ESCUELA PROFESIONAL
INGENIERÍA
LABORATORIO LABORATORI O DE QUIMICA:
CURSO: OPERACIONES DE SECADO, CONSENTRACION Y SEPARACION PRESENTADO POR: ROXANA JAHUIRA CALIZAYA DODIGO; 135133
ATOMIZACION DE LECHE EN POLVO INTRODUCCION
I.
Los diferentes tipos de secado tienen como objetivo la eliminación total o parcial del agua en el alimento, lo cual conlleva a un mejor manejo de este, contribuye a su estabilidad en el tiempo, además que se genera un valor agregado a la materia inicial.
Existen diversos tipos de secadores entre los cuales se encuentran los de bandeja, los de fluidización, los de torres giratorias, las que se apoyan en la atomización y otras. Todas ellas tienen el fin de reducir la cantidad inicial del agua en el producto.
Para el presente laboratorio se usa como materia de entrada a la leche, la cual será sometida a secado por medio del equipo de atomización, lo cual hará que la leche sea dispersada en formas de gotitas y estas abosroban mejor el calor proporcionado por el aire caliente.
En el informe se presentaran los datos obtenidos, como el peso de producto seco, el calor perdido en la operación, la velocidades a las que se someten al producto, también se hará referencia a los parámetros con el cual el equipo debe funcionar, como la presión de la bomba, el volumen de aire de entrada y las temperaturas tomadas en los balones.
OBJETIVO
II.
III.
Conocer la operación de secado por atomización para productos líquidos.
Conocer el funcionamiento del equipo de atomización así como sus partes.
REVISION BIBLIOGRAFICA
A. SECADO POR ATOMIZACION El secado por atomización (o atomizador) es un aparato de secado pal aire para líquidos (Gr anados Jarque, 1984) La atomización es un proceso que se utiliza bien para conservar los alimentos o bien como método rápido de secado. El objetivo principal es secar (mediante la utilización de aire caliente) los productos lo más rápidamente posible y utilizando bajas temperaturas. El fundamento de la atomización es la formación de gotas y estas entran en contacto con el aire caliente .La etapa de atomización produce un rocío para una condición optima de evaporación y por consiguiente un producto dentro de las características tecinas. La atomización disponible varían de acuerdo al tipo de energía u tilizado para producir las gotas (Barboza Canovas y Vega Mercado, 2000) Los productos más difíciles de secar por atomización son aquellos en los que los sólidos totales contienen poco soporte celulósico o amiláceo y contienen azucares o componentes análogos que dan lugar a sólidos higroscópicos, si bien la termoplasticidad y la higroscopicidad pueden corregirse por la adición de ciertos soportes autorizados en la industria de alimentos (Fito Maupoey, 2001)
B. CLASIFICACION DE LOS EQUIPOS DE SECADO POR ATOMIZACION Los equipos de secado por atomización se pueden clasificar en:
Horizontal paralelo.
Vertical paralelo descendente de flujo lineal de aire.
Vertical paralelo descendente de flujo helicoidal de aire.
Vertical paralelo descendente de flujo mixto.
Vertical paralelo ascendente.
Vertical en contracorriente.
C. PARTES DE UN EQUIPO ATOMIZADOR En los procesos de secado por spray, el material de alimentación que es liquido o tiene alguna fluidez es atomizado dentro de una gran cámara, en la cual se introduce aire caliente (u otro gas) El líquido es rápidamente evaporado, dejando partículas sólidas que deben ser separadas del aire. El movimiento del aire y del material ocurre aproximadamente a favor de la corriente. Por esto un secador spray consta de las siguientes partes básicas:
Cámara de secado.
Alguna forma de atomizar el material de alimentación dentro de la cámara de secado.
Alguna forma de introducir aire caliente dentro de la cámara de secado.
Alguna forma de sacar el aire de la cámara de secado en algún alejado de la zona de alimentación y de la entrada de aire caliente.
Alguna forma de separar el producto de instalaciones de secado spray.
