TRABAJO COLABORATIVO FINAL

Aporte individual

ELABORADO POR:

EVERLITH ARAUJO GUETHE

CODIGO: 39.462.241

CURSO: 332569_95

TUTOR:

JAIME ERNESTO NARVAEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

CIENCIA BASICA DE INGENIERIA Y TECNOLOGIA

INGENIERIA INDUSTRIAL

PROCESOS QUÍMICOS

2013

1. Seleccionar una empresa del sector manufacturero que se encuentre en su ciudad o cerca de ella donde se realice la fabricación de algún producto y solicite permiso para realizar una visita de tipo académico.

Proceso

La leche cruda es filtrada y almacenada en tanques de refrigeración entre 4 y 8°C hasta por 20 h.

La leche se pasteuriza a 75°C por 15 segundos  para destruir microorganismos patógenos e inactivar las enzimas de la leche.

Luego la leche a 32-35 °C es inoculada en el tanque de coagulación con 0,5% de cultivo iniciador. El cultivo iniciador empleado para inocular la leche, es un conjunto de microorganismos mesófilos liofilizados conformado por especies de: Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcuslactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar,Leuconostoc diacetylactis y/o Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris. Adicionalmente se le agrega a la leche CaCl2 para mejorar y acortar el proceso de coagulación, colorante natural annato (beta-caroteno) para mantener un color uniforme en el queso durante todo el año, cuajo o renina que permite la formación de la cuajada y nitritos que impiden la hinchazón de los quesos causada por Clostridium, presente posiblemente en algunos forrajes empleados en la alimentación de la vaca .

  La cuajada formada es cortada, mediante liras en cubos de 1-1,5 cm2.

La agitación y escaldado posterior entre 32 y 35ºC facilita la remoción del suero.

Luego los bloques de cuajada se colocan en moldes  que pueden ser redondos, rectangulares, de acuerdo al destino siendo prensados por su propio peso y luego mecánicamente. Este proceso se realiza entre 33 y 34ºC aproximadamente por 2 h durante las cuales se acidifica la pasta hasta pH 5,6.

El salado es realizado en una salmuera al 20% por 24 h. La finalidad del salado es prevenir el crecimiento de microorganismos indeseables, incrementar la rigidez del queso y disminuir la temperatura del mismo.

Envasado al vacío ó entalcado y etiquetado.

Almacenamiento a 8 ° C

2. El día de la visita vaya preparado con lo necesario (agenda para tomar apuntes, cámara por si puede tomar fotos, cuestionario para que le puedan responder dudas acerca de la empresa y los procesos que allí realizan) para poder hacer una descripción de los procesos productivos y de todas las operaciones unitarias de la empresa.

PROCESOOPERACIONES

UNITARIAS NECESARIAS

OPERACIONES UNITARIAS

ESENCIALES

OPERACIONES UNITARIAS

ADICIONALES

DIFICULTAD EN LAS

OPERACIONES.

EQUIPO DE APOYO

NECESARIO

ANALISIS DE PROCESOS,DIFICULTAD, AMENAZA

,FORTALEZAY OPORTUNIDAD

Elaboración del queso

Recepción de la leche cruda.

Filtración.

Cuajado.

Moldeado.

Almacenamiento.

Para la formación del queso.Para el cuajado. • Adición de cloruro cálcico

Los moldes se utilizan para terminar de desuerar la cuajada.

los quesos son almacenados en cámaras el tiempo necesario para alcanzar el grado óptimo

Enfriamiento:Durante el enfriamiento la humedad interior de la miga sale al exterior a través de la corteza, la velocidad de pérdida de humedad dependerá en gran parte de la forma que posea el queso. También llamado proceso de maduraciónAlmacenamiento: Con el fin de evitar que el queso sea deteriorado. Debido al mal almacenamiento.

Presencia de cuerpos extraños.

Materia prima con alta contaminación.

Contaminación microbiológica por temperatura inadecuada

Tanque de frio.Pasteurizador.Filtro de lecheEquipo multiproceso.Cuba de cuajar.Mesa de trabajo.Comprensor.Deposito de limpieza.Saladero.

