1. PROYECTO FINAL TERMODINAMICA
JARED SILVA QUINAYAS
CODIGO: 1.061.705.265
ROBINSON CRUZ CALDERON:
CODIGO: 1.061.710.206
RICARDO RAMÍREZ SÁNCHEZ
CÓDIGO: 1060648203
TUTOR:
VICTORIA GUTIÉRREZ
GRUPO: 201015 _137
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
10 DE DICIEMBRE 2013

2. INTRODUCCIÓN
El origen del Manjar blanco en nuestro país no es conocido, sin embargo
existen Razones fundadas que asignan el origen de este producto a la zona del
Río de la Plata en Argentina, en donde se conoce como Dulce de Leche y con
este nombre es difundido a nivel mundial. El Dulce de Leche es un producto de
gran consumo en todos los países latinoamericanos, tomando diferentes
nombres de acuerdo al país. En el Perú se le denomina “Manjar blanco” en
Ecuador se conoce con el nombre de “Manjar de Leche”, en Colombia como
“Arequipe”, en Argentina, Uruguay y Paraguay se le denomina “Dulce de
Leche”. Asimismo su consumo se ha difundido y está en creciente expansión
en los Estados Unidos y Europa.
El manjar blanco es un tipo de dulce de leche obtenido por concentración de
sólidos mediante el sometimiento a calor a una presión normal, el insumo
principal es la leche que se encuentra alrededor de un (70-80) % de la
formulación, contiene otros productos como azúcar, bicarbonato de sodio,
almidón, glucosa y en algunas ocasiones lactasa que esto depende ya de la
calidad que se requiera en el manjar blanco.
El proceso de elaboración comprende varias etapas como son: recepción de la
leche, neutralización, calentamiento, concentración, enfriado y batido,
envasado y almacenamiento donde en algunas de estas etapas se van a
realizar los respectivos cálculos termodinámicos.
Para efectos de este informe hemos elegido el sistema más utilizado y simple
de procesamiento del dulce de leche que es el elaborado en paila, pues no
requiere de instalaciones y equipos altamente tecnificados.
En este sistema el flujo de procesamiento no resulta complicado y no requiere
de personal tecnificado.

3. OBJETIVO GENERAL
Aplicar los conceptos vistos en clase de termodinámica de la unidad 1(Ley
Cero, Trabajo, Primera, Ley de la Termodinámica) y la unidad 2(Segunda Ley)
para algunas de las etapas que determinan el proceso de elaboración del
manjar blanco.
OBJETIVO ESPECIFICO
•
•
•
Aplicar las ecuaciones de termodinámica en las diferentes etapas del
proceso de elaboración del manjar blanco.
Aprender a realizar trabajos colaborativos buscando la cooperación de
todos los compañeros.
Compartir culturas por medio del desarrollo del trabajo colaborativo, ya
que se pueden plasmar diferentes puntos de vista, del proceso del
manjar blanco.

4. 1) Lluvia de ideas acerca de los diferentes procesos para la elaboración
de un producto que quieran realizar.
Propuestas de los integrantes del grupo.
NOMBRES Y APELLIDOS
Robinson cruz calderón
Jared Silva Quinayas
Ricardo Ramírez Sánchez
PROCESO PROPUESTO
Producción de agua potable
Producción de dulce de leche
Producción de mermelada
2) Selección de la propuesta.
NOMBRES Y APELLIDOS
Robinson cruz calderón
Jared Silva Quinayas
Ricardo Ramírez Sánchez
PROCESO QUE SELECCIONA
Producción de dulce de leche
Producción de dulce de leche
Producción de dulce de leche
El proceso seleccionado por los integrantes del grupo es la Producción de
dulce de leche.
Sistemas termodinámicos del proceso:
Sistema termodinámico
Cristalización
Evaporación
humedad
Estandarización
de
Características de producción
Para forzar de manera adecuada la cristalización
de la lactosa de la leche es necesario determinar
una temperatura adecuada de inoculación,
enfriando previamente el producto mediante una
agitación energética e intensa.
Se establece que, cuando se emplee leche con
un porcentaje de grasa que oscila alrededor del
la 3%, la cantidad de sacarosa a agregarse no
deberá excederse del 23%, ni ser inferior al 18
%, de esta manera el almacenamiento del dulce
durara por contener una humedad adecuada.
El
dulce
de
leche
debe
contener
obligatoriamente un 26% de sólidos de leche,
por lo tanto es necesario saber la procedencia
de la leche, ya que en ciertas partes donde
venden la leche, para hacerla rendir le agregan

