jugos artificiales
TRANSCRIPT
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 1/63
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
INGENIERIA QUIMICA
Semestre II/2013
Estudiantes:
Aduviri Ochoa Clara
Ondarza Salguero Karen
Valdivia Zurita Andrea
Docente: Ing. Wilfredo Vega
Grupo: 2
Materia: Tecnología Química
COCHABAMBA – BOLIVIA
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 2/63
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
Los jugos artificiales son una elaboración plena del hombre, la cual consiste en la mezcla
de jarabes, conservadores, colorantes, vitaminas y demás aditivos con agua tratada que le
darán la consistencia, apariencia y sabor a un jugo natural elaborado a partir de pulpa de
frutas.
El jarabe es el principal componente del jugo artificial, el cual está constituido por una alta
concentración de carbohidratos, de consistencia viscosa en la que se encuentra el o los
principios activos y aditivos. Es por esa razón que el dulzor del jugo artificial depende de la
cantidad de jarabe que se adiciona al jugo artificial, a la vez, la acidez del jugo es
importante, así como también los agentes saborizantes tanto naturales como artificiales,además de los conservantes aplicados y otros aditivos. Hay que recordar que para que se
pueda utilizar cualquier aditivo alimentario en Bolivia, primero debe figurar en la lista de
los autorizados en general, y segundo, debe estar autorizado para el producto concreto.
En Cochabamba tenemos a la empresa industrial ―CEMVI S.R.L.‖ la cual está dedicada a
la producción, distribución, comercialización de bebidas frescas, jugos y extractos. Uno de
los productos base de la empresa es el jugo ―Clari -Frut‖ elaborado a partir de
concentrados de durazno, comercializado principalmente en Santa Cruz, pero también enel resto del país.
1. RESEÑA HISTORICA
1.1. RESEÑA HISTORICA DE LOS JUGOS ARTIFICIALES
El empleo de los jarabes en los jugos artificiales se generalizó ampliamente porque se
conservan por más tiempo. Por ello, los jarabes se usan desde hace mucho tiempo,
incluso antes de descubrirse el azúcar, se preparaban con miel. Los líquidos que
habitualmente integran el jarabe son el agua destilada, soluciones, extractivas y zumos.
Desde la aparición de estos jarabes concentrados muchas industrias de bebidas
comenzaron a producir bebidas a base de estos jarabes tal es el caso de “Coca Cola
Company”.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 3/63
Los jugos artificiales no nutritivos comprenden los azúcares, edulcorantes y los polioles de
baja energía o alcoholes del azúcar (e.g. sorbitol, manitol, xylitol, isomalt y los hidrolisatos
de almidón hidrogenados).
1.2. RESEÑA HISTÓRICA DE LA EMPRESA
En junio del 2008, viendo la buena aceptación del mercado hacia el producto de jugos
envasados, la empresa ―CEMVI S.R.L.― tomó la decisión de ingresar al mercado,
ofreciendo más variedades en cuanto a sabores, mejor calidad y menor precio.
La empresa industrial ―CEMVI S.R.L‖, crea la necesidad de mejor ar los estándares y
controles de producción que le garanticen un nivel de participación mayor dentro del
mercado local.
Es por esta razón que en mayo del 2010 la empresa industrial ―CEMVI S.R.L.‖ decidió
invertir para emplear nuevas tecnologías en el procesamiento del producto, donde
cambiaron sus equipos y máquinas, lo que le permitió competir con un importante sector
del mercado y brindar al consumidor final un producto de calidad.
1.3. ANTECEDENTES
1.3.1. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA “CEMVI”
La empresa ―CEMVI S.R.L‖ es una empresa legalmente establecida en el país con uncapital de Sus.- 250.000 el cual se detalla en la Tabla N°1, cuyos propietarios son Clara
Filomena Ocho Chui y Victor Eduardo Aduviri Centellas, con domicilio principal ubicado en
la zona Sauzalito, avenida Blando Galindo km. 5 ½.
Su principal actividad es la producción, distribución y comercialización de
bebidasanalcohólicas como jugos y gaseosas.
TABLA 1 CAPITAL DE INICIO DE “CEMVI S.R.L.”
SOCIOS CAPITAL
(Sus.-)
PORCENTAJE (%)
Clara Filomena Ochoa Chui 200.000 75
Victor Eduardo Aduviri Centellas 50.000 25
TOTALES 250.000 100
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 4/63
Como toda empresa de esta índole, ―CEMVI S.R.L.‖ inició sus actividades hace
aproximadamente 13 años atrás como distribuidora de bebidas gaseosas las que fueron
provistas por empresas de Bebidas S.A., Corporación Boliviana de Bebidas S.A. (Pepsi) y
EMBOL S.A.. Hace 5 años comenzó a realizar actividades como empresa industrial
productora de bebidas gaseosas y jugos. Empezó con un capital mínimo y personal de 10
integrantes; entre ellos familiares y una movilidad de uso personal, como también un
depósito pequeño en alquiler y la provisión del producto dirigida a la ciudad de La Paz.
En la actualidad, gracias al empuje emprendedor de los propietarios, obtuvo buenos
resultados como empresa industrial, los primeros meses de producción considerando que
solo se efectúa la distribución en la ciudad de Cochabamba, contaba con una maquinaria
de producción de 100 botellas/hora de capacidad. Posteriormente sus actividades se
ampliaron al trópico Cochabambino para así entrar en el mercado de zonas rurales de
todo el país, teniendo resultados favorables el movimiento económico-financiero de la
empresa industrial; de esta manera se optó por la compra de nueva maquinaria de
producción regulada a 2 tanques de 9000 litros por día o de 300 botellas/hora de 2 litros.
Actualmente la planta cuenta con 28 empleados, entre plantel administrativo y producción,
directos que trabajan 8 horas al día de lunes a sábado.
Su patrimonio consiste en una instalación para la producción con una superficie de 2.100
m2, 11 vehículos para el transporte de los productos, 9 maquinarias diferentes, equipos e
inversiones.
El primer objetivo de la distribuidora era ser una empresa productora de sus propios
refrescos. Actualmente logró su principal objetivo, generando empleos directos e indirectos
que aporta en lo social y económico al país. Su aspiración es dar a ofrecer un producto de
calidad que cumpla las normas de seguridad, llegar abastecer al mercado nacional y ser
una empresa que aporte una buen desarrollo económico al país.
1.4. JUSTIFICACIÓN
En Cochabamba existe un mercado competitivo entre empresas que elaboran jugos
artificiales por ser económicos, agradables al paladar y prácticos, porque sus
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 5/63
presentaciones son envases desechables y necesitan menores cuidados para su
producción en comparación de jugos naturales.
Por eso se vio la necesidad de ampliar los conocimientos y observar los procesos físico-
químicos, el funcionamiento de los equipos y la línea de proceso de producción desde la
obtención del agua cruda hasta la obtención de jugos artificiales empaquetados de la
empresa industrial ―CEMVI S.R.L.‖.
Se eligió esta empresa porque en sus 5 años de transcurso tuvo un gran desarrollo
tecnológico teniendo maquinarias modernas y automatizando el proceso de producción.
1.5. OBJETIVOS
1.5.1. OBJETIVOS GENERAL
Analizar la aplicación de la ingeniería química, conociendo la línea del proceso productivo
de la empresa CEMVI S.R.L..
1.6. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Conocer las maquinarias con la que cuenta la empresa ―CEMVI S.R.L.‖.
b) Realizar un diagrama de flujo del proceso de producción de jugos artificiales.
c) Analizar los equipos utilizados en el proceso de producción de jugos artificiales.
d) Diseñar 3 equipos.
1.7. METODOLOGÍA
a) Ingresar a la planta de producción realizando visitas periódicas para la observación de
las maquinarias y su funcionamiento.
b) Tener charlas con el personal encargado para la explicación de las maquinarias y el
proceso de producción..
c) Buscar información sobre las maquinarias que se usan en la empresa para conocer las
características internas y externas.
1.8. ACTIVIDADES
Durante el trabajo se tiene una propuesta para realizar las siguientes actividades grupales
para optimizar el avance, desde el capitulo 1 hasta la presentación final, se muestran en el
diagrama 1 abarcando desde el 4 de Septiembre de 2013 hasta el mes de diciembre.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 6/63
Diagrama 1: DIAGRAMA DE GANT
Act iv idades
Sept iembre
D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 3
Elaboración del CapítuloI
Revisión del Capítulo IIr a tiendas y
supermercados deabasto de los productos
Elaboración delCapítulo II
Revisión delCapítulo II
Visita a la Empresa3p.m.
Octubre
M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J VPrimera Exposición
Elaboración delCapítulo III
Revisión del Capítulo III
Diseño de los equiposRevisión del Capítulo IV
Noviembre
S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D LSegunda Exposición de
EquiposElaboración de las
conclusiones yrecomendaciones
Revisión delCapítulo V
Entrega del informe
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 7/63
1.9. ALCANCES
Los alcances de esta temática serán de conocer, comprender y explicar el proceso
de producción de jugos artificiales de la empresa ―CEMVI S.R.L‖; además
realizaremos un análisis general de los equipos queparticipan
en la producción de los jugos artificiales.
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2. Evolución de la industria de bebidas
La industria de las bebidas, considerada desde un punto de vista global, aparece
muy fragmentada, lo que resulta evidente por el gran número de fabricantes, demétodos de envasado, de procesos de producción y de productos finales. La
industria de bebidas refrescantes constituye la excepción de la regla, pues está
bastante concentrada. Aunque la industria de las bebidas esté fragmentada, sigue
un proceso de consolidación desde el decenio de 1970, de modo que está
cambiando la situación.
Desde principios de siglo, las compañías de bebidas han evolucionado desde las
empresas regionales que producían artículos destinados principalmente a losmercados locales hasta las gigantescas empresas de hoy, que elaboran productos
para mercados internacionales. Este cambio se inició cuando las compañías del
sector adoptaron técnicas de producción en masa que les permitieron
expansionarse. Además, durante este tiempo, se consiguieron avances en el
envasado de productos y en los procesos que incrementaron enormemente el
período de validez de los productos.1
La producción de jugos de frutas se ha incrementado rápidamente en muchos
países en los últimos años. Algunos factores que contribuyen al desarrollo de esta
industria, son: (1) Mejoras en el método de manufactura y desarrollo de mejores
equipos de procesamiento. (2) Un mejor conocimiento en la utilización de los
ingredientes. (3) Programas amplios de publicidad y mercadeo. (4) Mantenimiento
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 8/63
de la composición, nutrición y calidad bacteriológica del producto, así como
productos saludables y agradables. (5) Mejoras del empaque y del método de
distribución con un mejor almacenamiento en casa.
