CONTENIDO

RESUMEN .........................................................................................................................................................2
INTRODUCCIN................................................................................................................................................3
I. FUNDAMENTO TERICO ..........................................................................................................................4
1.1. Caractersticas de la materia prima ......................................................................................4
1.2. Variedades del tomate ...............................................................................................................5
1.3. Consideraciones de sntesis y anlisis de procesos ........................................................6
II. PRINCIPALES OPERACIONES EN LA ELABORACIN DEL PRODUCTO .......................................................8
- Recepcin. ........................................................................................................................................8
- Prelavado. .........................................................................................................................................8
- Lavado. ..............................................................................................................................................9
- Seleccin ...........................................................................................................................................9
- Escaldado..........................................................................................................................................9
- Extraccin del jugo .........................................................................................................................9
- Homogeneizacin .........................................................................................................................10
- Filtracin..........................................................................................................................................10
- Desaireacin...................................................................................................................................10
- Pasteurizacin ...............................................................................................................................11
- Envasado .........................................................................................................................................11
III. TOPOLOGA, DIAGRAMA DE BLOQUES Y FLOW SHEET......................................................................12
IV. BALANCES DE MATERIA Y ENERGA ...................................................................................................15
4.1. Balance de materia ...................................................................................................................15
4.2. Balance de energa ...................................................................................................................23
V. CONCLUSIONES ......................................................................................................................................24
VI. ANLISIS PINCH ..................................................................................................................................25
BIBLIOGRAFA.................................................................................................................................................25
RESUMEN
Este trabajo tiene por objetivo realizar un caso de estudio para la elaboracin de una
bebida rehidratante utilizando como materia prima el jugo de tomate, la cual se obtendr
aadiendo ciertos aditivos (azcar, conservantes) y electrolitos (Na, K, Mg). Para ello se
elabor el diagrama de bloques y el diagrama de flujo, los balances de materia y el
balance de energa. Finalmente se hizo una eventual optimizacin Pinch, teniendo en
cuenta ciertos conceptos impartidos por el curso.

Para el balance de materia se tom como base un flujo de 10TM/h de tomates a procesar,
obteniendo as X TM/h de bebida rehidratante de jugo de tomate con caractersticas que
se mencionar en este informe.
Se realiz los balances de energa en las unidades de Escaldado y Pasteurizacin.
INTRODUCCIN

Las competitividad de un producto depende especialmente de la eficiencia en la cual est inmerso

el diseo ptimo del proceso de produccin, la ingeniera conceptual sugieren una filosofa
jerrquica del diseo como el camino para la discriminacin de vas no adecuadas para el objetivo
de la elaboracin de un caso de estudio.
En medida que el diseador cuente con la experiencia debida que demanda el caso de estudio
este facilita la eliminacin de caminos ineficientes, en caso contrario un diseador inexperto tendr
una mayor en la discriminacin de los caminos correctos en la produccin de un caso de estudio,
sin embargo podra basarse en verdades pre estimadas denominada en el mundo la ingeniera de
concepto como heursticos, estos conocimientos haran posible una reduccin importante en los
clculos necesarios para en conocimiento del modelo de proceso ptimo.
Todo proceso de produccin est ligado ntimamente con los suministros de servicios, sin los
cuales nos sera imposible llevar a cabo nuestro proceso, en este contexto de prof.Bodo Linnhoof
se hizo la siguiente Se puede administrar mejor la utilizacin de los servicios? Es este el proceso
ms eficiente?, estas interrogantes dieron inicios a la sntesis y anlisis de procesos, cuyo
concepto de integracin energtica nos ayuda dar suministrar eficientemente a unidades que
requieren una mayor energtica de unidades que no la requieren.
En nuestro caso de estudio: Produccin de una bebida rehidratante a base de jugo de tomate ,
para citar como ejemplo utilizamos para una escaldadora, cuyo vapor vivo, es suministrado luego
de su utilizacin en esta unidad, a la unidad de pasteurizacin cumpliendo el concepto de
integracin energtica en nuestro proceso. Adems de la utilizacin de heursticas para la
seleccin del diagrama de flujos ms adecuado tambin fueron utilizados, y es por esta razn que
su comprensin es de vital importancia en el diseo y anlisis de procesos.
I. FUNDAMENTO TERICO
1.1. Caractersticas de la materia prima
El jugo de tomate o zumo de tomate es un preparado que se suele emplear como
bebida. Se suele distribuir en recipientes de conservas. Suele emplearse en las bebidas
por su sabor cido y por su contenido de vitamina C, y minerales como el potasio y el
magnesio. El zumo contiene tambin antioxidantes (principalmente licopeno).

