Instituto Politcnico NacionalEscuela Nacional de Ciencias Biolgicas

Departamento de Ingeniera Termodinmica

Dr. Jos Pealosa EspinozaM. en C. Vernica Osorio Gonzales

Cmara de refrigeracin para el almacenamiento del Helado de crema

Grupo: 3IM1

Camacho Galn AraceliPrez Suarez Cristian Armando Snchez Ramrez LilianaSols Castro Korina AmairaniVzquez Morales Selene Isabeau Viramontes Bocanegra Roberto Carlos

Enero 2016

ObjetivoCalcular y realizar una cmara de refrigeracin para el almacenamiento de helado en Cuernavaca, Morelos. Marco TericoLa definicin legal del helado dice: Los helados son preparaciones alimenticias, que han sido llevadas al estado slido, semislido o pastoso, por una congelacin simultnea o posterior a la mezcla de las materias primas puestas en produccin y que han de mantener su grado de plasticidad y congelacin suficientes hasta el momento de su venta al consumidor.Clasificacin del helado Generalizando podemos clasificar a los helados en tres tipos: Helados de leche: elaborados a base de leche. Su valor nutritivo se basa en protenas de alto valor biolgico, lpidos (mnimo 1,5 % p/p: peso de grasa en peso del producto) y azcares, calcio y vitaminas (B2). Helados de crema o cremas heladas: elaborados a base de leche con el agregado de crema de leche o manteca (materia grasa de la leche, mnimo 6 % p/p) Helados de agua o sorbetes: su componente principal es el agua. Su valor nutritivo es inferior a los anteriores, excepto que contengan una cantidad significativa de azcares, frutas y derivados, lo cual determinar su aporte calrico, vitamnico y mineral.Qu contiene un helado? Sus materias primas y aditivos principales son: Leche y derivados lcteos: Aproximadamente un 40% del extracto seco es leche, por ello, el helado representa otra forma de consumir leche.

Azcar, miel, o glucosa: Brindan ese sabor dulce, proporcionan energa, y sirven para fijar aromas y otorgarle consistencia.

Materias grasas: Adems de su aporte calrico, le dan al helado suavidad y cremosidad. Las grasas pueden provenir del reino animal o vegetal.

Huevos: Se utilizan en varios tipos de helados, aportan nutrientes de alto valor nutritivo, facilitan la emulsin, otorgan cremosidad a la mezcla y evitan la cristalizacin.

Agua potable

Agregados y decoraciones: Para que la presentacin sea ms atractiva, se le aaden productos como: frutos secos, chocolate, cacao, frutas pasas o confitadas, etc.

Aditivos: Evitan alteraciones, mejoran las cualidades sensoriales, mantienen la textura y calidad y permiten tambin conservar el nivel nutritivo. Tpicamente se utilizan los siguientes aditivos: estabilizantes: en su mayora de origen natural agentes aromticos: los propios de las frutas frescas y tambin provenientes de sustancias qumicas colorantes orgnicos: para reforzar el color

Proceso de elaboracin Mezclado: Este proceso se inicia en el mezclador (tanque de mezcla), donde todas las materias primas se mezclan homogneamente.

Homogeneizacin: La mezcla se lleva al homogeneizador, donde se logra una mezcla estable, regular y viscosa, con textura cremosa debido a la reduccin del tamao de los glbulos de grasa. Este paso se realiza a temperaturas de entre 70 a 75C.

Pasteurizacin: La mezcla base pasa por el pasteurizador donde es sometida a altas temperaturas, entre 60 a 85C con el propsito de destruir cualquier microorganismo presente provenientes de las materias primas o por la contaminacin del manipuleo que pueden afectar la salud del consumidor.

Enfriado: La mezcla ya homogeneizada y pasteurizada se enfra entre 2 a 4C facilitando la conserva de la mezcla e impidiendo el crecimiento de las bacterias que hayan podido sobrevivir.

Maduracin: En el tanque de maduracin, la mezcla permanece por un perodo de 4 a 5 horas a una temperatura de 4 o 5C. Durante este proceso se cristalizan las grasas, los estabilizadores y las protenas se rehidratan (absorben agua) dando mejor consistencia al helados. As mismo, la mezcla podr absorber mejor el aire que se le incorporar en el proceso de batido. Durante esta fase tambin se agregan los colorantes y los agentes aromticos.

