Facultad de ingeniería, Universidad del valle, Escuela de ingeniería de alimentos, Colombia

DISEÑO DE PROCESOS EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS

“PRODUCCION DE SALCHICHON CERVECERO”

INTRODUCCIÓN

En Colombia hay un alto número de población con bajos ingresos que no pueden acceder a productos de alta calidad con alto contenido proteínico, la manufactura de productos cárnicos de tipo embutidos de buena calidad y a bajo costo, sería un primer paso para el mejoramiento de la nutrición y por tanto de la calidad de vida de los colombianos.Las tendencias de consumo de productos cárnicos a nivel nacional han aumentado especialmente se destaca que la población adquiere porciones más pequeñas y de poco gramaje ya que su precio de adquisición es menor; y no solamente las presentaciones de poco gramaje sino también en los diferentes gramajes y de diferentes calidades incluyendo productos de calidad Premium.

Las tendencias de consumo, mencionadas anteriormente, han llevado a la industria a desarrollar nuevos productos. Los cárnicos procesados, crudos o procesados, ahora incluyen embutidos típicos del país, carnes de segmentación Premium y nuevas alternativas de empaques entre otras características. (IAlimentos, 2008).

CLASIFICACION DE LOS PRODUCTOS CARNICOS

Los productos cárnicos se refieren a carnes sazonadas y algunos pueden embutirse dentro de tripas naturales o artificiales. Estos productos pueden ser crudos, ahumados curados, fermentados o sometidos a tratamiento térmico. Generalmente incluyen dentro de su composición aditivos y condimentos que contribuyen junto con los diversos tratamientos al logro de la variedad de productos conocidos en los diferentes países y regiones.Para su estudio, los productos cárnicos se pueden clasificar según las técnicas de elaboración empleadas y también de acuerdo con su poder de conservación. (Quiroga, 1994)

Tabla 1: Clasificación de los productos cárnicos

PRODUCTOS CÁRNICOS CRUDOSSon aquéllos sometidos a un proceso tecnológico que no incluye un tratamiento térmico y se subdividen en las siguientes categorías (Codex alimentarius, 1994):

Subcategoría CaracterísticasProductos cárnicos crudos frescos.

Son los productos crudos elaborados con carne y grasa molidas, con adición o no de subproductos y/o extensores y/o aditivos permitidos, embutidos o no, que pueden ser curados o no y ahumados o no. Incluyen: hamburguesas, longanizas, butifarra fresca de

cerdo, picadillo extendido, masas crudas, bratwurst, mettwurst y otros.

Productos cárnicos crudos fermentados.

Son los productos crudos elaborados con carne y grasa molidas o picadas o piezas de carne íntegras, embutidos o no que se someten a un proceso de maduración que le confiere sus características organolépticas y conservabilidad, con la adición o no de cultivos iniciadores y aditivos permitidos, pudiendo ser curados o no, secados o no y ahumados o no. Incluyen: chorizos, salamis, pastas untables, jamón crudo, salchichones y tocinetas crudos fermentados, sobreasada, pepperoni, cervelat y otros.

Productos cárnicos crudos salados.

Son los productos crudos elaborados con piezas de carne o subproductos y conservados por medio de un proceso de salado, pudiendo ser curados o no, ahumados o no y secados o no. Incluyen: menudos salados, tocino, tasajo.

PRODUCTOS CÁRNICOS TRATADOS AL CALORSon los que durante su elaboración han sido sometidos a algún tipo de tratamiento térmico.

Subcategoría CaracterísticasProductos cárnicos embutidos y moldeados.

Son aquéllos elaborados con un tipo de carne o una mezcla de 2 o más carnes y grasa, molidas y/o picadas, crudas o cocinadas, con adición o no de subproductos y/o extensores y/o aditivos permitidos, colocados en tripas naturales o artificiales o moldes y que se someten a uno o más de los tratamientos de curado, secado, ahumado y cocción.

Piezas íntegras curadas y ahumadas.

Son los productos cárnicos elaborados con piezas anatómicas íntegras y aditivos permitidos, con adición o no de extensores, en los que los procesos de ahumado, curado y cocción tienen un papel principal. Incluyen: jamones, tocineta, lomo ahumado, lacón y otros.

