2012 ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
PROFESOR: ING. Hubert Arteaga Miñano ING. Agroindustrial 01/01/2012
Ciclo: VI
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 2 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
ELABORACIÓN DE CÁMARA FRIGORÍFICA PARA CONTENER C ONTENER PRODUCCIÓN DE MANGO FRESCO INTRODUCCIÓN La producción La producción de mango está concentrada en los valles costeros de la zona norte, siendo Piura la principal zona productora, concentrando alrededor del 70% del total nacional, cultivándose en los valles de San Lorenzo, Chulucanas, Chulucanas, tambo Grande, y Sullana. En el caso de la exportación la exportación el valle de san Lorenzo es el principal productor destacándose las variedades de Kent. Y Haden. En la cuenca de Motupe, un importante proceso importante proceso de desarrollo de desarrollo es el incremento de la producción frutícola para la exportación, principalmente del mango, proceso que cuenta con soportes ambientales (calidad de los suelos los suelos y clima), clima), institucionales (organizaciones de pequeños y medianos productores) económicos (mercados y precio del mango), logrando desarrollar en los pequeños productores capacidades técnicas, capacidades técnicas, empresariales y organizativas permitiendo incrementar su producción y el volumen el volumen exportable de la misma m isma y también tamb ién su participación participaci ón en el proceso decomercialización. En los capítulos que estudiaremos a continuación veremos entre ellos el origen del mango, su taxonomía, su taxonomía, variedades, formas de riego, cultivo, climas y suelos, su exportación nacional e internacional. internacional.
I. EL MANGO 1.1 Origen El mango (mangifera (m angifera indica ind ica L.) tiene origen indomalayo, ind omalayo, de donde se extendió a Vietnam, Indonesia, Ceilán y Pakistán. Fue introducido a América a América por lo portugueses y españoles. Los primeros lo llevaron a Brasil y los segundos de Filipinas a México a México de donde se distribuyó a varios lugares del Caribe.
1.2. Taxonomía: REINO:
VEGETAL
CLASE:
Angiospermae
SUBCLASE:
Dicotyledoneae
ORDEN :
Sapindae
FAMILIA:
Anacardiaceae
GENERO:
Mangifera
ESPECIE:
Mangifera indica L. L.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 3 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
1.3. Descripción botánica: La especie manguífera índica es considerada "el rey de las frutas tropicales". Los árboles son vigorosos y pueden alcanzar hasta 20 metros de altura. Su tronco es recto y está ramificado en brazos grandes. La forma característica es piramidal. Las hojas son alargadas y de color verde brillante; las frutas son ovaladas, de color verde - amarillo, cuando están madurando. La fruta posee una cáscara semi dura que la protege; la carne es fibrosa y se encuentra ligada a una gruesa semilla. Es de fácil germinación. Las flores tienen un color amarillo - verdoso, tienen forma de gajos y están ubicadas en un largo pecíolo. Sus raíces se arraigan profundamente, son ramificadas y bien desarrolladas.
1.4. Clima y suelos El mango se adapta bien a climas tropicales o sub-tropicales secos cuyos rangos de temperatura óptima media se encuentren entre los 20 y 25ºC, teniendo como mínimo temperaturas mayores a 15ºC, ya que no soporta heladas. La humedad relativa debe situarse por debajo de 70%. La temperatura tiene un rol determinante en períodos previos a la floración, así como en el tiempo del cuajado del fruto. Este frutal se adapta a cualquier tipo de suelo que sea bien drenado, con una altitud máxima de 600 msnm, pero se adapta mejor a suelos profundos (de 1.5 a 2 m.), de textura intermedia (franca arcillosa, franca limosa o franca arenosa), con un ph que varíe entre 5.5 a 7.5.
1.5. Variedades Existe una gran diversidad de variedades, sin embargo las más conocidas comercialmente, se pueden agrupar en tres grupos: • Variedades Rojas: Edward, Haden, Kent, Tommy Atkins, Zill, Keitt • Variedades Verdes: Alphonse, Julie y amelie • Variedades Amarillas: Ataulfo y Manila.
