Universidad Austral de Chile

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1 Universidad Austral de Chile Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (ICYTAL) Asignatura: Ingeniería de Servicios (ITCL 286) Profesor : Elton F. Morales Blancas PRODUCTO : Filetes de trucha cultivada envasada al vacío en bolsas flexibles. EQUIPO : Congelador continuo con cinta transportado-ra. Refrigerante Primario: Freon 22. Refrigerante Secundario: Alcohol Etílico al 95%. 1. PRODUCTO: Filetes de trucha cultivada envasada al vacío en bolsas flexibles transparente. Figura 1. Muestra del producto listo para ser congelado.

2 2. CONDICIONES DE CONGELACIÓN DEFINIDOS POR EL FABRICANTE DEL EQUIPO CONGELADOR Longitud de cinta inmersa en el alcohol etílico = 5 m. Tiempo de residencia fijado = 15 min. La velocidad de la cinta durante el proceso fue 33,3 cm/min ( 0,55 cm/s). El tiempo de residencia es equivalente al tiempo de inmersión de los filetes en la solución de alcohol etílico al 95%. La temperatura del medio de congelación, solución de alcohol etílico al 95%: -50 ± 2 ºC. 3. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO CONGELADOR Congelador continuo con cinta transportadora enteramente de acero inoxidable. Refrigerante Primario: Freon 22. Refrigerante Secundario: Alcohol Etílico al 95%. Sistema de Refrigeración mecánica de Presiones Múltiples (Información suministrada por el fabricante). Figura 2. Vista general del congelador continuo evaluado.

3 Figura 3. Vista del sistema de refrigeración mecánica de presiones múltiples. 4. PROCEDIMIENTO Figura 4. Distribución de los filetes en la cinta transportadora de acero inoxidable. Vista de la inmersión del producto en el medio de congelación de alcohol etílico al 95%.

4 5. Parámetros: 5.1 Parámetros de congelación. Para las simulaciones del proceso de congelación se requieren de ciertos parámetros como propiedades termofísicas (densidad, calor específico, conductividad térmica, agua no congelable, temperatura inicial de congelación), coeficiente de transferencia calor, temperatura del medio de congelación, temperatura inicial del producto, temperatura final de proceso. La Composición proximal de la Trucha (Tablas de Composición Química de Alimentos Chilenos, Schmidt-Hebbel et al., 1990). Contenido de agua (% b.h.) : 73.1 Contenido de Carbohidratos (% b.h.) : 0.5 Contenido de Proteínas (% b.h.) : 19.6 Contenido de Lípidos (% b.h.) : 5.6 Contenido de Cenizas (% b.h.) : 1.2 Contenido de Fibra (% b.h.) : 0.0 La temperatura del medio de congelación y la temperatura inicial del producto se obtendrán directamente de las curvas experimentales. Para la temperatura final de proceso se consideraran los casos de -18 ºC y -25 ºC. 6. RESULTADOS 6.1 Registro Experimental de la evolución de la temperatura durante la congelación de los filetes de trucha envasados al vacío en bolsas flexibles Temperatura (ºC) Medio (Alcohol Etílico 95%) Filete 30 mm. Filete SubEnf. 22 mm. Filete SubEnf 24 mm. Filete 30 mm. Filete 28 mm Tiempo (min) Figura 12. Curvas experimentales de congelación de los filetes de trucha evaluados.

5 6.2 Curvas de congelación Tabla 3. Parámetros de congelación para filetes 22 a 30 mm Parámetro Magnitud Espesor Filete 22, 25, 28, 30 mm Temperatura Inicial del Producto 12 ºC y -0.9 ºC Propiedades Humedad Densidad Calor Específico Conductividad Térmica Punto Inicial de Congelación -1 ± 0.2 ºC Fracción de Agua No Congelable Temperatura del Medio (Alcohol Etílico 95%) -50 ± 2 ºC Coeficiente Total de Transferencia de Calor (U) 102 ± 3 W/m 2 K Temperatura final de congelación

6 6.3 Tiempos efectivos de congelación estimados Tabla 5. Temp. inicial del producto (ºC) Tiempos de residencia (min) y velocidad de cinta requerida (cm/min) estimados en el aparato congelador contínuo evaluado. Temperatura Final de Congelación (ºC) Espesor Filete (mm) ( )* ( )* ( )* ( )* (*) Velocidad de cinta requerida considerando una longitud de 5 m inmersa en el alcohol etílico 7.6 Capacidad de Refrigeración y Capacidad Física del aparato congelador evaluado. Capacidad de Refrigeración (C.R.): Datos: Volumen de alcohol = 2320 litros T inicial = -10 ºC T final = - 54 ºC Tiempo efectivo: 1 hora 45 min Propiedades alcohol etílico: Cp = 2,240 J/g K Densidad = 0,7893 g/cm3

7 Tabla 6. Capacidad física (kg/hr) estimadas del aparato congelador contínuo evaluado (Capacidad de Refrigeración = xxxx kw). Temperatura inicial del producto (ºC) 12 Temperatura Final de Congelación (ºC) Capacidad Física (kg/hr)

8 Universidad Austral de Chile Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (ICYTAL) Asignatura: Ingeniería de Servicios (ITCL 286) Profesor : Elton F. Morales Blancas DISEÑO DE TÚNELES DE CONGELACIÓN PREGUNTAS: a) Calcular la Capacidad de Refrigeración del Túnel de Congelación. b) Estimar la carga de calor debido a las pérdidas. Considerar que el túnel no tiene aislante y la temperatura de la Planta es 4 ºC. c) Calcular la velocidad de cinta del túnel de congelación para todos los casos indicados en la tabla respectiva. d) Calcular la capacidad física máxima del túnel de congelación según la tabla respectiva. e) Calcular la capacidad física práctica del túnel de congelación para todos los casos requeridos. f) Si se quiere congelar filetes de pejerrey, responda las preguntas c), d), e). g) Solicite al profesor (Cámaras). NIVELES: GATITO: a) y b) LINCE: a), b) y d) PUMA: a), b), c), d) LEOPARDO: a), b), c), d), e) TIGRE: a), b), c) d), e), f) LEÓN: a), b), c), d), e), f), g)