planta procesadora zanahoria

“DISEÑO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE ZANAHORIAS”

TALLER DE DISEÑO

Profesor: Ximena Elena del Carmen Inostroza Hoffmann

JAIME ANTONIO BRAVO TRONCOSOHUGO EDUARDO FERRADA ROSALES

LUISA NORA FIGUEROA OLATE

2012

RESUMEN

UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS Y

ADMINISTRACIONDEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUÍMICA

La zanahoria es una hortaliza que se caracteriza por su sabor textura firme, de larga

duración, sabor dulce al consumirla y por su gran cantidad de vitaminas y minerales;

estas características la hacen una materia prima apta para ser procesada y elaborar

distintos productos a partir de la zanahoria. A raíz de lo antes mencionado se ha

diseñado una planta procesadora de zanahorias que tiene por productos: mermelada de

zanahoria, conservas en vinagre de zanahorias, confitado de zanahorias y té de

zanahorias.

Para estimar la demanda de materia prima que se va a necesitar para elaborar los

cuatro productos se realizo una caracterización de cada producto para ver con que

variedad de zanahoria se iba a trabajar, dando como resultado la variedad chantenay.

Además se realizo un estudio de mercado para cada uno de los productos y así estimar

qué porcentaje del mercado cubrir y determinar la producción de cada producto.

Para el diseño de la plata procesadora de zanahorias se elaboraron los respectivos

diagramas de bloque y diagramas de flujo para la obtención de cada producto

terminado. En la elaboración del diagrama de flujo se calcularon los balances de

materia y energía para cada equipo utilizado; debiendo investigar a nivel de laboratorio

y bibliografía los datos requeridos.

Una vez definidos los diagramas se paso a la etapa de distribución y distribución de la

planta. Para la distribución de planta se definieron previamente los equipos aptos a las

necesidades de cada producto y la información necesaria de dimensionamiento. Una

vez conocida las dimensiones requeridas de terreno se analizo la ubicación de la

empresa; para ello se hizo un análisis de disponibilidad de materia prima junto a otros

factores, dando como resultado la octava región del país en la ciudad de Los Ángeles.

Finalmente se realizo un estudio de costos de puesta en marcha de la empresa; tanto

costos de edificación, requerimientos energéticos, costos de equipos, personal

necesario, entre otros.

ÍndiceIntroducción........................................................................................................................1

4.3. Objetivo general....................................................................................................3

1.2. Objetivos Específicos..........................................................................................3

1. Capitulo 2. Antecedentes generales..........................................................................5

2.1. Caracterización de la materia prima...................................................................5

2.1.3. Taxonomía.........................................................................................................................5

2.1.2. Variedades de zanahoria................................................................................................6

2.1.3. Información nutricional..................................................................................................7

2.1.4. Clima...................................................................................................................................8

2.1.5 Suelos de cultivo.............................................................................................................8

2.2. Caracterización de los productos.......................................................................8

2.2.1 Te de zanahoria................................................................................................................8

2.2.2. Mermelada.........................................................................................................................9

2.2.3 Conservas..........................................................................................................................9

2.2.4 Confitado.............................................................................................................10

2.3. Herramientas para los procesos......................................................................12

2.3.1. Balance de materia y energía......................................................................................12

2.3.2 Estructura económica..................................................................................................13

3. Capitulo 3. Estudio de mercado...............................................................................13

3.1. Producción nacional de zanahorias.................................................................13

3.2. Mercado del té de zanahoria.............................................................................14

3.3. Mermelada estructura económica....................................................................14

3.4. Estudio de mercado conservas de zanahoria.................................................15

3.5. Estudio de mercado de la zanahoria confitada...............................................16

4. Capitulo 4. Descripción del proceso........................................................................17

4.1 Proceso en común..............................................................................................17

4.1.1. Descripción etapas proceso en común....................................................................17

4.1.2 Diagrama de Bloque y flujo del proceso en general...........................................19

4.2 Proceso del Té de zanahoria.............................................................................30

4.2.1 Descripción etapas proceso del Té de zanahoria..................................................30

4.2.2 Diagrama del bloque y flujo del te....................................................................31

4.2.3 Balances de materia y energía del proceso del té.................................................33

4.3. Proceso de la mermelada de zanahoria Proceso de la mermelada de zanahoria39

4.3.1 Descripción etapas proceso mermelada de zanahoria........................................39

4.3.2 Diagrama de Bloque y flujo del proceso en general...........................................40

4.3.3 Balances de materia y energía del proceso de mermelada................................44

4.4. Proceso zanahoria en conserva........................................................................54

4.4.1 Descripción etapas proceso zanahoria en conserva............................................54

4.4.2. Diagrama de Bloque y flujo del proceso conserva de zanahoria....................57

4.4.3 Balances de Materia Conservas.................................................................................61

4.5. Confitado....................................................................................................................72

4.5.1 Descripción de etapas proceso de confitado de zanahoria................................72

5.1 Diversidad de equipos.......................................................................................98

6. Localización y layout de la planta..........................................................................113

6.1 Localización......................................................................................................113

6.2 Layout de la planta...........................................................................................114

7. Costos de creacion de la planta.............................................................................114

8. CONCLUSIONES......................................................................................................117

Índice de figura Figura 1 taxonomía de la zanahoria.......................................................................................................5Figura 2 Información nutricional de la zanahoria en conserva en base a 100 gramos..................10Figura 3 Producción de hortalizas en Chile.........................................................................................13Figura 4 Diagrama de bloque del proceso general.............................................................................19Figura 5 Diagrama de flujo parte general 1.........................................................................................20Figura 6 Diagrama de flujo parte general 2.........................................................................................21Figura 7 transportador j-11.....................................................................................................................22Figura 8 Lavadero X-110........................................................................................................................22Figura 9 Escurridor J-114.......................................................................................................................23Figura 10 Cámara de frío E-115............................................................................................................24Figura 11 Cinta transportadora J-121...................................................................................................24Figura 12Cortador C-120........................................................................................................................25Figura 13 Cinta transportadora J-122...................................................................................................26Figura 14 Pelador C-123........................................................................................................................26Figura 15 Cinta transportadora J-124...................................................................................................27Figura 16 Calibrador D-125....................................................................................................................28Figura 17 Cinta transportadora J-126...................................................................................................29Figura 18 Cinta transportadora J-127..................................................................................................29Figura 19 Cinta transportadora J-128...................................................................................................30

Figura 20 Diagrama del bloque del té...................................................................................................32Figura 21 diagrama de flujo del té.........................................................................................................33Figura 22 Cortadora C-220....................................................................................................................34Figura 23 Reciente de almacenamiento F-221..................................................................................34Figura 24 Secador B-220......................................................................................................................35Figura 25 Tamiz H-230...........................................................................................................................38Figura 26Transportador de cinta J-231..............................................................................................39Figura 27 Envasadora X-240................................................................................................................39Figura 28 Diagrama del Bloque del proceso de mermelada.............................................................42Figura 29 Diagrama de flujo de proceso de mermelada parte 1......................................................43Figura 30 Diagrama de Flujo del proceso de mermelada parte 2...................................................44Figura 31 Pulpeadora C-310................................................................................................................45Figura32 Transportador tornillo sin fin J-311.......................................................................................45Figura 33 Marmita E-320........................................................................................................................46Figura 34Marmita E-330.........................................................................................................................48Figura 35 Envasadora X-340.................................................................................................................50Figura 36 Selladora X-350.....................................................................................................................51Figura 37 Enfriadora E-360...................................................................................................................52Figura 38 Estante de secado X-371....................................................................................................54Figura 39 Etiquetadora X-370...............................................................................................................55Figura 40 Diagrama de bloque del proceso de conserva de zanahoria...........................................58Figura 41 diagrama de flujo del confitado parte 1...............................................................................59Figura 42 cortadora C-410.....................................................................................................................61Figura 43 cinta transportadora J-411....................................................................................................62Figura 44 marmita E-320.......................................................................................................................63Figura 45 escurridor J-412.....................................................................................................................65Figura 46 envasador X-340..................................................................................................................65Figura 47 marmita E-330........................................................................................................................66Figura 48 cinta transportadora J-413....................................................................................................68Figura 49 selladora X-350......................................................................................................................68Figura 50 J-414........................................................................................................................................69Figura 51 X-360.......................................................................................................................................71Figura 52 etiquetadora X-370................................................................................................................72Figura 53 diagrama de blqoue de confitado de zanahoria.................................................................74Figura 54 Diagrama de flujo del proceso de confitado parte 1..........................................................75Figura 55 Diagrama de flujo del proceso de confitado parte 2..........................................................76Figura 56 Diagrama de flujo del proceso de confitado parte 3..........................................................77Figura 57Diagrama de flujo del proceso de confitado parte 4...........................................................78Figura 58 Cortadora en lámina C-410..................................................................................................79Figura 59 cinta transportadora J-411....................................................................................................79Figura 60 macerador C-412...................................................................................................................80Figura 61 escurridor X-413.....................................................................................................................81

Figura 62 lavadero X-414.......................................................................................................................81Figura 63confitador X-430......................................................................................................................82Figura 64 homogeneizador M-431........................................................................................................83Figura 65 escurridor E-562.....................................................................................................................83Figura 66 marmita E-440........................................................................................................................84Figura 67 homogenizador X-441...........................................................................................................85Figura 68 escurridor X-442.....................................................................................................................85Figura 69 confitado E-380......................................................................................................................86Figura 70 homogeneizador E-390.........................................................................................................87Figura 71 Escurridor E-380....................................................................................................................87Figura 72 confitado X-450......................................................................................................................88Figura 73 homogeneizador E-451.........................................................................................................89Figura 74 escurridor...............................................................................................................................89Figura 75confitado...................................................................................................................................90Figura 76 homogeneizador M-461........................................................................................................91Figura 77 escurridor X-462.....................................................................................................................91Figura 78 confitado E-950......................................................................................................................92Figura 79 homogeneizador E-940.........................................................................................................93Figura 80 Escurridor E-93......................................................................................................................93Figura 81 secador B-470.......................................................................................................................94Figura 82 cinta vibratoria J-471.............................................................................................................96Figura 83envasadora X-480...................................................................................................................97Figura 100 Planta completa.................................................................................................................114

Índice de tablasTabla 0.1 información nutricional (FAO.,2006)......................................................................................7Tabla 0.2 Capacidad calórica ocupados..............................................................................................13Tabla 3.1 Consumo per cápita de conservas en Chile.......................................................................15Tabla 3.2 balance de materia del transportador J-111.......................................................................22Tabla 3.3 balance de materia del equipo X-110...............................................................................23Tabla 3.4 balance de materia del equipo J-114................................................................................23Tabla 3.5 Balance de materia del equipo E-115.............................................................................24Tabla 3.6 Balance de materia del equipo J-121.................................................................................24Tabla 3.7 Balance de materia del equipo C-120.................................................................................25Tabla 3.8 Balance de materia del equipo J-122.................................................................................26Tabla 3.9 Balance de materia del equipo C-123................................................................................26Tabla 3.10 Balance de materia del equipo J-124.............................................................................27Tabla 3.11 Balance de materia del equipo D-125..............................................................................28Tabla 3.12Balance de materia del equipo J-126.................................................................................29Tabla 3.13 Balance de materia del equipo J-127................................................................................29Tabla 3.14 Balance de materia del equipo J-127...............................................................................30Tabla 3.15 Balance de materia del equipo C-210...............................................................................34

Tabla 3.16 balance de materia del equipo F-221................................................................................34Tabla 3.17 Balance de materia del equipo B-220...............................................................................35Tabla 3.18 Balance de materia del equipo H-230...............................................................................38Tabla 3.19 Balance de materia del equipo J-231.............................................................................39Tabla 3.20 Balance de materia X-240..................................................................................................39Tabla 3.21 Balance de materia del equipo C-310............................................................................45Tabla 3.22Balance de materia del equipo J-311.................................................................................46Tabla 3.23 Balance de materia del equipo E-320...............................................................................46Tabla 3.24 Balance de materia del equipo E-330...............................................................................48Tabla 3.25 Balance de materia de del equipoX-340...........................................................................50Tabla 3.26 Balance de materia del equipo X-350...............................................................................51Tabla 3.27 Balance de materia del equipo E-360...............................................................................52Tabla 3.28 Balance de materia del equipo X-371..............................................................................54Tabla 3.29 Balance de materia del equipo X-370..............................................................................55Tabla 3.30 Balances de Materia Conservas C-410............................................................................61Tabla 3.31 Balances de Materia Conservas J-411............................................................................62Tabla 3.32 Balances de Materia de la maquina E-320.....................................................................63Tabla 3.33 Balances de Materia de la maquina J-412......................................................................65Tabla 3.34 Balances de Materia de la maquina X-340....................................................................66Tabla 3.35 Balances de Materia de la maquina E-330.....................................................................66Tabla 3.36 Balances de Materia de la maquina J-413......................................................................68Tabla 3.37 Balances de Materia de la maquina X-350.....................................................................69Tabla 3.38 Balances de Materia de la maquina J-414......................................................................69Tabla 3.39 enfriadora E-370..................................................................................................................70Tabla 3.40Balances de Materia de la maquina E-370......................................................................70Tabla 3.41 Balances de Materia de la maquina X-360.....................................................................72Tabla 3.42 Balance de materia equipo C-410.....................................................................................79Tabla 3.43 Balance materia del equipo J-411..................................................................................80Tabla 3.44 balance de materia del equipo C-412...............................................................................80Tabla 3.45balance de materia del equipo X-413.................................................................................81Tabla 3.46 balance de materia del equipo X-414...............................................................................82Tabla 3.47balance de materia del equipo X-430.................................................................................82Tabla 3.48 balance de materia del equipo equipo M-431................................................................83Tabla 3.49 balance de materia del equipo E-562...............................................................................84Tabla 3.50 balance de materia del equipo E-440............................................................................84Tabla 3.51 balance de materia del equipo X-441...............................................................................85Tabla 3.52 balance de materia del equipo X-442..............................................................................86Tabla 3.53 balance de materia del equipo E-380...............................................................................86Tabla 3.54 balance de materia del equipo E-390...............................................................................87Tabla 3.55 balance de materia del equipo E-380...............................................................................87Tabla 3.56 balance de materia del equipo X-450...............................................................................88Tabla 3.57balance de materia del equipo M-451................................................................................89

Tabla 3.58 balance de materia del equipo...........................................................................................89Tabla 3.59balance de materia del equipo............................................................................................90Tabla 3.60 balance de materia del equipo M-461...............................................................................91Tabla 3.61 balance de materia del equipo X-462...............................................................................92Tabla 3.62 balance de materia del equipo E-394...............................................................................93Tabla 3.63 balance de materia del equipo E-93..................................................................................94Tabla 3.64 balance de materia del equipo J-471................................................................................96Tabla 3.65 balance de materia del equipo X-480...............................................................................97Tabla 3.66 tipos de mezcladora..........................................................................................................100

CAPITULO 1INTRODUCCIÓN

Capítulo 1. Introducción

Introducción

Informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 2003 reconoce que la

evidencia científica asociada a la disminución del riesgo de enfermedades

cardiovasculares en las personas que consumen al menos 400 gramos de frutas y

verduras al día es convincente, y probable en la disminución del riesgo de cáncer de la

cavidad oral, esófago, estómago, colon y recto. En este contexto, entre las

recomendaciones con respecto a la dieta incluidas en la Estrategia Mundial sobre

Régimen Alimentario, Actividad Física y Salud de la OMS de 2004, destaca el

«aumentar el consumo de frutas y hortalizas, así como de legumbres, cereales

integrales y frutos secos» (Olivares y Bustos., 1998).

