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• Yeferson Martel Aranda

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA Facultad de Industrias Alimentarias Departamento de Ingeniería de Alimentos y Productos Agropecuarios – I.A.P.A

VISITA AL INDDA Curso: MAQUINARIA PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Profesor: VILLANUEVA QUEJIA, Elizabeth Milagros Integrantes: -

Código

Martel Aranda, Yeferson Mateo Ramírez, Javier Obando Manayay, Diego André Sotelo Daza, Ezequiel

Grupo: A* Fecha de visita:

03 / 04 / 18

Fecha de entrega:

17 / 04 / 18

20150056 20141361 20121347 20141371

1.

INTRODUCCIÒN:

La importancia del sector agroalimentario ha favorecido desde hace años la creación de una industria destinada a una mejor comercialización de sus productos. Se trata de un sector muy heterogéneo, que incluye maquinaria y equipos especializados para todo tipo de trabajos relacionados con el procesado y envasado de alimentos El Instituto de Desarrollo Agroindustrial-INDDA coopera con el desarrollo del sector mediante la investigación para el desarrollo de nuevos productos o mejoramiento de procesos y la transferencia de tecnologías. Además cuenta con una línea de productos propios comercializados bajo la marca de “La Molina” La evolución tecnológica en el país y los acelerados cambios e innovadores en el mundo hacen necesario que los productos, empresarios, profesionales y funcionarios dedicados a la producción agrícola y agroindustrial a la comercialización y exportación actualicen sus conocimientos y dispongan de información oportuna para facilitar la toma de decisiones de inversión y de mayor manejo tecnológico INDDA está capacitado para definir procesos y aplicar formulaciones a diversos productos. De esta forma, los clientes que contratan los servicios pueden contar con la tecnología y el producto adecuado que requieren

para evaluar sus posibilidades

comerciales El objetivo de esta práctica fue conocer las distintas plantas de procesamiento y equipos respectivos con los que cuenta el INDDA. 2. DESARROLLO DEL TALLER: 2.1.Lugar de ejecución - INDDA: Instituto de desarrollo Agroindustrial Av. La Universidad 595 – La Molina

2.2.Fecha de ejecución -

03 de abril del 2018 a las 11 am -1 pm

3. MAQUINAS: 3.1.PLANTA PILOTO DE AGUA DE MESA

Figura 1: Sistema de la planta piloto de agua de mesa del INNDA.

3.1.1.ÁREAS DEL SISTEMA EN GENERAL 1. Filtro 2. Área de membrana 3. Tanque 4. Embotellado 3.1.2. PARTES DE LA PLANTA 3.1.3 Tanque de almacenamiento La planta cuenta con tres tanques de almacenamiento de agua a tratar, el cual se encuentra a una presión d 35 psi. 3.1.4. Filtros Transcurrido el tiempo de reposo, se inicia el proceso de filtración bombeando agua a través de cada uno de los filtros 3.1.5. Filtración: Es un proceso que consiste en separar un sólido del líquido en el que está contenido a través de un medio poroso (filtro) que retiene el sólido y por el cual el líquido (filtrado) puede pasar fácilmente (Zelada et al., 2015).

3.1.6. Filtro multimedia Los Filtros multimedia están diseñados para poder filtrar sólidos suspendidos en el agua por medio de varias capas de medios filtrantes de más grueso a más fino. Este diseño hace que las partículas más grandes queden atrapadas en las capas superiores y las más pequeñas en las inferiores. Tal diseño maximiza la capacidad de atrapar partículas que pueden ser arenilla, óxidos, orgánicos y sedimentos en general desde 10-15 micrones a más. Los medios filtrantes son seleccionados por densidad y tamaño para que después las partículas acumuladas se puedan retro lavar y auto limpiar de forma automática usando válvulas de última generación. En este proceso el flujo del filtro se invierte y el agua sucia se va por el drenaje para posteriormente pasar por un enjuague y quedar listo para el servicio. Mantiene las partículas en suspensión (50 µ) 3.1.7. Filtro de carbón activado El tratamiento con carbón activado proporciona excelentes resultados al eliminar cloro (riesgos de usar cloro), mal olor, microorganismos y patógenos como virus y bacterias, mejora el sabor y color del agua, retiene una amplia gama de químicos como pueden ser combustibles, bifenilos policlorados, dioxinas y desechos radioactivos. Asimismo, puede eliminar ciertos tipos de metales como plomo, cadmio o mercurio, siempre que los metales pesados se encuentren presentes en pequeñas cantidades. El carbón activado también es conocido por su extraordinaria habilidad en eliminar olores y sabores desagradables, también elimina gas radón, sulfuro de hidrógeno, trihalometanos, remueve los compuestos orgánicos volátiles (VOC), los pesticidas, herbicidas y los solventes químicos. Tiene la función de neutralizar el cloro Eliminar las características organolépticas: sabor, color y aroma 3.1.8. Filtro pulidor La función de este filtro es retener los sólidos suspendidos que pasaron a través de una filtración primaria, es decir pule el filtrado hecho por otro equipo, generalmente un filtro de presión: filtro multimedia.

