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LECHE
CRUDAENFRIAMIENTO HIGIENIZACIN
DESCREMADO
HOMOGENEIZACIN
PASTEURIZACIN
ENVASADOALMACENAMIENTO
REFRIGERADO
SILOS
LINEA DEPRODUCCIN
LECHEPASTEURIZADA
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TANQUES DE ALMACENAMIENTO: SILOS
Generalmente son tanques verticales
Diseo sanitario estndar
Fondo plano inclinado
Con patas o fijacin para base de hormign
Acero inoxidable
Aislacin trmica (poliurentano expandido, etc)
Escalera de acceso con barandas
Boca de inspeccin inferior
Sistema de agitacin
Sensores de nivel
Vainas para colocacin de termmetros
Pueden tener camisa o serpentn para refrigeracin
o mantenimiento de temperatura.
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Tanque
balanza
Intercambiadorde placas
Descremadoracentrfuga
HomogeneizadorAguacaliente
Agua fra
Salida deleche
precalentada
Enfriador
RecuperadorCalentador
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PASTEURIZACIN:
Tratamiento tecnolgico aplicado a un producto con objeto de
minimizar los riesgos para la salud asociados a los MOpatgenos, mediante un tratamiento trmico que produzca
adems los mnimos cambios qumicos, fsicos y
organolpticos en el producto
Destruye:- Mayora de patgenos (niveles no perjudiciales)- Mayora de la flora microbiana (olores y sabores)
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CALENTAMIENTO:
- Intercambiadores tubulares (poco usados)
- Intercambiadores de placas
- Intercambiadores de superficie raspada
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Ventajas
El sistema de construccin por placas desmontables permite: Facilidad de desarmado para limpieza (Industria alimentaria)
Variacin de la capacidad del equipo
Realizar mantenimiento rpido y sencillo
El corrugado y la pequea separacin entre placas permiten:
Aumentar turbulencia Alcanzar buenos coeficientes con menores prdidas de carga
Trabajar con menores potenciales
Evitar formacin de adherencias a las placas
D t j
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DesventajasEl sistema de sellado por juntas:
Limita las temperaturas de operacin (Menores a 150C) Condiciona la seleccin del material de juntas
(gomas siliconadas, resinas, polmeros, fluoroelastmeros)
Conduce a mantenimiento adicional de este componente
En la seleccin de material debe tenerse en cuenta:
- naturaleza del producto y agentes de limpieza
- temperaturas
- compromiso entre resistencias y elasticidad
El sistema de placas y el apretado de las mismas: Conduce a tener en cuenta resistencias mecnicas.
Generalmente limita la P de operacin a 10 Kg/cm2
Limita la superficie de intercambio (prensas de estampado)
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A modo de ejemplo:
Materiales de goma HGF-PHE para juntas deintercambiadores de calor de placas. NBR (nitrilo)
Viton
Hypalon HNBR (nitrilo hidrogenado)
Neoprene (CR)
EPDM Butilo (RCB)
Suministramos calidades industriales, al igual quecalidades homologadas y aprobadas para productosalimentarios.Viton e Hypalon son marcas registradas de DuPont-Dow Elastomers
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Disposiciones de flujos:
Para cada uno de los fludos:
Serie
Paralelo
Complejos
Disposicin U: entrada y salida para cada fluido por el mismo extremo
Disposicin Z: entrada y salida para cada fluido por extremos opuestos
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1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ambos flujos en paralelo
Disposicin Z1 pase / 1 pase
5 canales por pase
9 placas trmicas11 placas en total
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1 2 3 4 5 6 7
Flujo complejo
Dos pases / dos pases
2 canales por pase
7 placas trmicas
9 placas en total
P t i i h i i
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Pasteurizacin y homogeneizacin para
planta de yogur
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Dimensionamiento o seleccin:
La complejidad limita la informacin disponible Manejo de informacin suministrada por fabricantes (catlogos)
Generalmente no se brindan datos que permitan el diseo,
pero se ofrecen los servicios de clculo para aplicaciones
especficas.