El jugo de frutas es agradable, nutritivo, saludable y relativamente barato. Laimportancia económica de esta industria es establecida por su valor como
alimento teniendo en cuenta los conocimientos científicos obtenidos en la
producción y comercialización del jugo de frutas. Los productos estándares de
jugos de frutas están siendo modificados, la tendencia tiene un gran énfasis en la
calidad. La conservación de energía, el control de desperdicios, y la eficiencia de
la manufactura presenta un desafío importante a la industria de jugos de frutas.
Además, como los estándares de vida alrededor del mundo continúan creciendo,
la demanda del jugo de frutas también continuará aumentando. En consecuencia,
la inversión en plantas procesadoras de jugos de frutas podría ser muy rentable.
2.1. BEBIDAS NO ALCOHÓLICAS
2.1.1. BEBIDAS REFRESCANTES
Son aquellas bebidas no fermentadas, carbónicas o no, preparadas con agua
potable o mineral, a las que se añade uno o varios de los siguientes ingredientes:
a) Zumos de frutas
b) Extractos de frutas o partes de plantas comestibles.
c) Frutas, tubérculos y semillas disgregadas.
d) Esencias naturales, agentes aromáticos.
e) Edulcorantes naturales (glucosa, fructosa, azúcar invertido).
f) Anhídrido carbónico.
g) Agua potable.
h) Agua mineral.2
Clasificación:
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 9/63
Aguas gaseadas: bebidas elaboradas exclusivamente con agua potable y una
cantidad regulada de CO2. Si además de CO2 se les añade bicarbonato,
reciben el nombre de agua de soda o simplemente soda.
Gaseosas: bebidas incoloras preparadas con agua potable, CO2, edulcorantes,
aromas y otros aditivos autorizados (ácido cítrico, tartárico o láctico).
Bebidas refrescantes de zumo de frutas: elaboradas con zumo de fruta (4 al
12%), agua potable o mineral, azúcar y otros productos autorizados, con o sin
CO2. Actualmente, se obtienen de los correspondientes concentrados. Si llevan
aromatizantes, estos deben ser naturales, y se denominan bebidas de fantasía.
Bebidas de extractos: bebidas elaboradas a partir de extractos de la parte
comestible de frutas, tubérculos o semillas. Además de agua y edulcorantes,
llevan otros ingredientes: cafeína, ácido fosfórico, colorantes, etc. Ej.: bebidas
de cola, tónicas.
Bebidas de frutos de tubérculos o de semillas disgregados: bebidas que
contienen frutos triturados en una proporción superior al 4% siendo el resto de
su composición igual a las anteriores. Como ejemplo de disgregados de
tubérculos y semillas estarían las horchatas de almendra y chufa.
Bebidas aromatizadas: preparadas con agua potable (gaseada o no),
edulcorantes, agentes aromáticos, esencias naturales y aditivos.
2.1.2. VALOR NUTRICIONAL DE LAS BEBIDAS REFRESCANTES
Este valor es prácticamente nulo excepto en lo que respecta a su valor calórico, ya
que cuando contienen glúcidos (y no edulcorantes a calóricos), éste puede variar
de 20-40 Kcal/100ml.El contenido en agua de estas bebidas hace que sean una
de las fuentes importantes de hidratación en la dieta. Además pueden ser vehículo
de administración de ciertas vitaminas (grupo B y vitamina C) y minerales (calcio,magnesio, sodio).
Otras bebidas refrescantes:
Son las que se consumen con fines específicos y diferentes al de sofocar la sed o
al placer, ya que presentan como objetivo el de favorecer la salud.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 10/63
a) Bebidas deportivas: Son productos dietéticos. Sus objetivos principales son:
Aporte de glúcidos que mantengan una adecuada glucemia y retrasen el
agotamiento de los depósitos de glucógeno.
Reposición de electrolitos, sobre todo sodio.
Reposición hídrica para evitar la deshidratación.
b) Bebidas enriquecidas y nutracéuticas (nutraceuticals): Son refrescos que se
asemejan organolépticamente a las anteriores, pero que contienen cantidades
más elevadas de nutrientes, todos ellos con ―fines específicos‖ (embellecer la piel,
suavizar la garganta, mejorar la salud de individuos de un grupo sanguíneo
concreto, etc.). De forma general, su valor nutricional es nulo o escaso y, por
supuesto, no están justificadas sus propiedades.
c) Bebidas energéticas (energy-drink, power-drink): Son bebidas generalmentegasificadas, compuestas básicamente por cafeína y glúcidos, aminoácidos
(taurina), vitaminas (grupo B, C), minerales )Mg, K), extractos vegetales,
acidulantes (ácido cítrico, citratos de sodio), conservantes (benzoato de sodio),
saborizantes y colorantes (riboflavina-5´-fosfato).
2.1. PRODUCCIÓN DE ZUMOS DE FRUTA
Los jugos naturales son aquellos que son producidos a través de alimentos
agrícolas, agro-industriales o simplemente naturales, que se producen bajo un
conjunto de procedimientos denominados "orgánicos". Estos
procedimientos tiene como objetivo principal la obtención de jugos sin
aditivos químicos ni sustancias de origen sintético y una mayor protección del
medio ambiente por medio del uso de técnicas no contaminantes.
VENTAJAS
Refuerzan tu sistema inmunitario.
Ahorra dinero en la economía
Ahorran energía en su elaboración.
No daña la salud, más bien la protegen.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 11/63
Al ser más completos hace falta menos cantidad para aportar los nutrientes
esenciales.
Retardan el envejecimiento.
Las hortalizas son naturales no contienen químicos.
Frutas, verduras, frutos secos, germinados y hortalizas son los grandes
protagonistas de la alimentación natural, sin cocciones ni procesos artificiales de
conservación.
DESVENTAJAS
No pueden conservarse por mucho tiempo como los jugos artificiales, y lo mejor
es beberlos recién hechos ya que pierden fácilmente las vitaminas, así que nada
de guardarlos en la heladera.
No son muy indicados para diabéticos o personas con problemas de azúcar. Es
un concentrado de varias frutas y por lo tanto de bastante fructosa.
2.2. PRODUCCIÓN DE JUGOS ARTIFICIALES
Son todos aquellos que no vienen de una fuente natural, es decir, son jugos que
usan químicos para potenciar, saborizar, mejorar, colorar, estabilizar o espesar el jugo;
los conservantes o agregados no son alimentos.
Es importante conocer a los aditivos, más sus funciones, que contienen los jugos
frutales artificiales:
Los antioxidantes, colorantes y aromatizantes preservan a los alimentos de las
alteraciones químicas o biológicas.
Los saborizantes, resaltadores del sabor y edulcorantes artificiales modifican las
características organolépticas (sabor, aroma).
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 12/63
Los estabilizantes, emulsionantes, espesantes, gelificantes, humectantes,
mejoradores, leudantes químicos y anti-apelmazantes mejoran las características
físicas, es decir el aspecto, la consistencia, turgencia del alimento.
Los reguladores de la acidez, acidificantes y gasificantes mejoran lascaracterísticas del producto o corrigen sus defectos.5
DESVENTAJAS
Con el calor las grasas pierden gran parte de su vitamina E. En algunos casos,
como al freír, los aceites llegan a desnaturalizarse.
Las vitaminas B, C y minerales se eliminan en un gran porcentaje con las
cocciones.
Las proteínas pueden desestructurarse y perder algunos aminoácidos.
2.3. FABRICACIÓN DE BEBIDAS REFRESCANTES A NIVEL MUNDIAL
2.3.3. FABRICACIÓN DE CONCENTRADOS DE BEBIDAS REFRESCANTES A
NIVEL MUNDIAL
El crecimiento del mercado de bebidas carbonatadas condujo a una
especialización entre la fabricación de la bebida refrescante y el concentrado. Hoy
en día, una planta de fabricación de concentrado vende su producto a variasempresas envasadoras.
Las plantas de concentrado están optimizando constantemente sus
procedimientos mediante sistemas automáticos. Al aumentar la demanda de
concentrado, la automatización permite al fabricante satisfacer las necesidades sin
ampliar las dimensiones de la planta de fabricación. Los tamaños de los envases
también se han ido incrementando. En el inicio de la industria, los envases de 1/2,
1 y 5 galones eran los más frecuentes. Hoy se utilizan bidones de 40 y 50 galonese incluso camiones cisterna con una capacidad de 3.000 y 4.000 galones.
Las operaciones que se llevan a cabo en una planta de fabricación de concentrado
se pueden dividir en cinco procesos básicos:
1. Tratamiento del agua.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 13/63
2. Recepción de materias primas.
3. Fabricación del concentrado.
4. Llenado del concentrado y de los aditivos.
5. Transporte de los productos terminados.
Cada uno de estos procesos entraña riesgos para la salud que pueden medirse y
controlarse. El agua es un componente muy importante del concentrado y debe
tener una calidad excelente.
Cada planta de concentrado trata el agua hasta conseguir la calidad deseada y
que esté exenta de microorganismos. El tratamiento del agua se controla durante
todas las etapas.
Cuando la fábrica recibe los ingredientes, se procede a la inspección, toma de
muestras y análisis de los mismos en el departamento de control de calidad. En el
proceso de fabricación del concentrado sólo se utilizan materiales que hayan
pasado las pruebas. Algunas materias primas se reciben en camiones cisterna y
requieren una manipulación especial.
