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Procesos industriales(1) Procesos industriales(1) Document Transcript

  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL PROGRAMA ANALITICO DE LA ASIGNATURA PROCESOS INDUSTRIALES (IND-225)DATOS GENERALESASIGNATURA:…………. Procesos IndustrialesSIGLA Y CODIGO:.......... IND-225CURSO:………………….. Noveno SemestrePREREQUISITOS:……… IND-285HORAS SEMANAS:……... 4 Teóricas y 2 PracticasCREDITOS:……………… 5CRPROFESOR:……………… Ing. Carlos Vargas AñezFECHAS:………………….. Semestre I/2003 Ultima revisión: Jornadas Académicas, noviembre del 2002.OBJETIVOS  Valorar las principales técnicas y métodos empleados en el procesamiento de materias primas para su transformación en productos industrializados.  Complementar el conocimiento teórico mediante trabajos prácticos realizados en industrias del medio.CONTENIDO GENERALTipología de las tecnologías.- Industria Textil.- Procesamiento de frutas y hortalizas.- Curtido de pieles.-El maíz y sus procesos de transformación industrial.- Industrialización de la leche.UNIDAD I: TIPOLOGIA DE LAS TECNOLOGIASTIEMPO: 18 horasOBJETIVOS ESPECIFICOS  Valorar las diferentes tecnologías de aplicación industrial.  Determinar procedimientos de selección tecnológica  Analizar el proceso de generación y transferencia tecnológica en el medio.CONTENIDOS1. TIPOLOGÍA DE LAS TECNOLOGÍAS1.1. Tecnología: Etimología y Definición1.2. Sistema y subsistemas en la industria1.3. Definición de Procesos Industrial1.4. Conjunto de relaciones en un proceso de transformación.- Representación gráfica1.5. Niveles de trasformación de materias primas1.6. Tecnologías existentes y la relación costo-complejidad1.7. Características de las Tecnologías1.8. Tecnologías Alternativas1.9. Tecnología Apropiada1.10. Tecnología Autóctona Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia
  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL1.11. Tecnología Industrial1.12. Tecnología moderna2. SELECCIÓN TECNOLOGÍCA2.1. Selección de Tecnología.- Factores influyentes2.2. Metodología para el mejoramiento tecnológico de proyectos2.3. Selección de un proceso industrial3. GENERACIÓN Y TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA3.1. Generación y Transferencia de Tecnología3.2. Aspectos históricos3.3. Las operaciones unitarias y la importancia de su aplicación en la investigación y extensión3.4. La Investigación tecnológicas: Los Centros de Investigación, sus características e importancia en la transferencia tecnológicaUNIDAD II.- INDUSTRIA TEXTILTIEMPO: 18 horasOBJETIVO ESPECIFICO:  Valorar las diferentes técnicas y métodos aplicados en la industria textil.  Realizar prácticas de aplicación en la industria textil.CONTENIDOS:1. Fibras textiles1.1. Clasificación y características principales1.2. Fibras Naturales1.2.1. Fibras Minerales: Amianto, vidrio o hilos metálicos• Procedentes de semilla: Fibra de algodón• Procedentes del tallo: Lino, cáñamo, ramio, ortiga mayor, yute, ect.• Procedentes de la hoja: Formio o lino de Nueva Zelandia, abacá o cáñamo de Manila, aloe,cáñamo de la piña, agave, lana, ect.• Procedentes del fruto: Fibra del coco1.2.2. Fibras Animales: Lanas, pelos y sedas1.3. Fibras ArtificialesPolímeros naturales: Celulosas regeneradas y derivados celulósicos, filamentos continuos y cortados,rayón, viscosa, acetatos, fibras artificiales albuminoideas.1.4. Fibras Sintéticas: Poliolefinas, acrílicos, poliéster, poliamida (nylon), poliuretano (lycra).2. El algodónCultivo, clasificación, producción y calidades, comercialización, propiedades físicas: Longitud, resistencia,tenacidad, homogeneidad, elasticidad, finura, hilabilidad, contenido de humedad, madurez, limpieza, olory brillo.Determinaciones de laboratorio.3. Definiciones y conceptos en la industria textil:3.1. Napa, velo, cinta, mecha, doblaje, estiraje, torsión, bobina, canilla, madeja, retorcido, etc. Elgrado de estiraje, cambio del estiraje.3.2. Finura (título o numeración) del hilo de algodónSistemas de numeración: Métodos Indirectos (número métrico, Número Inglés, Número Francés, NúmeroCatalán) y Método Directo (Tex). Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia
  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL3.3. Relaciones Fundamentales: Relación entre la producción y el título, relación entre grado deestiraje, el doblado, el peso, la longitud y el número del producto4. HilaturaProceso de hilatura, Sistemas de Hilatura, diagramas del proceso.Procedimientos tecnológicos generales: Apertura y limpieza, paralelización y homogeneización, torsión dela cinta, peinando, hilatura propiamente dicha.Especificaciones del proceso de hilatura.5. Confección del hiladoDevanado en conos, retorcidos, encarretado, madejado.6. Operaciones de Acabado del hilo: Chamuscado, mercerizado, blanqueo y teñido7. Tejeduría 7.1. Tejido7.1.1. Tipos de tejidos• Tejidos planos.- Ligamentos fundamentales• Tejidos de punto: Por trama o jersey simple y por urdimbre, tejido hídrico• Otros tejidos7.2. Proceso de Tejeduría.- Diagrama del proceso7.2.1. Preparación de la urdimbre• Urdido, sistemas de urdido (directo y por secciones)• Remetido y/o anudado (instalaciones para remeter hilos)• Engomado7.2.2. Preparación de la trama.- Encanillado7.2.3. Fabricación de torcidos7.2.4. Formación del tejido (tisaje)• El telar mecánico. Estructura, mecanismos de inserción de la trama, formación de la calda,mecanismo enrollador y desenrollador• El telar automático. Mecanismos para-trama y para-urdimbres. Cambio automático. Telares sonlanzadera (De proyectil, de boberías de aire neumático, de pinzas, el telar jacquard)7.2.5. Especificaciones técnicas de los tejidos8. Operaciones de Acabado: Chamuscado, tundido, perchado, tundido, lavado, blanqueo y teñido,mercerizado, apresto químico, sanforizado, estampado, calandrado, decatizado.UNIDAD III.- PROCESAMIENTO DE FRUTAS Y HORTALIZASTIEMPO: 18 horasOBJETIVO ESPECIFICOS.-.  Valorar los diferentes sistemas de procesamiento de frutas y hortalizas.  Realizar prácticas de aplicación en el procesamiento de frutas y hortalizas.CONTENIDOS1. LAS FRUTAS Y HORTALIZASSus características, composición, grado de madurez, manipulación y almacenamiento, alteracionesfisiológicas2. El azúcar y otros edulcorantesComposición de la sacarosa, determinación de la concentración de soluciones de sacarosa, el grado Brixy su relación con el índice de refracción en las soluciones de sacarosa. Aplicación de tablas en laresolución de problemas prácticos Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia View slide
  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIALAcción de los ácidos y enzimas en la inversión de la sacarosa.3. Sustancias coagulantes, preservantes y aditivos: Sus características y empleo en la elaboraciónde productos alimenticios:3.1. Sustancias coagulantes: Gomas solubles, gelatina, pectinaPectina: Proceso de obtención, el grado de la pectina, su importancia en la industrialización de frutas yhortalizas3.2. Preservantes y aditivos: Dióxido de azufre, dióxido de carbono, ácido benzoico y sus sales,ácidas ascórbico, colorantes, estabilizantes, mejoradores de sabor, emulsificantes4. Factores de descomposición de los alimentos: Acción enzimática, bacterias, levaduras hongos;sus características y los efectos que producen m condiciones para destruir o inhibir su desarrollo5. Manejo pos-cosecha desde el punto de vista de la fisiología de las plantas: Características ycomportamiento de maduración de las frutas climatéricas y no climatéricas6. Preservación de las frutas y hortalizas como producto fresco6.1. Conservación pro refrigeración: Temperatura mínima tolerada, temperatura crítica, punto decongelación, influencia de la humedad relativa y la circulación del aire6.2. Conservación en atmósfera controlada7. Post-maduración: Su objetivo, post-maduración natural y post-maduración controlada8. Métodos de conservación de las frutas y hortalizas8.1. Métodos