El zumo procede del jugo bien tamizado de los tomates (Solanum lycopersicum).
Primero se cortan lo tomates en secciones, posteriormente se trituran con una batidora.
El zumo obtenido se hace pasar por una tela de trama fina como la muselina y se suele
envasar evitando su fermentacin. El tamizado hace que el dimetro medio de las
partculas de tomate sea muy inferior al requerido en las salsas de tomate; esto hace
que la textura final sea muy diferente en ambos casos. Algunas marcas comerciales
aaden otros vegetales como ajo o cebolla en polvo. Los productos envasados suelen
tener sal aadida, y en algunas ocasiones especias. Tambin pueden agregar algunos
mariscos como la almeja y el camarn, por ejemplo, el clamato.

Hay algunos zumos de tomate que proceden de tomate concentrado que ha sido
posteriormente diluido. La acidez del zumo alcanza un pH de 2.3 El zumo de tomate
contiene ciertas cantidades de antioxidantes como el licopeno y los flavonoles. Los
estudios cientficos sugieren que el consumo regular de licopeno puede proteger de
cncer de prstata, cncer de pecho, arterioesclerosis, y las enfermedades coronarias.

- Relacin entre el color y la calidad del tomate

Un buen color es el factor ms importante para determinar la calidad del tomate. El
tomate de excelente calidad se denomina de grado n1, el cual posee un excelente
color rojo en el 90% de su superficie como mnimo, se clasifican de grado n2 si tienen
menos del 66% de la superficie de buen color rojo. Un lote de tomates que slo
contenga un 7% de la calidad n. 1, puede ser rechazado por la industria elaboradora.

Hay tres clases de pigmentos que son los que dan coloracin a los tomates: la clorofila
(verde), el caroteno (amarillo) y el licopeno (rojo). La clorofila es el pigmento dominante
hasta que los frutos alcanzan cierto grado de madurez. Si la temperatura se mantiene
por debajo de 10C la clorofila no se altera y los tomates conservan el color verde. Pero
por encima de 10C, si los tomates estn maduros, la clorofila se destruye y desarrollan
los otros pigmentos.

Tanto el licopeno como el caroteno se desarrollan en tomates maduros entre los 10 y

los 30C, pero por encima de los 30 C, el licopeno se degrada y se desarrolla solo el
caroteno. Los tomates que maduran a temperaturas constantes mayores de 30C
toman un color anaranjado y no su color rojo, felizmente el licopeno vuelve a formarse
cuando la temperatura baja de los 30C, esta fluctuacin de temperaturas es lo que
ocurre entre el da y la noche, los tomates adquieren licopeno, con lo consiguiente
pigmentacin roja de su superficie, aunque las temperaturas exceda los 30 C.
 El color es el factor ms importante en la determinacin de la calidad del tomate, y como
la temperatura es el factor principal del color, vale la pena el mencionar 4
recomendaciones que pueden servir a los agricultores para mejorar el color de sus
tomates.

1. El trasplante temprano es de gran importancia. En general, los tomates ms

tempranos se trasplantan despus que ha pasado el peligro de las heladas. Cuando
ms pronto tenga lugar la cosecha, mayores son los rendimientos de las tomateras.

2. Las variedades de maduracin temprana dan frutos de gran calidad. As, en EE. UU
la variedad Red Jacket, produce tomates de excelente color y en grandes cantidades.