Las hortalizas como la zanahoria le aportan al organismo sustancias nutritivas, no

contienen grasas, le ayudan en la digestión y se encargan de que el organismo trabaje

y permanezca saludable. Además, es una fuente de vitaminas y contribuye a prevenir

las enfermedades de la vista y los problemas de la piel (Lopera. 1983).

La disponibilidad de verduras y frutas es suficiente, variada y accesible en la mayoría

de las regiones del país. De hecho, Chile es un país productor y exportador de verduras

y frutas de óptima calidad y sabor. Sólo en las regiones extremas, en especial las del

extremo sur del país (XI y XII) y en algunos sectores rurales aislados existen

limitaciones de acceso por disponibilidad y precio (Olivares y Bustos., 1998).

La producción y comercialización de hortalizas en Chile es estacional, dado

básicamente por la diversidad de especies, zonas de cultivo y sistemas productivos;

sin embargo este no es el caso de la zanahoria ya que se da en variadas condiciones

de clima, lo que permite producirlas durante todo el año, existiendo una variación en el

rendimiento y en la calidad de este alimento según la época de cultivo (Giaconi y

Escaff, 1998).

Planta procesadora de zanahoria

1


El presente proyecto de curso trata sobre el diseño de una planta procesadora de

productos derivados de la zanahoria tales como: mermelada de zanahoria,

zanahoria confitada, conserva de zanahoria y té de zanahoria.

Las frutas y las verduras son fuentes de antioxidantes como la vitamina C, la vitamina

E, beta-caroteno, glutatión, licopeno, polifenoles y flavonoides, cuyos efectos

beneficiosos se deben a su capacidad de reducir el daño oxidativo (Urquiaga y

Leighton, 2011).

A pesar de que el procesado de alimentos conlleva algunas pérdidas de nutrientes,

compensa con creces el resultado final, ya que aporta ventajas y es necesario para

garantizar la seguridad. El procesado puede dañar o mejorar el estado nutricional de

algunas materias primas, entre ellos, los vegetales, en donde el lavado o cortado

reducen de forma inevitable, el valor vitamínico. En las industrias los equipos utilizados

son más complejos para lograr asegurar que estas pérdidas de vitaminas sean mucho

menores. Además, emplean técnicas que favorecen la liberación de sustancias como

el licopeno o las lectinas, tan importantes para el organismo. (Anónimo 3., 2012).

A diferencia de la mayoría de otras verduras, las zanahorias son más nutritivas cuando

se comen cocidas que se comen crudas (excepto cuando se hace zumo). Debido a que

las zanahorias tienen unas paredes celulares muy resistentes, el cuerpo es capaz de

convertir menos del 25 por ciento de su beta caroteno en vitamina A. Al cocinar se

disuelve parcialmente las paredes de celulosa de las células, liberando nutrientes al

romperse las membranas celulares. Las pruebas han demostrado que el 3% del

contenido total del beta-caroteno se libera de las zanahorias cuando se consume en

piezas crudas. Sin embargo, homogeneizando (pulpa) se liberó un 21%, cocinando la

pulpa se aumentó en un 27% y añadiendo aceite a la pulpa cocida aumentó aún más la

cantidad liberada al 39% (Anónimo 4., 2012)


2

http://www.consumer.es/web/es/alimentacion/aprender_a_comer_bien/complementos_dieteticos/2007/03/21/160998.php


4.3.Objetivo general

Diseñar una planta de procesamiento para la elaboración de mermelada,

conservas, té y confitado de zanahoria (Daucus Carota).

1.2.Objetivos Específicos

Conocer las características de la zanahoria (Daucus Carota) como materia

prima, para la elaboración de cada uno de los productos.

Crear los diagramas de bloque para cada uno de los productos a elaborar en la

planta procesadora de zanahoria.

Construir diagramas de flujos para los productos correspondientes

Definir balances de materia y energía para cada proceso de los productos y

determinar los requerimiento de vapor para la planta procesadora.

Realizar estudio de mercado para cada uno de los productos.

Describir y seleccionar los equipos apropiados para la elaboración de cada uno

de los productos.

Realizar localización, distribución y layout de la planta procesadora de zanahoria

Estimar los costos asociados a la implementación de la planta procesadora de

zanahoria.


3

CAPITULO 2ANTECEDENTES GENERALES

Capitulo 2: Antecedentes generales

1. Capitulo 2. Antecedentes generales

2.1.Caracterización de la materia prima

La zanahoria es una planta con una raíz larga hacia abajo, pertenece a la familia de

las de las umbelíferas, este fruto se destaca por el sabor dulce que tiene al

consumirse, el bajo aporte calórico y la gran cantidad de vitaminas y minerales. Esta

hortaliza puede llegar a medir diferentes tamaños, desde 10 a 30 cm, también puede

tener diferentes colores y formas.

2.1.3. Taxonomía

La planta de zanahoria la podemos dividir en varias partes como lo veremos a

continuación:

Hojas: Crecen de 10 a 15 días después de la siembra estas pueden tener dos a

tres divisiones de forma muy angosta, contiene forma circular, pubescente

pecíolos largos.

Tallo: Contiene una forma de disco el cual se ubica en la parte superior de la raíz

Raíz: Contiene una forma cónica, el cual en la parte superior es redonda la inferior

de forma puntiaguda. Puede llegar a medir desde los 10 cm hasta los 30 cm de

largo. La raíz en el interior posee peridermis, cambium, cilindro central (xilema),

corteza y floema como se muestra en la siguiente Figura 2.1.

Figura 1 taxonomía de la zanahoria


5


En el interior de este tubérculo sustancias como la parénquima que es producido por

el cambium tanto a nivel de la corteza como del cilindro central. También contiene

caroteno (provitamina A) el cual da el color naranjo, donde se concentra en las

mismas partes que la parénquima

Tallo floral e inflorescencia: El tallo crece en la yema central, el cual puede crecer

desde un metro hasta 1,5 metros como máximo. En la parte de la influerencia

posee una umbela principal desde el tallo y unas ramificaciones secundarias, donde

al final de esta florecen de color blanco verdoso.

2.1.2. Variedades de zanahoria

En la actualidad hay 50 variedades de zanahoria, todas tienen diferente forma, color u

origen. Por lo general se clasifican por el largo que tiene, el cual tiene tres grupos

Cortas: zanahorias que son inferiores a 10 cm de largo.

Semi-largas o intermedias: este grupo varía de 10 a 20 cm de largo.

Largas: son zanahorias superiores a 20 cm de largo, este grupo por lo general se

usa en la industria alimenticia por el tamaño y la cilindrada que tiene esta.

Las principales especies que se ocupan y se cosechan en el mundo son:

ChantenayEsta variedad de zanahoria es muy utilizada en el mundo, pertenece al grupo de

zanahoria semi- largo, esta contiene una forma de cilindro en casi dos tercios de la

hortaliza y termina en forma de roma, este contiene diferentes líneas, como son la

red cored chantenay, royal chantenay, etc.

Nantesa

Contiene una raíz cilíndrica y la punta es de una forma semi romana, está en el

grupo de la semi- largas, esta no se cultiva demasiado en Chile.


6


Imperator

Esta especie de zanahoria esta en el grupo de la largas, teniendo medidas

superiores a 20 cm, contiene una forma muy fina, este no se comercializa en chile

pero está bien difundido en Europa y me los estado unidos, se puede destacar entre

sus variedades la imperator 58. (Giaconi y Escaff, 2001)

2.1.3. Información nutricional

Este es un producto hipocalórico dado que está compuesto por un 86% de agua,

además de ser muy bajo en colorarías. Sin mencionar que contiene pectinas si se

comen crudas el cual hace que se baje el colesterol de las personas mediante la

regulación del tránsito intestinal.

La zanahoria es rica en carotenos el cual contiene vitamina A, este compuesto

funciona como un antioxidante y ayuda a la formación de tejido blando, óseo,

dientes etc. En la tabla 2.2. Contiene la información nutricional de la zanahoria.

Tabla 0.1 información nutricional (FAO.,2006)

COMPUESTO CANTIDAD

Calorías 36

Agua 86 g

Carbohidratos 10.7 g

Grasas 0.1 g

Proteínas 0.9 g

Fibra 1.2 g

Cenizas 1.1 g

Calcio 80 mg

Fósforo 30 mg

Hierro 1.5 mg


7


Vitamina A 10500 U.I.

Tiamina 0.04 mg

Riboflavina 0.04 mg

Niacina 0.5 mg

Ácido ascórbico 3.0 mg

2.1.4. Clima

Las zanahoria crece en una gran cantidad de climas, esto conlleva que se pueda

cultivar en todo el año este tubérculo, pero su clima optimo se da en ambientes

frescos, donde para un buen cultivo se debe tener una temperatura aproximadamente

entre 16 a 20 °C. (Giaconi y Escaff, 2001)

2.1.5 Suelos de cultivo

Se cultiva en suelos profundos y fértiles, el cual no debe contener piedras y cascajos,

debe contener una gran cantidad de materia orgánica para que así se formen raíces de

buena calidad, además este tubérculo exige una gran cantidad de fósforo y potasio. El

suelo debe tener una buena capacidad de drenar agua, si la tierra contiene una gran

cantidad de humedad da lugar a agentes fungosos u otras enfermedades que puede

tener la zanahoria. (Giaconi y Escaff., 2001)

2.2. Caracterización de los productos

2.2.1 Te de zanahoria

Producto que se hacen en base a zanahoria, las cuales se mantienen en un proceso

de secado hasta llegar a un mínimo porcentaje de humedad, el cual la ley exige a lo

más un 12 % (Reglamento sanitario de los alimentos)

Además se pueden hacer infusiones con otras variedades como es el caso del

canelos, o te verde o negro.


8


1.2.2. Mermelada

Las mermeladas según el (Reglamento Sanitario de los Alimento) se denomina de la

siguiente forma “Artículo 406.- Con la denominación genérica de "confituras", se

entienden los productos obtenidos por cocción de frutas, hortalizas o tubérculos

(enteros o fraccionados), sus jugos y/o pulpas, con azúcares (azúcar, dextrosa, azúcar

invertido, jarabe de glucosa o sus mezclas) con o sin adición de otros edulcorantes,

aditivos e ingredientes. Comprenden mermeladas, dulces, jaleas, frutas confitadas,

glaseadas, cristalizada o escarchadas, escurridas y almibaradas.”(Ministerio de salud,

2008)

Además la mermelada contiene una mezcla de azúcar, ácido cítrico y pectina, este

último componente le da la textura y aspecto gélido. Debe contener un pH de

alrededor de 3,5, Por último para darle el sabor a la mermelada, ésta debe contener

una cantidad de azúcar necesaria hasta alcanzar los 65 ° Brix. (FAO., 1998)

2.2.3 Conservas

Como definición general, “Artículo 408.- Conserva es el producto alimenticio contenido

en envase herméticamente sellado y que ha sido sometido posteriormente a un

tratamiento térmico que garantice su esterilidad comercial” (Ministerio de salud, 2008).

Los procesos de conservación de los alimentos inhiben el crecimiento de los

microorganismos; pero existen tipos de conservación que utilizan la fermentación para

estabilizar los tejidos de frutas, hortalizas, carnes tratados.

Muchas hortalizas se conservan tanto en salmuera como en vinagre como los

pepinillos, tomates verdes, coliflor, zanahorias entre otros. La sal se utiliza en los


9


procesos de fermentación; puesto que limita el crecimiento de microorganismos

putrefactores entre otros.

La conserva de zanahoria es un alimento rico en vitamina A; puesto que 100 gramos de

este producto contiene 484 micros gramos de vitamina A aproximadamente. En la figura

2.3 detalla la información nutricional de la zanahoria en conserva en base a 100 gramos

de este producto.

Figura 2 Información nutricional de la zanahoria en conserva en base a 100 gramos

Con relación a los beneficios de este producto para el ser humano, es que debido a su

alto contenido de vitamina A (niacina), previene enfermedades en los ojos, fortalece el

sistema inmunitario y posee propiedades contra en cáncer. Además favorece el buen

estado de las mucosas y la apariencia de la piel.

2.2.4 Confitado

Según Reglamento Sanitario de los Alimentos el confitado de productos se denota

como confitura en la que se entiende lo siguiente: Según Artículo 406.- Con la

denominación genérica de "confituras", se entienden los productos obtenidos por

cocción de frutas, hortalizas o tubérculos (enteros o fraccionados), sus jugos y/o pulpas,

con azúcares (azúcar, dextrosa, azúcar invertido, jarabe de glucosa o sus mezclas) con

o sin adición de otros edulcorantes, aditivos e ingredientes. Comprenden mermeladas, Planta procesadora de zanahoria

10


dulces, jaleas, frutas confitadas, glaseadas, cristalizadas o escarchadas, escurridas y

almibaradas.

La fruta confitada se elabora a partir de frutas y hortalizas que tienen como

característica principal su textura firme. La zanahoria es una de las hortalizas utilizadas

con mayor frecuencia para la elaboración de estas.

El proceso que se utiliza es una técnica bastante sencilla de conservación, en la cual el

conservante principal es el azúcar.

Artículo 407.- Las frutas y hortalizas confitadas, glaseadas cristalizadas o escarchadas,

escurridas y almibaradas, deberán cumplir con lo siguiente:

a) Deben estar libres de hojas, fragmentos de insectos y materias ajenas al producto.

b) Los frutos deben poseer un mínimo de transparencia, brillo y turgencia y su textura

debe ser firme y no desintegrarse al ser presionada entre los dedos.

c) Podrán contener colorantes y aromatizantes u otros aditivos autorizados.

Una fruta confitada de buena calidad es la que cumple con los requisitos que exigen las

normas técnicas, tiene la aceptación, la preferencia del consumidor y puede competir

con éxito en el mercado. Los requisitos de calidad están relacionados con las

características sensoriales, la composición y las condiciones microbiológicas de la fruta

confitada (Anónimo 1.,2012).

Los requisitos son los siguientes:

Color: uniforme y brillante

Aroma y sabor debe ser dulce

Textura firme y blanda

Apariencia: brillante, transparente, uniforme en el color y en el tamaño.

Contenido de azúcar: debe de estar entre 60 a 70 ºBrix

pH: debe de estar entre 4,0 a 4,5Planta procesadora de zanahoria

11


Humedad: el contenido máximo de agua debe de ser de 25%

Requisitos microbiológicos: no debe contener bacterias, mohos o levaduras.

Como efectos que pueden ser no deseados dentro de la elaboración de nuestro

producto encontramos los siguientes factores:

Azucarados: la fruta confitada está rodeada de pequeños cristales de fruta.

Malograda por mohos: olor a humedad y presenta manchas de color verde,

blanco o negro.

Fermentada: sabor y olor a alcohol

Pegajosa

El producto presentado en bolsas de polietileno gruesas las cuales protegen de muy

buena manera de la humedad del ambiente y nos permite un tiempo de

almacenamiento largo.

2.3. Herramientas para los procesos

2.3.1. Balance de materia y energía

Gracias a la conservación de la materia se puede estimar la cantidad que entra al

equipo tiene que ser igual a la materia que se acumula junto a la que sale de esta. Este

proceso es requerido para ver la cantidad de materia prima de entrada y producto final

de salida.

Para ver los requerimientos de de energía masa se ocupara igual los balances de

energía, el cual todo lo que entra y genere en el equipo es igual a la energía que sale o

se pierde en el proceso, para el cálculo de esto se ocupara la capacidad calórica, como

lo veremos en la ecuación

Q=M (C P (T final−T inicial ))

Q=¿energida requeridad [ kjs ]M= masa de la materia prima, [ kgs ]Planta procesadora de zanahoria

12


CP= , calor especifico de la zanahoria[ kjkg°C ]

T final= Temperatura final de la materia prima, [ºC].

