Sistemas de Congelacion en la Industria de Alimentos

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Sistemas de Congelacion en la Industria de Alimentos

  1. 1. Escuela Superior Politécnica del Litoral<br />Facultad de Ingeniería Mecánica y <br />Ciencias de la Producción<br />Ingeniería en Alimentos<br />Ingeniería de Procesos I<br />Sistemas de Congelación en la Industria de Alimentos<br />Ing. Priscila Castillo S.<br />Integrantes:<br />Sergio Bajaña<br />Diana Coello<br />Gabriela Guevara<br />Freddy Guale<br />Pamela Montoya<br />Teresa Paucar<br />7 de Febrero del 2011<br />
  2. 2. Objetivos:<br />Reforzar los estudios teóricos sobre los ciclos de refrigeración y sus principales componentes.<br />Calcular el tiempo de congelación en un túnel de enfriamiento tomando de referencia plantas actuales.<br />Calcular la potencia del compresor para un túnel de enfriamiento tomando de referencia plantas actuales.<br />Calcular la potencia del compresor para una cámara de almacenamiento de producto congelado tomando de referencia plantas actuales.<br />
  3. 3. Sistemas de congelación<br />Los sistemas de congelación constituyen un gran aporte al desarrollo de la industria alimentaria, puesto que permiten aumentar la vida útil de los productos al ser estos sometidos a bajas de temperaturas, logrando así inhibir y retrasar reacciones bioquímicas o biológicas que terminan el deterioro del mismo.<br /> <br />Los cuartos empleados para estos sistemas deben contar con requerimientos específicos dependiendo de su fin, es así que también los equipos que van a ser utilizados cuentan con especificaciones técnicas que permitirán cumplir los objetivos en cuanto a temperaturas de congelación se refiere, buscando siempre obtener el mayor rendimiento posible en todo el sistema, para ello existen cálculos que nos ayudan a determinar que equipos y tiempos se deben emplear.<br /> <br />PRONACA es una empresa que se ha venido desarrollando a lo largo de los años como una de las mejores en cuanto a procesamiento de carnes, pero para esto ha sido necesario el diseño de instalaciones que permitan mantener una cadena de frío en donde se asegure la calidad del producto terminado.<br />
  4. 4. PROCESADORA NACIONAL DE ALIMENTOS C.A.<br />La primera responsabilidad de PRONACA es proveer productos innovadores, saludables y de calidad que alimenten bien a sus consumidores y contribuyan al bienestar y satisfacción de sus familias.<br />Mr. Pollo, es la marca insigne de PRONACA, que a lo largo 30 años ha logrado un altísimo posicionamiento y es sinónimo de calidad para los consumidores.<br />Mr. Pollo cambió el hábito de consumo artesanal por un producto faenado y empacado higiénicamente bajo estrictas normas de calidad tales como: HACCP y BPM y permite garantizar la entrega de producto fresco a todos sus clientes, sin romper en ningún momento la cadena de frío, vital en esta categoría, además ha logrado consolidar una gran red de distribución llegando a cubrir todas las provincias del país.<br />En la actualidad Mr. Pollo ofrece al consumidor una gran variedad de productos nutritivos y saludables.<br />
  5. 5. EN LA INDUSTRIA<br /> <br />Tipo de producto que se congela<br /> <br />Producto: Pollo congelado<br /> <br />Marca: Mr. Pollo<br /> <br /> PRONACA ofrece al consumidor una gran variedad de productos que le permiten gozar de alimentos nutritivos y saludables en toda ocasión.<br /> <br />Ofreciendo productos en las siguientes presentaciones:<br /><ul><li>Pollo entero
  6. 6. Pollo despresado: bandejas y funda
  7. 7. Menudencias</li></ul>En la fábrica de PRONACA, la congelación del producto terminado se realiza en 2 túneles de congelación con una capacidad de 20 toneladas de producto.<br />Además, cuenta con 4 cámaras de almacenamiento, cada una con capacidad para 250 toneladas de producto<br />
  8. 8. TÚNELES DE CONGELACIÓN<br />Los túneles de congelación son sistemas que permiten extraer el calor de los productos alimenticios en forma rápida hasta su temperatura de almacenamiento.<br />Cada uno de los túneles de congelación posee una capacidad de 20 toneladas y congelan a -24°C. Cuentan con 2 evaporadores de 4 ventiladores cada uno.<br />CAMARAS DE REFRIGERACION<br />Una cámara de refrigeración es un recinto aislado térmicamente dentro del cual se contiene materia para extraer su energía térmica. Esta extracción de energía se realiza por medio de un sistema de refrigeración.<br />El pollo almacenado en estas cámaras es aquel que proviene de los túneles de congelación. Entra a una temperatura de -8°C y sale a -18°C. Cada cámara cuenta con 3 evaporadores de 2 ventiladores cada uno, y usa como refrigerante amoniaco.<br />
