planta deshidratadora iztapalapa

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA

UNIDAD IZTAPALAPA

PLANTA DESHIDRATADORADE VEGETALES Y HORTALIZAS

CAMARILLO VILLEGAS ALEJANDRAZAMORA CÁRDENAS ANA MARÍA

ASESOR:

DR. MARIO G. VIZCARRA MENDOZA

INDICE

1. Planteamiento del problema 12. Objetivos 2. 1. Objetivo general 1 2.2. Objetivos particulares 13. Justificación 14. Introducción 1

4. 1. Efecto de tas propiedades del alimento en la deshidratación 2 4.1.1. Endurecimiento superficial 3 4.1.2. Movimiento de sólidos solubles 3 4.1.3. Retracción 3 4.2. Procesos alternativos 5 4.3. Procesos preliminares 6 4.3.1. Recepción de hortalizas 6 4.3.2. Acarreo 6 4.3.3. Limpieza en seco 6 4.3.4. Lavado 7 4.3.5. Inspección 8 4.3.6. Recorte 8 4.3.7. Petado, 8 4.3.7.1 Métodos mecánicos 8 4.3.7.2. Agua caliente 9 4.3.8. Eliminación de la piel 9 4.3.9. Corte en láminas o en forma de cubos 9 4.3. 10. Escaldado 10 4.3.10.1. Escaldado con vapor 10 4.3.10.2. Pérdida de nutrientes durante el escaldado 105. Estudio de mercado 116. Rentabilidad del proyecto 137. Ubicación de la planta 16 7. 1. Clima 16 7.2. Vías de comunicación 17 7.3. Carreteras 17 7.4. Vías férreas 17 7. S. Aeropuertos 18 7.6. Telefonía 188. Teoría de secado de sólidos 19 8. 1. Secado 19 8.2. Teoría general 19 8.2.1 Curvas de velocidad de secado 19 8.2.1.1. Conversión de los datos a curvas de velocidad de secado 19 8.2.1.2. Gráfica de la curva de velocidad de secado 20 8.2.1.2. 1. Período inicial 20 8.2.1.2.2. Período de secado constante 20 8.2.1.2.3. Periodo de secado decreciente 21 8.2.2. Equipo de secado 21

8.2.2.1 Secador de charolas 21 8.2.2.2. Secador de lecho fluidizado 22 8.3. Balances de materia 23 8.3. 1. Balances de materia para el secador de charolas 23 8.3.2. Balances de materia para el secador de lecho fluidizado 23 8.4. Balances de energía 24 8.4. 1. Balances de energía para el secador de charolas y secador de lecho fluidizado 24 9. 1. Propiedades de (os vegetales y hortalizas 25 9. 1. 1. Propiedades físicas de los vegetales 26 9.2. Operaciones preliminares 26 9.2. 1. Secador de charolas 27 9.2.2. Secador de techo fluidizado 27 9.3. Metodología experimental 27 9.3. 1. Secador de charolas 27 9.3.2. Lecho fluidizado 27 9.3.3. Rehidratación 2810. Resultados 10. 1. Secador de charolas 28 10. 1. 1. Balance de materia y energía 28 10.2. Secador de lecho fluidizado 32 10. 2. 1. Balances de materia y energía 32 10.3. Rehidratación 3511. Cálculos de los balances de materia y energía 36 11. 1. Balances de materia para el secador de lecho fluidizado 36 11.2. Balances de masa en el secador de charolas 38 11. 3. Balance de energía en el secador de charolas y lecho fluidizado 4312. Producción anual de sopas deshidratadas 4513. Diagrama de la planta 46 13.1. Diseño del proceso 46 13.2. Diseño del los equipos 13.2.1. Diseño de charolas 50 13.2.2. Diseño del secador de charolas 52 13.3. Diseño de la bomba utilizada en el proceso 53 13.4. Diseño de la caldera 54 13.5. Diseño de los tanques de escaldado 55 13.6. Diseño de bandas transportadoras 56

Observaciones y conclusiones 61

Nomenclatura 62

Bibliografía 63

Apéndices

A. Curvas características del secador de charolas 65 A. 1.curvas de velocidad de secado en función del tiempo 65 A.2.curvas de velocidad de secado en función de la humedad en base seca 67

A.3. Tablas de la temperatura de sólido en el secador de charolas 70 A.4. Curvas de T vs X 758. Curvas características del secador de techo fluidizado B. 1.Curvas de velocidad de secado en función del tiempo 77 B.2. Curvas de velocidad de secado en función de la humedad en base seca 79 B.3.Tablas de la temperatura del sólido en el techo fluidizado 80 B.4. Curva de T vs X 83C. Balance económico C. l. Depreciación del equipo utilizado en la planta 85 C.2. Costos de depreciación del mobiliario 86 C.3. Gastos indirectos de fabricación 87 C.4. Costos de producción 87 C.S. Salarios 88 C.6. Tasa interna de retorno 89 C.7. Distribución del capital 90D. Pérdida de vitaminas y minerales D. 1.pérdida de vitaminas y minerales en tos alimentos procesados 92 D.2. La manipulación previa a los procesos 92 D.3. Interacción con sustancias químicas utilizadas en tos tratamientos tecnológicos 92 D.4. Reacciones degradativas 93 D.5. Procesos tecnológicos 93 D. 5. 1. Vitaminas hidrosolubtes 93 D.5.2. Vitaminas tiposolubtes 95 D.5.3. Minerales 95 D.6. Pérdida de vitaminas durante el almacenamiento 96 D.7. Adición de nutrientes a tos alimentos 96E. Seguridad en la planta E. l. Hojas de seguridad 98 E. 1. 1. Agua 98 E. 1 -2. Bisulfito de sodio 99 E. 1 .3. Gas licuado del petróleo 101 E.2. Reglas de seguridad establecidas para empleados 104 E-3. Condiciones de seguridad para el manejo de calderas 104 E.4. Programa específico de seguridad para la operación y mantenimiento de la maquinaria y equipo 104

PLANTA DESHIDRATADORA DE VEGETALES Y HORTALIZAS UAM Iztapalapa 1

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La vida moderna se ha caracterizado por, entre otras cosas, imponer un ritmo de vidamuy acelerado a las gentes que viven sobretodo en las ciudades grandes; ya que tanto elhombre como la mujer, normalmente tienen que trabajar. Esto ha modificado demanera importante los hábitos alimenticios, que se caracterizan por consumirpreferentemente alimentos de fácil y rápida preparación, precocidos, etc. Entre estosalimentos, las sopas deshidratadas, rápidas de preparar, han cobrado un lugar cada vezmás importante, entre este tipo de alimentos. En base a esto, un estudio orientado a laproducción de sopas deshidratadas, se justifica ampliamente.

2.OBJETIVOS

2.1 Objetivo general:

Diseño de una planta deshidratadora de legumbres y hortalizas (sopas).

2.2 Objetivos particulares:

Ø Estudio de mercado (nacional)Ø Obtención de datos experimentales necesarios para el diseñoØ ExperimentaciónØ Balances de materia y energíaØ Análisis económico y rentabilidad de procesoØ Proyección económica a 10 añosØ Ubicación de la PlantaØ Layout de la plantaØ Seguridad de la planta

3. JUSTIFICACIÓN

El desarrollo vertiginoso de[ mundo moderno y la constante emigración de las gentes delcampo a los centros industrializados, hace necesario incrementar la eficiencia en laconservación de los alimentos perecederos y sobretodo, es necesario tener capacidad detratamiento rápido y de grandes volúmenes, para así garantizar la alimentación de lahumanidad en el futuro. Además de esto, la tendencia en los hábitos alimenticios de lahumanidad, apunta más a ingesta de alimentos que sean fáciles y rápidos de preparar.

Indiscutiblemente, las sopas deshidratadas son de los productos con mayor demanda enlos países con mediano y alto desarrollo, debido ala facilidad con que son preparadospara su consumo. En México, este mercado puede considerarse en expansión, sobre todoen (as grandes ciudades.


4. INTRODUCCIÓN

En un mundo cuya población esta creciendo a ritmo acelerado constantemente y dondelos problemas de transporte y almacenamiento de los alimentos se van haciendo cadavez más importantes demanda una atención mayor, donde la ciencia y la tecnología enlas practicas de almacenamiento de alimentos se mejoren cada día.

Los nuevos productos alimenticios requieren de procesos cada vez más elaborados en suconservación, por lo que aumenta la responsabilidad que desde la producción hasta elconsumo se asegure de tener una pérdida económica mínima así como la eliminación depeligros para la salud del hombre debidos a contaminación, descomposición odestrucción. La deshidratación es una manera de preservar a los alimentos.

La preservación de alimentos puede definirse como el conjunto de tratamientos queprolonga la vida útil de aquellos, manteniendo, en el mayor grado posible, sus atributosde calidad, incluyendo color, textura, sabor y especialmente valor nutritivo.

El principio básico en el cual se fundamenta la deshidratación es que a niveles bajos dehumedad, la actividad de agua disminuye a niveles a los cuales no pueden desarrollarselos microorganismos, ni las reacciones químicas degradativas. En general, hortalizas conmenos de 8% de humedad residual no son sustratos favorables para el desarrollo dehongos, bacterias ni reacciones químicas o bioquímicas de importancia.

El tiempo de secado y la humedad final del producto, dependerán de la localización delsecador, de las condiciones climáticas del lugar y de las características del producto,secándose más rápido el material trozado en pequeñas porciones y con una mayorsuperficie de secado.

4.1. Efecto de las propiedades del alimento en la deshidratación.

Los factores físicos que afectan a la transferencia de calor y de masa como temperatura,humedad, velocidad del aire, área de superficie, etc. son normalmente relativamentefáciles de optimizar y controlar y por lo general determinan el diseño del desecador. Sonmuchos más sutiles las propiedades de los productos alimenticios que pueden variardurante la deshidratación y afectar a las velocidades de desecación y a la calidad delproducto final. En la deshidratación, las propiedades de los materiales alimenticioscrudos afectan tanto a la transferencia de calor como a la de masa, y ambas puedentener efectos importantes en las características de los productos desecados.

El agua sale libremente de una superficie cuando su presión de vapor es mayor que lapresión de vapor de la atmósfera que está sobre ella. Pero cuando un producto sedeseca y su agua libre se elimina progresivamente, la presión de vapor de la unidad deárea del producto desciende. Esto se debe a que es menor el agua que queda por unidadde volumen y por unidad de área, y también porque parte del agua es retenida o ligadapor fuerzas químicas y físicas a los constituyentes sólidos del alimento. El agua queforma los geles, coloidales, como cuando hay almidón, pectinas o gomas, es más difícilde eliminar y apenas presentan período de velocidad constante. A un es más difícil deevaporar el agua ligada químicamente en forma de hidratos (por Ej. , Glucosamonohidrato o hidratos de sales inorgánicas). Por otra parte los tejidos vegetales yanimales son de naturaleza celular, lo que condiciona el proceso de deshidratación.


Estos fenómenos también contribuyen al aplanamiento con el tiempo de las curvas dedeshidratación.La transferencia de vapor de agua es proporcional a la superficie de exposición duranteel período de velocidades decreciente. Por lo tanto, es importante tener en cuenta lasdimensiones de las partículas del alimento que se va a tratar para conseguir unaadecuada regulación con su sensibilidad térmica y la velocidad de secado que se deseaobtener.En la mayoría de los casos, al comienzo de la deshidratación aparece en la zonasuperficial una capa relativamente deshidratada hacia la que migra el agua libre desdeel centro del alimento, mientras de la zona superficial no se evapora. Dependiendo delas características de los alimentos y de las condiciones de procesados, los cambios en lecontenido de humedad de la superficie y del centro del alimento a lo largo del secadopueden producirse a distintas velocidades y dar lugar a diversos cambios y alteraciones,entre las que destacan, por su intensidad y frecuencia, tres:

4.1.1. Endurecimiento superficial.Puede producirse por múltiples vías y bajo la influencia de diversos factores. Cuando elsecado inicial es muy rápido (con aire que presenta una fuerte diferencia entre latemperatura de bulbo seco y húmedo), el vapor de agua puede eliminarse de lasuperficie del producto con mayor rapidez que con la que el agua se desplaza desde elcentro del alimento. En estas condiciones puede aparecer (en frutas, carnes, pescado,embutidos) una fuerte retracción de la capa superficial, que se comporta como unapelícula dura e impermeable y ofrece una fuerte resistencia a la posterior transferenciade vapor. Si el endurecimiento de la superficie es un problema, normalmente puedeminimizarse con temperaturas de superficies más bajas que fomentan una desecaciónmás progresiva en toda la pieza de alimento o utilizar aire de humedad relativa elevada,a baja velocidad.

4.1.2. Movimiento de sólidos solubles

Es frecuente, especialmente cuando el secado inicial es lento, que las sustanciassolubles en agua (sales y azúcares sobre todo) sean arrastradas por el agua desde elcentro hacia la superficie (por poros y capilares), donde se concentran y pueden llegar acristalizar o formar una capa amorfa, de aspecto pegajoso e impermeable que dificultael paso de vapor de agua. El movimiento de algunos compuestos solubles puede estarimpedido por las paredes celulares (membrana semipermeable). El resultado de estehecho es la concentración y depósito de componentes solubles en la superficie delproducto al evaporarse el agua. El establecimiento de esta capa externa porconcentración puede provocar por ósmosis un movimiento en el sentido opuesto al de suformación, es decir la migración de las sustancias solubles hacia el interior del alimentodonde la concentración es menor. El que predomine un tipo u otro de migracióndepende de las características del producto y de las condiciones de secado.

4.1.3. RetracciónLos alimentos (tejidos animales y vegetales) experimentan durante la deshidratación uncierto grado de retracción que puede considerarse proporcional a la salida progresiva delagua de las células. En las primeras fases de secado, el nivel de retracción estárelacionado con la cantidad de humedad eliminada. Hacia el final del secado laretracción es cada vez menor, de forma y tamaño y la forma definitiva del producto sealcanza antes de completarse el proceso. Por lo tanto, si el secado se realiza en formalenta, el producto se retrae, con la consiguiente reducción de volumen, tiene aparienciadistinta a la inicial y es más denso. (fig. 1.a).


Cuando el secado es rápido, la formación de una capa deshidratada y rígida en lasuperficie del alimento sirve para fijar el volumen final del producto. Así el productoresultante conserva prácticamente la forma y el volumen iniciales, es ligero y menosdenso (fig. 1.b). Presenta, además una estructura porosa que facilita la rehidratación.

a)

b)

Figura 1. Características de los alimentos deshidratados en relacióncon la velocidad de secado: a) lenta y b) rápida.

Durante la deshidratación también pueden presentar otro tipo de alteraciones (sobretodo si la temperatura es relativamente elevada), entre las que se pueden citarse sonlas siguientes:

• El almidón puede gelatinizarse, adsorbiendo fuertemente agua• Los componentes termoplásticos se funden y ablandan dando lugar a

problemas de aglomeración y de adherencia al envase• Cambios del estado cristalino al amorfo(especialmente en azúcares)• Pardeamiento no enzimático, favorecido por la temperatura alcanzada

durante el procesado y el aumento de solutos en el alimento. ElPardeamiento no enzimático modifica desfavorablemente el color,sabor, valor nutritivo y, a veces también, la capacidad derehidratación de los alimentos

• Disminución de la capacidad de retención de agua, que puede debersea la desnaturalización y agregación de las proteínas consecuentes alincremento de la temperatura y de la concentración de sales, asícomo a la desorción del agua

• Cambios de textura. Los productos deshidratados no recuperan laturgencia (carnes, frutas) ni el carácter crujiente (hortalizas) de losproductos frescos. Las pérdidas de textura están, generalmenterelacionadas con la gelatinización de almidón, la cristalización decelulosa y con las tensiones internas creadas por las variacioneslocales del contenido de agua

• Pérdidas del valor nutritivo, sobre todo debido a la destrucción parcialde algunas vitaminas (A Y C) por oxidación

• Cambios en el color. La deshidratación provoca cambios en lasuperficie del alimento que modifican su reflectancia.. Los carotenos ylas clorofilas pueden efectuarse por el incremento de la temperatura ysufrir oxidaciones durante el procesado

4.2. Procesos alternativos


Los métodos de deshidratación de alimentos varían mucho de acuerdo con los productosa tratar e incluso un mismo alimento puede secarse de varias formas. Por lo que se handesarrollado múltiples tipos de deshidratación con muchas variantes. A continuación semuestran en la tabla 1 los tipos de deshidratación existentes.

DESHIDRATADORAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

DESHIDRATADORASDEAIRE CALIENTE

Ø Se utiliza velocidades de flujo del aire grandes paralas fases iniciales.

Ø Se recomienda usar una velocidad lineal de aire de 3a 5 m/s para las piezas de hortalizas

Ø En las fases iniciales de la deshidratación dehortalizas se trabajará a temperatura de bulbo secode 90 – 100 ° C.

DESHIDRATADORASIMPELENTES

Ø Este deshidratador es una columna vertical por la queasciende una corriente de aire caliente. Se alimentael producto en forma granular y el alimentado por laporción más baja del deshidratador.

Ø Se utiliza para fabricar puré de papa en polvo.

DESHIDRATADORADE ARTESA

Ø La deshidratadora consiste en una cintatransportadora sin fin, de malla de alambre que seapoya y es arrastrada por una cadena articuladagiratoria. El alimento se introduce en la artesa endirección paralela a los ejes motores y por la mociónde la cinta asciende hasta el borde de la artesa.

Ø Se utiliza para deshidratar hortalizas y frutas.

ARMARIOS OCAMARASDESHIDRATADORAS

Ø Consisten básicamente en una cámara cerradadotada de un termostato, de un ventilador paramover el aire, de deflectores para ajustar el flujodel aire.

Ø Los armarios son deshidratadoras de pequeña escalade utilización general que pueden emplearse conmúltiples productos (cereales)

DESHIDRATADORASDECINTA

Ø El alimento se ve sometido a la acción del calormientras avanza sobre una cinta de acero inoxidable.Varias campanas dividen a la deshidratadora enzonas, cuyas condiciones de temperatura y humedadson debidamente controladas.

Ø Se utiliza para alimentos que no pueden resistirtemperaturas altas o que se oxidan fácilmente (cafésoluble, leche, zumo de purés de frutas)

DESHIDRATADORADE DESVÁN

Ø Esta constituida por una cámara alta dotada de unpiso perforado para la deshidratación. Para elcalentamiento se emplea un flujo convencionaldirecto de gases en combustión. Su control es difícil.

Ø Se utiliza para deshidratar forrajes, granos.

Tabla 1. Tipos de deshidratación : Equipos y condiciones de operación

4.3. Procesos preliminares


La preparación de hortalizas para su tratamiento industrial tiene suma importancia sihan de elaborarse productos de calidad. La alteración de las hortalizas se inicia en elmomento de su recolección y solamente puede reducirse al mínimo mediante unamanipulación y unas técnicas de tratamiento correctas ( Arthey, Dennis, 1991). Lasmismas incluyen:Ø Recepción en el almacénØ AcarreoØ LimpiezaØ LavadoØ InspecciónØ RecorteØ PeladoØ Corte en láminas o en forma de dadosØ Escaldado

4.3.1. Recepción de hortalizas

En este momento se toman muestras de los productos para determinar si alcanzan o nola calidad requerida por el almacén. Antes de la admisión del producto debecomprobarse que cumple con las normas del almacén para factores tales como grado demaduración de las hortalizas, tiempo y temperatura durante el transporte, contenido demateria vegetal y animal extraña, cantidades de tierra adherida, alteraciones de losproductos y presencia de materias nocivas como vidrio o metal.El tiempo transcurrido y la temperatura soportada desde la recolección hasta elescaldado adquieren suma importancia en muchos vegetales para mantener la calidad.

4.3.2. Acarreo

Un criterio en la selección del transportador consiste en que sea mínima la alteraciónmecánica del producto.

Si las legumbres y hortalizas no van a ser deshidratadas en ese momento, convienemantenerlas en refrigeración, para evitar su descomposición. Se deben de tener encuenta algunos aspectos como los mostrados en la tabla 6, para que sea óptimo este tipode almacenamiento.

4.3.3. Limpieza en seco

Este método solamente se aplicará cuando las hortalizas sean más densas que elmaterial extraño. Las cosechadoras móviles de chícharos van provistas de este tipo delimpiador, por lo que la mayor parte del material no deseado queda en el camporeduciendo así los problemas que impone la eliminación de residuos en el almacén.

PRODUCTO HORTALIZAPresencia de cubierta protectora natural SíCaracterísticas fisiológicas:


Ø Tipo y duración de la respiración

Ø Calor generado

Ø Daño por alteraciones delmetabolismo durante larefrigeración.

Aeróbica durante todo el almacenamiento

Moderado a sustancial

Daño por frío en algunas

Tendencia de la calidad tras recolección oproducción

Las hortalizas inician su alteracióninmediatamente tras la recolección

Causas habituales de alteración Microbiológicas, fisiológicas, patológicas yfísicas

Tabla 2. Características de los productos tras su recolección o producción que determinan lascondiciones del almacenamiento en refrigeración.

Las hortalizas recolectadas de zonas situadas por debajo del nivel del suelo puedenrecibir un tratamiento inicial de limpieza para eliminar el exceso de suciedad. Taleshortalizas suelen hacerse pasar a través de una serie de cepillos giratorios que eliminanla tierra adherida. La tierra retorna al campo y no crea un problema en el sistemaefluente del almacén.

Las hortalizas redondas, por ejemplo pueden caer rodando por cintas ascendentesinclinadas. Los ruedan hasta el fondo y son extraídos mientras que el material que norodará es transportado sobre la cinta y descargado en la parte superior según se apreciaen la Figura 2 ( Las hortalizas redondas caen rodeando por la cinta. Los desperdiciosplanos son elevados por la cinta)

Figura 2. Limpiador de cinta inclinada para hortalizas redondas.

