UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

ESTUDIANTES: FERRUFINO CRUZ ANA GABRIELA

GARCÍA PANIAGUA KATHERIN

DOCENTE: ING. ROBERTO SOTO

MATERIA: INGENIERÍA DE ALIMENTOS I

GESTIÓN: II-2012

COCHABAMBA-BOLIVIA
 MERMELADA DE FRUTILLA

I. RESUMEN.
El presente trabajo muestra el cálculo y el diseño de equipos para una planta procesadora
de frutas para la obtención de mermelada de frutilla.
Se define a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o
gelatinosa, obtenida por cocción y concentración de frutas sanas, adecuadamente
preparadas, con adición de edulcorantes, con o sin adición de agua.
El objetivo primordial de este trabajo fue diseñar los equipos necesarios para la
producción de mermelada como calderas o evaporadores justos para el proceso, tanques
de almacenamiento, equipos para el transporte del producto y la materia prima,
específicamente bandas transportadoras, teniendo en cuenta la fruta que se va a utilizar
en el proceso (Frutilla) y todos los parámetros correctos para su perfecto diseño. Se
describen también en este trabajo los procesos de fabricación de la mermelada de frutas y
las especificaciones necesarias para su buen procesamiento.

II. INTRODUCCIÓN.
Es importante destacar que en Bolivia cuenta con una diversidad de recursos naturales
que no han sido explotados apropiadamente, por esto se busca crear un proyecto de
Producción y aprovechamiento de Pulpa de Fresa; que brinde al mercado actual un
producto de alta calidad, sabor exquisito con propiedades nutricionales óptimos, y lo más
importante reducción de tiempo en la preparación de jugos, yogurt, postres, helados, etc.

La elaboración de este proyecto busca que por medio del estudio pertinente, análisis e
investigación se llegue a formar y poner en marcha la microempresa cuyo objetivo
fundamental es buscar rentabilidad, posicionarse en el mercado boliviano, haciendo que
el producto ofrecido sea reconocido en el mercado.

Se define a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o

gelatinosa, obtenida por cocción y concentración de frutas sanas, adecuadamente
preparadas, con adición de edulcorantes, con o sin adición de agua. La fruta puede ir
entera, en trozos, tiras o partículas finas y deben estar dispersas uniformemente en todo
el producto .La elaboración de mermeladas sigue siendo uno de los métodos más
populares para la conservación de las frutas en general. En este trabajo se presentan
básicamente el diseño de una planta procesadora de alimentos destinada para la
producción de mermelada.
Se definen las líneas de proceso las cuales se entienden como una secuencia organizada
de operaciones y transformaciones que van convirtiendo la materia prima en el producto
elaborado .El diseño consiste básicamente en:
• Concebir un proceso.
• Detallar etapas y equipo en el que se va a llevar a cabo.
• Definir las corrientes de proceso.
• Dimensionamiento del equipo
 III. OBJETIVOS

a. OBJETIVO GENERAL:
 Diseñar 6 equipos de transferencia de fluidos utilizando en la industrialización
de la frutilla.

b. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
 Estudiar las opciones de productos alimenticios a partir de la frutilla
 Elaborar diagramas de los procesos productivos usando frutilla, haciendo una
descripción del proceso (maqueta).
 Elabora balance de masa y energía
 Describir y desarrollar los equipos de de transferencia de fluidos.
 Diseñar equipos de transferencia de fluidos.

IV. MARCO TEÓRICO.

La fresa es una fruta comestible de pulpa carnosa, rica en vitaminas A Y C. Es considerada
como una fruta exótica de gran aroma, por lo que se convierte en un producto con
grandes ofertas de mercado.
La fresa es frágil y difícil de trabajar en cualquiera de las etapas de la cadena de
comercialización. Después de la cosecha, la supervivencia de la fresa es muy limitada.
Deben tomarse precauciones precisas para mantener la calidad de la fruta.
Hay que asegurar una protección térmica a la cosecha, un enfriado rápido y mantener la
cadena de frío hasta el destino final.

MATERIA PRIMA E INSUMOS

Elaborar una buena mermelada es un producto complejo, que requiere de un óptimo
balance entre el nivel de azúcar, la cantidad de pectina y la acidez.

