Portafolio ing III

1. 1
INTEGRANTES GRUPO 2:
• Espinoza Damian Mirtha Violeta
• Moreno Pio Aldair Erasmo
• Oncoy Oriundo Diego André
• Pera Mendoza Flor Yanina
• Villanueva Castillo Zoraya Ximena
2021
Facultad de Ingenieria en Industrias Alimentarias

2. INGENIERÍA
DE
ALIMENTOS III
Portafolio – Grupo 2

3. Evaporación
La evaporación y sus efectos - Ventajas y
Desventajas - Evaporadores de múltiples
efectos - Tipos de alimentación - Evaporadores
Abiertos y Cerrados
1

4. La evaporación y sus efectos
Definición
Es una operación unitaria muy importante en la industria alimentaria. Consiste en eliminar parte del agua
contenida en una disolución (vapor formado por ebullición) para obtener un producto más concentrado. La
eliminación se realiza por:
⬢ Calor sensible
⬢ Calor latente
Efectos
⬢ Conservación por reducción aw
⬢ Disminución de peso y volumen
⬢ Facilita el almacenamiento y transporte
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5. Ventajas y Desventajas
Ventajas
⬢ Mejora la conservación del producto.
⬢ Permite un ahorro energético en operaciones subsecuentes (deshidratación, congelación)
⬢ Reduce gastos de almacenamiento, transporte y material de empaque (reduce volumen)
⬢ Facilita el uso del producto, tanto al consumidor (sopas, puré, tomate) como a la industria (pectina
líquida concentrada, fruta concentrada, para helados, yogurts, pastelería).
Desventajas
⬢ Por sí sola no conserva al producto se requiere métodos coadyuvantes de conservación (refrigeración,
congelación, tratamiento térmico y envasado al vacío)
⬢ Puede haber pérdida del aroma del producto.
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6. Evaporadores de múltiples efectos
En la evaporación múltiple la alimentación de líquido diluido se bombea dentro de la cámara del evaporador
del primer efecto. El vapor entra al intercambiador de calor y se condensa, cediendo su calor al producto. El
condensado se descarga y los vapores en el primer efecto se utilizan como medio de calefacción en el
segundo efecto, donde la alimentación es el producto parcialmente concentrado obtenido en el primer
efecto. Los vapores producidos en el segundo efecto se utilizan en el tercer efecto como, medio de
calefacción y el producto final con la concentración deseada se bombea fuera de la cámara del evaporador
del tercer efecto.
Tipos de alimentación
⬢ Alimentación directa (Cabeza)
⬢ Alimentación en contracorriente (Cola)
⬢ Alimentación mixta
⬢ Alimentación en paralelo
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7. Tipos de alimentación
Alimentación Directa:
Se denomina alimentación directa cuando la dirección de la corriente del vapor de calefacción y del líquido
a concentrar es la misma, circulando el líquido en el sentido de presiones decrecientes.
⬢ El alimento entra en el primer efecto y sigue el mismo sentido de circulación que el vapor saliendo el
producto en el último efecto.
⬢ El líquido circula en el sentido de presiones decrecientes y no es necesario aplicar energía auxiliar para
que el líquido pase de un efecto al otro.
⬢ Solo hacen falta dos bombas, una para introducir el líquido en el primer efecto y otra para extraer el
producto en el último efecto.
⬢ Protege al alimento del daño térmico, por lo que incrementa la calidad del producto concentrado.
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8. Tipos de alimentación
Alimentación en Contracorriente
Se denomina alimentación en contracorriente cuando la dirección de la corriente del vapor de calefacción y
del líquido a concentrar son contrarias entrando el líquido por el ultimo efecto.
⬢ El líquido a concentrar y el vapor calefactor circulan en sentido contrario.
⬢ Aquí el líquido circula en sentido de presiones crecientes y eso requiere el uso de bombas en cada
efecto para bombear la disolución concentrada de un efecto hacia el siguiente.
⬢ La alimentación entra al último efecto y el producto concentrado se obtiene del primer efecto
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9. Tipos de alimentación
Alimentación en Mixta
Se denomina alimentación mixta cuando en una parte del sistema la dirección de la corriente es directa y
en otra es en contracorriente
⬢ La disolución diluida entra en el segundo efecto y sigue el sentido de la alimentación directa, pasando
después del último efecto al primero, para completar la evaporación a temperatura elevada.
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10. Tipos de alimentación
Alimentación en Paralelo
Se denomina alimentación en paralelo, cuando la alimentación entra simultáneamente en todos los efectos
y el líquido concentrado procedente de cada efecto se une en una sola corriente.
⬢ La alimentación entra simultáneamente en cada uno de los efectos, y el líquido concentrado se une en
una sola corriente; mientras que los vapores fluyen de un efecto a otro.
⬢ La extracción de producto concentrado, se realiza en cada uno de los efectos. Se usa normalmente en
los evaporadores de cristalización.
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11. Evaporadores Abiertos y Cerrados
Aplicaciones:
⬢ Preparación de sopas y salsas.
⬢ Pulpa de tomate.
⬢ Elaboración de mermeladas.
⬢ Conservas.
⬢ Confitería.
⬢ Manjar Blanco.
⬢ Industria Cervecera.
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12. Evaporadores Abiertos y Cerrados
Evaporador de Circulación Natural de Tubos Cortos Horizontales
Formados por una cámara inferior que está atravesada por un
banco de tubos horizontales calentados internamente por vapor.
La solución a ebullición está por fuera de los tubos. El vapor se
desprende de la superficie líquida y sale por la parte superior.
⬢ Para líquidos no viscosos.
⬢ Baratos.
⬢ Fácil instalación.
⬢ Coeficientes de transmisión de calor bajos.