Amenaza:Tiene muchaCompetencia.

Fortaleza:Es el alimento esencialEn los hogares.

Oportunidad: Tiene mucha demanda

Debilidad Es un producto nutritivopor consiguiente es muy vulnerable ala rápida contaminación

3. Si la empresa es pequeña, usted debe realizar una descripción detallada de todos los procesos que se realizan, tenga en cuenta que esta descripción debe tener relación directa con los temas vistos en el curso es decir debe describir tanto los balances de masa como los de energía. Si la empresa es mediana o gran empresa, seleccione uno de los procesos que se realizan y hacer su descripción detallada teniendo en cuenta las recomendaciones para el caso de pequeñas empresas.

Cuajado El proceso de elaboración de queso inicia con el ingreso de la leche a los tanques de fermentación, en los cuales tendrá lugar el proceso bioquímico de la separación de la leche en una fracción sólida - la cuajada - y una fracción líquida - suero. La primera transformación que sufre la leche es la transformación de la lactosa en ácido láctico por acción de las bacterias lácticas. En las pequeñas fábricas, especialmente las rurales, la leche es procesada cruda y las bacterias presentes en ella realizan esta primera transformación. En cambio en las plantas medianas y grandes la leche es pasterizada y almacenada a baja temperatura, por lo cual es necesario calentarla hasta unos 25ºC a 30ºC e inocularle un cultivo de bacterias lácticas.Luego de la adición del cultivo láctico se agrega el cuajo, que es un conjunto de enzimas extraídas de panzas de terneros, que permiten una separación paulatina de la cuajada y el suero, hasta que aproximadamente a los 30 minutos se forma una masa gelificada que consiste en una matriz de cuajo que retiene el suero en su interior. Este material es trasladado desde los tanques de fermentación hacia los tanques de desuerado a través de una bomba.Corte de la cuajada Una vez trasladada la matriz de cuajada a los tanques de desuerado se procede a su corte para lograr la salida y drenaje del suero. El corte de la cuajada se hace por medio de cuchillas de múltiples hojas o usando un cortador mecánico con hojas verticales y horizontales unido a un brazo giratorio suspendido por un riel horizontal superior que permite su desplazamiento a lo largo del tanque.Agitación La agitación se realiza con el fin de expulsar el suero del interior de la matriz de cuajada, ya cortada, por medio de su acción mecánica. Esta etapa se acompaña de un calentamiento hasta una temperatura de 40ºC a 50ºC, dependiendo del tipo de queso que se esté produciendo. El calor, además de favorecer la salida del suero, sirve para controlar el crecimiento de las bacterias lácticas sobre la cuajada. En los quesos frescos se efectivamente se realiza un escaldado elevando la temperatura por encima de los 45ºC y manteniéndola durante unos 10 a 20 minutos; en algunos quesos madurados, el calentamiento no es tan riguroso para permitir que las mismas bacterias realicen el proceso de maduración.Desuerado El suero es evacuado por la parte inferior de los tanques, mientras que la

cuajada es retenida en su interior con la asistencia de un operario. Los finos de cuajada que puedan junto con el suero son recuperados mediante un filtro y se impulsan por medio de una bomba de cavidad progresiva nuevamente a los tanques de desuerado.El suero por su parte es dirigido hacia un sistema de tratamiento, ya que éste tiene un alto contenido de carga orgánica y un alto impacto contaminante. Se estima que por cada kilogramo de queso se generan nueve litros de suero.Salado El salado de la cuajada se realiza directamente o por la adición de Salmuera. En el primer caso se debe homogenizar la cuajada manualmente por medio de palas de material higiénico-sanitario; en el segundo caso se debe homogenizar igualmente y luego drenar el agua. En la elaboración de algunos quesos madurados el salado se hacer luego del prensado, sumergiendo los quesos cortados en Salmuera.Preprensado La cuajada se transfiere por medio de una bomba de cavidad progresiva hacia la preprensa, que es un equipo que compacta la cuajada salada y permite la evacuación de buena parte del suero remanente. El bloque formado es cortado en bloques más pequeños que pueden ser luego introducidos en los moldes.Prensado - Moldeado Los bloques de queso armados se colocan dentro de los moldes y estos se hacen pasar por una prensa que las compactas, dándole la Consistencia deseada hasta el producto final. El tiempo de prensado y la presión ejercida dependerá del tipo de queso que se esté elaborando.Enfriamiento Los bloques de queso son desmoldados y dispuestos en canastas y se ingresan a un cuarto frío para reducir su temperatura hasta unos 4ºC.Empaque Los bloques de queso enfriados, se cortan o pasan directamente a una máquina de empacado al vacío, dependiendo de su presentación comercial. El tiempo de vida sanitario de un queso fresco es de 30 días mientras se mantenga refrigerado.Refrigeración Los quesos empacados se llevan nuevamente a un cuarto frío para mantenerlos refrigerados mientras se trasladó a los puntos de distribución y venta.Despacho:Se trasladó a los puntos de distribución y venta.

