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Tipo: Ejercicios
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Resumen En el proceso de producción de queso, en la etapa de desuerado, la cuajada es separada del suero y este es conducido a un tanque de almacenamiento; sin embargo en el trayecto hacia el tanque el suero arrastra algunos trozos de cuajada, esto hace que sea necesario filtrarlo para facilitar su tratamiento posterior. Objetivo General Estudiar el comportamiento de un filtro prensa operando con caída de presión constante. Objetivo Específico Determinar el efecto que tienen el caudal de alimentación, la caída de presión de operación de un filtro prensa y el tiempo de filtración de un fluido con sólidos suspendidos en el volumen de solución clarificada recolectado. Determinar las resistencias de la torta y del medio filtrante. Determinar la resistencia específica de la torta y su coeficiente de compresibilidad. Lista de equipos Tanque de recolección
El jefe de producción ha decidido controlar la etapa de desuerado para verificar si el procedimiento que se lleva a cabo en la producción está afectando el rendimiento quesero. Para ello, tomará volumen de filtrado y evaluación de parámetros fisicoquímicos del suero obtenido con el fin de analizar, la incidencia del desuerado en los rendimientos queseros. ¿Cuál puede ser el efecto en los rendimientos del queso cuando la caída de presión aumenta en la etapa de desuerado? ¿De qué manera podría realizarse el desuere para mantener los rendimientos de producción establecidos? Eje X: caída de presión del suero durante el desuerado Eje Y: Volumen de filtrado obtenido del desuere de la cuajada
0 0 0 0 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 f(x) = − 2849.38 x² + 21020.19 x R² = 0.
caída de presión del suero durante el desuerado vs Volumen de filtrado Polynomial (caída de presión del suero durante el desuerado vs Volumen de filtrado ) volumen de filtado caidadepresione Análisis En la anterior grafica se puede observar que al generar una presión de 30000 N⁄m^2 y 37000 N⁄m^ el volumen de filtrado es mayor que a 32500 N⁄m^2 y 35000, de esto se puede decir que es preferible tener una caída de presión de 30000 o 37000 para obtener un mejor volumen de filtrado y más beneficio al proceso, se observa el comportamiento para un tiempo de 60 segundos en el filtrado, en donde el volumen de filtrado se obtiene con la caída de presión más baja, pero, aumentando el valor de la caída de presión hasta aproximadamente 33 kPa se obtiene el menor volumen de filtrado. Este fenómeno se debe a que la torta de filtrado se compacta de tal manera que no permite al fluido atravesarla, siendo insuficiente los espacios de la torta y la diferencia de presión ejercida, por lo cual el fluido no pasará al otro lado. Cuando se aumenta más la presión, el volumen de filtrado empieza a aumentar; esto se debe a que la diferencia de presión ya es la acorde para empezar la formación de microcanales en la torta y permitir que el fluido la atraviese.
28000 29000 30000 31000 32000 33000 34000 35000 36000 37000 38000 0
60 segundos 240 segundos 600 segundos Caida de presión (N/m²) Volumen filtrado (m³) De acuerdo a las graficas planteadas se pueden observar el comportamiento del volumen con diferentes tiempos teniendo diferencias significativas; se puede decir que a mayor tiempo es mas el suero filtrado, ya que el flujo que atraviesa por el tiempo el filtro se puede recuperar aún más; además todos los tiempos son tiempos lineales, no dependen de la presión del filtrado. En la gráfica 2 también es apreciable observar que a mayor tiempo de filtrado mayores resultados en el volumen. Adicional a esto se ve que en cada experimento el comportamiento es similar, es decir, comienza a decaer y luego de cierta presión aumenta el volumen. En la figura 3 se muestra el comportamiento para un tiempo de 60 segundos en el filtrado. El volumen de filtrado se obtiene con la caída de presión más baja, pero, aumentando el valor de la caída de presión hasta aproximadamente 33 kPa se obtiene el menor volumen de filtrado. Este fenómeno se debe a que la torta de filtrado se compacta de tal manera que no permite al fluido atravesarla, siendo insuficiente los espacios de la torta y la diferencia de presión ejercida, por lo cual el fluido no pasará al otro lado. Cuando se aumenta más la presión, el volumen de filtrado empieza a aumentar; esto se debe a que la diferencia de presión ya es la acorde para empezar la formación de microcanales en la torta y permitir que el fluido la atraviese En la figura 1 se confirma que a mayor tiempo mayor volumen de filtrado Para la primer simulación filtración a presión constante (30000 N/m²) y tiempo de filtración variable se observa que a mayor tiempo mayor volumen filtrado, para la siguiente simulación filtración a presión variable y tiempo de filtración constante tomé tres tiempos donde se confirma el comportamiento de la simulación anterior, para un tiempo de 600 segundos se obtuvo mayor volumen de filtrado, en cada uno de los tiempos se observó que una caída de 30000 N/m² logra el mayor volumen de filtrado, a partir de allí el incremento de esta presión provoca una disminución el volumen filtrado que aumenta a medida que aumenta la presión, pero sin alcanzar el volumen filtrado con la caída de presión de 30000 N/m².