Características de las principales variedades Rojas Kent: De tamaño grande (600 a 800 g) y de color amarillo anaranjado con chapa rojiza a la madurez, es de forma ovalada orbicular, de agradable sabor, jugoso de poca fibrosidad y de alto contenido de azúcares. Es una variedad semi-tardía. Haden: de tamaño medio a grande (380 – 700 g) y que a la madurez adquiere un color rojoamarillo, con chapa rojiza, es de forma ovalada, de pulpa firme y de color y sabor agradables. Es una variedad de media estación. Tommy Atkins: De tamaño grande (600 g) y de forma oblonga, oval, resistente a daños mecánicos y con mayor período de conservación, pero no tiene las mejores características en cuanto a sabor y aroma. Es la variedad más común en los mercados y es tardía. Verdes Keitt: De forma ovalada y tamaño mediano a grande (600 g) con una pulpa de poca fibrosidad, jugosa y muy firme.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 4 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO Amelie: Es originaria de África Occidental y tiene poco contenido de fibra. Ataulfo: De tamaño mediano a pequeño, bajo en fibra y desarrollado en México. Manila Super: De tamaño pequeño (10 onzas) y forma alargada y aplanada, de sabor fuerte, producida principalmente por Filipinas. Nam Doc Mai: De origen tailandés, de excelente sabor, poco fibrosa y de semilla pequeña.
1.6. Período vegetativo Los árboles de mango pueden producir comercialmente durante 50 a 80 años. Sin embargo la producción empieza a declinar significativamente a partir de los 30 años.
1.7. Estacionalidad El mango es producido en el Hemisferio Norte y el Hemisferio Sur, de ahí que exista producción todo el año y que pueda complementarse a nivel comercial las necesidades de abastecimiento del Hemisferio Norte con la producción del Hemisferio Sur. Gráfico 01.- Estacionalidad de la Cosecha de los Productores de Mango en el Mundo
Como puede apreciarse en el Gráfico Nº 01, la estacionalidad de la cosecha de los países del Hemisferio Sur (Sudáfrica, Ecuador, Perú y Brasil), que se da entre agosto a marzo, se complementa con las cosechas de los países del Hemisferio Norte (Guatemala, Honduras, Costa Rica, México, Filipinas y Pakistán), que ocurre entre abril y setiembre. Tener en cuenta esta característica es fundamental en el negocio del mango fresco y además ayuda a planificar el abastecimiento a los países del Hemisferio Norte, que son los principales compradores de la fruta.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 5 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO Composición química del mango
Fuente: Tabla de Composición de los alimentos. Collazos et al Propiedades del Mango
Fuente: INSTITUTO AGRARIO DE SANTA LUCIA, El ABC del Mango, 1992
Temperatura Optima 13°C (55°F) para mangos en el estado verde maduro (con madurez de corte o fisiológica). 10°C (50°F) para frutas con parcial madurez.
Humedad Relativa Óptima 95%
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 6 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
Tasa de Respiración Temperatura 10°C(50°F) 13°C(55°F) 15°C(59°F) 20°C(68°F) mL CO2/kg•h
12-16
15-22
19-28
35-80
Para calcular el calor producido multiplique mL CO2 /kg h por 440 para obtener Btu/ton/día o por 122 para obtener kcal/ton métrica/día.
Tasa de Producción de Etileno Temperatura 10°C(50°F) 13°C(55°F) 15°C(59°F) 20°C(68°F) uLC2H4/kg·h
0.1-0.5
0.2-1.0
0.3-4.0
0.5-8.0
1.8 Formas de presentación para el consumo Se comercializa la fruta fresca y sus derivados agroindustriales: pulpa simple y concentrada, jugos, néctar, conservas, deshidratado y congelado etc.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 7 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
II. ENTORNO INTERNACIONAL, NACIONAL Y REGIONAL 2.1 Entorno Internacional 2.1.1 Producción Mundial