Ecuaciones dependientes del tipo de placas
Ecuacin de balance de calor:
Q = w cp (t2 t1) = W Cp (T1 T2)
Ecuacin de transferencia de calor:
Q = Um ATC Tm
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Coeficiente de transferencia de calor:
Rgimen turbulento
Ecuaciones de la forma:
Nu = C Ren Prm (/w
)x
Con:
0,15 C 0,4
0,65 n 0,85
0,30 m 0,45
0,05 x 0,20
Rd recomendados: menores que para equipos de camisa ytubos
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Potencial Trmico:
Apartamiento de condiciones de contracorriente puraTm = FT Tml
Grficos de FT
en funcin de disposiciones de flujos
Mtodo E NTU
Prdidas de carga: Son funcin del diseo de las placas
Normalmente el fabricante realiza los clculos
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Planta para limpieza qumica automtica
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Planta para limpieza qumica automtica
(CIP)
Productos:Agua
Detergentes
Desinfectantes
Limpieza cida
Limpieza alcalina
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Mtodos de pasteurizacin:
Pasteurizacin baja: calentamiento a 63C durante 30 minutos (actualmente no usado)
Pasteurizacin alta: calentamiento a 72 C durante 15 segundos
Ambos mtodos deben ser seguidos de un enfriamiento rpido a 4C.
Seccin de Recuperacin de calor del equipo
Fluido calefactor: agua caliente
Fluido refrigerante 1: agua fra
Fluido refrigerante 2: salmuera o agua cercana a 0C
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Ingreso deleche cruda
Salida deleche
pasteurizadafra (4C)
Ingreso
deagua a0C
Ingresode
aguafra
Ingreso
deaguacaliente
ENFRIADORFINAL
ENFRIADORPRIMARIO
RECUPERADORDE CALOR
CALENTADORFINAL
Leche caliente(70-72C)
Leche precalentada: 40 a 45C
Generalmente va a ajuste detenor graso yhomogeneizacin
Destruccin trmica de los microorganismos:
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Destruccin trmica de los microorganismos:En el sentido biolgico de la palabra, la muerte de un microorganismo representa
la prdida irreversible de su capacidad de multiplicacin.
Curva de supervivencia:
Representa el nmero de microorganismos supervivientes N de una poblacin N0,en funcin del tiempo de calentamiento t, a una temperatura T.
Log Nt = Log N0 - t/D
D: Tiempo de reduccin decimal
Depende de la especie y de T
N Log N
10000 4
1000 3
100 210 1 D
t
Curva de tiempo de reduccin trmica:
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Surge de reprersentar las variaciones de D en funcin de la temperatura decalentamiento T.
Log D1 = T1 T0
D0 Z
D0: Tiempo de reduccin decimal a la temperatura T0
D1: Tiempo de reduccin decimal a la temperatura T1
Z: Aumento de temperatura que reduce el tiempo de reduccin decimal a la dcima parte desu valor
Z es caracterstico para cada especie
Valores gua:
Bacterias no esporuladas en atmsfera saturada de agua: Z prximo a 10C (1)
Bacterias esporuladas en atmsfera saturada de agua: Z entre 10 20 C
Bacterias no esporuladas en atmsfera seca: Z entre 20 25 C
Levaduras: Z prximo a 5 C
(1) En esas condiciones, si para obtener un efecto determinado es necesario calentar 100 minutos a110C, bastar efectuar un calentamiento de 10 minutos a 120C para obtener el mismo efecto.
LogD
Z
T
EXISTE UN COMPROMISO ENTRE LAS CONDICIONES PTIMAS PARA LA
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EXISTE UN COMPROMISO ENTRE LAS CONDICIONES PTIMAS PARA LADESTRUCCIN MICROBIANA Y LA GENERACIN DE ALTERACIONESFISICOQUMICAS EN LA LECHE.
DEBE TENERSE EN CUENTA:
Factores relativos al medio (sustancias disueltas, grasa, pH, etc)
Factores relativos a la poblacin microbiana (especies)
Factores relativos a la carga inicial presente
Posibilidad de presencia de microorganismos patgenos
Posibilidad de presencia de toxinas microbianas
CONTROL DE LA PASTEURIZACIN:
Debe conseguirse la destruccin de la totalidad de grmenes patgenos y dems del 99,5% de microorganismos totales.