Productos cárnicos semielaborados.

Son los elaborados con carne molida o picada o en piezas, con adición o no de tejido graso, subproductos, extensores y aditivos permitidos, que han recibido un tratamiento térmico durante su elaboración, pero que necesitan ser cocinados para consumirlos. Incluyen: croquetas, productos reconstituidos ("reestructurados"), productos conformados ("palitos" de carne, "nuggets", otros productos empanados) y productos semicocidos.

Conservas cárnicas. Son la carne o los productos cárnicos que se tratan adecuadamente con calor en envases cerrados, herméticos, que pueden ser latas, pomos, tripas artificiales o bolsas de materiales flexibles y que pueden ser almacenados por un largo tiempo. (Hechelmann, 1991).

SALCHICHON CERVECERO

Descripción:El salchichón es un producto elaborado a partir de carne de res, cerdo y tocino principalmente, cuyo procesamiento está constituido principalmente por 9 etapas que incluyen desde la recepción de la carne hasta la refrigeración del producto terminado. Como primer etapa se recibe y se selecciona de carne. Una vez recibida la carne es despostada y arreglada para ser molida de la forma que se requiera el salchichón. Posteriormente la carne molida se mezcla con el resto de ingredientes, dando como resultado una pasta que es embutida de forma compacta en tripas naturales o artificiales. Posteriormente las tripas son sometidas a cocción con vapor hasta alcanzar una temperatura interna de 70º C. por último se realiza la etapa de enfriamiento del producto con duchas de agua fría y su conservación en refrigeración entre 0 a 5 ºC hasta su entrega al consumidor.

Producto:El salchichón es un tipo de embutido elaborado a partir de carne Magra de cerdo y algún contenido de tocino; según el Ministerio de Salud de Colombia en su decreto 2162 de 1983 el salchichón Es el producto procesado cocido, embutido, elaborado con Ingredientes y aditivos de uso permitido, introducido en tripas autorizadas con un diámetro entre 45 y 80 mm, ahumado o sometido a tratamiento térmico.

Composición del salchichón cervecero

Tabla No. 2: Formulación materia prima salchichón cervecero ahumadoMATERIA PRIMA PORCENTAJE (%)

Carne magra de res para emulsión 36

Carne magra de res para granulados 10

Carne magra de cerdo para granulados11

Grasa-tocino de cerdo para emulsión13

Hielo en escarcha23

Harina de trigo 7

Total 100

Tabla No. 3: Formulación de aditivos y condimentos salchichón cervecero ahumado

ADITIVOS Y CONDIMENTOSPORCENTAJE

PRODUCTO TOTAL

Sal de cocina 18 gr. /Kg. de producto total

Nitrito de sodio 0.2 gr./ Kg. Carne

Fosfatos 3 gr. / Kg. de Producto total

Condimentos salchichón cervecero 8 gr. / Kg. Producto total

Humo en polvo 0.1% /Kg. de producto total

Acido ascórbico 0.5 gr. / Kg. de producto total

Fuente: Rodríguez, M. 2002

MATERIAS PRIMAS

Ingredientes húmedos, semisecos y secos

Los embutidos pueden fabricarse con una amplia variedad de ingredientes húmedos, semisecos y secos. Los ingredientes cárnicos comprenden, entre otros, grasa de corte de cerdo, recortes de lomo de cerdo, grasa dorsal de cerdo, hígado, carne de venado, corteza y carne de pollo o de pavo recuperada mecánicamente. (Essien, 2005).Para conseguir la mezcla de aliño según establecen los requisitos, pueden mezclarse en diferentes proporciones un gran número de ingredientes. Entre ellos se encuentran la dextrosa, sal, hierbas, especias, conservantes, trozos de puerro, potenciadores de sabor, antioxidantes, estabilizantes, proteína vegetal hidrolizada, extracto de levadura, perejil, pimienta y aromatizantes (naturales, de idéntica naturaleza o artificiales). (Essien, 2005).Como agentes ligantes se utilizan diferentes ingredientes secos, como galletas, almidón de patata, harina de trigo, harina fina , harina de maíz, soja y arroz. La adición de tomate, huevo, leche en polvo, proteína láctea, albaricoque, fresa, cerveza, queso Stilton y diferentes agentes de extensión cárnicos y productos análogos, pueden dar lugar a diferentes sabores y probablemente a la modificación de la textura. Como agentes de extensión cárnicos y productos análogos se han utilizado productos proteicos, obtenidos de fuentes vegetales como la semilla de soja. Los productos análogos, sustitutivos y los agentes de extensión cárnicos tienen un gran potencial en las opciones de embutidos vegetarianos. (Essien, 2005).