Gráfico Nº 02.- Producción Mundial de mango – Año 2000 Fuente: FAO 2.1.2 Exportación Mundial El mango es la cuarta fruta tropical más comercializada en el mundo, después del banano, la piña y la palta. Se exporta como fruta fresca (98%), pulpa (1%) y jugo (1%). Las exportaciones de la fruta fresca se han cuadruplicado del año 1990 al año 2000 pasando de 156, 938 t. a 611,00 t.En el año 2000 el volumen exportado significó un valor de US$ 381 millones. Los principales exportadores son: México, Brasil y Pakistán que conjuntamente responden por el 52.7% del volumen exportado. Otros exportadores importantes son: Filipinas, India, Holanda, Ecuador, Perú, Guatemala, Sudáfrica y Bélgica.Con respecto al mango procesado, Asia es la principal zona exportadora, siendo la India el principal exportador de jugos de mango. Gráfico Nº 03. Estacionalidad de los países abastecedores de los Estados Unidos por variedades.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 8 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO En los meses de setiembre a marzo, es abastecido por Brasil, Perú y Ecuador Estados Unidos, es el principal importador de mango en el mundo. Según la USDA, en el año 2002, su principal proveedor fue México con el 62% del aprovisionamiento, a Brasil le correspondió el 14% y a Ecuador y Perú el 8% respectivamente; Guatemala participo con el 4% y Haití con el 3%. Cabe indicar que las compras a México perdieron dinamismo (-11%) con relación al año 2000 y las compras a Brasil aumentaron en 7% y a Perú y Ecuador en 3 y 1% respectivamente. Los principales mercados terminales son: Los Ángeles, New York, Miami, San Francisco, Chicago, Dallas/Houston y Seattle. Los más importantes puntos de venta en Estados Unidos son los Supermercados, siendo los más importantes: Wall Mart- Super Center, Kroger Co., Albertson´s, Safeway y Ahold USA. Estados Unidos otorga preferencias arancelarias a México por el NAFTA y los países andinos: Perú, Colombia, Ecuador y Bolivia son beneficiarios del ATPDEA, cuya vigencia está contemplada hasta el año 2006, año en que se espera entre en vigencia el ALCA. A partir del 12 de diciembre del año 2003, este mercado exigirá una serie de requisitos para la entrada de productos alimenticios a su territorio, en el marco de la Ley contra el bioterrorismo, por lo que puede verse seriamente afectadas las exportaciones de productos perecederos y entre ellos la de mango. 2.2. Entorno Nacional 2.2.1. Producción Nacional de mango TABLA 1.Producción anual de mango
mango Producción de mango (toneladas) 2003 201264 2004 273265 2005 234811 2006 320267 2007 292550 2008 322721 2009 170609 2010 457774 2011 330000 2012 367795 2013 383503 2014 399212 2015 414921 2016 430629 2017 446338
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 9 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
500000
) s a d a 400000 l e n o 300000 T ( N 200000 O I C C U100000 D O R 0 P
produccion de mango (toneladas)
3 0 0 2
4 0 0 2
5 0 0 2
6 0 0 2
7 0 0 2
8 0 0 2
9 0 0 2
0 1 0 2
1 1 0 2
2 1 0 2
3 1 0 2
4 1 0 2
5 1 0 2
6 1 0 2
7 1 0 2
Años de produccion
FIGURA 1. Producción anual de mango en toneladas
TABLA 2. Producción mensual de mango
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
enero febrero marzo abril octubre noviembre diciembre 79278 73180 24393 3059 3059 6098 12197 107639 99359 33120 4154 4154 8280 16560 92492 85377 28459 3569 3569 7115 14230 126153 116449 38816 4868 4868 9704 19408 115235 106371 35457 4447 4447 8864 17729 127120 117341 39114 4905 4905 9778 19557 67203 62033 20678 2593 2593 5169 10339 180317 166447 55482 6958 6958 13871 27741 129987 119988 39996 5016 5016 9999 19998 144874 133730 44577 5590 5590 11144 22288 151062 139442 46481 5829 5829 11620 23240 157250 145153 48384 6068 6068 12096 24192 163437 150865 50288 6307 6307 12572 25144 169625 156577 52192 6546 6546 13048 26096 175813 162289 54096 6784 6784 13524 27048
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 10 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO CUADRO 3. Visión de la producción de mango en el 2017 MANGO (2017) MESES Producción (Toneladas) enero 175813 febrero 162289 marzo 54096 abril 6784 mayo 0 junio 0 julio 0 agosto 0 setiembre 0 octubre 6784 noviembre 13524 diciembre 27048
Estimado de produccion de mango año 2017 ) s a 200000 d a 150000 l e n 100000 o T ( 50000 N O 0 I C C U D O R P
MESES
FIGURA 2.Estimacion de mango para 2017. CUADRO 1. Meses de producción de los mayores productores de mango.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 11 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO TABLA 5. Días de producción de mango Enero 31 días
Días laborables 26
Producción diaria de mango: 6242 toneladas de mango/diario
2.2.2. Localización de la producción Gráfico Nº 04.-Superficie dedicada al cultivo de mango de exportación