3. La aspersin oportuna de las tomateras, para protegerlas contra la defoliacin,

mejora indirectamente el color. Los tomates expuestos a los rayos directos del sol
absorben ms calor que los defendidos por un buen follaje. Mediciones de la
temperatura mediante pilas termoelctricas han demostrado que los tomates expuestos
a los rayos directos del sol tienen 9C ms de temperatura que los tomates de la misma
planta protegidos por las hojas. En un da corriente de verano la temperatura
generalmente es de 23,8 a 29,4 C a la sombra durante varias horas, pero al sol es
mucho mayor. Por consiguiente, los tomates no protegidos del sol recibirn una
temperatura mayor de 30 C durante varias horas al da. Durante estos perodos se
destruye el licopeno de los tomates y slo se desarrollan los carotenos.

4. La buena fertilizacin mejora la calidad y el rendimiento de las tomateras. Cuando

los tomates estn madurando, requieren grandes cantidades de elementos nutritivos,
especialmente de nitrgeno y potasio. Estos elementos pasan desde las hojas a los
frutos, y cuando la planta no pueda absorber del suelo una cantidad adecuada de ellos,
las hojas mueren gradualmente. En cambio si las tomateras han sido fertilizadas,
pueden producir una mayor cosecha de frutos de calidad superior porque tienen hojas
vigorosas. Un abonado superficial con nitrgeno y potasio en cantidades adecuadas,
aplicado en el ltimo cultivo, mejora el rendimiento y la calidad de los tomates.
5. La recoleccin debe hacerse en las primeras horas de la maana.
1.2. Variedades del tomate
Existen una innumerable cantidad de variedades esparcidas en el mercado mundial,
entre las cuales las ms conocidas y cultivadas por los principales productores
mundiales son:

a) En Italia son: La Ladino di Pannocchia, de la que por seleccin se ha derivado la

Pilastra y la Pancrazio; la Prospero, la Pierrete Ladino di Pannocchia, la Grosso
Genovese, la Pierrette y la Perdigeon; que son variedades ptimas para la
produccin de concentrados de tomate; sin embargo, predomina para la produccin
de la conserva la Grosso Genovese, tambin denominada Nizzardo o Nostr'ano:
mientras que para la produccin de tomate al natural pelado se cultivan la San
Marzano y la Lampadina.
 b) En los Estados Unidos, en cambio, se utilizan las variedades de fruto grande y liso,
entre las que sobresalen: la Stone, Santa Clara Canner, Matchless, Paragan,
Landreth, Coreless, Perfection, Favorite, Red Hock y Sucess.
c) En Argentina, las variedades ms empleadas son: Ciiyano, Pern, Santa Catalina,
Poderosa Gigante y Pilense.

Estas variedades se caracterizan por producir tomates de tamao reducido, lisos y de

pulpa consistente. En el caso del presente trabajo la especie a utilizar para su
procesamiento ser tomate Stone, debido a que cumple con los niveles de pulpa y juego
requeridas para nuestro objetivo de elaboracin de jugo de tomate con agregados, esta
es cultivada en suficientes cantidad para dar suministro a nuestro proceso, se producen
aproximadamente 30 TM/he en las pocas de cosecha, en variados regiones de nuestro
pas como en los valles de la costa, quebradas abrigadas de la sierra y en la selva alta
y baja.