Frutas
Lo primero a considerar es la fruta, que será tan fresca como sea posible. Con frecuencia
se utiliza una mezcla de fruta madura con fruta que recién ha iniciado su maduración y los
resultados son bastante satisfactorios. La fruta demasiado madura no resulta apropiada
para preparar mermeladas, ya que no gelificara bien. Entre las frutas que se emplean en la
elaboración de mermeladas se puede mencionar: papaya, fresa, naranja, frambuesa,
ciruela, pera, mora, albaricoque, durazno, piña, entre otras.

Azúcar
El azúcar es un ingrediente esencial. Desempeña un papel vital en la gelificación de la
mermelada al combinarse con la pectina. Es importante señalar que la concentración de
azúcar en la mermelada debe impedir tanto la fermentación como la cristalización.
Resultan bastante estrechos los límites entre la probabilidad de que fermente una
mermelada por que contiene poca cantidad de azúcar y aquellos en que puede cristalizar
por que contiene demasiada azúcar. En las mermeladas en general la mejor combinación
para mantener la calidad y conseguir una gelificación correcta y un buen sabor suele
obtenerse cuando el 60 % del peso final de la mermelada procede del azúcar añadido. La
mermelada resultante contendrá un porcentaje de azúcar superior debido a los azúcares
naturales presente en la fruta

El azúcar a utilizarse debe ser de preferencia azúcar blanca, porque permite mantener las
características propias de color y sabor de la fruta. También puede utilizarse azúcar rubia
especialmente para frutas de color oscuro como es el caso del sauco y las moras. Cuando el azúcar
es sometida a cocción en medio ácido, se produce la inversión de la sacarosa,
desdoblamiento en dos azúcares (fructosa y glucosa)que retardan o impiden la
cristalización de la sacarosa en la mermelada, resultando por ello esencial para la buena
conservación del producto el mantener un equilibrio entre la sacarosa y el azúcar invertido. Una
baja inversión puede provocar la cristalización del azúcar de caña, y una elevada o total
inversión, la granulación de la dextrosa. Por tanto el porcentaje óptimo de azúcar
invertido está comprendido entre el 35 y 40 % del azúcar total en la mermelada.

Acido cítrico
Si todas las frutas tuviesen idéntico contenido de pectina y ácido cítrico, la preparación de
mermeladas seria una tarea simple, con poco riesgo de incurrir en fallas, sin embargo el
contenido de ácido y de pectina varía entre las distintas clases de frutas. El ácido cítrico es
importante no solamente para la gelificación de la mermelada sino también para conferir
brillo al color de la mermelada, mejora el sabor, ayuda a evitar la cristalización del azúcar
y prolonga su tiempo de vida útil. El acido cítrico se añadirá antes de cocer la fruta ya que
ayuda a extraerla pectina de la fruta. El ácido cítrico se vende en forma comercial bajo la
forma granulada y tiene un aspecto parecido al azúcar blanco, aunque también se puede
utilizar el jugo de limón como fuente de ácido cítrico. La cantidad que se emplea de ácido
cítrico varía entre 0.15 y 0.2% del peso total de la mermelada.

Pectina
La fruta contiene en las membranas de sus células una sustancia natural gelificante que se
denomina pectina. La cantidad y calidad de pectina presente, depende del tipo de fruta y
de su estado de madurez. En la preparación de mermeladas la primera fase consiste en
reblandecer la fruta de forma que se rompan las membranas de las células y extraer así la
pectina. La fruta verde contiene la máxima cantidad de pectina; la fruta madura contiene
algo menos. La pectina se extrae más fácilmente cuando la fruta se encuentra ligeramente
verde y este proceso se ve favorecido en un medio ácido. Las proporciones correctas de
pectina, ácido cítrico y azúcar son esenciales para tener éxito en la preparación de
mermeladas.
La cantidad de pectina a usar es variable según el poder gelificante de ésta y la fruta que
se emplea en la elaboración de la mermelada.

Conservante
Los conservantes son sustancias que se añaden a los alimentos para prevenir su deterioro,
evitando de esta manera el desarrollo de microorganismos, principalmente hongos y
levaduras. Los conservantes químicos más usados son el sorbato de potasio y el benzoato
de sodio. El sorbato de potasio tiene mayor espectro de acción sobre microorganismos. Su
costo es aproximadamente 5 veces más que el del benzoato de sodio. El benzoato de
sodio actúa sobre hongos y levaduras, además es el más utilizado en la industria
alimentaría por su menor costo, pero tiene un mayor grado de toxicidad sobre las
personas; además en ciertas concentraciones produce cambios en el sabor del producto.
 V. DIAGRAMA DE FLUJO, BALANCE DE MASA Y DE ENERGÍA