4.3.4. Lavado

Las raíces suelen recubrirse de tierra que tiene que ser eliminada. Estos productos son,por su naturaleza, mucho más densos que el agua y se hundirán cuando se colocan en untanque con agua. En consecuencia, si han de limpiarse usando un sistema de inmersiónse precisa disponer de una cinta transportadora para moverlos a través del tanque. Sinembargo, resulta más sencillo utilizar un lavador con cepillos giratorios seguido deaclarado en un lavador de barra (Figura 3) para eliminar la tierra acumulada en estashortalizas. Esta operación no necesita ser perfecta ya que va seguida de la eliminaciónde la piel mediante un sistema de pelado por vapor o productos cáusticos.


Figura 3. Lavadora de varillas con barra central pulverizada.

Los chícharos verdes son limpiados en un clasificador vibratorio para eliminar las vainasy los chícharos de tamaño inferior al normal. Después los chícharos se limpian en seco yson lavados en una lavadora giratoria para eliminar el zumo de los tallos. Piedras yobjetos pesados son eliminados en un tanque de flotación y en algunos almacenes seusan limpiadores de flotación con espuma para eliminar vainas, pieles y otros residuos.

4.3.5. Inspección.

La inspección y selección manual de las hortalizas sobre cintas o juegos de rodillos parainspección es la forma tradicional de eliminar el material no deseado de la línea deproducción. Cuando este sistema se realiza correctamente, es la operación que requiereun trabajo más intensivo en el almacén.

4.3.6. Recorte

Algunas hortalizas requieren un recorte antes de ser sometidas a procesos industriales.Estas operaciones de recorte son similares a las realizadas cuando las mismas hortalizasson preparadas en los hogares. Mientras que en la cocina familiar se utiliza un cuchillopara estas operaciones, en el almacén se dispone de máquinas específicas para realizarla mayoría de estas operaciones. En este caso, se utiliza una cortadora para eliminar laspuntas de la calabaza y la zanahoria.

4.3.7. Pelado

Los métodos empleados para pelar hortalizas tales como zanahorias y papas se clasificanen mecánicos, químicos y térmicos.

4.3.7.1 Métodos mecánicos

Las máquinas que eliminan la piel mediante frotación son llamadas comúnmentepeladoras abrasivas. Estas máquinas presentan muchas configuraciones aunque el tipomás común es el que emplea grupos de rodillos abrasivos como en la Figura 3.

Figura 4. Pelador mediante abrasión.


Algunos productos vegetales imponen el empleo de peladoras especiales. Por ejemplo,las modernas peladoras de cebollas sujetan los bulbos de forma que pueda ser eliminadala parte superior y la base mediante cortadoras giratorias. La máquina realiza un corteen la piel de las cebollas tras eliminar la parte superior e inferior y las cebollas pasangirando a través de un conjunto de pulverizadores de agua a gran presión que eliminanla piel. El maíz es desprovisto de la envoltura cortando la mazorca en ambos extremos ydesenrollándola de las hojas. Durante esta operación se eliminan también las hebraspara dejar la mazorca limpia.

4.3.7.2. Agua caliente.

Este proceso es utilizado ampliamente en la industria, adema de que es uno de los quemenos contamina el ambiente, pues los residuos que dejan se pueden separar pordecantación, y el agua puede ser tratada mas fácilmente para poder volver a usarla.

Tabla 3. Condiciones para el pelado con lejía de algunas hortalizas.

4.3.8. Eliminación de la piel

La eliminación de la piel resulta más eficaz cuando las hortalizas se introducen en unalavadora giratoria con pulverizadores a gran presión. Esto elimina la piel por el efecto defrotación de unos productos con otros y los pulverizadores de agua eliminan el materialen las grietas de la superficie. El agua enfría también a las hortalizas y elimina la lejíade su superficie. La principal desventaja de este sistema es que provoca un importanteproblema de efluente.

4.3.9. Corte en láminas o en forma de cubos

Las máquinas que proporcionan estas formas disponen generalmente de tres juegos decuchillas de diferente tipo para realizar cada operación. La operación inicial consiste encortar la hortaliza formando una lámina. Esto puede efectuarse con hojas rectasgiratorias o empujando el vegetal para que atraviese una hoja mondadora. La lámina escortada posteriormente en tiras longitudinales. Para este corte se utiliza con frecuenciaun grupo de cuchillos circulares giratorios, aunque en algunas máquinas la hoja quecorta la lámina contiene cortadores tanto verticales como horizontales para realizarestas labores. Las tiras longitudinales son cortadas posteriormente en cubos si se deseaun corte en forma de cubos.

HORTALIZASCONCENTRACIÓN

(%)TEMPERATURA

(°C)TIEMPO

(min)Zanahorias 5 95 1-3Papas 8-18 60 2-7Cebollas 20 80 1-2Jitomates 16 90 0.5


4.3.10. Escaldado

Los productos hortícolas son partes vivas de las plantas que siguen respirando tras larecolección. Cuando las hortalizas son recolectadas experimentan cambios comoconsecuencia de alteraciones, iniciadas con frecuencia por las enzimas de la planta,que comienzan a descomponer los tejidos vegetales. El tiempo transcurrido entre larecolección y la inactivación de estas enzimas puede ser crítico para la calidad delproducto final.Para prevenir la alteración enzimática y microbiana los productos hortícolas reciben untratamiento térmico que inactiva las enzimas y mata el tejido vegetal. Este proceso sedenomina escaldado.

Además evita la decoloración, el reblandecimiento y la aparición de malos olores vsabores durante el almacenamiento posterior.

4.3.10.1. Escaldado con vapor

La principal ventaja del escaldado con vapor consiste en que provoca un menor arrastrede solutos de las hortalizas. Esto mejora la retención de nutrientes solubles y reduce elefluente derivado de la operación de escaldado.

PRODUCTO TIEMPO EN AGUA HIRVIENDO (minutos)

Zanahorias 5

Maíz dulce 7

Guisantes (chícharos) 5

Patatas (papas) (nuevas) 4 a 10

Calabaza hasta consistencia blanda

Calabacín (calabacitas) 3

Tabla 4. Tiempo de escaldado en agua (Chioffi, Mead, 1991)

4.3.10.2. Pérdida de nutrientes durante el escaldado.

Resulta inevitable la pérdida de algunos nutrientes durante el escaldado. La vitamina Ces tanto hidrosoluble como termolábil y algunos investigadores la han usado comoindicador cuando determinan los efectos del escaldado sobre las hortalizas. Se hainvestigado las pérdidas de vitamina C en chícharos escaldados a bajas temperaturas, lapérdida de vitamina C en papas escaldadas y se ha descubierto que el escaldado conagua 97°C durante 2 minutos reducía el contenido de vitamina C de 12.5 a 7.8 mg/100gramos. Tras la cocción los contenidos de vitamina C de las papas crudas y escaldadaseran 7.4 y 6.8 mg/100 gramos respectivamente. Los chícharos al ser escaldarlos por mástiempo con agua se incrementa la pérdida de vitamina C y el grado de maduración de


los chícharos es importante por que los chícharos maduros retienen más vitamina C quelos inmaduros.Los factores que causan pérdidas de nutrientes durante las operaciones de tratamientoindustrial son: la variedad, grado de maduración, recolección, manipulación ytransporte, limpieza, lavado, escaldado y tratamiento final al determinar las pérdidasde nutrientes en las hortalizas.

5. ESTUDIO DE MERCADO

Como primer punto para el desarrollo del proyecto, es conocer el mercado de las sopasdeshidratadas en nuestro país, es decir, la producción, costo y venta de las mismas.Para este fin se realizó una investigación documental en los archivos del INEGI1

considerando los último 6 años. Como primer punto fue el volumen anual de las sopasdeshidratadas (gráfica 1) en México.

Gráfica 1. Datos de los volúmenes de producción en los últimos 6 años en México. Banco de México.

Además se investigo el valor de su producción, lo cual podemos observar en la grafica 2,el cual ha ido en aumento, lo cual puede deberse a varias causas , entre las queencontramos el aumento del costo de materia prima, servicios auxiliares como el gas,etc.

1 Encuesta Industrial Mensual, Valor de los Productos Elaborados según Subsector

0

5 0 0 0

1 0 0 0 0

1 5 0 0 0

2 0 0 0 0

2 5 0 0 0

3 0 0 0 0

1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

V o lu m e n d e la p r o d u c c ió n (e n to n e la d a s )


0 E + 0 0

1 E + 0 6

2 E + 0 6

3 E + 0 6

4 E + 0 6

5 E + 0 6

6 E + 0 6

7 E + 0 6

8 E + 0 6

1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

V a l o r d e l a p r o d u c c i ó n ( e n m i l e s d e p e s o s )

Gráfica 2. Costo de producción de las sopas deshidratadas en México, en los últimos 6 años

Pero ante todo, lo que marca la pauta para seguir con el proyecto es la demanda deestos productos, las cuales se ven reflejadas en las ventas anuales que hay en estesector y se pueden observar en la gráfica 3.

0 .E + 0 0

1 .E + 0 6

2 .E + 0 6

3 .E + 0 6

4 .E + 0 6

5 .E + 0 6

6 .E + 0 6

7 .E + 0 6

1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

V e n t a s n e t a s ( e n m i l e s d e p e s o s )

Gráfica 3. Ventas netas de sopas deshidratadas en México, en los últimos 6 años


En las grafican anteriores podemos observar que el volumen de producción de sopasdeshidratadas no ha tenido grandes fluctuaciones en los últimos años, no así el costo deproducción y la ventas de estos productos.

Cabe mencionar que los productos que se encuentran actualmente en el mercado, casien su totalidad es pasta con solo un poco de verdura deshidratada. Por lo que esteproyecto se enfoca principalmente ha realizar una sopa deshidratada con vegetales yhortalizas, siendo esto una innovación en el mercado de la comida rápida.

En base al volumen de producción que reporta INEGI y lo mencionado en el párrafoanterior, nos da la pauta para realizar una planta deshidratadora con un volumen deproducción de 80,000 toneladas anuales.

6. RENTABILIDAD DEL PROYECTO

El análisis económico nos sirve para saber cuál es el monto de inversión para larealización del proyecto, así como el costo de la operación de la planta (producción,administración, ventas)

La inversión inicial es un costo fijo, la cual comprende la adquisición de los activos fijos,es decir, equipo, el terreno, el edificio, mobiliario, transporte, etc. Además de lainversión para el capital de trabajo y mano de obra.

Las ganancias netas anuales se obtienen de restar al capital obtenido por la venta delproducto por el número de paquetes de sopas que se venderán, la inversión inicial, elcosto de la materia prima y la tasa interna de retorno se ven en la siguiente tabla.

INVERSIONISTAS % Riesgo

1 persona 10-15

Otras empresas 12-15

Insitución Bancaria 35

Tabla 5. Porcentaje de riesgo según el número y tipo de inversionistas.

La TREMA o Tasa de rendimiento mínima atractiva no es otra cosa sino la tasa mínima deganancia sobre la inversión propuesta.

)*(inf%% riesgolaciónriesgoalpremionflacióniTREMA ++= (1)

La TIR es la tasa interna de rendimiento, y es la tasa de descuento por la cual el valorpresente neto VPN (es el valor monetario que resulta de restar la suma de los flujosdescontados a la inversión inicial) es igual a cero.


o

n

jj

j Ii

RVPN −

+= ∑

=1 )1( (2)

donde

Rj = flujo de caja (diferencia entre cobros y pagos) en el año j

Io = Pago de la inversión inicial

El criterio a utilizar es el siguiente: “si la TIR es mayor que la TREMA se acepta lainversión”, esto es si el rendimiento de la empresa es mayor que el mínimo fijado comoaceptable, la inversión es económicamente rentable

Para conocer la inversión inicial, es necesario conocer los costos de la instalación de laplanta, así como del equipo, materia prima , etc. Nos basamos en los criterios queutiliza Douglas (1998).

Inversión Total = Costo de capital fijo + Capital de Trabajo + Capital de inicio (3)

Capital de Trabajo ≈ 0.15 inversión total (4)

Capital de Arranque ≈ 0.1 capital fijo (5)

Capital Fijo = costos directos + 0.05 costos directos + 0.2 costos directos (6)

= 1.25 costos directos

Inversión Total = 1.30 capital fijo (7)

Gastos de Instalación ≈ 0.05 costos directos (8)

Contingencias ≈ 0.20 costos directos (9)

Inversión Total = 1.30 Capital fijo (11)

Costo de Producción = costo de manufactura + gastos generales (12)

Gastos Generales = 0.025 de ingresos por venta (13)

Gastos de Manufactura = costo directo de producción + cargos fijos (14)

+ Overhead planta


Costos Directos de Producción = Costo de materias primas + costo por (15)

servicios + 0.046 del capital fijo+ 0.03 costo total de producción

+ 1.35 costos por sueldos y mano de obra

Costo de Mantenimiento = 0.04 capital fijo (16)

Costo de Refacciones = 0.15 costo por mantenimiento (17)

Regalías = 0.03 Costo total de producción (18)

Costo de Sueldos y Mano de Obra = Sueldo base anual * 0.35 (19)

1.35 = IMSS + INFONAVIT+ Vacaciones + días festivos + aguinaldo + otros

Cargos fijos = Impuestos + seguros + rentas + intereses = 0.03 Capital fijo (20)

OVHD = 0.72 costo por sueldos y mano de obra + 0.024 capital fijo (21)

Costo Total de Producción = 0.103 capital fijo + (22)1.03 (mat.prima + servicios) + 2.13(costo por sueldos y mano de obra) + 0.025ingresospor ventas

Tomando una inflación del 7% y un %premio al riesgo de 15%, se calcula la TREMA y la tirdel proyecto, obteniéndose los siguientes resultados (tabla 6).

Costo de materiaprima

Producción Ingresos porventas

TREMA TIR Inversión total

249,516 533,333 480,000 23.05% 79.96% 40,318,691

Tabla 6. Valores de la TREMA y TIR para la rentabilidad del proyecto.

Como la TIR es mayor que la TREMA, el proyecto es viable.


7. UBICACIÓN DE LA PLANTA

Un punto clave para la ubicación de la planta es considerar donde se encuentran losproductores de la materia prima necesaria (tabla 7), los cuales fueron obtenido de laSAGARPA.

PRINCIPAL ESTADOPRODUCTOR

VERDURA /HORTALIZA

Zacatecas Ajo

Chihuahua Cebolla

Sinaloa Calabaza

Estado de México Chícharo

Puebla Maíz

México Papa

Guanajuato Zanahoria

Tabla 7. Estados en los cuales se encentra la mayor producción (riego) de la materia prima

Además de factores como son:

Ø Clima

Ø Disponibilidad de mano de obra

Ø Servicios

Ø Factores económicos

Por lo anterior, se decide ubicar la planta en el estado de Querétaro, ya que esta en elcentro del país, y su actividad industrial ha llegado a ser una de las principalesgeneradoras de riqueza y empleo del país.

7.1. Clima

Las características climáticas deseadas para el proceso de deshidratación,especialmente en la zona centro, donde tiene climas secos y semi secos, sutemperatura media anual oscila entre 7ºC y 25.1ºC. Abarca los municipios de Querétaro,Corregidora, El Marqués, Ezequiel Montes, Cadereyta, Tequisquiapan, San Juan del Río,Colón, Peñamiller y Tolimán.


Mapa 1. Cuidad de Querétaro de Arteaga, donde se pueden observar las vías decomunicación así como los numerosos complejos industriales que hay en el estado.

7.2. Vías de comunicación

El estado de Querétaro de Arteaga cuenta con excelentes vías de comunicación a toda laRepública Mexicana, por:

• Carreteras• Terminal de Autobuses de Querétaro• Vías Férreas• Aeropuertos• Teléfonos• Telefonía Celular• INTERNET• Radio Aficionados y Banda Civil

7.3. Carreteras

Por su ubicación Querétaro es el centro geográfico de la República Mexicana y por lotanto el tráfico carretero entre el norte y el sur del país pasa por el Estado, quedando esteperfectamente comunicado por este medio a todo el país y con magníficassupercarreteras de 4 a 6 carriles, con el Distrito Federal por la carretera 57, con San LuisPotosí por la carretera 57, a Guanajuato por la carretera 45.

7.4. Vías férreas

El servicio ferroviario es prestado por la empresa para-estatal Ferronales (FerrocarrilesNacionales de México), con proyecto de integrarse a la iniciativa privada, el centronervioso de Ferronales para por Querétaro con las siguientes líneas:

• México D.F. -- Querétaro -- San Luis Potosí -- Tampico


• México D.F. -- Querétaro -- Guadalajara -- Manzanillo -- Mexicali• México D.F. -- Querétaro -- Ciudad Juárez• México D.F. -- Querétaro -- Nuevo Laredo

El servicio es de carga y principalmente transporta contenedores y cajas de trailer, enQuerétaro, se encuentra una terminal de carga en la Aduana Interior y otra en la estacióncentral, en donde se conserva la estación de pasajeros del siglo pasado, realizada alestilo de los Ingleses o del viejo Oeste Norteamericano, en cantera rosa de la región ymadera, contrastada con una elegante herrería de punto, por algún tiempo se planeó eltren rápido de México -- Querétaro.

7.5. AeropuertosEn Querétaro se encuentra el VOR principal de aproximación al Aeropuerto Internacional"Benito Juárez" de la Ciudad de México y cuenta con el aeropuerto "Ing. FernandoEspinosa Gutiérrez" al norte de la ciudad en el cerro de Menchaca a 50 metros sobre elnivel de la ciudad.

7.6. Telefonía: Las empresas que prestan los servicios telefónicos en Querétaro son: TELMEX, AT&T,AVANTEL Y ALESTRA con centrales digitales de acceso DTMF y cableado aéreo porpostería, para atender a sus mas de cien mil abonados, así como servicio RDI.

Telefonía Celular.- En Querétaro operan dos empresas de telefonía celular, IUSACELL YTELCEL con células de amplio cubrimiento Nacional.

Radio Aficionados.- En Querétaro se encuentra en operación el Radio Club Querétaro,A.C. y representación de La Asociación de Radioaficionados de la República Mexicana,A.C.

Banda Civil.- En operación existen varios clubes de Radio en Banda Civil, como CruzÁmbar que aportan servicios de auxilio en emergencias en el estado y carreteras.

La actividad industrial de este estado ha llegado ha ser una de las principalesgeneradoras de riqueza y de empleo, su vocación industrial es una de las mayores delpaís y ocupa el cuarto lugar a nivel nacional. Además de contar con incentivos fiscalesque da el gobierno a las empresas que se instalan allí.

Otro punto de suma importancia es el de encontrar mano de obra con las siguientescaracterísticas:

ü Disponibilidad laboral y trabajadores calificados

ü Existen más de 100,000 obreros con conocimientos aplicables

ü El 30% del personal industrial se encuentra calificado en: control de calidad total,proceso de “justo a tiempo”, celdas de manufactura.


8. TEORÍA DE SECADO DE SÓLIDOS

8.1. Secado

El secado es una operación unitaria, en la que se elimina por evaporación casi toda elagua presente en los alimentos, mediante la aplicación de calor bajo condiciones deoperación controladas.

El secado en si implica la transferencia de un líquido procedente de un sólido húmedo auna fase gaseosa no saturada.

El secado de alimentos determina una reducción del peso y normalmente también, delvolumen, por unidad de valor alimenticio, e incrementa la vida útil de los productossecados en comparación con los correspondientes alimentos frescos (Brennan, 1980)

8.2. Teoría general.

8.2.1 Curvas de velocidad de secado

8.2.1.1. Conversión de los datos a curvas de velocidad de secado

Los datos que se obtienen de un experimento de secado se expresan como peso total (m)del sólido húmedo a diferentes tiempos de t horas en el período de secado. Estos valoresse pueden convertirse a datos de velocidad de secado con los siguientes procedimientos.Primero se calculan los datos. Si (m) es el peso de sólido húmedo en kg totales de aguamás sólido seco y (mss) es el peso del sólido seco en kg,

X m mm

kg totales aguakg solido ot

ss

ss

=−

sec (23)

los cuales suelen representarse en graficas como se muestra en la fig (5)

Figura 5. Contenido de humedad en base seca en función del tiempo de secado

Usando los datos calculados con la Ec. (23), se traza una gráfica del contenido dehumedad libre X en función del tiempo t en hr, tal como se muestra en la Fig. (6). Paraobtener una curva de velocidad de secado a partir de esta gráfica, se miden laspendientes de las tangentes de la curva, los cual proporciona valores de dX/dt para


ciertos valores de t. Se calcula entonces, la velocidad N para cada punto con laexpresión

N mA

dXdt

ss= −

(24)

donde N es la velocidad de secado en kg H2O/hr.m2, mss es kg de sólido seco usado, y Aes el área superficial expuesta al secado en m2. Entonces, la curva de velocidad desecado se obtiene graficando N en función del contenido de humedad, tal como semuestra en la Fig. (6)

Figura 6. Curva de velocidad de secado

8.2.1.2. Gráfica de la curva de velocidad de secado

8.2.1.2.1. Período inicial.

En la Fig. (6) se muestra la curva de velocidad de secado para condiciones de secadoconstante. Empezando con un tiempo cero, el contenido inicial de humedad librecorresponde al punto A. Al principio, el sólido suele estar a una temperatura inferior ala que tendrá al final, y la velocidad de evaporación ira en aumento. Al llegar al puntoB, la temperatura de la superficie alcanza su valor de equilibrio. Este período inicial deajuste con estado inestable suele ser bastante corto y generalmente se ignora en elanálisis de los tiempos de secado.

