DESCRIPCIÓN DE PROCESOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

PROBLEMAS

PROBLEMA 1. El proceso para pasteurizar leche se representa en la siguiente figura. Indicar que sucede.

Respuesta: En el proceso se tiene un intercambiador de calor de placas calentado por vapor. El vapor cede su calor latente y se condensa. Se utiliza una trampa de vapor para lograr que sólo salga vapor condensado (agua líquida). El sistema tiene un medidor y controlador de temperatura que envía una señal a la válvula de vapor, para que ésta se abra o cierre y deje pasar más o menos vapor, según sea necesario.

PROBLEMA 2. Producción de un concentrado con vitaminas B12. Para producir vitamina B12, que se utiliza como suplemento alimenticio, se emplea un método bioquímico. El microorganismo usado es Streptomyces olivaceus. Con este organismo se inocula un fermentador primario de 1500 litros que contiene el medio nutriente formado por dextrosa, CaCO3, CoCl2 6H2O y productos resultantes de la destilación de vinos (vinazas). Al fermentador se le añade aire. En el fermentador se elabora el inóculo para la producción en los fermentadores secundarios que son tanques de 20000 litros. En el proceso, la temperatura se mantiene a 28ºC por medio de vapor o enfriamiento con agua. Al fermentador se mete aire estéril y se agita. Al consumirse los nutrientes y subir el pH a 8 se descargan los fermentadores. Entonces el contenido de B12 es de 1 a 2 microgramos por ml de caldo. Este se manda al tanque de almacenamiento y se estabiliza la vitamina B12 al reducir el pH a 5 con H2SO4 y una pequeña cantidad de sulfito de sodio. El contenido de sólidos pasa de 3 a 15 ó 20% en un evaporador, el jarabe pasa luego a secadores de tambor doble que dan un producto sólido con 5% humedad; el material seco se muele y envasa. Por este método el contenido final de vitamina B12 es de 20 a 60 mg por kilogramo. El producto final contiene también factores nutrientes deseables como proteínas, niacina, tiamina y riboflavina. Haga un diagrama de flujo utilizando la simbología de equipos.

PROBLEMA 3. Indique que ocurre en el proceso mostrado en la siguiente figura.

Respuesta: Una vez que se ha cortado la leche se forman dos fases: la sólida, formada por caseína y la mantequilla atrapada y la líquida o suero que contiene lactosa y albúmina. Al tratarse con hidróxido de calcio el suero produce un precipitado de albúmina y la lactosa queda en solución. Se filtra, y el líquido circula a una serie de evaporadores en donde la lactosa se concentra poco a poco. El líquido concentrado pasa a un cristalizador, en donde se obtienen los cristales de lactosa, que después entran en una centrífuga para separar los cristales de las aguas madres que se envían de nuevo al evaporador. Los cristales que se obtienen son amarillentos e impuros, por ello se disuelven y se tratan con carbón activado. La masa se filtra y el líquido se concentra, cristaliza y centrífuga de nuevo. Los cristales húmedos que salen de la centrífuga pasan por un secador en donde por contacto con aire caliente se secan y quedan listos para su envase y venta.

PROBLEMA 4. ¿Qué sucede con los materiales que se procesan en el siguiente diagrama?.

Respuesta: En el proceso anterior un material sólido con alto contenido de líquido se mete a un molino, los sólidos gruesos se separan y el líquido que sale pasa a un filtro para eliminar los sólidos en suspensión y obtener un filtrado claro.

PROBLEMA 5. Indique qué sucede en el diagrama mostrado en la siguiente figura.

1. Alimentación, 2. Inconfensables, 3. Destilados, 4. Productos del fondo

Respuesta: El diagrama muestra una columna de destilación de platos. Por la corriente 1 se introduce la alimentación a la misma, el caudal de esta corriente se controla con un medidor de flujo. La corriente 3 muestra los destilados y la 4 los productos del fondo, ambos caudales se controlan mediante medidores de nivel conectados a válvulas controladoras de flujo. En la parte superior de la columna hay un condensador total operado con agua. El líquido condensado pasa a un acumulador de reflujos, donde un controlador de presión fija la presión interna a través de una válvula de venteo. El nivel del líquido en el acumulador se fija por medio de un controlador de nivel, que se conecta a una válvula que permite la salida de destilados. Parte del líquido destilado se envía a la columna de destilación como reflujo. La columna cuenta además con un rehervidor, en donde se vaporiza parte del líquido que llega a él y el resto sale como productos del fondo.

PROBLEMA 6. En un proceso de manufactura de jugos de fruta (naranja), se necesita un evaporador, que recibe una alimentación de 5400 kh/día de zumo con una concentración del 21%. El zumo se concentra hasta el 60%. La alimentación entra a 20 ºC. Dibuje un diagrama de bloque y un diagrama de equipo y coloque los datos sobre las corrientes. Respuesta:

PROBLEMA PROPUESTOS

Problema 1. En la figura adjunta se presenta un diagrama simplificado de la fabricación de azúcar a partir de caña de azúcar. Indique que sucede.

Problema 2. Explique lo que sucede en el diagrama de bloques mostrado en la Figura adjunta.

Problema 3. Señale lo que sucede en el proceso mostrado en la Figura adjunta.