Diagrama de Flujo
Balance de masa
Balance de Energía

E= energía consumida

P= Potencia necesaria

T= tiempo de consumo de energía

- Energía consumida por la cinta transportadora t= 20min

E= Potencia* t = (3)*(0.33h)=1 hp/h

- Energía consumida por la lavadora t= 20min

E= Potencia* t = 3hp*(0.33h)=1 hp/h

- Energía consumida por la trituradora t=15min

E= Potencia* t = 10hp*(0.25h)=2.5hp/h

- Energía consumida por el agitador t=50min

E= Potencia* t = 1hp*(0.83h)=0.83hp/h=1 hp/h

- Energía consumida por la envasadora t= 10min

E= Potencia* t = (10)*(0.17h)= 1,7 hp/h=2 hp/h

- Energía consumida por la bomba t=10 min

E= Potencia* t= 3,24*10=32,4 hp
VI. MAQUINARIA Y EQUIPOS

Para el funcionamiento adecuado de la planta y para la transformación de la pulpa de

fresa, es fundamental la adquisición de equipos de alta tecnología, las mismas que
permitirán obtener un producto de calidad y en óptimas condiciones de competitividad;
de acuerdo al análisis de las proformas adquiridas se escogieron las siguientes:
o Despulpadora.
o Tanques de almacenamiento de agua para lavado.
o Evaporador abierto.
o Envasadora.
o Lavadora.
o Cintas transportadoras.
o Bombas para el suministro de agua.
o Marmita

VII. EQUIPOS A DISENAR EN LAS DIFERENTES OPERACIONES UNITARIAS

SELECCIÓN Y DESHOJADO
Una vez que la frutilla ha sido recibida están son transportadas a través de una cinta
transportadora hacia la lavadora al, mismo tiempo que se selecciona las podridas y las que
están en mal estado de las frutillas sanas, en esta etapa también se procede con el
deshojado de las frutillas. La selección se realiza con el objeto de separar las frutas que se
encuentren dañadas o en proceso de descomposición o muy maduras, las fresas deben
estar firmes, maduras, deben encontrarse coloreando completamente por lo que es
necesario cumplir con una selección apropiada para que estos factores no dañen la
calidad del procesamiento de la pulpa de fresa, en cuanto a su sabor y acidez.
Para esta operación se pueden usar varios tipos cintas transportadoras:

BANDAS TRANSPORTADORAS DE GOMA

Para mejorar la capacidad de transporte, sobre todo con grandes inclinaciones se emplean
perfiles transversales y bordes de contención.
Características:
Longitud:
Desarrollo total de la banda en metros. Indicando si va cerrada sin-fin, grapada, empalme
preparado o abierta.
Tipo de banda:
- Lisa: para transporte horizontal o de poca inclinación.
- Nervada: para instalaciones de elevado ángulo de transporte.
- Rugosa: alto coeficiente de rozamiento para transporte horizontal y/o inclinado de
productos manufacturados generalmente.

BANDAS TRANSPORTADORAS DE PVC Y PU:

Se emplean para el transporte interior de productos manufacturados y/o a granel, en la
mayoría de los sectores industriales: alimentación, cerámica, madera, papel, embalaje,
cereales, etc.
Acabado inferior:
- Cobertura para transporte sobre rodillos.
- Tejido o grabado (K) para deslizamiento sobre cuna de chapa.
Según el tipo de producto a transportar se determinará la calidad de la cobertura:
- Blanca alimentaria (PVC o Poliuretano).
- Resistentes a grasas y aceites vegetales, animales o minerales.
- Resistente a la abrasión.
- Resistente a los cortes.
- Antillama.
- Antiestáticas permanentes.

BANDAS TRANSPORTADORAS MODULARES:

Se fabrican con materiales FDA (polietileno, polipropileno y poliacetal), permiten un
amplio rango de temperatura de utilización (-70 a 105ºC) y presentan las ventajas de su
fácil manipulación, limpieza y montaje a la vez que una gran longevidad.
Sus principales aplicaciones son:

- Congelación
- Alimentación
- Embotellado
- Conservas

BANDAS DE MALLA METÁLICA / TEFLÓN

Fabricadas en distintos metales y aleaciones, generalmente están constituidas por espiras
de alambre unidas entre sí por varillas onduladas o rectas. Permiten su utilización en
aplicaciones extremas de temperatura (de -180ºC a 1200ºC), corrosión química o donde
se requiera una superficie libre determinada.
Tanto por los materiales empleados como por los tipos de banda, las posibilidades de
fabricación son infinitas y las aplicaciones más usuales son:
- Congelación, enfriamiento
- Hornos
- Sinterizado
- Filtrado
- Lavado
En el proyecto se usarán bandas PVC y PU ya que su uso es recomendado en la industria
de alimentos.