  9. 9. MANIPULACIÓN Y SEGURIDAD<br />Importancia de la pre-cámara<br /> <br />Local que da acceso a una o varias cámaras frigoríficas, pudiendo estar acondicionada térmicamente. <br />Importancia: Es muy importe que exista una antecámara para evitar que haya un salto térmico muy grande entre el aire de la cámara y el aire exterior, y reducir así al máximo las perdidas por renovación de aire. <br />También puede servir para la preparación de pedidos, o recepción de productos cuando se ha de cargar la cámara, y como su temperatura es inferior a la del aire exterior, las pérdidas de temperatura en el género que salga o entre serán menores. Por lo tanto, si la temperatura interior debe ser inferior a la exterior, deberá ir aislada térmicamente, para que las perdidas sean mínimas.<br />
  10. 10. Características de la cámara<br /> <br />Dimensiones<br />Largo: 20 m.<br />Ancho: 10 m.<br />Alto: 12 m. <br />Estructura de la cámara<br />Paneles de poliuretano <br />Espesor: 10 cm.<br />Forma de estibar el producto<br />La empresa cuenta con anaqueles de tres pisos sobre los cuales se colocan los pallets que contienen las gavetas con el producto. Cada gaveta contiene 8 pollos de 2,5 kilos cada uno, cada pallet tiene 40 gavetas.<br />El espacio entre el evaporador y el último pallet es de aproximadamente más de 2 metros. <br /> Número de Luces<br />4 luminarias<br /> <br />Número de Ventiladores<br />6 ventiladores de 2 HP cada uno<br /> <br />Personal que ingresa a la cámara<br />4 personas<br /> <br />Personal que trabaja en la planta<br />5813<br />
  11. 11. Arreglo de pallets dentro de la cámara<br />Para la conservación de productos congelados empaquetados, la mejor disposición de almacenaje es la de anaqueles que alberguen pallets sobre los que se coloca la carga.<br />Se utilizarán los pallets de mayores dimensiones aunque sin olvidar las posibilidades de la cámara.<br />Pasillos espaciosos que permitan la maniobrabilidad correcta del personal y máquinas o carretillas de carga, por lo que en el centro de la cámara no se podrán colocar anaqueles para albergar pallets como los anteriores, si no que tendrán que ser más pequeños ya que los pasillos serian un poco más estrechos.<br />
  12. 12. Principales problemas que encuentra la industria manteniendo la cadena de frío<br />Es importante mantener la cadena de frío luego del sacrificio hasta el consumo para evitar problemas de tipo microbiológico. Por esta razón en los cuartos de proceso se debe mantener una temperatura baja pero también cómoda para los operarios. Lo ideal es controlar las variables de humedad y carga microbiana.<br />De igual manera es de vital importancia que la cadena de frío continúe en los camiones de transporte y en el punto de venta, pues el buen proceso en la planta puede perderse si el almacenamiento y traslado del producto no es el adecuado.<br />
  13. 13. Cálculo de Tiempo de Congelación en el Túnel<br />Datos:<br />Composición del pollo<br />Dimensiones<br />Largo: 0.3 m<br />Ancho: 0.4 m<br />Espesor: 0.6 m<br />Temperaturas:<br />Temperatura del ambiente: T = -30°C<br />Temperatura inicial del pollo: Ti = 6°C<br />Temperatura final del pollo: Tf = -24°C<br />Temperatura de congelación del pollo: TA = -2.7°C<br />
  14. 14. Nueva composición a -24°C<br />Propiedades Térmicas de la Composición de Pollo a 6°C<br />Propiedades Térmicas de la Composición de Pollo a -24°C<br />
  15. 15. Tiempo de congelación calculado:<br />Según los cálculos realizados, el tiempo que llevaría congelar el producto terminado (pollo) es de 13.14 horas, sin embargo de acuerdo a la información entregada por la empresa el tiempo en que se lleva a cabo la congelación es menor, siendo 12 horas, esta diferencia puede haberse dado por los datos que asumimos en cuanto a la composición del producto y el llenado de las gavetas.<br />
  16. 16. Cálculo de Carga en el Túnel<br />Q producto = Qs1 + Ql +Qs2<br /> <br />Q producto = 147.56 KW<br />Qtotal= 181.12 KW<br />Sobrediseño 10%<br />= 199.23 KW = 56.76 ton refrigeración (CAP)<br />POTENCIA DEL COMPRESOR<br />R-717<br />Temperatura del evaporador = -35°C<br />Temperatura del condensador = 35°C<br /> <br />H1= 334 Kcal/Kg<br />H2 = 427 Kcal/ Kg<br />H3, H4= 77 Kcal/Kg<br />
  17. 17. La potencia calculada del compresor que se emplea en el túnel de congelación fue de 99.06 HP, siendo menor a la potencia que es utilizada por el compresor de pistón la cual es 125 HP. Estas diferencias se dan a que no se cuenta con las características del túnel en el que se da el proceso, así como información las cuales han sido asumidas.<br />
  18. 18. Cálculo de Carga en la Cámara de Almacenamiento<br />Qtotal= Qproducto + Qembalaje<br />Qtotal producto = 23.01 Kw<br />Qtotal= 27.61 KW <br />Sobrediseño10%<br />= 30.37 KW = 8.65 ton refrigeración (CAP)<br />POTENCIA DE LOS COMPRESORES<br />R-717<br />Temperatura del evaporador = -23°C<br />Temperatura del condensador = 35°C<br /> <br />H1= 338 Kcal/Kg<br />H2 = 415 Kcal/ Kg<br />H3= 82 Kcal/Kg<br />H4 = 82 Kcal/Kg<br />
  19. 19. La cámara de almacenamiento contaba con un compresor de tornillo, el cual tenía una potencia de 150 HP, pero este compresor es usado para las cuatro cámaras y para los demás cuartos refrigerados es por esto que la potencia que se obtuvo es de 12.95 HP por cada cámara lo que en total sería 51.8 HP. Esta potencia es tomada del compresor de tornillo.<br />

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