Fuente: SENASA 2.2.3 Variedades En el Perú se cultivan dos tipos de mangos: las plantas francas y las injertadas. En las primeras se tiene: al "criollo de Chulucanas" el "chato de Ica", "el rosado de Ica". Los frutos de estas plantas por sus características de color amarillo, fibrosidad y agradable sabor, son empleados para el consumo local y para la elaboración de pulpas y jugos simples y concentrados, los cuales son exportados al mercado europeo, principalmente. Entre las segundas se encuentran las variedades rojas, provenientes del Estado de Florida e introducidas a nuestro país en la década del 50, siendo estas: Haden, Kent, Tommy Atkins y Edward, que son destinadas mayormente a la exportación. 2.2.4 Costos de producción Los costos de producción varían según la región, e incluso dentro de la misma región de acuerdo a la zona donde se desarrolla el cultivo. Comprenden los rubros de fertilizantes, agroquímicos, pago de jornales para labores de mantenimiento, materiales y equipos para la cosecha, pago de la tarifa de agua, etc.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 12 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO 2.2.5 Flujo grama del empacado de mango fresco convencional Cosecha El mango madura generalmente entre los 100 a 150 días después de la floración y depende de la variedad del fruto. La cosecha se realiza con tijeras especiales y los frutos son colocados en jabas plásticas de 10 a 20 Kg. Se cosecha en promedio de 40 a 60% de fruta apta para exportación, la cual es cosechada en la mayoría de los casos por personal de la empacadora, registrándose en muchos casos un alto porcentaje de fruta que no califica para exportación, que recibe la denominación de "descarte" y es destinada al mercado interno. Deslechado Consiste en el corte del pedúnculo, aproximadamente a 1 cm. del fruto y luego es colocado boca abajo para que discurra el látex y no manche al fruto. Esta operación puede durar mas de 2 horas, después de la cual se acomoda la fruta en las jabas y se procede a transportarla a la planta empacadora. Recepción Al llegar a las Plantas se identifican los lotes por productor y variedad y se procede al pesado y un representante de SENASA realiza el protocolo de corte para verificar la presencia de larva de mosca de la fruta. Selección Se realiza una inspección visual del estado en que llega la fruta a la Planta Empacadora y se separa la fruta que presenta defectos. Lavado Se coloca la fruta en fajas transportadoras donde es sometida a lavado con duchas de aspersión con agua clorada. Tratamiento hidrotérmico Todos los mangos destinados a la exportación deben recibir inmediatamente después de la cosecha un tratamiento con agua caliente para eliminar posibles infecciones por antracnosis. Los mangos se sumergen durante 5 minutos en agua caliente a 55 °C (la variedad Tommy Atkins constituye una excepción, ya que su cáscara es muy delicada, y por lo tanto la temperatura del agua no puede superar los 52 °C). La eficiencia del tratamiento térmico se acrecienta agregándole fungicidas al agua caliente. En a práctica se utiliza comúnmente Sportak (Prochloraz) al 0.2% o Tecto líquido (TBZ) al 0.2% (Aunque se ha detectado que muchos hongos han desarrollado resistencia a este producto). Para evitar manchas de fungicida sobre la cáscara debe agregarse al fumigante un reductor de la presión superficial tal como Agral o Exapon al 0.03%. Este tratamiento podría acarrear inconvenientes, si las frutas se enfrían demasiado rápido después del tratamiento térmico (preenfraimiento) pueden constituirse sobre la cáscara manchas verdes al madurar la fruta, lo cual va en detrimento de su apariencia. Frutas con este problema son atacadas por hongos, por tales razones, los mangos deben enfriarse primero a temperaturas ambiente después del tratamiento con agua caliente. Esto puede ser realizado con ayuda de ventiladores que generen una fuerte corriente de aire de tal manera que la fruta se seque al mismo tiempo. Apenas después de lograr la temperatura ambiente, los mangos deberán ser introducidos en las cámaras de almacenamiento refrigerado. Con esta operación se garantiza que no se encuentre presente en la fruta ninguna larva viva de mosca de la fruta.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 13 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