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13. Evaporadores Abiertos y Cerrados
Evaporador de Circulación Natural de Tubos Cortos Verticales
Consisten en una cámara que contiene un haz de tubos verticales,
llamados calandrias que se pueden desmontar fácilmente para
limpiarlas.
El líquido está dentro de los tubos, el vapor se condensa en la
parte externa de los tubos.
⬢ Para líquidos poco viscosos.
⬢ Cuerpo de 2.5 a 4 m.
⬢ Para jarabes, zumos de fruta, sal, otros.
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14. Evaporadores Abiertos y Cerrados
Evaporador de Tubos Largos
Consisten en un haz de tubos verticales de hasta 5 cm. De diámetro, Estos miden de 3 a 10 m de alto
facilitando velocidades muy altas. Los tiempos de contacto son breves. El líquido es calentado en el interior
de los tubos iniciando la ebullición. Altos valores de transferencia de calor.
⬢ Evaporador de película ascendente: Se alimenta por la parte inferior de los tubos por cuyo interior
asciende el líquido por sus paredes en forma de película delgada. El tiempo de retención promedio es
de 5 a 10 s. Suelen poseer tubos de 3-12 m de longitud y 25-50 mm de diámetro.
⬢ Evaporador de película descendente: El líquido de alimentación precalentado entra por la parte
superior del haz de tubos, que pueden tener hasta 15 m de longitud. El alimento desciende por gravedad
por los tubos en forma de fina película.
- Para alimentos poco viscosos (película ascendente)
- Para alimentos más viscosos (película descendente)
- Se usa para extractos de levaduras, zumos de fruta, leche condensada, otros
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15. Evaporadores Abiertos y Cerrados
Evaporador de Placas
Consisten en un set de placas distribuidos en unidades en
las cuales el vapor condenso en los canales formados
entre placas. Utiliza el principio de la película ascendente y
descendente.
⬢ Alto costo.
⬢ Tiempos cortos
⬢ El líquido circula por una bomba.
⬢ Equipos compactos.
⬢ Fácilmente desmontables para su limpieza.
⬢ e usa en extractos de levaduras, productos
lácteos,extractos de carne, gelatinas, extractos de café,
otros.
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16. Evaporadores Abiertos y Cerrados
Evaporador de Película Agitada
Evaporador de película descendente, modificado, con un solo tubo
encamisado provisto de un agitador interno.
⬢ Para productos muy viscosos y sensibles al calor.
⬢ Elevado costo.
⬢ Capacidad pequeña.
Evaporadores de Circulación Forzada
El líquido que se evapora, se bombea a través del intercambiador de
calor donde el medio de calentamiento rodea a los tubos, el vapor
se genera en la zona de separación y se separa del líquido.
⬢ Fácil limpieza.
⬢ Para fluidos viscosos.
⬢ Costos altos de energía de operación de la bomba.
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17. Psicrometría
Aplicaciones – Propiedades del Agua –
Humedad – Propiedad del aire húmedo –
Acondicionamiento del Aire.
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18. La Psicrometría
La psicrometría es la ciencia que estudia las propiedades físicas de las mezclas de aire y vapor de agua (aire
húmedo)
Aire Húmedo = Aire Seco + Vapor de Agua
Aplicaciones de la Psicrometría
⬢ Diseño de sistemas de almacenamiento
⬢ Diseño de equipos de refrigeración
⬢ Secado de alimentos
⬢ Climatización
⬢ Procesamiento de alimentos
⬢ Torres de enfriamiento
⬢ Humidificación y deshumidificación
⬢ Fermentación de alimentos
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19. 1
Compuesto por aire seco y
agua en estado de vapor.
Propiedades del Agua
2
Sus propiedades cambian
con la variación de la
temperatura, presión,
humedad y el control de
ello.
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20. Humedad Específica
Es la relación entre la masa de
vapor de agua que hay en el aire y
la masa de aire seco (Kg vapor/kg
aire seco).
1 lb. de vapor = 7,000 granos de
vapor
Humedad
Humedad Específica de Saturación
Es la masa de vapor de agua
contenida en el aire cuando éste
está completamente saturado con
dicho vapor de agua.
P = Pa + Pv
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21. Propiedades del Aire Húmedo
Porcentaje de Humedad
:El porcentaje de humedad, se define
como 100 multiplicado por la humedad
específica del aire, dividida entre la
humedad (Ws) que tendría el aire si
estuviera saturado a esa misma
temperatura y presión.
Wp = 100 W/Ws
Humedad molar o
saturación molar
Humedad molar o saturación
molar:
Wm = nv/na = Pv/Pa = Pv/(P-Pv)
Humedad Relativa
HR = presión parcial del vapor de agua en
el aire / presión de vapor del agua pura
(misma temperatura). Varía entre 0 (aire
seco) y 1 (aire saturado). Se mide con un
psicrómetro.
HR = Pv/Pvs x 100
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22. Propiedades del Aire Húmedo
Temperatura seca o de
bulbo seco
T = temperatura que indicaría un
termómetro cuyo bulbo está inmerso en
una corriente de aire
Temperatura Húmeda
o de bulbo húmedo
Es la temperatura que indicaría un
termómetro cuyo bulbo está
cubierto por una tela húmeda e
inmerso en una corriente de aire.
Temperatura de Punto de
Rocío
Es la temperatura a la cual ocurre la
condensación cuando el aire se enfría a
humedad absoluta y a presión constante.
También es el punto de 100 % de
humedad.
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23. Acondicionamiento del Aire
1. Calentamiento sensible
2. Enfriamiento sensible
3. Humidificación mediante el calentamiento
4. Deshumidificación mediante Enfriamiento
5. Humidificación adiabática
6. Mezcla de dos corrientes de aire
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30. Deshidratación y Secado
Aplicaciones: hortalizas, frutas enteras, zumos,
azúcar, extractos, cereales, pastas, leche, huevo,
galletas, frutos secos, platos precocinados
3