T inicial= Temperatura inicial de la la materia prima, [ºC].

La capacidad calórica o CP es la cantidad de energía o joule necesario para subir 1 °C

de 1 kg. Como se ve la ecuación, si la temperatura a la que se quiere llegar es inferior a

la inicial, es negativa, eso quiere decir que necesita ceder energía. Pero cuando la

temperatura final es mayor a la temperatura inicial se requiere absorber energía.

Los principales calores específicos que se ocupan están dados por la siguiente tabla:

Tabla 0.2 Capacidad calórica ocupados

materia prima Cp kj/kg°Czanahoria 3,6

agua 4,181azúcar 1,8392vinagre 4,27

Para soluciones azucaradas se ocupa la siguiente ecuación:

CP=(1−(0.00056∗bx ) )∗4.181

Donde

Bx =grados brix de la solucion

2.3.2 Estructura económica

Análisis de la oferta

Para ver la cantidad de materia prima tenemos disponible y donde se concentra la

mayor cantidad de zanahorias a nivel nacional y el precio el cual se comercializa esta,

para asi poder ver la disponibilidad para la fabricacion de los productos.Planta procesadora de zanahoria

13


Análisis de la de demanda

El análisis de la demanda busca ver la cantidad que se consume de cierto producto o

servicio, el cual está determinado por diferentes condiciones, ya sea precio, calidad,

modas, gustos, etc. siempre hay q considerar que la demanda siempre es inversamente

proporcional al precio del productos que se comercializa (Sapag y Sapag., 1989).

Una vez estimada la demanda de cada producto, se puede estimar la cantidad a

producir en la industria.


14

CAPITULO 3ESTUDIO DE MERCADO

Capitulo 3: Estudio de mercado

3. Capitulo 3. Estudio de mercado

3.1. Producción nacional de zanahorias

El cultivo de hortalizas en Chile ha tenido una baja respecto a los años anteriores; en el

2010 se destina un área de 80.377 hectáreas; de las cuales 3.751 hectáreas

corresponden al cultivo de zanahorias.

Figura 3 Producción de hortalizas en Chile

Con los datos entregados podemos decir que las zanahorias tienen un 4,7% del

mercado chileno de las hortalizas; pero es un 40% para exportación y 60% para

consumo interno.

Además Chile presenta un consumo per cápita de hortalizas de 103 kg/habitante/año, lo

que si bien es un consumo bueno, los especialistas nacionales plantean que aún es

necesario aumentar el consumo.

Nuestra planta procesadora de zanahorias va a cubrir el 3% del mercado de las

zanahorias para consumo interno; adquiriendo al año la producción equivalente a 78,7

hectáreas. La producción de zanahorias por hectárea es aproximadamente de 522,6

kg/ha; por lo que en 78,7 hectáreas se va a tener una producción de 41,2 toneladas al


13


año; la cual sería nuestra demanda de materia prima al año y nos daría un flujo de

materia prima es de 0,02 kg/s.

3.2. Mercado del té de zanahoria

Este es un brebaje que se consume a diferentes horas del día, ya sea en la cena,

almuerzo o a la once, a nivel nacional se cuenta un consumo per capital de 650

gramos anual, siendo exclusivos lideres para este tipo de productos en Latinoamérica.

En chile se consume una cantidad de 10 mil toneladas de té en el año, el cual el 90 %

de las ventas lo contiene el variedad de té negro. (Revista capital, 2010). Nuestro

mercado que vamos a abarcar será de un 0.58 %, por ser un producto nuevo y no muy

conocido.

3.3. Mermelada estructura económica

La mermelada es una mezcla en caliente de frutas u hortalizas pulposas con una gran

cantidad de azúcar y pectina, este producto posee una textura gelificada, un poco

ácida y de un sabor muy dulce. La mermelada es muy consumida en las familias

chilenas, el cual se ocupa para aderezo de las galletas o el pan, también se utiliza

para diferentes recetas como por ejemplo postres.

Existen diferentes variedades de mermeladas como manzana, piña, frutilla, ciruela,

mora, durazno y damasco los más utilizados. Sin mencionar que de estas se pueden

dividir en normales o en productos livianos, de las cuales poseen un 90,6 % y 9.4 % del

mercado respectivamente.

En Chile el consumo de mermelada mensual es 1125 toneladas mensuales en chile, el

cual la empresa Watts posee un 40 % del mercado vendiendo aproximadamente unos

450 tonales al mes en el año 2004.


14


La empresa comenzará abasteciendo aproximadamente un 1,33% del mercado de la

mermelada, produciendo aproximadamente 15 toneladas mensuales el cual se

distribuirá en los diferentes supermercados del país.

3.4. Estudio de mercado conservas de zanahoria

Dentro de los procesados de hortalizas, los productos de mayor consumo son las

conservas, seguidos por los deshidratados y los congelados. Su preferencia radica

principalmente por su disponibilidad durante todo el año y la comodidad y rapidez en su

preparación.

En Chile la conserva que tiene mayor demanda es la de tomate, que tiene un consumo

per cápita de 74 kg/año, seguido está el maíz dulce, los pimientos y los pepinos con un

consumo per cápita indicada en la Tabla 3.

Tabla 3.3 Consumo per cápita de conservas en Chile

Conservas (kg/persona/año)

Tomate 74

Maíz dulce 9,5

Pimientos 6,3

Pepino 4,9

Habichuela 3,9

Como la conserva de zanahoria está relacionada con las conservas de pepino,

generalmente ya que son conservas en vinagre; vamos a suponer que la conserva de

zanahoria tiene el mismo consumo per cápita que el pepino, que es de 4,9

kg/persona/año. Nuestra empresa va a cubrir un 1,7% de ese consumo total del

mercado. De la estimación antes mencionada podemos decir que la producción

mensual que tendrá nuestra empresa es de 123 toneladas mensuales que equivalen a

6 ton/día de producción aproximadamente para satisfacer la demanda. Como la jornada

laboral para la producción de conservas consta de cuatro horas diarias el flujo de

producción de conservas es de 0,43 kg/seg.


15


3.5. Estudio de mercado de la zanahoria confitada

En chile en el año 2010 se han importado aproximadamente US 1.628.000 llegando

a una participación de mercado de un 0.92% del mercado nacional (Anónimo 2.,

2011); Llegando a aproximadamente 135.667 Kg de fruta confitada en el año, esto

quiere decir que el mercado total que tenemos tiene un número total de 14.746,377

toneladas mensuales el cual nosotros queremos abarcar un 0,04% del mercado

nacional llegando a producir mensualmente 5.5 toneladas.

Los cambios en los hábitos alimenticios en la población por consecuencia de los largos

trayectos entre el lugar de trabajo y el hogar, extensos horarios, entre otros. A esto se

suma la búsqueda de una alimentación más saludable, que aporte vitaminas, fibra

dietética y bajo contenido de colesterol (Sáenz et al, 2007). Se espera que su consumo

sea de horarios alternativos en los cuales se puede disfrutar de un confite de manera

agradable y saludable y de forma paralela aumentando de manera alternativa el

consumo de hortalizas en el país y encaminar los índices hacia los esperados por la

OMS en el cual recomiendan a lo menos 2 porciones diarias.


16

CAPITULO 4DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Capitulo 4: Descripción del proceso

4. Capitulo 4. Descripción del proceso

Teniendo en cuenta las características principales de la materia prima a utilizar,

los productos a desarrollar en esta planta procesadora de zanahoria son:

Mermelada, Conserva, Té y Confitado.

4.1 Proceso en común

4.1.1. Descripción etapas proceso en común

Selección

El objetivo de esta etapa es descartar las zanahorias que presentan algún grado

de deterioro, ocasionado por mal manejo en el transporte previo a la llegada de la

planta procesadora de zanahoria. El porcentaje de zanahorias deterioradas que se

considera aceptable corresponde a un 0,1% del total del lote inicial ya que el

proveedor de materia prima debe entregarla en óptimas condiciones; puesto que

la cáscara de las zanahorias será utilizada para la producción de té de zanahoria.

Lavado

En esta etapa las zanahorias son lavadas con agua y cloro con el fin de eliminar

las impurezas; como tierra, restos de pastos, piedrecillas y microorganismos que

pueden acelerar el deterioro de la materia prima. La cantidad de agua y cloro

utilizada es de 0,1139 kg/s para lavar 0,0562 kg/s de zanahorias. Al finalizar el

lavado, en la superficie de las zanahorias queda aproximadamente un 0,002 kg/s

de agua; aumentando el volumen a 0,058 kg/s de zanahorias.


17


Escurrido

En esta etapa se escurren las zanahorias que vienen del lavado que traen en su

superficie un 2% aproximadamente de agua de lavado; de la cual el 1% se escurre

y el otro 1% sigue en la superficie de la zanahoria.

Almacenado en frío

El almacenado de la materia prima ya lavada en una cámara de frío es para que

no se deteriore (la zanahoria) antes de ser procesada. También la cámara de frío

es útil cuando la recepción de materia prima es mayor de la que se procesa en el

día o cuando ya se ha cumplido la demanda mensual de los productos.

Cortado

Esta etapa tiene el objetivo de cortar las coronas de las zanahorias, las cuales son

eliminadas de la línea de proceso. La corona es la parte superior de la zanahoria

(nacimiento del tallo) que posee una mayor dureza y un sabor amargo. El

porcentaje aproximado que posee cada zanahoria de corona es de un 5,3%.

Pelado

En esta etapa se retira la cáscara de las zanahoria ya sin corona. La cáscara

obtenida es aproximadamente un 14,2% del total de la zanahoria y se utilizará

para producir té; donde se obtendrían 0,077 kg/s para este fin.

Calibrado

Una vez obtenida la zanahoria sin corona y cáscara; esta pasa por una calibradora

que seleccionará las zanahorias por su diámetro, separando las de tamaños

similares para la producción de conservas y confitados; y el resto que no se

encuentre en el rango de diámetro para la elaboración de mermelada. Las Planta procesadora de zanahoria

18


cantidades que se procesaran para cada producto son: conservas de 0,241 kg/s,

confitados de 0,0029 kg/s y de mermelada de 0,0159kg/s.

4.1.2 Diagrama de Bloque y flujo del proceso en general

Figura 4 Diagrama de bloque del proceso general


19


Figura 5 Diagrama de flujo parte general 1

Planta procesadora de zanahoria 20


Figura 6 Diagrama de flujo parte general 2



4.1.3 Balances de Materia ´parte general

Cinta transportadora (J-111)

Figura 7 transportador j-111

Tabla 3.4 balance de materia del transportador J-111

Kg/s 1 2 3zanahoria seca 0,0237 2,37E-05 0,0237corona 0,0024 2,40E-06 0,0024cáscara 0,0058 5,80E-06 0,0058Suciedad 0,0005 5,00E-07 0,0005Agua 0,0239 2,39E-05 0,0239Cloro 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0563 0,0001 0,0562

Lavadero (x-110)

Figura 8 Lavadero X-110


22


Tabla 3.5 balance de materia del equipo X-110

Kg/s 3 4 5 6zanahoria seca 0,0237 0,0000 2,37E-05 0,0237corona 0,0024 0,0000 2,40E-06 0,0024cáscara 0,0058 0,0000 5,79E-06 0,0058Suciedad 0,0005 0,0000 0,0005 0,0000Agua 0,0239 0,1125 0,1103 0,0261Cloro 0,0000 0,0014 0,0014 0,0000TOTAL 0,0562 0,1139 0,1122 0,0580

Escurridor (J-114)

Figura 9 Escurridor J-114

Tabla 3.6 balance de materia del equipo J-114

Kg/s 6 7 8pulpa zanahoria seca 0,0237 0,0236 2,37E-05corona 0,0024 0,0024 2,40E-06cáscara 0,0058 0,0058 5,79E-06Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0261 0,0261 2,61E-05Cloro 0,0000 2,81E-05 2,81E-08TOTAL 0,0580 0,0579 0,0001

Cámara de frío (E-115)


23


Figura 10 Cámara de frío E-115

Tabla 3.7 Balance de materia del equipo E-115

Kg/s 7 9zanahoria seca 0,0236 0,0236corona 0,0024 0,0024cáscara 0,0058 0,0058Suciedad 0,0000 0,0000Agua 0,0261 0,0261Cloro 2,81E-05 2,81E-05TOTAL 0,0579 0,0579


Figura 11 Cinta transportadora J-121

Tabla 3.8 Balance de materia del equipo J-121

Kg/s 9 10 11


24


zanahoria seca 0,0236 0,0236 2,36E-05corona 0,0024 0,0024 2,39E-06cáscara 0,0058 0,0058 5,78E-06Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0261 0,0260 2,61E-05Cloro 2,81E-05 2,81E-05 2,81E-08TOTAL 0,0579 0,0579 0,0001

Cortador (C-120)

Figura 12Cortador C-120

Tabla 3.9 Balance de materia del equipo C-120

Kg/s 10 12 13zanahoria seca 0,0236 0,0236 0,0000corona 0,0024 0,0000 0,0024cáscara 0,0058 0,0058 0,0000Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0260 0,0256 0,0004Cloro 2,81E-05 2,66E-05 1,49E-06TOTAL 0,0579 0,0550 0,0029



25




Kg/s 14 15zanahoria seca 0,0236 2,36E-05corona 0,0000 0,0000cáscara 0,0058 5,78E-06Suciedad 0,0000 0,0000Agua 0,0256 2,56E-05Cloro 2,66E-05 2,66E-08TOTAL 0,0550 0,0001

Pelador (C-123)

Figura 14 Pelador C-123


Kg/s 14 16 17


26


zanahoria seca 0,0236 0,0236 0,0000corona 0,0000 0,0000 0,0000cáscara 0,0058 0,0000 0,0058Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0256 0,0237 0,0019Cloro 2,66E-05 0,0000 2,66E-05TOTAL 0,0550 0,0473 0,0077




Kg/s 16 18 19zanahoria seca 0,0236 0,0236 2,36E-05corona 0,0000 0,0000 0,0000cáscara 0,0000 0,0000 0,0000Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0237 0,0237 2,37E-05Cloro 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0473 0,0472 4,73E-05

Calibrador (D-125)


27


Figura 16 Calibrador D-125

Tabla 3.13 Balance de materia del equipo D-125

Kg/s 18 20 21 22zanahoria seca 0,0236 0,0087 0,0133 0,0016corona 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000cáscara 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0237 0,0071 0,0109 0,0013Cloro 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0472 0,0159 0,0241 0,0029



Tabla 3.14Balance de materia del equipo J-126

Kg/s 20 23 24


28


zanahoria seca 0,0087 0,0087 8,73E-06corona 0,0000 0,0000 0,0000cáscara 0,0000 0,0000 0,0000Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0071 0,0071 7,14E-06Cloro 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0159 0,0159 1,59E-05




Kg/s 21 25 26pulpa zanahoria seca 0,0133 0,0133 1,33E-05corona 0,0000 0,0000 0,0000cáscara 0,0000 0,0000 0,0000Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0109 0,0108 1,08E-05Cloro 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0241 0,0241 2,41E-05


Figura 19 Cinta transportadora J-128Planta procesadora de zanahoria

29



Kg/s 22 27 28pulpa zanahoria seca 0,0016 0,0016 1,6E-06corona 0,0000 0,0000 0,0000cáscara 0,0000 0,0000 0,0000Suciedad 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0013 0,0013 1,3E-06Cloro 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0029 0,0029 2,89E-06

4.2 Proceso del Té de zanahoria

4.2.1 Descripción etapas proceso del Té de zanahoria

Cortado

Las cascaras de zanahoria se cortan en pequeños en pequeños trozos, esto trae

como consecuencia el secado más rápido uniformidad a nuestro producto

Secado:

Las cascaras de zanahoria se secan en un secador, donde éste tiene que alcanzar

una humedad de 3% en base seca

Tamizado

Se seleccionan las cascaras que tengan el tamaño adecuado, se eliminan las más

pequeñas.

