Capítulo 1

Equipos para tratamientos finales de conservación

1. Introducción

Los alimentos en general, y el caso que corresponde, de origen vegetal, pierden calidad desde el momento de su cosecha, por lo que se considera necesario aplicar una serie de procesos de conservación.

El proceso de conservación dependerá de si se hace uso de bajas temperaturas (refrigeración, atmósfera controlada, congelación) o altas temperaturas (pasteurización, esterilización), y con ello el tipo de equipo a utilizar. Conviene decir que no es esta la única manera de aplicar métodos de conservación a los productos, existiendo a día de hoy una gran cantidad de nuevas tecnologías como: aplicaciones de radiación, pulsos de luz, campos eléctricos pulsados, agua electrolizada... (Morata, 2010).

Siempre la finalidad de todo proceso de conservación tendrá como resultado el aumentar la vida útil del alimento, ya sea por la técnica y equipo que sea, a través de una reducción de los factores que afectan al deterioro de la calidad de este (bióticos, abióticos o de origen físico). Para ello cobra importancia el conocer cómo funcionan los distintos equipos destinados y si aplican el tratamiento sobre productos envasados o a granel.

En el capítulo también se repasará la importancia de realizar la limpieza de los equipos, mantenimientos y una serie de consejos sobre la seguridad en su manejo.

2. Unidades climáticas

La instalación de unidades climáticas busca conseguir unas condiciones climáticas en el interior de las zonas de trabajo idóneas para el personal, creando así una sensación general de bienestar y por consiguiente unas condiciones de trabajo más productivas. Para ello se debe realizar un control sobre:

  1. Temperatura, a través de sistemas de calefacción o refrigeración.
  2. Humedad, mediante la humectación y humidificación.
  3. Calidad del aire, a través de la instalación de filtros que atraparán las impurezas del mismo.

Es importante realizar un análisis previo de las condiciones climáticas y variaciones de estas a lo largo del año.

2.1. Funcionamiento y elementos de unidades climáticas

Para el funcionamiento de las unidades climáticas el aire se le aplicará una serie de tratamientos. Entre los elementos que conforman estos equipos se pueden encontrar sistemas de calefacción industrial, humidificadores, deshumificadores, enfriadoras, aire acondicionado, climatizadores...

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Actividades

1. ¿Cuáles crees que son las condiciones idóneas de habitabilidad de un sitio cerrado habitado por personas?

2. ¿Qué parámetros son los más importantes a nivel climático?

Funcionamiento de la unidad completa

El funcionamiento general de una unidad climática consiste en:

  1. Unos ventiladores de aspersión tomarán el aire del exterior.
  2. Este aire debe ser filtrado y precalentado, para después ser impulsado nuevamente por unos ventiladores hacia la zona de acondicionado del aire.
  3. Ahora el aire necesita ser tratado, para ello se dispone de una serie de baterías y resistencias (transmiten calor al aire), cámara de humectación y deshumidificación (actúan enfriando el aire).
  4. Una vez tratado el aire en la zona de distribución del aire se separan las gotas de agua del aire acondicionado y se distribuye por la planta para transportarlo hacia la zona de recuperación.
  5. Tras circular el aire por la nave, se manda a una zona donde una compuerta de regulación los bifurca, mandando una parte al exterior, y otra lo recircula hacia el filtro para mezclarlo con el aire que entra. Con esto se consigue optimizar energéticamente todo el proceso, ya que el aire que entra se mezcla con otro que ya está acondicionado.
  6. El aire que sale se expulsa a través de unos ventiladores de impulsión y filtros. Parte del aire tratado se recircula y la otra es sustituida por aire fresco procedente del exterior, con el fin de garantizar una buena ventilación en el interior.

En la siguiente imagen se puede observar el esquema del funcionamiento de una unidad climática completa.

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Importante

Dentro de los sistemas de climatización, aparte de los equipos para usar el aire del exterior, también cobra la presencia de ventanales en los laterales de la nave, con el fin de crear una ventilación natural.

Elementos de las unidades de climatización

A continuación se detallan los elementos que componen una unidad de climatización.

Carcasa

Asegura la estanqueidad de la unidad, cubriendo los elementos internos.

Ventiladores

Impulsan el aire a lo largo de la unidad. Son centrífugos y presentan una base flotante antivibración.

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Baterías

Enfrían o calientan el aire.

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Sabía que...

Las baterías que se usan para esta función concreta, pueden componerse de un solo material (cobre o acero galvanizado o inoxidable) o varios combinados (cobre, aluminio y/o acero).

Filtros

Limpia el aire de impurezas y gases indeseables.

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Silenciadores

Colocados junto a los ventiladores o elementos que emitan un alto nivel de ruido.

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Cámara de humectación

Humedecen el aire. Se puede realizar a través de pulverizadores o paneles o inyección de vapor.

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Cámara de combustión

Trabaja calentando el aire.

Conductos de aire

Distribuyen el aire por toda la nave.

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Recuperadores

Recuperan parte del aire climatizado que ha circulado por la nave.

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Nota

Los equipos de climatización pueden consistir en una completa instalación con todos los elementos, o en equipos autónomos que se instalan allí donde se requieran. Por lo que es importante conocer las dimensiones y distribución de las instalaciones a climatizar.

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Actividades

3. ¿Cómo podría conseguir este mismo efecto realizando un simple montaje práctico en nuestra propia casa?

4. ¿Qué elementos se necesitaría para ello? Una vez que tenga esos elementos compruebe el efecto que produce.

5. ¿Qué tipos de combustibles se pueden usar para calentar el aire en una cámara de combustión de una unidad climática?

2.2. Elementos de regulación y control

Para ello, al ser el primer punto en el cual se va a enumerar el conjunto de elementos de regulación y control de un equipo, se considera necesario el conocer en qué consiste un proceso de regulación y control.

La finalidad es mantener una serie de parámetros (temperatura, humedad, presión...) dentro de un rango óptimo de trabajo. Se necesitará de un sistema de control con el que se podrán modificar los parámetros afectados a través de una serie de operaciones de control o regulación.