Detiene las impurezas pequeñas (hasta 5 micras). El objetivo del Filtro Pulidor es dar claridad y brillantez al agua, reteniendo partículas de hasta 5 micras. Sus componentes son un Portafiltro y Además un cartucho filtrante intercambiable dependiendo las micras de retención. Retienen partículas más pequeñas (1-5 µ) 3.1.9. Equipo de ósmosis inversa La osmosis inversa es una tecnología que garantiza el tratamiento desalinizador, físico, químico y bacteriológico del agua por eso puede afirmarse que la ósmosis inversa soluciona muchas de las deficiencias de la destilación y el intercambio iónico (Hernández, 1990). 3.1.10 Principio de funcionamiento La ósmosis inversa funciona mediante membranas, que actúan como filtro, reteniendo y eliminando la mayor parte de las sales disueltas al tiempo que impiden el paso de las bacterias y los virus, obteniéndose un agua pura y esterilizada (Zelada, 2015).  El equipo de osmosis inversa de la planta tiene una eficiencia del 60% y reduce de 7-9 ppm.  El 40% de agua es de desecho de 400-500 ppm (no apto para el consumo humano).  Los dos volúmenes de agua, pasan por un proceso de mezclado, obteniéndose agua de concentración 120-130 ppm, apto ya para el consumo humano. 3.1.11. Purificador ultravioleta Desinfectar el agua usando rayos ultravioleta, es una de las mejores, seguras y modernas técnicas para tener agua saludable. La desinfección UV usa la luz como fuente encerrada en un estuche protector, montado de manera que cuando pasa el agua a través del estuche, los rayos UV son emitidos y absorbidas dentro del compartimiento. Los rayos UV son capaces de eliminar a los microorganismos del agua. Los microorganismos comprenden una variedad amplia de estructuras únicas y pueden agruparse en cinco grupos básicos: bacterias, virus, hongos, protozoarios y algas. Como

los rayos UV penetran la pared celular y la membrana citoplasmática, ocasiona una reestructuración molecular del ADN del microorganismo que le impide reproducirse. Entonces si una célula no puede reproducirse, se considera muerta. 3.1.12. Generador de ozono El ozono es un desinfectante natural eficaz. El interés de las aplicaciones del ozono en el tratamiento del agua es debido tanto a sus características oxidantes aprovechadas para degradar o eliminar sustancias orgánicas o minerales no deseables. El ozono, forma alotrópica del oxígeno, es un oxidante utilizado en la desinfección del agua. Es eficaz en la oxidación de materias orgánicas e inorgánicas. Su poder oxidante y desinfectante es mayor que el del cloro, más eficaz en eliminación de olor, sabor y color del agua, así como bacterias, virus y otros microorganismos. Su potencial de oxidación es 2,07 voltios mientras que el del cloro es 1,36 voltios. Un sistema de ozonización comprende: generador de ozono (ozonizador), contacto de ozono con el agua (contactor) y destructor de ozono liberado en los contactores de ozono. 3.1.13. Tanque de almacenamiento El tanque de almacenamiento de agua purificada es un recipiente cilíndrico vertical fabricado en acero inoxidable. El tanque tiene un diseño higiénico. No hay zonas de estancamiento, lo que garantiza que los microorganismos no pueden reproducirse y que no se forman biofilms en las paredes del tanque. El diseño asegura un flujo completo de agua a través de la válvula del fondo extremadamente higiénico y un lavado eficaz de las paredes del tanque. Capacidad: 1000 L 3.1.14. Lavadora El lavado se lleva a cabo en las lavadoras automáticas, que se dividen en dos secciones, una de lavado y una de enjuagado. Para el lavado se utiliza una solución de sosa cáustica al 2% que se inyecta a presión por la boca del garrafón invertido. Para el enjuague se usa la segunda sección de la lavadora en donde las válvulas que inyectan agua tratada para retirar completamente la sosa. Los garrafones limpios se pasan a la sección de llenado.