Antioxidantes

Entre los antioxidantes más utilizados en la fabricación de embutidos se encuentra el ácido ascórbico (E300). El objetivo es prolongar la vida útil del producto impidiendo el enranciamiento de la grasa y los cambios de color producidos por la exposición al oxígeno del aire. (Essien, 2005).

Conservantes

Los conservantes se emplean en cantidades muy pequeñas para mantener durante el mayor tiempo posible la seguridad del alimento, impidiendo el crecimiento de los microorganismos causantes de alteraciones e intoxicaciones alimentarias. Los embutidos fabricados sin conservantes tienen una corta vida útil. Algunos conservantes se emplean para impartir y mantener el color del producto. Entre los más comúnmente utilizados se encuentran el E22l y E223. (Essien, 2005).

Potenciadores del sabor

Los potenciadores del sabor refuerzan el sabor inherente al producto por su efecto sobre las papilas del gusto. Entre los más empleados en la fabricación de embutidos se encuentra el glutamato monosódico (E261). Debido a la inquietud de los consumidores el uso del E261 ha disminuido su popularidad. (Essien, 2005).

Aromatizantes, especias y extractos de hierbas

Los avances en el desarrollo de productos han permitido utilizar en la fabricación de embutidos diversas especias y extractos de hierbas para potenciar el sabor o como agentes aromatizantes. Entre ellos se encuentran la salvia, perejil, cilantro, pimentón, romero, nuez moscada, puerro, albaricoque, arándano agrio, tomate, queso Stilton, cebollas y menta. Se envasan, por separado o como mezcla de aliño en la proporción adecuada, y el lote se lleva al punto de mezcla. La fabricación de embutidos ha sufrido una diversificación en lo que se refiere a los ingredientes naturales y extracto preferidos por los clientes, lo cual a su vez ha conducido al desarrollo de nuevos productos. Este interés es inseparable del interés de los consumidores sobre los ingredientes enumerados que actualmente presentan los alimentos. (Essien, 2005).

Sal

En la fabricación de embutidos se ha utilizado convenientemente la capacidad de la sal para potenciar el sabor, la conservación, absorción de agua, solubilización de la proteína y la capacidad de retención de la carne. La sal se añade en una concentración aproximada del 0,5%, bien directamente o formando parte de la mezcla de aliño que puede estar envasada en lotes. Es importante tener en cuenta en la formulación de la receta que la concentración de sodio en el producto final se verá enormemente influida por la sal directamente añadida en el momento de la mezcla y la procedente de otros ingredientes como galletas, agentes ligantes, componentes del curado y mezcla de aliño. Si los productos requieren concentraciones bajas de sal y de sodio, será razonable calcular la cantidad de sal que van a aportar los diferentes ingredientes antes de decidir la cantidad de sal que debe añadirse. Algunos clientes prefieren bajos contenidos de sal en el momento de formular un nuevo producto, existiendo una constante expansión en la línea de elaboración de este tipo de productos. Esto conlleva un estrecho ajuste de otros aditivos para conseguir la funcionalidad deseada con menos sal. (Essien, 2005).

Emulsificantes y estabilizantes

Los emulsificantes y estabilizantes potencian la íntima unión del aceite, grasa yagua en la mezcla. Entre los estabilizantes más comúnmente utilizados en la fabricación de embutidos se encuentran los difosfatos (E450) y trifosfatos (E451). Los fosfatos potencian la funcionalidad de la sal y de los antioxidantes en la fabricación de embutidos. (Essien, 2005).