1.3. Consideraciones de sntesis y anlisis de procesos

- Sntesis y Anlisis
Existen muchos factores que distinguen los problemas de diseo de otros tipos de
problemas de ingeniera y uno de ellos es la baja especificacin, solo una muy pequea
fraccin de informacin se necesita para definir un problema de diseo es disponible
de los problema declarado , por ejemplo un qumico talvez descubre una nueva reaccin
para hacer un producto existente o un nuevo catalizador de uno ya existente, una
reaccin comercial, y nosotros queremos trasladar este descubrimiento hacia un nuevo
proceso. Entonces nosotros comenzamos solo con el nico conocimiento de las
condiciones de reaccin que obtuvimos del qumico, pues bien como alguna
informaciones sobre la disponibilidad de materias primas y productos que nosotros
obtengamos de nuestra organizacin de marketing, y luego nosotros tendremos que
suministrar toda otra informacin que necesitamos para definir un problema de diseo.
Suministrar esta informacin faltante, debemos hacer suposiciones sobre qu tipos de
unidades de procesos deberamos usar, como estas unidades de procesos deberan
estar interconectadas, y que temperatura, presin, y que diagrama de flujo de proceso
se debera requerir.
Ha lo antes mencionado se le denomina como actividad de sntesis. Sntesis es
dificultosa porque existen un gran nmero (104 hasta 109) de caminos que nosotros
talvez consideradas para realizar la misma meta.
Por lo tanto, los problemas de diseo son muy abiertos. Normalmente, queremos
encontrar la alternativa de proceso (fuera de los 104 hasta 109 posibilidades) que posea
el menor costo, pero debemos siempre asegurarnos que el proceso es seguro, debera
satisfacer las restricciones ambientales, si es fcil la puesta en marcha y operacin, etc.
En algunos casos, podemos usar reglas de juego (Heursticos) para eliminar ciertas
alternativas de procesos de las de mayor de consideracin, pero en muchos casos esto
es necesario para disear varias alternativas y luego comparar sus costos. Diseadores
experimentados pueden minimizar el esfuerzo requerido para este tipo de evaluaciones
porque ellos pueden a menudo estimar los costos de una unidad en particular, o grupo
de unidades, por analoga con otros procesos. Sin embargo, diseadores inexpertos
normalmente deben disear y evaluar ms alternativas en orden para encontrar la mejor
alternativa.
Cuando un diseador experimentado considera nuevos tipos de problemas, donde
carecen experiencia y donde no pueden identificar analogas, ellos intentan usar atajos
(retorno de la etiqueta) diseando procedimientos como lo bsico para comparar
alternativas. Estos clculos de retorno de la etiqueta son usados slo para una gama
de alternativas. Luego si los procedimientos parecen ser rentables, ms rigurosos
clculos de diseo son usados para desarrollar un diseo final para la mejor alternativa,
o las pocas mejores alternativas.
Porque de los poco definidos y abiertos naturalmente de problemas de diseo, y porque
de los bajos niveles de xito, este es til para desarrollar una estrategia para resolver
problemas de diseo. Nosotros esperamos que la estrategia de un inexperto diseador
se usara para sntesis y anlisis sera diferente de uno de un experimentado diseador,
porque un inexperto debera evaluar muchas ms alternativas de procesos. Sin
embargo, por usar atajos de procedimientos de diseos podemos minimizar el esfuerzo
requerido para eliminar innecesarios adicionales clculos.
- Mtodo de Ingeniera
Si nos reflejamos en la naturaleza de sntesis y anlisis de procesos, como lo discutido
sobre este, reorganizamos este diseo de procesos que actualmente es un arte, una
creatividad de proceso. Por lo tanto nosotros tal vez intentaremos acercarnos al diseo
de problemas en muchos casos el mismo como el pintor desarrolla una pintura. En otras
palabras, nuestro original procedimiento de diseo debe corresponder para el desarrollo
de un bosquejo de lpiz, donde queremos suprimir todo menos los detalles ms
significativos del diseo; queremos descubrir las partes ms caras del proceso y los
significativos intercambios econmicos. Un artista seguir evaluando la pintura
preliminar u hara modificaciones, usando slo lneas gruesas de los temas.
Similarmente, queremos evaluar nuestras primeras suposiciones de un diseo y
generar un nmero de procesos alternativos que tal vez nos conduzca a mejoras. En
este camino, esperamos generar una bsqueda razonable del diseo de proceso
spero que antes empezamos aadiendo muchos detalles.
Luego el artista aade colores, sombreado y detallando varios objetos en la pintura y
reevaluando los resultados. Mejores modificaciones podran ser introducidas si ellos
vieran justificadas. En manera analgica, los ingenieros usan procedimientos de diseo
ms rigurosos y procedimientos de costo para los ms costosos equipos, mejora la
precisin de los aproximados clculos en balance de materia y energa., y aade
detalles en trminos del tamao, equipos de bajo costo que son necesarios para las
operaciones de procesos pero hacerlo no tiene un mayor impacto en el costo total de
planta, bombas, etc
As, veremos estos ambos una pintura y un procedimiento de diseo de procesos
mediante una serie de sucesivamente evaluacin de etapas y detalles de sntesis.
Thatcher se refiere como una solucin estratgica de estos tipos como refinamientos
 sucesivos, nosotros debemos mantenernos enfocados siempre en el problema general.
Si aceptamos esta analoga entre el diseo de ingeniera y el arte, luego podemos
reorganizar algunas otros interesantes factores del diseo de procesos. Un artista
nunca realiza la pintura completa; normalmente el trabajo es terminado siempre y
cuando el esfuerzo adicional alcanza un punto de insignificante; si un pequeo valor
aadido proviene de un igual adicional esfuerzo, el esfuerzo no vale la pena. Otro factor
del arte est en que nunca existe una nica solucin para el problema; aqu hay una
variedad de caminos de pintar un buen Madonna y Child o un Landscape; y en los
ingeniera de procesos normalmente diferentes rutas de proceso pueden ser usadas
para producir el mismo qumico por esencialmente el mismo costo. Todava otra
analoga entre el diseo de ingeniera y el arte es en que requiere juicios para decidir
cmo cuantos detalles debern ser incluidos en las varias etapas de la pintura, justo
como se hace en el diseo de procesos.
Por supuesto, numerosos principios cientficos son usados en el desarrollo de un
diseo, pero la general actividad es un arte. En efecto, esta combinacin de ciencia y
arte en una actividad creativa est ayudando hacer diseos de procesos como un
desafo fascinante para un ingeniero.

