INTRODUCCION

El trabajo final de esta fase 4 o evaluacion Final del curso de balance de materia y energia, desarrolla la secuencia de las actividades uno, dos y tres referente a la construccion del producto seleccionado a trabajar; en nuestro caso la elaboracion del Kumis, uno de los productos que presentan más demanda en el mercado, debido a su gran consumo por individuos de todas las edades; es necesario procesarlo en forma correcta para obtener un producto de buena calidad, que reúna todas las condiciones para que agrade al consumidor.

Dado que en la actualidad la demanda de productos alimenticios no solo toman como referencia su nivel nutricional sino también la cantidad de calorías que pueda contener. Nuestra propuesta es crear un nuevo producto lácteo elaborado a base de leche fermentada. Los fermentos lácteos se ubican en la categoría de los probióticos, ya que además de proporcionar vitaminas, proteínas y minerales en cantidades considerables, contienen microorganismos capaces de multiplicarse y mantenerse en el interior del intestino, donde contribuyen con la flora local a eliminar toxinas y a digerir los alimentos, además de que mejoran la absorción de nutrientes y reducen en forma importante el riesgo de generar enfermedades en el colon, incluso cáncer.

Se establecen las cinco etapas a trabajar del proceso industrial elaboración del kumis que son Filtracion, Pasteurizacion, Enfriamiento, Incubacion, y segunda etapa de Filtracion, en este proceso hay cambios de temperatura y choques termicos, donde se establece la cantidad de energía que pierde y absorbe el producto en cada etapa del proceso.

MARCO CONCEPTUAL

El kumis es leche fermentada elaborada a partir de cultivos con abundantes bacterias de origen intestinal (Lacto Bacillus acidophillus y lactobacillus del brueckil) que brinda al consumidor el sostenimiento de un balance satisfactorio en la flora intestinal que es fundamental para guardar la salud.

IMPACTO AMBIENTAL

La elaboración de leches fermentadas como el kumis no tiene ningún efecto sobre el ambiente, ya que no genera residuos.

IMPORTANCIA BIOLOGICA

Contiene 20-30% menos de lactosa que la leche por lo tanto es un alimento mas asimilable para aquellas personas que sufren de intolerancia a los lácteos.

DISEÑO METODOLOGICO

1) Recepción de la materia prima: La leche debe ser de buena calidad. Al llegar al lugar de procesamiento debe ser refrigerada si no se va a procesarse inmediatamente.

2) Control de calidad: Se toma una muestra de leche a la cual se le realizan pruebas físico-químicas.la leche debe ser de buena calidad microbiológica y libre de inhibidores (detergentes, desinfectantes, vacunas) porque de lo contrario puede afectar el sabor, aroma y consistencia del producto final.

3) Filtración: Se realiza con un lienzo para eliminar residuos tales como pelos, garrapatas, pasto etc.

4) Pasteurización (90°C/10min): Es un tratamiento térmico cuya finalidad es destruir el 100% de los microorganismos patógenos, que afecta la calidad de la leche y sus derivados, para aumentar el tiempo de duración o vida útil del producto.

5) Enfriamiento (30°C): La leche debe enfriarse lo más rápido posible para continuación el proceso se puede realizar introduciendo el recipiente en agua fría, sin agitar.

6) Inoculación (3%del cultivo liquido respectivamente)

7) Incubación (16 – 20 horas): La fermentación láctica es un proceso biológico en la cual las bacterias convierten la lactosa en acido láctico y otras sustancias. A un pH de 4.6 o 8.0% tiene lugar la coagulación completa.

8) Enfriamiento: Tiene como finalidad restringir el crecimiento bacteriano y la actividad enzimática rápidamente para así evitar la sobre acidificación.

9) Rompimiento del coagulo: Se realiza mediante la agitación fuerte y rápida, sin producir espuma, para conseguir una masa homogénea, brillante y viscosa.

10) Envasado: El principal objetivo es proteger los productos contra efectos mecánicos, físicos, químicos y microbiológicos. Es un proceso donde el producto se puede contaminar fácilmente, por lo que se debe tener mucho cuidado con la higiene.

11) Almacenamiento (2 – 4°C): Vida útil 15 días.

12) Comercializacion Distribucion del producto en diferentes mercados y sectores.

Conclusiones del proyecto desde la prespectiva de los Balances

Para el desarrollo de este proceso y etapas de la elaboracion del kumis; se realizo el balance de materia y energia en el cual intervino cada etapa, mediante datos y formulas para encontrar el balance de materia, que es uno de los primeros planteamientos que se elabora en un proceso industrial.