Congelamiento o mantecacin: En este paso se incorpora aire a la mezcla por medio de una agitacin vigorosa y a su vez se congela el agua de la mezcla para evitar la formacin de cristales y as logar la textura deseada. Se realiza a una temperatura comprendida entre -4 y -10C. As mismo se realiza el agregado de frutas, salsas, dulces, etc. Este paso se realiza inmediatamente luego de la congelacin y antes de la llenadora de helados.

Envasado y endurecimiento del helado: Una vez envasados los helados, se debe proceder al endurecimiento. Los helados envasados pasan por tneles de congelacin por un sistema de transporte a una temperatura de entre -30 a -40C.

Grandes industrias de helado en Mxico

Helados nestle: es una de las marcas lderes a nivel mundial de helados preempacados, vivimos apasionados por ofrecerte las mejores experiencias de frescura y sabor en todos nuestros productos.

Helados Holanda: Durante 1982 Helados Holanda se consolida como el mayor productor de helados y la compaa lder en el mercado mexicano con 10,000 congeladores y una compleja red de distribucin. En 1997 Helados Holanda se transforma en una marca de clase mundial gracias al lanzamiento de marcas como Cornetto en 1997, Magnum y Viennetta en 1998 y Solero en 2002.

Helados Santa Clara: Nuestro helado es elaborado con la mejor fruta pasteurizada y leche fresca. No contiene conservadores, su textura es suave y algunos sabores son creaciones nicas de Santa Clara.

Helados Haagen Dazs: Reconocida por su calidad superior, Hagen-Dazs gira en torno al romance, recompensa y momentos especiales en todo el mundo. Hoy en da, Hagen-Dazs es un fenmeno global con una gran presencia en Norte Amrica, Europa y Asia y con un rpido crecimeinto en Oriente Medio, India, Latinoamrica y frica.

Helados nutrisa: A ms de 30 aos de nuestro inicio mantenemos el compromiso con nuestros consumidores, proporcionando da a da productos de la ms alta calidad que contribuyan a mejorar y conservar su salud y belleza de manera natural. Reiteramos tambin nuestro compromiso con Mxico, decididos a crear ms fuentes de trabajo y a seguir siendo una empresa 100% mexicana que aporte un beneficio social a nuestro pas.

Helados Yunik: es una empresa 100% mexicana que integra un procedimiento nico de elaboracin con la posibilidad de incorporar cualquier ingrediente a un helado.Yunikse distingue por presentar increbles sabores, texturas y colores a helados exclusivos con un toque de originalidad que permite a sus clientes probar una experiencia diferente.

Los helados y las nieves.Tanto las nieves como los helados tienen una gran historia en Mxico. En el caso de las nieves, se dice que las preparaban las culturas prehispnicas con el hielo producido en las faldas de los volcanes.Comenzaron como raspados a los que se les agregaba algn jarabe desabor.Despus se invent la tcnica de poner hielo con sal en una tina de madera, en seguida colocar un bote de metal y agregar un licuado de sabor. El nevero mueve el licuado con un palo de madera de manera que se va creando el hielo y ste va subiendo por las paredes del bote, hasta convertirse ennieve.La historia del helado tambin tiene como base el hielo de lasmontaasmezclado con miel y frutas; en Bagdad, le daban el nombre de sharbets, que significa bebida. Fue hasta que un cocinero francs mezcl el hielo con leche y cre lo que hoy conocemos como helado.No obstante, est formado de leche batida concentrada, que se endulza y se congela; se puede hacer de diversossaboresy tamaos. En 1660, se abri el primer caf Procope, en Pars, donde un italiano llamado Procopio venda helados. En 1700 stos llegaron a Estados Unidos para hacerse famosos, de la mano de los inmigrantes italianos.A diferencia de las nieves, que se preparan casi siempre artesanalmente, los helados se preparan en una mquina. En 1846, Nancy Johnson invent la heladera automtica; marc el inicio de la produccin industrial.