II. PRINCIPALES OPERACIONES EN LA ELABORACIN DEL PRODUCTO

- Recepcin.
En cajas adecuadas que garanticen la conservacin de los tomates, siendo estos
posteriormente esterilizados para evitar que estos depsitos se queden con restos o
microorganismos que los tomates tenan al ser recogidos.
- Prelavado.
Es necesario para liberarlo de la tierra adherida, de los desperdicios e insectos que
 pueden llevar.
- Lavado.
Para asegure que no haya ningn resto contaminante en los tomates, aunque no por
completo de los hongos, grmenes y toda clase de microorganismos que pudieran
haberse desarrollado en el fruto.
- Seleccin
Con el objeto de eliminar aquellos frutos que por cualquier causa no estn sanos o no
sean aptos para la alimentacin.
- Escaldado
Se pueden llevar a cabo de dos formas:
- Calentamiento a vapor por 2 minutos, que es un tiempo suficiente para escaldar la
piel y la pulpa de la superficie.
- Calentar los tomates hasta aproximadamente el punto de ebullicin antes de
exprimirlos, de uno a tres minutos.
El jugo obtenido de tomates escaldados tiene mejor gusto y consistencia, disminuyendo
su tendencia a separar la parte lquida de la slida, punto de gran inters sobre todo
cuando se envasa en botellas.
Este procedimiento es realizado con el objetivo de eliminar las enzimas que contiene el
tomate, que con el tiempo puedan provocar alteraciones en el jugo.

- Extraccin del jugo

Realizados en extractores o sper exprimidores que utilizan el sistema de tornillo,
evitando as la destruccin de vitamina C, que en las pasadoras y refinadoras tenan
lugar por mezclarse el jugo con gran cantidad de aire.
Las semillas son eliminadas en este proceso del resto de componentes del tomate en
un equipo constituido por dos rodillos cilndricos o cnicos en rotacin entre los cuales
se aplasta el tomate. El tomate aplastado, el jugo y las semillas caen sobre un plano
inclinado fijo de plancha perforada que realiza la primera separacin de semilla y jugo
de la pulpa.
La pulpa pasa a un tamiz cilindro cnico, que por efecto de la conicidad del tamiz y de
su movimiento de rotacin, queda totalmente libre de semilla.
 El jugo se extrae mediante un tornillo giratorio, rodeado de una criba ajustada por la
que se tamiza el jugo.