También se recibe el material de envasado, que se evalúa y analiza de la misma
forma que las materias primas. Para la fabricación del concentrado, el agua
tratada y los ingredientes líquidos y sólidos se bombean al interior de tanques de
acero inoxidable, donde se mezclan, homogeneízan y/o se concentran según las
instrucciones de fabricación. Los tanques tienen capacidad para 50 galones,
10.000 galones e incluso más. Deben estar completamente limpios y
desinfectados en el momento del mezclado. Una vez fabricado el concentrado, se
llega a la etapa de llenado. Todos los productos son conducidos por tuberías a la
sala de llenado. Antes de iniciar el proceso, las máquinas deben estar
completamente limpias y desinfectadas. La mayoría de las máquinas llenadoras se
utilizan para tamaños de recipientes específicos. Los productos se mantienen
dentro de las tuberías y los tanques durante el proceso de llenado para evitar la
contaminación. Cada recipiente debe llevar la etiqueta con el nombre del producto
y los riesgos de manipulación (si procede). Los recipientes llenos se trasladan con
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 14/63
máquinas transportadoras al área de envasado, se apilan en estantes y se
envuelven con plástico o se atan antes de almacenarlos. Además de los
concentrados, se envasan los aditivos que se utilizan para la preparación de
bebidas carbonatadas. Muchos de estos aditivos se introducen en bolsas de
plástico y se colocan en cajas. Ya en el almacén, los productos se reparten y
acondicionan para enviarlos a las distintas empresas embotelladoras. El
etiquetado debe ajustarse a las normas gubernamentales. Si los productos se
destinan a otro país, la etiqueta deberá cumplir los requisitos de etiquetado de
dicho país.
2.3.4. PREVENCIÓN DE RIESGOS
Los riesgos existentes en una planta de fabricación de concentrados varían
dependiendo de los productos fabricados y de las dimensiones de la fábrica. Las
fábricas de concentrados presentan una baja tasa de lesiones por el alto grado de
mecanización y la manipulación automatizada. Los materiales se manejan con
elevadoras de horquilla y los recipientes llenos se colocan en estantes mediante
apiladoras automáticas. Aunque los trabajadores no tienen que emplear, en
general, una fuerza excesiva para realizar su trabajo, las lesiones relacionadas
con el levantamiento de pesos siguen siendo un motivo de preocupación. Los
principales riesgos se derivan de los motores y equipos en movimiento, objetosque se caen de recipientes que están encima de la cabeza, riesgos eléctricos en
operaciones de reparación y mantenimiento, riesgos en espacios confinados
debido a las operaciones de limpieza de los tanques de mezclado, ruido,
accidentes con las elevadoras y agentes químicos de limpieza peligrosos.6
2.3.5. EMBOTELLADO Y ENVASADO DE BEBIDAS REFRESCANTES A NIVEL
MUNDIAL
En la mayoría de los mercados establecidos en todo el mundo, las bebidas
refrescantes ocupan el primer lugar entre las bebidas fabricadas, superando
incluso a la leche y el café en términos de consumo ―per cápita‖.
Las rigurosas normas de control de calidad aplicadas a los procesos de
tratamiento del agua y los avances tecnológicos en la materia también han
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 15/63
aportado a la industria de bebidas refrescantes un alto grado de confianza sobre la
pureza del producto. Además, las plantas de fabricación y embotellado que
producen bebidas refrescantes se han transformado en instalaciones
manipuladoras de alimentos altamente mecanizados, eficientes y perfectamente
limpias.
El embotellado o la fabricación de bebidas refrescantes comprenden cinco
procesos principales, cada uno de los cuales plantea aspectos de seguridad que
deben ser evaluados y controlados:
1. Tratamiento del agua;
2. Ingredientes de la composición;
3. Carbonatación de los productos;4. Llenado de los productos,
5. Envasado.
Figura 1 Diagrama de flujo de las operaciones básicas de embotellado.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 16/63
La fabricación de bebidas refrescantes empieza por el agua, que se trata y depura
para cumplir rigurosamente las normas de control de calidad, que suelen estar por
encima de la calidad del suministro local de agua. Este proceso es crítico para
conseguir un producto de alta calidad y con características adecuadas de sabor. A
medida que los ingredientes se van combinando, el agua tratada se conduce a
través de tuberías a grandes tanques de acero inoxidable. Esta es la etapa en que
se añaden y mezclan varios ingredientes. Las bebidas dietéticas se mezclan con
edulcorantes artificiales, no nutritivos, como espartano o sacarina, mientras que en
las bebidas edulcoradas suelen utilizarse azúcares líquidos, como fructosa o
sacarosa. Durante esta etapa del proceso de producción es cuando se añaden los
colorantes alimentarios. Las aguas aromatizadas efervescentes reciben el
aromatizante deseado y las aguas naturales se almacenan en los tanques demezclado hasta que sean necesarias en las líneas de llenado. Una práctica común
entre las empresas embotelladoras es adquirir el concentrado a otras compañías.
Para que se produzca la carbonatación [absorción de dióxido de carbono (CO2),
las bebidas refrescantes se enfrían en grandes sistemas de refrigeración basados
en amoniaco. Esto es lo que confiere a los productos carbonatados su
efervescencia y textura. El CO2 se almacena en estado líquido y se transfiere a
través de tuberías a las unidades de carbonatación a medida que se necesita. El
proceso se puede manipular para controlar la velocidad de absorción exigida por
cada tipo de bebida. Dependiendo del producto, las bebidas refrescantes pueden
contener desde 15 a 75 psi de CO2. Las bebidas refrescantes con sabor a frutas
tienden a tener menos carbonatación que las colas o el agua con gas. Una vez
carbonatados, los productos están listos para ser envasados en botellas o botes.
La sala de llenado se encuentra normalmente separada del resto de la instalación,
para proteger al producto abierto de cualquier posible contaminante. La operación
de llenado, altamente automatizada, requiere un número mínimo de personal. Los
operarios de la planta de llenado controlan la eficacia de la instalación, añadiendo
tapas o tapones a granel si es preciso. Las botellas y botes vacíos son
transportados automáticamente a la máquina llenadora por el equipo de manejo
de material a granel. A lo largo del proceso de producción se aplican estrictos
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 17/63
procedimientos de control de calidad. Los técnicos miden numerosas variables,
entre ellas el CO2, el contenido de azúcar y el sabor, para garantizar que los
productos terminados cumplan las normas de calidad exigidas.
El envasado es la última etapa antes del almacenamiento y transporte. Esteproceso también se ha automatizado en gran medida. En cumplimiento de ciertos
requisitos de los mercados, las botellas o botes entran en la maquinaria de
envasado y pueden ser envueltas con cartón para formar cajas o ser colocadas en
bandejas o armazones de plástico recuperable. Los productos envasados entran
entonces en la máquina apiladora, que los coloca automáticamente en los palés. A
continuación, se trasladan los palés cargados—normalmente con una elevadora
de horquilla— al almacén, donde se almacenan.7
2.3.6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE BEBIDAS NO
ALCOHÓLICAS EN BOLIVIA
2.3.7. OPERACIONES DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE BEBIDAS NO
ALCOHÓLICAS
Figura 2 Proceso típico de elaboración de bebidas no alcohólicas
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 18/63
Elaboración: CPTS8
El proceso de elaboración de bebidas no alcohólicas consiste básicamente en las
operaciones que se muestran en la Figura 2 y que se describen a continuación.
(*) El carbonatado se aplica en el caso de la elaboración de bebidas gaseosas.
2.3.7.1. PREPARACIÓN DEL JARABE SIMPLE
Consiste en la mezcla y cocimiento de agua tratada (referirse a la sección 4.2.2
para detalles acerca del tratamiento del agua) y azúcar durante 30 minutos. Una
vez preparado el jarabe simple, se lo filtra utilizando tierra diatomea. Después del
filtrado, el jarabe simple se enfría con un intercambiador de calor hasta una
temperatura de 20ºC.
2.3.7.2. PREPARACIÓN DEL JARABE TERMINADO
Al jarabe simple filtrado, se agrega el concentrado, acidulantes, preservantes y
colorantes de acuerdo a la formulación requerida. Luego de haber agregado
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 19/63
nuevamente agua tratada (según los requerimientos), se procede a la agitación de
la mezcla para obtener finalmente el jarabe terminado.
2.3.7.3. PROPORCION DEL CARBONATADO
La operación de proporcionado y carbonatado de la bebida normalmente se
efectúa en un equipo denominado ―CARBOCOOLER‖. En éste, se dosifica agua
tratada y jarabe terminado según la formulación correspondiente a la bebida a
elaborar, para luego pasar a un sistema de enfriamiento y posterior inyección de
gas carbónico.
La bebida así preparada, pasa a la llenadora para ser envasada.
2.3.7.4. ENVASADO
Las bebidas se envasan en botellas retornables (de vidrio o plástico retornable) yen envases no retornables (botellas PET, latas de aluminio).
Para el llenado en botellas retornables, éstas deben ser previamente lavadas
exhaustivamente a fin de asegurar una adecuada desinfección. Normalmente, el
lavado de botellas se efectúa en máquinas lavadoras automáticas con dos o tres
fases de inmersión en soluciones de soda cáustica y dos o tres fases de enjuague.
El proceso de lavado en las máquinas mencionadas comienza con la inspección
de las botellas para evitar la entrada de impurezas que puedan dañar la lavadora.Posteriormente, las botellas pasan a una primera etapa de pre-enjuague, que
debería efectuarse con agua de retorno del último enjuague.
Luego, las botellas son remojadas e impregnadas en soluciones de soda cáustica
con concentraciones variables de 1.5% a 4% y temperaturas de entre 40ºC y
80ºC. Finalmente, se procede al enjuague normalmente efectuado en 3 fases.
Según la experiencia del CPTS, el consumo de agua en una lavadora de botellas,
en una empresa de elaboración de bebidas no alcohólicas, varía entre 2 y 3 L de
agua/L de bebida embotellada en envases retornables.
En el caso de las botellas no retornables, sólo se realiza un enjuague en un equipo
denominado ―RINSER‖.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 20/63
El sistema de enjuague consiste en una serie de chisguetes que introducen agua
en diferentes direcciones al interior de la botella. Según la experiencia del CPTS,
el consumo de agua en un RINSER, en una empresa de elaboración de bebidas
no alcohólicas, varía entre 170 y 250 mL de agua/L de bebida embotellada en
envases no retornables.
2.3.8. INSUMOS, MATERIAS PRIMAS Y SERVICIOS UTILIZADOS EN LA
PREPARACIÓN DE BEBIDAS NO ALCOHÓLICAS
2.3.8.1. MATERIAS PRIMA E INSUMOS
En general, las materias primas empleadas en la elaboración de bebidas no
alcohólicas, además del agua tratada (ver sección 4.2.2), son las que se listan a
continuación. La cantidad a utilizar de cada una de ellas depende de la
formulación de la bebida a preparar.
Azúcar.
Gas Carbónico (si se elabora bebidas gaseosas).
Concentrados o saborizantes.
Aditivos alimentarios: acidulantes, preservantes, edulcorantes y colorantes (ácido
cítrico, ácido fosfórico, ácido málico, benzoato de sodio, citrato de sodio y
colorantes varios)
10
.