8.2.1.2.2.Período de secado constante

La curva de la Fig. (6) es recta entre los puntos B y C, por lo que la pendiente y lavelocidad son constantes durante este periodo. Este periodo de velocidad constante desecado corresponde a la línea BC en la Fig. (6). En este periodo la superficie del sólidoestá al principio, muy mojada y sobre ella existe una película de agua continua. Estacapa de agua está siempre sin combinar y actúa como si el sólido no estuviera presente.La velocidad de evaporación con las condiciones establecidas para el proceso, esindependientemente del sólido y es esencialmente igual a la velocidad que tendría una


superficie líquida pura. La evaporación durante este período es similar a la que existecuando se determina la temperatura de bulbo húmedo, la temperatura de la superficieequivale en forma aproximada, a la temperatura de bulbo húmedo.

8.2.1.2.3. Periodo de secado decreciente

Durante el período de velocidad decreciente la velocidad de secado comienza adisminuir, punto C de las gráficas (Fig (5) y Fig (6)), hasta llegar al punto D. En el puntoD, la velocidad de secado disminuye con más rapidez aún hasta que llega al punto E.El punto C corresponde al contenido crítico de humedad libre Xc. En este punto no haysuficiente agua en la superficie para mantener una película continua. La superficie ya noestá totalmente mojada, y la porción mojada comienza a disminuir durante este periodode velocidad decreciente, hasta que la superficie queda seca en su totalidad en el puntoD.

El segundo período de velocidad decreciente empieza en el punto D cuando la superficieestá seca en su totalidad. El plano de evaporación comienza a desplazarse con lentitudpor debajo de la superficie. El calor para la evaporación se transfiere a través del sólidohasta la zona de vaporización. El agua vaporizada atraviesa el sólido para llegar hasta lacorriente de aire.

8.2.2. Equipo de secado.

8.2.2.1 Secador de charolas

En los secadores de charolas, que también se les llama secadores de anaqueles, degabinete o de compartimiento, el material se esparce uniformemente sobre una charolade metal con una profundidad de 10-100 mm. Un secador de bandejas típico, tal comose muestra en la Fig. 7, contiene bandejas que se cargan y se descargan de un gabinete.

Figura 7. Secador de charolas

Un ventilador recircula aire calentando con vapor sobre la superficie de las charolas,paralelamente a las mismas. El secador dispone de reguladores para controlar lavelocidad de admisión de aire fresco y la cantidad deseada de aire de recirculación.También se usa calor obtenido con electricidad, en especial cuando el calentamiento esbajo. Más o menos el 10-20% del aire que pasa sobre las bandejas es aire nuevo, siendoel resto aire recirculado.


Después del secado, se abre el gabinete y las charolas se reemplazan con otras con másmaterial para secado. Una de las modificaciones de este tipo de secador es el decharolas con carretillas, donde las bandejas se colocan en carretillas rodantes que seintroducen en el secador . Esto significa un considerable ahorro de tiempo, puesto quelas carretillas pueden cargarse y descargarse fuera del secador.

8.2.2.2. Secador de lecho fluidizado

En este tipo de secadores el aire caliente es forzado a través de un lecho de sólidos deforma tal que los sólidos queden suspendidos en el aire. El aire caliente actúa tantocomo medio fluidizante como de secado.

Los secaderos de lecho fluidizado pueden operar de forma discontinua o continua. En laFig. 8 se muestra un secador de lecho fluidizado. La rejilla que soporta al lecho puedeser una simple placa perforada pero también se emplea diseños muy complejos a basede eyectores de chorros de aire, cápsulas de barboteo, etc. Algunas unidades poseenbases vibratorias para facilitar el movimiento del producto. Los secadores pueden operara presión superior o inferior a la atmósfera, según se precise, situando adecuadamentelos ventiladores.

Figura 8. Lecho fluidizado

Las principales características de los secadores de lecho fluidizado son:• Sólo pueden aplicarse a sólidos susceptibles a la fluidización. Algunos

productos son demasiado frágiles para ser fluidizados sin que sufran excesivodaño mecánico.

• Las velocidades de secado en los secadores de lecho fluidizado sonrelativamente altas y se controlan con facilidad.

• En las operaciones discontinuas lo sólidos se mezclan bien y se secanuniformemente. En los sistemas continuos, sin embargo, el mezclado puededeterminar la salida del secado del producto no secado.


8.3. Balances de materia

8.3.1. Balances de materia para el secador de charolas.

Para el secado en un secador de charolas, donde el aire pasa en flujo paralelo sobre lasuperficie de la charola, las condiciones del aire no permanecen constantes.

Figura 9. Esquema del balance de masa en el secador de charolas

El balance de humedad en el secador de charolas es el siguiente:

11221 YGYG

dtdm

Aw −= (25)

donde

Xmm ssw = (26)

Sustituyendo la ecuación (26) en la ecuación (25) y tomando en cuenta que la masa delsólido seco y el flujo de aire seco es constante para todo el proceso.

)( 12 YYGdtdX

Amss −=

− (27)

donde)( 12 YYGN −= (28)

donde N = kg w / hr . m2 de sección transversal y G = kg de aire seco / hr . m2 de seccióntransversal.

8.3.2. Balances de materia para el secador de lecho fluidizado.

Considerando un lecho de área de sección transversal uniforme A m2, por el cual penetraun flujo de gas G kg gas seco / hr m2 sección transversal, con humedad de Y1. Con unbalance de material del gas, en cualquier momento, dicho gas sale del lecho conhumedad Y2 . La cantidad de agua que se elimina del lecho con el gas es igual a lavelocidad de secado en ese tiempo.


Figura 10. Control de volumen en la que se realiza el balance

Realizando el balance de materia:

11221 YGYG

dtdm

Aw −= (29)

donde

Xmm ssw = (30)

Sustituyendo ecuación (30) en la ecuación (29) y tomando en cuenta que la masa delsólido seco y el flujo de aire seco es constante para todo el proceso.

)( 12 YYGdtdX

Amss −=

− (31)

por lo tanto se tiene con la ecuación (28),

)( 12 YYGN −= (28)

donde N = kg w / hr . m2 de sección transversal y G = kg de aire seco / hr . m2 de seccióntransversal.

8.4.BALANCES DE ENERGÍA

8.4.1. Balances de energía para el secador de charolas y secador de lecho fluidizado

El balance de energía para el secador de charolas y el secador de lecho fluidizado es elsiguiente:

( ) QdtdTCpXCpm

dtdX

AmTTCpYCpG

lv wssssss

was +++

−=−+

)()()()( 21

'1 λ (32)

Sustituyendo la ecuación (31) en (32) se tiene la siguiente expresión:


( ) QdtdTCpXCpmYYGTTCpYCpG

lv wsssswas +++−=−+)()(

)()()( 1221'

1 λ (33)

El lado izquierdo de la ecuación 33, es el cambio de entalpía del gas, y el lado derecho ,el primer término se refiere al calor necesario para evaporar el agua contenida en elsólido, el segundo término al calentamiento del mismo sólido y Q es el calor que sedisipa a los alrededores.

9. DESARROLLO EXPERIMENTAL:

9.1. Propiedades de los vegetales y hortalizas

Antes de llevar a cabo cualquier proceso hay que tener en consideración el tipo decompuestos con los que se va ha trabajar, conocer sus propiedades físicas y químicas.Estos lo podemos observar en la siguiente tabla 8.

Cenizas: Residuo que queda después de que toda la materia orgánica ha sido quemada.Sirve para medir las sales inorgánicas que había en el producto original.

Tabla 8. Propiedades alimenticias de los vegetales.Diccionario de los Alimentos, Coción, Calorías, Vitaminas, Conservación

C. TX 3479, D5.2, 1979, c.2 Ediciones Cedel.

Hidratos de Carbono: Tienen una estructura muy simple estando compuestos decarbono, hidrogeno y oxígeno. Se les clasifica en glúcidos directos e indirectos, según elnúmero de moléculas.

AJO CALABAZA CEBOLLA CHÍCHARO MAÍZ PAPA JITOMATE ZANAHORIANombreFamilia

Especie

Alliumsativum

CucúrbitaPepo

Alliuncepa

Pisumsativum

Zeamays

Solanumtuberosu

m

Lycopersicum

esculentum

Daucuscarota

Agua 63.7 93 89 77.7 12.3 75 94 88Celulosa 1.2 0.9 0.7 2.1 0.9Cenizas 0.2 0.4 0.4 6.9 3.4 0.6Grasas 0.3 0.4 0.2 0.3 3 0.1 0.4 0.3

Hemicelulosa 0.6Hidratos de

carbono28.6 4.8 4.8 10.5 70.7 17.5 9

Proteínas 6 0.8 1.2 4.5 8.5 1.5 1 1.2Vitaminas

A 0.0001 1.740 UI 50 UI 10 UI 750 UI 1.250 UI 10.000 UI

B10.0001 0.053 mg 0.06 mg 0.10 mg 182

microg0.5 mg 0.06 mg 0.0001

B20.0001 0.077 mg 0.03 mg 0.70 mg 71

microg1 mg 0.8 mg 0.00005

B6 0.25 mg 0.2 mgC 0.017 1.5 mg 14mg 2 mg 10 mg 20 mg 0.0094E 0.10 mg 0.1 mgK 500 UI 0.5 mg

PP 0.540 mg 0.15 mg 0.15 mg 550microg

0.6 mg 0.0004


Directos: azúcares de fórmula simple y fácil absorción por el organismoindirectos: los feculentes (harinas) que sintetizan varias moléculas.

Grasas: Proporcionan al organismo 9.3 cal/gr, pero para que su asimilación se produzcaarmoniosamente hacen falta 2 moléculas de hidruros de carbón por molécula de cuerpograso.

Proteínas: Son cuerpos complejos resultan de la unión de diversos cuerpos más simples:los aminoácidos. Son la base de los tejidos de los seres vivos.

9.1.1 Propiedades físicas de los vegetales

Los vegetales y las hortalizas, tienen propiedades características las cuales suelen tenersuma importancia en el proceso de secado, (las cuales podemos ver en la tabla 9) sobreTodo al momento de realizar los balances de materia y energía.

Tabla 9. Densidades de los vegetales

9.2. Operaciones Preliminares

Para secar un vegetal u hortaliza se realizan las operaciones preliminares especificas, lascuales de manera sintética se exponen en la tabla 10.

VERDURA/HORTALIZA LAVADO PELADO CORTADO DESVAINADO DESGRANADO ESCALDADOAjo Manual Rodajas

Cebolla Manual RodajasCalabaza ü Manual CubosChícharo Manual

Maíz Manual Manual

Papa ü Manual Cubos

Conbisulfitode sodio

(1%) 5 min.Zanahoria ü Manual Cubos

Tabla 10. Operaciones preliminares a las que fue sometida cada verdura u hortaliza.

VEGETAL m[kg]

ρempacada

[kg/m3]ρaparente

[kg/m3]Cp

[J/kg°C]Dp[m] φ

Ajo 0.01280 640.00 914.29 3305 2.39x10-2 0.81calabaza 0.05223 580.33 970.82 3550 1.54x10-2 0.81Cebolla 0.07341 587.28 857.59 3765 0.62x10-2 0.93chícharo 0.04862 540.22 1041.11 3765 1.54x10-2 1Jitomate 0.06492 811.50 932.76 14.16x10-2 1

Maíz 0.02353 580.33 986 3305 0.98x10-2 0.81Papa 0.05796 644.00 1038.71 3300 1.12x10-2 0.81

Zanahoria 0.04898 544.22 999.59 3765 0.9x10-2 0.81


Cabe mencionar que los cubos y las rodajas se hacen de aproximadamente 5mm deespesor, con el fin de contribuir a un mejor secado.

9.2.1. Secador de Charolas

Antes de introducirlas al secador de charolas, se pesan las charolas vacías, después sellenan con las verduras u hortalizas, según sea el caso, de manera que quede una monocapa uniforme, se vuelven a pesar y así se obtiene un mejor registro sobre la masainicial que entra al secador de charolas.

9.2.2. Secador de Lecho Fluidizado

Se prepara una masa para que la altura de la cama de verdura u hortaliza en el lechosea al menos de 10 cm que es el tamaño del diámetro. Para determinar la velocidadmínima de fluidización se realiza de manera experimental con la masa fresca y secomienza a mover la válvula del aire que entra al secador hasta que la misma comiencea fluidizarse. Esto es una política de trabajo para que en un momento dado, tener lamenor perdida posible de los finos.

9.3. Metodología experimental

9.3.1. Secador de charolas

El secador de charolas se enciende 15 minutos antes del experimento, manteniendoconstante el flujo de aire, en este caso fu de 1.25 m/s + 0.5, y el control detemperatura de 60°C + 1, como este aparato cuenta con una pistola la cual contienedos termómetros, uno para medir la temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco (ambasson mediciones importantes para determinar los balances de materia y energía); semiden ambas temperaturas antes de las charolas. Y con un voltímetro se mide latemperatura de salida de aire. Además el secador se tara, pues tiene una canastillacolgando donde se introducen las charolas.

Ya que se tiene la temperatura d 60 °C en la entrada del aire, se procede a introducir lacharolas previamente pesadas con el vegetal que va ha ser secado. Tomándose laslecturas de masa, temperatura del bulbo húmedo y bulbo seco, así como la velocidad delaire.

Se toman mediciones a diferentes tiempo, al principio se realiza a intervalos de 5minutos hasta completar 30 minutos, después con intervalos de 10 hasta completar lahora, la siguiente hora se divide en intervalos de 20 minutos. Después la otra hora enintervalos de 30 y si es necesario, se deja correr la otra hora sin ningún intervalo.

Cabe resaltarse que las mediciones a estudiar son la velocidad, temperatura de bulboseco y bulbo húmedo de entrada y salida del aire, así como la variación del peso en elsólido.

9.3.2. Lecho fluidizado

Para el secador de lecho fluidizado se enciende primero el compresor, después se fija latemperatura a la que se va ha trabajar, se abren las válvulas de paso del aire y se


encienden los bancos de resistencias, el lecho tarda aproximadamente de 20 a 25minutos para estabilizarse.

Una vez estabilizada la temperatura, se mide la temperatura de bulbo seco y bulbohúmedo, esto se realiza con un psicrómetro portátil, al cual se le da cuerda para que elventilador que tiene integrado pueda succionar el aire.

Otras variables a medir son la caída de presión del aire y el flujo volumétrico de entradadel aire al lecho.

Una vez medido todo, se introduce el vegetal ha secar, y se vuelven a medir lasvariables antes mencionadas, la primera media hora se toman muestras cada 10minutos, después de media hora dos o tres medicines más. Solo en algunos casos llego arequerirse de mas tiempo, y para ello se tomaron mediciones cada hora.

A las muestras obtenidas se les determina la humedad en la balanza analítica, la cualtrabajo a 75°C, el tiempo necesario, hasta que el peso del sólido no cambia.

9.3.3. Rehidratación

Se conservaron muestras de 15 gr de cada vegetal y hortaliza deshidratada, en cada unode los secadores.

Se hirvió agua en diferentes vasos de precipitados y se le agrego la verdura u hortaliza,de cada secador, y se les dejo hervir durante 5 minutos. Después se escurrieron encharolas y se les comparo, color del agua, consistencia y apariencia, esto se lleva a cabode manera visual.

10. Resultados

10.1. Secador de Charolas

10.1.1. Balance de materia y energía

Con los datos obtenidos experimentalmente podemos calcular la masa seca, la humedadinicial y final de cada uno de los sólidos, la humedad final del aire. Y el calor que seproporciona al aire, el calor que es necesario para secar al sólido.

En los balances de energía se realizaron para tres casos, el primero fue tratando alsistema como un sistema adiabático, el segundo fue no adiabático pero el calor disipadose considera constante, y finalmente ocupando la ley de Fourier para calcular el calordisipado. En los tres casos la temperatura2 del sólido fue similar, por lo tanto, se puedeconsiderar al sistema como adiabático.

2 Los cálculos y tablas vienen en el apéndice


SÓLIDO

Verdura t[seg] Tsol[°C] Tbh[°C] X[kgw/kgss] Qhum[J/seg] Qsol[J/seg] Q[J/seg]

Ajo 2780 54.16 29.0 0.3952 14.70000 0.0672 14.7672

Cebolla 14200 59.991 32.2 1.7500 112.10704 0.0303 112.1373

Chícharo 7800 59.830 33.0 0.0820 68.07030 4.5435 72.6138

Maíz 14400 59.134 27.6 0.2199 34.76080 0.5481 35.3089

Papa 9560 53.350 29.8 0.1003 150.35200 0.7822 151.1342

Papa con anti 13500 53.350 29.2 0.5791 101.73570 0.3647 102.1004

Zanahoria 8100 60.474 30.1 0.1002 10.67950 0.2847 10.9642

Tabla 11. Resultados de los balances de materia y energía de los diferentes compuestos de lasopa en el secador de charolas

AIRE

Verdura T1[°C] T2[°C] Y1[kgw/kgss] Y2[kgw/kgss] G[kgas/m2seg] Q[J/seg] % error

Ajo 60.00 52.00 0.0185 0.018630 1.3482 1426.2100 98.97

Cebolla 60.27 54.33 0.0184 0.018600 1.1790 1235.7659 90.93

Chícharo 62.32 53.25 0.0218 0.021840 1.3647 290.21897 76.83

Maíz 59.31 58.13 0.0160 0.016050 1.3964 293.3618 87.99

Papa 54.00 48.67 0.0250 0.025290 10.5930 227.1159 33.69

Papa con anti 60.00 51.00 0.0200 0.020160 1.2669 269.1750 62.13

Zanahoria 61.00 51.79 0.0176 0.017780 1.2556 264.3155 95.91

Tabla 12. Resultados de los balances de materia y energía del aire utilizado para secar en elsecador de charolas

Como se puede observar, el calor del aire es mucho mayor que el requerido, por lo queda la pauta para poder menor cantidad de aire, y así ahorrar energía tanto delcompresor como calorífica.

Con los datos obtenidos experimentales y los balances de materia y energía, se obtienenlas curvas de secado (tiempo de secado), de velocidad de secado, evolución de latemperatura en el sólido y el aire, así como de la humedad del aire.


Gráfica 4. Tiempos de secado de los diferentes componentes de la sopa en el secador de charolas

En la gráfica 4, se puede observar que cada uno de los vegetales y hortalizas presentacomportamiento similar al reportado en la teoría.

Un punto ha resaltar es que el chícharo requiere de un mayor tiempo para alcanzar lahumedad requerida, la cual es del 10% en todos los vegetales. Esto puede deberse a sumisma naturaleza, la capa que lo envuelve hace más difícil la evaporación y difusión delagua contenida en él.

De los demás vegetales, como tienen tiempos similares poden ser deshidratados enmismo lote.

Este experimento se llevo a cabo, y se obtiene la siguiente curva

Gráfica 5. Tiempo se secado de la sopa deshidratada en su conjunto.

Otro aspecto a observar, es como va cambiando la humedad del aire con el tiempo,como se puede ver, va disminuyendo, esto es de esperarse, pues con el transcurso del

Curva de Secado

0

10

20

30

40

50

60

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

t[seg]

T[°C

]

Ajo Calabaza Cebo lla Chícharo JitomateM aíz Papa Papa c/antiox Zanahoria

Sopa

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350

t (min)

X (g

rw/g

rss)


tiempo la humedad del sólido es menor, por lo tanto, el aire ya no encuentra casi aguapara llevarse.

Gráfica 6. Humedad del aire a la salida del secador.

De esta gráfica, podemos ver como en algunos casos como el de la papa, la humedad elaire se mantiene constante. Al casi no variar o no variar la humedad del aire nos indicaque la cantidad de aire que se introduce en el secador es muy grande y por lo tanto nollega a afectar su humedad intrínseca.

Además otro comportamiento interesante ha observar, es el del sólido. Como ya se dijoen la teoría, la temperatura del sólido en los primeros instantes tiende a la temperaturade bulbo húmedo.

Z a n a h o r i a

0 . 0

1 . 0

2 . 0

3 . 0

4 . 0

5 . 0

6 . 0

7 . 0

8 . 0

9 . 0

0.0

0.5

1.0

1.3

2.0

3.0

3.5

4.2

5.0

5.5

6.2

7.0

60

0

12

00

18

00

30

00

48

00

71

50

t [ s e g ]

X [

kg

w/k

g s

s]

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

t [°C

]

X T

Gráfica 7. Cambio de la humedad en base húmeda y la temperatura del sólido, en este caso setoma el de la zanahoria3 como ejemplo.

3 Los demás componentes de la sopa tienen un comportamiento similar, como puede verse en elapéndice.

Humedad del Aire

0.010.010.010.020.020.020.020.020.030.030.03

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

t[seg]

Y[k

g ag

ua/

kg a

.sec

o]

Ajo Calabaza Cebolla Chícharo JitomateM aíz Papa Papa c/antiox Zanahoria


Como puede observarse en la gráfica 7, se tiene un pozo térmico en los primerossegundos de llevarse a cabo el secado en el lecho fluidizado. Y conforme se va secandoel vegetal, la temperatura tiende a estabilizarse, es decir, se mantiene prácticamentetodo el tiempo a la temperatura de bulbo seco.

Esto lo podemos comparar con la velocidad de secado (flux). V e lo c id a d d e S e c a d o

0 .0 E + 0 0

5 . 0 E -0 5

1 . 0 E -0 4

1 . 5 E -0 4

2 . 0 E -0 4

2 . 5 E -0 4

3 . 0 E -0 4

3 . 5 E -0 4

4 . 0 E -0 4

0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 4 0 0 0 1 6 0 0 0

X [ k g w / k g s s ]

N [

kg w

/se

g m

2]

A j o C e b o lla C h íc h a r o M a íz P a p a P a p a c o n a n t i Z a n a h o r ia

GraficaGráfica 8. Velocidad de secado (flux)

En la gráfica 8 podemos percibir que el chícharo y el maíz tienen una velocidad desecado similar, es decir, se mantiene casi constante, por lo que se pueden secar en unmismo lote.