Test de la fosfatasa alcalina:Esta enzima est siempre presente en la leche y su temperatura de inactivacin esligeramente superior a la de destruccin del bacilo tuberculoso, que es germen demayor resistencia trmica de los habitualmente presentes en la leche.
La prueba consiste en el agregado de un ester fosfrico que ser desdoblado por laenzima, y luego la deteccin colorimtrica de esta reaccin (2 horas)
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Los equipos de pasteurizacin operan con un sistema
automtico de control que comanda todo el proceso.
Registro impreso de grficos de temperatura y tiempo
(circulares)
Control de flujos o temperaturas de ingreso
Desvo del flujo de leche cuando no se alcanza la temperatura
Sistema de alarmas lumnicas y sonoras
Importante: calibracin de sensores (termmetros)
Separadoras
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p
Centrfugas
Consisten en una serie de discos apilados (ms de cien,
generalmente) con una inclinacin de 45-60 grados y
separados entre s de 0,4 a 2 mm.
La leche es introducida por la parte superior de la
centrfuga y discurre por el interior de los discos y al llegar
a la base de la centrfuga pasa por los agujeros de losdiscos alineados.
Debido a la fuerza centrfuga se separan dos flujos: uno deleche desnatada y otro de grasa.
Pueden usarse como:
Higienizadoras
Bactoseparadoras
Descremadoras
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Desde el punto de vista fsico:
LEY DE STOKES
d=dimetro de partcula
d
=densidad fasedispersac=densidad fasecontnua
r=radio de la centrfuga=velocidad angular degiro
=viscosidad1859: Primer intento de uso de fuerza centrfuga para separar grasa de leche
1874: Primer equipo industrial discontinuo. Originalmente el bol no tena tabicaciones.
1877: Primera descremadora continua (De Laval)
1888: Tabicacin del bol
1950: Dispositivos semicerrados y hermticos
D d
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Descremadoras:
La leche ingresa en el bol por los orificios de la base del tubo central de alimentacin.
La crema y la leche descremada salen por los colectores de la parte superior del bol.
El orificio de salida de la crema tiene un tornillo que permite regular la distancia al eje,
y con eso el contenido de grasa de las dos fracciones.
Abiertas. :Prcticamente en desuso a nivel industrial. Mucha formacin de espuma.
Semicerradas o semihermticas: Evitan la agitacin de la leche al aire,evacundola a presin (3 bar) hacia una cmara situada en la parte superior del
bol.que desemboca en un canal de evacuacin. Tambin puede existir un dispositivo
anlogo para la crema.
Hermticas: Se elimina la rotura de glbulos grasos por el choque violento de laleche de ingreso contra el bol en rotacin. La leche de alimentacin es dirigida a
presin hacia el centro del bol, donde la velocidad lineal es casi nula.
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HOMOGENEIZACIN
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Cabezal de homogeneizacin:
Leche pasa a alta presin (100- 250 bar) atravs de ranuras pequeas
Ruptura de los glbulos de grasa
Causas:
1- La velocidad que lleva la
leche al pasar por las
ranuras
2- El choque de los glbuloscontra las paredes del
cabezal
3- Turbulencias del flujo delquido producidas dentro
del cabezal
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ENVASADO DE LA LECHE
Objetivos: Facilitar la distribucin y disponibilidad
del producto
Mantenerlo en condiciones higinicas Proteger sabor y nutrientes
Reducir el deterioro del alimento
Informar al consumidor sobre el
producto
Mtodos de sellado de sachet de leche
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Calefaccin una cara Calefaccin dos caras
Importante: Material de empaque
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Caractersticas del polietileno L-LDPE (lineal)
(comparacin con el LDPE):
Alta resistencia de sello (resistente y liviano)
Buena sellabilidad en presencia de impurezas
Resistente al impacto
P. fusin, Res. Trmica altas
- Proceso con dificultades en mquinas ms antiguas
es difcil
- Generalmente polietileno de baja densidad: LDPE
- Dependencia de los proveedores (asociaciones proveedor - comprador)- Desarrollo de nuevos materiales
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Despus del envasado
Realizacin de pruebas de resistencia
Muestreo de control
Mantenimiento de la cadena de fro
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