2.3.8.2. SERVICIOS
2.3.8.2.1. AGUA
El agua es el principal servicio que se requiere para la fabricación de bebidas no
alcohólicas. Además de su uso como materia prima, el agua es utilizada como
agente de limpieza y de enfriamiento. Según el uso final, la calidad o nivel de
tratamiento del agua varía. Normalmente se utilizan cuatro tipos o calidades de
agua: cruda, clorada, blanda y tratada.
La distribución porcentual del uso de agua, por centro de consumo, en una
empresa de bebidas no alcohólicas o embotelladora11, está en función de muchas
variables, entre ellas se puede mencionar: la eficiencia en el uso de agua en las
operaciones; la frecuencia con la que las operaciones de lavado, limpieza o
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 21/63
sanitizado se desarrollan; los métodos de lavado, limpieza y sanitizado que se
utilizan; los tipos de envases que se utilizan (retornables o no retornables); y los
tipos de operaciones que se realizan. En vista de las variaciones que se puede
tener entre las empresas, el Cuadro 1 muestra, por centro de consumo de agua
típico, un rango de porcentaje de uso de agua.
Cuadro1 Distribución del uso del agua en las empresas de elaboración de bebidas
no alcohólicas.
Fuente: Diagnósticos de PML ejecutados por el CPTS
Elaboración: CPTS
De acuerdo a la experiencia del CPTS, entre el 40% y el 50% del total del agua
utilizada en una empresa de elaboración de bebidas no alcohólicas forma parte del
producto.
La lavadora de botellas puede llegar a ser un importante centro de consumo,
dependiendo de la cantidad de envases retornables que se utilice y de la eficiencia
de la lavadora. El porcentaje de uso de agua en ésta puede representar entre 20%
y 45% del consumo total.
Del 4% al 10% se utiliza en el sanitizado, lavados y limpieza. La variación está
determinada por los métodos de lavado y limpieza utilizados y la frecuencia conque éstos se llevan a cabo. Hay empresas que sanitizan una vez por semana
mientras que otras lo hacen todos los días.
Entre un 4% y un 7% se destina al enjuague de botellas PET. Existen empresas
que recirculan, para su uso en la misma operación, parte del agua utilizada,
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 22/63
mientras que otras, desechan la totalidad del agua utilizada o la reutilizan en otras
operaciones.
Finalmente, dependiendo del número de empleados que utilizan los baños, duchas
y cocina, el consumo de agua en estos servicios puede representar del 1% al 5%del consumo total de agua.
2.3.8.2.1.1. TIPOS DE AGUA UTILIZADOS Y LOS TRATAMIENTOS
RESPECTIVOS
Cualquiera sea la fuente de provisión del agua, natural o potable, es necesario que
ésta pase por diferentes etapas de tratamiento de acuerdo al uso final que tendrá.
Normalmente, una empresa de elaboración de bebidas no alcohólicas maneja
cuatro calidades o tipos de agua: agua cruda, agua clorada, agua blanda y aguatratada.
a) Agua cruda
De manera general, es el agua natural, recibida de fuentes subterráneas o
superficiales, que no ha sido sometida a proceso alguno de tratamiento. No
obstante, en esta guía, el agua cruda se define como el agua que la empresa
recibe, ya sea de fuente subterránea, superficial o de la red pública. Por tanto, el
agua cruda puede ser de pozo, de río o de red.
b) Agua clorada
Se denomina agua clorada al agua cruda que ha recibido la adición de hipoclorito
de calcio hasta una concentración de entre 1 ppm a 3 ppm. Normalmente, esta
adición se realiza en el tanque principal o pulmón de alimentación de agua a la
planta.
El agua clorada se utiliza para la limpieza de pisos y de la planta en general; para
la dilución del lubricante de botellas; en los baños y cocina; y, algunas plantas, en
el enjuague de las botellas PET (RINSER).
c) Agua blanda
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 23/63
El ablandamiento consiste en eliminar los cationes responsables de la dureza del
agua, normalmente calcio y magnesio. Para ello, el agua clorada es sometida a un
intercambio iónico con resinas catiónicas las cuales deben ser regeneradas cada
vez que alcanzan su agotamiento.
El agua blanda es utilizada en el lavado de envases de plástico y vidrio; en las
calderas para la producción de vapor de agua; y en los intercambiadores de calor
cuando el agua es utilizada como agente refrigerante.
El uso de agua blanda evita la incrustación de material calcáreo en los equipos.
d) Agua tratada
Para obtener agua tratada, el agua clorada es sometida a una serie de etapas detratamiento. Primero, se procede con una floculación y precipitación de
compuestos orgánicos. Para ello, se utiliza normalmente sulfatos, de aluminio o
ferroso, y cal. El precipitado se elimina mediante purgas continuas del reactor. En
algunos casos, la floculación y precipitación no son necesarias por la buena
calidad de agua con la que se cuenta, sin embargo, existen empresas que deben
realizar esta operación de todas maneras por cuestiones de franquicia.
Posteriormente el agua pasa por un sistema de filtros. Normalmente se utilizan:
• Filtros de arena, que cumplen la función de retener todas las partículas que
quedan en el agua;
• Filtros de carbón activado, que retienen todas las sustancias de naturaleza
gaseosa como el cloro residual, la eliminación del mal olor y sabor; y
• Filtros pulidores, que retienen partículas de cualquier tipo que no hayan sido
eliminadas.
En algunos casos, luego del filtrado, algunas empresas aplican una desinfección
final con rayos UV (ultra violeta). La Figura 3 muestra un esquema de un proceso
típico de tratamiento de agua12.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 24/63
Figura 3 Sistema típico de tratamiento de agua
Elaboración: CPTS2.3.8.2.1.2. COSTO DEL AGUA
Al margen del costo de abastecimiento de agua cobrado por la empresa de
suministro, e independientemente de la fuente de provisión (red pública o pozo), el
manejo del agua al interior de la empresa tiene un costo adicional. Éste
comprende la energía gastada en bombeo y otros equipos de tratamiento, el
mantenimiento y depreciación de la instalación necesaria para abastecer las
diferentes áreas de la planta (pozos, bombas, tuberías, medidores, válvulas,
tanques, equipos de tratamiento), los reactivos y los repuestos utilizados.
El Cuadro 2 presenta algunos rangos de costos unitarios de agua que se pueden
tener en las empresas bolivianas de elaboración de bebidas no alcohólicas, cuya
fuente de abastecimiento de agua es subterránea (agua de pozo). Valga aclarar
que éstos sólo se muestran a manera de referencia. Según las características del
sistema de suministro y distribución de agua en la empresa y del detalle de los
ítems de costo tomados en cuenta para el cálculo, los costos pueden presentar
variaciones.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 25/63
Cuadro 2 Ejemplos de costos unitarios de agua en empresas bolivianas de
elaboración de bebidas no alcohólicas, cuya fuente de abastecimiento de agua es
subterránea.Elaboración: CPTS
(*) Idealmente, el costo indicado debería también considerar el mantenimiento y
depreciación de pozos y de tanques de almacenamiento.
(**) Idealmente, el costo indicado debería también considerar los ítems indicados
en (*), el mantenimiento y depreciación de los equipos de ablandamiento y de
distribución del agua, y el cambio de resinas.
(***) Idealmente, el costo indicado debería también considerar los ítems indicados
en (*), el mantenimiento y depreciación de los equipos de tratamiento y de
distribución del agua, el consumo de carbón activado, y el cambio de filtros.
NOTA: Se asume que no existe tratamiento de aguas residuales en planta y que el
costo de vertido de aguas residuales al alcantarillado está incluido en el costo
cargado por la empresa de suministro de agua. En caso que la empresa realice el
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 26/63
tratamiento de aguas residuales, el costo respectivo debería estar incluido en el
costo unitario del agua.
2.3.8.2.2. ENERGÍA ELÉCTRICA
En términos generales, el uso de la energía eléctrica en el rubro de las bebidas no
alcohólicas está destinado, como en otros rubros, al accionamiento de motores
eléctricos principalmente, y en menor medida a la administración (equipos de
oficina y de ambientación), iluminación y calentamiento de agua (duchas
eléctricas). En la Figura 4 se puede observar una distribución porcentual
representativa del consumo de energía eléctrica en una empresa de elaboración
de bebidas no alcohólicas.
El consumo de energía eléctrica en motores representa aproximadamente el 77%
del consumo total, y su uso está asociado, en orden de importancia, al sistema defrío (funcionamiento de compresores); envasado; bombeo y en la preparación de
agua tratada; aire comprimido; lavado de botellas; y otros usos menores.
La energía eléctrica destinada al funcionamiento de la administración (equipos de
oficinas de las empresas) constituye aproximadamente el 14%, y está relacionada
fundamentalmente al uso de computadoras y otros equipos propios de la
administración. No debe perderse de vista que en ciudades con climas muy
cálidos o fríos, el uso de equipos de ambientación (calor o frío) puede elevar
considerablemente el consumo de energía eléctrica en la administración.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 27/63
Figura 4 Distribución porcentual típica del consumo de energía eléctrica en unaempresa de elaboración de bebidas no alcohólicas.
Fuente: CPTS, en base a DPML realizados en empresas del subsector.
Por su parte, el consumo de energía eléctrica en la iluminación de los distintos
ambientes de las plantas productoras de bebidas no alcohólicas representa
alrededor del 8%, y, en algunos casos, puede llegar a ser superior al consumo de
la administración. La cantidad de espacios a iluminar, incluyendo oficinas y
espacios exteriores, significa un consumo muy importante, por esta razón, su uso
debe ser evaluado permanentemente.
Finalmente, es común que las empresas empleen duchas eléctricas para la
higiene de sus empleados. El uso de estos artefactos para calentar el agua, si bien
no representa un consumo elevado, aproximadamente el 1%, su incidencia en la
demanda de potencia, debido al uso coincidente de varios de estos equipos,
puede afectar de manera significativa a los costos de energía de las empresas.
2.3.8.2.3. RESIDUOS GENERADOS
Como toda actividad industrial, las empresas de elaboración de bebidas no
alcohólicas generan residuos sólidos, líquidos y gaseosos. En el Cuadro 3 se
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 28/63
indica la fuente de generación de cada uno éstos y la forma en la que
generalmente se disponen.
