Monografia Packing Arandanos region Junin. PDF

Preview

Summary

Se utilizó una temperatura de enfriamiento de los arándanos de -1°C ya que esta
temperatura es la recomendada por la ASHRAE, para la conservación de arándanos durante un periodo de máximo 14 dias desde el ingreso, tiempo durante el cual es más que suficiente para su venta final debido a su gra...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN FACULTAD DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

CURSO: REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO

TEMA: PACKING ARÁNDANOS DOCENTE: MG SC. ING. CARLOS GORDILLO ANDIA

INTEGRANTES: GOMEZ CUBA JOHN MIGUEL MENDOZA APAZA LUIS ALFREDO RAMOS COAGUILA ERARDO CESAR

AREQUIPA – PERÚ 2016

INDICE INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 1 CAPÍTULO I: ANTECEDENTES DEL PROYECTO ................................................................ 2 1.1.

UBICACIÓN DEL PROYECTO................................................................................ 2

1.2.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ............................................................................ 2

1.3.

SECTOR................................................................................................................... 2

1.4.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO Y DEL PROYECTO..................................................... 3

1.4.1.

OBJETIVO GENERAL...................................................................................... 3

1.4.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS .............................................................................. 3

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO.......................................................................................... 4 2.1.

DESCRIPCIÓN DE LA FRUTA ................................................................................ 4

2.1.1.

MORFOLOGÍA ................................................................................................. 4

2.1.2.

VARIEDADES.................................................................................................. 5

2.1.3.

NECESIDAD DEL CULTIVO............................................................................ 5

2.1.4.

MANEJO DE COSECHA Y POST-COSECHA: .................................................. 5

2.2.

EL CULTIVO DEL ARÁNDANO EN PERÚ ............................................................. 7

2.3.

CONSERVACION DEL ARÁNDANO ..................................................................... 9

2.4.

EMBALAJE DEL ARÁNDANO................................................................................ 9

CAPITULO III: MEMORIA DESCRIPTIVA ...........................................................................10 3.1.

GENERALIDADES DEL PROCESO........................................................................10

3.2.

TUNEL DE ENFRIAMIENTO .................................................................................14

3.2.1.

GENERALIDADES..........................................................................................14

3.2.2.

GEOMETRÍA DEL TÚNEL..............................................................................15

3.2.3.

CARGAS TÉRMICAS DEL TÚNEL .................................................................17

3.3.

CÁMARAS DE CONSERVACIÓN ..........................................................................23

3.3.1.

GENERALIDADES..........................................................................................23

3.3.2.

GEOMETRÍA DE LA CÁMARA DE CONSERVACIÓN...................................24

3.3.3.

CARGAS TÉRMICAS DE LA CÁMARA DE CONSERVACIÓN ......................25

3.4.

ANTECÁMARA......................................................................................................29

3.4.1.

GENERALIDADES..........................................................................................29

3.4.2.

GEOMETRÍA DE LA ANTECÁMARA ............................................................30

3.4.3.

CARGAS TÉRMICAS DE LA ANTECÁMARA................................................30

3.5.

SALA DE PROCESOS.............................................................................................34

3.5.1.

GENERALIDADES..........................................................................................34

3.5.2.

GEOMETRÍA DE LA SALA DE PROCESOS ...................................................35

3.5.3.

CARGAS TÉRMICAS DE LA SALA DE PROCESOS.......................................36

3.6.

ZONA DE DESPACHO ...........................................................................................39

3.6.1.

GENERALIDADES..........................................................................................39

3.6.2.

GEOMETRÍA DE LA ZONA DE DESPACHO ..................................................40

3.6.3.

CARGAS TÉRMICAS DE LA ZONA DE DESPACHO .....................................41

3.7.

SELECCIÓN DE EQUIPOS .....................................................................................45

3.7.1.

SELECCIÓN DEL REFRIGERANTE................................................................45

3.7.3 SELECCIÓN DE LOS COMPRESORES..................................................................45 3.7.4 SELECCIÓN DE LOS EVAPORADORES...............................................................46 3.7.5 SELECCIÓN DEL CONDENSADOR ......................................................................49 3.7.6. SELECCIÓN DE VALVULA DE EXPANSION TERMOSTÁTICA.........................50 3.7.7.

SELECCIÓN DE TUBERIAS............................................................................51

3.7.8.