¿De qué manera podría realizarse el desuere para mantener los rendimientos de producción establecidos? Al observar los resultados en la gráfica de caída de presión constante (30000 N/m^2 ) se observa que, la variación en las caídas de presión, si la presión va aumentando el volumen de desuere también en este caso se inició con un tiempo de 60 segundos obteniendo un volumen de filtrado de 0.00321 m^3. Se debe controlar la caída de presión constante o caudal constante de desuere, porque al mantener la caída de presión constante, el volumen irá disminuyendo a lo largo del tiempo del desuere. Por el contrario, si se desea que el caudal del desuere sea constante, la caída de presión se hará cada vez mayor. PROPUESTA En el proceso de producción de cada lote de un producto terminado, se debe realizar una caracterización fisicoquímica y microbiológica, donde se debe tener una vigilancia controlando el parámetro de humedad, para así determinar si en algunos momentos se está produciendo productos con una humedad menor a la especificada, así se pueden hacer las correcciones que corresponda para no afectar los rendimientos. En el suero, se produce en la etapa de desuerado, aquí se debe hacer análisis como extracto seco, materia grasa y proteína, para por hallar fallas en alguna etapa del proceso y están presentes altos contenidos de residuales de extracto seco, materia grasa y caseína, si se logra detectar un caso inusual realizar las correcciones inmediatamente Al suero que se produce en la etapa de desuerado se le deben realizar análisis fisicoquímicos de extracto seco, proteína y materia grasa con el fin de determinar si hay fallas en alguna de las etapas de producción y se estén quedando altos residuales de extracto seco, caseína y materia grasa. Si detecta algún caso positivo se deben realizar las correcciones correspondientes al interior de los procesos.
4. El ingeniero de producción solicita la verificación de la estandarización del proceso, para confirmar que la base de cálculo es correcta y que los rendimientos queseros se ven influenciados por el comportamiento en el desuere de la cuajada. Para ello, se cuenta con la siguiente información: Para la línea de producción de queso, se utiliza leche estandarizada con 2.5% de MG. Para ello, se cuenta con leche entera de 3.8% y leche descremada de 0.5% de MG. Establezca la cantidad de leche entera y descremada que se necesita para tener un tanque de leche con 8.000l de leche 2.5%MG destinada a la elaboración de queso parmesano. Realice los cálculos para la estandarización del proceso y contrástelos con la composición fisicoquímica del queso parmesano establecida en la hoja de control que trabajó de manera individual para esta línea de producción.
1.3 parte de Leche Descremada X X= 1.3 * 8000 / 3.3 = 3.151.6 Lt de Leche Descremada R= 4.848.4de Leche Entera + 3.151.6 Lt de Leche Descremada = 8000 Lt de Leche Estandarizada al 2,5% MG
Jurado, N. (2016). OVI Quesos, leche concentrada y helado. [Archivo de video]. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/ En esta OVI se podrán revisar aspectos relacionados con las tecnologías emergentes de las cuales se tienen estudios con resultados favorables en los ensayos piloto que se han realizado para la industria láctea. Alava, C. (2018). OVI Tecnologías emergentes en la industria láctea. [Archivo de video]. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/
