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• Andres Rivas

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PROYECTO FINAL DE TERMODINAMICA PROCESO DE FABRICACION DEL QUESO

DEISY TATIANA SIERRA MEDINA COD. 1057589594

TERMODINAMICA

TUTOR: RUBEN DARIO MUNERA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA”UNAD” SOGAMOSO 2013

INTRODUCCION

La termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía. Todos tenemos una idea de lo que es la energía, pero es difícil definirla de una forma precisa.la energía es la principal causante de cambios El término en todo el mundo. Termodinámica proviene de la palabra griega therme (calor) y dynamis (fuerza) lo que corresponde a lo más descriptivo de los primeros esfuerzos por convertir el calor en energía. En la actualidad el concepto se interpreta de manera más amplia que incluye la energía y sus transformaciones incluyendo la generación de potencia, la refrigeración y las relaciones entre las propiedades de la materia. En la naturaleza todas las actividades tienen que ver con cierta interacción entre la energía y la materia; por consiguiente, esdifícil imaginar un área que no se relacione de alguna manera con la termodinámica. Por lo tanto, desarrollar una buena compresión de los principios básicos de la termodinámica debe ser una parte esencial en el estudio de la ingeniería.

OBJETIVOS

GENERAL

• Aprender a aplicar lo aprendido del curso de termodinámica en diferentes procesos.

ESPECIFICOS

    

Conocer el consumo energético, utilizando la primera ley de la termodinámica durante el proceso de elaboración del queso. Aprender a calcular el trabajo realizado durante el proceso de elaboración del queso. Aplicar conceptos y formulas para realizar de manera correcta los cálculos del proceso. Calcular el cambio de entropía en la elaboración del queso. Conocer la importancia del manejo de la termodinámica para nuestra vida cotidiana.

Proceso propuestos por los integrantes del grupo

NOMBRE

PROCESO PROPUESTO

DEISY TATIANA SIERRA

Proceso de elaboración de queso

YEISON JEOVANY RICARDO EDWARD ALEXANDER IZQUIERDO

Proceso de elaboración de salsa de tomate _______________________________

EVA JANETH BARACALDO GÓMEZ

Proceso de la piña en almibar

ABEL ALEXANDER OSORIO

________________________________

Proceso que ha sido seleccionado.

NOMBRE

PROCESO SELECCIONADO DEISY TATIANA SIERRA Proceso de la elaboración del queso

YEISON JEOVANY RICARDO EDWARD ALEXANDER IZQUIERDO EVA JANETH BARACALDO GÓMEZ ABEL ALEXANDER OSORIO El proceso que se ha seleccionado es: Proceso de elaboración de queso.

JUSTIFICACION DE LA SELECCIÓN. Por que es un proceso muy completo y se pueden realizar todos los cálculos que requiere la guía.

PROCESO DEL QUESO

Pasteurización

Adición de insumos

Coagulación

Corte de cuajada

Primer batido

PRIMER DESUERADO

SEGUNDO BATIDO Y CALENTAMIENTO

SEGUNDO DESUERADO

Se efectuará a 72ºC por 15 segundos. Las cantidades de cloruro y persevantes autorizados deben ser agregados en este momento. Como último elemento debe ser adicionado el cuajo disuelto en agua pasteurizada fría y sal. Dependiendo del nivel de acidez, el tiempo de coagulación podrá variar hasta llegar a su punto óptimo (45 minutos) El corte de la cuajada se realizará de modo homogéneo para evitar pérdidas por efecto de ruptura mecánica y deficiente sinéresis. El primer batido se efectuará de manera muy lenta para evitar la ruptura del grano. Se extrae el 30 % aproximadamente, del volumen inicial de leche en suero. Se calienta la cuajada a 38ºC con agua a 75º C. El batido se efectuará en forma más enérgica con el objeto de secar el grano hasta llegar al punto adecuado de humedad para finalizar el trabajo de agitado. Se elimina todo el suero hasta dejar sólo los granos.

SALADO

MOLDEADO Y AUTO PRENSADO

REFRIGERACIÓN

ENVASADO

ALMACENAMIENTO

El salado debe realizarse para lograr el sabor adecuado del queso, se agrega de 1 a 1,8% de sal. Se realiza de forma tal que el grano es colocado en los moldes, para que luego por simple presión del propio peso del queso, se realice el desuerado y/o auto prensado. Se lleva el queso a refrigeración para que logre su punto final de textura y presentación (12 horas aproximadamente). Se envasa en bolsas de polietileno.

Se realiza en refrigeración a 4ºC

MAQUINAS UTILIZADAS EN EL PROCESO DE ELABORACION DEL QUESO

MAQUINA DE ORDEÑO: ejerce una acción interrumpida de succión simultanea sobre los cuatro pezones el conjunto de pezoneras y casquillos se colocan en los pezones de la vaca, y el vacío las sostiene en su ligar.

TANQUES DE ENFRIAMIENTO: es un equipo de diseño vertical, con tapa superior y de lavado manual. El tanque enfría, agita y conserva la leche a la temperatura de refrigeración prefijada (40°C), hasta que esta es retirada del mismo.