Agentes ligantes no cárnicos

En las recetas elaboradas con un elevado contenido de grasa y una baja concentración de carne magra no siempre se consigue fácilmente la formación de exudado. Lo que sí es fácil de conseguir, a través de la receta, es la inclusión de otros ingredientes no cárnicos capaces producir o potenciar la unión de los ingredientes mediante el calor. Entre ellos se encuentran la leche en polvo, proteína de soja aislada, clara de huevo, almidones y suero en polvo. Por supuesto, se requieren niveles funcionales recomendados en la inclusión de estos agente ligantes, ya que no contabilizan en la receta como componentes cárnicos. (Essien, 2005).

Humo en polvo

El humo en polvo se obtiene por la condensación de las moléculas aromáticas obtenidas a partir de la combustión de la viruta de la madera seleccionada. Este producto está garantizado sin O.G.M. y sin Gluten. También Casher. Su contenido de fenoles, de 18 a 20 mg/g, da un gusto ahumado o bacón/asado. El polvo de humo tiene un índice colorante muy bajo, pero es perfectamente soluble en agua. Una de las empresas dedicadas a la comercialización de humo en polvo es la empresa francesa AMCA. (Amcan)

TABLA DE COMPOSICION DE MATERIAS PRIMAS

Tabla 4: Composición química aproximada en porcentaje, y contenido energético de la carne.

ORIGEN DE LA CARNE

AGUA PROTEINA LIPIDOS CENIZAS ENERGIA (Kcal/100 g)

Porcino: Lomo 72.4 21.9 4.5 1.1 140

Pierna 75.0 21.9 1.9 1.2 115

Bovino: Lomo 74.6 22 2.2 1.2 120

Pierna 76.4 21.8 0.7 1.2 103

Ternera: Lomo 77.1 21.2 0.5 1.3 98

Pierna 76.6 21.5 0.6 1.3 100

Ovino: Lomo 74.4 20.3 4.1 1.1 118

Pierna 75.2 19.4 4.3 1.1 126

Fuente: QUIROGA, G. 1994.

DEFINICION DE LA CAPACIDAD

Según la revista dinero en su edición 163 del 8 de septiembre del 2002, una persona Colombiana consume al año 3 kilogramos de embutidos, (el cual es un consumo bajo en términos internacionales) ver la Figura

Figura 1: Consumo per cápita de embutidos en ColombiaFuente: Revista Dinero, Edición 163/8 de septiembre de 2002.

El mercado colombiano de carnes frías procesadas alcanza 130.000 toneladas anuales. Los principales jugadores son el grupo cárnico de Noel (Zenú, Suizo, Continental) y Rica Rondo. Los demás competidores tienen menos del 5% de la torta de cada uno. (Revista dinero, 2002)Teniendo en cuenta que la producción anual de embutidos es del 130.000 toneladas/ año y considerando que la empresa es pequeña y que va a entrar en competencia inicialmente, se quiere tener una participación similar a la de los competidores del grupo Noel y Rica Rondo, la cual sería alrededor del 3.6%. Entonces con base a lo anterior la empresa procesara 4680 Toneladas /año.

Como el 29,0% del consumo de embutidos pertenecen a salchichones y cerveceros, la producción de salchichón cervecero de la empresa seria 1357,2 Toneladas/año

Si se planea trabajar 360 días al año entonces la producción diaria de salchichón cervecero seria de 3770 kilogramos. La planta operara 20 horas y se destinaran 4 horas de limpieza de equipos, entonces la producción por hora de salchichón Cervecero deberá ser de 188,5 kilogramos

Tabla 5: Definición de la capacidad del proceso de Salchichón Cervecero

Cada Salchichón Cervecero pesará 1000 gr. Las especificaciones de los pesos en relación a las unidades vendidas y la cantidad de Salchichones producidos por hora se presentan en la tabla.

Tabla 6: Especificaciones de los pesos en relación a las unidades vendidasPresentación Peso (gr) salchichón/h Peso kg/h

Salchichón grande 1000 186 185,5

Producción deSalchichón

Kilogramos de

SalchichónProducción hora 188,5Producción día 3770

Producción mensual 113100Producción anual 1357200

DIAGRAMA DE BLOQUES

Figura 2: Diagrama de bloques del proceso de producción de salchichón cervecero.

Figura 3: Diagrama de flujo del proceso de producción de salchichón cervecero.