Nieve en su bote al momento de la preparacin

Bolas de helado

Introduccin La industria nacional del helado alcanza un valor de 850 millones de dlares, pero an tiene un alto potencial de crecimiento, ya que Mxico reporta uno de los ms bajos niveles de consumo per cpita en el contexto internacional.El helado que se almacenara y ocupara en este trabajo es el helado de crema con una densidad aparente de 430 g/l es un producto que para su elaboracin consta de un gran proceso, as como de un juego en las temperaturas para obtener la consistencia adecuada, ya que primero en la mezcla la temperatura ptima de hidratacin est entre los 25 y 30C y la grasa puede ser adicionada preferentemente a una temperatura de 50 a 60C o bien fundirse por separado y en este caso adicionarle en forma directa el emulsivo. La mezcla se lleva al homogeneizador donde se lleva el procesos entre temperaturas de 70 a 75C; la pasteurizacin se lleva a altas temperaturas entre 60 y 85C donde al acabar este procesos se debe enfriar drsticamente de 2 a 4C y se mantiene entre 4 y 5C en un periodo de 4 a 5 horas para su maduracin; su congelamiento y mantecacin se realiza a una temperatura comprendida entre -4 y -10C para finalizar este gran procesos se lleva a su envasado y endurecimiento para su almacenamiento que es de -30C = -22F, donde para este trabajo se ocupara esta temperatura para su almacenamiento. El envasado del helado se hace en envases de plsticos de diferentes dimensiones en esta cmara se envasa en botes de plstico Flexipack1001 con una capacidad de 1000 ml. y dimensiones de 122x125 (Imagen 1) estos sern depositados en anaqueles de aluminio con 2.20 metros de alto y 0.400.85m con un calibre de 18. (Imagen 2) Imagen 2: Anaquel de aluminio.Imagen 1: envase de platico Flexipack101

Para su almacenamiento se usan cmaras de refrigeracin, donde este producto puede conservarse por un gran periodo de tiempo antes de salir al mercado algunas de las caractersticas de estas cmaras son:

El almacenamiento y la construccin de la cmara se llevaran a cabo en Cuernavaca, Morelos, conocida como "La Ciudad de la Eterna Primavera", Cuernavaca, Morelos, es el destino preferido de muchos citadinos debido a su cercana con el Distrito Federal, la tranquilidad que se respira en cada uno de sus rinconesy por supuesto, la agradable temperatura clida que presenta la mayor parte del ao (21 C). (Imagen 3) Imagen 3: Mapa de la republica con el edo. De Morelos y su capital Cuernavaca

Tabla 1. Temperaturas en Cuernavaca, Morelos.

Temperaturas reportadasAnuales Mxima (C)Mxima (F)

Mxima 273493.2

Media21.121.167

Mnima15.28.246.5

Fuente:Servicio meteorolgico nacional Normales climatolgicasEstado de: Morelos periodo: 1951-2010

El porcentaje de humedad en Cuernavaca es del 29% (55% - 65%)

Propiedades del suelo.El municipio de Cuernavaca forma parte de la regin de los valles y montaas del Anhuac y en particular de la vertiente sur de la sierra del Chichinautzin, cuyo origen volcnico determina la procedencia de las rocas y suelos que se encuentran en su territorio.

El 6.5% de la superficie municipal corresponde a material gneo extrusivo del periodo terciario; el 48.75% a material clstico del mismo perodo; el 43.39% a material gneo extrusivo del perodo cuaternario y el 1.35% a material sedimentario de este mismo perodo.

Las formaciones geolgicas que se presentan en la regin donde se ubica el municipio, son de los periodos Cretcico y Cuaternario, predominando las rocas gneas extrusivas, basaltos, andesitas y tobas y las rocas sedimentarias, areniscas, conglomerados, calizas, lutitas y las rocas piroclsicas o materiales cinerticos.

El 56.52% del territorio del municipio se localiza en el Eje Neovolcnico y el 43.48% dentro de la Sierra Madre del Sur.

El relieve que presenta la ciudad de Cuernavaca es un declive a partir de las 2,200 msnm (metros sobre el nivel del mar) en la parte norte de la colonia del Bosque hasta 1,255 msnm en la parte sur en la confluencia de los ros Apatlaco y del Pollo. Al norte del municipio se localizan las faldas de la Sierra del Ajusco, al poniente las serranas de Chalma y Ocuiln, al sur y el oriente no existen elevaciones importantes. El tipo de suelo influye en la construccin de infraestructura. Los suelos ms gruesos facilitan la construccin de equipamiento y vivienda, el suelo ms fino lo dificulta.

Clculos.La masa de refrigeracin considerando que la densidad del helado es 0.43y que se ocuparon 5,500 envases de helado de un litro.mL de Helado refrigerados: 5500000mLConsiderando que la densidad se calcula: ; m= * vm= (0.43) (5500000mL) = 2365000g = 2365kg1Tonelada ------------1000kg 2.365 toneladas