La cebolla al tener más contenido de agua, es la que tarda mas tiempo en secarse, elmaíz es otro que tarde en secarse, esto se debe al endurecimiento superficial queprovoca su misma cáscara.

10.2. Secador de lecho fluidizado

10.2.1. Balances de materia y energía

Con los datos obtenidos experimentalmente, se realizan los balances de materia yenergía tanto de los sólidos como del aire. Para poder observar como se llevo a cabo elsecado con este tipo de secador.

En los balances de energía se realizaron para tres casos, el primero fue tratando alsistema como un sistema adiabático, el segundo fue no adiabático pero el calor disipadose considera constante, y finalmente ocupando la ley de Fourier para calcular el calordisipado. En los tres casos la temperatura4 del sólido fue similar, por lo tanto, se puedeconsiderar al sistema como adiabático.

Los resultados obtenidos se muestran en las tablas 13 y 14 de una manera sintética paracada vegetal y hortaliza.

4 Los cálculos y tablas vienen en el apéndice


VERDURA t[seg] Tsol[°C] Tbh[°C] X[kgw/kgss]Qhum[J/seg]Qsol[J/seg] Q[J/seg]

Calabaza 5050 56.840 20.5 0.3158 22.39370 10.3684 32.7621

Chícharo 11050 50.860 19.0 0.1037 2.76000 8.6800 11.4400

Maíz 7200 54.111 19.3 0.1497 0.69200 49.69 50.3820

Papa 3600 53.023 18.0 0.1091 23.61330 37.4596 61.0729

Zanahoria 7200 56.094 17.4 0.1057 28.04270 4.9505 32.9932

Tabla 13. Resultados del balance de materia y energía de los vegetales y hortalizas en el lechofluidizado.

VERDURA T1[°C] T2[°C] Y1[kgw/kgss] Y2[kgw/kgss] G[kgas/m2seg]Q[J/seg] % error

Calabaza 58 39.16 0.0050 0.005936 1.0870 192.2100 83.15

Chícharo 57.22 52.22 0.0032 0.003320 1.4516 62.66000 83.55

Maíz 57.33 44.00 0.0032 0.003500 1.3549 162.4100 70.71

Papa 57.00 39.00 0.0010 0.001845 1.4524 243.4393 75.17

Zanahoria 59.00 43.00 0.0021 0.003050 1.4411 28.0427 80.23

Tabla 14. Resultados de los balances de materia y energía en el lecho fluidizado.

Como se puede observar, el calor del aire es mucho mayor que el requerido, por lo queda la pauta para poder menor cantidad de aire, y así ahorrar energía tanto delcompresor como calorífica.

Curva de Secado

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

t [seg]

X [kgw

/kg as

]

maíz papa zanahoria chícharo

Gráfica 9. Curvas de secado en el lecho fluidizado.


En la gráfica 9 podemos observar que los tiempos de secado en el lecho fluidizado sonmenores que en el secador de charolas. Esto puede deberse a que en el lecho, losvegetales están suspendidos en el aire, mientras que en el de charolas, están estáticos.

H u m e d a d d e l a i r e

0 .0 0 0 0

0 .0 0 0 5

0 .0 0 1 0

0 .0 0 1 5

0 .0 0 2 0

0 .0 0 2 5

0 .0 0 3 0

0 .0 0 3 5

0 .0 0 4 0

0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0

t [ s e g ]

Y2 [

kg w

/kg

as]

C h í c h a r o M a í z P ap a c o n an t i o x i d an t e Z a n a h o r i a

Gráfica 10. Humedad del aire en la salida del secador

Conforme avanza el tiempo, se observa una disminución de la humedad del aire (gráfica10), esto es porque el sólido ya tiene poco agua que evaporar, esto se observa de unamanera muy notoria en el caso de la papa, que es donde se observa esta tendencia.

Además otro comportamiento interesante ha observar, es el del sólido. Como ya se dijoen la teoría, la temperatura del sólido en los primeros instantes tiende a la temperaturade bulbo húmedo.

Zanahoria

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

0.0030

0.0035

0.0040

0 600 1200 2400 3600 5400

t [seg]

X [k

g w

/kg

ss]

0

10

20

30

40

50

60

70

T [°

C]

Y2 T

Gráfica 11. Temperatura del sólido

El comportamiento de la temperatura del sólido puede observarse en la gráfica 11, ynos percatamos que sufre un descenso el cual tiende a la temperatura de bulbo húmedodel aire en los minutos del secado, contrario a lo que sucedió en el secador de charolas,los cuales fue en los primeros 7 segundos. Aquí se observa mejor este fenómeno. Aquí seobserva mejor fenómeno. Después sube y tiende a la temperatura de bulbo seco delaire. Se coloco la gráfica de la zanahoria como ejemplificación, pero sucede lo mismo


con todos los demás componentes de la sopa, estos se podrán ver en el apéndicecorrespondiente.Para poder observar la velocidad de secado utilizamos la gráfica 12.

Velocidad de Secado

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0

X [kg w/kg ss]

N [k

g w

/seg

m2]

Chícharo Maíz Papa Calabaza

Gráfica 12. Velocidad de secado

Como la papa tiene una velocidad de secado mas grande podemos pensar en realizar elsecado en un mismo lote del chícharo y el maíz, ya que la papa y la zanahoria hacen losmismo, por lo tanto, lo hacemos otro en otro lote (gráfica 13).

Velocidad de Secado

0.0000

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

X [kg w/kg ss]

N [k

g w

/seg

m2]

Chícharo Maíz

Gráfica 13. Velocidad de secado del chícharo y el maíz.

Esto nos da la pauta final, para poder trabajar de manera industrial, es decir, esta es lamanera en que se trabajara la planta deshidratadora, en un mismo lote se encontrará elmaíz y el chícharo, y en otro la calabaza, la zanahoria y la papa.

10.4. Rehidratación

Se realizaron las pruebas de rehidratación de los vegetales y hortalizas ya señaladas,esta prueba fue totalmente empírica y se baso en la observación simplemente. Teniendomejor consistencia y apariencia aquellas que se habían deshidratado en el secador decharolas.


11. CÁLCULOS DE LOS BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA

11.1. Balances de materia para el secador de lecho fluidizado

A continuación se presenta el tratamiento de los datos experimentales correspondientea los balances de materia. Se muestran los cálculos detallados para un solo vegetal(Zanahoria), ya que el procedimiento es el mismo para los demás.

Ø Se determino la humedad de la zanahoria fresca en una balanza electrónica, enla tabla 14 se presentan los resultados.

m(kg)

ms.s

(kg)X

(kgH2O/kg A.S)0.02185 0.00265 7.24

Tabla 15. Humedad en base seca de la zanahoria fresca.

Ø Del proceso de deshidratación de la Zanahoria, se obtuvieron los siguientes datosexperimentales.

t(seg) Tbsen(°C)

Tbssal(°C) Tbhsal(°C)

0 61 59 17.00600 56 19 17.001200 61 21 18.002400 57 52 17.003600 58 50 17.505400 61 57 18.00

Tabla 16. Datos experimentales

Ø Al término del proceso se determino la humedad, se tomo una cantidad dezanahoria deshidratada en intervalos de tiempo y se analizo en la balanzaelectrónica y posteriormente se calcularon las humedades en base seca yhúmeda. En la tabla 17 se muestran los resultados.

t(seg) m [kg] ms.s [kg]X

[kgw/kgsseco] x [kgw/kg]0 0.02185 0.00265 7.2453 0.8787

600 0.01382 0.00185 6.4703 0.86611200 0.02696 0.00464 4.8103 0.82792400 0.01088 0.00478 1.2762 0.56073600 0.01012 0.00724 0.3978 0.28465400 0.01025 0.00927 0.1057 0.0956

Tabla 17. Humedades en base seca para la zanahoria deshidratada.

Ø Con las humedades en base seca y el tiempo, se hace una curva de secado X vs.t,


Zanahoria

y = 2E-07x2 - 0.003x + 7.675

R2 = 0.9717

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

t [seg]

X [k

gw/k

gss]

Gráfica 15. Curva de secado

Ø La curva obtenida en la grafica 15 se ajusta a un modelo polinomial, a partir delcual se obtiene la derivada (la variación del contenido de humedad con eltiempo) Por lo tanto

El polinomio obtenido es:

796.80040.0*75 2 +−−= ttEX (34)derivando

0040.0710 −−= tEdtdX (35)

Por lo tanto

t(seg) X [kgw/kgsseco]x

[kgw/kg] (-dX/dt) N [kgw/m2seg]0 7.2453 0.8787 0.004093 2.643E-03

600 6.4703 0.8661 0.004094 2.643E-031200 4.8103 0.8279 0.004095 2.644E-032400 1.2762 0.5607 0.004099 2.647E-033600 0.3978 0.2846 0.004100 2.647E-035400 0.1057 0.0956 0.004100 2.647E-03

Tabla 18. Velocidad de secado en kg w/seg⋅m2

Ø Para calcular la parte derecha de la ecuación (). Se necesita calcular lashumedades del aire con las temperaturas experimentales (temperatura de bulboseco y húmedo de entrada y salida) y el flujo de aire que se utiliza en el proceso.Los resultados son


Tbs (°C) Tbh (°C) Y1 [kgw/kg as] G[kgaire/m2seg] Tbs (°C) Tbh (°C) Y2[Kgw/Kgas]59 17 0.0021 1.44107 59 17.00 0.002159 17 0.0021 1.44107 19 17.00 0.060059 17 0.0021 1.44107 21 18.00 0.050059 17 0.0021 1.44107 52 17.00 0.030059 17 0.0021 1.44107 50 17.50 0.020059 17 0.0021 1.44107 57 18.00 0.0150

Tabla 19. Información del aire seco

Ø Como se conocen las humedades de entrada y salida se puede calcular la parteizquierda de la ecuación ()

t [seg] G(Y2-Y1)[kgw/m2seg]

0 0.00E+00600 0.00E+001200 4.06E-032400 1.16E-033600 5.81E-035400 5.81E-037200 5.52E-0310800 3.34E-03

Tabla 20

Los resultados del balance de materia para el lecho fluidizado se encuentran en elapéndice

11.2. Balances de masa en el secador de charolas

Para llevar a cabo el secado de las verduras y hortalizas en el secador de charolas, seprocede primero a pesarlas ante de limpiarlas, esto es para saber cuanta materia sepierde, debido a los procesos posteriores de acondicionamiento. Como son lasoperaciones preliminares que se señalan en la siguiente tabla donde se puede observarcuales se llevaron a cabo

Posteriormente para cada vegetal u hortaliza se realizan las operaciones preliminaresespecificas que se señalan, en la tabla 10, se puede observar cuales y de que manera sellevaron a cabo para cada material.Cabe mencionar que los cubos y las rodajas se hicieron de aproximadamente 5mm deespesor, con el fin contribuir a un mejor secado.

Antes de introducirlos al secador, se pesan las charolas vacías. Después se vacían losvegetales de manera que sobre la charola quede una capa uniforme, se vuelven a pesary así se obtiene un mejor registro sobre la masa inicial que entra al secador de charolas


VERDURA/HORTALIZA LAVADO PELADO CORTADO DESVAINADO DESGRANADO ESCALDADOAjo Manual Rodajas

Cebolla Manual RodajasCalabaza ü Manual CubosChícharo ManualJitomate ü Manual Rodajas

Maíz Manual Manual

Papa ü Manual CubosCon

bisulfito desodio (1%)

Zanahoria ü Manual Cubos

Tabla 10 . Operaciones preliminares a las que fue sometida cada verdura u hortaliza

El secador de charolas se enciende 15 minutos antes del experimento, manteniendoconstante el flujo de aire, en este caso fue de 1.25 m/s +.0.5, y el control detemperatura de 60°C + 1, como cuenta con una pistola la cual contiene dostermómetros, uno para la temperatura de bulbo húmedo y otra para la temperatura debulbo seco; se miden ambas temperaturas en la entrada del aire. Y con voltímetro semide la temperatura de salida del aire. Además el secador se tara, pues tiene unacanastilla colgando donde se introducen las charolas. Ya que se tiene una temperaturade 60°C en la entrada del aire se procede a introducir las charolas con el vegetal que vaha ser secado. Tomándose las lecturas de masa, temperatura de bulbo húmedo y bulboseco, así como de la velocidad del aire.

Las mediciones se toman a diferentes tiempos, al principio se hace a intervalos de 5minutos hasta completar 30, después de 10 hasta completar la hora, la siguiente hora sedivide en intervalos de 20 minutos. Después de 30 y por último de 1 hora.

El secado tiene una duración aproximada de 3 horas. Cuando se extraen las charolas, laverdura de cada una de ella, se introduce a la balanza electrónica para determinarcuanta humedad todavía contiene, y así ver cual es la masa seca total.

A continuación se presenta el tratamiento de los datos experimentales correspondientea los balances de materia. Se muestra los cálculos detallados para un solo vegetal(Zanahoria), ya que el procedimiento es el mismo para los demás.

Ø Se toma una muestra de zanahoria fresca, a la cual se le determino la humedaden una balanza electrónica, en la tabla 21 se presentan los resultados.

m(kg)

Mss

(kg)X

(kg w/kg s.s)

0.0184 0.0024 6.695

Tabla 21. Humedad en base seca de la zanahoria fresca.

Ø Del proceso de deshidratación de la Zanahoria, se obtuvieron los siguientes datosexperimentales.


T (seg) m (kg) vs (m/s) tbh,ent (°C) tbs,ent (°C) tbh,sal (°C) tbs,sal (°C)

0 0.36165 1.21 28 60 26 53

300 0.34365 1.19 28 60 26 53

600 0.32265 1.22 28 61 26 53

900 0.30565 1.18 28 61 26 53

1200 0.28565 1.22 28 61 26 53

1500 0.26465 1.23 28 61 26 53

1800 0.24865 1.21 28 61 26 53

2400 0.21365 1.22 28 61 26 53

3000 0.18365 1.25 28 61 26 54

3600 0.15865 1.21 28 61 27 544800 0.11365 1.22 28 61 27 546000 0.08164 1.23 28 61 28 567200 0.06165 1.22 28 61 28 589000 0.04365 1.23 28 62 28 60

Tabla 22. Datos experimentales.

Ø Al término del proceso, se tomo una cantidad de zanahoria deshidratada en cadacharola y se analizo en la balanza electrónica. Con el fin de determinar la masaseca en la misma.

CHAROLA m(kg)

mss

(kg)

X(kg H2O/kg

s.s)1 0.01308 0.01255 0.04222 0.01008 0.00960 0.05003 0.01395 0.01349 0.03414 0.01392 0.01319 0.0553

Promedio 0.01276 0.01221 0.04542Tabla 23. Humedades en base seca para la zanahoria deshidratada.

Ø Con la masa seca determinada con la balanza de humedad, se puede estableceruna regla de tres simple para extrapolar la masa seca contenida en la verdurafresca que va a ser sometida a tratamiento

“Si la masa de sólido húmedo (m) puesta en la balanza de humedad contienecierta masa sólido seco (mss muestra) , la masa seca (mss total) presente encualquier muestra de sólido húmedo será:”

( )( )muestram

totalmmuestramtotalmhumeda

humedassss

.. = (36)

Ø Con el valor de la masa seca se procede a determinar las humedades en baseseca y húmeda para los diferentes intervalos de tiempo.


T (seg) m (kg) ms.s (kg) X(kg w/Kg s.s) x(kg w/Kg tot)

0 0.36165 0.042 7.6585 0.8845

300 0.34365 0.042 7.2276 0.8785

600 0.32265 0.042 6.7248 0.8705

900 0.30565 0.042 6.3178 0.8633

1200 0.28565 0.042 5.8389 0.8538

1500 0.26465 0.042 5.3362 0.8422

1800 0.24865 0.042 4.9531 0.83202400 0.21365 0.042 4.1151 0.8045

3000 0.18365 0.042 3.3969 0.7726

3600 0.15865 0.042 2.7983 0.7367

4800 0.11365 0.042 1.7210 0.6325

6000 0.08164 0.042 0.9546 0.4884

7200 0.06165 0.042 0.4760 0.3225

9000 0.04365 0.042 0.0451 0.0431

Tabla 24. Humedad en base seca y humedad de la zanahoria

Ø Con las humedades en base seca y el tiempo, se hace una curva de secado Xvs. t, y se ajusta la curva para obtener el polinomio que representa cómocambia la humedad en cada tiempo.

Grafica 16 Comportamiento típico de una curva de secado

Ø Con los datos anteriores, se puede calcular una parte del balance de masa para elsecador. El balance de masa es el siguiente.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0

t [ s e g ]

X[k

g ag

ua/k

g s.

seco

]


)( 12 YYGdtdX

Amss −=

− (37)

Ø Para conocer la velocidad de secado. Se ajusta un modelo polinomial a la curva Xvs. T y la expresión resultante se deriva para obtener la ecuación (38). Laecuación (40) se obtiene al multiplicar el lado izquierdo de la ecuación (38) porla masa del sólido seco y dividir por el área superficial expuesta al secado

38 107.11018 −− −= xtxdtdX

(38)

entonces, el flux de agua evaporada:

−=

dtdX

AmN ss (28)

Por lo tanto en la tabla 25 podemos ver la velocidad de secado en el intervalo de tiempoexperimental

t[seg] (-dX/dt) N[kgagua/m2seg]0 0.00170 0.00036

300 0.00165 0.00035

600 0.00159 0.00033

900 0.00154 0.00032

1200 0.00148 0.00031

1500 0.00143 0.00030

1800 0.00138 0.00029

2400 0.00127 0.00027

3000 0.00116 0.00024

3600 0.00105 0.000224800 0.00084 0.000186000 0.00062 0.00013

7200 0.00040 0.00008

9000 0.00008 0.00002

Tabla 25. Velocidad de secado en w/seg⋅m2

Ø Para obtener la parte derecha de la ecuación 38 se calcula el flujo de aire seco,para ello, se calcula el volumen húmedo del aire que entra al secador, después ala velocidad superficial (u) se divide por el volumen húmedo

v m mezcla kgaire C Y tH G( / ) ( . . ' )( )3 0 00283 0 00456 273° = + + (39)


G kgAS m seg vv

s

H

( / )2 = (40)

Ø Para conocer Y1’ se emplea la carta psicométrica teniendo como referencialas temperaturas de bulbo húmedo y seco en la entrada del sistema.Ø Con la ecuación 37 se determina Y’2, con esto completamos el balance demasa, el cual esta en la tabla 26.

t[seg] N[kg w/ seg m2] Y1 [kg w/kg s.s] Y2[kg w/kg s.s] G[kg a/seg m2]0 0.00036 0.018 0.0182861 1.24778

300 0.00035 0.018 0.0182817 1.22716600 0.00033 0.0175 0.0177663 1.25531900 0.00032 0.0175 0.0177660 1.214151200 0.00031 0.0175 0.0177483 1.255311500 0.00030 0.0175 0.0177373 1.265601800 0.00029 0.0175 0.0177321 1.245022400 0.00027 0.0175 0.0177121 1.255313000 0.00024 0.0175 0.0176894 1.286183600 0.00022 0.0175 0.0176774 1.245024800 0.00018 0.0175 0.0176399 1.255316000 0.00013 0.0175 0.0176029 1.265607200 0.00008 0.0175 0.0175676 1.255319000 0.00002 0.017 0.0170133 1.26281

Tabla 26. Resultados del balance de masa

11.3. Balance de energía en el secador de charolas y lecho fluidizado

Ø El balance de energía para este tipo de secador es el siguiente:

( ) QdtdTCpXCpmYYGTTCpYCpG

lv wsssswas +++−=−+)()(

)'()()( 121'

1 λ (33)

para el estudio de esta ecuación se hicieron los siguientes análisis.

Como las temperaturas de salida del aire no disminuyeron más de 15°C, puedesuponerse un proceso adiabático, para corroborarlo se resolvió la ecuación (33)diferencialmente para obtener la temperatura de sólido:

( )tt exxextT 4811.1181748411.117 10053.11038308.910743.5)( +−= −− (41)

al sustituir los diferentes tiempos, no se observa algún pozo térmico, es decir, eldesequilibrio térmico que se induce al sistema, al introducir el sólido que se va a secar.;por tal motivo se dieron tiempos pequeños para encontrar este comportamiento en elsistema.

Cabe mencionar que se realizan los cálculos para tres casos, el primero considerando elproceso adiabático, el segundo la perdidas de calor constantes y el tercero utilizando el


coeficiente convectivo de calor y la diferencia de temperaturas. Los resultados semuestran en la siguiente tabla 27.

ADIABÁTICO Q Cte Q (T)t[seg] T[°C] T[°C] T[°C]

0 60.4274 60.4067 60.45260.1 30.1333 30.133 30.13330.5 34.313 34.3099 34.52090.9 46.0072 45.9962 46.57611 52.4647 52.4493 53.027

1.1 53.5633 53.5472 54.10161.3 58.8721 54.4936 55.02071.5 59.6871 56.0127 56.47912 60.075 57.1415 57.5459

2.5 60.1655 58.8525 59.12223 60.2596 59.6669 59.8437

3.2 60.3475 60.0545 60.17393.5 60.3681 60.145 60.24874 60.3894 60.2391 60.325

4.2 60.4093 60.3269 60.39424.5 60.4188 60.3474 60.40995 60.4233 60.6987 60.4259

5.2 60.4243 60.3886 60.44035.5 60.4254 60.3933 60.44366 60.4265 60.3981 60.447

6.2 60.4274 60.4026 60.456.5 60.4274 60.4036 60.45077 60.4274 60.4047 60.4514

300 60.4274 60.4058 60.452600 60.4274 60.4067 60.453900 60.4274 60.4067 60.4531200 60.4274 60.4067 60.4531500 60.4274 60.4067 60.4531800 60.4274 60.4067 60.4532400 60.4274 60.4067 60.4533000 60.4274 60.4067 60.4533600 60.4274 60.4067 60.4534800 60.4274 60.4067 60.4536000 60.4274 60.4067 60.4537150 60.4274 60.4067 60.453

Tabla 27. Temperatura del sólido, considerando el caso adiabático,Q constante y Q como función de la temperatura

Como no hay gran diferencia entre las tres temperatura obtenidas, este proceso puedetratarse como un proceso adiabático.