Envasado

Se envasa el producto en bolsas y se etiqueta


30


4.2.2 Diagrama del bloque y flujo del te

Figura 20 Diagrama del bloque del té


31


Figura 21 diagrama de flujo del té



4.2.3 Balances de materia y energía del proceso del té

Cortadora C-210

Figura 22 Cortadora C-220


29 30cascara 5,80E-05 0,0057 agua 1,90E-05 0,0019cloro 1,33E-07 0,0000paquetes 0,00E+00 0,0000aire 0,00E+00 0,0000total 7,71E-05 0,0076

Reciente de almacenamiento F-221

Figura 23 Reciente de almacenamiento F-221


33


Tabla 3.18 balance de materia del equipo F-221

30 31 32cascara 0,0057 2,87E-05 0,0057 agua 0,0019 9,41E-06 0,0019cloro 0,0000 1,32E-07 2,63E-05paquetes 0,0000 0,0000 0,0000aire 0,0000 0,0000 0,0000total 0,0076 3,82E-05 0,0076

Secador B-220

Figura 24 Secador B-220

Tabla 3.19 Balance de materia del equipo B-220

32 33 34 35cascara 0,0057 0,0000 0,0000 0,0057 agua 0,0019 0,0012 0,0024 0,0007cloro 2,63E-05 0,0000 0,0000 2,63E-05paquetes 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000aire 0,0000 0,2014 0,2014 0,0000total 0,0076 0,2026 0,2038 0,0064


34


Balance de materia:

F32 + F33= F34 + F35

Donde:

F32= Flujo entrada de materia a secar a 20ºC (25% humedad).

F33= Flujo entrada de aire seco a 90ºC (con una humedad de 0,006 kg agua/kg aire

seco)

F34= Flujo salida de aire húmedo a 80ºC.

F35= Flujo salida de materia seca a 75ºC (11% humedad).

Balance de humedad: mt⋅x1+G⋅H2=mt⋅x2+G⋅H1

G= Flujo de aire seco [kg A.S/h]

mt = Cantidad sólido seco [kgSS/h]

H1= Humedad absoluta del aire a la entrada del secador [kg agua/kg A.S]

H2= Humedad absoluta del aire a la salida del secador [kg agua/kg A.S]

x1= Humedad del alimento a la entrada del secador [kg agua/kg S.S]

x2= Humedad del alimento a la salida del secador [kg agua/kg S.S]

x1=0 ,218 [ kgaguakgSS ] x2=0 ,01[ kgaguakgSS ]Reemplazando:

0 ,0057 [kgSS ]⋅0 .218 [ kgaguakgSS ]+G⋅0 ,006[ kgaguakgA .S ]=0 ,0057 [kgSS ]⋅0 ,01[ kgaguakgSS ]+G⋅H2

G=0 ,0011856 [ kgaguas ]

(H 2−0 ,006 )[ kgaguakgairesec o ]


35


Balance de calor: mt⋅hm

1+G⋅h2=mt⋅hm

2+G⋅h1


mt = Cantidad sólido seco [kgS.S/h]

h1= Entalpía del aire a la salida del secador [kJ/kg A.S]

h2= Entalpía del aire a la entrada del secador [kJ/kg A.S]

hm1= Entalpía del alimento a la entrada del secador [kJ/kg S.S]

hm2= Entalpía del aire a la salida del secador [kJ/kg S.S]

Dada la ecuación para la entalpía del aire:

h=(1 ,005+1 ,88H a )(Tº )+2501 ,4Ha

h1=(1 ,005+1 ,88∗0 ,006)(80 )+2501 ,4∗0 ,006=90 ,26[ KJKgAS ]

h2=(1 ,005+1 ,88∗H2 )(90)+2501 ,4∗H2

Ecuación para la entalpía del alimento:

hm=C ps(Tº s)+C pa(Tºs ) x

hm1=3,6 [ kJkg ºC ](20 ºC )+4 ,187(20 ºC )0 ,218[ kgaguakgss ]=90 ,26 [ kJkgss ]

hm2=3,6 [ kJkg ºC ](70 ºC )+4 ,187(70 ºC )0 ,01[ kgaguakgss ]=271 ,41[ kJkgss ]

Reemplazando en la ecuación balance de calor:

mt⋅hm1+G⋅h2=mt⋅hm

2+G⋅h1

mt⋅(hm1−hm2)=G⋅(h1−h2)

H2=0 ,01190 [ kgaguakgAS ]


36


Reemplazando, se obtiene el flujo de aire necesario para deshidratar las zanahorias a

un 25% de humedad, que corresponde al flujo F:

G=0.2014 [ kgASs ]Tamiz H-230

Figura 25 Tamiz H-230

Tabla 3.20 Balance de materia del equipo H-230

35 36 37cascara 0,0057 5,71E-05 5,66E-03 agua 0,0007 6,83E-06 6,76E-04cloro 2,63E-05 2,63E-07 2,61E-05paquetes 0,0000 0,0000 0,0000aire 0,0000 0,0000 0,0000total 0,0064 6,42E-05 0,0064


37


Transportador de cinta J-231

Figura 26Transportador de cinta J-231

Tabla 3.21 Balance de materia del equipo J-23137 38 39

cascara 5,66E-03 3,38E-06 0,0057agua 6,76E-04 3,38E-06 6,73E-04cloro 2,61E-05 1,30E-07 2,59E-05

paquetes 0,0000 0,0000 0,0000aire 0,0000 0,0000 0,0000total 0,0064 0,0000 0,0064

Envasadora X-240

Figura 27 Envasadora X-240


38


Tabla 3.22 Balance de materia X-24039 40 41

cascara 0,0057 0,0000 0,0057agua 6,73E-04 0,0000 6,73E-04

cloro 2,59E-05 0,0000 2,59E-05paquetes 0,0000 4,23E-05 4,23E-05aire 0,0000 0,0000 0,0000total 0,0064 4,23E-05 6,39E-03

4.3. Proceso de la mermelada de zanahoria Proceso de la mermelada de

zanahoria

4.3.1 Descripción etapas proceso mermelada de zanahoria

Pulpeado

En esta etapa del proceso de pretenderá moler la zanahoria, gracias a esto la materia

prima se puede hacer una cocción de manera más fácil y en menor tiempo

Pre-cocción

Una vez que se a pulpeado la zanahoria, pasa a un proceso de pre cocción, la

materia prima se calienta hasta alcanzar 85 C° de temperatura, por un tiempo

aproximado de 15 min. Este proceso sirve para la extracción de la pectina que hay en la

zanahoria.

Cocción

En este proceso se realiza a una temperatura de 104 °C, en este proceso se le agrega

azúcar en una relación de 50% del peso de la materia prima hasta llegar a 65° brix, con

esta cantidad no se cristaliza la mezcla y se gelifica por la acción de la pectina.


39


Además se le agrega una cantidad de 5 gramos acido cítrico por cada kilogramo de

zanahoria, dado que la zanahoria posee un superior a 4.5. Por último se agrega sorbato

de potasio en una cantidad de 1 gr en cada kilogramo de pulpa diluida en agua, esto

sirve para conservar en buenas condiciones la mezcla.

Envasado

El producto se envasa en frascos de vidrio con una capacidad de 500 ml, se coloca al

vacio y finalmente se cierra.

Sellado de frascos

Los frascos llegan con las tapas puesta a una maquina que las sella automáticamente,

para que así no pierda el vacio del contenido.

Enfriado

Para que el producto sea manipulable se hace enfriar la mermelada mediante agua

fría a 20° C llegando a una temperatura de 30°C.

Secado de frascos

Se almacenan los frascos, hasta que se sequen por completo

Etiquetado

Finalmente se adhiere la etiqueta a los frascos

4.3.2 Diagrama de Bloque y flujo del proceso en generalPlanta procesadora de zanahoria

40


Figura 28 Diagrama del Bloque del proceso de mermelada


41


Figura 29 Diagrama de flujo de proceso de mermelada parte 1



Figura 30 Diagrama de Flujo del proceso de mermelada parte 2



4.3.3 Balances de materia y energía del proceso de mermelada

Pulpeadora C-310

Figura 31 Pulpeadora C-310


C 42 43zanahoria seca 0,0087 3,93E-05 0,0087

acido cítrico 0,0000 0,0000 0,0000azúcar 0,0000 0,0000 0,0000agua 0,0071 3,21E-05 0,0071

conservante 0,0000 0,0000 0,0000frascos 0,0000 0,0000 0,0000

tapa 0,0000 0,0000 0,0000etiqueta 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0159 7,14E-05 0,0158

Transportador tornillo sin fin J-311

Figura32 Transportador tornillo sin fin J-311


44


Tabla 3.24Balance de materia del equipo J-311

43 44 45zanahoria seca 0,0087 8,69E-06 0,0087

acido cítrico 0,0000 0,0000 0,0000azúcar 0,0000 0,0000 0,0000agua 0,0071 7,11E-06 0,0071


tapa 0,0000 0,0000 0,0000etiqueta 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0158 1,58E-05 0,0158

Marmita E-320

Figura 33 Marmita E-320


46 47 48 49zanahoria seca 0,0000 0,0000 3,91E-05 0,0086

acido cítrico 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000azúcar 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000agua 0,0016 0,0016 3,20E-05 0,0071

conservante 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000frascos 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

tapa 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000etiqueta 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0016 0,0016 7,10E-05 0,0157


45


Balance de energia

Qabsorvido=¿Calor absorvido por la materia prima [ kjs ]Qcedido=¿Calor cedido por el vapor de agua [ kjs ]V=vapor de agua [ kgs ],m= Flujo másico [ kgs ], correspondiente a F45

CP z= 3.6 [ kjkg°C ],, calor especifico de la zanahoria.

T final z= 85 [ºC], Temperatura final de la corriente F45

T inicial z=20 [ºC] Temperatura inicial de la corriente F45

T i= 120 [ºC],Temperatura inicial del vapor a 200 [ kNm2 ] de presión

T f= 110[ºC], Temperatura final del vapor a 200 [ kNm2 ] de presión

λ= 2201,6 [ kjkg ],calor latente del vapor a 200 [ kNm2 ] de presión

CPliquido=4.181 [ kjkg°C ], calor especifco del agua en estado liquido

Qabsorvido=M (CP z (T final z−T inicial z ))

Q1=0,0158 [ kgs ]∗(3,6[ kjkg°C ]∗(85 ° [C ]−20 [° C ]))

QAbsorvido=Qcedido

QAbsorvido=3,6399[ kjs ]Qcedido=V ¿Qcedido=V∗¿

V=Qabsorvido

¿¿


46


V=3,6399[ kjs ]

¿¿

V=0,01564[ kgs ]

Marmita E-330

Figura 34Marmita E-330


49 50 51 52 53 54zanahoria seca

0,0086 0,0000

0,0000

3,89E-05

0,0000

0,0086

acido cítrico

0,0000

3,14E-05

0,0000

1,41E-07

0,0000

0,0000

azúcar0,0000

7,94E-03

0,0000

3,57E-05

0,0000

0,0079

agua0,0071

1,18E-03

9,91E-04

3,71E-05

9,91E-04

0,0082

conservante

0,0000

1,18E-04

0,0000

5,32E-07

0,0000

1,18E-04

frascos0,0000 0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

tapa0,0000 0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

etiqueta 0,00 0,0000 0,00 0,00 0,00 0,00Planta procesadora de zanahoria

47


00 00 00 00 00

TOTAL0,0157 0,0093

9,91E-04

1,12E-04

9,91E-04

0,0249

Balance de energia

Qabsorvido=¿Calor absorvido por la materia prima [ kjs ]Qcedido=¿Calor cedido por el vapor de agua [ kjs ]Q1= calor absorvido correspondiente a F49

Q2= calor absorvido correspondiente a F50

V=vapor de agua [ kgs ],m1=¿= Flujo másico [ kgs ], correspondiente a F49

m2=¿= Flujo másico [ kgs ], correspondiente a F50

CPa= = 1,8392 [ kjkg°C ],, calor especifico del azucar.

Cp= 3.6 [ kjkg°C ],, calor especifico de la zanahoria.

T final A= 104 [ºC], Temperatura final del F46

T inicial A=20 [ºC] Temperatura inicial de entrada de la corriente F46

T final z= 104 [ºC], Temperatura final de la zanahoria

T inicial z 85 [ºC] Temperatura inicial de la zanahoria

T final A= 104 [ºC], Temperatura final de la zanahoria

T inicial A 20 [ºC] Temperatura inicial de la zanahoria


T f=110 [ºC], Temperatura final del vapor a 200 [ kNm2 ] de presión


48




Q1=m1(CP z (T final z−T inicial z ))

Q1=0,0158 [ kgs ]∗(3,6[ kjkg°C ]∗(104 ° [C ]−84 [° C ] ))

Q2=m2(CP A (T final A−T iniciala ))

Q1=0,0093 [ kgs ]∗(1,8392[ kjkg °C ]∗(104 ° [C ]−20 [° C ]))

QAbsorvido=Q1+Q2

QAbsorvido=2,2233[ kjs ]

QAbsorvido=Qcedido

Qcedido=V ¿Qcedido=V∗¿

V=Qabsorvido

¿¿

V=2,2233 [ kjs ]

¿¿

V=0,0009915[ kgs ]Envasadora X-340


49


Figura 35 Envasadora X-340

Tabla 3.27 Balance de materia de del equipoX-340

D 55 56zanahoria

seca0,008

640,000

000,008

64

acido cítrico0,000

030,000

000,000

03

azúcar0,007

900,000

000,007

90

agua0,008

210,000

000,008

21

conservante0,000

120,000

000,000

12

frascos0,000

000,014

070,014

07

tapa0,000

000,003

290,003

29

etiqueta0,000

000,000

000,000

00

TOTAL0,024

910,017

360,042

27


50


Selladora X-350

Figura 36 Selladora X-350

Tabla 3.28 Balance de materia del equipo X-350

56 57zanaho

ria seca

0,00864

0,00864

acido cítrico

0,00003

0,00003

azúcar0,00790

0,00790

agua0,00821

0,00821

conservante

0,00012

0,00012

frascos0,01407

0,01407

tapa0,00329

0,00329

etiqueta

0,00000

0,00000

TOTAL0,04227

0,04227

Enfriadora E-360


51


Figura 37 Enfriadora E-360


57 58 59 60zanaho

ria seca

0,00864

0,00000

0,00000

0,00864

acido cítrico

0,00003

0,00000

0,00000

0,00003

azúcar0,00790

0,00000

0,00000

0,00790

agua0,00821

0,11721

0,11698

0,00845

conservante

0,00012

0,00000

0,00000

0,00012

frascos0,01407

0,00000

0,00000

0,01407

tapa0,00329

0,00000

0,00000

0,00329

etiqueta

0,00000

0,00000

0,00000

0,00000

TOTAL0,04227

0,11721

0,11698

0,04250

Balance de energia

Qcedido=¿Calor cedido por la mermelada [ kjs ]


52


Qabsorvido=¿Calor absorvido por el agua [ kjs ]A= cantidad de agua [ kgs ],m1=¿0,02491[ kgs ], Flujo másico a la mermelada del flujo correspondiente a F57

CPm= = 2,65848 [ kjkg°C ],, calor especifico de la mermelada

T finalm 30 [ºC] Temperatura final de la mermelada

T inicialm= 104 [ºC], Temperatura inicial de la mermelada de zanahoria


T f=30 [ºC], Temperatura de entrada del agua


Qabsorvido=0,0158 [ kgs ]∗(2,65848[ kjkg°C ]∗(30 ° [C ]−104 [° C ]))

QAbsorvido=−4,899[ kjs ]QAbsorvido=Qcedido

Qcedido=A (CPliquido (Ti−Tf ))Qcedido=A∗(4,18∗(20 °C−30 ° C ))

A=Qabsorvido

(CPliquido (Ti−T f ))

V=−4,899[ kjs ]

¿¿

V=0,11721[ kgs ]


53


Estante de secado X-371

Figura 38 Estante de secado X-371


60 61 62zanahoria

seca0,008

640,000

000,008

64

acido cítrico0,000

030,000

000,000

03

azúcar0,007

900,000

000,007

90

agua0,008

450,000

230,008

22

conservante0,000

120,000

000,000

12


54


frascos0,014

070,000

000,014

07

tapa0,003

290,000

000,003

29

etiqueta0,000

000,000

000,000

00

TOTAL0,042

500,000

230,042

27

Etiquetadora X-370

Figura 39 Etiquetadora X-370


62 63 64zanahoria

seca 0,00864 0,00000 0,00864acido cítrico 0,00003 0,00000 0,00003

azúcar 0,00790 0,00000 0,00790agua 0,00822 0,00000 0,00822


55



tapa 0,00329 0,00000 0,00329etiqueta 0,00000 0,00012 0,00012TOTAL 0,04227 0,00012 0,04239

4.4. Proceso zanahoria en conserva

4.4.1 Descripción etapas proceso zanahoria en conserva

Cortado

Las zanahorias son cortadas en láminas del mismo grosor para facilitar el

intercambio de calor y la absorción de los aditivos que se van a usar

posteriormente. El grosor de las láminas es de 0,5 cm y se van a procesar en kg/s.