Temporización Operación que se realiza para bajar la temperatura de la fruta y puede ser al medio ambiente (7 horas en promedio), con duchas de agua fría, por inmersión en tinas de agua helada, etc. Clasificación, envasado y paletizado Dentro de cada caja, las frutas se deben clasificar según el tamaño, variedad y nivel de madurez. Todas las frutas dentro de la caja deben tener niveles similares de maduración. Cada mango se envuelve en un papel suave y se debe apoyar en los costados de la caja sobre una cama de papel picado, en lugar de ponerlo directamente en la base, además de ser colocados en una sola fila dentro de cartones de fibra. Se utilizan separadores de cartón para prevenir la fricción de frutas entre sí, además de mejorar la presentación, Es recomendable que las cajas tengan seguros de cierre, una resistencia contra golpes de 150 - 275 libras, hoyos de respiración y para manejo. Se utilizan cajas de cartón ondulado para asegurar una mayor estabilidad y protección contra la humedad. Las dimensiones internas de la caja deben ser 10.9 x 34 x 26.9 cm ó 10.2 x 43.2 x 27.9 cm. Europa prefiere cajas de 30 x 40 cm y 10 - 12 cm de altura con 10 mm de espacio para ventilación, mientras que en los Estados Unidos los importadores prefieren manejas cajas de 40 x 50 x 10 - 12 cm. El rotulado sobre el empaque tiene como función proteger e informar al consumidor, debe ser claro y visible, la impresión adicional de propaganda ydatos sobre peso, temperatura óptima de almacenamiento (14°C), procedencia etc., tiene que ser impresas en tamaño más pequeño que los rubros exigido por las Normas de calidad (Para obtener mayor información, contactar a PROEXANT). Las cajas son acomodadas en paletas de 1.2 m x 1.2 m, pudiendo apilar 20 camas por paletas, que luego son enzunchadas para asegurar la carga. Cada pallet contiene aproximadamente 240 cajas.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 14 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO Enfriado, almacenamiento y contenerizado Los pallets son colocados en cámaras frigoríficas que baja la temperatura de la fruta a 10º C, en donde esperan a ser cargados a un contenedor refrigerado para mantener la temperatura y con una humedad relativa de 90%. Una vez cargados los pallets dentro del contenedor se procede al precintado. Los contenedores refrigerados mayormente poseen un sistema de atmósfera controlada que permite regular la concentración de oxigeno, nitrógeno y anhídrido carbónico del aire a niveles que permitan reducir el metabolismo de la fruta y retardar su maduración. Embarque Mayormente los mangos son transportados al país de destino por vía marítima, para esto los contenedores son transportados a almacenes autorizados que cuentan con equipos para mantener el frío, mientras esperan el embarque en la nave Los documentos que se necesitan para llevar a cabo la exportación son:factura comercial, parking list, conocimiento de embarque, certificado APHIS-USDA, certificado de origen y la declaración única de exportación que es tramitada por la agencia de Aduanas. Cabe indicar que otros documentos pueden ser solicitados por el importador o autoridades del país de destino como certificados de calidad, inocuidad, seguridad (bioterrorismo), etc. Para embarques a otros países (Unión Europea, Canadá y otros) no es necesario el tratamiento en agua caliente, por lo que llegado el mango al centro de empaque, se procede a lavarlos en agua fría y se sigue el flujo descrito anteriormente. Para el caso de los mangos orgánicos el proceso de embalaje tiene que ceñirse las normas preestablecidas para el manejo de este tipo de producto. Mango procesado Las alternativas tecnológicas de presentación del mango pueden ser variadas, como: mango en tajadas congeladas por el proceso IQ, orejonas deshidratadas, para los que mayormente se emplean las variedades rojas. Las presentaciones de pulpa simple (14ºBrix) y concentrada (28º Brix) emplean mayormente las variedades amarillas (criolla de Chulucanas y Chato de Ica por su sabor, color y aroma. 2.2.6 Exportaciones Gráfico Nº 06.Ranking de las agroexportaciones peruanas
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 15 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO Fuente: ADUANAS Con respecto al valor de exportación de las principales frutas, que ascendió a US$ 76 millones en el año 2002, la exportación de mangos con US$ 33 millones ocupa la primera posición con una participación de 43.76%, le siguen en importancia la de uva con US$ 20 millones (27.33%), la de mandarina con US$ 6.4 millones (8.51%), la de banano con US$ 6.18 millones (13%) y la de paltas con US$ 5.07 millones (6.67%). Ver Cuadro Nº 04.
Gráfico Nº 07. Ranking de las principales frutas de exportación
Fuente: ADUANAS El Perú exporta mango fresco al hemisferio norte en la ventana de contra estación (noviembremarzo) y en mayor proporción la variedad Kent (82%), seguida de la Haden (11%) y de Tommy Atkins (7%).