4. Presentar en forma de diagramas de flujo, los balances de masa y energía de los procesos seleccionados.

0

QUESO FRESCO

21 3

45

5

6

7

CUAJO

8

8

9

9

9 9

LECHE

EQUIPO1 Tanque de fermentación para quesos: Estos son tanques

cerrados, provistos de una chaqueta a través de la cual circula vapor para calentar la leche durante la etapa de cuajado. Cuentan con un sistema de agitación para homogenizar el inóculo y el cuajo en el momento en que estos son añadidos.

2 Bomba de cavidad progresiva: La bomba de cavidad progresiva es un equipo de desplazamiento positivo, es decir, que impulsa siempre la misma cantidad de fluido, independientemente de la resistencia existente en la línea de descarga. Las bombas de cavidad progresiva constan de un estator, montado en la carcasa, y de un rotor conectado al eje del motor o de un reductor igualmente conectado al motor. El rotor tiene una forma helicoidal, similar a un sacacorchos, mientras que el estator tiene unas cavidades sinusoidales, en las cuales el movimiento del primero atrapa y desplaza una porción del fluido, presionándolo e impulsándolo de esta manera.Este tipo de bombas es adecuado para el manejo de fluidos viscosos y con un alto contenido de sólidos suspendidos. En la industria alimenticia se emplea para el transporte de pastas, cremas, yogur, pulpas e incluso masas de panificación. También se emplean estas bomba en otros sectores como extracción de crudos y lodos, tratamientos de aguas residuales y procesamiento químico.

3 Tanque de desuerado: Son tanques abiertos de bordes ovalados, que cuentan con una chaqueta para el flujo de vapor que permite el calentamiento de la cuajada al interior del tanque. En la parte superior hay un riel horizontal en el cual se suspenden los agitadores y cortadores de cuajo y permite su desplazamiento a lo largo del tanque. En la parte inferior de estos tanques se encuentra un tubo de drenaje con un tamiz para evacuar el suero con una pérdida mínima de cuajo.

4 Prensa: En este equipo se realiza el compactación final de los quesos una vez estos han sido ubicados dentro de los moldes. La prensa está compuesta de varios brazos que descienden sobre los moldes, debidamente ordenados y dispuestos sobre una banda transportadora. Los brazos ejercen la presión necesaria durante el tiempo necesario para lograr la dureza y consistencia característica de cada tipo de queso.

5 Preprensa: Es un equipo usado en la producción de quesos duros y semiduros en los cuales se hace una primera compactación de la cuajada para su corte antes de ser prensados en los moldes.El cuajo, es bombeado por medio de una bomba de desplazamiento positivo y se distribuye uniformemente a lo largo de la preprensa y luego se hace bajar la placa que presiona la masa, compactándola. Luego, el material compactado se hace pasar por una banda de drenaje donde que permite la evacuación del suero que se haya expulsado durante el preprensado. Finalmente, la cuajada es conducida por la misma banda hacia una guillotina que la corta en tamaños compatibles con los moldes.

