RESUMENLIOFILIZACIN, DISEO DE MQUINAS LIOFILIZADORAS PARA LA INDUSTRIA DE ALIMENTOSESTUDIANTES: Hernndez Arvalo, Sussana. Medina Alarcn, Elita. Pimentel Garay, Antonio Andr. Rojas Romero, Elibeth.

LIOFILIZACINLa liofilizacin es un proceso en el que se congela el producto y posteriormente se introduce en una cmara de vaci para realizar la separacin del agua por sublimacin. De esta manera se elimina el agua desde el estado slido al gaseoso del ambiente sin pasar por el estado lquido.El cambio de fase de slido a gas o sublimacin, debe realizarse en condiciones de presin y temperatura menores a las del punto triple (punto en el que conviven los tres estados de la materia), ya que por debajo de ste no existe la fase lquida. En el caso del agua el punto triple se encuentra a 4,58 Torr y 0,008 C.

VENTAJASDESVENTAJAS

1. Las bajas temperaturas evitan cambios qumicos en las sustancias termolbiles, incluyendo cambios de color.2. La prdida de constituyentes voltiles, exceptuando el agua, se reduce al mnimo.3. Los productos se pueden secar sin formar espuma.4. Los constituyentes del material slido permanecen dispersos, no acumulndose en la superficie.5. La coagulacin de los productos es mnima y especialmente se evita la desnaturalizacin de protenas.6. La reduccin de volumen es mnima.7. No se da la formacin de una capa impermeable, relativamente dura, en la superficie del material.

1. Es necesaria una gran inversin de equipamiento, alrededor de tres veces el de otros mtodos2. Alto coste energtico y elevado tiempo de proceso (entre 4 y 10 h/ciclo secado).

CAF LIOFILIZADOEl caf liofilizado es un caf 100% soluble e instantneo, de muy fcil preparacin, ya que con solo agregar agua, los grnulos se convierten en un caf de excelente calidad. Si de un kilo de caf verde, tostado y molido, se obtienen aproximadamente 100-200 tazas de caf, de un kilo de caf liofilizado se obtienen 360-390 tazas.En el procesado con liofilizacin el extracto lquido resultante del proceso de concentracin se congela a muy baja temperatura, formando un bloque de hielo, el cual pasa a ser granulado, impartiendo as el tamao definitivo para su venta al pblico. Se tiene en este punto un extracto de caf en forma de hielo, que pasa inmediatamente a las cmaras de vaco; all el agua se sublima pasando de su estado slido a estado gaseoso, directamente. Este proceso, propiamente dicho, se llama liofilizacinVENTAJAS DEL CAF LIOFILIZADO Combina las caractersticas de un buen caf tostado y molido con la practicidad de una bebida instantnea. Alta solubilidad Aromtico y balanceado. Ideal para mezclas y obtencin de bebidas preparadas a base de caf Vida til prolongada, aproximadamente 24 meses conservando su calidad. Alto rendimiento

DISEO DE MQUINAS LIOFILIZADORAS

LIOFILIZADOR LC -500 (De laboratorio)Descripcin general Equipo 100% acero inoxidable AISI 304, con acabado sanitario. Refrigerado hasta -55 C por un compresor hermtico y gas refrigerante libre de CFC. Uso de agua como refrigerante. Capacidad de condensador hielo : 3 5 Kg Funcionamiento condensador : 24 h T de condensador:-55 C Medidas del liofilizador (H x L x A) : 850x700x350 mm Capacidad por bandeja: 1200 g Capacidad del liofilizador: 5000 g. Potencia requerida: 3 KW/H

BALANCE DE MASA

Depende del producto:

PROCESO: LIOFILIZACIN DE CAF

CAF CONCENTRADO CAF LIOFILIZADOLIOFILIZACIN

BALANCE DE ENERGA

Potencia requerida: 3 KW/H

LIOFILIZADOR TELSTAR LYO ALFA (De laboratorio)Descripcin General Control del equipo mediante sistema PLC: permite control automtico de la presin y programacin de la temperatura de las bandejas. Pantalla tctil que muestra los parmetros de operacin y los mensajes de alarma. Funcin automtica de descongelacin. Cmara de secado: 4 bandejas calefactables (para material a granel). Incluye una placa superior adicional para garantizar el equilibrio trmico del conjunto. Dimensiones de la cmara: 400 x 480 mm Bandeja del producto: 300 mm Distancia entre las bandejas: 70 mm Superficie total de carga: 2825 cm2 Dimensiones del liofilizador (L x A x H): 765 x 705 x 1010 mm Potencia : 2.8 kW Temperatura final del condensador: -55C Capacidad del condensador : 17 kg

BALANCE DE MASA

Dado que es un sistema donde no hay acumulacin de materia en el liofilizador se cumple:

me = ms

BALANCE DE ENERGA

Considerando un tiempo (t) utilizado en el proceso entonces:

LIOFILIZADOR CUDDON FD 80 (industrial)Descripcin general. El Liofilizador Cuddon FD 80 tiene una capacidad de 80 Kg de hielo y un rea de 9 m2 en su estante. Es capaz de secar una variedad de productos biolgicos, farmacuticos y productos alimenticios en general. rea de estantes: 9 m2 Nmero de estantes: 10 Dimensiones del liofilizador (L x A x H): 2.41m x1.1m x2.01 m Capacidad msica: 80 Kg de hielo y un rea de 9 m2 Capacidad del condensador de hielo: 80 kg/ 24 h Temperatura del condensador de hielo: -40 C Refrigerante: R507 Capacidad energtica: 12 kW

BALANCE DE MASA

Alimento alimento liofilizado A`PROCESO DE LIOFILIZACIN

Acondicionado A H2O wA=A`+W

Sale el agua en forma de hielo 80 kg /24 horas Cantidad de alimento que entra es de 9m2 Segn el rea se saca la cantidad (kg) de alimento acondicionado. Se debe saber el tiempo de liofilizado para el alimento, se determina la cantidad de agua eliminada (relacin 80 kg /24 horas). Por diferencia se puede determinar la cantidad d alimento liofilizado (kg).

BALANCE DE ENERGA 12 kW = 16.092 HP -se debe saber la cantidad de horas del proceso de liofilizacin (t) para determinado alimento16.092 x t HP-h

LIOFILIZADOR F-500 (industrial)Descripcin general. El Liofilizador F500 es un corto ciclo, unidad de alto rendimiento con estantes de acero inoxidable que conducen el calor directamente al producto de forma radiante. La liofilizacin con conduccin no requiere tal plataforma de altas temperaturas y por lo tanto es ms seguro para el producto y ms fcil de programar y controlar. Dimensiones de estantes: 170 x 130 cm Numero de estantes: 23 Dimensiones del liofilizador (H x A x L): 240 x 220 x 500 cm Capacidad msica: 500 kg sistema de refrigeracin: Refrigerado por agua. Refrigerante: R507 capacidad de secado: 16-24 h Capacidad del condensador de hielo: 680 kg Funcionamiento del condensador de hielo: 560 kg/ 24 h Temperatura del condensador de hielo: -75 C Capacidad msica: 0.5 TON/ 24 h Capacidad energtica:4700 4800 kW.hBALANCE DE MASA Capacidad del liofilizador: 500 kg Prdida de agua (sublimacin y secado): 96% del agua del alimento Salida del producto liofilizado : x + 4%(1-x)

Slidos (x)Agua (1-x)Alimento liofilizado Masa final: x + 4%(1-x)

AlimentoSublimacin y secado96%(1-x)

BALANCE DE ENERGA

Tiempo: 24 h Potencia: 198 kW

Energa = 198 kW x 24 hEnerga = 4752 kW.hr

Proceso de elaboracin de caf liofilizado

FLUJO TECNOLOGICO FLUJO DE MQUINAS FAJA PLANAELEVADORTRANSPORTADOR NEUMATICOSOPLADOR NEUMATICO