Cuadro 3. Residuos generados por las empresas de elaboración de bebidas no
alcohólicas
Fuente: CPTS
Elaboración: CPTS
(*) Si la torta de filtrado se separa como residuo sólido, caso contrario es
arrastrada por las aguas de lavado.
CAPITULO III
PROCESO PRODUCTIVO DE LA EMPRESA “C.E.M.V.I. srl.”
3. LINEA DE PROCESO DE PRODUCCION
La empresa ―C.E.M.V.I.‖ para la elaboración de jugos presenta de los siguientesprocesos:
1. Tratamiento del agua;2. Preparación del jarabe
3. Llenado de los productos,
4. Envasado.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 29/63
Cada proceso cuenta con diversas maquinas que transfomaran por etapas la
materia prima.
3.1. TRATAMIENTO DE AGUA
3.1.1. Reactor
Equipo es fabricado en acero inoxidable 316 que se suministra desde un volumen
de100 ml hasta 2000 ml, diseñado para trabajar hasta 350°C con una presión de
500 PSI.
El equipo básico cuenta con agitador de trasmisión magnética, válvula de
desfogue, válvula para tomar muestras, válvula de seguridad y puerto termopozo.
El equipo es calentado con una manta cilíndrica haciendo una trasferencia
uniforme de la temperatura.
Opcionales:
• Unidad con control de temperatura digital PID, que regula temperatu ras desde
ambiente --hasta 350°C.; con temopar tipo PT-100 y relevador de 25 amperes.
• Sensor de presión hasta 500 PSI fabricado en acero inoxidable.
• Equipo de medición y control para presión digital que regula presiones hasta 500
PSI.
• Base especial para sujetar reactor con sistema de elevación manual para manta
de --calentamiento.
• El equipo se puede fabricar con requerimientos especiales.
3.1.1. UN ABLANDADOR DE AGUA
Permite reducir el alto grado de sales minerales del agua, mediante el uso de
resinas de intercambio iónico de alta eficiencia, generadas a través de su
contacto con una solución de cloruro de sodio.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 30/63
Los cuerpos de los ablandadores son de forma cilíndrica y de disposición vertical;
construidos de plástico reforzado en fibra (FRP) para una alta resistencia a la
presión y corrosión.
Sus características son:
-Cantidad de Resina Catiónica 28,32 lts.
-Válvula automática por volumen (regeneración según consumo de agua).
-Protege las redes y todos los artefactos que utilizan agua.
-Evita las manchas en azulejos, tina, vidrios, lavaplatos.
-Elimina la dureza del agua.
3.1.2 PASTEURIZADOR
El pasteurizador es una máquina cuya estructura en forma de túnel, está
constituida por dos transportadores en movimiento (Piso Superior y Piso Inferior),
mediante los cuales el producto recorre las diferentes zonas de temperatura que
conforman la máquina siendo sometido a una lluvia o espreado de agua a distintas
temperaturas para el logro de la Pasteurización final de dicho producto.
Nosotros mantenemos una Alianza estratégica con la empresa Francesa-Italiana
Sidel con la cual existe un intercambio en diseño y tecnología, un (Know-How) en
la fabricación de este tipo de máquinas.
3.1.3. TORRES DE ENFRIAMIENTO.
Las torres de refrigeración o enfriamiento son estructuras para refrigerar agua y
otros medios a temperaturas muy altas. El uso principal de grandes torres derefrigeración industriales es el de rebajar la temperatura del agua de refrigeración
utilizada en plantas de energía, refinerías de petróleo, plantas petroquímicas,
plantas de procesamiento de gas natural y otras instalaciones industriales.
Planta de energía de Didcot, Reino Unido
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 31/63
Torres hiperbólicas de refrigeración húmedas de tiro natural.
Con relación al mecanismo utilizado para la transferencia de calor los principales
tipos son:
Torres de refrigeración húmedas funcionan por el principio de evaporación, (ver
refrigerador inundado) torres de refrigeración secas funcionan por transmisión del
calor a través de una superficie que separa el fluido a refrigerar del aire ambiente.
En una torre de refrigeración húmeda el agua caliente puede ser enfriada a una
temperatura inferior a la del ambiente, si el aire es relativamente seco.
Con respecto al tiro del aire en la torre existen tres tipos de torres de refrigeración:
Tiro natural, que utiliza una chimenea alta.
Tiro inducido, en el que el ventilador se coloca en la parte superior de la torre
(impulsan el aire creando un pequeño vacío en el interior de la torre).
Tiro mecánico (o tiro forzado), que utiliza la potencia de motores de ventilación
para impulsar el aire a la torre (colocándose en la base).
Bajo ciertas condiciones ambientales, nubes de vapor de agua (niebla) se pueden
ver que salen de una torre de refrigeración seca (ver imagen).
Las torres de enfriamiento usan la evaporación del agua para rechazar el calor de
un proceso tal como la generación de energía eléctrica. Las torres de enfriamiento
varían en tamaño desde pequeñas a estructuras muy grandes que pueden
sobrepasar los 220 metros de altura y 100 metros de longitud. Torres más
pequeñas son normalmente construidas en fabricas, mientras que las más
grandes son construidas en el sitio donde se requieren
3.2. PREPARACIÓN DEL JARABE
3.2.1. INCORPORACIÓN DE SÓLIDOS Y DILUCIÓN DE AZÚCAR
El proceso más habitual consiste en un área de tanques dotados con células de
pesaje y uno o varios sistemas de agitación y mezcla, además de un anillo de
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 32/63
recirculación donde los sólidos se pueden incorporar en línea. Este sistema se
complementa con un intercambio de calor, que permite ajustar la temperatura del
producto posibilitando la dilución tanto en frío como en caliente.
Es recomendable la utilización de sistemas de incorporación bajo condiciones de
vacío, que eliminan el aire siempre presente en los sólidos y, de forma colateral, el
ocluido en el producto. De esta manera se evitan los problemas inherentes a la
formación de espuma y se reduce considerablemente el efecto de oxidación del
producto.
3.2.2 DOSIFICACIÓN Y MEZCLA
Dependiendo del grado de precisión y las características del producto, la
dosificación de líquidos y de ingredientes minoritarios se controla en línea con
medidores de caudal u otra instrumentación específica para la aplicación.Podemos diseñar sistemas de control que se autoajustan en el tiempo,
manteniendo invariable el porcentaje de dosificación en todo momento, con
independencia de los factores externos que puedan afectar al proceso.
La integración de la máquina envasadora y su sincronización en el Sistema de
Control es imprescindible para la implantación de los sistemas óptimos de
dosificación y mezcla a pie de máquina. Con estos sistemas se reducen
drásticamente las mermas por pérdidas de producto, sin comprometer en modo
alguno el grado higiénico exigible a un producto final listo para el consumo.
3.3. LLENADO DEL PRODUCTO (TRIBLOCK)
Sistema de envasado de alta producción para botellas tipo pet para líquidos.
Consta de 3 ensambles principales: Enjuague, Llenado y Cerrado de tapa.
El ensamble de enjuague consta de 24 pinzas en un sistema rotativo para sujeción
de envase. Al centro de este se localiza la conexión para el líquido de enjuague.
Durante la rotación del carrusel el envase gira 180° para realizar el ciclo de
enjuague.
El ensamble de llenado consta de 16 a 24 válvulas de llenado por gravedad.
Igualmente el sistema rotativo eleva los envases hacia las válvulas hasta realizar
el dosificado que el envase le permita.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 33/63
El ensamble de cerrado de tapa consta de chucks magnéticos encargados de
realizar el cerrado de tapa, además de una alimentador de tapa automático el cual
cuenta con un bajante que tiene una curvatura que permite almacenar y distribuir
las tapas sobre los envases que van ingresando al sistema de cerrado de tapa,
liberando unitariamente tapa sobre cada envase.
El equipo incluye sistema de transportación (traslado de botella) contínuo a lo
largo del equipo.
El equipo alcanza una producción de hasta 100 envases por minuto.
De mantenimiento sencillo, el equipo es ajustable a un gran número de envases
tipo pet de distintas presentaciones.
3.4. ENVASADOUna vez acabado el proceso de elaboración del jugo artificial pasa por el envasado
CAPITULO IV
DISEÑO DE EQUIPOS
4 EQUIPOS INDUSTRIALES
4.1 INTERCAMBIADORES DE CALOR POR PLACAS
Intercambiador de calor es un
dispositivo diseñado para transferir
calor entre dos medios, que estén
separados por una barrera o que se
encuentren en contacto. Son parte
esencial de los dispositivos de
calefacción, refrigeración,
acondicionamiento de aire, producción
de energía y procesamiento químico.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 34/63
Los intercambiadores de calor a placas consisten en delgadas planchas
corrugadas, empaquetadas (gásquet / desmontables con juntas) o bien soldadas
con Cobre. Las placas son apretadas unas contra otras formando el paquete de
placas dentro de un bastidor, en el que el flujo de producto se encuentra en
canales alternos y el servicio entre los canales del producto.
Los intercambiadores de placas compactos diseñados por HRS son de
construcción de alta calidad y diseñados para una inspección sencilla. Las
unidades se presentan con placas de acero inoxidable AISI 304 / 316 y juntas
EPDN como estándar, con otros materiales también disponibles dependiendo del
medio a procesar. Las juntas se organizan de modo que los dos medios (producto
y servicio) se encuentren en los canales alternos creados por las placas. Un doble
sello asegura que si cualquiera de los fluidos fuga, pase directamente a la
atmósfera, evitándose la contaminación cruzada.
En el intercambiador de calor de placas de HRS, el paquete de placas consiste en
un número de placas individuales que presentan un patrón de espigas grabadas
mediante presión. Éstas son ensambladas en una formación inversa para crear
dos conjuntos de canales paralelos, uno para cada líquido. Como el patrón de
espiga apunta en direcciones opuestas se alcanza un gran número de puntos deapoyo, creándose un enrejado en cada canal. Esto proporciona un alto nivel de
turbulencia, lo cual ayuda a alcanzar un alto coeficiente de intercambio térmico.