SELECCIÓN DEL SEPARADOR DE ACEITE..................................................56

3.7.9. SELECCIÓN DEL FILTRO SECADOR, VISOR DE LÍQUIDO, VÁLVULAS DE PASO Y VALVULA SOLENOIDE ..................................................................................57 ANEXOS ...............................................................................................................................59 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................75 CONCLUSIONES ..................................................................................................................75

INTRODUCCIÓN “El Vaccinium sp. “Arándano”, conocido internacionalmente como “Blueberry”, es un frutal con características nutricionales, rico en vitaminas, minerales, bajo en calorías y su alto contenido de antioxidantes. A nivel mundial Estados Unidos es el principal productor y consumidor de este fruto, junto con Canadá abarcan casi el 90% del área productiva. En el Perú, el arándano es un cultivo de gran rentabilidad. Un agricultor que tenga un cuarto de hectárea o una hectárea, en la zona alto andina, puede sembrar este producto altamente rentable y significando el despegue económico tradicionalmente postergadas. Actualmente ya hay plantaciones en las que se saca 10 TN/HA y todo indica que los rendimientos van a ser bastante parecidos a los que se obtienen en Chile. Con ello se pronostica una productividad de entre 15 y 16 TN/HA, es factible pero los trabajos deben estar bien hechos. ”

1

Con este proyecto se quiere entregar una visión general de aquellas empresas que tienen una infraestructura y conocimiento en el procesamiento de alimentos de lo que significa el packing de frutas, pero en este caso del arándano y además de servir de guía para aprovechar este recurso natural el cual tiene una demanda actual en el exterior enorme y por ende es importante conservarla en condiciones óptimas y bajo estándares de calidad internacionales, lo cual se realizara en cámaras de refrigeración; que serán diseñadas en este proyecto; junto con una planta empacadora de arándanos, la cual se ubicara en La Joya- Arequipa. El efecto de la refrigeración se debe básicamente a la reducción en la velocidad de las reacciones químicas y enzimáticas y en el crecimiento de microorganismos, permitiendo así controlar las pérdidas de la calidad en los alimentos. En consecuencia, los alimentos duran más tiempo. Al mismo tiempo, los microorganismos patógenos van a inhibirse en su crecimiento, por lo que va a permitir mantener las condiciones de seguridad de los alimentos.

C. H. C. MONTES, «EL CULTIVO DE ARANDANO Vaccinium sp. Y SUS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS,» Lima, 2012. 1

Página | 1

CAPÍTULO I: ANTECEDENTES DEL PROYECTO 1.1.

UBICACIÓN DEL PROYECTO.

La planta empacadora de arándanos estará ubicada en la Joya-Arequipa (16°43′34″S 71°51′40″O)

Figura 01: Ubicación geográfica de la planta empacadora.(Fuente: Google Maps)

1.2.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

La planta empacadora será destinada para arándanos azules en el distrito de la Joya, Arequipa; donde la temperatura ambiente promedio es de 25°C y con 50% de humedad relativa y un para un periodo de conservación máximo de 4 días. Nos enfocaremos principalmente en el diseño de las cámaras de re frigeración así como también a la distribución de planta la cual debe estar distribuida de una manera eficiente a fin de reducir los movimientos y tiempos que toma realizar cada actividad con el propósito de reducir los espacios a utilizar y los costos.

1.3.

SECTOR

El sector al cual está relacionado el proyecto es el sector agrícola, industria l y económico, debido a que los arándanos provienen de los campos de cultivo de los agricultores que deseen exportarlo. Página | 2

Luego este pasa a la parte industrial que vendría a ser la planta empacadora donde se lo mantiene en condiciones óptimas para la exportación, y la parte económica está representada por lo ingresos que se generan ambas partes (industria y agricultores) al exportarla y posteriormente obtener ingresos por las ventas.

1.4.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO Y DEL PROYECTO

1.4.1. OBJETIVO GENERAL Diseñar las cámaras de refrigeración y el túnel de enfriamiento para la adecuada conservación de los arándanos. 1.4.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Diseño de la distribución de planta para el empacamiento de arándanos azules con la finalidad de reducir los movimientos y tiempos que toman realizar las diferentes operaciones a realizar al interior de la misma ahorrando así espacio y dinero. Darle al producto las mejores condiciones posibles de conservación, para que posteriormente este salga de la planta con una buena calidad de exportación y como consecuencia tener una gran demanda.

Página | 3

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO 2.1.