HOMOGENIZADOR::es una bomba positiva que precipita el producto a la velocidad deseada enviando a través del juego especial de válvulas de homogenización. esta hecha de acero inoxidable, es trifásica con unas dimensiones de 700*850*950, y con un peso de 400 kg

PASTEURIZADOR: el pasteurizador es un equipo de placas totalmente hermético, cumple con la doble función de pasteurizar y enfriar la leche para proseguir con la elaboración del queso.la temperatura de pasteurización es de 75°c y la temperatura de salida es de 10 °c

DESCREMADORAS: esta tiene el trabajo de separar la grasa, por acción de fuerza centrifuga, y la fuerza de gravedad para que la grasa se separe, tiene una capacidad de 125 lt/h, con motor monofásico a 110 voltios y receptáculo de aluminio.

CALCULOS DE CONSUMO ENERGETICO 

Calculo de consumos energéticos de cada uno de los equipos utilizados en la elaboración del queso

Formula empleada: (Días*((watts/1000))*horas)  

Maquina de ordeño

(1((1500Watts / 1000)8 hrs) = 12 kwatts en 8 horas



Tanques de enfriamiento de leche

(1((2600 Watts/ 1000) 24 hrs)= 62.4Kwatts en 24 horas



Descremadora

(1((1500 Watts / 1000) 8 hrs) = 12 Kwatts en 8 horas

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Homogenizador

(1((5000 Watts / 1000) 8 hrs) = 40 Kwatts en 8 horas.

PROCESOS TERMODINAMICOS EN EL PROCESO DE ELABORACION DE QUESO 

Proceso termodinámico en maquina de ordeño: una maquina de ordeño tiene componentes claves de alto grado de coordinación para que funcionen correctamente, tales como la bomba al vacío, regulador del vacío, pulsador, pezonera, y la maquina. El completo funcionamiento de estos componentes realizan un proceso isobárico pues de mantiene a una presión baja, pero constante.

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Proceso termodinámico en tanque de enfriamiento de leche: un tanque de enfriamiento mantiene la leche a una temperatura de 2°C a 4°C, por este motivo e ciclo termodinámico realizado en este proceso es isotérmico, por que la temperatura en los tanques debe permanecer contante para que la leche tenga una buena conservación Proceso termodinámico en descremadora: la maquina descremadora realiza un proceso isocorico, pues trabajo con un volumen especifico de leche, para realizar su descremación, y también tiene un proceso isobárico el cual tiene presión constante, pues durante el descremado se ejerce una presión constante sobre la leche que se separa por acción de fuerza centrifuga. Proceso termodinámico de Homogenizador: en el Homogenizador los émbolos generan una presión al paso de determinado volumen, ósea que la presión es constante cuando el volumen es constante, por esto tiene un proceso isobárico e isocorico. Proceso termodinámico en pasteurizado: la maquina pasteurizadora realiza un proceso isotérmico, en el cual la temperatura se mantiene constante a más o menos 72° C donde se destruyen los microrganismos que contiene la leche, para así proceder a la adición de los de mas ingredientes y procedimientos como coagulación, batido, desuerado, salado, moldeado, y finalmente el almacenamiento.

CAMBIO DE ENTROPIA EN CADA UNO DE LOS ELEMENTOS EN LA ELABORACION DEL QUESO.

FORMULA UTILIZADA: entropía= Q/T

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HOMOGENIZADOR:

4000J/Kg K / 343°K = 11.66180758 JK 

PASTEURIZADOR

5560 J/Kg K / 345°K = 16.115942029 JK



MAQUINA DE ORDEÑO

1000 J/Kg K / 277°K = 19.133574007 JK



DESCREMADORA

2600 J/Kg K / 308°K = 8.4415584416 JK

CONCLUSIONES

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

Se conocieron los dos métodos de coagulación que existen para la elaboración de queso fresco: coagulación enzimática y coagulación acida, donde dependiendo del método a utilizar se va a obtener un queso con diferentes características y calidad. Se conoció paso a paso el proceso de elaboración del queso y los procesos termodinámicos que implican la obtención del queso. Se aprendió a realizar los cálculos con respecto al trabajo, entropía, y consumo energético de cada una de las maquinas implicadas en el proceso de elaboración del queso. Por medio de este proyecto se logra establecer que la termodinámica se aplica a diario, en todos los procesos de nuestra vida cotidiana.

BIBLIOGRAFIA

Mg. RUBEN DARIO MUNERA TANGARIFE.modulo de termodinámica. PALMIRA 2009 KENNETH WARK, DONALD E RICHARD. Libro de termodinamica. 6th edición. MC GRAW HILL HOWEL E BUCKIW. Principio de termodinámica. 1 edición MC GRAW HILL ISODORO MARTINEZ. Termodinámica básica y aplicada. 2009 http://es.wikipedia.org/wiki/Queso http://www.quiminet.com/articulos/el-proceso-de-elaboracion-del-queso-21382.htm http://google.com