Diseño, construcción de un equipo prototipo optimizador de tratamientos térmicos a pequeña escala y su validación en el procesamiento del queso

Abstract

El trabajo de investigación tuvo como objetivo general: diseñar, construir y validar un equipo prototipo optimizador de tratamientos térmicos durante el procesamiento del queso a nivel de laboratorio, La primera etapa, consistió en construir y ensamblar el equipo, esta operación se llevó a cabo en la Empresa Industrial “FACOMET”, en la ciudad de Juliaca y la segunda etapa fue la validación del equipo con la obtención de la leche pasteurizada, comprobada mediante la prueba de fosfatasa alcalina (método tiras reactivas colorimétricas), que se realizó en la Universidad Nacional del Altiplano Puno en la Planta Piloto de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial. El equipo está constituido por un tanque enchaquetado de forma cilíndrica y base cónica con un diámetro interno de 0.45 m y una altura de 0.30 m recubierto con una chaqueta de calentamiento de 0.03 m de espesor; En la parte superior (tapa cilíndrica) lleva el sistema de agitación automatizada mediante un motoreductor de 3/8 Hp, el material utilizado en la construcción del equipo es de acero inoxidable de grado alimentario AISI 304, así mismo cuenta con los equipos auxiliares: sensores de temperatura, (en la chaqueta, termo tanque, y tina cilíndrica), válvulas, tuberías, llaves de paso, generador de calor y manómetro. La automatización del equipo está dispuesta en un tablero de control donde se visualizan: las temperaturas de entrada y salida, control de apagado y prendido de la bomba, control del variador y la frecuencia del sistema de agitación. La trasferencia de calor del equipo es por sistemas de convección forzada y de tipo turbulencia. Los factores de estudio fueron: Tratamiento 1 = 66 °C por 5 min, Tratamiento 2 = 65 °C por 10 min, Tratamiento 3 = 63°C por 30 min y con velocidad de agitación de 90, 45 y 15 RPM respectivamente. Así mismo los resultados en relación al Tiempo-Temperatura de pasteurización fueron los siguientes: Tratamiento 1 =14.46 min, Tratamiento 2 = 12.59 min, Tratamiento 3 = 11.58 min y el tiempo de enfriamiento de la leche hasta descender a los 38 °C fueron: Tratamiento 1 = 9.16 min, Tratamiento 2 = 8.27 min, Tratamiento 3 = 8.3 min, donde empieza la inoculación y la coagulación enzimática. Los mejores indicadores para la óptima relación Tiempo-Temperatura de tratamientos térmicos mediante la prueba de fosfatasa alcalina fueron: 65 °C en 10 min y a una velocidad de agitación de 45 RPM siendo valores altamente significativos.