Gráfico Nº 08. Exportación de mango por variedades- Campaña 2002-2003
Fuente: SENASA
Los principales destinos de la exportación han sido Estados Unidos y la Unión Europea, como puede apreciarse en el Gráfico Nº 09, siendo EE.UU. el principal mercado, su participación en el valor de
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 16 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO exportación ha sido mayor al 60% en las campañas 1999-2000, 2000-2001 y 2001- 2002. En la Campaña 2002-2003, la participación de Estados Unidos acusó un pequeño descenso y bajo a 57%.
2.3 Entorno Regional 2.3.1 producción de mango de la provincia de Trujillo.
TABLA 6. Producción anual de mango (toneladas) Años 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
ENERO 120 115 123 122 121 130 133 133 133 136 140 141 144 147
FEBRERO 139 153 136 121 119 128 132 133 126 123 121 123 125 123
MARZO 150 158 164 140 143 145 150 151 151 147 145 146 149 149
ABRIL 92 97 102 100 99 102 99 100 101 103 102 102 103 103
MAYO 22 24 25 26 15 16 16 17 17 14 12 10 10 10
OCTUBRE Producción total 0 523 0 546 0 549 0 508 0 497 0 520 1 533 1 534 0 528 1 523 1 521 1 524 1 532 1 534
PRODUCCION ANUAL DE MANGO PROV. TRUJILLO
560 550 540 530 520 510 500
produccion total
490 480 470 4 0 0 2
5 0 0 2
6 0 0 2
7 0 0 2
8 0 0 2
9 0 0 2
0 1 0 2
1 1 0 2
2 1 0 2
3 1 0 2
4 1 0 2
5 1 0 2
6 1 0 2
7 1 0 2
FIGURA 3. Producción de mango en la Provincia de Trujillo
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 17 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO TABLA 7.Producción mensual de mango en la Provincia Trujillo MANGO 2017 PRODUCCION(Toneladas) ENERO 147 FEBRERO 124 MARZO 149 ABRIL 103 MAYO 10 JUNIO 0 JULIO 0 AGOSTO 0 SETIEMBRE 0 OCTUBRE 1 NOVIEMBRE 0 DICIEMBRE 0
Produccion de mango año 2017 prov. Trujillo 160 140 120 100 80 60 40 20 0
FIGURA 4.Estimación de mango para 2017 en la Provincia de Trujillo.
TABLA 8. Días de producción de mango MARZO DIAS LABORABLES
Producción diaria de mangos
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
31 27
5,5 toneladas/diarias
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 18 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
III.
CALCULOS Y DIMENSIONAMIENTO DE LA CAMARA PARA MANGO
DATOS PARA LA ELABORACIÓN DE LA CÁMARA FRIGORIFA: Como la producción de mango es de 5.5 toneladas/día, y muestro producto va a tener una rotación de 7 días dentro de la cámara frigorífica. Nos hace ver que nuestra cámara frigorífica debe tener una capacidad para albergar toneladas de mango.
38.5
Conociendo que el peso de mango de variedad Kent oscila entre 500 y 700gr y tiene una densidad que 1.03 Kg/m3 Primer lugar pasamos a determinar el tipo de paleta a escoger la cual fue: Que era de medidas estándares europeas, las cuales eran de 120 cm x 120cm x 15 cm de altura , en base a las medidas de la paletas escogimos la medidas de la caja que contendrá los mango.