5. Neutralización
Adición de azúcar
Concentración
Enfriamiento
Envasado
agua.
En la elaboración del dulce de leche se debe
partir de una leche que posea un pH superior a
6.7, por lo tanto es necesario realizar el proceso
de estandarización para que en el proceso no se
presente la floculación de proteínas. Sin
embargo cuando sea demasiado tarde se puede
estabilizar con bicarbonato de sodio: 0.093 gr de
bicarbonato de sodio por cada 0.1 gr de acido
láctico, por cada litro de leche hay un 0.1 gr de
acido láctico.
Es muy importante la cantidad de sólidos de la
leche, ya que en el proceso la leche se someterá
a temperaturas exageradas, que dependen del
lugar, país o región donde se vaya a realizar, de
igual forma el tipo de material de los recipientes,
y dependiendo de la formas y procedimientos,
así mismo se debe agregar la cantidad de
azúcar necesaria, ya que si la leche se somete a
temperaturas bajas con mucha azúcar este
tiende a cristalizarse, y si se somete a altas
temperaturas con poca azúcar, este se podrá
fermentar por eso es necesario obtener leche
pura sin agua, para que contenga los sólidos
adecuados propios de la leche sin agua.
Es importante que se inicie el proceso en la paila
con leche precalentada, y el sistema de
calefacción de la paila sea uniforme. La paila
debe operar bajo energética agitación, con un
ancla raspadora que evite que el dulce se pegue
en el fondo y en las paredes más calientes.
Inmediatamente después de concluido el
proceso de concentración, tiene lugar el
enfriamiento que se puede realizar en la misma
paila o en un recipiente destinado para ello. La
velocidad de enfriamiento es muy importante
para evitar la formación de grandes cristales,
esta debe descender hasta unos 55 oc
El envasado se realiza generalmente con el
dulce a una temperatura de 50-55 oc, para
permitir su fácil flujo, envasar a una temperatura
mayor podría facilitar la generación de hongos.
Por el proceso de los vapores dentro del
recipiente.

6. MANJAR BLANCO
PROCESO TERMODINAMICO ISOBÁRICO, ISOTÉRMICO

7. Proceso isotérmico es el cambio de temperatura reversible en un sistema
termodinámico, siendo dicho cambio de temperatura constante en todo el
sistema.
Se procede a elaborar una muestra del dulce de leche:
Nota: El dulce de leche debe contener obligatoriamente un 26% de sólidos de
leche, por lo que debemos tener en cuenta la siguiente información:
MATERIA
SECA
GRASA
LACTOSA SALES
TOTAL
Leche de
11
al
3,50%
4,60%
0,80%
Vaca
12,5%
Por lo que debemos calcular la cantidad de leche necesaria para
de sólidos.
SÓLIDOS
TOTALES DE
LA LECHE
11%
12%
13%
MATERIA
PROTEICA
3,50%
obtener el %
CANTIDAD EN KG DE LECHE
NECESARIAS
PARA
ALCANZAR
EL
26%
DE
SÓLIDOS DE LECHE
2,6 Kg
2,2 Kg
2,0 Kg
Para un dulce de buenas características la leche debe poseer un pH superior a
6,7.
Neutralización con Bicarbonato de Sodio:
Se puede decir que para neutralizar 90 gramos de ácido láctico se requiere de
84 gramos de Bicarbonato de sodio, entonces para neutralizar 0,1 gramo de
ácido láctico se necesitará:
Para conseguir una composición normalizada en la que el azúcar y los
componentes lácticos mantengan una proporción respecto al tipo de dulce, es