Escaldado

Las láminas de zanahoria se someten a un escaldado en una solución de agua

que está en su punto de ebullición. Las zanahorias se dejan en la solución por 3

minutos aproximadamente y alcanzan una temperatura de 84°C

aproximadamente.

Escurrido

Después de ser sacadas las zanahorias del recipiente donde se escaldaron, son

escurridas para eliminar el exceso de agua que tienen las zanahorias.


56


Envasado

En esta etapa se juntan las zanahorias con el líquido de cobertura caliente para

ser envasados en frascos de vidrio de 260 gramos cada uno, los cuales están

previamente esterilizados. Las cantidades que se introducen en cada frasco son

del total de la mezcla un 70% de zanahoria en láminas previamente escaldadas y

30% de líquido de cobertura.

Homogeneizado

En esta etapa se elabora el líquido de cobertura que está compuesto de vinagre,

sal y acido cítrico. Para esto se requiere de un mezclador que este

constantemente revolviendo el líquido y de un calefactor que lo caliente hasta

alcanzar una temperatura de 84°C.

Sellado

Los frascos de vidrio ya cerrados son sometidos a un tratamiento térmico a

presiones elevadas que tiene la finalidad de sellar los frascos para que tengan

una durabilidad de hasta dos años.

Enfriado

Una vez sellados los frascos al vacío se les rocía agua fría para enfriar los frascos

y prepararlos para el etiquetado.

Almacenado

Luego del enfriado, los frascos quedan mojados y por esta razón se dejan un

lapso de tiempo para que se sequen a temperatura ambiente. Esta etapa se

realiza con el fin de secar la superficie de os frascos para poder pegar la etiqueta

de información nutricional, fecha de fabricación y expiración de la conserva. Planta procesadora de zanahoria

57


Etiquetado

Una vez que los frascos están secos, se procede al etiquetado de cada frasco.

Las etiquetas tienen un peso aproximado de 0,00012 kg cada una y la

información que va en ellas es la fecha de elaboración, información nutricional y

duración del producto.

Almacenado

Finalmente los frascos de conserva se almacenan en un lugar fresco y oscuro

por 15 días para luego ser comercializados.

4.4.2. Diagrama de Bloque y flujo del proceso conserva de zanahoria


58


Figura 40 Diagrama de bloque del proceso de conserva de zanahoria


59


Figura 41 diagrama de flujo del conserva parte 1



4.4.3 Balances de Materia Conservas

Cortadora (C-410)

Figura 42 cortadora C-410

Tabla 3.32 Balances de Materia Conservas C-410

Kg/s 65 66zanahoria seca 0,0132 1,33E-04Agua 0,0107 1,08E-04Vinagre 0,0000 0,0000Sal 0,0000 0,0000Acido cítrico 0,0000 0,0000Frasco 0,0000 0,0000Tapa 0,0000 0,0000Etiqueta 0,0000 0,0000TOTAL 0,0239 0,0002


61



Figura 43 cinta transportadora J-411

Tabla 3.33 Balances de Materia Conservas J-411

Kg/s 65 67 68

zanahoria seca0,013

2 1,3E-050,013

2

Agua0,010

7 1,1E-050,010

7

Vinagre0,000

0 0,00000,000

0

Sal0,000

0 0,00000,000

0

Acido cítrico0,000

0 0,00000,000

0

Frasco0,000

0 0,00000,000

0

Tapa0,000

0 0,00000,000

0

Etiqueta0,000

0 0,00000,000

0

TOTAL0,023

9 2,4E-050,023

8

Marmita (E-320)


62


Figura 44 marmita E-320

Tabla 3.34 Balances de Materia de la maquina E-320

Kg/s 68 69 70 71

zanahoria seca0,013

20,000

0 1E-050,013

1

Agua0,010

70,051

80,002

30,060

2

Vinagre0,000

00,000

00,000

00,000

0

Sal0,000

00,000

00,000

00,000

0

Acido cítrico0,000

00,000

00,000

00,000

0

Frasco0,000

00,000

00,000

00,000

0

Tapa0,000

00,000

00,000

00,000

0

Etiqueta0,000

00,000

00,000

00,000

0

TOTAL0,023

80,051

80,002

30,073

3

Balance de energia

Qabsorvido=¿Calor absorvido por la materia prima [ kjs ]Qcedido=¿Calor cedido por el vapor de agua [ kjs ]

V=vapor de agua [ kgs ],


63


mz= Flujo másico [ kgs ], correspondiente a F68

mA= Flujo másico [ kgs ], correspondiente a F69 (Agua)

CP z= 3.6 [ kjkg°C ], calor especifico de la zanahoria.

T final z= 84 [ºC], Temperatura final de la corriente F68

T inicial z=20 [ºC] Temperatura inicial de la corriente F68

T final A= 120 [ºC], Temperatura final de la corriente F68

T inicial A=100 [ºC] Temperatura inicial de la corriente F68





Qabsorvido=(M A∗C Pliq (T final A−T inicial A ))+(M Z∗C Pz (T final z−T inicial z ))

Q1=(0,04767 [ kgs ]∗4,18 [ kjkg°C ]∗(120 ° [C ]−100 [°C ] ))+(0,0238[ kgs ]∗3,6[ kj

kg°C ]∗(84 ° [C ]−20 [°C ] ))

QAbsorvido=Qcedido

QAbsorvido=9,468 [ kjs ]Qcedido=V ¿Qcedido=V∗¿

V=Qabsorvido

¿¿

V=9,468 [ kjs ]

¿¿

V=0,00414[ kgs ]Planta procesadora de zanahoria

64


Escurridor (J-412)

Figura 45 escurridor J-412

Tabla 3.35 Balances de Materia de la maquina J-412

Kg/s 71 72 73

zanahoria seca0,013

11,3E-

05 0,0131

Agua0,060

2 0,04850,0116

6

Vinagre0,000

0 0,0000 0,0000

Sal0,000

0 0,0000 0,0000

Acido cítrico0,000

0 0,0000 0,0000

Frasco0,000

0 0,0000 0,0000

Tapa0,000

0 0,0000 0,0000

Etiqueta0,000

0 0,0000 0,0000

TOTAL0,073

30,0485

1 0,0248


65


Envasador (X-340)

Figura 46 envasador X-340

Tabla 3.36 Balances de Materia de la maquina X-340

Kg/s 73 74 77 78zanahoria seca 0,0131 0,0000 0,0000 0,0131

Agua0,0116

6 0,0000 0,0012 0,0128Vinagre 0,0000 0,0000 0,0096 0,0096Sal 0,0000 0,0000 0,0005 0,0005Acido cítrico 0,0000 0,0000 1,0E-06 1,0E-06Frasco 0,0000 0,0326 0,0000 0,0326Tapa 0,0000 0,0076 0,0000 0,0076Etiqueta 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0248 0,0403 0,0113 0,0764

Marmita (E-330)



66


Tabla 3.37 Balances de Materia de la maquina E-330

Kg/s 75 76 77zanahoria seca 0,0000 0,0000 0,0000Agua 0,0012 5,5E-05 0,0012Vinagre 0,0101 4,5E-04 0,0096Sal 0,0005 2,4E-05 0,0005Acido cítrico 1,1E-06 4,8E-08 1,0E-06Frasco 0,0000 0,0000 0,0000Tapa 0,0000 0,0000 0,0000Etiqueta 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0118 0,0005 0,0113

Balance de energia

Qabsorvido=¿Calor absorvido por la materia prima [ kjs ]Qcedido=¿Calor cedido por el vapor de agua [ kjs ]V=vapor de agua [ kgs ],mV= Flujo másico [ kgs ], correspondiente a F75 (vinagre)

ms= Flujo másico [ kgs ], correspondiente a F75 (sal)

CP v= 4,27 [ kjkg°C ], calor especifico del vinagre.

CP s= 0,85 [ kjkg°C ], calor especifico de la sal.

T final v= 84 [ºC], Temperatura final de la corriente F75

T inicial v=20 [ºC] Temperatura inicial de la corriente F75

T final s= 84 [ºC], Temperatura final de la corriente F75

T inicial s=20 [ºC] Temperatura inicial de la corriente F75



67





Qabsorvido=(M v∗CPliq (T final v−T inicial v ))+(M s∗CPz (T final s−T inicial s ))

Q1=(0,0101[ kgs ]∗4,27 [ kjkg°C ]∗(84 ° [C ]−20 [°C ] ))+(0,0005 [ kgs ]∗0,85 [ kj

kg°C ]∗(84 ° [C ]−20 [° C ] ))

QAbsorvido=Qcedido

QAbsorvido=2,787 [ kjs ]Qcedido=V ¿Qcedido=V∗¿

V=Qabsorvido

¿¿

V=2,787 [ kjs ]

¿¿

V=0,00129[ kgs ]




Kg/s 78 79zanahoria seca 0,0131 0,0131


68


Agua 0,0128 0,0128Vinagre 0,0096 0,0096Sal 0,0005 0,0005Acido cítrico 1,0E-06 1,0E-06Frasco 0,0326 0,0326Tapa 0,0076 0,0076Etiqueta 0,0000 0,0000TOTAL 0,0764 0,0764

Selladora (X-350)

Figura 49 selladora X-350


Kg/s 80zanahoria seca 0,0131Agua 0,0128Vinagre 0,0096Sal 0,0005Acido cítrico 1,0E-06Frasco 0,0326Tapa 0,0076Etiqueta 0,0000TOTAL 0,0764



69


Figura 50 J-414


Kg/s 80 81 82 zanahoria seca 0,0131 1,3E-05 0,0131Agua 0,0128 1,3E-05 0,0128Vinagre 0,0096 9,6E-06 0,0096Sal 0,0005 5,1E-07 0,0005Acido cítrico 1,0E-06 1,0E-09 1,0E-06Frasco 0,0326 3,3E-05 0,0326Tapa 0,0076 7,6E-06 0,0076Etiqueta 0,0000 0,0000 0,0000TOTAL 0,0764 7,6E-05 0,0763

Enfriadora (E-370)

Tabla 3.41 enfriadora E-370


70


Tabla 3.42Balances de Materia de la maquina E-370

Kg/s 82 83 84 85 Zanahoria seca 0,0131

0,0000

0,0000

0,01311

Agua 0,01280,359

00,000

7 0,3711

Vinagre 0,00960,000

00,000

00,0096

3

Sal 0,00050,000

00,000

00,0005

1Acido cítrico 1,0E-06

0,0000

0,0000 1E-06

Frasco 0,03260,000

00,000

00,0325

9

Tapa 0,00760,000

00,000

00,0076

3

Etiqueta 0,00000,000

00,000

0 0,0000

TOTAL 0,07630,359

00,000

7 0,4346

Balance de energia

Qcedido=¿Calor cedido por la conserva [ kjs ]Qabsorvido=¿Calor absorvido por el agua [ kjs ]

A= cantidad de agua [ kgs ],m1=¿0,02491[ kgs ], Flujo másico a la conserva del flujo correspondiente a F82

CPc= = 2,65848 [ kjkg°C ],, calor especifico de la conserva

T final c 30 [ºC] Temperatura final de la conserva

T inicialc= 104 [ºC], Temperatura inicial de la conserva de zanahoria


T f=30 [ºC], Temperatura de entrada del agua



71


Qabsorvido=0,0763 [ kgs ]∗(2,65848[ kjkg°C ]∗(30 ° [C ]−104 [° C ]))

QAbsorvido=−15,010[ kjs ]QAbsorvido=Qcedido

Qcedido=A (CPliquido (Ti−Tf ))Qcedido=A∗(4,18∗(20 °C−30 ° C ))

A=Qabsorvido

(CPliquido (Ti−Tf ))

V=−15,010 [ kjs ]

¿¿

V=0,359[ kgs ]Almacenado (X-360)

Figura 51 X-360


Kg/s 85 86 Zanahoriaseca

0,01311

0,0131

Agua 0,37110,371

1

Vinagre0,0096

30,009

6

Sal0,0005

10,000

5Acido cítrico 1E-06 1E-06


72


Frasco0,0325

90,032

6

Tapa0,0076

30,007

6

Etiqueta 0,00000,000

0

TOTAL 0,43460,434

6

Etiquetado (X-370)

Figura 52 etiquetadora X-370

4.5. Confitado

El proceso de confitado consiste en sumergir las cortezas de las frutas cítricas en

varias soluciones de almíbar, en forma consecutiva, de modo que en cada etapa

se incrementa la concentración del almíbar hasta alcanzar 75°Brix en el producto

final. El producto obtenido es de baja humedad (20%) por lo que se puede

conservar hasta por un año y se consume principalmente como golosina y en

repostería (FAO, 2006).


73


4.5.1 Descripción de etapas proceso de confitado de zanahoria

Selección materia prima:

Se seleccionaran las zanahorias que presenten una textura firme, y tamaño

adecuado.

Maceración:

La zanahoria se somete a una solución de salmuera por un tiempo de 2 dos días

(48 horas); con el objetivo de que después esta pueda recibir el con mayor

facilidad el jarabe en el proceso del jarabeo.

Lavado:

Procedimiento utilizado para la eliminación de polvo, suciedad, microorganismos

y/u otras impurezas que pueda contener consigo la materia prima.

Primer jarabeo:

Se prepara un jarabe con una concentración de 25° Brix, seguido por la

incorporación de la zanahoria al jarabe en una proporción de 1:1 peso materia

prima: jarabe, y se dejara reposar por un tiempo de 24 horas.

Segundo jarabeo:

Se prepara un jarabe con una concentración de 35° Brix, agregando la zanahoria y

dejando reposar por 24 horas.

Tercer jarabeo:

Se prepara un jarabe con una concentración de 45° Brix, agregando la zanahoria y

ácido cítrico, bicarbonato de sodio. Dejando reposar por 24 horas.