Las medidas de las cajas que irán en la pallet serán 30 cm x 40 cm y una altura de 10 cm las cuales son las más preferidas por el mercado europeo; entrando en cada caja 9 mangos de la variedad Kent con un peso aproximado de 5.5 kg de peso neto, y en cada nivel (cama) pallet entran 12 cajas de mangos, pudiendo contener la pallet 20 niveles (camas). Con lo cual colocaremos 240 cajas por pallet.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 19 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
Datos obtenidos:
medidas del pallet(Europea) largo Ancho Altura
(m) 1,2 1,2 0,15
medidas de la caja largo Ancho Altura
(m) 0,4 0,3 0,1
Peso de la caja peso de mango en caja Peso neto
0,2 5,5 5,7
Camas por pallet Cajas por cama Cajas por pallet
20 12 240
Nº de cajas requeridas Nº pallet requeridos
7000 29,2
distancia pallet -pallet distancia pallet - pared distancia pasadiso Ultima caja -techo
0,1 0,5 3 0,85
30
Teniendo el volumen de la cámara podemos determinar las medidas que tendrá nuestra cámara frigorífica las cuales van hacer 6 m x 7.2m x 2.15 m de altura , pero a estas medidas todavía falta agregarles los espacios que se dejaran para que haya una mayor ventilación y de esta forma se conserve mejor el producto.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 20 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO Pero adicionándolo los espacios respectivos para una mejor ventilación podrían quedar distribuidos de esta forma: Ancho de la cámara: 6m + 4(0.10m)+2(0.50m) = 7.40 m Longitud de la cámara: 7.20m + 2.70+ 4(0.10m)+ 2(0.50m)= 11.30m Altura de la cámara: 2.15m +0.85m = 3 m
Como podemos ver cada pallet tendrá 12 cajas de 40 cm x 30 cm, y una altura de 10 cm.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 21 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
BALANCE TERMICO EN LA INSTALACION FRIGORIFICA DATOS NECESARIOS PARA REALIZAR EL BALANCE TERMICO
Temperaturas en el interior y exterior de la cámara frigorífica
Tº interior Tº máxima del mes más cálido Tº media del mes más cálido Tº exterior de cálculo (Tec) Tec = 0,4Tº media + 0,6Tºmáxima
10 30 23
ºC ºC ºC
27,2
ºC
Tº exterior Superficie Orientación Temperatura (ºC) Norte 16,32 Sur 27,2 Paredes Este 21,76 Oeste 24,48 Techo 39,2 Piso 21,1
Dimensiones de la cámara frigorífica Largo Ancho Alto
11,6 7,4 3
m m m 2,5 3
Alto de la puerta Ancho de la puerta
m m 38,5
Capacidad de almacenamiento
tn
5,5
Entrada diaria de mango
tn 0,2
Caja corrugada
tn
Condiciones del aire en el exterior e interior del recinto Tº Exterior Interior
HR
27,2 10
ºC ºC
Densidad del aire Exterior Interior
0,007 0,005
90 95
% % Promedio
3
Kg/m Kg/m3
0,005684
Kg/m3
Entalpía del aire Exterior Interior
79.5 29
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
Kj/Kg Kj/Kg
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 22 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
1. Calculo de la carga térmica debida a las perdidas por transmisión por paredes, techo y suelo (Q1)
Q1 = U.S.∆t Cuadros 2. Datos de conductividad térmica y espesor de los materiales a utilizar en los cerramientos en paredes , suelo y techo.
PAREDES λ acero gal.
50 0,82 0,027 0,006 0,01 20 8
λ vidrio de una hoja λ aislante δ acero galvanizado δ vidrio de una hoja αe αi
Kcal/mhºC Kcal/mhºC Kcal/mhºC m m Kcal/m2hºC Kcal/m2hºC
TECHO 8 8 50 0,027 0,006
αe αi λ acero galvanizado λ aislante δ ag
Kcal/m2hºC Kcal/m2hºC Kcal/mhºC Kcal/mhºC m
SUELO λ losa de hormigón λ aislante λ hormigón armado δ losa de hormigón δ hormigón armado αe αi
0,7 0,027 1 0,1 0,05 4 8
Kcal/mhºC Kcal/mhºC Kcal/mhºC m m Kcal/m2hºC Kcal/m2hºC
Cuadro 3. Calculo de Q1 en los diferentes cerramientos δ
S(m2) Q
Q norte Q sur
34,8 34,8
paredes
Q este
22,2
Q oeste
22,2
Q techo Q suelo
85,84 85,84
∆t(ºC)
6,32 17,2 11,76 14,48 29,2 11,1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
δ aislante
aislante(m) U(Kcal/m2hºC) nuevo(m) 0,016 1,266 0,02 0,053 0,465 0,06 0,035 0,680 0,4 0,044 0,552 0,05 0,092 0,274 0,1 0,022 0,721 0,03
U nuevo (Kcal/m2hºC) Q1(Kcal/h) 1,078 237,0 0,415 248,4 0,067 17,4 0,490 157,6 0,253 634,0 0,596 567,5
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 23 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
El calor transmitido a través de las superficies de los cerramientos (Q1) es: Q1 = Qparedes + Qtecho + Qsuelo