8. necesario variar la cantidad del azúcar según el contenido de sólidos de la
leche.
La cantidad de azúcar se puede agregar del siguiente modo: En una leche con
12% de sólidos totales, cada 100 litros de leche contienen 12 Kg de sólidos, por
lo tanto se requieren 20kg de azúcar para un 26% de sólidos.
El método de incorporar los ingredientes es adicionar primero toda la leche
para luego incorporar el azúcar.
El calentamiento de la leche debe elevar su temperatura hasta 60° - 70°C,
instante en el cual se incorpora el azúcar en su totalidad; se concentra luego la
mezcla hasta alcanzar un contenido de sólidos solubles equivalente a 55 60%.
Es importante que se inicie el proceso en la paila con leche precalentada, el
sistema de calefacción de la paila debe ser uniforme. La paila debe operar bajo
enérgica agitación por efecto de dos agitadores que giran en distinto sentido,
uno de ellos es una ancla raspadora que evita que el dulce se pegue a las
paredes calientes.
A medida que avanza la concentración se va acentuando el color del producto,
de tal manera que el dulce al alcanzar el “punto final”, no solamente su tenor de
sólidos, si no sus características organolépticas sean las deseadas. Poco antes
de terminar la concentración, aproximadamente cuando el producto lleva un 60
– 62 % de sólidos se agrega la glucosa.
Para considerar los balances de energía desde la primera ley de la
termodinámica, se reconoce que está dada por
Donde se despreciaran los cambios de energía potencial y cinética, obteniendo
De tal manera que se incluye el concepto de entalpia
Con
Se tiene que

9. Siendo esta la ecuación que se utilizara de manera general en los balances de
energía, se debe tener en cuenta también que una entalpia real esta dada por
O según sea el caso
Para nuestros balances se omitirán las entalpias residuales o en exceso de
manera que
Y el cambio de dicha entalpia estaría dada por
En este caso no hay calor de reacción sin embargo se puede presentar un
calor de disolución
Con esto ya podemos definir los balances de energía a lo largo del proceso
Estandarización:
El dulce de leche debe contener obligatoriamente un 26% de sólidos de leche,
es fácil calcular la cantidad de leche que será necesario para obtener el 26%
de sólidos de leche en el dulce. Así es del conocimiento general que las leches
de vaca y de cabra, que son las que más comúnmente se emplean en la
fabricación del dulce de leche.
Neutralización:
En la elaboración del dulce de leche se debe partir de una leche que posea un
pH superior a 6,7. Las normas de diferentes países establecen que el dulce de
leche debe tener una acidez expresada en ácido láctico de 0,20%.El
fundamento de tal condición, es que las reacciones de Maillard que se
producen durante la coloración generan ácidos, que sumados a los ya
presentes y al efecto de la evaporación del diluyente, elevan la concentración
de los mismos a un valor tal que provocarían la floculación de las proteínas.
Cuando se trata de leches normales, bien equilibradas en su composición
salina se utiliza para neutralizar bicarbonato de sodio de peso molecular 84.

10. De acuerdo a la reacción balanceada:
C3H6O3 + Na H (CO3)
C4H5O5Na +H2O
El peso molecular del ácido láctico es:
C X 3 = 36
O X 3 = 48
HX6 = 6
TOTAL 90
El peso molecular del Bicarbonato de sodio
Na X 1 =
H X 1=
C X 1=
OX 3=
23
1
12
48
TOTAL
84
Se puede decir que para neutralizar 90 gramos de ácido láctico se requiere
de 4 gramos de Bicarbonato de sodio, entonces para neutralizar
0,1 gramo de ácido láctico se necesitará:
90 --------- 84
0,1 --------- X
X = (0,1X 84)/90
X = 0,0933 gramos e Bicarbonato de Sodio
Calentamiento:
En este proceso se pasteuriza la leche y homogeniza, a una temperatura de
alrededor de 72°C por 30 minutos y agitación constante.
Homogenización:

11. Concentración:
Se evita la formación de costra en las paredes del recipiente agitando
constantemente, se adiciona el azúcar muy lentamente hasta que integre
completamente se da cocción hasta que llegue a 35°brix, se adiciona el
almidón previamente disuelto en leche fría (1:10); se deja concentrar hasta
64°brix, se añade la glucosa previamente disuelta en leche caliente (1:10), si se
desea mayor textura se adiciona carragenina, u otros atributos sensoriales con
ayuda de saborizantes y colorantes.
Nota: La lactasa se adiciona en frio, puede ser con un día de anterioridad para
garantizar el desdoblamiento de la lactosa.
Control del punto final:
Se puede realizar empíricamente adicionando una gota de manjar blanco en un
vaso de agua fría y si la gota llega al fondo sin disolverse esta en el punto final,
o ya de una manera técnica usar un refractómetro el punto final es de 60 a
70°brix.
Enfriado y batido:
Enfriar rápidamente a 60°C y envasar.
Almacenamiento:
El envasado y etiquetado es la última etapa debe realizarse en caliente.
Todos y cada uno de los balances de energía requieren de datos
termodinámicos de la leche los cuales se presentan de manera aproximada a
continuación:

12. ECUACION
RESTRICCIONES
TS:8-40%
Grasa/solido no grasos:0.01-0.04
T: 40-70 ͦ
C
Leche descremada
T:52-80 ͦ
C
Leche entera
T: 52-80 ͦ
C
Ө: temperatura. TS: sólidos totales W: agua
PRODUCTO
Leche entera
Leche descremada
Crema(25%grasa)
Crema(45%grasa)
Grasa láctea
Cp (kJ/kg K)
3.9
3.8
3.5
3.2
2.2
De esta manera podemos ya resolver el sistema de ecuaciones
Temperatur
a
(°C)
Calentamiento
65
Homogenización 25
Enfriamiento
12
•
entalpia
(KJ/Kg)
Entropía
(KJ/Kg*K)
1096.24
2211.89
2087.71
3.06
6.24
6.41
Liquida a casi sólida, con una disminución del líquido de un 61%
teniendo como resultado un 39% de la mezcla (1L = 1K; 390g= 390cc)
El consumo total de gas en
Lectura inicial=3165.631
Lectura final =3165791
La diferencia es = 0.279
Consumo = 0.279

13. •
Para encontrar el consumo en kv/h, lo hayamos en el respaldo de la
factura del gas, la cual dice que debemos hallar el consumo en
,
multiplicarlo por el factor de corrección, el resultado de este se multiplica
por el poder calorífico, y el resultado de esta operación se divide por 3.6
Resolviendo
Factor de corrección= 1.030
Poder calorífico del suministro = 42.50685
El consumo es de 3.39kv/h
TABLA NUTRICIONAL
Tabla Nutricional del
Dulce
de
leche
Valores cada 100 ml
Kilocalorías
Hidratos de Carbono (g)
Proteínas (g)
Grasa (g)
Sodio (mg)
302
56,5
5,5
6
119,5
SISTEMAS TERMODINAMICOS DULCE DE LECHE
•
Sistema abierto: es aquél que intercambia energía y materia con los
alrededores.
•
Sistemas Homogéneos: el sistema de dos componentes.
SISTEMA COMBINADO
Existen diferentes métodos de elaboración del dulce de leche. En el método
SIMPLE el calentamiento y la concentración se realizan directamente en las
pailas. Por otro lado existe un sistema COMBINADO, que es el que hemos descripto,

14. donde se realiza la concentración en evaporadores y luego se calienta en
producto en las pailas. Este método permite reducir tiempo, mano de obra
y costos. Esta forma de elaboración representa un interesante avance en la
tecnología de fabricación. Con este sistema se concentra la mezcla logrando
un mejor aprovechamiento energético a través de evaporadores continuos que
trabajan herméticamente y bajo condiciones de vacío. Estas condiciones
además de reducir el consumo energético, tiempo y mano de obra, inciden
sobre las características finales del producto. -Consumo energético en reposo.
CONCLUSIONES
•
Se aplicó los conceptos vistos en clase de termodinámica de la unidad
1(Ley Cero, Trabajo, Primera, Ley de la Termodinámica) y la unidad
2(Segunda Ley) para las etapas que determinan el proceso de
elaboración del manjar blanco, como en el calentamiento,
homogenización y enfriamiento con base al balance de materia y
energía del proceso.
•
El Cp del manjar blanco es más bajo que el de la leche líquida por que la
cantidad de sólidos solubles del dulce aumentan.
•
Se logra un trabajo en equipo cumpliendo el objetivo que es consolidar
el trabajo final, con gran participación de los integrantes del curso.

15. BIBLIOGRAFIA
pagina: enjoit.com. (2008-2012). soluciones practicas. el 6 de 11 de 2012, de
http://www.solucionespracticas.org.pe/contenido.php?id=332&idcate=50
(09-12/2013)
PDF: Montero, R. (2000). MANJAR BLANCO. Recuperado el 6 de 11 de 2012,
de Proyecto San Martin: http://www.infolactea.com/descargas/biblioteca/144.pdf
(09-12/2013)
Página: http://www.infolactea.com/descargas/biblioteca/291.pdf (08-12/2013)