6 Separador de finos: Es un filtro higiénico donde se retienen los finos de cuajada presentes en el suero, para luego ser devueltos a los tanques de desuerado, en tanto que el suero clarificado se envía al sistema un sistema de tratamiento.El suero proveniente de los tanques es alimentado al separador por medio de una bomba que le transmite la presión necesaria para vencer la resistencia del medio filtrante y atravesarlo hasta llegar a su respectiva salida; los finos de cuajo por su parte se retienen y se desvían por gravedad hacia su compartimiento desde donde son enviados por intermedio de una bomba de capacidad progresiva hasta los tanques de desuerado.

7 Empacadora al vacío para quesos: El alimento a empacar es conducido por medio de una banda transportadora a una cámara donde se retira el aire presenta y se colocan dos películas de polietileno y se sellan con calor. Al final el alimento empacado y sellado al vacío sale de la máquina por medio de otra banda transportadora.

8 Cuarto Frio: La refrigeración y la congelación son métodos que utilizan el descenso de temperatura para la conservación de los alimentos o productos a almacenar; con lo que se busca inhibir el crecimiento de microorganismos que perjudiquen y disminuyan la calidad del producto, así como reducir considerablemente la mayoría de las reacciones químicas y metabólicas del cuerpo a refrigerar o congelar.En los cuartos fríos, se trabaja con temperaturas superiores al punto de congelación del agua lo cual comprende una escala entre los 15 ºC hasta -2ºC siendo las más comunes entre 4º y 7 ºC. Por su parte, en los cuartos de congelación la temperatura de operación se encuentra debajo del punto de congelación del agua, la más empelada es la de -18ºC [2, Págs.258-321]. En este sentido la congelación permite mayores tiempos de conservación de la calidad de los productos almacenados y es esencial para la distribución al cliente de algunos alimentos no sometidos a tratamiento térmicos previos, como por ejemplo el pescado y la carne congelada. La conservación en la congelación se da gracias a la reducción de la actividad del agua combinada con bajas temperaturas, alcanzándose la cristalización como hielo de la mayoría del agua presente en el objeto congeladoEn la refrigeración y en la congelación el calor se elimina del cuerpo que se refrigera y se transfiere a otro cuya temperatura sea menor que la del cuerpo refrigerado. En el caso del cuarto frío y de congelación se hace uso de un refrigerante que absorbe calor y que circula por un ciclo de refrigeración para ser nuevamente empleado, a lo que se le denomina refrigeración mecánica. Los refrigerantes son sustancias volátiles que al cambiar de estado de líquido a vapor absorben una cantidad de energía llamada calor latente de vaporización; este cambio de

estado es el que se utiliza en el ciclo de refrigeración9 Bomba centrífuga: Las bombas son equipos que permiten

impulsar fluidos incompresibles, líquidos, suspensiones líquidas, lechadas, entre dos puntos distintos. Las bombas se utilizan cuando se requiere elevar un fluido, aumentar su presión o simplemente para transportarlo de un lugar a otro.Las bombas reciben energía mecánica a través de un motor eléctrico o una turbina accionada con vapor y la transmite al fluido convirtiéndola en energía de presión; según la forma como se transmite la energía mecánica al fluido se han clasificado las bombas en dos grandes grupos: centrífugas y de desplazamiento positivo, siendo las primeras las de mayor uso en la industria de procesos.

5. Mostrar el diagrama de flujo del proceso escogido y seguido de un cuadro donde se tengan todos los equipos principales y anexos necesarios para la producción.

SAL

DESPACHO

REFRIGERACION

EMPAQUE

ENFRIAMIENTO

DESUERADO

MOLDEADO

PRENSADOSALADO

CUAJO

LECHE AGITACIONCORTE DE

LA CUAJADACUAJADO

6. El grupo diseñara y mostrara el dimensionamiento de la planta de producción de su producto. Se puede emplear instrumentos (escuadra, lápiz y papel) como software especializado PAINT, AUTOCAD, SOLI DWORKS. EN CADA PASO SE DEBEN diferenciar: Todos los equipos necesarios para el proceso, todos los equipos adicionales, accesorios.