CÁLCULOS PARA LA BANDA TRANSPORTADORA

Datos técnicos:
Ancho de banda= 0,8m
Largo=10m
Velocidad de transporte=1,5m/s
Capacidad de transporte=600tn/h

CÁLCULO DE LA POTENCIA EN EL TAMBOR MOTRIZ.

Siendo:
= potencia tambor motriz. (Kw)
= factor en función del largo de cinta.
= factor de rozamiento.
L= largo de la cinta.(m)
= peso de la banda.(Kg/m)
= peso de los polines de carga.(Kg/m)
= peso de los polines de retorno.(Kg/m)
= peso da transportar.(Tons/h)
= velocidad.(m/s)
= altura a transportar el material.(m)
= recargo.(Kw)

Los factores C4 y pueden ser extraídos del catálogo TRANSILON, bandas

transportadoras y para procesamientos.

=2,5 hp
CÁLCULO DE LA POTENCIA MOTRIZ NECESARIA.

Siendo:

= potencia motriz necesaria. (hp)

= potencia tambor motriz. (hp)
= rendimiento (89% = 0.89).
=2,81 hp
Con el cálculo de la potencia motriz necesaria podemos realizar la selección de nuestro
motor mediante catálogo.

CÁLCULO DE LA POTENCIA EFECTIVA.

El cálculo realizado anteriormente, (potencia motriz necesaria), nos permitió realizar la

selección del motor que vamos a utilizar, éste motor nos entregó una potencia diferente a
la obtenida por cálculo (generalmente mayor), por esto se debemos calcular la potencia
efectiva de éste motor dada por la siguiente fórmula.

Siendo:

= potencia efectiva. (hp)

= potencia entregada por el motor. (hp)
= rendimiento (89% = 0.89).

=2,5 hp=3hp

LAVADO

La fruta deberá ser muy bien lavada, con el objeto de eliminar polvo y suciedad que lleva
adheridos, por lo que es conveniente la utilización de agua a presión y cepillos.

Tipos de lavadoras:

Lavadoras es la que utiliza el sistema de inmersión y aspersión:

El lavado es por inmersión minucioso de frutas, vegetales y hortalizas. Su costo es menor
gracias a su diseño modular y a la fabricación en serie de algunos componentes. Trabaja
en continuo, agitando el agua en espiral a lo largo de la cuba y acercando el producto a la
placa vibratoria o cinta para el escurrido. Existen opcionalmente varios sistemas para la
eliminación de insectos y otras partículas; un tanque filtrador para tratar el agua residual
consiguiendo así un ahorro en el consumo, así como un sistema propulsor de aire (efecto
jacuzzi dentro de la cuba) o un sistema transportador de cinta para productos delicados.

Lavadora Con Cepillos Para Frutas:

Su uso es especial para lavar cerezas, fresas, tomates, champiñones, etc. Los cepillos que
giran simultáneamente causan la rotación del producto y al mismo tiempo su lavado con
la regadera de agua limpia. Se puede regular la eficacia con el grado de la inclinación de la
máquina hacia delante. Debajo de los cepillos se encuentra una bañera para los residuos,
de donde se puede filtrar el agua y dirigirla a la lavadora inicial. Los cepillos cilíndricos
tienen cerdas suaves que no dañan el producto.

La lavadora con cepillos está hecha de acero resistente a ácido y materias sintéticas que
pueden entrar en contacto con la alimentación. Se puede lavar fácilmente todos los
elementos de la máquina, la superficie de las piezas es lisa, el perfil de construcción es
cerrado, redondeado.

En este proyecto se usará la lavadora con cepillos ya que puede ofrecer un grado mayor
de limpieza y sin maltratar las frutillas.
VENTAJAS:

 Lavado de excelente calidad ya que los cepillos al ser flexibles entran en todas las
cavidaddes que conforman la fruta.
 No requieren de mucha agua.
 Puede ser directamente empacado.
 El fruto no es maltratado por abrasión, dado que las impurezas se decantan por
gravedad.
 Es de fácil operación y limpieza.
 Fácil construccion y mantenimiento.

