Pasteurizadores

Pasteurizadores

Intercambiadores de Calor

Ing. Karín Coello. Ingeniería de Alimentos - ESPOL

Introducción

La pasteurización pretende destruir los microorganismos patógenos no esporulados y reducir significativamente la microflora banal para ofrecer al consumidor un producto seguro con una vida útil aceptable para que sea consumido en un corto plazo.

Existen básicamente dos modalidades de pasterización


El Pasteurizador tiene cuatro

funciones:

1. Lograr el proceso de pasterización

2. Lograr la temperatura de salida del

producto

3. Minimizar los costos de servicios y

mantenimiento

4. Ser consistente


Operación de los pasteurizadores

Se mide el nivel de eficacia del equipo en

“Unidades de Pasterización” (UPs).

Un pasteurizador puede lograr las UPs requeridas

y aun así no extender la vida del producto o lograr

consistencia en el proceso ya que lograr las UPs

no garantiza la eliminación de los micro

organismos que afectan a los pctos.

La eliminación de los micro organismos se logra al

alcanzar temperaturas letales.


Operación de los pasteurizadores Una vez que el producto llega a la temperatura letal del

m.o., se deberá mantener a esta temperatura por unperiodo de tiempo determinado por lo que cada microorganismo necesita par morir.

Al lograr UPs letales podemos garantizar que la vidadel producto se extiende.

Generalmente las unidades de pasterización sepueden empezar a contar a partir de los 25°C, peroestas temperaturas no son lo suficientemente altaspara lograr un buen proceso.

De similar manera, si se obtienen las mismas unidadesde pasterización usando temperaturas altasinadecuadas, se obtendrán efectos al sabor que noson consistentes.


Operación

Algunos pasteurizadores usan la temperatura como una variable para asegurar que la maquina siempre genera las mismas unidades de pasterización.

Un efecto secundario de este método de control es que la curva de tiempo – temperatura no puede ser igual durante las paradas del equipo y no se puede decir que todo el producto ha sido tratado de la misma manera. La repetición de la curva de tiempo-temperatura es la medida más importante cuando estamos pasteurizando.

Si se logra dicha repetición de la curva, se lograra automáticamente un número de Ups consistente.


Operación

Para lograr consistencia se debe

asegurar que el proceso térmico es el

mismo independientemente de las

condiciones de la línea de producción.

Solamente de esta manera podemos

consistentemente lograr el proceso sin

poner en peligro el sabor del producto.


Rango de UPs

◙ The Engineering Office of Barry-Wehmiller Company St. Louis, Missouri


Modernismo

Muchas maquinas modernas tienen interfaces graficas

que pretenden representar el proceso de pasterización

y hasta la precisión de las UPs.

La información generada en la pantalla es calculada en

base a la temperatura de rociado y predicciones

matemáticas del comportamiento del producto dentro

de los envases. Aun cuando es muy útil y

generalmente preciso, la única forma de realmente

medir y confirmar el proceso de pasterización es

introduciendo un termógrafo dentro de la maquina.


Las paradas y espacios vacíosproducen condiciones de desbalancetérmico e hidráulico en la maquina.

Para que el pasteurizador seacompleto, se deberán incorporar en eldiseño sistemas que permitan lograrla curva tiempo-temperatura al mismotiempo que se anula el consumo deenergía que dichos desbalancesgeneran.


Pasteurización discontinua

LTH (low temperature holding o pasteurización baja)

Para volúmenes pequeños, inferiores a 500 litros.

Se utilizan tiempos largos de aproximadamente 30 min y temperaturas de 62-68 ºC

Tanques de doble pared provistos de un agitador y un termómetro. Por el interior de la doble pared circula el fluido calefactor y el refrigerante.


Pasteurizadora de leche, nata, yogur y

queso


Pasteurizadora de lotes para huevo líquido


Pasteurización continua

HTST (high temperature, short time o

pasterurización alta). Se realiza en

sistemas de flujo continuo con

cambiadores de calor tubulares o de

placas.

(72-85 ºC) y tiempos cortos (15-20 seg).


Operación de los pasteurizadores continuos

El producto que pasa a través de un sistema de pasteurización a alta

temperatura en breve tiempo, se precalienta en la sección de

recuperación de calor ó también conocida como de regeneración.

Luego alcanza la temperatura de pasteurización cuando atraviesa la

sección de calentamiento, al salir de esta etapa, la temperatura

alcanzada se mantiene por un tiempo previamente calculado dentro del

llamado tubo de retención. A la temperatura de pasteurización y luego

del tiempo previsto, el producto ingresa en la sección de regeneración,

pero ahora para ceder su calor al producto entrante sin pasteurizar.

Finalmente el producto pasteurizado que ha cedido gran parte de su

calor en la etapa de regeneración, pasa en la etapa final de

enfriamiento a la temperatura de envasado.


Aplicaciones

Purés de fruta ( Con concentración

simple o alta)

Jugos Cítricos pulposos

Jugos de pulpa turbios

Mezclas lácteas

Líquidos altamente viscosos

Productos con fibras y sólidos insolubles

Pulpas


Placas

Los intercambiadores de calor de placa son de uso frecuente en fluidos de baja viscosidad con demandas moderadas de temperaturas y presión, típicamente por debajo de los 150°C. El material de los sellos se elige preferentemente para soportar la temperatura de operación y conforme a las características del líquido de proceso.

Los intercambiadores de calor de placas y marco consisten en una serie de placas acanaladas que se montan en un marco y se afianzan con abrazaderas. Cada placa se hace de una material prensable (acero inoxidable, níquel, titanio, etc.) y se forma con una serie de corrugaciones. El paquete también incluye una junta o sello. La junta o sello contiene la presión y controla el flujo.


Los intercambiadores de calor de placas, consisten en placas estándares, que sirven como superficies de transferencia de calor y un armazón para su apoyo.

Hay varios tipos de intercambiadores de calor de placa que incluyen: con empaques o de sellos, soldados y semi-soldados.


Pasteurizador de placas

200 – 2000 m3/h

3.000 – 20.000 l / h


Pasteurizador de flujo continuo

para la leche

La capacidad es de 600 l / h hasta

10.000 l / h.


Pasteurizador de flujo continuo

para huevo líquido


Intercambiadores de calor de

casco y tubo (o tubular)

Para una alta temperatura y presión. El

uso de estos equipos también abarca

aplicaciones donde el líquido contiene

partículas que bloquearían los canales de

un cambiador de calor de placas.

Hay varias configuraciones de

intercambiadores de calor de casco y tubo

incluyendo diseños como: doble tubo, de

tubos en "u", recto, espiral, y aletado.


Intercambiador de doble tubo

Es el tipo más sencillo

Está constituido por dos tubos concéntricos dediámetros diferentes. Uno de los fluidos fluyepor el tubo de menor diámetro y el otro fluidofluye por el espacio anular entre los dos tubos.

En este tipo de intercambiador son posibles dosconfiguraciones en cuanto a la dirección del flujode los fluidos: contra flujo y flujo paralelo. En laconfiguración en flujo paralelo los dos fluidosentran por el mismo extremo y fluyen en elmismo sentido. En la configuración en contraflujo los fluidos entran por los extremosopuestos y fluyen en sentidos opuestos.


Intercambiador de calor tubular


Pasteurizador de túnel


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