Todos los intercambiadores de calor de placas de HRS se calculan para obtener la
longitud necesaria para el trabajo de intercambio térmico requerido, dentro de
ciertos parámetros. Existen dos tipos de placas, según su longitud térmica, alta y
baja theta, para que las dimensiones de las unidades puedan ser optimizadas
dentro de un amplio abanico de trabajos. Mezclando los dos tipos de placas theta,
se puede proporcionar la solución más económica de un modo efectivo. Los
intercambiadores de calor de placas de HRS tienen también un diseño flexible
para que sea posible ensamblar unidades multi-sección consistentes en dos o más
paquetes de placas separadas mediante placas de presión o placas-C.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 35/63
4.1.1 APLICACIONES TIPICAS
a) Calentamiento
b) Calentamiento de vapor
c) Enfriamientod) Recuperación de calor
4.1.2 CARACTERISTICAS
a) Altamente eficaz
b) Amplia variedad de materiales y
modelos → Versatilidad
c) (agua libre de oxígeno en calefacciones → hasta líquidos corrosivos como
lejías, ácidos y agua de mar)
d) Gran superficie de intercambio de calor en un espacio muypequeño. (Barcos,
edificios pequeños...)
e) Coef. de T.Q.: 3500-7500 W/m2K
f) Área: 0.1 - 2200m2 (área efectiva por placa: 0.03-1.3m2). Hasta 400 placas
g) Diám. máx. de conexiones: 450 mm (18")
h) Flujos máx: 2500 m3/h
i) Las características salientes de nuestros Intercambiadores de Placas son lassiguientes:
j) Compactos; con una gran superficie de intercambio y las placas en conjunto
proporcionan una mayor eficiencia térmica requiriendo menor espacio de
instalación.
k) Alto rendimiento térmico; Precisión de intercambio y mayor superficie de
intercambio térmico, los circuitos funcionan a contra corriente y el resultado es
una gran transferencia térmica.
l) Seguridad; ausencia de contaminación entre circuitos debido al sellado
independiente de ambos mediante las juntas de estanqueidad. El área
intermedia ventea a atmósfera en caso de rotura ó desgaste de juntas, evitando
así la no deseada contaminación interior.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 36/63
m) Livianos; su diseño proporciona más fácil manipulación en planta,
embarque y seguridad de uso en la instalación.
n) Ensuciamiento mínimo; debido a su diseño auto limpiante de las placas.
o) Mínima corrosión y desgaste de materiales.
p) Costes de operación mínimos.
q) Expansibilidad y durabilidad; posibilidad de ampliación de placas para el futuro
incremento del rendimiento térmico en planta y renovación de efectividad con el
cambio de placas.
r) Juntas de caucho incrustadas a presión, sin colas.
4.1.3 PARTES DEL INTERCAMBIADOR
Tapa fija y la tapa móvil
a) Barras soporte
b) Columna soporte
c) Pernos de cierre
d) Conexiones (situadas enla tapa fija)
4.1.4 DISEÑO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR
PLACAS
Por estampación en frío de una chapa metálica de espesor
homogéneo.
Espesor placas = 0.5 – 3 mm
Espaciado entre placas = 1.5 - 5 mm
S = 0.03 – 1.5 m2
Ancho /Largo = 2 - 3
Son corrugadas. Por 2 motivos:
Promover la turbulencia (mejora TC, ángulo de
corrugado))
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 37/63
Dar rigidez mecánica para soportar la presión
(P max= 20 bar)
Nº placas efectivo = Ntotal – 2
Materiales: Acero inox. AISI 304, 316, Aluminio,
Titanio, Ti-Pd, Inconel,
Hastelloy, Diabon F100 (grafito+fluoroplásticos)
JUNTAS
Doble función:
Conducir los líquidos a través del cambiador
Hacer el cierre del intercambiador
Cada placa posee:
"Junta principal" rodeando la periferia
"juntas anulares" rodeando los agujeros.
Materiales de juntas = f(T operación, P )
Elastómeros: Goma nitrilo (NBR), EPDM, Vitón, Neopreno...
Caucho natural Cauchos sintéticos (Caucho butilo: T:130ºC).
T↑ → juntas de caucho amianto-Klingerit ®. (250ºC)
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 38/63
4.1.5 Flujo de calor transferido. Diferencia media de T.
4.1.5.1 CAIDA DE PRESIÓN:
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 39/63
4.1.5.2 CAIDA DE PRESION ( PARA CADA TIPO DE PLACAS)
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 40/63
4.1.5.3 CIRCUITO DEL INTERCAMBIADOR
4.1.5.4 DISEÑO TERMICO
Tipos de flujo:
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 41/63
4.1.5.5 APLICACIONES GENERALES:
Los intercambiadores de placas de la Serie S se utilizan comúnmente en un gran
número de instalaciones industriales, Navales y de climatización Civil.
Instalaciones Industriales: Calentamiento de producto; refrigeración de producto,recuperación de condensados, plantas de energía y ciclos combinados.
Instalaciones Navales: Motores marinos, generadores de agua dulce, refrigeración
camisas de motor principal, motores auxiliares, producción de vapor en salas de
máquinas
Instalaciones de Climatización Civil: Producción de agua caliente sanitaria (ACS),
torres de refrigeración
Aplicaciones típicas:
Calentamiento
Calentamiento de vapor
Enfriamiento
Recuperación de calor
4.2 FILTRO DE MANGAS
La captación y depuración de partículas presenta
una problemática muy diversa en los distintos
procesos industriales que generan emisiones a la
atmósfera. La recuperación de productos en polvo
del gas de descarga es vital para cualquier
industria para evitar los problemas de polución oaumentar el rendimiento de la planta
Los filtros de mangas son uno de los equipos más
representativos de la separación sólido-gas mediante
un medio poroso: aparecen en todos aquellos
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 42/63
procesos en los que sea necesaria la eliminación de partículas sólidas de una
corriente gaseosa. Eliminan las partículas sólidas que arrastra una corriente
gaseosa haciéndola pasar a través de un tejido.
La eliminación de polvo o de las pequeñas gotas que arrastra un gas puede sernecesaria bien por motivos de contaminación, para acondicionar las
características de un gas a las tolerables para su emisión a la atmósfera, bien
como necesidad de un proceso para depurar una corriente gaseosa intermedia en
un proceso de fabricación. En ocasiones el condicionante de la separación será un
factor de seguridad, ya que algunos productos en estado de partículas muy finas
forman mezclas explosivas con el aire.
Los filtros de mangas son capaces de recoger altas cargas de partículasresultantes de procesos industriales de muy diversos sectores, tales como:
cemento, yeso, cerámica, caucho, química, petroquímica, siderúrgica,
automovilística, cal, minera, amianto, aluminio, hierro, coque, silicatos, almidón,
carbón, anilina, fibras, granos, etc.
Descrito en los términos más simples, el filtro de tela es una versión a gran escala
de una aspiradora; se provoca que el gas efluente fluya a través del material del
filtro y que las partículas queden retenidas sobre este material. Los mecanismosque intervienen en el filtro de tela son más complejos que el tamizado directo de
las partículas para separarlas de la corriente de aire. Esto se prueba por medio de
las eficiencias elevadas que se obtienen al colectar partículas, las cuales son más
pequeñas que los intersticios en la tela del filtro.
4.2.1 COMPONENTES Y MATERIALES
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 43/63
• Un PLC (ProgramingLogical
Control).
• Ventilador de succión con
un motor eléctrico.
• Electroválvula que es una
válvula solenoide.
• Manómetro de presión.
• Compresor de aire.
• Un velómetro.
• Tolva metálica de
recolección de polvo.
• Un cárcamo plástico.
• Carcasa metálica donde reside la manga.
• Canastilla cilíndrica.
• Tres tipos de mangas:
a) Poliéster
b) Polipropileno
c) Homopolímero Acrílico
4.2.2 APLICACIONESLa recogida de polvo o eliminación de partículas dispersas en gases se efectúa
para finalidades tan diversas como:
Control de la contaminación del aire.
Reducción del coste de mantenimiento de los equipos.
Eliminación de peligros para la salud o para la seguridad.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 44/63
Mejora de la calidad del producto.
Recuperación de productos valiosos.
Recogida de productos en polvo.
4.2.2.1 FUNCIONAMIENTO
a) OPERACIÓN DE FILTRACIÓN:
Una corriente de gas cargado de polvo entra al equipo, choca contra una serie de
paneles y se divide en varias corrientes.
Las partículas más gruesas se depositan directamente en el fondo de la tolva
cuando chocan contra dichos paneles.
Las partículas finas se depositan en la superficie del tejido cuando el gas pasa a
través de la bolsa.
Una vez que el gas ha sido filtrado, éste fluye (ya limpio) a través de la salida y se
descarga a la atmósfera por medio de un ventilador.
La unidad básica de un filtro de tela es la fibra y los poros de éstas son más
grandes en general que las partículas que se van a colectar, y la recolección
ocurre como resultado de la operación de varios mecanismos.
Existen tres posibilidades de colección:
- La fibra intercepta directamente las partículas cuando la trayectoria del flujo
que contiene la partícula pasa la mitad de la partícula del diámetro del filtro
- Las partículas sufren un impacto cuando la partícula tiene fuerza suficiente
para permanecer en curso cuando la trayectoria del flujo se desvía en
derredor de la partícula.
- Las partículas de tamaños más
pequeños hacen contacto con la
fibra del filtro como resultado de su
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 45/63
propio movimiento al azar (movimiento browniano) en la corriente de gas y
otras se ponen en contacto como resultado de la atracción electrostática.
Los filtros de mangas constan de una serie de bolsas con forma de mangas,
normalmente de fibra sintética o natural, colocadas en unos soportes para darlesconsistencia y encerrados en una carcasa de forma y dimensiones muy similares a
las de una casa. El gas sucio, al entrar al equipo, fluye por el espacio que está
debajo de la placa a la que se encuentran sujetas las mangas y hacia arriba para
introducirse en las mangas. A continuación el gas fluye hacia afuera de las
mangas dejando atrás los sólidos. El gas limpio fluye por el espacio exterior de los
sacos y se lleva por una serie de conductos hacia la chimenea de escape.
La característica principal que diferencia unos tipos de filtros de mangas de otroses la forma en que se lleve a cabo su limpieza. Esto además condiciona que los
filtros sean continuos o discontinuos.
- Continuos: la limpieza se realiza sin que cese el paso del aire por el filtro
- Discontinuos: es necesario aislar temporalmente la bolsa de la corriente de
aire.
Según este criterio, se tienen tres tipos principales de filtros de mangas:
Por sacudida: se realiza cuando existe la posibilidad de suspender el
servicio del filtro durante un corto periodo de tiempo. Por tanto, exige un
funcionamiento discontinuo con un ciclo de filtración y otro de limpieza. El
tipo más barato y sencillo consiste en un cierto
número de bolsas reunidas en el interior de
una carcasa. Funciona con una velocidad
aproximada de 0,01 m/s a través de la bolsa
filtrante. La limpieza se puede llevar a cabo
manualmente para unidades pequeñas.