OPERACIONES INVOLUCRADAS EN EL PROCESO

Recepción y selecciónEn esta etapa se inspecciona visualmente los cortes y tipos de carne necesarias para la elaboración del salchichón y que cumpla con los parámetros requeridos, también, se verifica la calidad y la cantidad de carne que se va a procesar. La recepción se realiza a temperatura de 10-15 ºC en un cuarto especial, en el cual se encuentran ubicados rieles con ganchos, algunos de ellos fijos otros móviles, en donde se disponen las canales de cerdo para el desposte. La carne que no va a ser procesada en el momento, es almacenada en el cuarto frío de la planta de procesamiento a temperatura de 0 a 5 °C

Adecuación de la materia primaDespués de la recepción y selección de los cerdos y canales de res son dispuestos en los ganchos, con el fin de dar inicio a la labor de desposte, para la separación del canal en sus tres componentes principales: muscular, óseo y adiposo. Esta labor es llevada a cabo manualmente, en el un cuarto climatizado a una temperatura de 10-15 ºC. Para garantizar la calidad de las materias primas con la cual se elabora el producto.

El proceso siguiente es el de arreglo de la carne que consiste en quitar las partes tendinosas, esquirlas de huesos, etc. Esta operación se realiza en forma manual en un mesón de acero inoxidable, con el fin de alistar la carne y la grasa que se requiere para la producción de salchichón con la ayuda de cuchillos. la materia prima cárnica se almacena durante 24 horas de refrigeración entre 0 y 5 ºC para mejorar sus características Sensoriales y estabilizar pH.

Molienda la carne se corta en tajadas pequeñas y pasa a la Tolva de alimentación del molino para que la carne logre el tamaño adecuado para facilitar el proceso de mezcla y proporcionarle al salchichón el aspecto de una mezcla de trozos de carne, esta operación es realizada en un cuarto climatizado a temperatura de 10-15 ºC. La carne molida es recibida en canecas o canastillas para ser conducida a la siguiente operación.

Mezclado Posterior a la operación de molienda se realiza el mezclado a temperaturas entre 10-15 ºC, para homogeneizar de los ingredientes que dan lugar al desarrollo de características como la textura y la apariencia del salchichón, la mezcladora es alimentada teniendo en cuenta el siguiente orden: primero la carne molida con la sal, nitritos, fosfatos y con la mitad del agua ( en forma de hielo picado) que se formule con el objetivo de extraer las proteínas de la carne, posteriormente se procede a adicionar la grasa molida y finalmente se adicionan los condimentos y el resto de agua, se mezclan aproximadamente por un periodo de 5 a 8 minutos o hasta observar una pasta lo suficientemente homogénea. Embutido Con la pasta mezclada se comienza a cargar en la Tolva de alimentación para llenar la embutidora, luego se le coloca la boquilla correspondiente y se ubica la tripa artificial, con un diámetro entre 45 y 80 mm, previamente remojada. La pasta se embute en la tripa que le da la forma compacta al producto mediante la máquina embutidora al vacío, a la que se le acopla la máquina de grapado o clipado de las tripas. Las piezas serán todas iguales y con un peso establecido.

SecadoSe realiza con el fin de lograr una consistencia firme en el producto final, sin que se separe el empaque del producto; también proporciona un color rojo característico, elimina carga microbiana y disminuye el tiempo de escaldado. Esta operación se puede realizar en un horno a temperaturas de 50 o 65 ºC, por un tiempo de 30 min o de dos horas.

Escaldado En esta operación hay coagulación de la proteína y la carne se hace digerible al desnaturalizarse ésta y el calor hace que los trozos de carne se adhieren unos a otros formando el salchichón.Los salchichones crudos se cuelgan en carros los cuales son ubicados dentro de los hornos de cocción donde por medio de vapor el producto es sometido a temperaturas internas de 68 a 72 ºC. La duración del proceso de cocción depende del diámetro del producto, de tal manera que sea suficiente para eliminar la flora patógena del embutido pero que no altere ni su valor nutritivo ni sus características Organolépticas.