Entonces, para conocer el cambio de entalpía de gas, se utiliza la ecuación (42) pero enlugar de resolver se toman los incrementos en el tiempo y los ∆T correspondientes, esdecir, t2-t1.

Cabe mencionar que se realizaron gráficas para observar el comportamiento de los Cp’s,y λ en los intervalos de temperatura en los cuales se llevo a cabo el secado, y estosvariaban muy poco, por lo que se toman constantes.

12. PRODUCCIÓN ANUAL DE SOPAS DESHIDRATADAS

Se realizo un estudio de mercado, se analizo el contenido de varias sopas comerciales yse encontró que el porcentaje de verdura deshidratada contenida en los sobres es de68.396 % y el porcentaje de polvo (condimentos) es de 31.604%

Específicamente se analizo la sopa juliana y se encontró los siguientes datos

Verdura /hortaliza Masa deshidratada PorcentajeCalabaza 3.26 16.89Chícharo 2.97 15.39Maíz 1.48 7.67Papa 6.17 31.97Zanahoria 5.42 28.08

Tabla 28. Contenidos de verdura en la sopa juliana

Se requiere producir 80,000 tonelada por año de sopa deshidratada, de este total senecesita saber cuanta cantidad corresponde a sopa deshidratada y que porcentaje decondimentos. De acuerdo al porcentaje encontrado de la sopa comercial tenemos

717,54100

396.68*000,80==verduramasa (42)

283,25717,54000,80 =−=polvomada (43)

Del masa de verdura calculada anteriormente y con los porcentaje de la tabla (), sepuede calcular la cantidad de ingredientes de la sopa

VERDURA / HORTALIZA mss [kg/año] mss (kg/día)Calabaza 9,242 37Chícharo 8,421 34Maíz 4,197 17Papa 17,493 70Zanahoria 15,364 62

Tabla 29. Producción de sopa deshidratada


13. Diagrama de la planta

La distribución general de la planta deshidratadora de verduras y hortalizas se presentaen la Fig. 11. En este diagrama se puede observar como están distribuidos los edificiosde la planta. Entre ellos se encuentran las oficinas, la recepción y el almacén dematerias primas, los sistemas auxiliares (bombas, compresores y calderas) y el proceso.

En la Fig. 12 se muestra la distribución del proceso. Se puede observas las línea deproducción para cada vegetal, en cada línea se muestra las operaciones previas alsecado (Acondicionamiento del vegetal, pelado, cortado, escaldado), el secado (secadorde charolas y secado de lecho fluidizado) y finalmente el envasado.


SISTEMAS AUXILIARES(COMPRESORES, BOMBAS, CALDERAS) TANQUES DE GAS

46.0 M 15.0 m

8.0 m

CISTERNA

P.

DE

TRA.

AGUA

5.5 m

22.0 m

24.9 m

PROCESO43.2 m

OFICINAS

COMEDORLOCKERBAÑOS

ESTACIONAMIENTO RECEPCIONALMACENAMIENTO

40.0 m19.9 m

15.0 m

ALMACENPRODUCTO ENVASADO15.0 m

81.4 m

39.1 m

30.0 m

Figura 11. Distribución de la planta


LZ

LP

LC

LM

LCH

LA

LCE

1 1.1 1.2 1.3 1.41.5

2 2.1 2.2 2.3 2.42.5

3 3.13.2 3.3

4 4.1 4.2 4.3

5 5.1 5.2

5.3

6 6.1 6.2

7.17 7.2

R A

P

P

PM

PM

C E

E

E

MVF SLF

MVFSLF

MVD

EN

D

DE

CR

CR

LLCSC M

E

Figura 12. Diagrama del proceso.

* Nomenclatura empleada se presenta en la siguiente hoja

1.62.63.4

1.72.73.5

4.45.4

6.37.2

6.47.3

4.55.5


Nomenclatura empleada en la figura 12

C CubicadoraCR Cortadora (Rodajas)D DesvainadoraDE DesgranadoraDH DeshojadoraE EscaldadoEN EnvasadoLC Línea de calabazaLCA Lavadora de cinta y aspersiónLCE Línea de cebollaLCH Línea de chícharoLLC Llenado de charolasLI Lavado por inmersiónLF Lavado por flotaciónLM Línea de maízLP Línea de papaLTA Lavador de tambor y aspersiónLZ Línea de zanahoriaM MolinoML Máquina limpiadoraMVF Mezclador verdura frescaMP Máquina peladoraMVD Mezclador verdura deshidratadaP PeladorPM Pelador mecánicoSC Secador de charolasSLF Secador de lecho fluidizado

Tabla 30. Nomenclatura del diagrama del proceso.

La materia necesaria para un lote, nos la da el balance de materia el cual se muestra enla tabla 31.

VERDURA/CORRIENTE 1[kg / ]

1.1[kg / ]

1.2[kg / ]

1.3[kg / ]

1.4[kg / ]

1.5[kg / ]

1.6[kg / ]

1.7[kg / ]

Zanahoria 551 463 421 337 293 279 279 31


2.1[kg / ]

2.2[kg / ]

2.3[kg / ]

2.4[kg / ]

2.5[kg / ]

2.6[kg / ]

2.7[kg / ]

Papa 577 465 423 338 294 280 280 35


3.1[kg / ]

3.2[kg / ]

3.3[kg / ]

3.4[kg / ]

3.5[kg / ]

Calabaza 436 368 320 304 304 19


4.1[kg / ]

4.2[kg / ]

4.3[kg / ]

4.4[kg / ]

4.5[kg / ]

Chícharo 196 165 85 80 80 17



5.1[kg / ]

5.2[kg / ]

5.3[kg / ]

5.4[kg / ]

5.5[kg / ]

Maíz 120 100 36 34 34 9


6.1[kg / ]

6.2[kg / ]

6.3[kg / ]

6.4[kg / ]

6.5[kg / ]

Cebolla 672 551 510 510 30 26


6.1[kg / ]

6.2[kg / ]

6.3[kg / ]

6.4[kg / ]

6.5[kg / ]

Ajo 147 130 120 120 30 26

Tabla 31. Producción de un día, el cual consta de una jornada de 8 horas de trabajo.

13.2. Diseño de los equipos

13.2.1. Diseño de charolas.

La cantidad de masa de cada uno de los vegetales para producir – de verduradeshidratada por un turno de ocho horas se muestran en la tabla 32 y en la tabla 33 sepresenta la cantidad de condimentos requeridos.

VERDURA/HORTALIZA mf (kg) ms (kg)Calabaza 592 37Chícharo 178 34

Maíz 68 17Papa 525 70

Zanahoria 558 62

Tabla 32. Masa de los vegetales para producir – al día

CONDIMENTOS mf (kg) ms (kg)

Ajo 9.51 34.56Cebolla 210.46 31.71

Jitomate 1088.89 43.82

Tabla 33. Masa de los condimentos por día

Para diseñar el número de charolas que contiene el secador, se debe de calcular lacantidad de masa contenida en una sola charola, para calcular m (kg/charola) se


multiplica la densidad empacada (ρempacada) de cada uno de los vegetales por elvolumen de una charola (Vcharola) es decir

charolaempacadaVcharolakgm ρ=

(44)

En la tabla 34 se presentan los resultados

VEGETAL/HORTALIZA

m (kg de vegetal/ charola)

Calabaza 32Chícharo 30

Maíz 33Papa 35

Zanahoria 30

Tabla 34. Cantidad de masa por charola m (kg vegetal/charola)

CONDIMENTO M (kg condimento /charola)Ajo 0.27

Cebolla 6.67Jitomate 24.85

Tabla 35. Cantidad de masa por charola m (kgcondimento/charola)

Posteriormente se calcula el número de charolas empleadas por cada vegetal. Se dividela masa final (mf) entre la cantidad de masa que contiene una charola (m) es decir

mm

charolasdeNo f= (45)

La tabla 36 y 37 muestra el número de charolas requeridas

VERDURA / HORTALIZA NO DE CHAROLASCalabaza 19Chícharo 6

Maíz 2Papa 15

Zanahoria 19

Tabla 36. Número de charolas requeridas para el secador

Condimento No de charolasAjo 1

Cebolla 7Jitomate 25

Tabla 37. Número de charolas requeridas


13.2.1. Diseño del secador de charolas.

De acuerdo a la información anterior de cuantas charolas se requieren para secarcada vegetal, se puede diseñar las dimensiones del secador. Cada charola tienelas siguientes dimensiones: 90 cm de largo, 60 cm de ancho y 1 cm de espesor.El secador de charolas que se va a diseñar para la zanahoria, calabaza y papa contienecuatro bastidores. Por lo tanto se propone que cada bastidor contenga el siguientenúmero de charolas para cada vegetal. En la siguiente tabla se presenta los datos.

VEGETAL / HORTALIZAS NO DE CHAROLAS PORBASTIDOR

Zanahoria 5Calabaza 5

Papa 4

Tabla 38. Número de charolas por bastidor

Para el caso del chícharo, maíz, ajo y cebolla el número de bastidores que contiene elsecador son dos. Por el número tan pequeño de charolas requeridas para secar losvegetales y por los tiempos de secado parecidos se van a secar el chícharo y el maíz enun solo secador, así como el ajo y la cebolla. Por lo tanto el número de charolas porbastidor se presentan a continuación.

VERDURA /HORTALIZA NO. DE CHAROLAS PORBASTIDOR

Chícharo y Maíz 4Ajo y Cebolla 4

Tabla 39. Número de charolas por bastidor

Tomando en cuenta que la separación entre charolas es de 10 cm, la separación queexiste entre bastidores y la separación de bastidores al techo del secador es de 20 cmrespectivamente y la separación de los bastidores a la base del secador es de 50 cm(ventilador y calentador). Se obtienen las siguientes dimensiones para los cincosecadores utilizados en el proceso.

SECADOR DE CHAROLAS (4 BASTIDORES) DIMENSIONES

ZanahoriaLargo = 2.4 mAlto = 1.15 mAncho = 1.80 m

CalabazaLargo = 2.4 mAlto = 1.15 mAncho = 1.80 m

PapaLargo = 2.4 mAlto = 1.04 mAncho = 1.80 m

Tabla 40. Dimensiones del secador de charolas con cuatro bastidores


SECADOR DE CHAROLAS (2 BASTIDORES) DIMENSIONES

Chícharo y maízLargo: 2.4 mAlto: 1.04 mAncho:1.0 m

Ajo y cebollaLargo: 2.4 mAlto: 1.04 mAncho:1.0 m

Tabla 41. Dimensiones del secador de charolas con dos bastidores

13.3. Diseño de la bomba utilizada en el proceso.

Se requiere una bomba para llenar y vaciar los tanques en las diferentes operaciones delproceso. El volumen del tanque es de 0.67 m3 y se necesita llenarlo en un tiempo de 120seg. Por lo tanto el flujo volumétrico requerido es Q = v/t = 5.58 x 10-3 m3/seg.El flujo volumétrico es igual a

UAQ = (45)

donde u es la velocidad en m/s y A es el área de la tubería en m2. De la 46 se obtiene eldiámetro de la tubería requerido que es igual a

uQd

π4

= (46)

la velocidad requerida es 0.667 m/s, por lo tanto es d = 0.103 m

Se realiza un balance de energía mecánica que es el siguiente

∫ ∑ =+++∆

+∆2

1

2

02

FWP

dPgcuz

gg

sc

(47)

en el sistema no hay cambio de presión P1 = P2 = patm, y no hay cambio en la velocidad u1

= u2 por lo tanto la ecuación 47 se simplifica a

∑ =++∆ 0FWzgg

sc

(48)

Se requiere cuantificar el trabajo realizado por el fluido para posteriormente calcular lapotencia de la bomba.

Donde ΣF es igual a la suma de la todas las pérdidas por fricción por unidad de masa.

22∑ =dg

uLfFc

F (49)


donde F es igual a factor de fricción de Fanning y L es la distancia igual a 80 m

El factor de fricción F se calcula con la siguiente formula

+−=

9.0

Re81.6

7.31log41

df F

ε (50)

donde ε es la rugosidad del tubo igual a 0.046 para una tubería de carbón sanitariopor lo tanto fF = 0.522

Por lo tanto ΣF =360.75

De la Ec. (***) se despeja el trabajo necesario que es igual a Ws = 385.3 J/kgLa potencia de la bomba es

QWP s ρ= (51)

donde P es la potencia en HP, ρ es la densidad del agua igual a 998 kg/m3 y Q es el flujovolumétrico en m3/ seg

por lo tanto se requiere una bomba de

HPP 3=

13.4. Diseño del la caldera

Uno de los procesos previos al secado es el pelado y el escaldado, para llevar a caboestas operaciones se requiere agua caliente para esto se necesita un sistema quemantenga el agua a la temperatura deseada por lo tanto se van a utilizar tanques deacero inoxidable enchaquetado así como equipos auxiliares (caldera). Los tanques que seemplean son de diferente dimensión ya que la masa del vegetal empleado cambia deacuerdo a los requerimientos de la producción.

Figura 11. Tanque enchaquetado

Para calcular el requerimiento de la caldera se necesita calcular la masa de vaporrequerida en todo el proceso. El procedimiento es el siguiente:

Balance de energía en el sistema

TCmQTCmQ OHpaguaHpvvÁire ∆==∆= 220 (52)


donde mv es la masa de vapor en kg y mH2O es la masa de agua en kg.De la ecuación anterior se puede calcular el calor necesario para calentar el agua, estecalor es igual al calor necesario para calentar una masa de vapor. El vapor alimentado ala chaqueta se debe mantener a una temperatura tal que no se condense, se consideraque la temperatura mínima a la que el vapor se debe enfriar es de 105 °C y latemperatura a que el vapor debe de calentarse es de 130°C y 150°C. Por otra parte elagua se calienta de 20°C a 60°C (temperatura de escaldado).La masa de agua que se debe calentar para cada componente la podemos ver en la tabla42.

VEGETAL / HORTALIZA mH2o (kg)Calabaza 222

Papa 70Zanahoria 100Chícharo 65

Maíz 17

Tabla 42. Masa de agua en los tanques de escaldado

La masa total de vapor empleado a las condiciones antes mencionadas son 20 kg y 12 kgde vapor a las temperaturas 130°C y 150°C respectivamente.

La distancia de 150 m y la velocidad del fluido (w)es de 2.5 m/s. con una altura de 2.5m/sSe realiza un balance de energía y se calcula el trabajo que realiza la caldera por lotanto Ws = 480 J/kg.

La potencia de la caldera es

QWP s ρ= (53)

donde P es la potencia en HP, ρ es la densidad del agua igual a 998 kg/m3 y Q es el flujovolumétrico en m3/ seg

por lo tanto se requiere una caldera de

HPP 5=

13.5. Diseño de los tanques de escaldado

Se requieren diseñar cinco tanques para escaldado, estos tanques son de diferentedimensión de acuerdo a la masa empleada de verdura. La masa necesaria fresca paracubrir la producción se presenta a continuación en la siguiente tabla 41

VEGETAL / HORTALIZA ρempacada (kg/m3) mfresca (kg)Calabaza 640 320

Papa 644 294Zanahoria 544 293

Tabla 43.Vegetales escaldados


Utilizando la densidad empacada de los vegetales se obtiene los volúmenes de lostanques los cuales están representados en la tabla 44.

VEGETAL / HORTALIZA VOLUMEN DEL TANQUE (m3)Calabaza 1

Papa 1Zanahoria 1

Tabla 44. Volumen del tanque de escaldado

13.6. Diseño de bandas transportadoras

Para diseñar los transportadores de vegetales utilizados en el proceso, se tomaron lossiguientes puntos

Ø Capacidad requeridaØ Longitud de desplazamientoØ Características de los vegetales a transportarØ Condiciones de operaciónØ La potencia requerida para impulsar el transportador: Potencia para impulsar la

banda de vacío, para desplazar la carga en contra de la fricción de las partesgiratorias, para vencer la inercia al poner el material en movimiento

Los transportadores que se van a emplear son los siguientes.

1.- Transportadores de banda: Estas bandas se van a utilizar dentro del proceso para lalimpieza y tratamiento térmico de los vegetales2.- Transportadores vibratorios: Se utilizan como mecanismos de alimentación de lamezcladora y del molino

A continuación se presentan las dimensiones de las bandas utilizadas en las diferentescorrientes, las velocidades a las que operan dentro del proceso dependen de los tiemposde secado de cada vegetal. Las líneas 1, 2 y 3 operan más lentamente con respecto a laslíneas 4 y 5 ya que el tiempo de secado de los vegetales de las líneas 4 y 5 tardan más.

TRANSPORTADOR/CORRIENTE i i.1 i.2 i.3 i.4 i.5 i.6mzanahoria (kg)VZanahoria (m3)longitud (m )Ancho (m)Espesor (m)Velocidad (m/min)

5511.02.50.90.445.0

4630.852.00.90.476.0

4210.772.50.90.345.0

3370.622.50.90.285.0

29300.5382.00.90.346.0

2790.512.50.90.235.0

2790.512.50.90.235.0

mpapa (kg)Vpapa (m3)longitud (m )Ancho (m)Espesor (m)Velocidad (m/min)

5770.902.50.90.45.0

4650.722.00.90.46.0

4230.662.50.90.295.0

3380.522.50.90.235.0

2940.462.00.90.256.0

2800.432.50.90.195.0

2800.432.50.90.195.0

MCalabaza (kg)VCalabaza (m3)

4360.75

3680.63

3200.55

3040.52

3040.52


longitud (m )Ancho (m)Espesor (m)Velocidad (m/min)

2.50.90.337.0

2.00.90.359.0

2.50.90.247.0

2.50.90.237.0

2.00.90.299.0

mChícharo (kg)VChícharo (m3)longitud (m )Ancho (m)Espesor (m)Velocidad (m/min)

1960.362.50.90.163.4

1650.312.00.90.564.0

850.162.50.90.073.4

800.152.50.90.073.4

800.152.00.90.074.0

mcebolla (kg)Vcebolla (m3)longitud (m )Ancho (m)Espesor (m)Velocidad (m/min)

6721.142.50.90.53.0

5510.932.00.90.524.0

5100.872.50.90.393.0

300.052.50.90.0223.0

260. 052.00.90.0224.0

mAjo (kg)VAjo (m3)longitud (m )Ancho (m)Espesor (m)Velocidad (m/min)

1470.232.50.90.103.0

1300.202.00.90.114.0

1200.192.50.90.083.0

300.0472.50.90.0223.0

260.0412.00.90.0224.0

Tabla 45. Dimensiones de las bandas empleadas en el proceso.

De los equipos para el acondicionamiento de las verduras y hortalizas en las diferenteslineas, se muestran en la tabla 46, 47, 48, 49, 50 y 51 así como sus especificaciones:

Servicio: Desgranadora de ajos

Modelo DAB - 2000Motor (HP) 8Motor reductor (V) 380Corrosión permitida Sin corrosiónMaterial Acero inoxidable

Características

Contiene Acarreador elevadorRodillos ajustablesCinta transportadoraDoble aspirador de cáscaraCaída a cilindros calibrador

Tabla 46. Dimensiones de la desgranadora de ajos.


Servicio: Descoladora de cebollas

Modelo DCBAEMotor (HP) 8Motor reductor (V) 380Corrosión permitida Sin corrosiónMaterial Acero inoxidable

Características

Mesa de cepillos de gomaDoble mesa de descoladoMesa de inspecciónPlano inclinado para clasificadoCuenta con tablero

Tabla 47. Dimensiones y características de la decoladora de cebollas.

Tabla 48. Dimensiones y características del cilindro lavador.

Servicio: Cilindrolavador

Dimensiones:

4.813

Características

Ruedas de hierro con cojinetes blindadosTablillas de chapa soldadaPuerta reguladora de salidaCaño interior para aspersión de agua

Largo (m)Diámetro (m)Motor reductor (HP)


Servicio; Barras vibradoras

Modelo BVB -700Motor (HP) 8Motor reductor (V) 380Corrosión permitida Sin corrosiónMaterial Acero inoxidable

Equipo compuesto por:

Barra porta herramientas para tres surcosCuchillas con ruedas incorporadas para control de profundidadCuchillas central para corteTimones regulables al ancho de surcoCaja escuadrada de mando con engranes de aceoBarra giratoria sobre cojinetes blindados

Tabla 49. Dimensiones y características de la banda transportadora vibradora conespreas.

Servicio: Mesa de inspección

Motor (HP) 1.5Motor reductor (V) 380Corrosión permitida Sin corrosiónMaterial Acero inoxidable


Chasis construido en tubo de 60 x 40 x 2 mmRodillos giratorio de chapaCandena de translación con pernosEjes de acero SAE 1045Engranajes de fundición de hierroCajas portacojinetesGancheras dobles para descarte de un ancho de 120m x 2.50 m delargo

Tabla 50. Dimensiones y características de la mesa clasificadora.

Servicio: Mesa de clasificado primario

Motor (HP) 1.5Motor reductor (V) 380Corrosión permitida Sin corrosiónMaterial Acero inoxidable


Compuesta de chasis de tubo estructuralCepillos revestidos de goma (Cantidad ocho)Engranajes de hierro fundidoCadena a rodillos ASA 50Laterales protectores de chapa # 16


Tabla 51. Características y dimensiones de la acondicionadora de cebollas.