Figura 1. Esquema de un equip o de secado por atomización
D. LECHE EN POLVO La leche en polvo o deshidrata se obtiene mediante el proceso de secado. Este proceso se lleva a cabo en torres especiales de atomización, en donde el agua que contiene la leche es evaporada, obteniendo un polvo de color blanco amarillento que conserva las propiedades naturales de la leche. La leche en polvo se usa como materia prima en la fabricación de alimentos para niños y de leche reconstituida en países en vías de desarrollo (Ellner ,2000)
Fig 2. Leche en polvo de color amarillenta MATERIALES Y MÉTODOS
IV.
A) Mater iales
2 tarros de leche descremada balanza Recipientes
B) Equipo
Equipo atomizador
C) Métodos para el secado por atomización Se empezó con tomar los pesos de los balones y su posterior limpieza para que sea ensamblado en las partes indicadas, la colocación de las termocuplas deben ir a la entrada para controlar la temperatura y a la salida para registrarse la de salida también, luego se tomó a la muestra que fue la leche y en otro recipiente se tuvo agua este último para limpiar el equipo antes de atomizar al material. El equipo debe funcionar a ciertos parámetros pues se debe tener en cuenta que este debe trabajar a una presión de operación en 0.9 bar aproximadamente, mientras que la bomba debe estar en 2m/s y el flujo de entrada del aire debe estar entorno a los 6m3/s
Materia prima (leche fresca)
Normalización
Enfriamiento
Paseurización
Concentración
Homogenización
Secado
Leche en polvo
Envasado
RESULTADOS
V.
TABLA N° 1 Pesos de leches Pesos de la leche en la operación d e secado Peso de la leche usada Peso de la leche en polvo
2 tarros de leche descremada 33.93 g de leche en polvo
TABLA N° 2 Temperaturas tr abajadas en el laboratorio Temperatura tr abajadas en laboratorio T⁰ ambiente
20 ⁰C
T⁰ entrada
218 ⁰C
T ⁰ salida
79 ⁰C
CALCULOS DE LA OPERACIÓN Calculo de la eficiencia termina
VI.
Donde T1 T2 To
Temperatur a del aire calient e a la entrada Temperatur a del aire calient e a la salida Temperatura atmosférica
218 79 20
(ф global)=100(T1-T2)/(T1-To) (ф global)
0.702020202
%
70.2020202
DISCUSION
VII.
VagnWestergaard (2004) menciona que para leche descremada y leche entera normales, así como concentrado de suero cristalizado, es preferible la rueda rotativa para la atomización, mientras que, para productos en polvo de una densidad muy alta y leche entera instantánea y otros productos con altos contenidos de grasa, se deben utilizar las toberas de alta capacidad y baja. Según Gladys Chavez dice que generalmente los tiempos de secado en un atomizador están entre los 4 y 10 segundos por gota formada y dependera mucho de la humedad inicial, humedad final y temperaturas con las que se esté trabajando, en el laboratorio si bien no se estimaron los tiempos, podemos ver que dependiendo a la humedad inicial que se contaba el atomizado de la leche debió ser ligeramente rápida.
CONCLUSIONES
VIII.
En la práctica realizada el equipo fue de tan utilidad y el proceso de atomizacion en dos tarros de leche se obtuvo 33.93 de leche en polvo lo cual verifica un rango amplio de eficiencia.
RECOMENDACIONES
IX.
Se tiene que realizar un mantenimiento continuo de los equipo, como mínimo cada 6 meses.
El equipo debe estar en un lugar adecuado para su adecuado uso, considerando que la humedad del ambiente, el cual puede afectar el equipo.
Después de utilizar el equipo de atomización se debe realizar la adecuada limpieza, en las partes que sean desmontables.
BIBLIOGRAFIA
X.
McCABE, W.L., SMITH, J.C. i HARRIOT, P. Operaciones unitarias en ingeniería química. Sisenaedició. Mèxic: McGraw-Hill, 2002.
Cheftel, C. y. (24 de Diciembre de 1998). Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los Alimentos. Zaragoza, España: Editorial Acribia.
OCON, J. i TOJO, G. Problemas de ingeniería química. Volum II. Madrid: Aguilar S.A., 1976.
PERRY, R. Manual del ingeniero químico. Volum I. Setena edició. Madrid: McGraw-Hill, 2001.