Cuarto jarabeo:


74


Se lleva el jarabe hasta los 55º Brix, agregando benzoato de potasio. En este

jarabe se deja la zanahoria, hasta que su contenido de azúcar sea entre 50-55%

de azúcar.

Quinto jarabeo:



de azúcar.

Sexto jarabeo:



de azúcar.

Secado:

Las rodajas de zanahorias obtenidas son colocadas en un secador de bandeja, las

rodajas son sometidas a aire caliente hasta obtener una humedad en el producto

de 25-20%.

Envasado: Se realizara utilizando bolsas de polietileno gruesas. El confitado, es depositado

con un peso neto de 190 g. el etiqueta

4.5.2 Diagrama de flujo de confitado de zanahoria


75


Figura 53 diagrama de bloque de confitado de zanahoria


76


Figura 54 Diagrama de flujo del proceso de confitado parte 1



Figura 57Diagrama de flujo del proceso de confitado parte 4



4.5.3 Balance de materia y energía del confitado

Cortadora en lámina

Figura 58 Cortadora en lámina C-410

Tabla 3.44 Balance de materia equipo C-410

90 91 92

zanahoria ss 2,31E-03 2,31E-05 2,29E-03

agua 5,79E-04 5,79E-06 5,73E-04

sal 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

componentes 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

total 2,89E-03 2,89E-05 2,86E-03

Cinta transportadora



79


Tabla 3.45 Balance materia del equipo J-411

92 93 94

zanahoria ss 2,29E-03 2,29E-04 2,06E-03

agua 5,73E-04 5,73E-05 5,16E-04

sal 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

componentes 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

total 2,86E-03 2,86E-04 2,58E-03

Macerador

Figura 60 macerador C-412

Tabla 3.46 balance de materia del equipo C-412

94 95 96 97

zanahoria ss 2,06E-03 0,00E+00 0,00E+00 1,92E-03

agua 5,16E-04 2,27E-03 2,30E-03 4,80E-04

sal 0,00E+00 3,09E-04 2,78E-04 3,09E-05

componentes 0,00E+00 0,00E+00 1,44E-04

total 2,58E-03 2,58E-03 2,73E-03 2,43E-03


80


Cinta transportadora escurridora

Figura 61 escurridor X-413


97 98 99

zanahoria ss 1,92E-03 1,92E-06 1,92E-03

agua 4,80E-04 4,80E-07 4,79E-04

sal 3,09E-05 3,09E-08 3,09E-05

componentes 0,00E+00 0,00E+00

total 2,43E-03 2,43E-06 2,43E-03

Lavadero

Figura 62 lavadero X-414


81



99 100 101 102

zanahoria ss 1,92E-03 0,00E+00 9,58E-06 1,91E-03

agua 4,79E-04 2,43E-03 2,40E-03 5,03E-04

sal 3,09E-05 0,00E+00 3,09E-05 0,00E+00

componentes 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

total 2,43E-03 2,43E-03 2,44E-03 2,41E-03

Confitado 25° Brix

Figura 63confitador X-430


103 104 105

zanahoria

ss0,00E+00 ####### 1,91E-03

agua 4,05E-03 2,43E-04 4,31E-03

azúcar 1,22E-03 7,29E-05 1,14E-03

total 5,27E-03 3,16E-04 7,36E-03


82


Homogeneizador 25° Brix

Figura 64 homogeneizador M-431

Tabla 3.50 balance de materia del equipo equipo M-431

103 106 107 108

zanahoria ss 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

agua 4,05E-03 7,72E-03 3,81E-03 1,22E-05

azucar 1,22E-03 9,71E-04 1,08E-03 1,09E-05

total 5,27E-03 8,69E-03 4,89E-03 2,31E-05

Escurridor

Figura 65 escurridor E-562


83


Tabla 3.51 balance de materia del equipo E-562

105 107 109 110

zanahoria ss 1,91E-03 0,00E+00 1,83E-03 7,63E-05

agua 4,31E-03 3,81E-03 4,62E-04 4,17E-05

azucar 1,14E-03 1,08E-03 5,71E-05 5,71E-06

total 7,36E-03 4,89E-03 2,35E-03 1,24E-04

Confitado 35° Brix



109 112 113 115


agua 4,62E-04 0,00E+00 2,43E-04 4,27E-03

azucar 5,71E-05 0,00E+00 1,22E-04 1,96E-03

total 2,35E-03 0,00E+00 3,65E-04 8,06E-03

HomogeneizadorPlanta procesadora de zanahoria

84


Figura 67 homogenizador X-441


111 112 114 116

zanahoria ss 7,63E-05 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

agua 4,17E-05 0,00E+00 3,40E-03 3,47E-03

azucar 5,71E-06 0,00E+00 1,70E-03 1,81E-03

total 1,24E-04 0,00E+00 5,10E-03 5,28E-03

Escurridor



85



115 116 117 118


agua 4,27E-03 3,47E-03 2,13E-05 7,78E-04

azúcar 1,96E-03 1,81E-03 9,81E-06 1,45E-04

total 8,06E-03 5,28E-03 3,12E-05 2,75E-03

Confitado 45° Brix

Figura 69 confitado E-380


118 120 122 123


agua 7,78E-04 4,05E-03 2,43E-04 4,59E-03

azúcar 1,45E-04 2,43E-03 1,46E-04 2,43E-03

total 2,75E-03 6,48E-03 3,89E-04 8,85E-03

Homogeneizador


86


Figura 70 homogeneizador E-390


119 120 121 124


agua 0,00E+00 4,05E-03 0,00E+00 3,58E-03

azucar 0,00E+00 2,43E-03 0,00E+00 2,15E-03

total 0,00E+00 6,48E-03 0,00E+00 5,73E-03

Escurridor

Figura 71 Escurridor E-380



87


123 124 125 126


agua 4,59E-03 3,58E-03 2,29E-05 9,80E-04

azucar 2,43E-03 2,15E-03 1,21E-05 2,67E-04

total 8,85E-03 5,73E-03 3,51E-05 3,08E-03

Confitado 55° Brix

Figura 72 confitado X-450


126 127 128 129


agua 9,80E-04 4,05E-03 2,43E-04 5,03E-03

azúcar 2,67E-04 2,75E-03 1,65E-04 3,02E-03

benzoato de potasio 0,0000 3,08E-06 1,85E-07 3,08E-03

total 3,08E-03 6,81E-03 4,09E-04 1,30E-02

Homogeneizador


88



Tabla 3.59balance de materia del equipo M-451

127 130 131 134


agua 4,05E-03 0,00E+00 0,00E+00 3,78E-03

azucar 2,75E-03 0,00E+00 0,00E+00 2,72E-03

benzoato de potasio 3,08E-06 0,00E+00 0,00E+00 2,90E-03

total 6,81E-03 0,00E+00 0,00E+00 9,40E-03

Escurridor

Figura 74. Escurridor

Tabla 3.60 balance de materia del equipo


89


129 132 133 134

zanahoria ss 1,83E-03 1,83E-03 0,00E+00 0,00E+00

agua 5,03E-03 1,22E-03 2,52E-05 3,78E-03

azúcar 3,02E-03 2,67E-04 3,02E-05 2,72E-03

benzoato de potasio 3,08E-03 0,00E+00 1,85E-04 2,90E-03

total 1,30E-02 3,32E-03 2,40E-04 9,40E-03

Confitado 65° Brix

Figura 75confitado

Tabla 3.61balance de materia del equipo

132 136 137 138


agua 1,22E-03 4,05E-03 3,04E-04 4,97E-03

azucar 2,67E-04 3,48E-03 2,61E-04 3,49E-03

benzoato de potasio 0,00E+00 3,32E-06 2,49E-07 3,07E-06

total 3,32E-03 7,54E-03 5,65E-04 1,03E-02

Homogeneizador


90


Figura 76 homogeneizador M-461

Tabla 3.62 balance de materia del equipo M-461

136 136 139 140


agua 0,00E+00 4,05E-03 0,00E+00 3,51E-03

azúcar 0,00E+00 3,48E-03 0,00E+00 3,02E-03

benzoato de potasio 0,00E+00 3,32E-06 0,00E+00 2,88E-06

total 0,00E+00 7,54E-03 0,00E+00 6,54E-03

Escurridor



91



138 140 141 142


agua 4,97E-03 3,51E-03 3,48E-05 1,43E-03

azúcar 3,49E-03 3,02E-03 2,44E-05 4,41E-04

benzoato de potasio 3,07E-06 2,88E-06 2,15E-08 1,66E-07

total 1,03E-02 6,54E-03 5,92E-05 3,70E-03

Confitado 75°Brix

Figura 78 confitado E-950

142 143 144 145

zanahoria ss 1,83E-03 0,00E+00 1,83E-03 0,00E+00

agua 1,43E-03 3,04E-04 5,17E-03 4,05E-03

azúcar 4,41E-04 4,01E-04 5,39E-03 5,35E-03


total 3,70E-03 7,05E-04 1,24E-02 9,40E-03

Homogeneizador


92




145 146 147 148


agua 4,05E-03 0,00E+00 0,00E+00 3,18E-03

azúcar 5,35E-03 0,00E+00 0,00E+00 4,30E-03

benzoato de potasio 3,70E-06 0,00E+00 0,00E+00 2,98E-06

total 9,40E-03 0,00E+00 0,00E+00 7,49E-03

Escurridor

Figura 80 Escurridor E-93



93


144 148 149 150


agua 5,17E-03 3,18E-03 3,62E-04 1,63E-03

azúcar 5,39E-03 4,30E-03 3,77E-04 7,08E-04


total 1,24E-02 7,49E-03 7,39E-04 4,17E-03

Secador

Figura 81 secador B-470

Balance de materia:

F151 + F150 = F152 + F153

Donde:

F150= Flujo entrada de materia a secar a 30ºC (90,0% humedad).

F151= Flujo entrada de aire seco a 90ºC (con una humedad de 0,006 kg agua/kg

aire seco)

F152= Flujo salida de aire húmedo a 45ºC.

F153= Flujo salida de materia seca a 75ºC (27% humedad).

Balance de humedad: mt⋅x1+G⋅H2=mt⋅x2+G⋅H1


mt = Cantidad sólido seco [kgSS/h]

H1= Humedad absoluta del aire a la entrada del secador [kg agua/kg A.S]

H2= Humedad absoluta del aire a la salida del secador [kg agua/kg A.S]


94


x1= Humedad del alimento a la entrada del secador [kg agua/kg S.S]

x2= Humedad del alimento a la salida del secador [kg agua/kg S.S]

x1=90 ,0100−90 ,0

=9,0 [ kgaguakgSS ] x2=25100−25

=0 ,33[ kgaguakgSS ]Reemplazando:

0 ,0260 [kgSS ]⋅9,0[ kgaguakgSS ]+G⋅0 ,006 [ kgaguakgA .S ]=0 ,0260 [kgSS ]⋅0 ,33 [ kgaguakgSS ]+G⋅H 2

G=0 ,2254[ kgaguadia ]

(H 2−0 ,006 )[ kgaguakgairesec o ]

Balance de calor: mt⋅hm

1+G⋅h2=mt⋅hm

2+G⋅h1


mt = Cantidad sólido seco [kgS.S/h]

h1= Entalpía del aire a la salida del secador [kJ/kg A.S]

h2= Entalpía del aire a la entrada del secador [kJ/kg A.S]

hm1= Entalpía del alimento a la entrada del secador [kJ/kg S.S]

hm2= Entalpía del aire a la salida del secador [kJ/kg S.S]

Dada la ecuación para la entalpía del aire:

h=(1 ,005+1 ,88H a )(Tº )+2501 ,4Ha

h1=(1 ,005+1 ,88∗0 ,006)(90−0 )+2501 ,4∗0 ,006=106 ,4736[ KJKgAS ]

h2=(1 ,005+1 ,88∗H2 )(45−0)+2501 ,4∗H2=2586H2+45 ,23

Ecuación para la entalpía del alimento:


95


hm=C ps(Tº s)+C pa(Tºs ) x

hm1=3,6 [ kJkg ºC ](25 ºC )+4 ,187(25 ºC )9,0[ kgaguakgss ]=1032 ,0 ,75[ kJkgss ]

hm2=3,6 [ kJkg ºC ](70 ºC )+4 ,187(70 ºC )0 ,33 [ kgaguakgss ]=348 ,197[ kJkgss ]

Reemplazando en la ecuación balance de calor:

mt⋅hm1+G⋅h2=mt⋅hm

2+G⋅h1

mt⋅(hm1−hm2)=G⋅(h1−h2)

0 ,0260[ kgSSdia ]⋅(1032,075−348 ,197 )[ kJkgSS ]=

0 ,2254 [ kgaguadia ]H2−0 ,006 [ kgaguakgAS ]

∗(23 ,999+10 ,194−582 ,884H2 )[ kJkgAS ]

H2=0 ,0567[ kgaguakgAS ]Reemplazando, se obtiene el flujo de aire necesario para deshidratar las

zanahorias a un 25% de humedad, que corresponde al flujo F:

G=4 ,4416 [ kgASs ]Cinta vibratoria

Figura 82 cinta vibratoria J-471


96


Tabla 3.66 balance de materia del equipo J-471

153 154 155

zanahoria

ss

0,00E

+00

1,83E-

03

0,00E

+00

agua0,00E

+00

3,26E-

04

0,00E

+00

aire0,00E

+00

0,00E

+00

0,00E

+00

azúcar 2,12E-04 4,46E-04 4,96E-05

benzoato de

sodio1,05E-07 2,21E-07 2,46E-08

envases 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

etiqueta 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

total 2,13E-04 2,60E-03 4,96E-05

Envasadora

Figura 83envasadora X-480


97



154 156 157

zanahoria ss 1,83E-03 0,00E+00 1,83E-03

agua 3,26E-04 0,00E+00 3,26E-04

aire 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00

azúcar 4,46E-04 0,00E+00 4,46E-04

benzoato de sodio 2,21E-07 0,00E+00 2,21E-07

envases 0,00E+00 1,39E-03 1,39E-03

etiqueta 0,00E+00 5,00E-01 5,00E-01

total 2,60E-03 5,01E-01 5,04E-01


98

CAPITULO 5DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS

Capitulo 5: Dimensionamiento de equipos

5. SELECCIÓN DE EQUIPOS Y DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS

5.1 Diversidad de equipos

Equipos transportadores y elevadores

Los tipos más comunes son:

- Cinta transportadora

- Equipos transportadores de rodillos y los de ruedas

- Cintas transportadoras de cadenas

- Transportadores de tornillo sinfín

- Transportadores neumáticos

- Elevadores magnéticos

- Elevadores de Cangilones (Fellow, 2002)

Lavado

Operación unitaria en la que se elimina al alimento aquella sustancia que lo

contamina, dejado su superficie en condiciones adecuadas para su posterior

elaboración; Existen dos tipos de lavado de alimentos estos son:

a) Lavado húmedo: Entre las instalaciones de lavado húmedo se encuentran:

- Lavado por ducha

- Lavado por cepillo

- Lavado de tambor

- Depósitos por flotación

b) Limpieza en seco: Los principales tipos de instalaciones utilizadas para la

limpieza en seco son:

- Los clasificadores de aire

- Los separadores magnéticos

- Los separadores de criba (Fellow, 2002).



Corte

Operación unitaria de reducción de tamaño en la cual el tamaño medio de los

alimentos sólidos es reducido por la aplicación de una fuerza. Existen cuatro tipos

principales de máquinas para la reducción de tamaños que se clasifican en orden

decreciente de acuerdo con el tamaño de las partículas que con ellas se obtienen

son los siguientes:

- Equipos de corte en rodajas y filetes

- Equipos para corte en dados

- Trituradoras

- Equipos para hacer pulpa (Fellow, 2002).