Para evitar que el extractor no exprima tambin las partes no bien maduras de fruto ni
los pednculos que puedan quedar, es necesario que su rendimiento no sea superior
al 70 u 80 % de jugo sobre peso de tomate.
- Homogeneizacin
Se aaden los aditivos como: edulcorantes (azcar), electrolitos (Na, K, Mg) y
conservantes para mantener la bebida conservada por cierto periodo de tiempo, etc.
Aqu se uniformiza el jugo evitando la separacin en dos fases, lquida y slida. Se
reducen en fragmentos pequesimos la celulosa del jugo natural.
Acetato isobutirato de sacarosa: estabilizadores, dosis mxima: 500
cido frmico: conservadores, dosis mxima 100
Aspartamo: acentuadores de sabor, edulcorantes, dosis mxima: 600
Benzoato (cido, de sodio,calcio o potasio): conservadores, dosis mx: 600
Carmn: colorante rojo, dsis mx: 100
- Filtracin
Se realiza un ltimo filtrado para eliminar cualquier impureza que pudiera haber
quedado o pasado por filtros.
- Desaireacin
El jugo obtenido contiene siempre cierta cantidad de aire, es conveniente eliminarlo por
medio de los desaireadores.
Constituida por un recipiente de altura regulable, donde pasa el jugo extrado, de este
recipiente el jugo pasa a una columna en la que se realiza el vaco, ste hace ascender
el jugo a un depsito del que sale desaireado. En la siguiente figura se muestra un
desaireador.
- Pasteurizacin
La bebida pasa a recipientes, donde se calientan hasta una temperatura de 93C,
durante tres o cuatro minutos para eliminar ciertos microorganismos contenidos en este
que puedan alterar su composicin.
- Envasado
Una vez pasteurizado se procede al llenado de los envases por mquinas automticas,
realizadas a 70C, se tienen por 3 minutos al aire antes de enfriar los envases con
agua.
III. TOPOLOGA, DIAGRAMA DE BLOQUES Y FLOW SHEET

Figura 3.1. Topologa de procesos para la elaboracin de una bebida rehidratante en base a
juego de tomate
Figura 3.2. Diagrama de bloques para la elaboracin de una bebida rehidratante en base a jugo
de tomate

Elaborado por el grupo del curso de Sntesis y Anlisis de Procesos del semestre 2017-I de la
UNMSM, a cargo del Ingeniero Palomino Infante, Alfredo.
Figura 3.3. Diagrama de flujo para la elaboracin de una bebida rehidratante en base a jugo de
tomate

Elaborado por el grupo del curso de Sntesis y Anlisis de Procesos del semestre 2017-I de la UNMSM, a
cargo del Ingeniero Palomino Infante, Alfredo.
IV. BALANCES DE MATERIA Y ENERGA
4.1. Balance de materia
- En las tres primeras operaciones unitarias, recepcin, prelavado, lavado y
escaldado los flujos msicos que ingresan son los mismos, 10 000 kg/h.

- En la etapa de Seleccin, se supuso que 1% de tomates no cuentan con las

caractersticas ni propiedades para la elaboracin del jugo, por lo que se obtendra:

Fin-Fout=Acu =0-----> Fin=Ft.seleccionados+Ft.en malas condiciones

Ft.seleccionados=0.01*10 000 kg/h
Ft.en malas condiciones= 100 kg/h
Ft.seleccionados= 9 900 kg/h
Se considera la siguiente composicin de los tomates, tomada del Instituto Nacional de
Salud-Tablas Peruanas de composicin de alimentos, y se calcul la cantidad de cada
componente:
 Tabla 4.1
Flujo (kg/h)
piel 1.000% 99.000
Semilla 2.000% 198.00
Pulpa y
jugo 97.0000% 9603.0
Agua 90.64944% 8974.29
Protenas 0.77600% 76.8240
Grasas 0.19400% 19.2060
Carbohid. 4.17100% 412.929
Fibra 1.16400% 115.236
Calcio 0.00679% 0.67221
Fsforo 0.01940% 1.92060
Znc 0.00016% 0.01633
Hierro 0.00058% 0.05762
Retinol 0.00004% 0.00355
Vit.A 0.00004% 0.00403
Tiamina 0.00004% 0.00384
Riboflavina 0.00006% 0.00576
Niacina 0.00060% 0.05954
Vit. C 0.01785% 1.76695

