equipos en la industria alimentaria

8/16/2019 Equipos en La Industria Alimentaria

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Maria de los Ángeles GarófaloIntroducción a la ingeniería en alimentos

Equipos en la Industria alimentaria

Evaporador

Es un intercambiador de calor donde ocurre la transferencia deenergía térmica, desde una sustancia a ser enfriada hacia ellíquido refrigerante que está circulando en el interior delequipo. (distancia, s.f.)

El evaporador tiene su nombre por el cambio de estado delrefrigerante al recibir energía. Contiene un conjunto deelementos que permiten disminuir el punto de ebullicin!

"n cambiador de calor

"n separador

"n condensador

El Cambiador de Calor usado en el evaporador son de variosdise#os como! tubulares, placas, cnicos, etc. $a funcin deeste componente es transmitir el calor entre el fluido

calefactor % el alimento.

"n separador es un espacio en el que se puede separar el vapor del líquido concentrado.&lgunas instalaciones tienen los separadores de arrastre que son necesario cuando lavelocidad de evaporacin es alta.

'ambién eisten los separadores de cicln que por la fuera centrífuga se puede separar el vapor del líquido %a que las gotas más pesadas son laadas hacia las paredes % sefiltran por la base.

"n condensador permite eliminar el vapor de agua en forma de condensado. *e usacuando la concentracin se realia con cierto grado de vacío para reducir los da#os por el incremento de temperatura.

En la industria alimentaria es com+n usar condensadores de aspersin o lluvia donde elvapor se mecla con una lluvia de agua fría que se elimina junto con el condensadomediante una bomba o una columna barométrica.

En los sistemas que operan a presin atmosférica este elemento puede omitirse. (uan &.-rd#e, //0, pág. 120)

Tipos de evaporadores y aplicaciones

$a ma%oría de evaporadores funcionan en continuo sin embargo si se necesita cambiarde producto se usan los evaporadores discontinuos abiertos.


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Evaporadores de circulación natural ! el movimiento del líquido tratado depende de lascorrientes de conveccin % la fuera de ascensin de las burbujas de vapor que loarrastran por el intercambiador de calor. 3or el movimiento centrífugo del alimento sesepara el vapor del líquido. (uan &. -rd#e, //0, pág. 145)

Evaporadores abiertos % cerrados! 6o usados para alimentos sensible al calor

pero si para elaborar sopas, concentrados de pulpa de tomate, salsas,mermeladas, productos de confitería % similares.

Evaporadores de tubos cortos verticales! frecuentemente usado para laconcentracin de jarabes (soluciones de a+car de ca#a, remolacha, glucosa),etracto de malta, sal % umo de frutas.

Evaporadores de tubos cortos horiontales! usados en líquidos de pocaviscosidad dado que la posicin horiontal dificulta el movimiento del líquido.

Evaporadores de tubos largos! contiene una cámara vertical con cambiadores detubos verticales. 3ueden ser de película ascendente o de película descendente.

Estos evaporadores son importantes %a que tienen un tiempo corto de permanencia en la ona de calentamiento, coeficientes de transferencia de calor alto % alta eficacia energética. *e elabora concentrados de umos cítricos,

productos lácteos, etractos de levadura % fabricacin del almidn. Evaporadores de calandria eterna! usados en productos sensibles al calor como

umos de frutas, derivados lácteos % etractos de carne.

Evaporadores de circulación forzada! se caracterian porque tienen bombas centrifugas, bombas de desplaamiento positivo u otros dispositivos que a%udan a distribuir el

líquido en el intercambiador de calor % aumentan la velocidad de flujo en las superficiesde calentamiento. (uan &. -rd#e, //0, pág. 147)

Evaporadores de placas! "sados para alimentos termosensibles como etractosde levaduras, de carnes % productos lácteos.

Evaporadores de flujo etendido Evaporadores de película delgada mecánica o rotatorios! usados para elaborar

pulpa % umo de frutas, pasta de tomate, etractos de carne, cremas de cacao %café, así como diversos productos lácteos.

Evaporadores a baja temperatura, de ciclo de refrigeracin o de bomba

calorífica! usado para elaborar productos como umo de cítricos.

Marmita

Es una olla de metal cubierta con una tapa ajustada. *ufuncin es cocinar grandes vol+menes que luego sale delgrifo ubicado en la parte inferior8 el producto debe moverseen forma manual o con un agitador para evitar que se pegue.

(Centrales, s.f.)


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$as marmitas de vapor necesitan de una caldera como fuente de vapor.

*e usa para elaborar mermeladas, jaleas, chocolates, dulces % confites, carnes, bocadillos, sales, salsas, etc.

Tipos de marmita

En funcin de sus componentes!

9armita de vapor con chaqueta! usado en el procesamiento de frutas % hortalias. 'ieneuna cámara de calentamiento (chaqueta de vapor) que rodea el recipiente donde secoloca el alimento. El calentamiento sucede cuando circula el vapor a cierta presin por la chaqueta. El vapor proviene generalmente de una caldera (6:9*&, s.f.)

9armita de refrigeracin con chaqueta 9armita con agitador 9armita al vacío

9armita con agitador de mocin doble 9armita de gas 9armita con calentador eléctrico

Secador

$a funcin de los equipos de secado consiste en separar peque#as cantidades de agua ucualquier otro líquido de un slido con el fin de reducir la cantidad de líquido residual.(secado, s.f.)

3ara clasificar a los equipos has que tener en cuenta ciertos aspectos como aquellos quetrabajan a presin atmosférica o con un grado de vacío.

Clasificación de los equipos de secado de acuerdo a la transmisión de energía (uan &.-rd#e, //0, pág. 104)

Deshidratación con aire caliente

*ecadero de dos plantas *ecadero de cofaina, bandejas o compartimentos *ecadero de tolva

*ecadero de t+nel *ecadero rotatorio *ecadero transportador *ecadero de lecho fluidiado *ecadero neumático *ecadero atomiador

Deshidratación por contacto directo con una superficie caliente

*ecadero de tambor o de rodillos *ecadero de tambor +nico

*ecadero de tambor doble *ecadero de tambores gemelos


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*ecadero de tambor a vacío *ecadero a vacío de placas *ecadero a vacío de cinta sinfín

Deshidratación por aporte de energía electromagnética

*ecadero infrarrojo contin+o *ecadero con microondas *ecadero con calentamiento dieléctrico ;eshidratacin por evaporacin s+bita

Secadero por atomización (spray dryer

;entro de una cámara el producto en líquido se divide en gotasmu% peque#as que entran en contacto con aire caliente por lo

que la evaporacin es instantánea % cada gota se hace slida % setransporta por el aire de secado. En la salida de la cámara las

partículas secas se separan de la corriente de aire, que las haceestar suspendidas, % se las recoge para su envasado. $avelocidad de deshidratacin es alta debido a que el áreasuperficial de las partículas es grande pese a eso el riego desobrecalentamiento del producto es mínimo.

$os tres elementos principales de este tipo de secadero son!atomiador, la cámara de secado % un sistema para la

recoleccin de las partículas secas.Tipos de atomizadores

&tomiador de boquilla a presin &tomiador de boquilla de dos fluidos &tomiador centrífugo! generalmente se deshidratan pastas % purés como leche,

suero, caseínas, ovoproductos, preparados para alimentacin infantil, café, té, proteínas, aromas encapsulados, etractos de carne % levaduras. (uan &.-rd#e, //0, pág. 1/1)

Intercambiadores de calor

;ispositivos en la que dos corrientes de fluidos en movimiento intercambian calor sinmeclarse

!ntercam"iador de tu"o y coraza# llamado también como intercambiador de calor detubo doble. Entre sus componentes tiene dos tubos concéntricos de diámetros diferentes!uno flu%e por el tubo interno mientras que el otro circula por el espacio entre ambostubos.


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El calor se transfiere del líquido caliente al frio a través de la pared del tubo. (Cengel,1


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9olino de disco doble! se compone de dos discos que giran en direccin opuestalogrando un ma%or desgaste.

Extrusor

Equipo que permite que un material (grano, harina o subproducto) flu%a, dependiendode condiciones del meclado, calentamiento % ciallamiento, a través de una

placa>boquilla dise#ada para dar formar o epandir los ingredientes. (Chumbislla)

&uncionamiento

$os ingredientes ingresan por una tolva de alimentacin % pasa al cuerpo del etrusor donde está un tornillo de &rquímedes que arrastra, comprime, desgarra % amasa elalimento hasta formar una masa que sale a través de una boquilla. En la salida seencuentra una guillotina que me permite cortar el producto con el tama#o deseado.

;ependiendo el etrusor puede estar rodeado de camisas para calentar o enfriar la

materia que se va a tratar. (uan &. -rd#e, //0, pág. =14)Clasificación de acuerdo a su funcionamiento

Etrusores en frío! usados en la elaboracin de pastas alimenticias, salchichas, % pastas para confitería % pastelería. (uan &. -rd#e, //0, pág. =17)

Etrusores en caliente! usados para elaborar productos proteicos, como surimi,salchichas, proteína teturiada (soja, suero de leche, caseínas), análogos decarne % alimentos para mascotas.

Etrusores de tornillo +nico! usados para pastas % productos cárnicos, proteínavegetal teturiada, alimentos para mascotas, cereales de desa%uno.

Etrusores de tornillos gemelos! usado en harinas con almidn o proteínas a lasque se a#ade grasas, a+cares % agua. Como elaboracin de masa de panadería,de galletas, pan tostado, cereales de desa%uno, aperitivos fritos.

'ambién se usa en la elaboracin de productos de confitería como caramelosmasticables, regali % gomas de mascar. (uan &. -rd#e, //0, pág. =1/)

Centrifuga

Es un recipiente cilíndrico que gira alrededor de un eje vertical

&uncionamiento

Cuando se introduce dos líquidos inmiscibles por laaccin de la fuera centrífuga el líquido más pesado semoverá hacia los etremos de la cámara mientras que ellíquido más liviano estará cerca del eje de rotacin. (uan&. -rd#e, //0, pág. ==5)

Clasificación

Centrifuga de cámara tubular! la alimentacin serealia por la base % al separarse los dos líquidos


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tienen salidas independientes en la parte superior. ?eneralmente se lo usa para elrefinado de aceites comestibles

Centrifuga de discos o platillos! posee unas superficies metálicas cnicas (discoso platillos) hacia donde se dirige el líquido menos denso pero por la partesuperior mientras que el líquido denso circula por la parte inferior.

"sado para desnatar la leche, en la obtencin de plasma % suero sanguíneo, limpiea %eliminacin de grasa de los caldos de coccin o la clarificacin de grasas animales.(uan &. -rd#e, //0, pág. ==2)

Autoclave

@ecipiente metálico de paredes gruesas que contiene un cierre hermético para poder trabajar a alta presin % poder esteriliar los productos con vapor de agua.

&uncionamiento

Eiste una fase de purgado donde el vapor que entradesplaa al aire haciéndolo salir por la válvula de

purgado. $a fase termina cuando se obtiene latemperatura de esteriliacin.

El aumento de temperatura debe ser lento paraevitar cambios en los alimentos o da#os en losenvases.

"na ve que el alimento se acerca a la temperaturade la autoclave, la presin interna del envase seequilibra con la presin del vapor que rodea losenvases. En la fase de calentamiento los envasesestán comprimidos mientras que en el enfriamiento ocurre al contrario. 3ara poder reducir al mínimo la diferencia de presiones ha% que regular la velocidad decalentamiento % enfriamiento % aplicar aire a presin para equilibrar la presin internadel envase en el enfriamiento. $as autoclaves poseen sistemas de agitacin para que elcalentamiento sea homogéneo. (uan &. -rd#e, //0, pág. 57)

Esteriliadores discontinuos o autoclaves verticales u horiontales

Esteriliadores continuos

Caldera (control, s.f.)

Caldera es un equipo dise#ado para generar vapor. Este vapor se genera a través de unatransferencia de calor a presin constante, en la que el líquido cambia su fase a vapor saturado

Calderas pirotu"ulares

&quí los gases de la combustin circulan a través de tubos rodeados de agua. $os gasesse enfrían cuando circulan los tubos %a que transfieren su calor al agua. Esta


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transferencia depende de la conductividad del tubo, diferencia de temperatura entre elagua % los gases, superficie, tiempo de contacto, etc.

3ueden trabajar hasta 1< bares para producciones de 1< 'm>hr.

Caldera acuotu"ulares

En este tipo el agua circulas a través de los tubos, que están conectados a doscalderines.

El calderin superior de vapor, se produce la separacin eistente en el agua encirculacin8 el calderin inferior o también llamados como calderín de lodos aldepositarse éstos en él.

$os tubos que unen a los dos calderines se dividen de forma que una parte queda en ellado caliente de la caldera % otra en el lado frio, de manera que el agua de los tubos dellado caliente se evapora parcialmente % asciende al calderin superior debido a ladensidad. El agua de la parte fría circula del calderin superior al inferior debido a su

densidad, produciendo una circulacin natural de la masa de agua. Este tipo de calderosopera hasta presiones de


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'ambién se pudo aprender sobre las aplicaciones en los alimentos que cada equipo posee de acuerdo a sus características.

Bibliografía

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Esquemas

Intercambiador de calor de !lacas

1 #laca delantera$ Guía ortadora suerior

% 1oorte trasero

2

8

E

;

/<

4


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& Guía inferior

' -laca trasera

( Firantes tuercas de ariete

) -lacas intercam'iadoras

E'trusor

Tolva de alimentación

) 9otor

* 'ornillo

+ ;ado

, Engranes- Cámara de etrusor

E

/

8

2

4


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!ntercam"iador de calor

de tu"o y coraza

E

4

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9aria de los Bngeles ?arfalo Chuchuca:ntroduccin a la :ngeniería en &limentos

Spray Dryer

4

2

8

<

E

/

;

9


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9aria de los Bngeles ?arfalo Chuchuca:ntroduccin a la :ngeniería en &limentos

Evaporador

$armita

Tanque de alimentación

) cicln* Condensador+ 'anque de concentrado, 'anque de condensado- Aomba de C:3

/ Aomba de vacío1 álvula de control del vapor decalefaccin

2 Evaporador en película ascendente


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