DESVENTAJAS:
 Necesita un espacio físico mayor
 Requiere de sistemas de transmisión lo que redunda en la pérdida de potencia.
 Es necesario de un cambio periódico de cepillos.
 Se debe tener cuidado en la alineación de los sistemas de transmisión.

DATOS TÉCNICOS
 Volumen del tanque de lavado=1,17 m3
 Volumen de la tolva = 0,1 m3
 Masa de frutilla para alimentar el tanque de lavado =115Kg (densidad frutilla=1150
Kg/m3)
 Velocidad máxima de la banda=1,66 m/min
 Carga del producto=25,2Kg/m2
 Peso de la banda=7,23 Kg/m2
 Coeficiente de fricción entre la banda y el tambor=0,10
 Longitud de la banda=4 m
 Cambio de elevación de elevación del transportador=1,2
 Factor se der servicio= 1,4
CÁLCULOS PARA LA BANDA TRANSPORTADORA

CALCULO DE LA RESISTENCIA DE BANDA

Considerando que este valor se tiene que ajustar a las condiciones de servicio, se tiene:

CÁLCULO DE LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO DE LA BANDA.

La potencia de accionamiento de la banda se obtiene de la siguiente forma:

Vatios= 17,82W

CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR.

Este transportador es puesto en funcionamiento por medio de un motoreductor. Ademas

los ejes están apoyados en rodamientos de botas. Con estas consideraciones suman un
total de 30% en perdidas de eficacia mecánica y considerando que va a trabajar en
contacto con agua se tiene un 45% de perdidas.

CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR PARA EL SISTEMA DE CEPILLOS

El motor debe dar movimiento a 7 cepillos, entonces el cálculo de la potencia de este

motor se tiene:

El sistema de cepillos se mueve mediante un motoreductor que gira a 60 r.p.m. a la salida,

entonces para determina la potencia de este motoreductor se utilizan las siguientes
ecuaciones:
Ahora se considera que esta potencia es para lavar una frutilla, en el proceso de lavado se
tiene en contacto de 4 a 10 frutillas con el cepillo en cada vuelta, lo que hace incrementa
la potencia en un mínimo de cinco veces, entonces se tiene:
P= 0,084*4 Hp=0,34HP

Ahora la potencia total del sistema se cepillos es:

P T.S.C. = 0,34*7=2,35

PT= 2,35+0,25=2,6HP = 3HP

TRITURADO

Después de realizado el proceso de escaldado se procede a poner la fresa cocida en la

máquina despulpadora, la misma que separa la pulpa de los demás residuos como las
semillas, cáscaras y otros.
Se emplean diferentes tipos de despulpadoras; existen verticales y horizontales, pero
varían de acuerdo a su capacidad, potencia y rendimiento. Es importante que todas las
piezas de la máquina que entran en contacto con la fruta sean en acero inoxidable y los
cepillos sean de nylon y con esto se evita la contaminación en la elaboración de la pulpa.

Existen varios tipos de despulpadoras como:

TRITURADORA HORIZONTAL
o La fruta es introducida por la tolva y es triturada por una cuchillas rotatorias
preparándola para el proceso en el tamiz
o La fruta en trozos es forzada a pasar por el tamiz cuyo tamaño de los orificios
determina la retención de la cáscara y semilla de la fruta.
o El jugo extraído puede ser reciclado en un tamiz mas fino para ser refinado
o Fácilmente lavable y de tamaño mínimo es ideal para plantas didácticas.
o La producción es de 300 a 1000 kg hora
o Construida en Acero inoxidable

DESPULPADORA VERTICAL

La fruta en trozos es introducida en la tolva superior y cae en un tamiz vertical.

Las paletas rotatorias elásticas comprimen el producto contra el tamiz y hacen pasar el
jugo a través de este que finalmente es evacuado por la salida inferior.
Cáscaras, semillas y fibra según el calibre de las perforaciones del tamiz son rechazadas y
se expulsan por la salida superior
Para su limpieza solo basta con remover la tolva, las paletas y el tamiz son fácilmente
extraíbles.
Está totalmente fabricada en Acero Inoxidable.
Puede ser lavada con chorro de agua ya que su motor y mecanismos de transmisión están
protegidos convenientemente.
La despulpadora elegida en este proyecto es la de eje horizontal.

CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LA TRITURADORA

Procederemos a dimensionar el sistema de acuerdo a una cantidad determinada de
producto que se requiere producir, asumiremos valores arbitrarios de dimensiones de los
elementos de la máquina para obtener un valor promedio de potencia requerida. El valor
que se puede obtener deberá tener un margen de seguridad para una mayor demanda de
potencia.