Por sacudida y aire inverso: se emplea para
conseguir un funcionamiento en continuo, para
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 46/63
ello los elementos filtrantes deben
encontrarse distribuidos entre dos o más
cámaras independientes, cada una de las
cuales dispone de su propio sistema de
sacudida y de una entrada de aire limpio. El
aire entra en las mangas en sentido contrario
por medio de un ventilador que fuerza el
flujo, de fuera a dentro, lo que favorece la
separación de la torta.
Por aire inverso: existen muchos dispositivos
diferentes pero el mecanismo habitual de limpieza
consiste en la introducción, en contracorriente y
durante un breve periodo de tiempo de un chorro de aire a alta presión mediante
una tobera conectada a una red de aire comprimido. La velocidad frontal alcanza
aproximadamente 0,05 m/s y es posible tratar altas concentraciones de polvo con
elevadas eficacias. Mediante este tipo de filtro se pueden tratar mezclas de difícil
separación en una unidad compacta y económica. Este mecanismo de limpieza se
denomina también de chorros pulsantes o 'jet pulse' y es más eficaz que las
anteriores.
4.2.2.2 OPERACIÓN DE LIMPIEZA:
Las partículas depositadas en la superficie de la bolsa se sacuden durante un
breve periodo de tiempo por medio de aire comprimido inyectado desde una
tobera hacia la bolsa, o bien de manera mecánica.
El chorro de propulsión actúa periódicamente mediante un controlador automático
de secuencia.
El polvo recogido en el fondo de la tolva se descarga mediante un transportador
de tornillo helicoidal y una válvula rotativa.
La limpieza de las mangas no es completa en ningún caso debido a la dificultad
para desprender la torta en su totalidad y también porque, si se aplicaran
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 47/63
procedimientos más vigorosos de limpieza, el desgaste de las mangas sería
mayor y se provocaría un mayor número de paradas de planta motivadas por el
cambio de las mangas.
La eficacia del filtro será baja hasta que se forme sobre la superficie del tejidofiltrante una capa que constituye el medio filtrante para la separación de partículas
finas.
Una vez superada la fase inicial, los filtros de mangas son equipos muy eficientes
(sus eficacias sobrepasan con frecuencia el 99,9%), con lo que su aplicación en la
industria es cada vez mayor.
La limitación más importante que se da en los
filtros de mangas es la debida a la temperatura, ya
que se debe tener en cuenta el material del que
está constituida la tela para conocer la temperatura
máxima que se puede aplicar.
Así para fibras naturales la temperatura máxima a aplicar es alrededor de 90 ºC.
Los mayores avances dentro de este campo se han dado en el desarrollo de telas
hechas a base de vidrio y fibras sintéticas, que han
aumentado la temperatura máxima aplicable hasta
rangos de 230 a 260 ºC. Modernas fibras cerámica
permiten trabajar hasta 500 ºC con puntas de 600
ºC.
Otros factores que pueden afectar a la operación del filtro de mangas son el punto
de rocío y el contenido de humedad del gas, la distribución del tamaño de las
partículas y su composición química.
4.2.3 DISEÑO
Velocidad de Filtración (Relación Gas – Tela)
NETA
GAS f
A
QV
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 48/63
Donde:
Vf = Velocidad de Filtración (Relación Gas – Tela)
QGAS = Caudal del gas con concentración de partículas
ANETA = Área neta de tela de filtración
Los principales factores que afectan la proporción gas – tela de diseño son los
siguientes:
Tipo de contaminante que se quiere filtrar.
Tipo de aplicación del filtro.
Temperatura del flujo de gas.
Concentración o carga contaminante en el aire.
Donde:
Vf = Relación gas – tela en ft/min
A = Factor de material
B = Factor de aplicación
T = Temperatura de aplicación, entre 50 y 275°F
Ce = Carga de polvo a la entrada, entre 0.05 y 100gr/ft 3
Dp = Diámetro de partícula, entre 3 y 100mm
Caída de Presión
Donde:
)0.0853LnD(0.7471C 2.878ABT V p
0.06021
e
0.2335
f
s ΔP ΔP ΔP ΔP p f
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 49/63
P = Caída de presión total
Pf = Caída de presión a través de la tela limpia
Pp = Caída de presión a través del pastel
Ps = Caída de presión a través de la estructura
La caída de presión tanto para el filtro limpio como para la formación de la capa de
polvo se la puede representar por medio de la ecuación de Darcy, en forma
general:
Donde:
X = Profundidad del filtro o de la capa de polvo
K = Permeabilidad del filtro o de la capa de polvo
μg = Viscosidad del gas
V = Velocidad superficial de filtración
El espesor de la capa de polvo crece a medida que transcurre el tiempo de
operación, la masa de polvo acumulada en el tiempo t equivale al gasto
volumétrico multiplicado por dicho tiempo y por la carga de polvo en la corriente de
gas.
Expresión para el incremento del espesor:
Donde:
C = Carga de polvo o concentración
K
V
X
P g *
p L X AC t AV arecolectad Masa *****
L
p t V C X
**
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 50/63
V = Velocidad superficial de filtración
t = Tiempo de operación
ρL = Densidad de la capa de polvo
La relación entre la caída de presión total y la velocidad superficial de filtración se
conoce como el arrastre a través del filtro; dividiendo la ecuación anterior para la
velocidad de filtración, se obtiene:
Donde:
S = Arrastre del filtro (Pa-min / m)
K1 = (Xf * μg) / (60 * Kf ) (Pa-min / m)
K2 = μg / (60 * Kp * ρL) (Pa-min-m / kg)
W = Densidad de área de polvo = C * V * t (g/m2
)
Determinación del número de mangas
D= Diámetro de la manga.
L= Longitud de la manga.
Potencia del Ventilador
Donde:
V t V C K
V K
X P
L p
g
f
g f ****
**
*
W K K S 21
DL A MANGA
f
e NETA
V
Q A
Qe= Caudal de entradaVf= Velocidad de filtro
MANGA
NETA MANGAS
A
A N
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 51/63
Pot = Potencia del ventilador (Hp)
Qe = Caudal de entrada (ft3/min)
P = Caída de Presión (Pulg H2O)
η = Eficiencia del ventilador
4.3 ELEVADOR DE CANGILONES
Son el método más idóneo para el transporte vertical o muy inclinado de graneles,
cuando el espacio para un transportador convencional es insuficiente o la
pendiente es muy elevada.
En este caso, son cangilones los que elevan el producto a granel, fango o liquido.
Generalmente son instalaciones fijas que son rentables en alturas comprendidas
entre 7 y 25 metros, aunque pueden llegar hasta los 30 metros. Se pueden
combinar con transportadores continuos horizontales.
4.3.1 FUNCIONAMIENTO
La alimentación o carga se hace de forma que el material caiga en los cangilones,
una vez llenos los cangilones son elevados, y, en la parte superior, se produce ladescarga aprovechando la fuerza centrífuga en una rampa o tolva instalada al
respecto.
Los cangilones suben generalmente con una carga parcial, y a una velocidad
determinada.
En algunos casos es conveniente dar al aparato una velocidad superior a la
requerida con el fin de facilitar la descarga, puesto que a mayor velocidad, mayor
proyección.
4.3.2. PARTES FUNDAMENTALES
1- Correa
*6356
* P Q Pot e
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 52/63
2- Cangilones
3- Tambor de Accionamiento
4- Tambor de Reenvío
5- Cabeza del Elevador
6- Pantalones
7- Pie del Elevador
8- Puertas de Inspección
9- Unidad de Accionamiento
10- Dispositivo tensor
11- Freno Automático
12- Descarga del Elevador
13- Tolva de Alimentación
14- Puerta de Limpieza
1.- CORREA
Estructuralmente y en términos
generales las correas utilizadas en elevación son iguales a las utilizadas en
transporte. No obstante, debe tenerse muy en cuenta, en el momento de su
selección, la mayor robustez que deben poseer. No olvidemos que su resistencia
longitudinal se va a ver afectada por el perforado al que es sometida para la
fijación de los cangilones a través de los bulones y además debe poseer mayorresistencia transversal para lograr una correcta sujeción de los mismos.
Como hemos dicho, los cangilones van remachados sobre correas sinfín,
generalmente de algodón, goma o plástico termoestable. Esta solución permite
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 53/63
grandes velocidades empleando una correa fina y
cangilones ligeros, como por ejemplo, los utilizados para
la elevación de trigo. Sin embargo en las minas se
emplean gruesas correas de caucho o cintas de tejido
metálico, accionadas por tambores de gran diámetro para
la elevación de productos de machaqueo, carbones o
minerales.
Pese a ser el elevador a cangilones por banda el tipo de
elevador mas difundido, existe otro tipo de elevador de
similares características a los anteriormente descritos pero que utilizan cadenas
en lugar de banda de goma para producir la elevación del material dentro del
cangilón, como consecuencia de ello las poleas son reemplazadas por ruedas
dentadas, el resto de los elementos componentes no varían demasiado en sus
funciones y diseño.
En algunos casos, pueden montarse también con una o dos cadenas. El primer
sistema no puede ser utilizado mas que para instalaciones que sean muy cortas y
de muy poca velocidad. A poco que el elevador asegure una función importante en
la industria, es aconsejable montarlo con doble cadena. Si la cadena es simple
siempre va fija por el centro de la parte posterior del cangilón y suele montarse
también con carriles guía. La cadena doble, se monta tanto por la parte interior
como por la lateral de los cangilones, éste ultimo sistema debe ser el adoptado
para aparatos importantes.
Normalmente, las velocidades de utilización oscilan entre 0,4 y 1,5 m/seg.
2- CANGILONES
Dentro del sistema de elevación son los elementos que alojan a la carga en su
carrera ascendente.
Según su construcción, pueden ser metálicos de chapa soldada o estampados, de
material plástico, de fibra, de acero inoxidable o de fundición. Existen infinidad de
Cangilón unido a
correa
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 54/63
formatos y dimensiones, cada fabricante de elevadores normalmente cuenta con
un diseño particular.
Las medidas básicas con las cuales se define un cangilón son tres: Largo,
profundidad y proyección (ver figura siguiente).
Dimensiones de los cangilones
Los cangilones son fijados a la correa a través de bulones especiales de cabeza
plana y de gran diámetro.