3.1.15. Llenadora Se efectúa por medio de una máquina llenadora, el garrafón se coloca pobre una mesa con rodillos debajo de las válvulas, se llena y luego se desliza sobre una mesa fuera del área de llenado, donde se efectúa el tapado con capuchones de plástico previamente desinfectados en solución clorada; posteriormente se etiqueta y se traslada al almacén. Capacidad de llenados: 20 L, 7 L y 700 mL. 3.2. AREA DE MOLIENDA 3.2.1. El Molino de martillo: Este equipo, se usa para moler productos muy duros por ejemplo maca, cada vez que un producto ingresa a la planta el producto debe tener por lo menos un porcentaje menor al 10% de humedad, los molinos que se tiene en el INDDA son para productos deshidratado, la maquina más grande posee 6 filtros el cual ayuda a obtener un mínimo de merma llegando a un 2 o 3% del total, debido a que este posee más ciclones y los sólidos que se empiezan a suspender en el aire van a caer recuperando asi más producto como también hay otros molinos en el cual la merma llega al 10%. Según Bermeo,(2003), el molino de martillos es una máquina destinada para procesos como trituración y molienda, es un tipo de molino de impacto o percusión, tienen la ventaja de ser capaz de procesar muchos tipos de materiales, así como la producción de partículas de diversos tamaños, simplemente cambiando la pantalla de salida. El principio de funcionamiento de un molino de martillos no es complejo, e inicia por la boca superior por donde ingresa el producto a ser triturado y por gravedad cae al interior de la cámara de desintegración, el eje gira a gran velocidad y por presencia de la fuerza centrífuga los martillos se posicionan perpendicularmente en posición de trabajo, los martillos golpean el producto que se encuentra en el interior del molino, posteriormente choca contra la cámara de desintegración y nuevamente es golpeado por los martillos, este proceso ocurre sucesivamente hasta que el producto alcance un tamaño tal que pueda pasar por la criba o rejilla. Rueda y Sánchez (2015), indican que este tipo de molino de impacto o percusión es común en la industria alimentaria. Posee un eje rotatorio que gira a gran velocidad, lleva un collar con varios martillos en su contorno.(Figura .La reducción del tamaño se debe principalmente a las fuerzas de impacto. Con frecuencia, los martillos se sustituyen por

barras. Se utilizan mucho en la industria alimentica para moler especias, leche deshidratada, azucares, etc. No se recomienda para la molienda fina de materiales muy duros, por el excesivo desgaste que sufren. Cuadrado y Rueda (2009) nos afirman que la fractura del maíz no se produce por frotamiento, sino por el choque y corte entre los martillos y los granos enteros o trozos de ellos. El grano de maíz absorbe la energía potencial del martillo en la caída. Dicha energía es la necesaria para triturar el grano. El material molido sale a través de los orificios ubicados abajo del molino.

Figura 2: Interior del molino de martillo Fuente: Rueda y Sánchez (2015)

3.3. Mezcladora: 3.3.1. Mezcladora tipo pantalón: Mezcla todos los productos que se quiera en harina, la mezcladora del INNDA, cuenta con un tablero donde se programa cuantas revoluciones por minuto se quiere llegar, y las cantidades de entrada y salida. El mezclador tipo en “V” realiza una mezcla homogénea de sólidos. El proceso de mezclado es una operación común en la fabricación con destino a la industria sanitaria, farmacéutica, alimentaria, química, de cosmética, detergentes, colorantes, abonos y plásticos. Algunos ejemplos son productos farmacéuticos, harina de confitería, harina de pescado, harina refinada o blanca, harina integral, harina para rebozar, dextrinas, enzimas, café, cacao, leche en polvo, chocolate, gelatina, flan y puddins en polvo,