Tendremos entonces que:

La velocidad angular, será asumida de la gama de velocidades de los motores existentes

en el mercado, es así que se tiene velocidades de: 1250 RPM, 1525 RPM, 1750 RPM, 1875
RPM, 3250 RPM, 3685 RPM ,de estos valores tomamos el de 1750 RPM, por necesitarse
un número alto de revoluciones para mantener cierta regularidad en los cortes
efectuados, la energía cinética producida por el sistema, tendrá gran utilidad porque en el
sistema de martillos, será esta la que mantenga la posición del martillo, mediante la
fuerza centrifuga, para poder efectuar la operación de trabajo.

Tendremos que determinar los torques que se producen en el sistema, para determinar la
potencia requerida se calculará un valor aproximado, basado en la producción estimada
de la máquina. Por lo tanto, las dimensiones del sistema de corte, asumiendo parámetros,
serán las siguientes un disco que esta girando a 1750 RPM, tendrá tres entradas, de
120mm de longitud, un ancho de 70mm y un espesor de corte de 10mm, entonces el
orificio de entrada es de 120x70 mm2. Esto quiere decir que por cada vuelta corta un
volumen de 3(120x70x10)mm 3.

cuchillas

entrada de frutilla
P= 7,96 HP=10 HP

COCCIÓN

La cocción consiste en preparar el jarabe de alta concentración en azúcar en un tanque de

doble pared calentable con vapor. Para ello se mide una determinada cantidad de agua,
que se calienta y se somete a agitación suave.

Lentamente se vierte el azúcar. Una vez disuelto, se vacía el jarabe a un depósito o

tanque, en el cual mediante un serpentín con vapor circulante, se calienta hasta una
temperatura controlada por un termómetro.

En esta operación se usará un evaporador o marmita. El evaporador a usar tendrá un

agitador ya que la agitación favorece la transferencia de calor, aumentando su velocidad,
y reduce el riesgo de chamuscado del producto que contacta con las superficies de
calentamiento. El evaporador que se ajusta a las necesidades de la planta es un
evaporador de 500 kg/h de evaporación además este debe estar hecho de acero
inoxidable ya que este material alcanza una mejor conducción de calor.

Existen varios tipos de agitador:

- Turbina
- Hélice
- Paletas

Agitadores de paleta

Los agitadores de paleta giran a velocidades entre 20 y 150 rpm, produciendo una
agitación suave.

Las paletas también pueden adaptarse a la forma del fondo del tanque, de tal manera que
en su movimiento rascan la superficie o pasan sobre ella con una holgura muy pequeña.

Un agitador de este tipo de conoce como agitador de ancla. Estos agitadores son útiles
cuando se desea evitar el depósito de sólidos.

Agitadores de turbina
Son eficaces para un amplio intervalo de viscosidades. En líquidos poco viscosos producen
corrientes intensas que se extienden por todo el tanque y destruyen las masas del líquido
estancado.

La turbina de hojas inclinadas, con aspas de 45, es útil para sólidos en suspensión, ya que
las corrientes fluyen hacia abajo y luego levantan los sólidos depositados.
Agitadores de hélice

Es un agitador que genera un flujo axial, operando con velocidad elevada y se emplea para
líquidos poco viscoso. Cortan o fricciona vigorosamente el líquido.

Para el proyecto se escogió el agitador de ancla ya que este evita el depósito de sólidos,
además de producir una agitación suave en la mermelada.
CÁLCULO PARA LA POTENCIA DEL AGITADOR
 P= 1 hp

LAVADO - SUMINISTRO DE AGUA

El lavado de las fresas requiere de agua tratada para eliminar las suciedades de la fruta.
El suministro de agua provendrá del tanque de almacenamiento de agua, para esto
requerimos el uso de bombas.

Las bombas más empleadas en la industria de alimentos son:

BOMBA CENTRÍFUGA

La bomba centrifuga es principalmente utilizada para productos de baja viscosidad, pero

no se puede emplear para líquidos muy aireados. Cuando el contenido de aire en el
producto es elevado se emplean las bombas de anillo líquido. Las bombas de
desplazamiento positivo son utilizadas con productos de elevada viscosidad y que
requieren tratamientos suaves.
Partes de una bomba centrífuga

BOMBA ROTATORIA DE ENGRANES

Comprenden dos engranes fuertemente unidos que giran en el sentido de las manecillas
del reloj dentro de una estructura.