Estos procesos pueden realizarse de forma manual, pero siempre recibiendo una información previa, o de forma automática, donde se minimiza la actuación de personal. En los últimos años se está tendiendo a la regulación y control de equipos de forma automática, ya que contribuyen a ahorrar en mano de obra para una industria.

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Sabía que...

El funcionamiento del control y regulación ocurre de la misma manera en nuestro cuerpo.

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Actividades

6. ¿Qué es un controlador?

7. ¿Qué entiende por elemento de control?

8. ¿En qué consiste el funcionamiento de un sensor?

Control y regulación de unidades climáticas

Los elementos de control y regulación cobran una especial importancia ya que como fin principal busca el optimizar el funcionamiento de toda la unidad de climatización y consecuentemente una optimización en el consumo energético y reducción de gasto económico.

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Nota

Hoy en día la regulación y control de los aparatos de las unidades climatizadoras se realiza prácticamente desde un cuadro de mandos fijo o por control remoto, donde aparece una serie de parámetros que indican las condiciones en las que está trabajando la unidad.

Para realizar el control y regulación de una nave se debe disponer de tres tipos de elementos principalmente: medidores, sensores o sondas y mecanismos de regulación y control de los parámetros medidos por los sensores.

A continuación se detallan una serie de controladores remotos para unidades de climatización según determinados proveedores del mercado.

Controles de pausa/trabajo

Permite programar los tiempos de trabajo y pausa de la unidad completa, pudiéndose visualizar en la pantalla.

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Control de humedad y temporizador

Controla la humedad en un ambiente y posibilita regular la emisión de humedad de manera progresiva gracias al temporizador.

Esto consigue evitar picos de humedad debidos al tiempo de respuesta de las sondas de humedad.

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Control de humedad, temperatura, sonda y temporizador

Son aparatos más completos ya que desde un dispositivo se controla todo el ambiente dentro de un espacio cerrado.

Pueden controlar humedades entre 20-85% (+/− 5% precisión) y temperaturas entre −10 °C−70°C (1,5% precisión).

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Control de temperatura

Permiten controlar las temperaturas de activación y desactivación. Algunos equipos llevan incorporados la sonda de temperatura.

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Sonda de humedad

Analizan el valor de la humedad relativa en una industria. Los valores entre los cuales pueden trabajar son:

O%-100% de humedad relativa (casos de la imagen A1 y A2)

Hay algunos con un rango de humedad menor, estando entre 15%-90% (imagen B).

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Sonda de temperatura

Estos se encargan de medir la temperatura en los lugares donde sean colocados dentro de la nave.

El que se observa en la imagen puede servir para medir humedad y temperatura siendo los rangos de medida:

  1. Humedad relativa: 0%-100%.
  2. Temperatura: −10°C−70°C.
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Sensores de oxígeno

Miden el oxígeno libre en el interior de las calderas (relación airecombustión) para mantener las condiciones de combustión. Permiten un ahorro de hasta un 5% del consumo total, y es rentable para calderas de gran tamaño.

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Elementos de control y regulación de unidades climáticas

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Actividades

9. Explique la actuación de un autómata con los elementos de control y seguridad descritos, según una situación que se ocurra... por ejemplo: aumento de la temperatura.

2.3. Limpieza

La limpieza se debe realizar por empresas especializadas y certificadas para ello, aunque a continuación se va a explicar cómo se realiza la completa limpieza de un sistema de climatización y sus unidades climáticas.

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Nota

En los sistemas de ventilación y conductos se aloja una gran cantidad de microrganismos ya que las condiciones de humedad y temperatura son idóneas para ello, constituyendo un perfecto caldo de cultivo y además debido al flujo de aire se distribuyen por toda una planta.

Limpieza de conductos

Habrá que realizar las siguientes tareas previas:

  1. Primeramente se realiza una revisión del estado de los conductos previo a su limpieza. Para ello, debido al difícil acceso, se puede usar una cámara móvil la cual va a mandar fotos o videos para hacerse una idea de cuál es el estado de estos. En la siguiente imagen se puede ver el proceso seguido.
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    Proceso de inspección interna de conductos

  2. Una vez visto el estado de infección, se realiza la toma de muestras para analizar en el laboratorio, con el fin de ver qué tipo de microrganismos están allí alojados.

Proceso de limpieza

En cuanto al procedimiento de limpieza en sí, cabe destacar:

  1. Se introduce un aparato (cabezal), a través de una rejilla de expulsión de aire, que expulsa aire comprimido a alta presión a la vez que otros elementos (tubos de silicona flexibles) impactan sobre la superficie desprendiendo la suciedad (imagen). Este cabezal debe ser de forma redondeada y sin aristas, además de que esté fabricado con un material blando para no dañar la superficie de los conductos.
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    Elementos de limpieza interna de los conductos

  2. Además para que esto sea eficiente se debe fijar una placa soporte que va conectada a unos colectores de aspiración a través de una tubería corrugada y flexible. Todo esto va conectado a unos aspiradores de gran potencia para absorber la suciedad libre.
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    Colocación del cabezal de limpieza y tubos corrugados

  3. La suciedad cae sobre el filtro de la caja colectora y depósitos de los aspiradores, tal como se puede observar en el filtro de la imagen.
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    Suciedad acumulada en el filtro del sistema de limpieza

  4. Realizar una nueva revisión y limpieza manual de las rejillas.
  5. Para la eliminación de bacterias se aconseja la instalación en los conductos de tubos de luz que emiten radiación de banda corta, no siendo recomendable el uso de productos químicos. La eficacia de estos es del 95%. En la siguiente imagen se puede ver la colocación de estos tubos en un conducto de aire.
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    Colocación de tubos de radicación de banda corta

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Actividades

10. ¿Por qué crees que es tan importante la limpieza de los conductos de climatización de recintos habitables?

11. Busque información sobre enfermedades que se hayan transmitido por conductos de aire.

Limpieza de sondas y sensores

La limpieza de sondas y sensores de medida se realiza usando trapo con disolvente. Por ejemplo, un error en el trabajo de un sensor puede hacer que todo el sistema trabaje a un nivel que no es el real, ya que está mandando información falsa a los receptores.

