una capacidad de 1500 kg por hora.

Este equipo es en s una centrifuga de platos o discos, Fellows (2007) indica las

caractersticas de este equipo, el vaso principal mide 0.2 - 1.2 m de dimetro, este

contiene un conjunto de conos metlicos invertidos y apilados que poseen agujeros. La

separacin que existe entre cada cono es fija y est en un rango de 0.5-1.27 mm, la

velocidad de rotacin de este equipo es de 2.000-7.000 rev min-1.

Figura 8. Descremadora de leche de la Planta Piloto de Leche. (Fuente: Propia)

La presencia de los agujeros en los conos de esta centrifuga es de una misma posicin,

tenindose as un orificio que atraviesa todos los conos, siendo por aqu por donde el

lquido fluye durante la centrifugacin. El lquido a centrifugar se introduce por la parte

inferior de la pila de conos. Durante la centrifugacin la fraccin ms densa (impulsada

por la fuerza centrfuga) se desplaza hacia la pared del vaso por la cara inferior de los

discos y la fraccin ms ligera hacia el eje vertical por la cara superior de los mismos. Los

flujos de ambos lquidos emergen de la centrifuga por un sistema complejo situado en su

parte superior.

4.2.4. Tanque isotrmico

Estos tanques permiten almacenar la leche recepcionada que ya paso por un filtrado,

posible descremado y a la temperatura adecuada (4C). Ludea et.al (2015) indican que

estos tanques deben ser de acero inoxidable, cerrados de posicin vertical u horizontal,

con un medidor de volumen y temperatura.

Figura 9. Tanques receptores isotrmicos de leche cruda de la Planta Piloto de Leche.

(Fuente: Propia)

Los tanques son fabricados de modo que mantengan la leche a 4C por lo menos durante

20 horas, estos tanques deben ser aislados isotrmicamente frente a la prdida o entrada

de calor, para lo cual entre las dos paredes se coloca un aislamiento de 70 a 100mm de

espesor. El fondo de los depsitos tiene una inclinacin del 6% hacia la tubera de

descarga de la leche, para facilitar su salida. Estas uniones deben ser soldadas y pulidas

y presentar resistencia a la corrosin y a la rotura.

En la Planta Piloto de Leche existen 2 tanques en la planta, uno de 3000 y 1500 litros que

se muestran en la figura 9.

4.2.5. Pasteurizador de placas

Para el proceso de pasteurizacin la leche del tanque isotrmico pasa a un segundo

filtrado (siendo el mismo equipo que se necesita para el primer filtrado), y luego da

entrada al pasteurizador donde se busca la eliminacin de microorganismos patgenos.

Figura 10. Pasteurizador de placas, y vista de todo el sistema de pasteurizacin de le

leche cruda de la Planta Piloto de Leche. (Fuente: Propia)

Fellows (2007) indica que el funcionamiento del pasteurizador, el lquido es calentado

hasta la temperatura de pasteurizacin en la seccin de calentamiento y mantenido a esta

temperatura durante el tiempo necesario para completar el tratamiento en el tubo de

mantenimiento.

Si la temperatura de pasteurizacin no se ha alcanzado, una vlvula de desviacin de

flujo, desva automticamente el alimento al tanque de regulacin para ser

repasteurizado. El producto pasteurizado es seguidamente enfriado en la seccin de

regeneracin (que precalienta simultneamente el flujo de entrada). Por ltimo, el

producto se enfra con agua fra y, si es necesario, con agua pre-enfriada en la seccin de

enfriamiento. La regeneracin del calor por este sistema permite un ahorro energtico

sustancial ya que se recupera el 95% del calor utilizado.

El equipo que se usa en la PPL, ilustrado en la figura 10, tiene diversas entradas de agua

y vapor, la indican en las tuberas bajo una flecha blanca para agua fra, flecha roja para

vapor del caldero, y la flecha verde que indica que es agua blanda. El caudal de trabajo

de este equipo es de 1500 kg por hora. El agua helada proviene del stano donde se

encuentra el tanque de agua helada.

4.2.6. Homogenizadora

La planta de leche cuenta con un homogenizador de leche (figura 11), que busca romper

los glbulos de grasa de la leche y as evitar la formacin de una capa de nata en la leche

pasteurizada este opera a una presin de 150 bar y a una temperatura de 65C, esta

temperatura se logra en el pasteurizador donde se deriva la leche a esta temperatura

luego de pasar por la zona de regeneracin y pasa a la homogenizadora y luego regresa

para ser pasteurizada a los parmetros requeridos.

Figura 11. Homogenizadora de la Planta Piloto de Leche. (Fuente: Propia)

Es en s un proceso paralelo. Fellows (2007), describe un tipo de homogeneizador a

presin de dos etapas el cual trabaja con presiones desde 100-700 bar, la cual est

dotada de una vlvula de homogenizacin en la boca de descarga. Al bombear el lquido

existente entre la vlvula y su asiento la elevada presin que se genera mueve el lquido a

gran velocidad a la salida de la vlvula, de modo que la velocidad de movimiento cae

bruscamente y la extrema turbulencia que se produce genera una intensa fuerza de

cizalla. As mismo se menciona que en los productos lcteos se tiende a producir una

distribucin inadecuada de los glbulos de grasa despus de esto, es por eso que una

segunda vlvula semejante a la primera instalada en el trayecto del lquido se encarga de

romper estos agregados.

4.2.7. Tanque de recepcin de leche pasteurizada

Este tanque (figura 12) es similar a los tanques isotrmicos, ya que se encargan de

mantener la leche a una temperatura de refrigeracin pero para una leche ya

pasteurizada, este equipo permite tener la leche almacenada mientras se da el proceso

de embolsa

ante cualquier inconveniente ya que el proceso de embolsado es continuo al final de

obtener la leche pasteurizada a 4C.

Figura 12. Tanque de leche pasteurizada de la Planta Piloto de Leche. (Fuente: Propia)

4.2.8. Embolsadora de Leche Pasteurizada.

Esta operacin es la que da finalizado el procesamiento de la leche antes de ser llevado a

almacenamiento, este equipo trabaja con energa elctrica energa elctrica y aire

comprimido, el aire nos sirve para el trabajo de los pistones o sellado, tiene un selladora

horizontal mvil, el cual sube, atrapa la bolsa y la jala, a medida que va jalando se dosifica

el volumen de leche necesario para la presentacin del producto, el caudal con el cual

trabaja es de 1500 bolsas por hora. Fellows (2007), indica que este equipo se conoces

como conformado-llenado-sellado (FSS), ya que se arman las bolsas donde se llenara el

alimento, y que despus de llenado ser sellado, sin embargo se recomienda que no se

utilice para alimentos lquidos, ya que podran manchar la zona de cierre. Esta mquina

est ilustrada en la figura 13.

Figura 13. Embolsadora de leche pasteurizada de la Planta Piloto de Leche. (Fuente:

Propia)