Las bombas de engranes desarrollan presiones en el sistema en el rango de1 500lb/pul2 a

4000lb/pulg2. La entrega varia con el tamaño de los engranes y la velocidad de
1a50gal/min (4a190Lts/min) con unidades de diferentes tamaños.
BOMBA ROTATORIA DE PALETA

Utilizada para proporcionar potencia al fluido, consiste en un motor excéntrico que

contiene un juego de paletas deslizantes que se mueven dentro de la estructura. Las
bombas de paleta de desplazamiento variable pueden entregar desde cero hasta la
velocidad de flujo máximo variando la posición del rotor con respecto del anillo de alabe y
la estructura.

Para el suministro de agua en este proyecto, se emplean bombas centrífugas, debido a que
se usan para productos de baja viscosidad como el agua.

Cálculos de la bomba de agua

Las secciones transversales de 2 y 3 pulgadas son 0.0513 y 0.0233 pie2 . la velocidad de la

tubería es:
P= 3,2 hp=3,5hp
ENVASADO

El llenado se realiza hasta el ras del envase, se coloca inmediatamente la tapa y se

procede a voltear el envase con la finalidad de esterilizar la tapa. Para esta operación
utilizamos el siguiente equipo:

ENVASADORA AUTOMÁTICA.

Se usara una envasadora automática para envasar el producto en envases de vidrio, para
una mayor continuidad en el proceso.

Datos técnicos:
Productos a envasar: Líquidos, pastosos y granulado etc. Ejecución especial para
pequeñas porciones de mermeladas y adición de caramelo liquido para flan, etc.

Cantidad dosificada: 30-500 c.c.

Vasos plásticos tronco cónicos: de 55 a diámetro95 mm.
Tapa: Termo sellable y a presión.
Rendimiento: hasta 2200 potes/h, dependiendo del producto, nivel de llenado y diámetro
del vaso
Potencia: 1200 KW al sellar.
Peso: 300 Kg. neto - 400 Kg. bruto.
Medidas: 810x1040x1700 mm

TANQUE DE ALMACENAMIENTO PRE-ENVASADO

Este tanque tiene como misión la de actuar como un pulmón entre la parte de la línea
dedicada al llenado de tarros (envasado) y el resto de la línea.
La capacidad de este tanque se ha determinado de forma que sea suficiente para
alimentar a la línea de envasado durante una hora y media, por si ocurriera algún
percance en la línea que diera tiempo a subsanarlo sin interrumpir la línea de envasado.
Por tanto teniendo en cuenta que el flujo másico de mermelada es de 5.000 kg/h, el
tanque tiene una capacidad para los siguientes kilogramos de mermelada:
Considerando que la densidad media de la mermelada se estima en 1’6 kg/litro, el
volumen que ocupa es de:

Por lo que se ha instalado un tanque con una capacidad de 5.000 litros.

El tanque esta fabricado en acero inoxidable. Éste dispone de una paletas giratorias para
evitar estratificaciones del producto almacenado, las cuales son accionadas por un motor
eléctrico de 1,972 hp de potencia, disponiendo además de un regulador de velocidad que
permitirá velocidades de 24 rpm.

BOMBA LOBULAR.

Se instalarán 4 bombas lobulares, las cuales están especialmente diseñadas para trabajar
con productos densos, viscosos e incluso con sólidos en suspensión de hasta 30mm de
diámetro. Tratan delicadamente el fluido trasegado, son volumétricas de desplazamientos
positivos, reversibles, robustos y fiables.
La bomba está formada por dos lóbulos en que giran en sentido opuesto formando entre
ellos y el cuerpo de la bomba unos volúmenes que van variando de tamaño, al girar,
provocando la aspiración transporte e impulsión del fluido.
El caudal necesario que necesitamos que hagan bombear, las dispuestas en la línea de la
elaboración de la mermelada es de:

Por lo cual, se han instalado 4 bombas con una capacidad máxima de 5 m3/hora y una
potencia de 1,8 hp cada una.

Entonces la potencia que se requiere para la envasadora es

P= 9,1 hp=10 hp
VIII. DESCRIPCIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS

 Recepción: se reciben diariamente 10 000 Kg de frutillas.