DESCRIPCIÓN DE LA FRUTA

Figura 02: Arándano(Fuente: Internet)

2.1.1. MORFOLOGÍA Los arándanos son plantas leñosas, perennes y de larga vida (alrededor de 20 años los arándanos arbusto alto y bajo y 30 años los ojo de conejo). Dependiendo de la especie, pueden alcanzar alturas que van desde unos pocos centímetros hasta los 7 m. Las partes principales de la planta son: a) Raíz: El sistema radical está compuesto de finas raicillas, es superficial, fibroso y de poca extensión. La raíz está desprovista de pelos radicales, de modo que son las raíces jóvenes las que efectúan la labor de absorción. b) Tallo: El tallo es de Tipo leñoso, de color oscuro, ramificado. c) Hojas: Las hojas son simples, se distribuyen en forma alterna en la ramilla, varían entre 1 a 8 cm en el largo y la forma puede ir de ovada a lanceolada. Tienen color verde pálido y en otoño desarrollan una pigmentación rojiza. d) Flores e Inflorescencia: Florece generalmente en racimos axilares pero también se pueden dar en forma terminal. La floración ocurre sobre yemas que se diferencian al inicio del otoño, generalmente cuando se detiene el crecimiento vegetativo, probablemente en respuesta al fotoperiodo. e) Fruto: el fruto corresponde a una baya casi esférica que varía en tamaño desde 0.7 a 1.5 cm de diámetro dependiendo de la variedad; su color va desde azul claro hasta un negro intenso, posee secreciones cerosas que le dan una terminación atractiva. Característica del fruto es su cicatriz, donde comercialmente, se busca que sea pequeña y seca. Además se busca que el fruto sea firme, esto relacionado con el grosor de la epidermis. f) Semilla: la semilla, es de color amarillo cremoso, de forma aperada u ovoide achatado en uno de sus lados y pequeña midiendo entre 2 milímetros a 5 milímetros de largo. g) Propagación: la propagación de esta especie se puede realizar por medio de hijuelos, mediante el enraizamiento de estacas o usando técnicas de micropropagación in Vitro. En Página | 4

general se recomienda utilizar plantas bien desarrolladas de tres años, ya que ellas tienen un crecimiento más rápido en terreno y la sobrevivencia es mayor.

2.1.2. VARIEDADES Existen 3 especies que tienen importancia económica: a) Vaccinium corymbosum L. “arándano alto norte(AAN)” o "Highbush" b) Southern highbush (Arándano Alto del Sur o AAS): c) Vaccinium vigratum “arándano ojo de conejo” o “Rabbiteye”

2.1.3. NECESIDAD DEL CULTIVO a) Clima: el arándano necesita de un periodo de frio durante el invierno que le permita sobreponerse al estado de reposo. Este periodo se puede cuantificar en horas de frio por debajo de 7°C, y es diferente para cada variedad. Respecto a las temperaturas máximas y mínimas, estas plantas pueden soportar fríos muy intensos de hasta -30°C, por el contrario temperaturas superiores a 30°C pueden causar daños en los frutos. b) Suelo: Los suelos más adecuados para este cultivo son los que presentan un pH entre 4.5 y 5.5, ligeros, con buena aireación, con contenidos importantes de materia orgánica para retener la humedad que necesitan las plantas y buen drenaje para evitar el encharcamiento que resulta fatal para las raíces; los arándanos requieren un bajo nivel de nutrientes y no soportan suelos pesados. c) Riego: El riego es un factor importantísimo en el adecuado desarrollo de los arándanos ya que su sistema radicular superficial y la carencia de pelos radicales, limitan la absorción de agua. De ahí nace la importancia de suministrar riego eficiente y oportuno para obtener un buen desarrollo vegetativo y crecimientos de los frutos.

2.1.4. MANEJO DE COSECHA Y POST-COSECHA: COSECHA: La cosecha se puede realizar de forma manual o mecánica. La cosecha manual es la más utilizada para el arándano que es destinado para el mercado fresco. La cosecha mecanizada es utilizada cuando la fruta se destina para la industria. Como la maduración de la fruta no se presenta de manera homogénea sino gradual se deben hacer hasta 8 recolecciones en cada planta, pudiendo durar la cosecha unas seis semanas. La cosecha se realiza de manera selectiva en base a l índice de madurez de la fruta, que son el color (totalmente azules) y el tamaño. El tiempo que trascurre entre la floración hasta la maduración de los frutos puede durar entre 45 y 90 días, dependiendo de las condiciones climáticas, madera en la que se han desarrollado y variedad. La fruta en estado maduro Página | 5