físicos: Tratamiento térmico (pasteurización, esterilización), deshidratación, congelación(por aire forzado, por contacto indirecto y por contacto directo)8.2. Métodos químicos: Empleo del azúcar, sal, vinagre, preservantes químicos Fermentacionesalcohólica, acética u láctica: Condiciones para su desarrollo y raciones químicas resultantes.8.3.Esquema explicativo de líneas de producto según los métodos de conservación utilizados.9.Operaciones preliminares a la transformación, su descripción y métodos para su relación: Pesado,calibrado, selección según madures, lavado, pelado, preparación, desarrollo, corte, prensado, molienda,extracción, tamizado, clarificación, homogenización, escaldado, precocción, etc. 10.PROCESAMIENTO POR LINEAS DE PRODUCTOS10.1. Elaboración de dulces, mermeladas y jaleas10.1.1 Proceso general de fabricación: Diagramas de flujo del proceso y descripción de operaciones porlínea de productos:• Selección• Lavado• Preparación de las frutas• Precocción• Extracción del jugo (Prensado, molienda o centrifugación)• Corte (línea para dulces)• Molienda (línea de mermeladas)• Cocción – concentración• Tiempo de cocción: Problemas de un tiempo excesivo o demasiado corto en la cocciónRelación azúcar, ácido y pectina Material y equipos de procesamiento• Adición de azúcar o jarabe, pectina y ácido• Acondicionamiento• Enfriamiento10.2. Elaboración de la Pasta de FrutaProceso general de fabricación: Diagrama de flujo del proceso y descripción de operaciones.• Tratamientos Preliminares• Preparación de la pulpa• Cernido o tamizado• Cocción• Moldeo Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia View slide
  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL• Secado• Corte• Envoltura y embalaje10.3. Las Frutas en Conserva: Frutas Al Natural y Frutas en Almíbar, sus características y método deconservación10.3.1.Proceso de fabricación: Diagrama de flujo y descripción de las operaciones del proceso• Operaciones preliminares: Selección, lavado, calibrado, pelado, desemillado, corte, escaldado• Llenado de envases con las frutas• Preparación del líquido de cobertura y llenado de envases• Pasteurización• Enfriamiento10.3.2. Determinación de la concentración del líquido de cobertura10.4. Las Frutas Deshidratadas10.4.1. Cambios físico - químicos que implica el secado en la fruta u hortaliza10.4.2. Relaciones entre peso inicial y final del producto deshidratado10.4.3. Proceso de elaboración: Diagrama de flujo, descripción de operaciones y equipos del proceso• Operaciones preliminares• Escaldado o aplicación de agentes de conservación• Secadoo Principio del secadoo Métodos de secado (secado natural; el secado solar directo, indirecto y secado solar mixto;sistemas de captación de la energía solar; secado con combustibles).o Equipos de secado: Secadores solares, con utilización de combustibles (por convección y porconducción)o Tratamientos posteriores (Selección, oréo, molienda, tamizado, acondicionamiento)10.4.4. Cálculo de desecadores.UNIDAD IV.- CURTIDO DE PIELESTIEMPO: 18 horasOBJETIVOS ESPECIFICOS.-  Valorar los diferentes sistemas de procesamiento de curtido de pieles.  Realizar prácticas de aplicación en el procesamiento de curtido de pieles.CONTENIDOS 1. Objeto Del proceso de curtición 2. Clases de curtido: Curtido vegetal, o al tanino, curtido mineral y curtido con grasas 3. La piel: Su importancia en el revestimiento y protección del cuerpo 3.1. Conformación de la piel: Su constitución y características 3.2. 1. Epidermis 3.1.2. Dermis o corium El colágeno y la elastina La capa termostática y la capa reticular La fascia3.1.3. Tejido subcutáneo o hipodermis3.1.4. La estructura histológica de la piel.- Zonas de la piel animal3.1.5. Constitución química de la piel Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia
  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL 4. Aprovechamiento de la piel: Riesgos que la inhabilitan para su empleo 4.1. Eliminación de la dermis y de la capa subcutánea, la obtención de pieles descarnadas (trabajo de ribera) 4.2. Obtención del cuero: Efectos de la curtición sobre la piel 4.3. Obtención del material curtiente: Los caldos curtientes para el curtido vegetal, sales minerales para el curtido al cromo y aceites de origen animal para productos de gamucería 5. Descripción del proceso de fabricación de cueros curtidos.- Diagrama de flujo 5.1. Reverdecimiento y remojo de la piel Fulones o bombos giratorios.- Su funcionamiento El efecto de caída de las pieles 5.2. Apelambrado o encalado: La química del pelo, materiales empleados en el pelambre, reblandecimiento y desprendimiento del pelo en fosas o bombos rotativos o batanes 5.3. Neutralización o purga.- Formas de eliminación de los productos alcalinos del pelambre: Cal combinada con los grupos carboxílicos del colágeno y cal disuelta en los líquidos interfibrilares de la piel 5.4. Descarne: Características y funcionamiento de la máquina descarnadora - depiladora 5.5. Dividido de pieles gruesas apelambradas u descarnadas (tripa descarnada). Características y operación de la máquina de dividir pieles 5.6. Rendido y piquelado 5.7. Curtido: El curtido en batanes, la curtición rápida, influencia del movimiento del batán y la temperatura en el proceso 5.7.1. Curtido al tanino: Efectos de la concentración rápida, influencia del movimiento del batán y la temperatura en el proceso 5.7.2. Curtido mineral: Formas de operación y materiales utilizados  Curtido al cromo  Curtido de peletería 5.7.3. Curtido con grasas (Gamuzas) 5.8. Escurrido de medias pieles de vaca y costras curtidas al tanino.- La prensa rotativa para el escurrido, elementos constituyentes y formas de operación 5.9. Estirado y exprimido.- Elementos de la máquina de estirar 5.10. Raspado e igualado de la flor: Elementos y formas de operación de la máquina de raspar 5.11. Teñido: Colores y extractos en los baños de tente, teñido a fondo en bombos, carga del bombo y duración de teñido. 5.12. Pintado y secado.- Operación de la máquina automática de pintado y túnel de secado 5.13. Engrase.- Aplicación de material lubricante en las fibras del cuero, el empleo de los bombos de caldéo, engrase de cueros curtidos al cromo (baños de fat liquors), dimensiones de los bombos, condiciones y duración del proceso 5.14. Desecación de pieles curtidas al tanino y de pieles curtidas al cromo 5.15. Lavado y desecación del pelo y de la lana 5.16. Otras operaciones de acabo: Esmerilado (lijado), cepillado, planchado, ablandado, impregnado, grabado, medido, etc.UNIDAD V.- EL MAIZ Y SUS PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN INDUSTRIALTIEMPO: 18 horasOBJETIVO ESPECIFICO.-  Valorar los procesos de transformación industrial del maíz.  Realizar prácticas de aplicación en el procesamiento del maíz. Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia
  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIALCONTENIDOS 1. El maíz: Características botánicas 2. Partes constituidas del maíz: Pericarpio, endospermo, embrión o germen El endospermo o cuerpo farináceo, sémolas, afrecho o salvado, glúten, almidón 3. El beneficiado del maíz 4. Características y usos de los productos elaborados del maíz 4.1. Productos crudos para la alimentación humana 4.2. Productos crudos para la alimentación zootécnica 4.3. Precocidos para alimentación humana 4.4. Precocidos para alimentación zootécnica 4.5. Almidón de maíz 5. Objeto de la precocción Harinas precocidas, pre-gelatinizadas o predigeridas. Fundamentos del proceso: Acciones químicas o físicas sobre los almidones Dextrina, diastasa Características y uso de las harinas precocidas 6. Diagrama de flujo del proceso de industrialización del maíz 7. Tipos de molienda: Moliendas alta y baja 8. Descripción del proceso de industrialización y características de los equipos utilizados Objetivos de la Planta Maicera Desgerminación por vías seca y húmedas, sus características y rendimientos en productos8.2.Recepción y almacenaje del maíz 1.1. Prelimpieza 1.2. Limpieza 1.3. Desgerminación por Vía Seca 1.4. Desgerminación Húmeda 1.5. Pelado de trozos 1.6. Refinación de trozos (Molido y cernido) 1.7. Pregelatinización (Producción de copos) 1.8. Molienda de copos 2. Rendimientos obtenidos: Ventajas y desventajas comparativas entre las desgerminaciones por vías seca y húmedaUNIDAD VI.