papillas infantiles, natillas en polvo, féculas, semillas, pigmentos, colorantes, cosméticos, plásticos en polvo o granulados, fibra de vidrio, etc. I Principio de funcionamiento El equipo consta de dos cilindros unidos en forma de “V” formando 80º. En el extremo de cada uno dispone de un registro de apertura manual que permite la accesibilidad a su interior. La parte inferior de la unión de los dos cilindros está provista de la boca de descarga que dispone de una válvula de mariposa con actuador manual o automático para la descarga del producto. Las dos bancadas situadas en los laterales ubican el motor reductor y el sistema de rodaduras del cuerpo mezclador. El sólido se introduce por la boca de carga. La capacidad de mezcla será de un 50%, o sea, que en cada vuelta del mezclador trasiega el producto situado en los dos cilindros al habitáculo común y así constantemente. La velocidad no es elevada, por lo que resulta útil para los productos que sea necesario mantenerlos fríos. La descarga de la mezcla se realiza mediante una válvula de mariposa con cierre hermético de abertura manual o automática. El equipo dispone de una barandilla de protección con seguridad eléctrica para evitar que el operario pueda acceder cuando está en funcionamiento. En caso de acceder al recinto, por seguridad, cesará su funcionamiento. (Inoxpa,sf) Características: 

El tiempo de mezcla varía de 3 a 15 minutos en función de la mezcla.



Permite una mezcla precisa y rápida. Es óptimo para realizar mezclas delicadas.



Las bocas disponen de cierre hermético para evitar la contaminación ambiental durante el mezclado. Su interior está especialmente diseñado para evitar la formación de espacios muertos facilitando la descarga por gravedad.



Dispone de barandilla de protección según norma de seguridad CE con seguridad eléctrica.



El aumento de la rentabilidad es debido a la gran capacidad de producción, la buena calidad de la mezcla resultante y el bajo coste energético y de mantenimiento.



Los sistemas de carga y descarga se pueden automatizar a petición del cliente con una válvula de mariposa con sistema de dosificación neumático. Este equipo ha sido diseñado, en diferencia con el tipo bicónico, para mezclas de polvos con densidad aparente igual con carga de un 50% de la capacidad total del equipo, a diferencia del 65% de carga de un bicónico, con cargas para mezclas de productos granulados con polvo o de densidad alta y diferente.

Figura 3: mezcladora tipo V.

3.3.2. Mezcladora de tipo tambor: El INDDA posee una mezcladora de tipo tambor el cual su capacidad de salida es de 100 kg cada 20 minutos o 25 minutos. La mezcladora de tipo tambor mezcla el alimento de la misma forma que las revolvedoras de concreto. En teoría, pueden efectuar un buen mezclado cuando se les llena a la capacidad recomendada y se le da un tiempo adecuado de mezclado. Sin embargo, puede haber algunos problemas de atascamiento cuando se adicionan líquidos pegajosos (aceite o melaza). Aunque el uso de este tipo de equipos se ha incrementado recientemente, debido a su bajo consumo de energía, actualmente existe poca información disponible respecto a la confiabilidad o capacidad de este tipo de mezcladora para obtener una mezcla uniforme. Mezcladora con diferentes herramientas de mezcla según tipo de producto. Apto para la mezcla de productos secos y húmedos en la industria alimentaria, farmacéutica, por ejemplo, productos sólidos, polvos, granulado, pasas, ciruelas, goma, ensaladas.(Comerz,2000). 3.4. Atomizador. El principio de funcionamiento del equipo es introducir pequeñas gotas a la cámara para que el agua del alimento pueda evaporarse mediante transferencia de calor con aire

caliente. Para ser introducida el producto debe estar como mínimo en 14 o 15 grados brix. No es recomendable para productos volátiles. El equipo funciona con gas. Para la correcta manipulación es necesario seguir la siguiente secuencia antes de arrancar la planta, debe asegurarse que todos los ductos y acoples están en sus sitios respectivos. La puerta debe estar cerrada y ajustada. El atomizador