Bulon Detalle del bulon
3.- TAMBOR DE ACCIONAMIENTO
Es el encargado de transmitir el movimiento a la correa, normalmente fabricado en
fundición o chapa de acero. Pueden tener una pequeña biconicidad a los efectos
de centrar la correa y siempre y cuando el cangilón lo permita. Es altamente
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 55/63
recomendable el recubrimiento del mismo con caucho a los efectos de protegerlo
del desgaste producido por la gran cantidad de polvo que genera el sistema. Este
recubrimiento evita también el desgaste prematuro de la correa y hace mas eficaz
el uso de la potencia ahorrando energía. También aumenta el coeficiente de
rozamiento haciendo más difícil un eventual deslizamiento. El diámetro del mismo
se calcula en función de la descarga y la velocidad para lograr una operación
eficiente.
4. TAMBOR DE REENVIÓ
Se localiza en la parte inferior del elevador. Sobre el eje del mismo se encuentra
montado normalmente el dispositivo tensor. Su construcción se recomienda que
sea aleteada o tipo "jaula de ardilla" para evitar que el material derramado seintroduzca entre el tambor y la correa provocando daños a la misma. Su diámetro
es generalmente igual al tambor de accionamiento o menor que el mismo.
5 CABEZA DEL ELEVADOR
También localizada en la parte superior del elevador, es una estructura metálica
que contiene al tambor de accionamiento, formando parte de la misma la unidad
de accionamiento, el freno y la boca de descarga. El capot de la cabeza o
sombrero debe tener el perfil adecuado para adaptarse lo más posible a la
trayectoria del material elevado en el momento de producirse la descarga. Esta
trayectoria depende de varios factores como pueden ser el tipo de cangilón, la
velocidad de la correa y el diámetro del tambor de accionamiento.
6. PANTALONES
Ramal de Subida:
Junto con el ramal de bajada une la cabeza con el pie del elevador. Normalmente
fabricado en chapa plegada y soldada, de construcción modular. Cada cuerpo se
une al siguiente con bulones. Su largo depende de la altura del elevador. Sus
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 56/63
dimensiones deben ser tales que permitan el paso de la correa y los cangilones
con holgura.
Sobre el mismo, normalmente se encuentra ubicada la puerta de inspección.
Ramal de Bajada:
Caben las consideraciones generales indicadas para el ramal de subida. Este
ramal contiene a la correa y cangilones vacíos en su movimiento descendente.
7. PIE DEL ELEVADOR
Se encuentra ubicado en la parte inferior del elevador y contiene al tambor de
reenvío. Son partes integrantes del mismo la tolva de alimentación y el dispositivo
de estiramiento. Esta parte de la estructura se encuentra regularmente provista de
puertas de inspección y de limpieza.
8. PUERTAS DE INSPECCIÓN
El nombre indica su función.
9. UNIDAD DE ACCIONAMIENTO
Se encuentra localizada en la parte superior del elevador, está constituida por un
motor y un reductor que puede estar ligado directamente al eje del tambor de
accionamiento o a través de un acople elástico. Toda la unidad se sustenta por
una plataforma construida a tal fin.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 57/63
Cabeza elevador (transmisión
indirecta) Cabeza elevador (transmisión directa)
Detalle rodamiento y obturación eje
10. DISPOSITIVO TENSOR
Como su nombre lo indica este dispositivo permite el tensado de la correa para
lograr un perfecto funcionamiento del sistema.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 58/63
Este dispositivo puede ser de dos tipos:
a tornillo (el más usual)
o automático (para elevadores de grandes capacidades).
11. FRENO AUTOMÁTICO
Es un sistema ligado al eje del tambor de accionamiento. Permite el libre
movimiento en el sentido de elevación. Cuando por cualquier motivo el elevador se
detiene con los cangilones cargados, este sistema impide el retroceso de la
correa, evitando así que el material contenido en los mismos sea descargado en el
fondo del elevador.
12. DESCARGA DEL ELEVADOR
El nombre indica su función.
13. TOLVA DE ALIMENTACIÓN
La alimentación o carga se hace de forma que el material caiga en los cangilones
por medio de los siguientes procedimientos:
a) mediante tolva dosificadora
b) por dragado
c) Mixta (dándose los dos casos anteriores)
14. PUERTA DE LIMPIEZA
El nombre indica su función
4.3.2 APLICACIONES
En silos para granos diversos, en silos de otros productos de diversas
granulometrias, en fabricas de cemento para almacenar cemento y clinker, en silos
de granalla, etc...
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 59/63
4.3.3. DISEÑO DEL EQUIPO
DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE MERCURIO N° 55
Selección de cangilon tabla monoblock
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 60/63
Calculo de cantidad de cangilones
Z=1/P
Velocidad de faja de 0.5 – 0.13
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5. 1 CONCLUSIONES
a) El proceso que requiere la producción de bebidas no alcohólicas demostró que
la aplicación de la Ingeniería Química es esencial, ya sea por las reacciones
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 61/63
químicas que suceden con los componentes del producto como también por la
variedad de equipos que se emplean en el diseño de las plantas de producción.
b) El análisis de producción de la empresa industrial ―CEMVI S.R.L.‖, productora
de bebidas refrescantes tales como jugos artificiales, de acuerdo a la planta deproducción de esta empresa se destacó la sección de tratamiento de agua,
carbonatación (en caso de producir bebidas gaseosas, sin embargo los jugos
artificiales llevan un grado mínimo de CO2), tanques de mezclado destinados para
el jarabe simple y terminado, secciones de embotellado, etiquetado, almacenado y
distribución correspondiente. Sin embargo la empresa industrial ―CEMVI S.R.L.‖ no
cuenta con las secciones de pasteurizado y el inyectado de gas nitrógeno para la
conservación óptima de las bebidas refrescantes.
c) En el diagrama de flujo presentado conforman tanto los equipos como las
operaciones que indican todo el proceso de las bebidas no alcohólicas. Dentro de
los equipos principales están: Silos de almacenamiento, tanques de agitación,
filtros, compresor, evaporador, máquinas de lavados de botellas y máquinas de
llenado.
d) La etapa del proceso de producción que es considerado clave para la empresa
es durante el preparado del jarabe terminal, ya que ahí se determina laconcentración de azúcares, aroma, color, textura y sabor que llevará la bebida.
Además es importante mencionar que la limpieza del agua utiizada en la
producción es sumamente fundamental, ya que depende de su desinfección y
tratamiento que tenga para llegar a propiedades organolépticas satisfactorias de la
bebida terminada.
5.2. RECOMENDACIONES
La empresa industrial ―CEMVI S.R.L.‖, a modo de crecer en el mercado nacional y
mejorar la calidad de sus productos, instale equipos de pasteurización e inyectores
de nitrógenos, de esta manera se garantizaría al cien por ciento la alta calidad de
los jugos artificiales de ―CEMVI S.R.L.‖.
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 62/63
5.3 BIBLIOGRAFIAS
http://www.embotelladoras.org/sistema-de-filtracion-industrial/
http://www.alimentosysalud.cl/index.php?option=com_content&task=view&id=35
http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=039&fdname=BEVERAGE
&pagename=Planta+de+produccion+de+jugos+de+fruta
http://www.embotelladoras.org/soluciones-para-embotellado-de-bebidas/maquina-
llenadora-de-jugos/
http://www.embotelladoras.org/sistema-de-tratamiento-de-agua/
http://www.embotelladoras.org/maquinas-llenadoras/
http://www.google.com.bo/imgres?imgurl=http://www.gea-
niro.com.mx/images/what_we_supply/liquid_processing_systems/bebidas-
carbonatadas-y-refrescos.jpg&imgrefurl=http://www.gea-niro.com.mx/lo-que-
suministros/sis_procesamiento_liquidos/lineas_procesos_bebidas.htm&h=568&w=447&sz=58&tbnid=3pr4OCrT1RLYYM:&tbnh=90&tbnw=71&zoom=1&usg=__do8B
B4dcQTXeo7Gwnw4K7_sMTnI=&docid=scXSc7t-
wMkZAM&sa=X&ei=YzxEUpqmH-6w4APTtYHIBw&ved=0CC8Q9QEwAQ
http://www.google.com.bo/imgres?imgurl=http://turnkey.taiwantrade.com.tw/PROJ
ECTS/BEVERAGE/034/flow.gif&imgrefurl=http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showp
age.asp?subid%3D034%26fdname%3DBEVERAGE%26pagename%3DPlanta%2
Bde%2Bproduccion%2Bde%2Bbebidas%2Bcarbonatadas&h=1055&w=721&sz=13&tbnid=YvuhICEjm994JM:&tbnh=83&tbnw=57&zoom=1&usg=__LssteqzKviFy3a
SvmZTHQbZELHQ=&docid=d1gFsAMqBN10HM&sa=X&ei=YzxEUpqmH-
6w4APTtYHIBw&ved=0CC0Q9QEwAA
8/10/2019 Jugos Artificiales
http://slidepdf.com/reader/full/jugos-artificiales 63/63
http://cursonutricion.net/bebidas-y-alimentos-complementarios/agua-y-bebidas-no-
alcoholicas/
http://www.google.com.bo/imgres?imgurl=http://sine.ni.com/cms/images/casestudi
es/fig2sistemacipinstrumentado.bmp%3Fsize&imgrefurl=http://sine.ni.com/cs/app/doc/p/id/cs-12326&h=570&w=948&sz=1584&tbnid=k3mSx-
o0aEuCwM:&tbnh=70&tbnw=117&zoom=1&usg=__6XqYHoMN0IM73HciOpUQYjf
yV7M=&docid=g3xdQ411EVpDEM&sa=X&ei=YzxEUpqmH-
6w4APTtYHIBw&ved=0CDcQ9QEwBQ
http://www.ecoosfera.com/2013/04/7-hechos-que-la-industria-de-las-bebidas-
gaseosas-y-azucaradas-jamas-te-diran/
http://es.wikipedia.org/wiki/Industria_alimentaria#Industria_de_las_bebidas
http://www.alimentacion-sana.org/PortalNuevo/actualizaciones/tragosdemoda.htm
http://es.infodrinks.com/bebidas-sin-alcohol/aromatizadas/
http://biblioteca.sena.edu.co/exlibris/aleph/u21_1/alephe/www_f_spa/icon/23610/te
c_bar/clasificacion/5.html
http://es.slideshare.net/axelvp/bebidas-y-su-clasificacion