- INDUSTRIALIZACIÓN DE LA LECHETIEMPO: 18 horasOBJETIVO ESPECIFICO.-  Valorar los procesos de transformación de la leche.  Realizar prácticas de aplicación en procesos de industrialización de la leche.CONTENIDOS 1. La industria láctea en Bolivia 2. La leche como alimento, sus propiedades y componentes Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia
  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL 3. Composición y calidad de la leche: Contenido de grasa, proteínas, sólidos totales y sólidos no grasos, lactosa peso especifico, ensayo de limpieza, comprobación del agua añadida, grado de acidez, contenido de bacterias 4. Microbiología de la leche 5. Procesamiento de la leche 5.1. Recolección y recepción de la leche en Planta 5.2. Elaboración de leche fluida  Clarificación y filtración  Separación y estandarización  Pasteurización  Homogeneización  Enfriamiento y refrigeración  Envasado  Enfriamiento y refrigeración  Envasado 5.3. Leches concentradas 5.3.1. Leche evaporada 5.3.2. Leche condensada 5.3.3. Otros productos lácteos  Obtención de crema y mantequilla  Yogurt y quesosMETODOLOGIA Y MEDIOSClases en el aula:  Exposiciones del profesor con apoyo del pizarrón  Exposiciones del profesor con apoyo del proyector de acetatos  Exposiciones del profesor con apoyo del proyector multimedia  Preguntas y respuestas del profesor a los estudiantes y viceversa.  Trabajos en grupos y exposición de las investigaciones.  Análisis de casos. Cultivos lácteos, elaboración del yogurt, clasificación y elaboración de los quesos y/u otros temas de interés como la Fabricación del Azúcar, obtención de aceites vegetales y la siderurgia, dependiendo de la disponibilidad de tiempo, son impartidos mediante exposiciones a cargo de profesionales especialistas en cada área invitados por el profesor de la materia. Por otro lado, los alumnos que cursan la materia realizan en forma individual o en grupos de 2, con características obligatorio un trabajo en fábricas de nuestro medio, desarrollando un temario específico centrado en el análisis del proceso de fabricación. Estos trabajos prácticos a su conclusión son presentados y expuestos ante el profesor. Así mismo, se realizan visitas a industrial relacionadas con los temas impartidos en la asignatura, sobre los cuales los estudiantes presentan sus informes individuales. Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia
  • Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIALEVALUACION:Normas de evaluación  Para tener derecho a examen final se requiere asistencia mínima del 65% a las clases teóricas y al 100% de las prácticas.  2 evaluaciones parciales ………………….…………….. 40%  1 Examen final ……………………………...................... 35%  Trabajos Prácticos y otros ......................................... 25%Formas e instrumentos de evaluación  Se realiza al inicio del semestre una evaluación diagnostica con el fin de medir el grado de homogeneidad de los conocimientos del grupo.  Se hará un seguimiento continuo a los alumnos, tomando nota de su desenvolvimiento y participación para la evaluación parcial.  La evaluación parcial consiste en una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo. Es importante destacar que en cada prueba se verifica el cumplimiento de los objetivos.  La evaluación final consiste en la verificación del logro de los objetivos mediante una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo.BIBLIOGRAFIACurtición de pieles; ALBERTO M. LACERCA; Ed. Albatros Buenos Aires. Casilla N° 702 – Teléfono 3-550498 – Fax 3-550498 Santa Cruz - Bolivia