Pelado

Operación unitaria imprescindible en el procesado de muchas frutas y verduras en

el cual mejora el aspecto del producto final; Existen diferentes métodos de pelado,

estos son:

- Pelado al vapor

- Pelado al cuchillo

- Pelado por abrasión

- Pelado Cáustico

- Pelado a la llama (Fellow, 2002)

Mezcladoras

El mezclado es aquella operación unitaria en la que, a partir de uno o más

componentes, dispersando uno en el seno del otro, obteniendo una mezcla

uniforme; La elección del tipo y tamaño más apropiado depende del tipo y cantidad

de producto a mezclar y de la velocidad de agitación necesaria para alcanzar el

grado de mezclado adecuado con el mínimo gasto energético; estas se clasifican

de acuerdo a su característica de funcionamiento tenemos:

- Mezcladoras para productos pulverizados y granulados



- Mezcladoras para líquidos de viscosidad baja o media

- Mezcladoras para líquidos muy viscosos y pastas

- Mezcladoras para la dispersión de productos pulverizados en líquidos

Tabla 3.68 tipos de mezcladora

Tipo de mezcladora Ventajas Limitaciones

Agitadores de palaBarata, buen flujo radial y

rotacional

Escaso flujo

perpendicular;

elevado riesgo de

formación de

torbellino a

velocidades

elevadas

Agitadores de palas

múltiples

Buen flujo en las tres

direcciones

Mas cara; requiere mayor

potencia

Agitadores de héliceBuen flujo en las tres

direcciones

Mas cara que la

mezcladora de paletas

Agitadores de turbina Muy buena mezcladoraCara; cierto riesgo de

atascos

(Fellow, 2002)

Escaldado

Esta tiene una serie de funciones, siendo una de las principales la aplicación antes

del procesado para destruir la actividad enzimática en frutas y verduras. Si bien no

es un método de conservación si es un pre tratamiento; normalmente aplicado en

las manipulaciones de preparación de la materia prima Existen dos tipos de

escaldado de alimentos estos son:

a) Escaldado por vapor: Entre las instalaciones de escaldado por vapor se

encuentran:

- Escaldado convencional

- Escaldado rápido IQB



- Escaldado discontinuo en lecho fluidificado

b) Escaldado por agua caliente: Los principales tipos de instalaciones utilizadas

para escaldado en agua caliente son:

- Escaldado tipo “real”

- Escaldadores de tubos

- Escaldador basándose en el principio IQB

- Escaldador-enfriador (Fellow, 2002)

Enfriado

El tipo de enfriado es primordial en el tema de pérdida de nutrientes y proliferación

de microorganismos, entre los tipos de enfriado se encuentran:

- Enfriado por inmersión de agua

- Enfriado por duchas de agua a bajas temperaturas

- Escaldado por aire frío

Secado

El proceso de secado se puede realizar de las siguientes formas:

a) Secado mediante aire caliente

- Deshidratadores de tolva o arcón

- Deshidratadores de cabina (de bandejas)

- Deshidratadores de túnel

- Deshidratadores de cinta sinfín

- Deshidratadores de lecho fluidizado

- Deshidratadores de horno

b) Secado mediante superficies calientes

- Deshidratadores de tambor (rodillos)

- Deshidratadores a vacío de cinta sinfín y bandejas



Marmitas

Existen diversas variedades de marmitas sin embargo estas se clasifican en

función de la presión de vapor utilizada.

- Marmita a vapor sin presión

- Marmita a vapor con presión

- Marmita a vapor sin presión con agitador (Fellow., 2002)

Es un sistema de calentamiento indirecto muy utilizado en la industria alimentaria,

en especial para el procesamiento de frutas y hortalizas. Consiste básicamente en

una cámara de calentamiento conocida como camisa o chaqueta de vapor, que

rodea el recipiente donde se coloca el material que se desea calentar.

El calentamiento de puede realizar de dos formas diferentes, una que consiste en

hacer circular el vapor a cierta presión por la cámara de calefacción, en cuyo caso

el vapor es suministrado por una caldera. Esta es denominada marmita de vapor.

Otra manera es calentar el agua que se encuentra en la cámara de calefacción por

medio de resistencias eléctricas. Esta es la denominada marmita eléctrica (FAO.,

2006)

Autoclaves

Los principales tipos de autoclaves que se utilizan en la fabricación de alimentos

son:

- Autoclaves discontinuos calentados con vapor saturado

- Autoclaves discontinuos con agua a presión

- Autoclaves continuos (con exclusión de los hidrostáticos)

- Autoclaves hidrostáticos (Fellow, 2002)



Cámara frigorífica

Las cámaras frigoríficas industriales se adaptan fácilmente a cualquier

necesidad, tamaño y capacidad. Iluminación incorporada con llave tecla de

encendido y apagado de la misma. La unión entre paneles, se protege con un

sellador de composición elástica, especialmente diseñado para lograr un correcto

salto de frío.

Uso de media y baja temperatura, climatizaciones. Aislación térmica poli estireno

expandido, poliuretano inyectado.”Paneles tipo industrial, rápido montaje

y sencillas de ampliar.

Dosificadora

El llenado exacto de los envases es importante para asegurar que se cumpla la

legislación y para evitar pérdidas económicas por un llenado excesivo; Existen tres

tipos de máquinas llenadoras de frascos apropiadas dependiendo de la naturaleza

del producto y la velocidad de producción, entre estos se encuentran:

- Llenado por gravedad

- Llenado por presión

- Llenado al vacío (Fellow, 2002)

Etiquetado

- Manual

- Automático



Selección de equipos

Conocido los equipos que existen para ser utilizada en la industria de alimentos se

seleccionar en la Tabla XXX que se muestra a continuación aquellos equipos que

mejor se ajustan a los requerimientos de nuestros procesos de producción:

Tabla 3.67 Dimensiones de cintas

Equipo Dimensiones

Cintas transportadora

Cinta de inspección

Largo: 3,00 m

Ancho:1,50 m

Altura: 1,40 m

longitud 3,00 m

Transmisión mediante un motor

Acero inoxidable.

Capacidad:1000 kg/h

Para el transporte de todos los productos procesados, y desechos de pelado, en

función de las especificaciones requeridas en fábrica. La cinta se puede ajustar

(encarrilar) fácilmente en ambos lados del bastidor. Incluye sistema de liberación

rápida para limpieza.

Una mesa transportadora que hace girar el producto. Incluye rampas para desecho

y devolución.

Figura 84. Cintas



Tabla 3.68 Tambor rotatoriio

Equipo Dimensiones

Tambor rotatorio (lavado) Largo:3,50 m

Ancho:1,60m

Capacidad: 1500kg/h

Las zanahorias se introducen en el tambor, mientras cae el agua sobre ellas, el

tambor gira en 360º para permitir el contacto directo con el agua que cae de

arriba (Fellow, 2002).

El tambor de la lavadora tiene una acción giratoria que consigue una limpieza

muy exhaustiva.

Figura 85 Tambor rotatorio

Tabla 3.69 Dimensionescortadora y descabezadora

Equipo Dimensiones

Cortadora (laminador)

Descabezadora

Largo:0,90 m

Ancho: 0,70 m

Largo:0,90 m

Ancho: 0,70 m

Capacidad: 1500 kg/h

El corte se realiza automáticamente con una cuchilla en forma de guillotina.

Debe tener un sistema de regulación de tamaños de corte para la zanahoria y un

panel de control de velocidad.



Figura 86 Cortadora


Una máquina básica, con alimentación y posicionamiento manual de las

zanahorias. Corta las cabezas de las zanahorias con una capacidad de 60

zanahorias por minuto.

Figura 87 Descabezadora



Tabla 3.69 Dimensiones de Calibrador

Equipo Dimensiones

Calibrador Largo: 1,50 m

Ancho: 0,80 m

Capacidad: 2 ton/h

Esta calibra en función de su longitud productos de forma alargada El producto

que se coloca en la placa de alimentación se reparte a todo lo ancho en una serie

de canales en V.

Figura 88 Calibrador

Tabla 3.70 Dimensiones Pelador

Equipo Dimensiones

Pelador Largo: 2,120 m

Ancho: 0,840 m

Capacidad: 250 kg/h

Peladora de cuchillas KP-20

Peladora productos de forma alargada como las zanahorias. El producto se

introduce de forma manual. Se puede hacer un ajuste continuo de la velocidad de

entrada del producto y la presión de las cuchillas. La capacidad de esta máquina

es de entre 4000 y 4500 unidades por hora.



Figura 89 Pelador

Tabla 3.71 Tamiz

Equipo Dimensiones

Tamiz Largo: 0,80 m

ancho: 0,80 m

Capacidad de 100 Kg/h

Proceso de separación de partículas cortadas muy pequeñas; provocando la

eliminación de estas.

Figura 90 Tamiz



Tabla 3.72 Dimensiones de Tina de Jarabeo

Equipo Dimensiones

Tinas de jarabeo Alto: 1,850 m

Diámetro: 1,00 m

Recipiente usado para el reposo de las zanahoria laminadas con el jarabe para el

proceso de confitado, en donde se deja reposar para la impregnación del azúcar

en la zanahoria por un tiempo de 24 a 32 horas por cada una de las tinas.

Figura 91 Tina de jarabeo

Tabla 3.73 Pulpeadora

Equipo Dimensiones

Pulpeadora Largo: 0,90 m

Ancho: 0,90 m

Capacidad: 200 kg/h

Proceso de reducción de tamaño en el cual se requiere una homogenización del

producto; para una mayor liberación de componentes que ayudan a la formación

del producto a procesar y una menor resistencia a la transferencia de calor

ayudando a la eficiencia térmica.



Figura 92 Pulpeadora

Tabla 3.74 Escaldador

Equipo Dimensiones

Escaldador Largo: 1,00 m

Altura: 0,80 m

Capacidad mayor a 500 kg/h.

Escaldador con dos sistemas de enfriado, por duchas de agua o por aire.

Desarrollado para cuidar el producto y optimizar el consumo de agua y vapor

Debe ser equitativa la entrega de calor hacia el producto para evitar las pérdidas

de peso.

Figura 93 Escaldador



Tabla 3.75 Enfriador

Equipo Dimensiones

Enfriador Largo: 1,00 m

Ancho: 0,80 m

Capacidad mayor a 400 kg/h

La operación de este equipo debe ser la más rápida posible para evitar una

elevada pérdida de nutrientes hidrosolubles.

Tabla 3.75 Secador

Equipo Dimensiones

Secador Largo: 2,30 m

Ancho: 2,20 m

Alto 2,00 m

El secador de bandejas tipo continuo, utilizando aire con una temperatura cercana

a los 100ºC.

Debe proporcionar un flujo de aire caliente en forma homogénea.

Figura 94 Secador

Tabla 3.76 Marmita

Equipo Dimensiones

Marmita con vapor sin

presión 200 kg.

500 kg

Largo: 1,15 m

Ancho 1,00

Largo: 1,755 m

Ancho: 1,590 m

Recipiente cilíndrico el cual vine provisto con un eje vertical (agitador).



Un agitador va instalado sobre un eje suspendido, éste provoca que el líquido

circule a través del tanque y eventualmente regrese a el mismo (McCabe, 2003).

Figura 95 Marmita

Tabla 3.77 Autoclave

Equipo Dimensiones

Autoclave discontinuos

calentados con vapor saturado

Largo: 2,00m

Ancho: 2,00m

Altura: 1,40 m


Consiste en calentar a los productos a temperatura de ebullición del agua y

Funcionamiento con presión atmosférica durante un tiempo determinado. Sin

embargo, este método es aplicable solamente para las conservas de los productos

clasificados como ácido (INTI., 2006).

Para mermeladas, una vez cargado el alimento se cierra la puerta y se abre la

llave de paso del vapor hasta el término del ciclo de cocción del producto (Montes

et.al, 2005).



Figura 96 Autoclave

Tabla 3.78 Dosificador

Equipo Dimensiones

Dosificador (llenado al

vacio)

Largo: 2.15 m

ancho: 1.35 m

alto: 1.2 m

El producto se llena con el producto y luego con una bomba de vacío se le extrae

el aire a los frascos que se encuentran con el producto.

Figura 97



Envasadora

Capacidad: 200 bolsas (100) g/h

Envasadora para bolsas y otros productos granulados, posee un calibrador

integrado para llenar con igualdad de peso, y sella.

Figura 98 Envasador

Tabla 3.80 Cámara de frío

Equipo Dimensiones

Cámara de frio Largo: 4,00 m

Alto:2,30 m

Ancho:2,5 m

Las zanahorias una vez lavadas serán almacenadas en esta cara de frio, la cual

constara en su interior con separaciones de estas según su posterior procesado.

Figura 99 Cámara de frío



CAPITULO 6LOCALIZACION Y LAYOUT DE PLANTA



6. Localización y layout de la planta

6.1 Localización

Nuestra planta de procesadora de zanahoria se encontrara en los ángeles,

específicamente en avenida de las industria a 8 km de la ruta 5 sur, los costos

que tiene el terreno es de 45 millones aproximadamente, la planta ocupara

media hectárea aproximadamente.

La ciudad de los Ángeles está ubicada aproximadamente a 510 km al sur de

Santiago, la ciudad está compuesta según el censo del año alrededor de posee

una población cercana 127577 habitantes, el cual según los registro de desempleo

del mes de enero posee un desempleo de un 6.4 %, esto quiere decir que esta

ciudad posee una gran masa de fuerza laboral que se puede ocupar.

Un factor determinante es la alta disponibilidad de materias primas que tiene la

región, con mayor disponibilidad de zanahoria en el país, por ende un factor

importante el cual se considera el la cercanía que se tiene con los proveedores

de estas, esto conlleva en ahorro en gastos de transporte, tiempo y el precio el

cual se tiene en el mercado.

Otro factor determinante fue las condiciones del terreno, esta se

encontrara en la avenida las industrias como habíamos mencionado

anteriormente, en esta localización se dan las condiciones para que se instalen

fábricas, ya sea con el emparejamiento del terreno, luz, alcantarillado, etc. Esto

genera ahorros significativos en los costos de construcción.

Por último está en las cercanías de la ciudad, evitando grandes costos de

transporte y tiempo en el traslado de los trabajadores, haciendo la vida más fácil

para ellos



6.2 Layout de la planta

Figura 10084 Planta completa



Figura 101 Loyaut de planta


CAPITULO 7ESTRUCTURA DE COSTOS

Capitulo 7:Estructura de costos

7. Costos de creacion de la planta

Un estudio muy importante para la cracion de la planta es el estudio de costos,

para ello se estimara con el metodo lang chilton como se muestra en la tabla.

Prima se comienza estimando los costos obtencion de las maquinarias que

participaran en el proceso, el cual se llego aproximadamente a $ 71.817.000 de

pesos, con este valor se aplica los valores que infiren en gastos a la utilizacion de

los equipos, como costos de instalacion, cañerias que se ocuparan, etc

Otro factor importante es la instalacion de agua en la empresa, el cual cotizando

en empresas contrucctoras estiman que en promedio se los costos hacienden en

1752000 aproximadamente, esto inclue la intalacion de tuberias de desahue,

instalacion de los baños, etc.

Otro costos es de intalacion de vapor , donde mensualmente se obtiene

aproximadamente 15400 kg, donde se alimentara la caldera con pellet, con un

costo de $12,19 por cada kilogramo de vapor, como se puede ver en el anexo,

obteniendo un costo de $ 187.726.