presenta una serosidad (pruina) que no debe ser removida, lo que implica un cuidado especial de la fruta. Los frutos una vez cosechados deben ser colocados inmediatamente en cajas de comercialización, manipulándolos sólo lo estrictamente necesario de modo que se conserve la pruina. Los frutos que se destinan para el mercado fresco deben tener las siguientes características: Deben ser firmes, deben tener una coloración azul uniforme, no deben presentar daños, no deben contener elementos extraños. Por otro lado, se debe cuidar que al desprender la fruta no se lastime, una fruta apta para su exportación en fresco debe presentar una cicatriz perfectamente seca. Es preferible utilizar contenedores o jabas cosecheras que no sobrepasen los diez cm de altura, ya que cuando la fruta se apila a más de 7 a 8 cm es posible encontrar deterioros durante la transferencia al packing.

Figura 03: Jabas cosechadoras de arándanos (Fuente: Internet) Se debe evitar cosechar en las horas de mayor calor, o si la temperatura es mayor a 30°C. Si la temperatura supera los 31°C o si esta húmeda no se debe realizar la cosecha para comercializarla en fresco. La cosecha mecanizada se realiza con una maquinaria que consiste en un sistema de varilla s que remecen, balancean rotan a través de los arbustos. El inconveniente de la cosecha mecanizada radica en que, a diferencia de la manual, no es selectiva; incorporando fruta sobre madura, enferma y dañada por insectos.

Figura 04: Cosecha manual de arándanos[Izquierda] Cosecha mecanizada de arándanos[Derecha] (Fuente: Internet)

Página | 6

POST-COSECHA: Una vez que se cosecha el fruto, los cosechadores entregan sus jabas cosecheras en un acopio en campo, el cual debe contar con sombra, estar limpio, con un piso sobre-elevado y protegido del polvo. En el acopio generalmente hay personal que lleva un control del producto cosechado. De este lugar será trasladado el producto posteriormente hacia el packing, sea esta una empacadora de arándano fresco o de congelado (IQF). El tiempo que se recomienda va de 0,5 a 1 hora entre la recolección y la llegada al packing. Con un buen manejo de la cadena de frío el arándano fresco puede alcanzar una vida útil (shelf life) típica de entre 14 y 28 días. La tempera tura de almacenamiento es de entre -0.6°C y 0°C con una humedad relativa de 95%, que se consigue con un humidificador en la cámara frigorífica. SELECCIÓN Y TRANSPORTE: La fruta seleccionada se pesa, se envasa en cubetas PET, y se introducen en cajones plásticos ya aptos para ser transportados en camiones con cámaras de frío. Dicho transporte se efectúa el mismo día de la cosecha, o bien al día siguiente para optimizar el período de duración del fruto fresco. Las variedades más tempranas (ciclo más corto desde la floración hasta la cosecha) producen menos y las tardías (ciclo más largo) producen más.

2.2.

EL CULTIVO DEL ARÁNDANO EN PERÚ

“El cultivo del arándano en el Perú ha comenzado tímidamente y en silencio, rodeado del secretismo más absoluto en algunas zonas productoras del país. De la primera plantación que se tiene registro en 2008 poco se sabe, sólo que se trataban 10 ha donde había 100,000 plantas en un campo de Arequipa, la mayoría de ellas muertas al poco tiempo de plantadas. Pero lo cierto es que en el Perú se avanza poco. Las pruebas generalmente se han hecho en pequeñas superficies y, según afirma Unzueta, “aún son pocos los que se lanzan”. Pero, ¿qué los frena? La barrera principal es la económica. Establecer una hectárea de arándanos en el Perú tiene un costo promedio de US$ 30.000, donde el principal gasto está en las propias plantas, y sin considerar el terreno. ¿Y los retornos? Depende cómo se maneje el cultivo y de las toneladas que se puedan obtener. Algunos cálculos señalan que cosechando 15 t/ha, y estabilizándose los precios en unos cuatro o cinco años, los retornos al productor se proyectarían entre los US$ 70.000 y 80.000/ha. Las estimaciones bajarán o subirán de acuerdo a las toneladas producidas a los precios internacionales. El Perú tiene actualmente unas 2,250 hectáreas de arándanos desde que empezó con este cultivo en el año 2008. Hace dos años atrás su crecimiento era de 20% anual en áreas, impulsado por la

Página | 7

expansión de las empresas más grandes. Actualmente el crecimiento por año es de 10% a 15%. Hemos pasado en cuatro años de 400 a 2,250 ha cultivadas”.2 En el 2015 Arequipa fue la sétima región exportadora de arándanos, antecedida por La Libertad, que es...