Servicio: Acondicionado de cebollas


Mesas de descolado bobleAcarreador elevador secundarioMesa de cepillos para separar cáscarasMesa de inspecciónCinta superior para mercado internoCinta de reparto a mesa de clasificadoMesa de clasificadoMesa de clasificado dobleCaída en cinco tamaños para exportaciónPlataforma para personalRodado 700 x (16)4 con neumáticos


OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

v El tiempo de secado es menor en el lecho fluidizado, después en el secador decharolas y por último, la estufa de vacío.

v Este fenómeno se debe al principio de secado que utiliza cada secador.v Por lo anterior, y de analizar las graficas de velocidad de secado, se decide,

secar el ajo y la cebolla en el secador de charolas, y los demás en el lechofluidizado, en un mismo lote se secaran el chícharo y el maíz, y en el otro lacalabaza, papa y zanahoria.

v La calabaza no es conveniente secarla en el secador de charolas, pues esta seadhiere a la misma charola, por lo tanto, al quitarla se maltrata al material.

v La estufa de vacío al no contar con un sistema de regeneración propio del aire,hace muy deficiente el secado, pues hay momentos en que la sílice gel, noabsorbe toda el agua evaporada, y provoca que la humedad del sólido aumenteen lugar de disminuir.

v Las pruebas de deshidratación son contundentes para desechar el secado con laestufa de vacío. Ya que además de requerir un mayor tiempo de secado, el cualimplica un mayor costo, la apariencia de las verduras no es la esperada.

v La temperatura a la que se trabajo, además de ayudar a secar, no provoca quelos sólidos se quemen o formen un endurecimiento superficial que impida el pasodel agua al aire. Por lo que trabajara con esta temperatura en la planta.

v La velocidad del aire así como la cantidad de aire seco que se utilizo en elsecador de charolas, esta muy por encima del mínimo, por lo que este aire puedereutilizarse como un reflujo en el mismo secador, o en su defecto, en laalimentación del lecho fluidizado.

v La velocidad del aire, es la velocidad mínima de fluidización, esto se tomo demanera experimental, ya que se abrió la válvula hasta que el sólido empezaba afluidizarse. Esto es para evitar, que al transcurrir el secado, las pequeñaspartículas salieran del lecho.

v La humedad al final del aire en el lecho, es muy pequeña, por lo que este airepuede recircularse o mandar menor cantidad de aire, lo que significa un ahorroen el tamaño del compresor.

v Como puede observarse en las gráficas de los apéndices, los periodos de secadodecreciente tienen un buen ajuste, lo que nos permite confiar en losexperimentos realizados al momento de realizar el escalamiento de los equipos,al momento de diseñar la planta.

v El uso del antioxidante en la papa, no afecta su secado y si contribuye a evitar elpardeamiento de la misma.

v Al obtenerse un tamaño tan grande del secador de charolas para el jitomate, sedecidió que este producto se comprara a otros empresarios.

v La TIR es mayor que la TREMA, por lo tanto, el proyecto es viable para seguir encurso.

v Los factores de riesgo en la planta son principalmente las calderas, los tanquesde almacenamiento de combustóleo y del gas LP.

v El bisulfito de sodio, no es un contaminante potencial en la planta.v El desecho de las verduras y hortalizas se vendrá como composta o en su defecto

para la crianza de ganado.


NOMENCLATURA

A aireAs aire secoCs calor húmedo de la mezcla aire-aguaG flux del aire (kg as/m2 seg]H coeficiente convectivo de calorL longitud de la charolaN flux del agua (kg w/m2 seg]ss sólido secoT Temperatura (°C)Tbh temperatura de bulbo húmedo (°C)Tbs temperatura de bulbo seco (°C)T1 temperatura de entrada del aire (°C)T2 temperatura de salida del aire (°C)Qas Calor del aire (J/seg)Qhum Calor necesario para evaporar el agua contenida en el sólido (J/seg)Qsol Calor con el que se calentó el sólido (J/seg)Q Calor que se requirió en el proceso de secado (J/seg)VH volumen húmedo del aire (m3/kg a)u velocidad superficial del aireumf velocidad mínima de fluidizaciónW aguaX humedad en base seca (kg w/kg ss)x humedad total de sólido (kg w/kg)Y1 humedad en base seca de entrada del aire (kg w/kg as)Y2 humedad en base seca de salida del aire (kg w/kg as)z ancho de la charola


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ÁPENDICES

A. Curvas caracteristicas del secador de charolas

A.1. Curvas de velocidad de secado en función del tiempo

Las siguientes gráficas se utilizaron para encontrar un correlación para la velocidad desecado en función del tiempo, la cual se utiliza en el balance de masa, como (-dX/dt)

Ajo

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

t[seg]

X[k

gw/k

gss]

Cebolla

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000

t[seg]

X[k

gw/k

gss]


Maíz

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000

t[seg]

X[k

gw/k

gss]

Papa

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

t[seg]

X[kg

w/k

gss]

Papa con antioxidante

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

t[seg]

X[kgw

/kgs

s]


Zanahoria

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

t[seg]

X[k

gw/k

gss]

A las gráficas anteriores, se les hizo un ajuste a un polinomio de segundo grado, comopuede observarse en las mismas, del cual se obtienen las siguientes ecuaciones.

Tabla 52. Ecuaciones del ajuste realizado a las curvas de secado.

A.2. Curvas de velocidad de secado en función de la humedad en base seca.

Con estas gráficas podemos observar la cinética de secado en el intervalo que nosinteresa.

VERDURA/HORTALIZA cbtatdtdX

++=− 2 R2

Ajo 3x10-7 t2 –16x10-4 t + 2.7847 0.995Cebolla Ex10-8 -2x10-3 t + 15.57 0.9956Chícharo -7x10-9 t2 –7x10-3 t + 3.6501 0.9935

Maíz 1x10-8 t2 –3x10-4 t + 2.7613 0.9979Papa --2x10-9 t2 –4x10--4t + 4.1071 0.9962

¨Papa con antioxid 3x10-e t2 – 8x10-4 + 6.5116 0.9996Zanahoria 1x10-7 t2 – 1.7x10-3 t + 7.653 0.9997


Ajo

0.E+00

5.E-05

1.E-04

2.E-04

2.E-04

3.E-04

3.E-04

4.E-04

4.E-04

5.E-04

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

X (kg w/kg ss)

N (k

g w/

seg

m2)

Cebolla

0.0.E+00

5.0.E-05

1.0.E-04

1.5.E-04

2.0.E-04

2.5.E-04

0 5 10 15 20

X (kg w/Kg ss)

N (kg w/s

eg m2)

En estas gráficas, se puede considerar que no solo tienen un periodo de secadoconstante, sino que cuentan con dos periodos de tiempo de secado decreciente.

Chícharo

6.9E-04

7.0E-04

7.1E-04

7.2E-04

7.3E-04

7.4E-04

7.5E-04

7.6E-04

7.7E-04

7.8E-04

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

X (kg w/kg ss)

N (k

g w

/seg

m2)



0.0E+00

5.0E-04

1.0E-03

1.5E-03

2.0E-03

2.5E-03

3.0E-03

3.5E-03

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

X (kg w/kg ss)

N (kg w/

seg m2

)

Papa

3.00E-043.05E-04

3.10E-043.15E-04

3.20E-043.25E-04

3.30E-04

0 1 2 3 4 5

X(kg w/kg ss)

N (K

g w/

seg

m2)

Zanahoria

0.0E+00

5.0E-05

1.0E-04

1.5E-04

2.0E-04

2.5E-04

3.0E-04

3.5E-04

4.0E-04

0 1 2 3 4 5 6 7 8

X(kg w/kg ss)

N(kg

w/se

g m2

)

A las gráficas anteriores, se les hizo un ajuste a un polinomio de segundo grado, comopuede observarse en las mismas, del cual se obtienen las siguientes ecuaciones (tabla53)


VERDURA / HORTALIZA baXdXdN

+= R2

Ajo 1e-4 X + 7e-5 0.9598

Cebolla 9e-6 X + 4e-5 0.9563

Chícharo 3e-5 X + 7e-4 0.9929

Maíz 2e-5 X + 3e-5 0.9852

Papa con antioxidante 4e-4 X + 9e-4 0.9863

Zanahoria 3e-5 X + 1e-4 0.9778Tabla 53. Ecuaciones del ajuste realizado a las graficas de secado en función de la humedad en

base seca.

En los ajustes realizados se obtuvieron correlaciones aceptables, por lo tanto, seránutilizados en la próxima parte proyecto, al realizar el diseño del secador.

A.3. Tablas de la temperatura de sólido en el secador de charolasSe analizaron tres situaciones en el secador de charolas, el caso adiabático, donde nohay pérdidas de calor hacia los exteriores, el caso no adiabático con dos variaciones, laprimera fue tratando la perdida de calor hacia el exterior constante y la segundaconsiderando la ley de ourier.

AJOAdiabático Qcte Q(T)

t (seg) T( °C) t (seg) T( °C) t (seg) T( °C)

10.0 59.3305 0.0 29.00000 0.0 59.27640

0.1 55.5263 0.1 29.00000 0.1 29.00000

0.5 55.5263 0.5 58.77960 0.5 56.36950

0.9 59.3296 0.9 59.25470 0.9 59.27620

1.0 59.3305 1.0 59.25560 1.0 59.27640

1.1 59.3305 1.1 59.25560 1.1 59.27640

1.3 59.3305 1.3 59.25560 1.3 59.27640

1.5 59.3305 1.5 59.25560 1.5 59.27640

2.0 59.3305 3.0 59.25560 2.0 59.27640

2.5 59.3305 7.0 59.25560 2.5 59.27640

3.0 59.3305 300 59.25561 3.0 59.27640

3.2 59.3305 600 59.25561 3.2 59.27640

3.3 59.3305 900 59.25561 3.5 59.27640

3.5 59.3305 1200 59.25561 4.0 59.27640

4.0 59.3305 1500 59.25561 4.2 59.27640

4.2 59.3305 1800 59.25561 4.5 59.27640

4.5 59.3305 2400 59.25561 5.0 59.27640


5.0 59.3305 5.2 59.27640

5.2 59.3305 5.5 59.27640

5.5 59.3305 6.0 59.27640

6.0 59.3305 6.2 59.27640

6.2 59.3305 6.5 59.27640

6.5 59.3305 7.0 59.27640

7.0 59.3305 300 59.27640

300 59.3305 600 59.27641

600 59.3305 900 59.27641

900 59.3305 1200 59.27641

1200 59.3305 1500 59.27641

1500 59.3305 1800 59.27641

1800 59.3305 2400 59.27641

2400 59.3305

CEBOLLA

Adiabático Qcte Q(T)

t (seg) T( °C) T( °C) T( °C)

0.0 60.0171 32.16670 60.0072

0.1 35.5498 32.16670 32.1667

0.5 45.4422 41.11770 35.7400

0.9 45.4422 45.41950 45.9988

1.0 51.335 51.30220 51.9207

1.1 52.3896 52.35510 52.9586

1.3 53.3162 53.28000 53.8633

1.5 54.8453 54.80650 55.3392

2.0 56.0254 55.98470 56.4606

2.5 57.9282 57.88410 58.2227

3.0 58.9239 58.87820 59.1093

3.2 59.445 59.39840 59.5554

3.5 59.5755 59.52870 59.664

4.0 59.7177 59.67060 59.7799

4.2 59.8604 59.81310 59.8929

4.5 59.8962 59.84880 59.9203

5.0 59.9351 59.88770 59.9497

5.2 59.9742 59.92670 59.9783

5.5 59.984 59.93650 59.9852

6.0 59.9946 59.94710 59.9927

6.2 60.0054 59.95780 59.9999

6.5 60.008 59.96050 60.0017

7.0 60.011 59.96340 60.0035

300 60.0139 59.96630 60.0054

600 60.0171 59.96950 60.0072

900 60.017104 59.96951 60.0072

1200 60.017104 59.96951 60.0072

1800 60.017104 59.96951 60.0072

2400 60.017104 59.96951 60.0072

3000 60.017104 59.96951 60.007239

3600 60.017104 59.96951 60.0072

4800 60.017104 59.96951 60.0072

6000 60.017104 59.96951 60.0072

7800 60.017104 59.96951 60.0072

9600 60.017104 59.96951 60.0072

11700 60.017104 59.96951 60.0072

14100 60.017104 59.96951 60.0072


CHÍCHARO


t (seg) T( °C) T( °C) T( °C)

0.0 61.4725 61.33760 61.42250

0.1 36.7142 33.00000 33.00000

0.5 36.7142 36.69660 36.90080

0.9 47.3179 47.25000 47.83610

1.0 53.3802 53.28360 53.89490

1.1 54.4358 54.33420 54.92800

1.3 56.846 55.24780 55.81930

1.5 57.9744 56.73300 57.25180

2.0 59.7335 57.85600 58.31800

2.5 60.608 59.60680 59.93850

3.0 61.0427 60.47710 60.71310

3.2 61.1476 60.90980 61.08340

3.5 61.2589 61.01410 61.17010

4.0 61.3663 61.12490 61.26040

4.2 61.3922 61.23190 61.34500

4.5 61.4197 61.25760 61.36480

5.0 61.4463 61.28500 61.38540

5.2 61.4527 61.31140 61.40480

5.5 61.4595 61.31780 61.40930

6.0 61.4661 61.32460 61.41400

6.2 61.4676 61.33110 61.41840

6.5 61.4693 61.33270 61.41950

7.0 61.4709 61.33440 61.42050

300 61.4725 61.33600 61.42150

600 61.47254 61.33760 61.42250

900 61.47254 61.33757 61.42247

1200 61.47254 61.33757 61.42247

1800 61.47254 61.33757 61.42247

2400 61.47254 61.33757 61.42247

3000 61.47254 61.33757 61.42247

3600 61.47254 61.33757 61.42247

5400 61.47254 61.33757 61.42247

7200 61.47254 61.33757 61.42247

9000 61.47254 61.33757 61.42247

18600 61.47254 61.33757 61.42247

22200 61.47254 61.33757 61.42247

25800 61.47254 61.33757 61.42247

27600 61.47254 61.33757 61.42247

MAÍZAdiabático Qcte Q(T)

t (seg) T( °C) T( °C) T( °C)0.0 59.89290 59.86320 59.886500.1 27.64000 27.64000 27.640000.5 33.27740 33.27220 33.484600.9 47.55050 47.53220 48.022201.0 54.16940 54.14500 54.555001.1 55.16980 55.14440 55.521301.3 55.99530 55.14440 56.312501.5 57.23870 57.21150 57.490702.0 58.08550 58.05750 58.280502.5 59.20130 59.17220 59.295603.0 59.62820 59.59880 59.669103.2 59.79160 59.76200 59.806503.5 59.82390 59.79430 59.832904.0 59.8542 59.82450 59.857104.2 59.8781 59.84840 59.87570

4.5 59.8828 59.85310 59.879305.0 59.8872 59.85760 59.882605.2 59.8908 59.86110 59.885105.5 59.8914 59.86180 59.885606.0 59.8921 59.86240 59.886006.2 59.8926 59.86290 59.886306.5 59.8927 59.86300 59.886407.0 59.8928 59.86310 59.88650300 59.8929 59.86320 59.88650600 59.8929 59.86320 59.88650900 59.892923 59.86324 59.886541200 59.892923 59.86324 59.886541500 59.892923 59.86324 59.886541800 59.892923 59.86324 59.886542400 59.892923 59.86324 59.886543000 59.892923 59.86324 59.886543600 59.892923 59.86324 59.886544800 59.892923 59.86324 59.88654


10800 59.892923 59.86324 59.8865414400 59.892923 59.86324 59.88654

6000 59.892923 59.86324 59.886547200 59.892923 59.86324 59.886549000 59.892923 59.86324 59.88654

PAPAAdiabático Qcte Q(T)

t (seg) T( °C) T( °C) T( °C)0.0 53.341 48.1279 53.39810.1 29.8333 29.8333 29.83330.5 30.7099 30.7064 30.89030.9 33.9012 33.8853 34.66491.0 36.6425 36.6158 37.80641.1 37.2652 37.2361 38.50581.3 37.8646 37.8331 39.17381.5 38.9973 38.9614 40.42122.0 40.047 40.007 41.55922.5 42.3475 42.2985 43.98653.0 44.2499 44.1934 45.91623.2 45.8231 45.7604 47.45033.5 46.3733 46.3085 47.97194.0 47.124 47.0563 48.66984.2 48.1998 48.1279 49.63924.5 48.5761 48.5027 49.96895.0 49.0895 49.014 50.4099

5.2 49.8252 49.7469 51.02265.5 50.0825 50.0032 51.23096.0 50.4336 50.3529 51.50966.2 50.9367 50.854 51.89686.5 51.1127 51.0293 52.02857.0 51.3528 51.2684 52.2046300 51.6968 51.6112 52.4493600 53.341 53.2489 53.3981900 53.341 53.2489 53.39811200 53.341 53.2489 53.39811800 53.341 53.2489 53.39812400 53.341 53.2489 53.39813000 53.341 53.2489 53.39813600 53.341 53.2489 53.39814800 53.341 53.2489 53.39817200 53.341 53.2489 53.3981

PAPA CON ANTIOXIDADNTE


t (seg) T( °C) T( °C) T( °C)

0.0 56.2003 55.78850 56.20740

0.1 31.1552 29.21050 29.21050

0.5 31.1552 31.12550 31.35180

0.9 37.6302 37.50170 38.34800

1.0 42.4311 42.22940 43.37490

1.1 43.4233 43.20640 44.39270

1.3 44.3439 44.11300 45.32980

1.5 45.9909 45.73490 46.98690

2.0 47.4091 47.13150 48.39150

2.5 50.1516 49.83210 51.03690

3.0 52.0385 51.69030 52.78690

3.2 53.3368 52.96870 53.94460

3.5 53.7346 53.36040 54.28930

4.0 54.2301 53.84840 54.71050

4.2 54.8447 54.45360 55.21710

4.5 55.033 54.63910 55.36800

5.0 55.2676 54.87000 55.55230

5.2 55.5585 55.15660 55.77400

5.5 55.6477 55.24430 55.84000

6.0 55.7587 55.35370 55.92070

6.2 55.8965 55.48930 56.01770

6.5 55.9387 55.53090 56.04660

7.0 55.9913 55.58270 56.08190

300 56.0565 55.64690 56.12440

600 56.2003 55.78850 56.20740

900 56.2003 55.78850 56.20740

1200 56.2003 55.78850 56.20735


1800 56.2003 55.78850 56.20735

2400 56.2003 55.78850 56.20735

3000 56.2003 55.78850 56.20735

3900 56.2003 55.78850 56.20735

4800 56.2003 55.78850 56.20735

6000 56.2003 55.78850 56.20735

7200 56.2003 55.78850 56.20735

8400 56.2003 55.78850 56.20735

9600 56.2003 55.78850 56.20735

10800 56.2003 55.78850 56.20735

12000 56.2003 55.78850 56.20735


A.4. Curvas de T vs X

En las siguientes gráficas podemos observar como cambia la humedad en base seca y latemperatura del sólido en los diferentes vegetales y hortalizas

Ajo

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.0

0.5

1.0

1.3

2.0

3.0

3.5

4.2

5.0

5.5

6.2

7.0

600

1200

1800

t[seg]

X[kg

w/k

gss]

010203040506070

T[°C]

X T

Chícharo

0.00.5

1.01.5

2.02.53.0

3.54.0

0.0

0.5

1.0

1.3

2.0

3.0

3.5

4.2

5.0

5.5

6.2

7.0

600

1200

2400

3600

6000

t[seg]

X[kg

w/k

gss]

0

10

20

30

40

50

60

70

T[°C]

X T

Maíz

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.0

0.5

1.0

1.3

2.0

3.0

3.5

4.2

5.0

5.5

6.2

7.0

600

1200

1800

3000

4800

7200

1080

0

t[seg]

X[kg

w/k

gss]

0

10

20

30

40

50

60

70

X T


Papa

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

0.0

0.5

1.0

1.3

2.0

3.0

3.5

4.2

5.0

5.5

6.2

7.0

600

1200

2400

3600

7200

t[seg]

X[kg

w/k

gss]

0102030405060

T[°C]

X Serie1


0

1

2

3

4

5

6

7

0.0

0.5

1.0

1.3

2.0

3.0

3.5

4.2

5.0

5.5

6.2

7.0

600

1200

2400

3900

6000

8400

1080

0t[seg]

X[kg

w/k

gss]

0

10

20

30

40

50

60

70

T[°C]

X T

Zanahoria

0123456789

0.0

0.5

1.0

1.3

2.0

3.0

3.5

4.2

5.0

5.5

6.2

7.0

600

1200

1800

3000

4800

7150

t[seg]

X[kg

w/k

gss]

0

10

20

30

40

50

60

70

T[°C]

X T


B. Curvas caracteristicas del secador de lecho fluidizado

B.1. Curvas de velocidad de secado en función del tiempo

Calabaza

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

tiempo [seg]

X [k

gw/k

gss]

Chícharo

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

t [seg]

X [k

gw/k

gss]


Maíz

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

t [seg]

X [k

gw/k

gss]

Papa

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

t [seg]

X [k

gw/k

gss]

Zanahoria

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

t [seg]

X [k

gw/k

gss]

En la tabla 54 se encuentran las ecuaciones del ajuste que se realizo a las curvas desecado.