Limpieza de filtros

En caso de que el equipo esté trabajando con filtros sucios, dificultarán el paso del aire, por lo que las unidades de climatización trabajarán a un mayor régimen de trabajo.

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Importante

La limpieza de los filtros se debe hacer con la instalación apagada, ya que se debe de acceder para retirarlo y limpiarlos.

La forma de limpiarlo es con una aspiradora o en su caso con un chorro de agua y producto limpiador (jabón) y dejarlo secar, en un lugar fresco y lejos de fuentes de calor.

Elaboración de informes

La mayoría de las empresas, tras la limpieza de todo el sistema de climatización y de sus unidades climáticas, realizan un informe donde queden detallados: fotografías comparativas del antes y después de los equipos, resultados de los análisis de laboratorio y trabajos de limpieza y desinfección realizados.

2.4. Mantenimiento de primer nivel

Las tareas de mantenimiento en las unidades climáticas cobran especial importancia, ya que nos llevarán a un ahorro energético y aumento de la durabilidad del sistema.

Para ello debe cumplimentarse un plan de mantenimiento adecuado, que contenga los planes de tareas necesarias, procedimientos de documentación y archivo de las actuaciones preventivas y de reparación que tengan lugar en cada actuación concreta. En la siguiente tabla se expone una serie de operaciones de mantenimiento y su periodicidad según los KW de la instalación.

CUADRO DE TAREAS DE MANTENIMIENTO DE UNIDADES CLIMÁTICAS

Operación

<70KW

>70KW

Limpieza de evaporadores

t

t

Limpieza de los condensadores

t

t

Drenaje, limpieza y tratamiento del circuito de refrigeración

t

2t

Comprobación de la estanqueidad y niveles de refrigerante y aceite en equipos frigoríficos

t

m

Comprobación y limpieza, si procede, de los circuitos de calderas

t

2t

Comprobación y limpieza, si procede, de conductos de humos y chimeneas

t

2t

Limpieza del quemador de la caldera

t

m

Revisión del vaso de expansión

t

m

Revisión de los sistemas de tratamiento de agua

t

m

Comprobación de material refractario

-

2t

Comprobación de estanqueidad del cierre entre quemador y caldera

t

m

Revisión general de las calderas de gas

t

t

Revisión general de las calderas de gasóleo

t

t

Comprobación de niveles de agua en circuitos

t

m

Comprobación de estanqueidad de circuitos de tuberías

-

t

Comprobación de estanqueidad de válvula de interceptación

-

2t

Comprobación de tarado de elementos de seguridad

-

m

Revisión y limpieza de filtro de agua

-

2t

Revisión y limpieza de filtro de aire

t

m

Revisión de baterías de intercambio térmico

-

t

Revisión de aparatos de humectación y enfriamiento evaporativo

t

m

Revisión y limpieza de aparatos de recuperación de calor

t

2t

Revisión de unidades terminales de agua-aire

t

2t

Revisión de unidades terminales de distribución de aire

t

2t

Revisión de unidades terminales de impulsión y retorno de aire

t

T

Revisión de equipos autónomos

t

2t

Revisión de bombas y ventiladores

-

m

Revisión del sistema de preparación de agua caliente sanitaria

t

m

Revisión del estado de aislamiento térmico

t

T

Revisión del sistema de control automático

t

2t

Revisión de aparatos exclusivos para la producción de agua caliente sanitaria de potencia térmica nominal

4a

-

Instalación de energía solar térmica

*

*

Comprobación del estado de almacenamiento del biocombustible solido

s

s

Apertura y cierre del contenedor plegable en instalaciones de biocombustibles sólido

2t

2t

Limpieza y retirada de cenizas en instalaciones de biocombustibles sólido

m

m

Control visual de la caldera de biomasa

s

S

Comprobación y limpieza, si procede, de circuito de humos de calderas y conductos de humos y chimeneas en calderas de biomasa

t

m

Revisión de los elementos de seguridad en instalaciones de biomasa

m

m

Donde:

  1. s → semanal
  2. m → mensual
  3. t → anual
  4. 2t → 2 veces al año
  5. 4a → cada 4 años
  6. * → consultar el código técnico de edificación.

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Sabía que...

La gran mayoría de las averías se producen por la falta de mantenimiento. Por lo que conviene siempre leer los consejos del fabricante de los equipos.

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Actividades

12. Consulte las instrucciones de su aparato de aire acondicionado, revise las indicaciones sobre el mantenimiento preventivo que se le debe aplicar al equipo, y elabore su propio cuadro.

2.5. Seguridad en su utilización

Con el fin de proteger al personal encargado de la manipulación de las unidades climáticas es importante tener una serie de normas para salvaguardar su seguridad y la de sus compañeros, y así evitar posibles accidentes laborales.

Seguridad en el control y regulación

Entre las distintas medidas de seguridad en el manejo se destacarán las siguientes:

  1. Asegurarse del nivel de cualificación de la persona encargada para trabajar con este tipo de equipos.
  2. Asegurarse de que el acceso al cuadro de mandos de control está libre de obstáculos, y en su caso retirarlos.
  3. Usar las zonas peatonales de acceso.
  4. Revisar el buen estado de los equipos que conforman la unidad, previo al encendido.
  5. Mantener siempre encendidos los sistemas de seguridad.
  6. Hacer uso de los equipos de protección individual de obligado cumplimiento.

Seguridad en el mantenimiento

Siempre previo a cualquier operación de mantenimiento, hay que asegurarse de que la máquina esté apagada. Se debe hacer uso de los equipos de protección para la realización de las tareas, tal como se verá en el siguiente capítulo.

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Ejemplo

Muchos accidentes laborales son producidos por causas como los despistes provocados por no estar alerta de aspectos como el visto en el párrafo anterior. En una situación de estrés un operario puede despistarse a la hora de realizar una tarea de mantenimiento y no fijarse en que la máquina esté apagada.