Enfriamiento El enfriado de las piezas cocidas se realiza por medio de duchas de agua fría para llevar al embutido cocido de una temperatura aproximadamente de 70 ºC a temperatura ambiente, estos baños se hacen de forma distribuida, tanto tiempo como sea necesario (aproximadamente de 5 a 10 minutos) para alcanzar una temperatura interna de 28 a 23 ºC; sin embargo es más apropiado un enfriado con agua en intervalos de tiempo que una ducha continua. En cuanto la temperatura alcanza los 28 ºC el proceso de enfriamiento habrá concluido.

Refrigeración Una vez enfriados, los salchichones son llevados al cuarto de refrigeración del producto terminado a temperatura de 0 a 5 ºC, para mantener el producto a temperatura que impida el desarrollo de microorganismos, para su conservación hasta su posterior comercialización.

BALANCE DE MATERIA

Se desea producir 185,5 kg/h de salchichón cervecero para ser comercializados en tamaños de 1000 g c/u; para un total de 186 salchichones/hora.Para la elaboración del balance de masa se tiene en cuenta la composición del salchichón reportado en la tabla 2,3 y 4.

El siguiente diagrama de bloques muestra los procesos en donde se aplica el balance de masa:

Figura 4: Diagrama de bloque para el balance de masa del proceso de elaboración de salchichón cervecero

M1: Carne magra resM2: GrasaM3: Carne magra cerdoM4: EmulsiónM5: Aditivos M6: AguaM7: CondimentosM8: Harina de trigoM9: Carne res granuladaM10: Mezcla para embutirM11=Tripa de celulosaM12=Salchichón cerveceroLa tabla 7 muestra los datos obtenidos del balance de masa basado en la figura 4.

Tabla 7: Datos obtenidos del balance de masa y por componentes del proceso mostrado en la figura 4

FLUJO MASA (Kg/h)

HUMEDAD(%)

PROTEINA(%)

GRASA(%)

1 64,186 74,6 22 2,2

2 23,178 - - 100

3 19,612 72,4 21,9 4,5

4 106,976 58,03 17,21 23,81

5 0,672 - - -

6 41,008 100 - -

7 4,642 - - -

8 12,480 12 10 1

9 17,829 74,6 22 2,2

10 183,607 64,20 12,84 14,15

11 1.855 - - -

12 185,5 63,55 12,72 14,01

Tabla 8: Composición final del salchichón cervecero

m(Kg/h) HUMEDAD (%)

PROTEÍNA (%)

GRASA(%)

ALMIDON(%)

185.5 63,55 12,72 14,01 4.70

BALANCE DE ENERGÍA

Consideraciones:Todo el proceso se realiza en un cuarto frio a 15ºC. (NTC 1325)Almacenamiento de materia prima: 5ºCPicado y Mezclado: Temperatura entre -1-22ºCEscaldado: Temperatura interna 68-72ºCEnfriado: 28ºC.Pelado: 28ºCTemperatura del cuarto de refrigeración: entre 0-4°C (NTC 1325)

Tabla 9: Requerimientos energéticos para el proceso.PROCESO REQUERIMIENTO ENERGETICO

(KJ/h)Picado 1743.73Mezclado 2381.33Embutido -2882.63Secado 20382.04Escaldado 12811.57Enfriamiento -24458.46Refrigeración -13976.26

BIBLIOGRAFÍA

Amcan. Especificación de producto: Humo en Polvo. Disponible en: http://www.amcan.fr . Consultado: septiembre 2010.

Codex Alimentarius. 1994. Carne y productos cárnicos. Vol. 10. Parte 2: Códigos de Prácticas y

Directrices para Productos Cárnicos Elaborados. CAC/RCP 13-1976, Rev. 1 (1985), FAO/OMS, Roma.

Essien, e. 2005. Fabricación de embutidos. Acribia S.A. Zaragoza- España.

IAlimentos. 2008. Revista de la industria de alimentos. Año2 /Edición 5. Pág. 50.

ICONTEC, 1982. Industrias Alimentarias, Productos cárnicos procesados (no enlatados) NTC-1325.

Quiroga G.1994. Tecnología de carnes y productos cárnicos

Revista Dinero, Edición 163/8 de septiembre de 2002, Disponible en: http://www.dinero.com/negocios/rica-rondonoel-integracion_1697.aspx, Consultado: septiembre de 2010.