VERDURA / HORTALIZA cbtadtdX t ++= 2

R2

Calabaza 6x10-7 t 2- 6.1x10-3t + 15.18 0.9133Chícharo 2x10-8t-2 -4x10-4t + 2.4329 0.9932Maíz 7x10-8t2 - 8x10-4t + 2.7059 0.9617Papa 3x10-7t2 - 2.2x10-3t + 3.6942 0.9745Zanahoria 2x10-7t2 - 3x10-3t + 7.675 0.9717

Tabla 54. Correlaciones del ajuste a las curvas de secado del lecho fluidizado.

B.2. Curvas de velocidad de secado en función de la humedad en base seca.

Con estas gráficas podemos observar la cinética de secado en el intervalo que nosinteresa.

Chícharo

0.0E+00

5.0E-05

1.0E-04

1.5E-04

2.0E-04

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

X [kg w/kg ss]

N [k

g w

/seg

m2]

Maíz

0.0E+00

1.0E-04

2.0E-04

3.0E-04

4.0E-04

5.0E-04

6.0E-04

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

X [kg w/kg ss]

N [

kg w

/seg

m2]


Papa

0.0E+00

5.0E-04

1.0E-03

1.5E-03

2.0E-03

2.5E-03

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

X [kg w/kg ss]

N [k

g w

/seg

m2]

Zanahoria

0.0E+00

5.0E-04

1.0E-03

1.5E-03

2.0E-03

2.5E-03

0 1 2 3 4 5 6 7 8

X [kg w/kg ss]

N [k

g w

/seg

m2]

La tabla 55 contiene las ecuaciones del ajuste realizado en las curvas de velocidad desecado.

VERDURA / HORTALIZA cbtadtdX t ++= 2

R2

Calabaza -2x10-6 X + 7x10-5 0.898Chícharo -4x10-5 X + 8x10-8 0.9714Maíz -4x10-5 X + 2x10-4 0.9513Papa -4x10-5 X + 1x10-3 0.9412Zanahoria -4x10-5 X + 3x10-4 0.9670

Tabla 55. Correlaciones de los ajustes realizados a la velocidad de secado.

B.3. Tablas de la temperatura del sólido en el lecho fluidizado

Se analizaron tres situaciones en el secador de charolas, el caso adiabático, donde nohay pérdidas de calor hacia los exteriores, el caso no adiabático con dos variaciones, la


primera fue tratando la perdida de calor hacia el exterior constante y la segundaconsiderando la ley de Fourier.

t(seg) T adi [°C] Tnadia[°C] TQ(T) [°C]0.0 50.868 50.3359 50.35210.1 19.630 19.6300 19.63000.5 46.659 46.1987 46.23130.9 50.867 50.3345 50.35081.0 50.868 50.3359 50.35211.3 50.868 50.3359 50.35211.5 50.868 50.3359 50.35212.0 50.868 50.3359 50.35212.5 50.868 50.3359 50.35213.0 50.868 50.3359 50.35213.5 50.868 50.3359 50.35214.0 50.868 50.3359 50.3521

CHÍCHARO 4.5 50.868 50.3359 50.35215.0 50.868 50.3359 50.35215.5 50.868 50.3359 50.35216.0 50.868 50.3359 50.35216.5 50.868 50.3359 50.35217.0 50.868 50.3359 50.35217.5 50.868 50.3359 50.3521600 50.868 50.3359 50.35211200 50.8680 50.33589 50.352092400 50.8680 50.33589 50.352093600 50.8680 50.33589 50.352095400 50.8680 50.33589 50.352097200 50.8680 50.33589 50.3520910800 50.8680 50.33589 50.35209

t[seg] Tad[°C] Tnadi[°C] TQ(T) [°C]0.0 54.1113 54.1075 54.21510.1 19.333 19.333 19.3330.5 48.2975 46.8591 26.00170.9 54.1068 54.0939 42.14061.0 54.1113 54.1075 49.04761.3 54.1113 54.1075 50.03551.5 54.1113 54.1075 52.00362.0 54.1113 54.1075 52.76832.5 54.1113 54.1075 53.71433.0 54.1113 54.1075 54.04183.5 54.1113 54.1075 54.15514.0 54.1113 54.1075 54.1943

MAÍZ 4.5 54.1113 54.1075 54.20795.0 54.1113 54.1075 54.21265.5 54.1113 54.1075 54.21436.0 54.1113 54.1075 54.21486.5 54.1113 54.1075 54.2157.0 54.1113 54.1075 54.21517.5 54.1113 54.1075 54.2151600 54.1113 54.1075 54.21511200 54.11129 54.10754 54.215112400 54.11129 54.10754 54.215113600 54.11129 54.10754 54.215117200 54.11129 54.10754 54.21511


T [seg] Tadi [°C] Ts nadi [°C] TQ(T) [°C]0.0 47.1622 53.2489 53.39810.1 16.833 29.8333 29.83330.5 39.3261 30.7064 30.89030.9 39.3261 33.8853 34.66491.0 38.1905 36.6158 37.80641.3 47.1622 37.2361 38.50581.5 47.1622 38.9614 40.42122.0 47.1622 40.007 41.55922.5 47.1622 42.2985 43.98653.0 47.1622 44.1934 45.91623.5 47.1622 45.7604 47.45034.0 47.1622 47.0563 48.6698

PAPA 4.5 47.1622 48.1279 49.63925.0 47.1622 49.014 50.40995.5 47.1622 49.7469 51.02266.0 47.1622 50.3529 51.50966.5 47.1622 50.854 51.89687.0 47.1622 51.2684 52.20467.5 47.1622 51.6112 52.4493300 47.1622 51.8946 52.6439600 47.16220 53.2489 53.39811200 47.16220 53.2489 53.39812400 47.16220 53.2489 53.39813600 47.16220 53.2489 53.3981

t[seg] Tadia[°C] Tnadi[°C] TQ[t][°C]0 36.0924 36.0888 33.6596

0.1 17.4167 17.4167 17.41670.5 28.3062 35.8537 27.03660.9 35.8571 35.8537 33.65961.0 36.0853 36.0817 33.85611.3 36.0894 36.0859 33.85961.5 36.0922 36.0886 33.86192.0 36.0923 36.0888 33.86212.5 36.0924 36.0888 33.86213.0 36.0924 36.0888 33.86213.5 36.0924 36.0888 33.86214.0 36.0924 36.0888 33.8621

ZANAHORIA 4.5 36.0924 36.0888 33.86215.0 36.0924 36.0888 33.86215.5 36.0924 36.0888 33.86216.0 36.0924 36.0888 33.86216.5 36.0924 36.0888 33.86217.0 36.0924 36.0888 33.86217.5 36.0924 36.0888 33.8621600 36.0924 36.0888 33.86211200 36.09238 36.08884 33.862112400 36.09238 36.08884 33.862113600 36.09238 36.08884 33.862115400 36.09238 36.08884 33.86211


B.4. Curva de T vs X

Las siguientes curvas muestran el cambio de la temperatura del sólido mientras vacambiando su humedad.

Chícharo

0.00322

0.00324

0.00326

0.00328

0.00330

0.00332

0.00334

0

600

1200

2400

3600

5400

7200

1080

0

t [seg]

X [k

g w

/kg ss]

4648505254565860

T [°C

]

T X

Maíz

0.00310.00320.00330.00340.00350.00360.0037

0 600 1200 2400 3600 7200

t [seg]

X [k

g w/k

g ss

]

46485052545658

T [°C

]

y2 T

Papa

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

0 300 600 1200 2400 3600

t [seg]

X [k

g w/k

g ss

]

0

10

20

30

40

50

60

T [°C

]

Y2 T


Zanahoria

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

0.0030

0.0035

0.0040

0 600 1200 2400 3600 5400

t [seg]

X [

kg w

/kg

ss]

0

10

20

30

40

50

60

70

T [°

C]

Y2 T


C. BALANCE ECONÓMICO

En la siguiente tabla se muestra el equipo necesario para la operación de la planta y suvalor en el mercado en $USDC.1. Depreciación del equipo utilizado en la planta

CANTIDAD CONCEPTO $ USD $ USD DEPRECIACIÓN AÑO 17 Banda transportadora 1,500.00 10,500.00 10% 1,050.008 Bascula 125,000.00 1,000,000.00 10% 100,000.004 Bombas 390.00 1,560.00 10% 156.001 Caldera 120,000.00 120,000.00 10% 12,000.002 Cortadoras 32,000.00 64,000.00 10% 6,400.003 Cubicadora 32,000.00 96,000.00 10% 9,600.001 Decoladora 590.00 590.00 10% 59.001 Decoladora de cebollas 590.00 590.00 10% 59.001 Desgranadora de ajo 585.00 585.00 10% 58.501 Desgranadora de maíz 290.00 290.00 10% 29.001 Desvainadora de chícharo 750.00 750.00 10% 75.001 Envasadora 50,000.00 50,000.00 10% 5,000.00 Espreas 100.00 0.00 10% 0.002 Maquinas de rodillo 5,000.00 10,000.00 10% 1,000.007 Mesa de inspección 90.00 630.00 10% 63.001 Mezclador 11,540.00 11,540.00 10% 1,154.001 Molino 930.00 930.00 10% 93.001 Secador de armario 220,000.00 220,000.00 10% 22,000.001 Secador de lecho fluidizado 315,000.00 315,000.00 10% 31,500.004 Tanque inmersión 4,500.00 18,000.00 10% 1,800.003 Tanque de escaldado 9,960.00 29,880.00 10% 2,988.00 Tubería 390,169.00 390,169.00 10% 39,016.90

Total 2,341,014.00 234,101.40Tabla 56. Depreciación del equipo


C.2. Costos de depreciación del mobiliario

Como se sabe, el inmobiliario se deprecia a través del tiempo, en la tabla que semuestra a continuación esta la depreciación la cual es considerada como constante.

CANTIDAD CONCEPTO $ USD DEPRECIACIÓN AÑO 16 Camionetas de transporte 200,000.00 25% 50,000.002 Montacargas 60,000.00 20% 12,000.001 Acabado Sanitario 18,000.00 10% 1,800.008 Computadoras 8,000.00 20% 1,600.004 Escritorios Ejecutivos 2,400.00 10% 240.004 Sillón giratorio ejecutivo 1,400.00 10% 140.004 Escritorio secretarial 1,200.00 10% 120.0010 Archiveros metálicos 1,034.00 10% 103.405 Programas de computadora 500.00 15% 75.002 Sala de espera 1,000.00 10% 100.004 Sillas giratorias 900.00 10% 90.004 Máquinas de escribir 620.00 10% 62.004 Impresoras 520.00 10% 52.004 Sumadoras 350.00 10% 35.0016 Uniformes 265.00 100% 265.00

Total $ USD 296,189.00 66,682.40

Tabla57. Depreciación del mobiliario

Además el terreno es otro de los activos que sufre depreciación

CONCEPTO AREA M2 $ USD DEPRECIACIÓN AÑO 1Terreno 7500 1,125,000 5% 56,250

Construcción 500 175,000 4% 7,000

Total $USD 1,300,000 63,250

Tabla58. Depreciación del terreno.


3. Gastos indirectos de fabricación

Los gastos indirectos de fabricación son considerados como todos aquellos servicios que son utilizados en la operación de la planta,los cuales están representados en la tabla 59.

CONSUMO Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10Energía electrica 101,150 131,495 170,944 222,227 288,895 375,563 488,232 634,701 825,112 1,072,645Gasto de agua m3 50,000 56,000 62,720 70,246 78,676 88,117 98,691 110,534 123,798 138,654Agua y Drenaje $ 1,323,300 1,521,795 1,750,064 2,012,574 2,314,460 2,661,629 3,060,873 3,520,004 4,048,005 4,655,206Combustible (gas) 68,300 73,764 79,665 86,038 92,921 100,355 108,384 117,054 126,419 136,532Combustoleo 65,800 71,064 76,749 82,889 89,520 96,682 104,416 112,770 121,791 131,535Total $ (USD) 1,608,550 1,854,118 2,140,142 2,473,974 2,864,472 3,322,346 3,860,596 4,495,063 5,245,124 6,134,571

Tabla 59. Costo de servio.

C.4. Costos de producción.

Los costos de producción, son básicamente el costo de la materia prima, la tabla 60 muestra el valor de esta en unaproyección de 10 años.

VERDURA / HORTALIZA m [kg] $/kg Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10Ajo 41,040 0.730 29,959 36,550 44,591 54,401 66,370 80,971 98,785 120,517 147,031 179,378

Cebolla 181,440 0.182 33,022 40,287 49,150 59,963 73,155 89,249 108,884 132,838 162,063 197,716Calabaza 158,400 0.298 47,203 57,588 70,257 85,714 104,571 127,576 155,643 189,885 231,659 282,625Chícharo 72,000 0.426 30,672 37,420 45,652 55,696 67,949 82,897 101,135 123,385 150,529 183,646

Maíz 43,200 0.089 3,845 4,691 5,723 6,982 8,518 10,391 12,677 15,467 18,869 23,020Papa 210,240 0.370 77,789 94,902 115,781 141,253 172,328 210,240 256,493 312,922 381,765 465,753

Zanahoria 198,720 0.136 27,026 32,972 40,225 49,075 59,871 73,043 89,113 108,717 132,635 161,815Total 905,040 2 249,516 304,410 371,380 453,083 552,761 674,369 822,730 1,003,731 1,224,551 1,493,953

Tabla 60. Costos de producción.


C.5. Salarios

En la tabla 61 se muestran los salarios mensuales por individuo y su proyección en los siguientes 10 años.

Cantidad Concepto Sueldo Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10mensual

1 Gerente general 180 2,160 2,376 2,614 2,875 3,162 3,479 3,827 4,209 4,630 5,0931 Gerente de ventas 145 1,740 1,914 2,105 2,316 2,548 2,802 3,083 3,391 3,730 4,1031 Gerente administrativo 145 1,740 1,914 2,105 2,316 2,548 2,802 3,083 3,391 3,730 4,1031 Gerente de producción 145 1,740 1,914 2,105 2,316 2,548 2,802 3,083 3,391 3,730 4,1034 Secretarias 50 600 660 726 799 878 966 1,063 1,169 1,286 1,4155 Agentes de ventas 60 720 792 871 958 1,054 1,160 1,276 1,403 1,543 1,6988 Supervisores 60 720 792 871 958 1,054 1,160 1,276 1,403 1,543 1,6984 Tec. de mantenimiento 50 600 660 726 799 878 966 1,063 1,169 1,286 1,4154 Tec. control de calidad 50 600 660 726 799 878 966 1,063 1,169 1,286 1,415

10 Operadores 350 4,200 4,620 5,082 5,590 6,149 6,764 7,441 8,185 9,003 9,9034 Almacenista de productos 350 4,200 4,620 5,082 5,590 6,149 6,764 7,441 8,185 9,003 9,9036 Choferes 20 240 264 290 319 351 387 425 468 514 5668 Vigilantes 18 216 238 261 287 316 348 383 421 463 5096 Intendentes 18 216 238 261 287 316 348 383 421 463 509

80 Obreros 18 216 238 261 287 316 348 383 421 463 509Total $USD 1659 19,908 21,899 24,089 26,498 29,147 32,062 35,268 38,795 42,675 46,942

Tabla 61. Salarios de cada trabajador para los próximos 10 años.


C.6. Tasa interna de retorno

La comparación de la TIR vs TREMA es un indicador de la factibilidad del proceso. En la tabla 62 se establecen los valorescorrespondientes

Año IG D FAIs TI I FDIs INF FAI IG FDIC FDI0 - - -4,156,259 34% - 0 - - - -4,156,259 -4,156,2591 3,614,138 -364,034 3,978,172 34% -1,264,948 5,243,120 5% 3,937,203 3,573,169 2,308,221 2,934,9002 3,794,845 -364,034 4,158,879 34% -1,328,196 5,487,075 5% 3,937,204 3,573,170 2,244,974 3,242,1003 3,984,587 -364,034 4,348,621 34% -1,394,606 5,743,227 5% 3,937,205 3,573,171 2,178,566 3,564,6614 4,183,817 -364,034 4,547,851 34% -1,464,336 6,012,186 5% 3,937,206 3,573,172 2,108,836 3,903,3505 4,393,008 -364,034 4,757,041 34% -1,537,553 6,294,594 5% 3,937,207 3,573,173 2,035,621 4,258,9736 4,612,658 -364,034 4,976,692 34% -1,614,430 6,591,122 5% 3,937,208 3,573,174 1,958,744 4,632,3787 4,843,291 -364,034 5,207,325 34% -1,695,152 6,902,476 5% 3,937,209 3,573,175 1,878,023 5,024,4538 5,085,455 -364,034 5,449,489 34% -1,779,909 7,229,399 5% 3,937,210 3,573,176 1,793,267 5,436,1329 5,339,728 -364,034 5,703,762 34% -1,868,905 7,572,667 5% 3,937,211 3,573,177 1,704,272 5,868,394

10 5,606,715 -364,034 5,970,748 34% -1,962,350 7,933,098 5% 3,937,212 3,573,178 1,610,828 6,322,270

Tabla 62. Cálculo de la TIR.

Igs Ingreso gravable sin inflación INF InflaciónD Depreciación FAI Flujo antes de impuesto con inflaciónFAIs Flujo antes de impuestos sin inflación IG Ingreso gravable con inflaciónTI Tasa de impuesto FDIC Flujo despues de impuestos corrientesI Impuesto FDI Flujo despues de impuestos constantes


Con el calculo anterior se determina la TIR con la siguiente ecuación

( )∑= +

−=10

1 1nni

FnFoTIR

donden = año

sustituyendo los valores de FDI y resolviendo la ecuación, se obtiene un valor de la TIR =0.7996

Gráfica 16. Cálculo de la TIR, se observa que X tiende a 0.7996

Tabla 63. Distribución de la inversión.

0.2 0.4 0.6 0.8 1

1´ 107

2´ 107

3´ 107

4´ 107

CONCEPTO $ USDCapital fijo 8,612,500Cargos fijos 258,375Costos de mantenimiento 344,500Costos directos 6,890,000Costos directos de producción 2,298,009Costos indirectos 1,596,189Costo de materia prima 249,516Costo de manufactura 2,782,434Costo de producción 249,516

Costo de refacciones 51,675Costo por sueldos y salarios 26,876Costo de servicios 1,608,550Contingencias 13,780,000Gastos de instalación 344,500Ingresos por ventas 480,000OVH 226,051Publicidad 1,000,000Inversión total 40,318,691


Cabe mencionar que estos cálculos fueron realizados con las ecuaciones (Ulrich, 1990)

En base a los cálculos anteriores, se puede calcular el potencial económico de la planta(tabla 64).

CONCEPTO $ USDEnvasado y etiquetado/paquete 0.45Costo de producción/paquete 0.56Precio al publico/paquete 0.9Produccion 533,333Costo anual de materia prima 249,516Ingresos anuales 480,000Ganancia neta anual 230,484Potencial económico 92.37%

Tabla 64. Cálculo del potencial económico.


D. PÉRDIDA DE VITAMINAS Y MINERALES:

La calidad de los alimentos es el que se refiere a su contenido en oligonutrientes,específicamente su riqueza en vitaminas y minerales.

D.1. Pérdida de vitaminas y minerales en los alimentos procesados.

Cuando un alimento se somete a un proceso determinado, se pretende conseguir unproducto seguro y con una vida útil adecuada pero, al tiempo, ha de intentarse que lasperdidas de nutrientes, que siempre van a existir, sean mínimas.

La influencia de los distintos parámetros que ocasionan la pérdida de nutrientes es muydiferente en vitaminas y minerales. Así, los minerales que se encuentran presentes enlos alimentos, normalmente no se ven afectados por la exposición a la luz, agentesantioxidantes, calor y otros factores que pueden ocasionar importantes pérdidas devitaminas. Sin embargo, sí pueden ser eliminados de los alimentos por lixiviación o porseparación física y también pueden transformarse en compuestos biológicamente noasimilables.

D.2. La manipulación previa a los procesos.

Durante el pelado, corte y otras operaciones, se separan partes de los vegetales que nose utilizan y que muchas veces son más ricas en nutrientes que las porcionescomestibles. Si la eliminación de la piel se realiza mediante tratamientos químicospueden producir incluso pérdidas de nutrientes localizados en las capas carnosas másexternas.

En las operaciones de lavado, escaldado y cocción en agua siempre hay pérdidas, porlixiviación, de vitaminas hidrosolubles y minerales. La intensidad de estas pérdidas estárelacionada con:

Ø El pH del medio: la acidez favorece la solubilidad de las sales mineralesØ La temperatura influye en la solubilidadØ El contenido de agua en el alimentoØ Relación superficie / volumen: hay una mayor pérdida cuanto mayor sea la

superficie del alimento expuesta al agua

El escaldado es una de las operaciones que ocasiona mayores pérdidas minerales. Si serealiza con vapor, son menores que si se realizan con agua caliente, y se minimizan mássi se realiza con microondas.

D.3. Interacción con sustancias químicas utilizadas en los tratamientos tecnológicos.

A los alimentos se les puede añadir sustancias químicas como conservadores o comocoadyuvantes en ciertos tratamientos; algunas de estas sustancias pueden tener unefecto adverso sobre algún nutriente, por ejemplo, el dióxido de azufre, utilizadonormalmente para prevenir el pardeamiento enzimático, puede reducir el contenido entiamina aunque protege al ácido ascórbico debido a su carácter reductor.


D.4. Reacciones degradativas.

Durante la oxidación de los lípidos se origina la formación de hidroperóxidos, peróxidos yepóxidos que pueden oxidar a los carotenoides, tocoferoles y ácido ascórbico oreaccionar con ellos, lo que lleva consigo una pérdida de actividad vitamínica.

En las reacciones de pardeamiento no enzimático que tienen lugar en los alimentostambién se pueden formar compuestos carbonilo capaces de reaccionar con algunasvitaminas, con la consiguiente pérdida de las mismas.

D.5. Procesos tecnológicos.

