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CALIDAD Y AMBIENTE DE LOS PROCESOS TECNOLÓGICOS
UNIDAD I.
Guía para los procesos en la industria alimentaria y su representación en
diagrama de flujo
Procesos
Procesos
Procesos
Procesos
La industria alimentaria requiere hombres y maquinarias para procesar los
productos naturales y para fabricar algo se siguen pasos relacionados entre sí. A esta
secuencia se le llama proceso. Los procesos a los que continuamente entrarn y de los que
salen materiales, reciben el nombre de proceso contínuo. Hay otros procesos en los que
se mete material en un equipo, se espera su transformación y luego se vacía. Estos
procesos son intermitentes. También lo son los procesos en los cuales se fabrica hoy un
tipo de producto y mañana otro.
En los procesos contínuos siempre se fabrica el mismo tipo de productos en las
mismas condiciones de temperatura, presión y composición, así como a la misma
velocidad o gasto. Los procesos en la industria alimentraia moderna son, por lo general,
continuos, pues de esta manera se automatizan garantizándose así una producción y
calidad contínua y uniforme.
Los procesos en la industria alimentaria son de dos clases:
Procesos físicos
Procesos químicos.
Diagrama de flujo
Diagrama de flujo
Diagrama de flujo
Diagrama de flujo
En todo tipo de ingeniería se requiere de planos que especifiquen tamaños, formas,
conexiones y corrientes. Estos planos sirven para calcular, construir o cotizar equipos o
procesos.
Los planos reciben el nombre de diagramas de flujo cuando representan la secuencia u
operaciones que se llevan a cabo para fabricar cierto producto.
En los diagramas de flujo se dibujan los equipos mayores de un proceso, y las
corrientes que entran y salen de estos equipos. A veces los equipos se representan por
rectángulos sobre los que se indica el nombre del equipo que simbolizan.
Estos diagramas se conocen como diagramas de bloques. En otros casos se emplea un
dibujo que representa la forma del equipo. Los símbolos o representaciones del equipo
real no son universales, pero guardan cierta similitud de un libro a otro de una compañía
de diseño a otra.
En la figura 1 se presenta un ejemplo de diagrama de flujo, en la cual se muestra la
operación de extracción de aceite de soya por medio de hexano.

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Lapso II-2012. Facilitadoras: Escobar, L., Vilaín, T.
En el primer paso, el frijol de soya se muele en un triturador vertical y después de
trata con hexano en un extractor con agitación. En ese aparato el líquido sobrenadante,
denominado extracto, sale por un derrame superior y lleva la mayor parte del aceite. Por
el fondo salen los frijoles extraídos.
Los diagramas de flujo emplean una simbología especial que indica de alguna manera
la forma que tienen los equipos reales. Los ejemplos utilizados en esta guía se usan los
símbolos mostrados en las figuras 2 y 3.
Figura 1.
Figura 1.
Figura 1.
Figura 1. Diagrama de flujo: 1. Frijol de soya. 2. Hexano. 3. Frijoles agotados. 4. Extracto
Figura 2
Figura 2
Figura 2
Figura 2.
.
.
. Simbología de instrumentación

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de
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Lapso
II-2012.
Facilitadoras:
Escobar,
L.,
Vilaín,
T.
Figura
3
Figura
3
Figura
3
Figura
3.
.
.
.
Simbología
de
equipos

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Identificación de las corrientes
En las corrientes que unen a los equipos se emplean números o letras que las
identifican y en ciertos casos se colocan también las condiciones de las mismas.
Para ayudar a la resolución de los problemas y a la identificación de las
corrientes, se utilizará una nomenclatura especial.
Nome
Nome
Nome
Nomenclatura:
nclatura:
nclatura:
nclatura:
Las propiedades se designan por medio de letras latinas o griegas, las
corrientes por números.
Las sustancias se identifican con una o varias letras o con su símbolo químico y
se colocan como superíndice de las propiedades o flujos.

Densidad del agua de la corriente 1

Concentración molar del aire en la corriente 3
En general:
X
X
X
X Se refiere a concentraciones en la fase líquida
y
y
y
y Concentraciones en fase gaseosa
w
w
w
w Concentraciones en fase sólida
Así

se refiere a concentración de la sal en la corriente uno líquida.
L
L
L
L Flujo másico de líquido
L
L
L
L Flujo molar de líquido
L
L
L
L Flujo volumétrico de líquido
L
L
L
L1
1
1
1 Flujo másico en la corriente 1
T
T
T
T3
3
3
3 Corriente en la corriente 3
~
G
G
G
G Flujo másico de gas
S
S
S
S Flujo másico de sólido
S
S
S
S2
2
2
2 Flujo másico de sólido en la corriente 2
ρ1 Densidad de la corriente 1