Seguridad en la limpieza de equipos

En el ejemplo de limpieza de los conductos se recomienda que el personal que realice esta deba tener en cuenta lo siguiente:

  1. Disponer de material de protección necesario. En este caso se recomienda utilizar cascos de protección, cascos contra el ruido, gafas, guantes y mascarilla. Ya que en esta zona existe riesgo de emisión de partículas de suciedad, manipulación de elementos metálicos cortantes y posibles caídas a distinto nivel al estar en altura.
  2. Uso correcto de las escaleras, fijándose que siempre queden por encima de la superficie a la que se quiere acceder. Subir siempre de frente.
  3. El operario que vigila debe suministrar el material de limpieza al que se encuentra sobre la escalera o el material previamente se introducirá en bolsas. Pero siempre debe tener las manos sobre los apoyos.
  4. En caso de que se suba a más de 3,5 metros de altura, se debe disponer de cinturón de seguridad y el ángulo de colocación debe estar en torno a 75°.
  5. Nunca subir en una misma escalera dos operarios.

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Aplicación práctica

Estando usted en su puesto de trabajo observa que salta una de las alarmas, que indica el sobrecalentamiento en la zona de entrada de aire en la instalación de climatización. ¿Qué debería hacer?

SOLUCIÓN

Primeramente se debería comprobar que se ha cumplido con las tareas de mantenimiento y limpieza de la instalación adecuada, por lo que se debe acudir al departamento de mantenimiento para comprobar dicha información.

Puede darse el caso de que aunque se haya limpiado bien toda la instalación, por causas climáticas, como por ejemplo la generación de una gran cantidad de solidos en suspensión durante tormentas de aire de verano, los filtros se hayan saturado. Entonces se debe acudir hacia la zona donde se produce la aspiración de aire del exterior. Para ello:

  1. Se debe avisar a un compañero para que nos ayude.
  2. Se deben coger las herramientas necesarias para ello como: material de limpieza y mantenimiento, escalera para acceder a la zona, y material de protección necesario.
  3. Una vez que se haya accedido a la zona para revisar, comprobar el estado de los filtros y en caso de que fuera necesario realizar la limpieza siguiendo los consejos anteriormente estudiados.
  4. Colocarlos y montar la instalación y carcasas de protección.
  5. Dar parte al jefe de mantenimiento de lo ocurrido y comprobar el correcto funcionamiento de la instalación nuevamente.

3. Equipos de pasteurización

La pasteurización es una técnica de conservación de alimentos que busca reducir las poblaciones de microrganismos presentes en estos, para así prolongar su vida útil. Es un método de conservación suave, donde el líquido que calienta al producto no supera los 100 °C, pudiéndose usar el agua, donde no se reducen las características organolépticas ni nutricionales del alimento, siendo este uno de sus principales objetivos.

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Sabía que...

Esta técnica tiene su nombre en homenaje a Louis Pasteur, quien realizó estudios a mediados del s. XIX, ya que observó que la cerveza y el vino se deterioraba con el tiempo, pensando que un tratamiento térmico actuaría sobre los microrganismos de estos productos.

Las dos grandes modalidades de pasteurización son:

  1. Baja temperatura durante un tiempo largo (LTLT: low temperature-long time). Las condiciones dependen del tipo de envase que se vaya a pasteurizar: agua (vidrio) y mezcla de vapor y agua (plástico o metal).
  2. Alta temperatura durante poco tiempo (HTST: high temperature-sorht time). Esta se usa para alimentos líquidos a granel (lácteos, zumos, cervezas, vinos...).

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Nota

Las temperaturas elevadas para pasteurización matan prácticamente a todos los microrganismos, pero por su contra reducen la calidad organoléptica del alimento.

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Actividades

13. En los productos de alta acidez apenas crecen microrganismos patógenos... ¿Aplicarías un método de alta o de baja temperatura?... y para productos donde la acidez es de un valor intermedio... ¿Qué método aplicarías?

3.1. Equipos pasteurizadores

Los criterios de clasificación de los equipos de pasteurización en los cuales coinciden los autores son principalmente si el producto está o no envasado, ya que no será lo mismo pasteurizar un volumen de zumo determinado que productos envasados en latas o tarros de cristal.

Elementos de los equipos de pasteurización

La instalación de un equipo de pasteurización debe constar de:

  1. Zona de calentamiento.
  2. Zona de mantenimiento de la temperatura.
  3. Zona de enfriamiento.
  4. Elementos de control: bombas, válvulas, sistemas de medida y de control... elementos que permitan regular el proceso con el fin de optimizar el rendimiento.

La zona de calentamiento estará compuesta por cambiadores de calor (base de la pasteurización) que realizarán el calentamiento del producto a pasteurizar. El enfriamiento se llevará a cabo también con agua, a la temperatura que se desee tener el producto, a través del cambiador de calor.

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Actividades

14. ¿Qué es un cambiador de calor y/o intercambiador de calor?

15. ¿Qué tipos de cambiadores se pueden encontrar?

En el caso de trabajar con un producto que no esté envasado el pasteurizador debe constar de los siguientes elementos: tanque balanceador, intercambiador de calor, etapa de recuperación del intercambiador, termotanque o calentador, banco de agua helada o unidad enfriadora.

Si por el contrario se trabaja con productos envasados los elementos son los siguientes: cinta transportadora, parrilla de acumulación de envases, recipientes con agua caliente, recipientes con agua fría, duchas en zona de calentamiento y de enfriamiento, generadores de corriente de aire.

3.2. Funcionamiento de equipos de pasteurización

El tratamiento de temperatura y los pasos del proceso son los mismos independientemente de si los productos están o no envasados, se diferencian unos de otros en la recepción del producto y los elementos que realizan el proceso.

Funcionamiento de pasteurizadores de productos no envasados

El funcionamiento de este tipo de pasteurizadores es el siguiente:

  1. El producto llega al tanque balanceador, donde una bomba lo envía hacia los intercambiadores de calor para calentar el agua hasta la temperatura que se especifique.
  2. El producto pasa por una zona donde debe mantenerse su temperatura para así conseguir una correcta pasteurización.
  3. Para los equipos que dispongan de un sistema de recuperación del producto, este se recircula para aprovechar su energía, ya que será liberada para calentar el nuevo fluido que entra, y a la vez enfriar el que ya está pasteurizado.
  4. El producto debe pasar por la etapa de enfriamiento y bajar su temperatura hasta los 4 °C para después ser envasado.