Q1 = Q1 =
1861,90 2165,49
Kcal/h w
2. Cálculo de la carga térmica debido a las necesidades por renovación de aire(Q2)
Q2 = Q2,1 + Q2,2 2.1. Carga térmica debido a las necesidades por renovaciones técnicas de aire
Q 2,1 = (Vrecinto. ρmedia del aire. n). ∆h (aire) Datos:
Volumen del recinto = Densidad media del aire = Renovaciones técnicas = Diferencia del entalpía del aire =
m3 Kg/m3 dias-1 Kj/Kg
257,52 0,005684 5,2 50.5
Resultado
Q2,1 = Q2,1 =
3,83 4,46
Kcal/h w
2.2. Carga térmica debido a las necesidades por renovaciones equivalentes de aire Q2,2 = (Vinfiltrado . ρmedia del aire . Tiempo) . ∆haire
Datos:
3 2,5 17,2 3,30 1800
Ancho de la puerta Alto de la puerta Diferencia de temperatura Volumen de aire infiltrado Tiempo de apertura
m m ºC m3/s s/día
Resultado:
Q2,2 = Q2,2 =
16,99 19,76
Kcal/h w
TOTAL:
Q2 =
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
24,22
w
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 24 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
3. Cálculo de la energía térmica debido a las pérdidas por refrigeración y/o congelación Q3 = Q3,1 + Q3,2 + Q3,3
3.1. Carga térmica debido a la refrigeración del producto Q3,1 = mp . Cp1 . (Ti - Tr)
Datos:
contenido de agua materia solida
81,7 % 18,3 %
Masa del producto a refrigerar Calor específico del producto antes de se congelación Temperatura de entrada del producto Temperatura de conservación del producto en estado refrigerado
5500 0,89 20
Kg/día Kcal/KgºC ºC
10
ºC
Resultado:
Q3,1 = Q3,1 =
2040,04 2372,68
Kcal/h w
3.2. NESESIDADES DE ENFRIAMIENTO POR CAJA Qe = me . Cpe . (Ti - Tf )
Masa del caja Calor específico del caja Temperatura inicial del caja Temperatura final del caja
Qe = Qe =
200 0,5 20 10
0,28 0,32
Kg/día Kcal/KgºC ºC ºC
Kcal/h w
Total:
Q3
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
2373
w
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 25 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO
4. Cálculo de la carga térmica debida a las necesidades de conservación de los productos Q4 = m entrante. Cr12ºC + m almacenada. Cr-5ºC
Datos:
5,5 4880 33 1586
Masa de producto entrante Calor de respiración a 20ºC Masa de producto almacenado Calor de respiración a 10ºC
tn Kcal/tn.día tn Kcal/tn.día
Resultado:
Q4 = Q4 =
3299,08 3837,02
Kcal/h w
5. Cálculo de carga térmica debido al calor desprendido por ventiladores Q5 = 0,08(Q1+Q2+Q3) Datos:
Q1= Q2= Q3=
2165.49 W 24.22 W 2373 W
Resultado:
Q5 =
365,02
w
6. Cálculo de la carga térmica debido al calor desprendido por circulación de operarios en las cámaras Q6 = n. C. N
Datos:
Número de personas Calor emitido por cada operario Tiempo de permanencia en la cámara
5 180 1.5
Kcal/h h/día
Resultado:
Q6 = Q6 =
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
34 39,25
Kcal/h w
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 26 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO 7. Cálculo de la carga térmica debido a las necesidades por iluminación Q7 = 860 . P . N
Datos:
Área del recinto cantidad de watts total de watts potencia de las luminarias
85,84 16,15 1386 1,39 860 1,39 3
P N.
m2 Watts/m2 Watts Kw
Kcal/h.Kw kw h/día
Resultados:
Q7 = Q7 =
148,99 173,28
Kcal/h w
8. Cálculo de la carga térmica debido a las necesidades por pérdidas diversas Q8 = α (Q1 + Q2 + Q3) Datos:
Coeficiente (0,1 - 0,15) Carga térmica por transmisión Carga térmica por renovación Carga térmica por refrigeración y congelación
0,15 2165.49 24.22 2373
W W W
Resultado:
Q8 =
684,41
w
PRODUCCION TOTAL DE FRIO (QT) Qt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8
Q TOTAL =
9661,6927
w
CAPACIDAD DEL EVAPORADOR Capacidad = 24Qt / N Número de horas de funcionamiento del compresor
18
h/día
Capacidad = 12.88 Kw
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
ELABORACIOND E DISEÑO DE CAMARA FRIGORIFICA DE 27 REFRIGERACION DE MANGO EN LAREDO CUADRO 4. PORCENTAJE DE PARTICIPACION DE CADA CARGA TERMICA
carga térmicas Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8
Watts 2165,49 24,22 2373 3837,02 365,02 39,25 173,28 684,41
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
Porcentaje de participación 22,41 0,25 24,56 39,71 3,78 0,41 1,79 7,08
% % % % % % % %
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL