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UNIVERSIDAD NACIONAL
UNIVERSIDAD NACIONAL
AGRARIA LA MOLINA
AGRARIA LA MOLINA
EN LA PLANTA
EN LA PLANTA
PILOTO DE
PILOTO DE
LECHE
LECHE
Angeles Diaz Anais
Angeles Diaz Anais
2014
2014
Angeles Díaz, Anais
Angeles Díaz, Anais
Casapía Nakandakari, Renzo
Casapía Nakandakari, Renzo
Loo Miranda, Jorge
Loo Miranda, Jorge
Verona Salazar, Piero
Verona Salazar, Piero
RECONOCIMIENT
RECONOCIMIENTO DE
O DE EQUIPOS
EQUIPOS

RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS
EN LA PLANTA PILOTO DE LECHE
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I. INTRODUCCIÓN
La Planta Piloto de Leche de la Universidad Nacional Agraria la Molina, es un Centro
de Producción que tiene como objetivo principal buscar ser más competitivo generando
mejores ingresos tanto en sus actividades de producción como de comercialización, así
como también la de ser un Centro de excelencia en enseñanza, investigación y
capacitación en el área de su competencia. La producción la planta se apoya en
practicantes, los cuales desarrollan sus conocimientos adquiridos en sus estudios
profesionales, de esta manera ellos conocen de cerca el manejo de la planta, los
procesos y los controles que se deben de hacerse tanto a la materia prima como a la
producción de los diferentes productos que se elaboran.
La Planta Piloto de Leche de la UNALM permite la fabricación a pequeña escala de
productos como leche (pasteurizada y chocolatada); yogurt (frutado, natural, bio);
queso (fresco, ricotta y mozzarella); y helados. Todos estos productos son
rigurosamente controlados para asegurar la calidad, frescura, valor alimenticio, así
como la realización de correspondientes análisis de control de calidad y pruebas para
determinar las condiciones óptimas de conservación de los productos elaborados.
La leche y sus derivados constituyen un alimento de alta calidad nutricional para el
consumo humano. Por sus características microbiológicas tanto como químicas le
permiten ser procesada de muchas maneras con el objetivo de lograr obtener diversos
productos. Antes de ser consumida, la leche es sometida a varios tratamientos con el
fin de conservar o mejorar su calidad microbiológica y así cumplir con las normas de
calidad necesarias para el consumo de productos lácteos.
El objetivo de la visita a la planta piloto de leche es conocer las distintas áreas de
procesamiento de los productos lácteos y saber el funcionamiento de los equipos
respectivos con que cuenta dicho establecimiento.

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II. UBICACIÓN O LUGAR DE LA VISITA
La visita realizada fue a la Planta Piloto de Leche, ubicada en el campus La Molina, de
la Universidad Agraria La Molina (UNALM), cuya función es el procesamiento de
productos lácteos provenientes de propio ganado vacuno de la universidad y
comercializarlos libremente al público en general.
Figura 1. Ubicación de la planta Piloto de Leche
III. DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS Y/O MAQUINAS
3.1 BALANZA DE RECEPCIÓN
La balanza de recepción utilizada en la Planta Piloto de Leche es mecánica y recibe
unas 4 toneladas de leche por día, proveniente de centro experimental de la
Facultad de Zootecnia, donde ordeñan a las vacas y transportan la leche mediante
unas mangueras que conectan las dos edificaciones que se encuentran una al
costado de la otra. La balanza es utilizada los días lunes, miércoles, viernes y
sábado; días en los que se recepciona la leche.
En la Figura 2 se puede observar la balanza empleada en la Planta Piloto de leche.

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Figura 2. Balanza de Recepción de la Planta Piloto de Leche
La Balanza se encuentra acompañada de tinas de acero inoxidable conjuntamente
de tanques del mismo material para poder almacenar la leche hasta el momento
del procesamiento de la misma. En la Figura 3 se puede observar el tipo de tinas
empleadas para la recepción de la leche.
Figura 3. Tinas de Recepción de leche de la Planta Piloto de Leche

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3.2 INTERCAMBIADOR DE PLACAS
3.2.1 Características de Diseño Generales
La Serie estándar de Intercambiadores de Placas S consiste en un bastidor con
placas recambiables y juntas de estanqueidad de caucho, sin elementos de
soldadura. Las placas están preformadas de acuerdo a un diseño de corrugación
que facilita el intercambio térmico entre los fluidos primario y secundario. En la
Figura 4 se puede observar un esquema del intercambiador de placas.
Figura 4. Partes y Materiales de un intercambiador de placas.
(Fuente: COMEVAL, 2006)

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3.2.2 Principio de Funcionamiento
La transmisión de calor es necesaria en los procesos industriales actuales,
mediante esta transmisión se consiguen ahorros de costes energéticos y máximo
aprovechamiento de la energía ya disponible en el sistema. Los fluidos, por tanto,
se calientan ó refrigeran para seguir siendo aprovechados dentro del proceso
industrial gracias a los intercambiadores.
Los intercambiadores de placas consisten en un conjunto de placas preformadas
con unos canales en disposición paralela por donde circulan los fluidos. Estas
placas están montadas sobre un bastidor de acero y dos placas de acero
sujetadas por espárragos de apriete que compactan las placas. Cada placa
dispone de 4 bocas por donde circulan los fluidos en paralelo mientras que un
fluido es conducido por las placas pares y el otro por las impares consiguiendo
así el necesario intercambio de calor entre ambos.
Las placas están separadas por juntas de estanqueidad de caucho, facilitando en
este caso el mantenimiento de las mismas. También se pueden ofrecer
intercambiadores con placas soldadas sin juntas, siendo más competitivos pero
no siendo posible el mantenimiento. El intercambiador que se utiliza en la Planta
Piloto de Leche se puede observar en la Figura 5.
Figura 5. Intercambiador de placas de la
Planta Piloto de Leche

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3.3 BOMBA CENTRIFUGA DE ACERO INOXIDABLE
Según Gómez (2005), las bombas de impulsión, son las más utilizadas en la
industria química para transferir líquidos de todos los tipos y también para los
servicios generales de abastecimiento de agua, alimentación de las calderas,
circulación y regreso de condensados. Estas bombas, en su forma más simple
constan de un impulsor que gira dentro de una carcasa. Dicho impulsor presenta
cierta cantidad de hojas montadas sobre un árbol o eje, el cual se proyecta al
exterior de la carcasa. Los impulsores pueden tener ejes de rotación horizontal o
vertical para adaptarse al trabajo que se desee realizar.
En la planta piloto de leche observamos que la bomba lleva la leche desde las
tinas de recepción para que pueda continuar el recorrido por tuberías hasta los
tanques de almacenamiento.
Figura 6. Bomba Centrifuga
3.4 HOMOGENIZADOR:
Según Revilla (1982) refiere que la función del homogenizador es dividir y
dispersar mecánicamente los glóbulos grasos, para hacer una emulsión más
estable entre la grasa y la leche descremada, esto se logra reduciendo el diámetro
de los glóbulos de grasa de 6 micras a menos de 2 micras. También menciona que
existen varias teorías que tratan de explicar el fenómeno de homogenización y con
base en ellas se han creado varios tipos de homogenizadores:

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3.4.1 Teoría de corte y trituración: La leche pasa por orificios delgados y a
medida que va saliendo los glóbulos grasos son cortados por piezas
giratorias y por la fricción causada al pasar por los orificios finos.
3.4.2 Teoría de explosión: La leche es sometida bajo altas presiones; luego
súbitamente la presión es liberada entonces la presión interna del glóbulo
graso hace que estalle el glóbulo.
El homogenizador visto en la planta de leche trabaja temperaturas entre
50°C a 60°C, una presión de 100 Bar y tiene un motor con 5 caballos de
vapor.
Figura 7. Homogenizador
3.5 ENVASADORA VERTICAL
Son máquinas automáticas de envasado vertical, que utilizan una sola bobina de
film para la realización de la envoltura y conforman el envase con tres soldaduras,
dos transversales y una longitudinal. Su principal campo de aplicación son
productos sueltos, granulosos, pastosos o de muy difícil manipulación.
Este tipo de máquina está orientada tanto al mercado alimenticio como al no
alimenticio. Existe una amplia gama de modelos de acuerdo con las necesidades
específicas de cada cliente, que puede escoger entre diferentes configuraciones
atendiendo tanto al producto a envasar, velocidad de producción, como la
capacidad de envasado (Famipack, 2014).

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Figura 8. Envasadora Vertical
3.6 TINA QUESERA
Equipo diseñado para la elaboración de diferentes quesos tales como: frescos no
madurados, de pasta blanda, pasta firme, quesos procesados o fundidos.
Además para la elaboración de yogurt. Está construida en acero inoxidable.
Máquina con chaqueta térmica de doble panel. Cámara de tina con sistema de
inclinación para facilitar el drenaje. Sistema completo de conexiones de tuberías y
mangueras. Nivel de Agua para controlar mejor la cantidad de líquido ingresada.
Incluye termómetro y usa gas propano como combustible. Tiene una capacidad de
200 litros por batch (Escobar et al., 2013).

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Figura 9. Tina Quesera
3.7 LIRA DE CORTE DE QUESO
Equipo diseñado para cortar el cuajo prensado Construido en acero inoxidable
calidad AISI 304 y nylon; tiene una medida útil de 0.3x 0.6m Tiene forma vertical,
apropiado para uso con marmita. Mango tubular que facilita el manejo para el
corte, marco sólido con perforaciones a cada 1.5 cm, tejido con nylon sanitario
resistente a la tensión y temperatura (Escobar et al., 2013).
Figura 10. Liras de Corte de Queso

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3.8 MOLDE DE QUESO
Construidos en acero inoxidable, se utiliza para moldear los quesos de diferentes
pesos, de medio, uno y cinco kilos (Escobar et al., 2013).
Figura 11. Moldes de Queso.
3.9 MANTEQUILLERA
Está compuesta por un bombo cuya forma puede ser cilíndrica, bicónica, cónica
elíptica, octaedro, cubica o de peonza. Dentro del bombo se encuentran alojadas
unas palas para el amasado de la masa cuyo tamaño y distribución dependerán
del fabricante y de la producción (Benites y Gutierrez, 2013). Equipo que permite
elaborar mantequilla, construida en acero inoxidable, es una unidad compacta con
tapa; posee una capacidad de 30 litros y produce 12 litros de crema; cuenta con
motor de ½ HP (Escobar et al., 2013).
Figura 12. Mantequillera

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3.10 BOMBA DE LÓBULOS
Estas bombas son de desplazamiento positivo con rotores de lóbulos. El volumen
en la succión aumenta cuando los rotores giran y el producto es succionado hacia
el interior de la bomba. Es entonces transportado en espacio q existe entre los
lóbulos y la periferia de la carcasa de la bomba hacia el lado de descarga. El
volumen entre los rotores es reducido y el producto es forzado a salir a través de la
descarga (Q-Pumps).
3.10.1 Características principales
Según Alfa Laval (2003), las bombas de lóbulos rotativos están en primera línea de
la tecnología de bombeo, transportando con eficiencia y suavidad agentes de
viscosidad baja, media y alta. Su robusta construcción y su diseño ofrecen
flexibilidad de uso, mayor fiabilidad y menor coste de operación.
Las bombas de lóbulos rotativos se han diseñado para uso en una amplia gama de
aplicaciones en las industrias lácteas, de alimentación y bebidas, así como
farmacéutica, de cuidado personal y otras. Pueden bombear agentes de
viscosidades bajas a altas, y son apropiadas para procedimientos de limpieza in
situ (CIP, Cleaning in Place), y esterilización in situ (SIP, Sterilise in Place).
El característico bombeo suave, con bajo efecto cizalladura, es ideal para
transportar, gelatinas, emulsiones, mezclas aireadas y sólidas orgánicas en
suspensión y células delicadas. Las bombas alcanzan caudales de hasta 106 m 3
/h,
dependiendo de la aplicación.
Como estándar, todos los componentes de la sección de bomba en contacto con el
agente bombeado y los ejes se fabrican en aceros inoxidables del tipo 316. En
todos los modelos de alta presión se usa acero Duplex de gran resistencia. Bajo
pedido pueden obtenerse otras opciones de material.
Poseen como estándar rotores trilobulares de alta precisión, fabricados de acero
inoxidable. Para aplicaciones especiales hay geometrías alternativas con rotores
bilobulares y opciones de material aleado. Todas las opciones de rotor mantienen
un juego de tolerancias muy ajustadas con la carcasa de la bomba, sin contacto de
metal a metal, con lo que se reduce el riesgo de contaminación en el sistema.

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Puede obtenerse una amplia gama de opciones de accionamiento, configurables
para adaptarse a los requisitos individuales. Las unidades de accionamiento con
motor eléctrico estándar pueden montarse en nuestras bancadas de acero
inoxidable o en carritos móviles, dependiendo de las necesidades de cada
aplicación.
Las bombas están diseñadas con una cámara de aire entre la caja de engranajes y
la sección de bomba. Esto, en conformidad con la normativa USA 3A, reduce el
riesgo de contaminación cruzada y permite detectar rápidamente cualquier fuga
(Alfa laval, 2003).
3.10.2 Principio de Funcionamiento
La bomba lobular es una bomba rotativa de desplazamiento positivo. El lóbulo
superior es accionado por el eje conductor. El lóbulo inferior está situado en el eje
conducido, se acciona a través de un engranaje con dentado helicoidal. Ambos
lóbulos giran sincronizados sin que se toquen entre ellos. Durante el
funcionamiento de la bomba se desplaza un volumen fijo (INOXPA, 2010).
Figura 13. Principio de funcionamiento de la bomba de lóbulos
Fuente: INOXPA (2010)
A. Al girar los lóbulos, el espacio por el lado de aspiración aumenta porque un
lóbulo se aleja del otro, provocando así un vacío parcial que conduce el
líquido a la cámara de bombeo.
B. Por medio de la rotación de los ejes, cada lóbulo se llena
consecutivamente y el líquido se desplaza hacia el lado de impulsión. Las
pequeñas holgaduras que existen entre lóbulos, y entre los lóbulos y las

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paredes del cuerpo de la bomba hace que los espacios se cierren
debidamente.
C. El cuerpo de la bomba está completamente lleno y el líquido se escapa por
el engranaje de los lóbulos, chocando contra las paredes de los espacios
para así completar la acción de bombeo.
3.10.3 Tipos de Bombas de Lóbulos
Según Ecured (2010), hay dos tipos de bombas de lóbulos, los cuales son:
Lóbulos externos: Son bombas rotativas de engranajes externos que difieren de
estas en la forma de accionamiento de los engranajes. Ambos engranajes
tienen sólo tres dientes que son mucho más anchos y más redondeados que los
de una bomba de engranajes externos. Su accionamiento es independiente por
medio de un sistema de engranajes externo a la cámara de bombeo. Dentro de
la gran variedad de las bombas de lóbulos externos encontramos las siguientes
ventajas:
 Los lóbulos son accionados independientemente por medio de un sistema
de engranajes externo a la cámara de bombeo.
 Ofrecen mayor desplazamiento, pero su costo es mayor a las bombas de
otro tipo.
 Esta bomba es adecuada para utilizarla con fluidos más sensibles al efecto
del esfuerzo tangencial (o de cizalle).
 Es excelente para el manejo de fluidos con gases o partículas atrapadas.
Lóbulos internos: Son bombas rotativas de engranajes internos que difieren en la
forma de accionamiento de los engranajes. Esta bomba combina un engranaje
interno dentro de otro externo. El engranaje interno está montado en el eje y lleva
un diente menos que el engranaje exterior. En la gran variedad de las bombas de
lóbulos internos encontramos las siguientes ventajas:
 Esta bomba tiene mayor eficiencia volumétrica que la de semiluna trabajando
a bajas velocidades.
 El rendimiento volumétrico y total de este tipo de bombas es generalmente
similar al que ofrecen las bombas de engranajes externos.

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3.10.4 Aplicaciones
La gran ventaja de la bomba lobular es su capacidad de bombear una gran
variedad de líquidos viscosos, desde 1 mPa.s hasta 100.000 mPa.s. Además,
puede bombear productos/líquidos delicados y líquidos que contienen sólidos
blandos con el mínimo de degradación. Este equipo es apto para uso en procesos
alimentarios. Una desventaja de esta bomba es que debido al contacto entre
piezas internas, las variaciones de presión, etc, producen un ruido más fuerte que
las bombas centrifugas (INOXPA, 2010).
3.11 MOLDEADORA DE MANTEQUILLA
La máquina observada en la planta piloto de leche (PPL) de la Universidad
Nacional Agraria La Molina para el moldeado de la mantequilla, es a la vez, usada
como empaquetadora. Sin embargo, esta es pequeña, ya que dicha planta deriva
poca leche para la producción de mantequilla; por ello, el proceso de moldeado se
realiza manualmente.
Figura 14. Bomba de Lóbulos

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El envasado de la mantequilla se realiza en continuo en moldeadoras-
empaquetadoras automáticas. La mayoría de estas máquinas funcionan con
tornillos sin fin o con pistones, que fuerzan a la mantequilla a pasar a través de
una abertura, la cortan y la envasan. La operación se realiza sin incorporar aire en
el producto y la precisión en el peso debe estar dentro de los márgenes permitidos.
Para obtener los mejores resultados, la mantequilla, una vez fabricada, debe
envasarse lo antes posible ya que de lo contrario puede perder agua y peso
durante el moldeado. Evidentemente, esta operación se debe llevar a cabo en las
máximas condiciones de higiene, tanto en lo que se refiere a la limpieza del
aparato como a las condiciones del entorno (BOUDREAU, SAINT-AMANT. 1991).
Figura 15. Moldeadora de Mantequilla
Figura 16. Tubo sin fin de la Moldeadora de Mantequilla

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IV. CLASIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS SEGÚN SU USO PROBABLE
ÁREA DE LECHE
a. Bomba centrífuga
b. Filtrador
c. Enfriador
d. Pasteurizador de placas
e. Tanques isotermas de almacenamiento
f. Homogenizadora
g. Empaquetadora-Selladora
h. Máquina para colocar lote y fecha de vencimiento
ÁREA DE MANTEQUILLA
a. Bomba o tambor
b. Moldeadora-Empacadora
ÁREA DE QUESO
a. Tina
b. Liras
ÁREA DE YOGUR
a. Bomba de lóbulos
b. Sistemas de refrigeración
c. Cámara de refrigeración

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V. BIBLIOGRAFÍA
 ALFA LAVAL, 2003. Bombas con Tecnología puntera. Revisado el 09 de
Setiembre del 2014. Disponible en:
http://www.bzbelectromec.com.ar/pdf2/lobulares_sru_sx.pdf.
 BENITES, J; GUTIÉRREZ, A. 2013. Elaboración de Mantequilla. INAE0209. 1ra
edición. Málaga, ES, Innovación y Cualificación S.L. 210 p.
 Boudreau, Saint-Amant. 1991. Mantequilla. En: J. AMIOT. Ciencia y Tecnología de
la leche. Zaragoza España, Acribia, S.A. pp. 119-247.
 COMEVAL. 2006. Intercambiadores de Calor de Placas. Catálogo online.
Disponible en:
http://www.comeval.es/pdf/cat_tec/intercambiadores/intercambiadores_A4_esp.pdf
. Visitada el 5 de septiembre del 2014.
 ECURED. 2013. Bomba de lóbulos. Revisado el 09 de Setiembre del 2014.
Disponible en : http://www.ecured.cu/index.php/Bomba_de_l%C3%B3bulos
 ESCOBAR, R; ARESTEGUI, M; MORENO, A; SANCHEZ, L. 2013. Catálogo de
Maquinaria para Procesamiento de Lácteos. 1ra edición. Lima, PE, Ilata SAC.
35p.
 FAMIPACK SAC, PE. 2014. Catálogo de Productos: Envasadora Vertical (en
línea). Lima, PE. Consultado 8 de set. 2014. Disponible en:
http://www.famipack.com/catalogo2.html .
 GOMEZ, MARGARITA. 2005. Tecnología de lácteos. UNAD. Bogotá, Colombia.
 INOXPA. 2010. Instrucciones de Instalación, servicio y mantenimiento: Bomba
Lobular. Revisado el 10 de Setiembre del 2014. Disponible en :
http://www.inoxpa.com/uploads/document/Manuals%20de%20instruccions/Compo
nents/Bombes/SLR/01.500.30.00ES_RevB.pdf
 REVILLA A. 1982. Tecnología de la Leche. Segunda edición. CIDIA. San José
(Costa Rica).
 Q-Pumps. Manual de Operación y Mantenimiento Serie ZL Q-Pumps Bomba de
Lóbulos (Línea JEC). Revisado el 10 de Setiembre del 2014. Disponible en:
http://q-pumps.com/view.php?doc=40

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