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Importante

Hasta que el producto no alcance la temperatura de enfriamiento, este no podrá ser envasado, ya que puede dar lugar a procesos de deterioro del mismo por las condiciones de Tª y nutrientes presentes.

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Actividades

16. ¿Qué tipo de productos de origen vegetal se pueden pasteurizar en este tipo de equipos?

17. Defina el estado de presentación (sólido, líquido, gaseoso) del producto de origen vegetal y su densidad.

Funcionamiento de pasteurizadores de productos envasados

En este tipo de equipos la transmisión de calor se realiza bien a través de un baño en agua caliente o aplicación de una lluvia de agua, dependiendo del tipo de envase. El funcionamiento es el siguiente:

  1. Los productos envasados se transportan por una cinta, que son llevados a una parrilla adecuada, donde se van acumulando los envases, asegurando una alimentación de n° de envase/unidad de tiempo constante en la zona de calentamiento.
  2. Los envases van entrando en la zona de calentamiento, que se realiza con agua caliente durante el tiempo que se estime oportuno. Como opcional se puede aplicar en este paso una lluvia de agua caliente en vez de baño si se pasteurizan los productos envasados en tarros de cristal.
  3. Ahora el envase es depositado en una zona de baño de agua fría, para poder disminuir la temperatura. En esta zona también se puede disponer de elementos que suministren lluvia de agua fría.
  4. Finalmente, el envase ya enfriado, se debe pasar por una zona de ventilación para eliminar las gotas de agua que quedan en la superficie de los mismos, para continuar con la cadena de producción.
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Pasteurizador horizontal por baño de agua

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Actividades

18. ¿Dónde crees que has podido ver un proceso muy parecido al del funcionamiento de pasteurizadores por baños de agua?

Hay equipos que realizan dos enfriamientos, uno a la temperatura de precalentamiento y otro a la temperatura final de enfriamiento, para evitar el choque térmico.

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Sabía que...

Si a un tarro de cristal se le aplica un choque térmico fuerte, es decir se sube o se baja la temperatura de forma brusca, puede llegar a romperse.

3.3. Instrumental de control y regulación

Los parámetros que interesan desde el punto de vista del funcionamiento del pasteurizador son los siguientes:

  1. Que haya una alimentación continua, tanto de envases como de productos a granel.
  2. Que se mantengan las temperaturas del agua según las zonas de trabajo o etapa del proceso.
  3. Mantener un nivel de agua necesario para que se realice el proceso de pasteurización.

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Nota

Hoy en día el control y regulación está totalmente automatizado a través de cuadros de mandos que reciben las señales a través de sensores dispuestos en el interior.

En la imagen se puede observar un cuadro de mandos de control de un pasteurizador de productos envasados, desde el cual se puede controlar y regular la temperatura y el funcionamiento del motor.

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A continuación se van a analizar los elementos de control que debe tener un pasteurizador.

Sensores y medidores

Los sensores dentro de un equipo de pasteurización deben controlar las temperaturas del interior, presiones, producto disponible y el tiempo del tratamiento. Para ello un equipo de pasteurización debe disponer de lo siguiente:

  1. Flotante: es un elemento que se encuentra dentro del tanque de balance cuya misión es la de mantener y asegurar un nivel de producto constante en su interior. Su importancia reside en hacer que el sistema sea continuo y se trabaje según el tiempo y temperatura establecidos.
  2. Sensor de temperatura de la válvula de recirculado: detecta los cambios de temperatura en el fluido a lo largo del proceso de pasteurización, activando la válvula de recirculado para desviar el producto que se ha pasteurizado a la temperatura de trabajo.
  3. Registrador de temperatura: elemento que por condiciones legales es obligatorio tenerlo en la planta pasteurizadora, para verificar que el proceso se está realizando de forma correcta a la temperatura de trabajo.
  4. Termostato: regula la temperatura del calentador del agua, cortando el suministro de calor cuando se alcanza la temperatura de trabajo correcta.
  5. Sensores de control del nivel del agua en el interior del pasteurizador, para asegurar que en los pasteurizadores por baño de agua se mantiene el nivel de agua de inmersión.
  6. Presostatos: debe controlar el nivel de presión en el interior del pasteurizador para que no se ponga en peligro su estructura.

Elementos de regulación

La regulación dentro de un pasteurizador se va a realizar a través de elementos que actuarán sobre el paso de fluidos, tanto de producto a calentar como de fluido que realiza el intercambio de calor, y velocidades, para controlar el tiempo de estancia dentro del pasteurizador. Son los siguientes:

  1. Válvula de entrada: esta es activada por el flotante abriéndose cuando se detecta un descenso en el volumen de producto a pasteurizar.
  2. Bomba centrifuga de alimentación del pasteurizador: se encuentra entre el tanque balanceador y el pasteurizador. Su función es la de impulsar el fluido de uno a otro con un caudal constante.
  3. Motor de regulación de la velocidad: este permitirá regular la velocidad de paso dentro del pasteurizador, dependiendo del producto y el tiempo necesario para que se realice la pasteurización de forma correcta.
  1. Válvulas de seguridad:
    1. De la bomba centrifuga de alimentación: esta se encargará de detener a la bomba centrifuga cuando se produzca alguna obstrucción y consecuentemente aumente la presión interna pudiéndose generar males mayores.
    2. De recirculado: esta se abrirá en el caso de que el proceso de pasteurizado no se realice a la temperatura correcta, la cual se abrirá y enviará el producto nuevamente al tanque balanceador y evitar que se mezcle con el producto bien pasteurizado.
    3. Del calentador: su función es la de cortar el gas en caso de que la llama de este sea extinguida.

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Actividades

19. ¿Qué elementos crees que se deben regular en el caso de un pasteurizador con cinta transportadora? Piensa en su funcionamiento.

3.4. Limpieza

El proceso de limpieza del pasteurizador es muy importante, ya que se eliminan posibles restos de suciedad que pueden quedar en el interior de los tanques, tuberías, válvulas... y deben realizarse de forma diaria. Al ser un sistema cerrado, la limpieza se realiza completamente de forma automática a través de sistemas de limpieza de equipos como es el sistema de limpieza CIP (Clear in place).