 Selección y Mondado
En esta operación se eliminan aquellas frutas en estado de podredumbre. El fruto
recolectado debe ser sometido a un proceso de selección, ya que la calidad de la
mermelada dependerá de la fruta, además se eliminan, manualmente, las hojas del fruto.
El proceso de selección se hace a través de una banda transportadora en la cual pasan las
frutas desde la recepción hasta la etapa de despulpado, pasando a través de la piscina de
lavado

 Lavado
Se realiza con la finalidad de eliminar cualquier tipo de partículas extrañas, suciedad y
restos de tierra que pueda estar adherida a la fruta. Esta operación se puede realizar por
inmersión, agitación o aspersión. Una vez lavada la fruta se recomienda el uso de una
solución desinfectante. Las soluciones desinfectantes mayormente empleadas están
compuestas de hipoclorito de sodio (lejía) en una concentración 0,05 a 0,2%. El tiempo de
inmersión en estas soluciones desinfectantes no debe ser menor a 15 minutos. Finalmente
la fruta deberá ser enjuagada con abundante agua.

 Triturado
Consiste en obtener la pulpa o jugo. Esta operación se realiza a nivel industrial en
pulpeadoras.

 Cocción
La cocción de la mezcla es la operación que tiene mayor importancia sobre la calidad de la
mermelada, por lo tanto requiere de mucha destreza y práctica departe del operador. El
tiempo de cocción depende de la variedad y textura de la materia prima. Al respecto un
tiempo de cocción corto es de gran importancia para conservar el color y sabor natural de
la fruta y una excesiva cocción produce un oscurecimiento de la mermelada debido a la
caramelización de los azúcares. La cocción puede ser realizada a presión atmosférica en
pailas abiertas o al vacío en pailas cerradas. En el proceso de cocción al vacío se emplean
pailas herméticamente cerradas que trabajan a presiones de vacío entre 700 a 740 mm
Hg., el producto se concentra a temperaturas entre 60-70°C, conservándose mejor las
características organolépticas de la fruta. Este proceso en nuestra planta se hará en un
evaporadora abierto los cuales son los evaporadores comerciales más simples que existen
y son muy populares por su baratura.

Adición de la azúcar, ácido cítrico y conservantes.

Una vez que el producto está en proceso de cocción y el volumen se haya reducido en un
tercio, se procede a añadir el ácido cítrico y la mitad del azúcar en forma directa. La
cantidad total de azúcar a añadir en la formulación se calcula teniendo en cuenta la
cantidad de pulpa obtenida.

 Envasado
Se realiza en caliente a una temperatura no menor a los 85°C. Esta temperatura mejora la
fluidez del producto durante el llenado y a la vez permite la formación de un vacío
adecuado dentro del envase por efecto de la contracción de la mermelada una vez que ha
enfriado. En este proceso se puede utilizar una jarra con pico que permita llenar con
facilidad los envases, evitando que se derrame por los bordes. En el momento del
envasado se deben verificar que los recipientes no estén rajados, ni deformes, limpios y
desinfectados. El llenado se realiza hasta el ras del envase, se coloca inmediatamente la
tapa y se procede a voltear el envase con la finalidad de esterilizar la tapa. En esta
posición permanece por espacio de 3 minutos y luego se voltea cuidadosamente

 Enfriado
El producto envasado debe ser enfriado rápidamente para conservar su calidad y asegurar
la formación del vacío dentro del envase. Al enfriarse el producto, ocurrirá la contracción
de la mermelada dentro del envase, lo que viene a ser la formación de vacío, que viene a
ser el factor más importante para la conservación del producto. El enfriado se realiza con
chorros de agua fría, que a la vez nos va a permitir realizar la limpieza exterior de los
envases de algunos residuos de mermelada que se hubieran impregnado

 Almacenado
El producto debe ser almacenado en un lugar fresco, limpio y seco; con suficiente
ventilación a fin de garantizar la conservación del producto hasta el momento de su
comercialización.

IX. Bibliografía
 http://www.emagister.com/curso-municipal/funcionamiento-rodillo-
transportador
http://www.comek.com.co/linea%20de%20frutas.htm
 http://www.emagister.com/curso-elaboracion-mermeladas
 http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/487/1/CD-0840.pdf
 http://www.uclm.es/area/ing_rural/Proyectos/AnaBelenDiaz/Anejo03.pdf
 http://www.montanaatp.com/catalogos/Tanques.pdf
 http://www.martinezgambino.com.ar/catalogo_cintas_transportadoras.pdf
 http://www.slideshare.net/guest6d731e/agitacion-1735401#btnNext
 http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/251/1/CD-0656.pdf
 http://www.slideshare.net/DanittaMtz/bombas-para-tecnologia#btnNext