Los costos de construcción se desglosan en las diferentes instalaciones que tiene

la fábrica, una de ellas es la sala de procesos, esta cuenta aproximadamente

con 677,2 m2, con estructura de acero y revestida de hormigón cuesta en

promedio 5 UF por m2. El casino y oficina tendrán un costo de $60000 el m2

(minvu, 2007), el material de construcción será básicamente madera, esto tendrá

bajo costo por la zona en que se encuentra. Por último el galpón contendrá los

mismos materiales que la zona de procesos.

Un costo no despreciable es el costo del terreno, el cual se encontrara como se

había mencionado en la avenida las industrias, contendrá un tamaño de media

hectárea, con un costo de $22.500.00. El terreno está situado en un lote

industrial, el cual contiene las condiciones actas para la instalación de la planta

evitando costos de preparación del terreno.



Cotizacion de maqunarias

Tabla 82 Cotización de equipos

objetoprecio unitario

cantidad costo total

cinta transportadora 4 X1 m $ 600.000 4$

2.400.000

envasadora polietileno bolsa $ 2.500.000 1$

2.500.000cortador ( para la parte de la corona) $ 1.750.000 1

$ 1.750.000

escurridor $ 600.000 1 $ 600.000

peladora (200 kg/hr) $ 1.500.000 1$

1.500.000

laminadora ( 200kg hr) $ 1.500.000 1$

1.500.000

cortadora (200 kg hora ) $ 1.004.000 1$

1.004.000

pulpeadora ( 100 kg/ hr) $ 1.255.000 1$

1.255.000

marmita ( 300 kg) $ 2.600.000 2$

5.200.000

marmita ( 100 kg) $ 2.150.000 6

$ 12.900.00

0

secador $ 5.000.000 1$

5.000.000

cinta vibratoria 2, 5x1 m $ 1.506.000 1$

1.506.000

envasadora frascos $ 1.750.000 1$

1.750.000

lavadoras $ 2.500.000 1$

2.500.000tamiz $ 500.000 1 $ 500.000

camaras de frio $ 5.500.000 1$

5.500.000

camara de congelado $ 5.500.000 1$

5.500.000

caldera$

15.000.000 1

$ 15.000.00

0estanque de almacenamiento (200 kg) $ 188.000 4 $ 752.000

tornillo sin fin (4 metros) $ 1.200.000 1$

1.200.000



selladora de frascos$

15.000.000 1$

1.500.000Etiquetadora automatica $ 800.000 1 $ 800.000

total$

52.903.000

$ 72.117.00

0

Metodo Lang y Chilton.

Tabla 83 Metodo lang y Chilton

empresa tipo 2 ( solido- liquido)

Costos directos o depreciable

% aplicable valor

1Listado de los equipos principales con sus costos reactualizados (Nota 1)

$ 72.117.000

2 costo de equipos instalados30%

$ 93.752.100

3 cañería de procesos solido-fluido25%

$ 23.438.025

4 instrumentación ( regular) 10% 10% $ 9.375.2105 Aislación regular (10-15%) 15% $ 3.515.7046 pintura y terminaciones 2% $ 1.875.0427 instalaciones eléctricas 2% $ 1.875.0428 costo de instalación de vapor $ 187.7269 costo de instalación de agua $ 1.752.947

10 edificios$ 84.512.000

edificio de proceso (660,7)$ 74.492.000

oficina 52 metros cuadrados $ 3.120.000bodega 36 mts $ 3.960.000casino 49 metros cuadrados $ 2.940.000

11 Total

$ 304.795.795

COSTOS NO DEPRECIABLES

12valor del terreno (5000 Metros cuadrado) 4500 pesos el metro cuadrado

$ 22.500.000

13 preparación y urbanización del terreno $ 014 ingeniería15 ingeniería Plantas de US$ 100.000 a US$ 19% $



1.000.000, 17 a 22 % costo total de la planta 57.911.201

16Construcción (Honorarios contratista)Generalmente 10 % del valor de la obra.

10% $ 30.479.580

17 Costo indirecto o no depreciable:

$ 110.890.781

18 Costo total de la planta

$ 415.686.576


CAPITULO 8CONCLUSIONES

Capitulo 8 Conclusiones

8. CONCLUSIONES

La zanahoria aporta al organismo sustancias nutritivas, no contienen

grasas, favorecen la digestión y además, es una buena fuente de vitaminas

que contribuye a prevenir las enfermedades de la vista y problemas a la

piel.

La elaboración de diagramas de flujos ayudó a la determinación adecuada

de los equipos para la elaboración de los productos y distribución de estos

al interior de la planta de proceso.

La elaboración de lo balances de materia y energía para cada uno de los

procesos definieron el requerimiento mínimo de vapor para la producción de

los productos, y asi realizar la elección de la caldera a requerir.

El estudio de mercado se realizo para cada uno de los productos a elaborar

basándose en estudios previos indicando que la producción mensual será

de 13.8, 4.4, 15.0 y 5,5 toneladas para las conservas, té, mermelada y

confitado de zanahoria respectivamente.

La selección de los equipos se realizo de manera que se adaptaran de la

mejor forma para cada uno de los procesos; ya que, existen equipos de uso

común como lo son las marmitas, laminadora, secador y el flujo común que

tienen cada uno de estos productos (recepción y preparación de materia

prima).

El terreno elegido para la localización de la planta procesadora de

zanahoria corresponde a un terreno de 5000 [m2] con 750 m2 de

construcción, ubicado en la Región del Bio Bio, específicamente en la

ciudad de Los Ángeles.

La estimación de costos para la implementación de la planta se realizó

mediante el método de Lang y Chilton el cual nos permitió con tan solo los

precios de los equipos principales construir una buena referencia de

información.


Capitulo 8 Conclusiones

Los costos asociados a la caldera dependen directamente de la producción

de vapor y el Poder Calorífico Inferior del combustible a utilizar.


CAPITULO 9BIBLIOGRAFÍA

Capítulo 9. Bibliografía

Bibliografia

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www.solucionespracticas.org.pe visitada el 15 de abril 2012.

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Instituto Nacional de Tecnologia Industrial (2006). “Autoclaves de pequeña

escala para alimentos disponible en pagina web:

http://www.inti.gob.ar/sabercomo/sc36/inti5.php”

Manrique J. (1981) “Transferencia de calor” Tec-Cien. México

Ministerio de Salud (2003). “Reglamento Sanitario de los Alimentos”. Decreto

Supremo Nº 977/96. Santiago, Chile.

Montes, M., Lloret, I., López.M.A. (2005). “Diseño y gestión de cocinas”. Segunda

edición. Ed. Díaz de Santos. España.

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (2006)

“Fichas técnicas productos frescos y procesados”. Disponible en pagina web:

http://www.fao.org/inpho_archive/content/documents/vlibrary/AE620s/Equipos/

EQP15.htm


http://www.fao.org/inpho_archive/content/documents/vlibrary/AE620s/Equipos/EQP15.htm

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http://www.inti.gob.ar/sabercomo/sc36/inti5.php

http://www.servimet.cl/index.html

http://www.thermal.cl/prontus_thermal/site/artic/20110602/asocfile/20110602102250/arti__culo___precio_generacio__n_vapor.pdf

http://www.thermal.cl/prontus_thermal/site/artic/20110602/asocfile/20110602102250/arti__culo___precio_generacio__n_vapor.pdf

Ulrich, G. (1993) “Diseño y Economía de los Procesos de Ingeniería Química”,

Nva. Ed. Interamericana S.A., México.

CAPITULO 10ANEXOS


Calculo de requerimiento de vapor para precalentador

Donde:

A: Masa aire seco KgASs

hAE: Entalpia del aire soco entrada KJKg

V : Masa vapor requerida Kgs

HVS: Entalpia vapor salida KJKg

HVE: Entalpia vapor entrada KJKg

hAS: Entalpia aire seco salida KJKg

A∗hAE+V∗HVS=A∗hAS+V∗HVE

4,4416KgASs

∗4,019 KJKg

+V∗405,2 KJKg

=4,4416 KgASs

∗120,56 KJKg

+V∗2683,4 KJKg

V=4,4416

KgASs

∗120,56 KJKg

−4,4416 KgASs

∗4,019 KJKg

2683,4KJKg

−405,2KJKg


Intercambiador de calor

A= 4,4416 Kg A.S. /sT°= 4°ChAE= 4,019 KJ/Kg

V= xT°=90°CHVS= 405,2 KJ/Kg

A= 4,4416 Kg A.S. /sT°= 90°ChAS= 120,56 KJ/Kg

V= xT°=120°CHVE=2683,4 KJ/kg

V=0,2272 Kgs

Caldera

La alimentación, la salud y la generación de potencia han sido problemas de

preocupación vital para la humanidad a lo largo de toda su historia.

En el campo de utilización de combustibles fósiles se requiere un análisis de

transferencia de calor en presencia de reacción química.

La gran mayoría de los alimentos para su preservación y elaboración de estos

requieren de tratamientos térmicos.

Posiblemente una de las aplicaciones mas comunes son la transferencia de calor

se encuentra en el diseño y selección de los intercambiadores de calor. Dentro

de los múltiples aspectos que se deben considerar en el diseño de un

intercambiador de calor son: problemas de corrosión, deposito de solidos en líneas

de flujo, caídas de presión, tamaño del intercambiador y el costo de este

(Manrique., 1981)

El costo del combustible tiene un alto impacto en el costo del vapor y, por lo tanto,

resulta muy relevante al momento de evaluar las distintas alternativas de

combustibles para una caldera.

La producción de vapor de una caldera es la cantidad de vapor generado por

unidad de tiempo, comúnmente este valor viene es informado en toneladas por

hora (Anónimo 4., 20012).

Existen diversos tipos de caldera según su alimentación como combustible:

Biomasa

Petróleo- gas

Fluido térmico

SUPERECONOMIC-V (Petróleo- gas)

La SUPERECONOMIC-V es una caldera de alta eficiencia para la generación de

vapor utilizando como combustible petróleo diesel (N°5 y N°6), gas natural o gas

licuado.


Es del tipo marina escocesa de tres pasos de gases con cámara de humos

refrigerada por agua ígneo tubular. Posee una cámara de combustión de baja

carga térmica para un nivel bajo de emisiones de óxido de nitrógeno.

La caldera SUPERECONOMIC-V se fabrica para generar desde 800 hasta 20.000

kg de vapor por hora y para presiones de trabajo de 8, 10, 12 y 14 bar. Alcanza

eficiencias de combustión de hasta un 91%, según la presión de trabajo.

El gran contenido de agua de la caldera SUPERECONOMIC-V le permite soportar

grandes picos de consumo sin caídas de presión, típicos del inicio de procesos. Al

mismo tiempo, su baja velocidad de desprendimiento y el separador de gotas

aseguran la sequedad y calidad del vapor.

La caldera SUPERECONOMIC-V es una unidad de alta eficiencia ideal para

procesos continuos (Anónimo 5., 2012).

CALDERA SV-VL (Biomasa)

La caldera SV-VL es una unidad del tipo marina escocesa de dos pasos de gases

del tipo ígneo tubular, para quemar leña en su fogón con el quemador SV y carga

manual.

Se fabrica para producir desde 800 hasta 4.000 kg de vapor por hora y para

presiones de trabajo de 8, 10, 12 y 14 bar. Posee una eficiencia de combustión de

un 80%.

La caldera SV-VL puede trabajar con leña de hasta un 50% de humedad, sin

humos visibles en escape en todo el rango de operación.

Tiene un bajo costo de explotación y requiere sólo de un operador (Anónimo 5.,

2012).

CALDERA FLUÍDO TÉRMICO MIX-FT (Fluido térmico)

La caldera MIX-FT es una unidad de tres pasos de gases de alta eficiencia y bajo

contenido de fluido térmico para sistemas de calefacción. Está diseñada para la

generación de fluido térmico de calefacción de hasta 300 °C utilizando como

combustible petróleo diesel, gas natural o gas licuado.


La caldera MIX-FT se fabrica a pedido y para presiones de 6 bar. Su eficiencia de

combustión depende de la temperatura deseada en el fluido térmico.

La caldera MIX-FT es una unidad de reducidas dimensiones permitiendo su paso

por puertas o accesos angostos.

Tiene una amplia cámara de combustión de baja carga térmica, para un nivel bajo

de emisiones de óxido de nitrógeno (Anónimo 5., 2012).

Para la selección de una de estas se considero el tipo y costo del combustible para

esta, eficiencia y costo de producción de vapor que va de la mano con el tipo de

combustible a utilizar; asi como también tenemos algunas variables de las cuales

dependen estos costos de generación de vapor:

Consumo y costo de combustible.

Consumo y costo de productos químicos.

Consumo y costo del agua de reposición.

Consumo y costo de energía eléctrica.

Costos asociados a operación y mantención.

Producción de vapor y consumo de combustible

mcombustible=mvapor∗(hv−h AA )∗1000

PC I∗n

Donde:

mcombustible: Consumo de combustible [Kg/h]

mvapor: Producción de vapor [ton/h]

hv: Entalpia vapor saturado a la presión de trabajo de la caldera [KJ/Kg]

hAA: Entalpia de la alimentación

PCS: Poder calorífico superior del combustible [KJ/Kg]

n: Eficiencia de la caldera respecto al PCS

Por lo que tenemos para el petróleo 6 y, 5 que :

mcombustible=1,53∗(2769−105 )∗1000

43124 [KJKg

]∗83

mcombustible=1,14 [Kgh

]


Mientras que para biomasa (pellets) tenemos que:

mcombustible=1,53∗(2769−105 )∗1000

18003[KJKg

]∗85

mcombustible=2,66 [Kgh

]

Si bien tenemos para generar 1,53 [ton/h] de vapor necesitamos de una masa de

combustible de 1,14 para el petróleo n° 6 y 5 mientras que para pellets requerimos

de una masa mucho mayor (el doble) no podemos tomar una decisión aun con

relación a que tipo de combustible utilizar y por ende la elección de l caldera ya

que necesitamos saber los costo de generación de vapor requerido para cada uno

de estos combustible.

PV=¿¿

Donde:

PV : Costo de vapor ($/Kg vapor)

PC: Precio de combustible

Para el petróleo n°6 y 5 respectivamente como combustible tenemos los

siguientes precios para la generación de vapor por kilogramo ($Kg

).

Petróleo n°6

PV=(2769−105)43125∗83

∗220

PV=16,37 [ $Kg ] Petróleo n°5

PV=(2769−105)43125∗83

∗225

PV=16,75 [ $Kg

]

Pellets

PV=(2769−105)18003∗85

∗70


PV=12,19 [ $Kg

]

Si bien para la generación de vapor primeramente obteníamos que utilizáramos

una menor masa de combustible con la utilización de petróleo n° 6 y 5, ahora

sabemos que para una mayor masa de pellets son mas conveniente

económicamente ya que su costo para la generación del vapor requerido por las

línea de producción es de $ 12,19 por Kg.

Finalmente si existe otro combustible que es económicamente mas conveniente

(chips 11,16$Kg

) es mucho mayor la cantidad de masa de este que hay que

almacenar llegando al doble que la masa de los pellets, mientras que este ultimo

solo sobrepasa al petróleo en cuanto masa en ¾ no alcanzo la unidad y 4 $ mas

económico por lo que se decide trabajar con este tipo de combustible y así

seleccionando la caldera modelo SV-VL.

Dimensiones

Ancho total (mm) 2250

Altura total(mm) 2250

Largo total (mm) 5600


planta procesadora zanahoria

Documents

t de zanahorias

estudio de costos

vinagre de zanahorias

planta procesadora

balances de materia

balance de materia

materia prima52

mermelada de zanahoria