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Nota

Estos equipos de limpieza automatizada permiten a la empresa un ahorro en tiempo y mano de obra, con el consecuente ahorro económico, por ello se recomiendan en sistemas donde se disponga de un circuito cerrado de tuberías.

El sistema CIP debe estar dotado de tres tanques (uno de agua de recuperación, otro de agua con solución detergente y un último con agua sin ningún producto), dispositivos de circulación de los fluidos y sondas de medidas de las soluciones de detergente con un panel de control.

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Panel de control CIP

  1. Primeramente se realiza un aclarado con agua procedente del tanque de recuperación. Esta agua procede del enjuagado del lavado anterior, la cual tiene restos de detergente. El agua debe estar a una temperatura entre 40-45 °C. Esto se puede ver en la imagen.
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    Primer paso proceso CIP

  2. Limpieza con detergente de paso único alcalino. Para ello hay que tener en cuenta los tiempos de actuación y temperatura aportados por el fabricante, para evitar problemas en la limpieza. Esta agua se recircula por todo el sistema, por lo que la concentración de detergente va disminuyendo, así que cada cierto tiempo se deberá corregir. En la siguiente figura se pueden observar algunos ejemplos.
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    Segundo paso proceso CIP

  3. Finalmente se realiza un aclarado con agua sin ningún tipo de producto. La finalidad de este paso es retirar los restos de productos químicos de los detergentes, por lo que esta agua se envía al primer tanque para que sea reutilizada en el lavado posterior. En la siguiente figura se puede observar este último paso.
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    Tercer paso proceso CIP

En el caso necesario se deberá abrir la unidad para realizar la limpieza de zonas de forma manual con agua y detergentes recomendados por el fabricante, con trapos o cepillos para ello.

Detergentes usados para la limpieza de pasteurizadores

Los detergentes usados para la limpieza de estos equipos deben ser detergentes con:

  1. Poder humectante: disminuye la tensión superficial de la suciedad por lo que permite la penetración del agua y arrastre de esta.
  2. Poder dispersante: evita que se formen agregados.
  3. Poder disolvente: disuelve los residuos solubles.
  4. Poder emulsificante: provoca la ruptura de proteínas y grasas en pequeños fragmentos para que puedan ser arrastrados por el agua.
  5. Poder saponificante: convierte la grasa en jabones.
  6. Poder secuestrante: secuestran las sales y ayudan a reducir la dureza del agua.
  7. Facilidad de aclarado.
  8. No corrosivo: que no produzca la corrosión de la superficie del equipo.

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Importante

Siempre hay que revisar las etiquetas del fabricante con el fin de verificar que sea alcalino y ácido, su modo de empleo y las precauciones que se deben tener en cuenta para su manipulación.

A continuación se muestra un tipo de detergente usado en la limpieza de equipos a través de sistemas de limpieza CIP.

EJEMPLO DE DETERGENTE USADO PARA LIMPIEZA DE EQUIPOS EN LA INDUSTRIA CONSERVERA

Marca

Características y modo de empleo

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Detial B-300

Características:

- Altamente alcalino y espumante.

- Permite su uso a través de pulverizadores.

Modo de empleo:

- Tiempo de aplicación: 5-15 min. sobre la superficie de limpieza.

- A un 2-5% a Tª entre 30-80 °C.

- No usarse para aluminio latón o galvanizado.

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Actividades

20. Realice por internet una búsqueda de productos que puedan servir para la limpieza de equipos fabricados en acero inoxidable, y con ellos vas a elaborar un cuadro o tabla que sirva para que un operario de limpieza escoja entre unos u otros.

3.5. Mantenimiento de primer nivel

Dentro de las tareas de mantenimiento de primer nivel de una unidad pasteurizadora se deben de realizar las siguientes tareas:

  1. Respetar los cuadros de limpieza de los equipos.
  2. Limpieza de los cuadros de mandos de la máquina.
  3. Revisión y verificación del buen estado de los controladores y reguladores del proceso.
  4. Comprobar que los niveles de aceite del motor de regulación de la cinta transportadora se encuentran sobre nivel mínimo, y en su caso aplicar la cantidad de aceite necesario según las indicaciones del fabricante del equipo.
  5. Revisar y verificar el estado de las válvulas de paso de fluidos y válvulas de seguridad y en su caso realizar una limpieza externa con materiales no abrasivos.
  6. Comprobar el cierre de la tapa de los pasteurizadores para productos no envasados, en caso necesario realizar la limpieza de los bordes de la tapa y del pasteurizador, o aplicar lubricantes a los mecanismos de cierre, para asegurar este.
  7. Verificar que el paso de agua tanto en las zonas de enfriamiento y calentamiento se produce de forma correcta. Para ello se puede realizar el control del tiempo de llenado de estas zonas y comprobarlo con el trabajo indicado, en caso de que se detecte un error se deben inspeccionar los orificios de salida de agua y válvulas de regulación de salida del agua.

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Importante

A pesar de las indicaciones básicas de las tareas de mantenimiento que se han indicado, siempre es aconsejable acceder a la hoja de mantenimiento y cumplir con los plazos establecidos por parte del fabricante y por el técnico y jefe de mantenimiento de la unidad.

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Aplicación práctica

Se encuentra en una línea de pasteurizado de productos envasados por baño de agua. De repente, uno de los sensores de temperatura indica que se ha detectado una zona donde la temperatura de los envases es inferior a la de trabajo. ¿Qué cree que ha podido producir esta bajada de temperatura? ¿Cómo actuaría?

SOLUCIÓN

Lo que puede haber ocurrido es que algunos de los pulverizadores estén obstruidos como consecuencia de una limpieza deficiente de estos.

Ante tal situación, lo primero que se debe hacer es paralizar el equipo de pasteurización, ya que si no se realiza bien el enfriamiento se producirá un deterioro en el producto que está dentro de los envases. Nos situaremos al final de la línea de pasteurizado y comprobaremos qué productos han salido calientes y cuáles fríos. Recogeremos los envases calientes y los pondremos otra vez al principio de la cinta, justo antes de su entrada en el pasteurizador. Seguidamente se realizará la limpieza de estos con un trapo húmedo para retirar restos de cal que se encuentran obstruyendo la boquilla del pulverizador.

Hay que consultar la etiqueta del fabricante del producto de limpieza para verificar que este sea alcalino y ácido, así como las precauciones a tener en cuenta.

3.6. Seguridad en el manejo

Como medidas de seguridad en el manejo de pasteurizadores se plantean las siguientes:

  1. Asegurarse de que el espacio de trabajo esté libre de cualquier tipo de obstáculos y el acceso a este debe de realizarse por los pasillos del personal de trabajo.
  2. Estar al tanto de las señalizaciones en las distintas zonas de trabajo, para tomar las medidas de precaución recomendadas.
  3. Tener presente la localización de los compañeros de trabajo, para así evitar cualquier tipo de accidente.
  4. Llevar las medidas de protección personal contra posibles riesgos derivados de la actividad.

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Nota

Estos equipos de protección deben estar suministrados por parte de la industria, y además las zonas de trabajo deben disponer de señalización de aviso de estos riesgos, y en su caso de la obligatoriedad del uso de protección.

5.  Tener el conocimiento necesario para hacer uso de los equipos de pasteurización.

6.  Revisar siempre, antes de comenzar a trabajar, el buen estado de los elementos que conforman la unidad de pasteurización, y en caso de que haya algún tipo de problema realizar las tareas de mantenimiento necesarias, si se estuviese cualificado para ello.

7.  Como norma general en caso de que ocurra algún problema que no sea capaz de solucionar el operario, acudir al personal de mantenimiento o técnico para solucionar el problema.

8.  Comprobar que la cinta transportadora, en el caso de los pasteurizadores de producto envasados, trabaja con normalidad, teniendo en cuenta que una de las causas de parada de los envases es por caída de los productos en la cinta.

9.  Asegurarse de que tras el encendido las condiciones de pasteurización en el interior son la de trabajo.

10.  Para realizar tanto las tareas de limpieza y mantenimiento de la unidad, se debe asegurar que el equipo esté apagado.

11.  Asegurarse de que antes de realizar la limpieza del pasteurizador no haya ningún envase que se haya salido de la cinta transportadora y esté en el interior de la máquina.

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Actividades

21. En caso de la limpieza, ¿qué equipos de protección cree que necesitará para realizarla de forma segura?

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Aplicación práctica

Estamos al final de la línea de un pasteurizador de productos envasados y de repente vemos que dejan de salir envases pasteurizados, aunque la cinta transportadora sigue funcionando. ¿Cómo debe actuar?

SOLUCIÓN

Primeramente se colocará una barra de seguridad en la entrada al pasteurizador para que no entren más envases dentro del equipo (ya veremos para qué sirve esto) y paralizar el funcionamiento de la máquina.

Se accederá al interior del pasteurizador para observar lo que allí ocurre, se encuentra un envase que se ha volcado y está obstruyendo la cinta. Se retira y se sale del interior del equipo.

Se activa nuevamente la máquina y se recogen los tarros que se han quedado en el interior, que son los que quedan por delante de la barra que se ha colocado para aplicarles nuevamente la pasteurización.

Se retira la barra metálica que se encontraba obstruyendo el paso de envases para restablecer el ciclo.

4. Esterilizadores

La esterilización es un proceso que trabaja con temperaturas superiores a los 100 °C, y un tiempo de trabajo relativamente corto, siendo un tratamiento de más intensidad que la pasteurización.

Para el tipo de productos de conservas vegetales la esterilización y equipos que se usarán para ser los destinados a tratamiento de productos envasados, generalmente, el primer científico que ensayó este tipo de técnica es Nicolas Appert (s. XIX).

Un proceso de esterilización de forma resumida consta de:

  1. Purga de aire: desplazamiento del aire presente en el esterilizador por medio de vapor de agua.
  2. Calentamiento hasta la temperatura de operación, en el interior del esterilizador.
  3. Mantenimiento de la temperatura en el interior.
  4. Enfriamiento de los envases esterilizados.

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Importante

Hay que tener en cuenta que la operación de esterilización depende del tipo de envase empleado, operaciones de lavado, llenado, evacuación y cierre del mismo.

4.1. Funcionamiento de los esterilizadores

Estos pueden trabajar cargando el equipo hasta su nivel de carga y realizar la operación (discontinuo), o a través de una cinta transportadora que transporta los envases por las distintas fases de esterilización (continuo).

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Nota

La utilización de sistemas de esterilización discontinuos dará una gran versatilidad y fiabilidad. Ya que podremos trabajar con recipientes de distinto tamaño, distintos tipos de envase y productos. Incluyendo una reducción en los costes de mantenimiento.

Funcionamiento de los equipos en discontinuo

Son dispositivos con forma cilíndrica capaces de soportar presiones mayores a la atmosférica, donde los envases van en cestas o jaulas, diferenciándose unos de otros en el tipo de calefacción que usan.

Las funciones y operaciones que debe realizar un autoclave de forma general son las siguientes:

  1. Depositar los envases del producto tratado previamente en jaulas o cestas.
  2. Introducir estas cestas en el autoclave y cierre de seguridad de la puerta.
  3. Llevar la temperatura (superior a 100 °C) en el interior a la temperatura de trabajo del proceso y mantenerla constante durante el tiempo necesario.
  4. Descender la temperatura del interior a una temperatura ligeramente superior a la ambiental (40 °C, recomendable).
  5. Abrir el autoclave y descargar las cestas.

Según el estado en que se encuentre el agua para calentar los envases se usarán unos equipos u otros, como se puede ver en la siguiente tabla.

Sistema de calentamiento Opciones Observaciones Aplicaciones
Vapor de agua saturado Disposición vertical Tapa superior por donde se introducen las cestas con los envases Pequeñas producciones de productos envasados en cristal
Disposición horizontal Los envases se introducen por un lateral sobre carros con ruedas Grandes producciones de productos envasados en cristal
Mezcla de vapor de agua-aire Enfriamiento por baño de agua Una vez los envases dentro, se procede a la inyección de vapor de agua Idóneos para la esterilización de productos enlatados
Enfriamiento por lluvia de agua Necesita de ventiladores para la homogenización de la temperatura interior

En las siguientes imágenes se puede ver este tipo de equipos y el esquema de funcionamiento.