se acopla en la

parte superior de la cámara de secado. El contenedor para el polvo deberá instalarse debajo del ciclón. Revise el panel de instrumentación para asegurarse que el regulador de velocidad del atomizador esté en cero. Se conecta el suministro eléctrico para la planta mediante el interruptor principal. Esto hace que se encienda el bombillo, el cual también es un indicador de que el suministro de corriente está establecido. El interruptor principal está configurado de forma que el ventilador arranque primero. Al mismo tiempo se energiza el regulador del atomizador para que se pueda arrancar, girando lentamente la perilla desde su posición de cero al voltaje deseado para obtener la velocidad requerida. El consumo de corriente del atomizador puede ser medido con el amperímetro. En condiciones normales de operación, el indicador deberá permanecer quieto, mientras que un valor oscilante indica que está operando incorrectamente.

A continuación, se pone el interruptor principal en la posición indicadora del consumo para obtener la temperatura deseada del aire. El aumento de temperatura puede ser medido con los termómetros de entrada y salida. Cuando la temperatura llegue aproximadamente a 100°C (lo cual deberá demorar unos 10 minutos), se puede comenzar a evaporar agua. Se conecta el sistema de alimentación al atomizador, y se comienza a alimentar agua en pequeñas cantidades, lo cual hará que la temperatura deje de aumentar gradualmente. Se regula la cantidad de agua alimentada hasta llegar a la temperatura deseada para el proceso de secado. Para evitar la formación de incrustaciones, se sugiere usar agua destilada para este proceso de arranque. Algunas especificaciones técnicas del equipo. Capacidad es 7l/h Aspersor 90hz

Figura 4: atomizador del INNDA.

3.5. Extrusor de doble tornillo. La ventaja de este equipo de doble tornillo es que se puede dar forma al producto que quisiera realizar a comparación de un solo tornillo donde no puedo dar forma al producto. En este proceso el producto pasa por 7 estaciones desde 30° hasta 135° aproximadamente dependiente del producto procesado.

Para evitar alteraciones por temperatura se debe hidratar el producto. Las condiciones necesarias para trabajar en este equipo son los siguientes. -

Velocidad del torillo 800 RPM velocidad adecuada para algunos granos como la quinua kiwicha.

-

Temperatura.

Descrito de una manera simple, la extrusora de doble tornillo es una máquina compuesta por dos tornillos idénticos copenetrantes y autolimpiantes, que están montados sobre ejes y que giran en la misma dirección dentro de una carcasa cerrada y fija llamada “barril”. Las extrusoras de doble tornillo funcionan de manera continua y con tiempos de residencia muy cortos.

Figura 5: extrusor de doble tornillo.

4. CONCLUSIONES: - Se identificó las maquinas con los que cuenta el INDDA - Clasificación de las diversas maquinas observadas en las distintas secciones de la industria alimentaria.

5. BIBLIOGRAFÌA:  BERMEO.D.2003. Diseño y construcción de un molino de martillos triturador de granos para granjas avícolas. Departamento de Eléctrica y Electrónica de la Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE  CLEXTRAL.2007.extrusor de doble tornillo. Revisado el 15 de abril del 2018. Disponible en: http://www.clextral.com/es/clextral-4/  COMERZ ABBER.2000.Mezcladora de tambor.Mecalux logismarket. Revisado el 15 de abril del 2018.Disponible en: https://www.logismarket.es/abbercomerz/mezcladora-tambor/4218748053-838769325-p.html.  CUADRADO.M. & RUEDA.C.2009.Diseño y construcción de un molino de martillo. Tesis para obtener el título de ingeniero mecánico. Universidad San Francisco de Quito-Ecuador  HERNÁNDEZ,

A.

(1990). Microfiltración,

ultrafiltración

y

ósmosis

inversa (Vol. 4). Editum.  INOXPA, SF. Mezclador Tipo en “V”.Revisado el 15 de abril del 2018. Disponible

en:

http://www.inoxpa.com/uploads/document/Fitxes%20t%C3%A8cniques/Equips/ MV/FTsolMV.2_ES.pdf  RUEDA.B. & SANCHEZ.P.2015.Diseño y construcción de una máquina para adicionamiento final del chocolate. Proyecto previo del título de ingeniero mecánico. Escuela politécnica nacional. Quito.  ZELADA, S., & FRANCCESCA, F. (2015). Producción de agua de mesa por ósmosis inversa para autoabastecimiento de UDEP.