El tratamiento térmico de los alimentos es el principal responsable de la reducción de laactivad de muchas vitaminas. Como regla general, puede decirse que las vitaminashidrosolubles, con alguna excepción son más termolábiles, que las liposolubles y,además, sus pérdidas son superiores por arrastre acuoso. Sin embargo, las liposolublesson especialmente inestables frente a la oxidación y a la luz.

D.5.1. Vitaminas hidrosolubles

Vitamina Forma Natural ¿Qué Afecta SuEstabilidad?

Como SeRealizan LasPerdidas

C

Isomero L, laforma D sólotiene 10% deactividadvitamínica

La afectandiversosfactores comooxigeno, pH,luz, enzimas ycatalizadoresmetálicos

PH básicos lotransforma en2,3-dicetogulónico.Y por lixiviación

B1(tiamina) Tiamina libre

La estabilidadesrelativamentebaja y dependedel pH ácido, laaw

Por lixiviacióndurante la fasede cocción.Cuando se utilizasulfito reaccionacon la piriminarindiendocompuestos sinactividadvitamínica

Ácidonicotínico

La nicotinamidaen forma denicotinamida-adenina (NAD+)o NAD-fosfato esla coenzima delasdeshidrogenasas

Es la vitaminamás estable yno se veafectada deformaapreciable porel calor ni la luzen el rango depH habitual de

Por lixiviación,siendo éstas delmismo orden quelas de otrasvitaminashidrosolubles


los alimentos

B6

(piridoxina)

Se encuentra enforma defosfato, hay tressustancias quepresentanactividadvitamínica:piridoxal,piridoxina opiridoxol ypiridoxamina

La intensidaddel tratamientotérmico.

Ácidofólico

Se encuentra enforma de folatosen el 80% de loscasos

El ácido fólicoes la forma másestable frente ala oxidación. Suestabilidadtérmicadepende delpH; entre 4 y 6es sensible alcalor pero a pHneutro oalcalino esestable.Los folatospueden sufrirdegradaciónoxidativa por loque los agentesreductorescomo el ácidoascórbico o lostioles ejercenun efectoprotector

Biotina

Es bastanteestable frenteal calor, la luz,el oxigeno y unpH medio entre5 y 8

Por lixiviaciónprincipalmente

Tabla 65. Vitaminas hidrosolubles que se pierden en el proceso de secado


D.5.2. Vitaminas liposolubles

Vitamina Forma Natural ¿Qué Afecta SuEstabilidad?

Como SeRealizan LasPerdidas

KSe encuentranen hojas verdesde las hortalizas

Se consideranbastanteestables en lascondicioneshabituales deprocesado yalmacenamientode alimentosdebido a que lareactividad delgrupo quinonaesrelativamentebaja

En los productosvegetalestratadostérmicamenteno se handetectadoperdidas en elcontenido deesta vitamina

E

Presentanactividadvitamínica el α-tocoferol y otrosisomerosnaturales.

Los tocofeloressontermoestablesque se oxidanfácilmentesobre todo enpresencia delión férricoformándoseradicales libres.La actividadantioxidante, esinversamenteproporcional ala vida media delos radicaleslibres y dependedel medio.

Se pierde entodos losprocesos queImplican unaseparación de lafracción lípica ounahidrogenación.El uso desustanciasquímicas comoel peróxido dehidrógeno puededar lugar aoxidaciones ypor lo tanto, auna pérdida deactividadvitamínica.

Tabla 66. Vitaminas liposolubles que se pierden durante el proceso de secado

D.5.3. Minerales

la presencia de minerales en los alimentos es muy variable ya que depende de muchosfactores, siendo la más importante: la composición del suelo.

La pérdida de minerales en los alimentos sometidos a los diferentes procesos es muypequeña comparada con la que sufren las vitaminas. Las mayores reducciones se debenal arrastre de los minerales solubles en agua, por lixiviación, y a las separaciones físicasque tienen lugar como en el pelado.


También es necesario notar que hay sustancias minerales que pueden interaccionar conotros componentes de los alimentos dando lugar a compuestos no asimilables por elorganismos, es decir, hay una reducción de la biodisponibilidad de los minerales.

D.6. Pérdida de vitaminas durante el almacenamiento

Los cálculos para conocer exactamente la pérdida de vitaminas durante elalmacenamiento es muy complicado, sin embargo, en términos generales, para poderestimar las posibles pérdidas de vitaminas es imprescindible conocer como mínimo:

⇐ La composición inicial del nutriente⇐ Las condiciones de tiempo y temperatura en las que el alimento se almacena y la

de los canales de distribución, puesto que las reacciones químicas sontemperatura dependientes. Además, puede haber modificaciones en la velocidadde reacción enzimática, por agotamiento de uno o mas reactivos, por variacionesen el desarrollo de la reacción e incluso por influencia de crecimiento microbiano

⇐ Características del envase: permeabilidad al oxígeno, al vapor de agua y a la luz.La composición de la fase gaseosa también es importante, principalmente enrelación con la presencia de oxigeno.

⇐ La influencia de factores ambientales: luz, humedad relativa, etc. Su importanciaesta relacionada con las características del envase.

D.7. Adición de nutrientes a los alimentos

una de las prioridades al ofrecer un producto alimenticio, es que este tenga una vida útilasí como valor nutritivo adecuado. En ocasiones, conviene añadir ciertos nutrientes paradotar al alimento de una mejor calidad nutritiva o reponer las pérdidas durante elprocesado.

La adición nutrientes se engloba bajo diversos términos:

reposición o restitución de nutrientes a aquellos alimentos que durante suprocesado tecnológico han podido perderlos.

Fortificación: adición de nutrientes en cantidades considerables, suficientes paraque el producto tenga un contenido superior al original. Se pueden añadir nutrientesque originalmente los alimentos carecían de ellos.

Enriquecimiento: adición de cantidades especificas de determinados nutrientes,seleccionadas según las normas definidas por reglamentaciones de organismosoficiales.

Nutrificación: es un término genérico que incluye cualquier adición de nutrientesal alimento.

También se añaden vitaminas a los alimentos desde el punto de vista tecnológico, comoel caso de las vitaminas C y E, que tienen acción antioxidante debido a sus propiedadesde fijar el oxigeno y evitar que pueda ejercer efectos adversos en el alimento. O loscarotenoides que se emplean como colorantes.

Cabe mencionar que todas las vitaminas que se añaden a los alimentos son vitaminassintéticas.


La adición de vitaminas es beneficiosa, ya que se ha demostrado con la erradicación casitotal de enfermedades carenciales en países desarrollados.


E. SEGURIDAD EN LA PLANTA

E.1 Hojas de seguridad

E.1.1 Agua

1.- oxicidad n id del productoSinónimos: Oxido de hidrógeno, Oxido de dihidrógeno, agua destiladaNo. CAS: 7732-18-5Peso Molecular: 18.02Formula química: H2O2.-Composición/ oxicidad n del productoIngredientes CAS No PorcentajeAgua 7732-18-5 100%3.- IdentificaciónDatosRango de flamabilidad: 0-1Rango de reactividad: 1-Rango de contacto: 0Equipo protector de laboratorio: Goggles, bata de laboratorio Código de color almacenamiento: VerdeEfectos del calentamientoEl agua no es oxicidad :No aplicableContacto con la pielNo aplicableContacto con los ojosNo aplicable

4.- Medidas oxicidadNo aplicable oxicidadNo aplicable5.- Medidas oxicidadNo aplicable oxicidad n especial6.- Medidas accidentales

7.- AlmacenamientoMantener cerrado el contenedor. Proteger contra el congelamiento. El agua esconsiderada como un producto no regulado, pero puede reaccionar vigorosamente conalgunos materiales específicos.8.- Control de oxicidad / protección de personalSistema de oxicidad nNo requeridaProtección en la piel


No aplicableProtección en los ojosNo requerida9.- oxicidad n físicas y químicasApariencia:Líquido transparenteOlor:InodoroSolubilidad:Completa (100%)Peso especifico:1.00Ph:7.0% Volatilidad por volumen a 21 °C100

10.- Reactividad y estabilidadEstabilidadEs estable en condiciones de uso y almacenamiento oxicidad n idadÁcido clorhídrico,11. oxicidad n ecológica oxicidad ambientalNo aplicable12 Información de transportaciónNo regulada

Tabla 67. Hoja de seguridad del agua.

E.1.2. Bisulfito de Sodio

1.- Identificación del productoNombre comercial: Bisulfito de sodioSinónimos: Disulfito sodico, metabisulfito de sodioFamilia Química: Sulfitos ácidosFórmula química: Na2S2O5

2.-Composición/ información del productoIngredientes CAS No PorcentajeNa2S2O5 7681-57-4 99%3.- Propiedades fisicoquímicasDatosEstado físico, color y olor : Polvo blanco con ligero olor a azufreSolubilidad en agua a 20°C : 470 g/ltPeso Específico: 1000-1200 kg/m3

PH de la solución 50 gr/lt a 20°C: 3.5-5Coeficiente de dispersión n-octanol/agua (Log POW): -3.74.- Riesgos de fuego o explosión

Equipo de protección personal : Utilizar equipo completo de bomberoProcedimiento y precauciones especiales en el combate de incendio: En caso deincendio utilice rocío de agua o niebla de agua. No utilice chorro de agua


Condiciones que conducen a un peligro de fuego o explosión: Este material no esflamable, pero si se expone a un incendio cercano puede desprender dióxido de azufre.Productos de la combustión nocivos para la salud: Dióxido y monóxido de azufre5.- Datos de reactividadSustancia: EstableCondiciones a evitar: La descomposición empieza a 150°CIncompatibilidad (sustancia a evitar) : Ácidos, NaNO2, NaNO3 y medios oxidantes6.- Riesgos para la salud

• Por exposición agudaa) Ingestión accidental: Irritación en boca, garganta y esófagob) Inhalación: Irritación en las vías respiratoriasc) Ojos: Irritación• Emergencias y primeros auxiliosa) Contacto con los ojos: Lavar con abundante aguab) Contacto con la piel: Lavar con abundante agua y jabónc) Ingestión: Lavar boca y beber posteriormente abundante agua

7.- Indicaciones en caso de fuga o derrameEvitar que el material derramado entre en contacto con Nitratos, Nitritos,Ácidos y Materiales Oxidantes. Delimite el área de derrame y recoja el materialDerramado y deposítelo en envases de plásticos.8.- Protección especiala) Equipo de protección personal:Use goggles, guantes de hule, careta, ropa adecuada de trabajo, equipo de protecciónrespiratoria con filtros contra polvosb) VentilaciónVentilación natural9.- Información sobre transportaciónDebe estar de acuerdo con el REGLAMENTO PARA EL TRANSPORTE TERRESTRE DEMATERIALES Y RESIDUOS PELIGROSOS y con la normas que para el efecto se expidanDurante el transporte se debe de portar la HOJA DE EMERGENCIAS EN TRANSPORTACIÓN10.- Información sobre ecologíaDebe estar de acuerdo con las reglamentaciones ecológicas :Producto que por su clasificación, representa un peligro al equilibrio ecológico.11. – Precauciones especialesPrecauciones que deben ser tomadas para el manejo y almacenamiento: Almaceneen un lugar fresco, no almacenar junto a agentes oxidantes. Nitratos, Nitritos y Ácidos.A temperatura ambiente.

Tabla 68. Hoja de seguridad del bisulfito de sodio.


E.1.3. Gas Licuado del Petróleo.

Rombo de clasificación de riesgo NFPA-704

1.- Identificación del productoNombre del producto: Gas licuado comercial, con odoríferoNombre químico: Mezcla Propano-ButanoFamilia Química: Hidrocarburos del PetróleoFórmula química: C3H8 + C4H10

Sinónimos: Gas LP, LPG, gas licuado del petróleo.2.-Composición/ información de los materialesMateriales % LEP

(Límite de Exposición Permisible)Propano 60.0 1000 ppmN – Butano 40.0 800 ppmEtil Marcaptano 0.0017-0.0028 50 ppm

3.- Identificación de riesgosEl gas licuado tiene un nivel de riesgo alto, sin embargo, cuando las instalacionesse diseñan, constituyen y mantienen con estándares rigurosos, se consiguenóptimos atributos de confiabilidad y beneficio4.- Primeros auxilios

a) Ojos: La salpicadura de este líquido puede provocar daño físico a los ojosdesprotegidos, además de quemaduras fría, aplicar de inmediato y conprecaución agua tibia. Busque atención medica.

b) Piel: La salpicadura de este líquido provocan quemaduras frías, deberárociar o empapar el área afectada con agua tibia o corriente. No use aguacaliente. Quítese la ropa y los zapatos impregnados.

5.- Peligros de explosion e incendioPunto de flash –98.0°CTemperatura de Ebullición - 32.5 °CTemperatura de Auto ignición 4350 °CLímites de Explosividad: Inferior 1.8 % Superior 9.3 %

4

01

INFLAMABILIDAD

REACTIVIDAD

SALU

ESPECIAL

GRADOS DE RIESGO4. Muy alto3. Alto2. Moderado1. Ligero0. Mínimo


Extinción de Incendios: Polvo Químico Seco (púrpura K = bicarbonato de potasio,bicarbonato de sodio, fosfato monoamónico) bióxido de carbono y agua esperadapara enfriamiento. Apague el fuego, solamente después de haber bloqueado lafuente de fuga.Instrucciones Especiales para el Combate de Incendios.a) Fuga a la atmósfera de gas licuado, sin incendio:Esta es una condición realmente grave, ya que el gas licuado al ponerse encontacto con la atmósfera se vaporiza de inmediato, se mezcla rápidamente con elaire ambiente y produce nubes de vapores con gran potencial para explotar yexplotarán violentamente al encontrar una fuente de ignición.· No intente apagar el incendio sin antes bloquear la fuente de fuga, ya que sise apaga y sigue escapando gas, se forma una nube de vapores con granpotencial explosivo. Pero deberá enfriar con agua rociada los equipos oinstalaciones afectadas por el calor del incendio.6.- RESPUESTA EN CASO DE FUGAEn caso de fuga: Se deberá evacuar el área inmediatamente, cerrar las llaves depaso, bloquear las fuentes de ignición y disipar la nube de vapores; solicite ayuda ala Central de Fugas de Gas de su localidad.7.- PRECAUCIONES PARA EL MANEJO Y ALMACENAMIENTOAlmacene los recipientes en lugares autorizados, (NOM-056-SCFI-1994, “Bodegas deDistribución de Recipientes Portátiles para Gas LP”), lejos de fuentes de ignición yde calor. Disponga precavidamente de lugares separados para almacenar diferentesgases comprimidos o inflamables, de acuerdo a las normas aplicables. Almaceneinvariablemente todos los cilindros de gas licuado, vacíos y llenos, en posiciónvertical, (con esto se asegura que la válvula de alivio de presión del recipiente,siempre esté en contacto con la fase vapor del LPG). No deje caer ni maltrate loscilindros. Cuando los cilindros se encuentren fuera de servicio, mantenga lasválvulas cerradas, con tapones o capuchones de protección de acuerdo a las normasaplicables. Los cilindros vacíos conservan ciertos residuos, por lo que debentratarse como si estuvieran llenos (NFPA-58, “Estándar para el Almacenamiento yManejo de Gases Licuados del Petróleo”).8.- CONTROLES CONTRA EXPOSICION / PROTECCION PERSONALVentile las áreas confinadas, donde puedan acumularse mezclas inflamables. Acatela normatividad eléctrica aplicable a este tipo de instalaciones (NFPA-70, “CódigoEléctrico Nacional”).Protección Respiratoria: En espacios confinados con presencia de gas, utiliceaparatos auto contenidos para respiración (SCBA para 30 ó 60 minutos o paraescape 10 ó 15 minutos), en estos casos la atmósfera es inflamable ó explosiva,requiriendo tomar precauciones adicionales.Ropa de Protección: El personal especializado que interviene en casos deemergencia, deberá utilizar chaquetones y equipo para el ataque a incendios,además de guantes, casco y protección facial, durante todo el tiempo deexposición a la emergencia.Protección de Ojos: Se recomienda utilizar lentes de seguridad reglamentarios y,encima de éstos, protectores faciales cuando se efectúen operaciones de llenado ymanejo de gas licuado en cilindros y/o conexión y desconexión de mangueras dellenadoOtros Equipos de Protección: Se sugiere utilizar zapatos de seguridad con suelaanti derrapante y casquillo de acero.9.- PROPIEDADES FISICAS / QUÍMICAS


Peso Molecular 49.7Temperatura de Ebullición @ 1 atmósfera 32.5 °CTemperatura de Fusión 167.9 °CDensidad de los Vapores (Aire =1) @ 15.5 °C 2.01 (Dos veces más pesado que elaire)Densidad del Líquido (Agua =1) @ 15.5 °C 0.540Presión Vapor @ 21.1 °C 4500 mm HgRelación de Expansión (Liquido a Gas @ 1 atmósfera) 1 a 242 (Un litro de gaslíquido, se convierte en 242 litros de gas fase vapor, formando con el aire unamezcla explosiva de 11,000 litros aproximadamente).Solubilidad en Agua @ 20 °C 0.0079 % en peso (Insignificante; menos del 0.1%).Apariencia y Color Gas incoloro e insípido a temperatura y presión ambiente.Tiene un odorífero que produce un olor característico, fuerte y desagradable paradetectar las fugas.10.- ESTABILIDAD Y REACTIVIDADEstabilidad Química: Estable en condiciones normales de almacenamiento ymanejo.Condiciones a Evitar: Manténgalo alejado de fuentes de ignición y calor, así comode oxidantes fuertes.Productos de la Combustión: Los gases productos de la combustión son: bió xidode carbono, nitrógeno y vapor de agua. La combustión incompleta producemonóxido de carbono (gas tóxico), ya sea que provenga de un motor de combustióno por uso doméstico. También puede producir aldehídos (irritante de nariz y ojos).Peligros de Polimerización: No polimeriza.11.- INFORMACION TOXICOLOGICAEl gas licuado no es tóxico; es un asfixiante simple que, sin embargo, tienepropiedades ligeramente anestésicas y que en altas concentraciones producemareos.No se cuenta con información definitiva sobre características carcinogénicas,mutagénicas, órganos que afecte en particular, o que desarrolle algún efectotóxico.12.- INFORMACION ECOLÓGICAEl efecto de una fuga de GLP es local e instantáneo sobre la formación de oxidantesfotoquímicos en la atmósfera. No contiene ingredientes que destruyen la capa deozono (40 CFR Parte 82). No está en la lista de contaminantes marinos DOT (49 CFRParte 1710).13.- CONSIDERACIONES PARA DISPONER DE SUS DESECHOSDisposición de Desechos: No intente eliminar el producto no utilizado o susresiduos. En todo caso regréselo al proveedor para que lo elimine apropiadamente.Los recipientes vacíos deben manejarse con cuidado por los residuos que contiene.El producto residual puede incinerarse bajo control si se dispone de un sistemaadecuado de quemado. Esta operación debe efectuarse de acuerdo a las normasmexicanas aplicables.

Tabla 69. Hoja de seguridad del gas LP.


E.2 Reglas de seguridad establecidas para empleados

1.- No fumar en áreas de trabajo2.- No jugar en el área de trabajo3.- Portar lentes de seguridad4.- Portar tapones auditivos lavables correctamente5.- Portar protección para las manos6.- Portar zapatos de seguridad7.- Prohibido portar joyería en las estaciones de trabajo8.- No ingerir ningún tipo de alimento en el área de trabajo9.- Disponer apropiadamente de los reactivos peligrosos y no peligrosos10.- Debe conocer las hojas de seguridad de los materiales (MSDS, siglas en inglés)11.- Identificar las rutas de evacuación y salidas de emergencia de su área, así comoextintores más cercanos

E.3. Condiciones de seguridad para el manejo de calderas.

De acuerdo a la norma oficial mexicana NOM-122-STPS las condiciones de seguridad parala caldera son las siguientes:

Ø Contar con el personal capacitado para la operación y mantenimiento de losequipos.

Ø Elaborar y establecer por escrito un manual de seguridad e higiene para laoperación y mantenimiento de los equipos, sus accesorios y dispositivos.

Ø Operar los equipos de conformidad con lo establecido en los manuales deprocedimientos de seguridad.

Ø La presión de operación de los equipos no debe exceder a la presión decalibración de las válvulas de seguridad señalada en la autorización de losmismos.

Ø Los equipos deben instalarse libres de impactos y vibraciones, con iluminación yventilación permanente.

Ø Los generadores de vapor o calderas deben contar cuando menos con una válvulade seguridad calculada técnicamente para evitar riesgos durante la operación delequipo, cuyas características estén de acuerdo con las condiciones de operación.

Ø La presión de la calibración de las válvulas de seguridad utilizadas en ningún casodebe rebasar la presión de trabajo máxima permisible.

E.4. Programa específico de Seguridad para la Operación y Mantenimiento de laMaquinaria y Equipo

Ø El programa debe contener procedimientos para que: los protectores ydispositivos de seguridad se instalen en el lugar requerido y se utilicen durante laoperación

Ø Se mantenga limpia y ordenada el área de trabajo

Ø La maquinaria y equipo estén ajustados para prevenir un riesgo;


Ø Las conexiones de la maquinaria y equipo y sus contactos eléctricos esténprotegidos y no sean un factor de riesgo

Ø El cambio y uso de la herramienta y el herramental se realice en forma segura

Ø El desarrollo de las actividades de operación se efectúe en forma segura

Ø El sistema de alimentación y retiro de la materia prima, subproducto y productoterminado no sean un factor de riesgo.

Ø Mantenimiento de la maquinaria y equipo

Ø Protectores de seguridad en la maquinaria y equipo

Ø La maquinaria y equipo deben estar provistos de dispositivos de seguridad paraparo de urgencia de fácil activación.

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