Rodríguez B, M. Manual técnico de derivados cárnicos (v2) 2002

http://dintev.univalle.edu.co/virtualplant/main.php#

REY Adela y ROSERO Andrea. Estudio para la implementación de un sistema de aseguramiento de calidad en la línea de producción de jamón en una planta procesadora de carnes de la ciudad de Santa Fé de Bogotá. Tesis de grado para optar por el titulo de ingeniera química. Departamento de Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería Química. Universidad Nacional de Colombia. 1998.

Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales, elaboración de productos cárnicos [en línea].< http://virtual.udca.edu.co/es/grupo/g24/web/carnicos/cervec.htm >[citado 24 de septiembre de 2010]

ANEXO

BALANCE DE MASABalance Global de masa:

De acuerdo a la tabla 2, 3, 4, 5,6

Capacidad: 185,5 Kg/h =M12

M1+M2+M3+M4+M5+M7+M8+M9+M10+M11=M12

Se tiene que M11 = equivale al 1% del producto final

M1 = 64.186 Kg/hM2 = 23.178Kg/hM3 = 19.612 Kg/hM5 = 0.672 Kg/hM6 = 41.008 Kg/h

M7 = 4.642 Kg/h

M8 = 12.480 Kg/hM9 = 17.829 Kg/h

M11 = 1.855Kg/h

Balance global de Proteínas :

M1Xp1+M3Xp3 +M8Xp8 +M9Xp9 = M12Xp12

64.186(0.22) + 19.612(0.219) + 12.480(0.10) + 17.829(0.22) = 185.5 Xp11

Xp11 =12.72 %

Balance global de Agua:

M1Xag1+M3Xag3 + M8Xag8 +M9Xag9 +M6 = M12Xag12

64.186(0.746) + 19.612(0.724) +12.480(0.12) +17.829(0.746)+ 41.008 = 185.5 Xag12

Xag12= 63.55%

Balance global de Grasas:

M1Xgr1 + M2 + M3Xgr3 + M8Xgr8 + M9Xgr9 = M12Xgr12

64.186(0.022) + 23.178 + 19.612(0.045) + 12.480(0.01) + 17.829(0.022) = 185.5 Xgr12

Xgr12= 14.01%

Balance global de Almidón:

M8Xalm8 = M12X alm12

12.480(0.70) = 185.5 alm12

X alm12 = 4.70%

Balance de masa en el molino:

M1+M2+M3 = M4

64.186 + 23.178 + 19.612 = M4

M4=106.976 Kg/h

Balance de proteína en el molino:

M1Xp1+M2Xp2 +M3Xp3 = M4Xp4

64.186(0.22) + 19.612(0.219) = 106.976Xp4

Xp4=17.21%

Balance de agua en el molino:

M1Xag1+M2Xag2 +M3Xag3 = M4Xag4

64.186(0.746) + 19.612(0.724) = 106.976 Xag4

Xag4= 58,03%

Balance de grasa en el molino:

M1Xgr1 + M2 + M3Xgr3 = M4Xgr4

64.186(0.022) + 23.178 + 19.612(0.045) = 106.976 Xgr4

Xgr4= 23.81%

Balance de masa en el mezclador:

M4+M5+M6+M7+M8+M9= M10

106.976 + 0.672 + 41.008 + 4.642 + 12.480 + 17.829 = M10

M10=183.607 Kg/h

Balance de proteína en el mezclador:

M4Xp4+M5Xp5 +M6Xp6 M7Xp7+M8Xp8 +M9Xp9= M10Xp10

106.976(0.1721) + 12.480(0.1) + 17.829(0.22) = 183.607Xp10

Xp10=12.84%

Balance de agua en el mezclador:

M4Xag4+M5Xag5 +M6Xag6 M7Xag7+M8Xag8 +M9Xag9= M10Xag10

106.976(0.5803) + 41.008 +12.480(0.12) + 17.829(0.746) = 183.607Xag10

Xag10= 64,20%

Balance de grasa en el mezclador:

M4Xgr4+M5Xgr5 +M6Xgr6 M7Xgr7+M8Xgr8 +M9Xgr9= M10Xgr10

106.976(0.2381) + 12.480(0.01) + 17.829(0.022) = 183.607Xag10

Xgr4= 14.15%

BALANCE DE ENERGÍA

Picado:

Tref.=25ºC

Qalim=∆h=h4-h3-h2-h1 Qalim=M4Cp4∆T- M3Cp3∆T- M2Cp2∆T- M1Cp1∆T

Cpalim4=Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0.5803+0.3*0.1721+0.5*0.2381) =3.14 KJ/Kg.KCpalim3= Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0.724+0.3*0.219+0.5*0.045)=3.39Cpalim2=Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0+0+0.5*1) =2.090 KJ/Kg.KCpalim1=Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0.746+0.3*0.22+0.5*0.022) =3.44 KJ/Kg.K

Qalim=(106.976Kg/h)( 3.14 KJ/Kg.K)(-15)K - (19.810Kg/h)( 3.39 KJ/Kg.K)(-20)K - (23.412Kg/h)( 2.090 KJ/Kg.K)(-20)K - (64.834Kg/h)( 3.44 KJ/Kg.K)(-20)K = -

5038.57+1343.11+978.62+ 4460.57KJ/h=1743.73KJ/h

Qalim= 1743.73 KJ/h

Mezclado:

Tref.=25ºC

Qalim=∆h=h10-h9-h8-h7-h6-h5-h4 Qalim=M10Cp10∆T- M9Cp9∆T- M6Cp6∆T-M4Cp4∆T

Cpalim10=Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)=4.18(0.6420+0.3*0.1284+0.5*0.1415)

=3.14KJ/Kg.KCpalim9= Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0.746+0.3*0.22+0.5*0.022) = 3.44 KJ/Kg.KCpalim6=Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(1) =4.18 KJ/Kg.KCpalim4=Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido) = 4.18(0.6376+0.3*0.1721+0.5*0.2381) = 3.37 KJ/Kg.K

Qalim=(183.607Kg/h)( 3.14 KJ/Kg.K)(-15)K - (18.00Kg/h)( 3.44 KJ/Kg.K)(-20)K - (41.422Kg/h)( 4.18 KJ/Kg.K)(-25)K - (108.056Kg/h)( 3.37 KJ/Kg.K)(-15)K = -

8647.89+1238.4+4328.59+ 5462.23KJ/h=2381.33KJ/h

Qalim= 2381.33 KJ/h

Embutido:

Tref.=15ºC

Qalim=∆h=h12-h11-h10 Qalim= M10Cp10∆T

Cpalim12=3.14 KJ/Kg.K

Qalim=(183,607Kg/h)( 3.14 KJ/Kg.K)(-5)K= -2882.63 KJ/h

Qalim= -2882.63KJ/hSecado:

Tref.=15ºC

Qalim=∆h=h13-h12 Qalim= M13Cp13∆T

Cpalim13= Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0.6420+0.3*0.1284+0.5*0.1415)=3.14KJ/Kg.K

Qalim=(185.46Kg/h)( 3.14 KJ/Kg.K)(35)K = 20382.04KJ/h

Qalim= 20382.04KJ/h

Escaldado:

Tref.=50ºC

Qalim=∆h=h14-h3 Qalim= M14Cp14∆T

Cpalim14= Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0.6420+0.3*0.1284+0.5*0.1415)= 3.14 KJ/Kg.K

Qalim=(185.46Kg/h)( 3.14 KJ/Kg.K)(22)K = 12811.57KJ/h

Qalim= 12811.57 KJ/hEnfriado:

Tref.=70ºC

Qalim=∆h=h15-h14 Qalim= M15Cp15∆T

Cpalim15= Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0.6420+0.3*0.1284+0.5*0.1415)= 3.14 KJ/Kg.K

Qalim=(185.46Kg/h)( 3.14 KJ/Kg.K)(-42)K = -24458.46KJ/h

Qalim= -24458.46 KJ/h

Refrigeración:

Tref.=28ºC

Qalim=∆h=h16-h15 Qalim= M16Cp16∆T

Cpalim15= Cagua(Xagua+0.3Xsólido+0.5Xlípido)= 4.18(0.6420+0.3*0.1284+0.5*0.1415)= 3.14 KJ/Kg.K

Qalim=(185.46Kg/h)( 3.14 KJ/Kg.K)(-24)K = -13976.26KJ/h

Qalim= -13976.26 KJ/h