Las entradas y salidas deben balancearse, de acuerdo a los datos que hemos suministrado en cada etapa, esto permite que el producto cumpla con unos controles y estandares de calidad, los materiales e insumos que intervienen, el peso, gramaje, soluciones o sustancias, que hacen complemento del balance de materia de un producto elaborado. Un balance de materia no es otra cosa que un conteo del flujo y cambio demasa en el inventario de materiales de un sistema. Un sistema abierto (o continuo) es aquel en que la materia se transfiere a través de la frontera del sistema, esto es, entra al sistema, sale del sistema o ambas cosas. Un sistema cerrado (o por lotes) es aquel en el que no se presenta dicha transferencia durante el intervalo de tiempo en cuestión.

Los balances de materia también pueden usarse en las decisiones de operación de los gerentes de la planta que se presentan a cada momento y a diario. Si en un proceso hay uno o más puntos en lo que resulte imposible o antieconómico reunir datos, entonces si se encuentran disponibles otros datos que sean suficientes, haciendo un balance de materia en el procesoes posible obtener la información que sea necesaria acerca de las cantidades y composiciones en la posición inaccesible. En la mayor partede las plantas, se reúnen bastantes datos sobre las cantidades ycomposiciones de las materias primas, productos intermedios, desperdicios, productos y subproductos y que son usados por los departamentos de producción y de contabilidad, pudiendo integrarse en una imagen reveladora de las operaciones de la compañía. En la actualidad consideramos que el balance de energía es enfundamento un principio básico por lo que inventamos nuevas clases de energía para asegurar que la ecuación en verdad realice el balance.

Insumos

LecheAzúcarCultivo para kumisConservante

Diagrama Flujo Proceso de Materia

Memorias para cálculos de calor en etapas de proceso de kumis

Para cálculos de calor en etapa de PASTEURIZACION: Se cogió la cantidad de kumis resultante este convertido de kilos a libras y se multiplico por calor especio de la leche y después multiplicado por los resultados de la resta de temperatura de pasteurización menos temperatura de almacenamiento de kumis.

Q pasteurizacion=m*CpL*(°T Pasteurizacion-°T almacenamiento)

Para cálculos de calor en etapa de REFRIGERACION:

Se cogió la cantidad de kumis resultante este convertido de kilos a libras y se multiplico por Calor específico sobre el punto de congelamiento después multiplicado por los resultados de la resta de Temperatura de almacenamiento del kumis menos Punto de congelación alto.

Q Refrigeracion

=m*CP sobre punto congelacion*(°T almacenamiento-P de congelacion alto)

Para cálculos de calor en etapa después de REFRIGERADO EL KUMIS:

Se cogió la cantidad de kumis resultante este convertido de kilos a libras y se multiplico por Calor específico bajo el punto de congelamiento después multiplicado por los resultados de la resta de Temperatura de almacenamiento del kumis menos punto de congelación alto.

Q Refrigeracion

=m*CP bajo punto congelacion*(°T almacenamiento-P de congelacion alto)

Diagrama Flujo Proceso de Energia

Conclusiones

Este proyecto de Balance de Materia y Energia le permite a uno como estudiante desarrollar los procedimientos de balance energético que se puede calcular el consumo de vapor, la cantidad necesaria de calor, el proceso y etapas para elaborar el kumis; con esto poder hacer el análisis económico para una correcta toma de decisiones en el sector productivo e industrial de alimentos.

Establecer los balances simultáneos de materia y energía para un sistema, para resolver problemas relativos a los balances de materia y energia en proceso alimenticios, a su vez conocer las mermas en balances de materia, conocer las mermas en balances de materia, identificar las pérdidas de calor en procesos térmicos.

En la industria de alimentos, todos los procesos implican cambios en los materiales y consumos o retiros de calor, lo que lleva a trabajar simultáneamente los balances de materiales y de energía. El comportamiento de muchos compuestos, especialmente soluciones, y las relaciones entre las diversas variables (concentraciones, presiones de vapor, humedades, etc.) depende de su temperatura y consecuencialmente de sus entalpías. Esta relaciones se pueden graficar, obteniéndose curvas, conocidas como de equilibrio.

En el procesamiento de alimentos, son varias las operaciones y procesos unitarios en los que se tienen transferencias de mas y calor, cuyo estudio y aplicación requiere inicialmente de balances de materia y de calor. Las más comunes de estas operaciones son las de evaporación, secado, liofilización, cristalización por cambios de temperatura y destilación.