31. Que es la deshidratación?
La deshidratación es un método de conservación de alimentos que, al
eliminar la totalidad del agua libre, impide la actividad microbiana y
reduce la actividad enzimática

32. Tipos de secadores
1. Secado en bandejas
2. Secadores por aspersión
3. Secadores de tambor
4. Secadores rotatorios
5. Secadores continuos de túnel
6. Secadores indirectos al vacio con anaqueles

33. Diagrama general del proceso de
deshidratación
⬢ Material húmedo
⬢ Material seco
⬢ Agua
La diferencia es que en el secado la eliminación de la humedad es p
medios naturales y en la deshidratación es la eliminación de la
humedad por medios mecánicos externos.
33

34. 34

35. Objetivos de la deshidratación
⬢ Prolongar la vida útil de los alimentos en reducción de su
actividad de agua.
⬢ Disminuir el peso del alimento.
⬢ Ahorro de transporte y almacenamiento
⬢ Poner al alcance del consumidor una mayor variedad de
alimentos de mas cómoda utilización
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36. Efectos del secado
⬢ Movimiento de solidos y
acumulación de sustancias solubles
⬢ Retracción: contracción de tejidos
⬢ Perdida de color (oxidación de pigmentos) y
pardeamiento
⬢ Disminución de la capacidad de rehidrataci
⬢ Formaciones de costra
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37. Subprocesos de transferencia
⬢ Cuando un solido húmedo se encuentra sometido a un proceso de seca
se presentan dos subprocesos
⬡ Transferencia de calor: (suministro de calor para vaporizar el agua
contenida), se verifica cuando aire entrega calor al solido
⬡ Transferencia de masa: (movimiento del vapor de agua generado a
del alimento y separación del mismo), ocurre cuando el solido pierd
humedad
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38. Esquematización de los subprocesos
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39. 39

40. Humedad (definición y aplicaciones)
⬢ La humedad es un componente en la que esta constituido un
alimento. Entonces, para propósitos de secado se considera que
esta formado solamente por agua y solidos secos o solidos
totales
⬢ Forma de expresar la humedad: Base seca y base húmeda
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42. ⬢ Humedad ligada o agua ligada: se refiere al agua retenida en las
paredes celulares , es muy difícil extraerlas forma una monocapa
⬢ Contenido critico de humedad : es el contenido de humedad
promedio cuando concluye el periodo de velocidad constante.
Cuando se ha evaporado toda la humedad no ligada.
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43. 43

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45. Absorción y Adsorción
4

46. Qué es la absorción y la
adsorción?
Absorción: es cuando la sustancia no se retiene en la superficie, sino
que penetra y se distribuye por todo el cuerpo de un liquido o solido
Adsorción: es el fenómeno de concentración de una sustancia sobre
la superficie de un solido o liquido

47. 47

48. Decoloración del aceite
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49. Tipos de adsorción
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52. Gracias!
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