- En la etapa de escaldado se obtiene el mismo flujo msico que la de los tomates

seleccionados:
F=9 900 kg/h

- En la etapa de extraccin del jugo se separan las semillas, las pieles y fibras del tomate.
Se obtuvo de la literatura de Ingeniera de Alimentos que un tomate generalmente contiene
2% de semillas y de otra fuente citada al final que el equipo generalmente tiene un
rendimiento de 85%. Las semillas se obtienen por separado de las pieles y fibras.
 Se separan todas las semillas: Fsemillas=198 kg/h
Y el 1% del agua existente en el tomate se separa junto con las semillas:
0.01*8974.29 kg/h = 89.74 Kg/h
Por lo tanto el flujo de semillas hmedas que se obtiene como residuo es: 198 kg/h
+ 89.74 Kg/h = 287.74 kg/h
El flujo de jugo se obtiene al multiplicar el rendimiento del equipo por el flujo que va
a separar, obteniendo as 9 900*0.85 = 8,415 kg / h
El contenido de los componentes del jugo es el siguiente:
Tabla 3.2
Flujo (kg/h)
Jugo 100.0% 8415.000
Agua 94.48643% 7951.033
Protenas 0.52141% 43.876
Grasas 0.16298% 13.715
Carbohid. 4.77558% 401.865
Calcio 0.00799% 0.6722
Fsforo 0.02282% 1.9206
Znc 0.00019% 0.0163
Hierro 0.00068% 0.0576
Retinol 0.00004% 0.0036
Vit.A 0.00005% 0.0040
Tiamina 0.00005% 0.0038
Riboflavina 0.00007% 0.0058
Niacina 0.00071% 0.0595
Vit. C 0.02100% 1.7670

Se observa que disminuy la cantidad de fibras, agua, protenas, grasas y carbohidratos,

ya que se considera que estos componentes fueron retenidos como pieles y la pulpa del
tomate.
Se calcul tambin el flujo volumtrico de jugo de tomate extrado, utilizando la densidad
de ste (0.9872 kg/L)
Vjugo de tomate= 8,415 kg/h / 0.9872 kg/L
Vjugo de tomate= 8,524.11 L/h
El flujo de residuos de pieles y pulpa se calcula por diferencia:
8,415 kg / h - 287.74 kg/h = 1,197.26 kg/h
El contenido de este residuo de pulpa y pieles es el siguiente:
Tabla 3.3

Pieles y pulpa (kg/h) 1,197.26

Piel (kg/h) 99 8%
Pulpa (kg/h) 1,098.26 92%
fibras 115.236 10.5%
agua 933.518 85.0%
protenas 32.948 3.0%
grasas 5.491 0.5%
Carbohidratos 11.064 1.0%

- En la etapa de homogeneizacin se aaden los aditivos, como azcar,

electrolitos y estabilizantes:

Para calcular la cantidad de aditivos a aadir se consulta ciertas referencias bibliogrficas,

obteniendo as que el porcentaje de azcar a aadir es de 1% en peso. Para los electrolitos
se consult el rango de diversas bebidas rehidratantes para tomar como base en nuestra
adicin, encontrando los siguientes datos:
 Tabla 3.4

Fuente: Revista Consumer

Tomando como base las siguientes concentraciones para nuestra bebida:

Tabla 3.5

bebidas mg/0.1L
Na 30.00
K 25.00
Mg 3.00
Ca 8.00
Cl- 69.02
(PO4)3- 40.96
Se calcul las sales necesarias a aadir para nuestro flujo de 8,524.11 L/h, utilizando los
factores gravimtricos para cada componente
 Tabla 3.6

bebidas mg/0.1L kg a Agregar Componente Kg

Na 30.00 2.557 NaCl 6.50
K 25.00 2.131 KCl 4.06
Mg 3.00 0.256 Mg3(PO4)2 1.84
Ca 8.00 0.682 Ca3(PO4)2 3.52
Cl- 69.02 5.884
(PO4)3- 40.96 3.491
A esto se aade un conservante para conservar el jugo por un periodo determinado. Segn la
norma CODEX dichos aditivos no debe exceder los 200-500mg/kg, nosotros tomamos como base
200mg/kg, obteniendo as 1.68 kg/h de conservante que se debe aadir.
Finalmente el flujo de salida del homogeneizador:
Fout = 8,415 kg/h + 101.76 kg/h (aditivos) = 8,515.08 kh/g

Y la nueva composicin del jugo es:

Tabla 3.7

Flujo (kg/h)
Jugo 100.00% 8,516.76
Agua 93.357443% 7,951.03
Protenas 0.515176% 43.88
Grasas 0.161032% 13.71
Carbohid. 4.718523% 01.87
Calcio 0.007893% 0.672
Fsforo 0.022551% 1.921
Znc 0.000192% 0.016
Hierro 0.000677% 0.058
Retinol 0.000042% 0.0036
Vit.A 0.000047% 0.0040
Tiamina 0.000045% 0.0038
Riboflavina 0.000068% 0.0058
Niacina 0.000699% 0.0595
Vit. C 0.020747% 1.767
Azcar 0.988051% 84.15
KCl 0.047707% 4.06
NaCl 0.076325% 6.50
Fosfato de Mg 0.021653% 1.84
Fosfato de Ca 0.041369% 3.52
Estabilizante 0.019761% 1.68
 - En la etapa de filtrado se retienen en definitivo todas las partculas
slidas o impurezas que pudieron haberse incorporado durante el
proceso.

Asumiendo que dichas partculas fueran 1%, se obtiene 85.168 kg/h de residuo

Y el flujo de tomate que sale de la operacin 8,431.60 kg/h con la siguiente composicin:

Jugo 100% 8431.60

Agua 93.35744% 7871.52
Protenas 0.51518% 43.44
Grasas 0.16103% 13.58
Carbohid. 4.71852% 397.85
Calcio 0.00789% 0.67
Fsforo 0.02255% 1.90
Znc 0.00019% 0.02
Hierro 0.00068% 0.06
Retinol 0.00004% 0.00
Vit.A 0.00005% 0.00
Tiamina 0.00005% 0.00
Riboflavina 0.00007% 0.01
Niacina 0.00070% 0.06
Vit. C 0.02075% 1.75
Azcar 0.98805% 83.31
KCl 0.04771% 4.02
NaCl 0.07633% 6.44
Fosfato de Mg 0.02165% 1.83
Fosfato de Ca 0.04137% 3.49
Estabilizante 0.01976% 1.67

- Para las operaciones de Desaireado, pasteurizado y envasado los flujos masicos se

mantiene constantes: 8,431.60 kg/h
4.2. Balance de energa
-En la etapa de escaldado, el vapor

-En la etapa de pasteurizacin

V. CONCLUSIONES
El producto obtenido cumple con las caractersticas competitivas de estndares nutricionales como para
denominarse una bebida rehidratante, adems de poseer un contenido de vitaminas y minerales.

En la tabla 5.1, muestran los resultados obtenidos en la obtencin de nuestro producto.

Tabla 5.1

Agua 93.35744%
Protenas 0.515176%
Grasas 0.161032%
Carbohid. 4.718523%
Calcio 0.015981%
Fsforo 0.036054%
Znc 0.000192%
Hierro 0.000677%
Retinol 0.000042%
Vit.A 0.000047%
Tiamina 0.000045%
Riboflavina 0.000068%
Niacina 0.000699%
Vit. C 0.020747%
Sodio 0.030329%
Potasio 0.047707%
Magnesio 0.076325%
Cloruros 0.021653%
Estabilizante 0.019761%
VI. ANLISIS PINCH

BIBLIOGRAFA