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Por ejemplo:
Problema 1
Problema 1
Problema 1
Problema 1
El proceso para producir chocolate se presenta por medio del diagrama de bloques
mostrado en la figura.
Para preparar el chocolate se parte de las semillas de cacao, que se limpian y luego se
tuestan entre 100 y 140ºC durante 45 a 90 minutos para darles olor y sabor. Después se
separa la pulpa de las cáscara que contiene de 50 a 55% de grasa y se muelen en
caliente, lo que produce un líquido. Cuando el chocolate líquido se expone a presiones
de 5000 a 6000 psig se elimina parte de la grasa, se obtiene una torta de cacao, que al
molerla produce polvo de cacao. La grasa recibe el nombre de manteca de cacao. Para
producir chocolate con leche se utiliza leche en polvo, azúcar con chocolate líquido,
manteca de cacao y polvo de chocolate. Estos materiales se muelen finamente hasta
formar una pasta, la cual se caliente a 55 ºC para liberar el sabor y el olor del cacao. En
seguida se agregan emulsificantes como lecitina para ajustar la viscosidad final.
Después de enfría y se moldea.
Leche
Azúcar
Chocolate dulce con
leche

Combinación de los diagramas de quipo y nomenclatura
En la figura la corriente tiene un gasto de 1000 kg/h y una concentra
10%. Esta corriente entra a la columna de destilación a 25ºC. De la columna sale un
destilado superior de 664 kg/h con una concentración del 79% etanol y por el fondo sale
un líquido con 1% de etanol.
2012. Facilitadoras: Escobar, L., Vilaín, T.
En la figura la corriente tiene un gasto de 1000 kg/h y una concentración de etanol del
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ción de etanol del

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Problema 2
Problema 2
Problema 2
Problema 2
En 1978, México formuló un anteproyecto para producir CARRAGENINA. La técnica
empleada en el proceso consiste en una primera etapa de lavado, mediante la cual se
elimina la arena y las basuras del alga. Después que se recolectan se secan en la playa.
Al mismo tiempo, se elimina el exceso de sal y se reduce la corrosión de los equipos
debida a los cloruros.
En esta fase del proceso se emplean 2060 kg/h de agua para lavar 515 kg/h de alga
que contienen 20% de humedad. Para eliminar el exceso de sal se emplean 2,06 kg de
sosa caústica al 40%. Del lavador salen 858 kg de algas y 1717 kg de agua, además de
otras sustancias. Dibuje un diagrama de l proceso utilizando a) diagrama de bloques y b)
diagrama de equipos. Coloque los gastos y concentraciones entrantes.
Resolución:
a) Diagrama de bloques:
b) Diagrama de equipo

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bl
l
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le
e
e
em
m
m
ma
a
a
a 3
3
3
3
En un proceso de manufactura de jugos de frutas (naranja), se necesita un
evaporador, que recibe una alimentación de 4500 kg/día de zumo con una concentración
del 21%. El zumo se concentra hasta el 60%. La alimentación entra a 20ªC.
Dibuje un diagrama de bloque y un diagrama de equipo y coloque los datos de las
corrientes.
Resolución

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P
Pr
r
r
ro
o
o
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b
bl
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em
m
m
ma
a
a
a 4
4
4
4
Para beneficiar el cacao se utiliza un proceso que consta de lavado y desecadp. En el
primer paso, se tiene un secador de charolas. Para secar el cacao se utiliza aire con una
humedad de 0,0105 kg de H2O/kg de aire seco y 25ºC. Este aire pasa a un precalentador
de donde sale con la misma humedad, pero a 60ªC, luego el aire se mete al secador.
El cacao entra en el secador con 40% de humedad. Indique el proceso con un
diagrama de equipo.

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P
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:
1
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1
1)
)
)
) ¿Qué sucede con los materiales que se procesan en el siguiente diagrama?
2
2
2
2)
)
)
) En una planta productora de leche para lactantes se produce esa leche al mezclar
grasas, proteínas, lactosa, sales y la cantidad de agua necesaria. La leche final deberá
tener una composición aproximada de 3,5% de grasas, 3% de proteínas (caseína,
albúmina, globulinas), 4,6% de lactosa, 0,8% de sales (cloruro de sodio, fosfatos y sales
de calcio) y el resto de agua. Indique el proceso mediante diagrama de bloque. Indique
los datos para las corrientes.
3
3
3
3)
)
)
) Realice el diagrama de bloques del problema 4.
4
4
4
4)
)
)
) Haga una descripción del proceso mostrado en la figura siguiente.
.
.
.

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