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Sistema de enfriamiento en un autoclave horizontal por inmersión en agua

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Importante

Hay equipos de esterilización que llevan incorporado un sistema de rotación, que ayuda a optimizar el proceso de calentamiento.

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Sistema rotatorio de un autoclave horizontal

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Actividades

22. Con la variante de introducción del sistema rotatorio en un autoclave por inmersión, ¿qué crees que se busca conseguir dentro del equipo durante el proceso de esterilización?

Calentamiento por inmersión en agua sobrecalentada

En la imagen siguiente se puede observar un ejemplo de este tipo de equipos.

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El funcionamiento se basa en que el agua caliente se deja caer, habiendo una circulación horizontal de agua en el mismo estante y circulación vertical entre estos. Cuando el agua supera un determinado volumen, esta rebosa y toma una salida que le lleva a la zona de calentamiento para hacer el recirculado.

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Importante

Los sistemas de retroalimentación y recirculado constituyen una fuerte arma de ahorro energético dentro del funcionamiento de los equipos industriales, por lo que en equipos donde se haga uso de agua caliente, es conveniente usar estos sistemas para aprovechar al máximo su calor.

Aunque tanto en Europa como EEUU se usan más los sistemas rotativos. Estos disponen de una parte superior, donde está el agua caliente almacenada, y otra inferior, donde están las cestas con los productos sobre el mecanismo de rotación. La rotación se realiza en un plano vertical. En la imagen se puede observar este tipo de equipos.

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Sea cual sea el sistema, siempre hay que tener en cuenta que el agua de circulación se debe de recircular por el sistema.

Calefacción por lluvia de agua sobrecalentada

En este tipo de equipos el calentamiento se realiza a través de una lluvia de agua caliente que cae sobre los cestos con los productos. Lo ventajoso de estos equipos es que se utiliza poca agua en comparación a los anteriores. En la siguiente imagen se puede observar cómo trabajan este tipo de equipos.

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El calentamiento y el enfriamiento del agua se realizan a través de un intercambiador de calor de placas, aunque el calentamiento también se puede hacer por inyección de vapor.

Funcionamiento de los equipos en continuo

Este tipo de equipos cobra sentido cuando se trabaja con una gran cantidad del mismo producto y presentan las siguientes ventajas:

  1. Ahorro energético, ya que solamente se aporta energía para calentar los envases.
  2. Uniformidad en el tratamiento.
  3. Reducción de las necesidades de mano de obra.

Todos estos equipos deben tener separadas las tres cámaras de forma general: cámara de calentamiento, cámara de esterilización y cámara de enfriamiento. Se puede observar a continuación, un ejemplo de modo de trabajo según las cámaras de un esterilizador, que este caso es hidrostático vertical.

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Aunque haya varios tipos de esterilizadores en continuo el funcionamiento de ellos es el mismo, lo que cambia es el tipo de recorrido que hacen los envases. Por ejemplo el recorrido que siguen en el esterilizador Sterilmatic, es un avance helicoidal, y el esterilizador Hydrolock es tanto vertical como horizontal, ocupando al máximo el interior del equipo. En la siguiente imagen se pueden ver algunos ejemplos.

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Aplicación práctica

Es un operario de la fábrica con una dilatada experiencia y conocimiento acerca de las prestaciones de los equipos de esterilización. Como actualmente están en auge las producciones ecológicas, quiere introducir en la fábrica una nueva línea de producto que, aunque con bajas producciones, sale rentable por el precio al que se vende, y que se va a envasar en distintos formatos para aumentar su rango de venta.

¿Qué tipo de equipo cree que debería adquirir sin que constituya un fuerte reembolso para la empresa?

SOLUCIÓN

Aunque todos constituyen un fuerte reembolso y están destinados a grandes producciones, lo ideal sería un tipo de autoclave de tamaño medio, de disposición vertical. Este tipo de autoclaves puede dar una gran versatilidad y adoptarse una gran variedad de envases. De esta forma existe la posibilidad de ofrecer el producto conservado en un tipo u otro de envases adaptándose a los gustos de los consumidores allí donde se vaya a poner el producto a la venta.

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Actividades

23. De los dos equipos que se acaban de explicar, ¿cuál crees que es el que puede incorporar mayor cantidad de envases para esterilizar? Piensa en cómo se distribuye el producto en su interior.

4.2. Instrumental de control y regulación

Los parámetros a controlar y regular en el uso de esterilizadores son:

  1. La presión y temperatura de las distintas cámaras del proceso.
  2. Los niveles y caudales de agua necesarios para realizar la esterilización.
  3. La velocidad de la cinta transportadora.

Los elementos situados en puntos estratégicos de los esterilizadores deben permitir controlar el proceso completo. Entre los distintos elementos de control se pueden encontrar:

  1. Sensor de temperatura: son elementos que miden la temperatura de cada paso del proceso, en caso de trabajo en discontinuo; y cada zona, en caso esterilizadores continuos.
  2. Sensor de presión: son elementos que miden la presión en el interior. Por ejemplo, si se necesita disminuir la presión (caso de autoclaves), el presostato debería estar programado para medir la presión interna (al final del proceso), tal que actuaría abriendo la válvula de purga para despresurizar el interior.
  3. Caudalímetros: son elementos que miden la cantidad de agua que se está aportando, para sistemas de lluvia. El caudal del agua va a limitar el tiempo de contacto del agua con los envases, es decir, que si aumenta el caudal, se simulará un contacto continuo del agua con los envases.
  4. Controladores de velocidad. La finalidad de estos al fin y al cabo es la de controlar y regular los tiempos del ciclo de esterilización de los envases. Por lo que la programación de estos depende de las temperaturas que se alcancen y de la longitud de la cinta transportadora dentro del esterilizador.
  5. Control de cierre de puerta. Permite realizar el cierre de la puerta de entrada de producto de forma segura.
  6. Alarma: elemento de aviso en caso de detección de irregularidades en el proceso.
  7. Parada de emergencia. En caso de que se detecte un fallo en el proceso de esterilización se realiza la parada del proceso de forma automática.

Hoy en día todos estos mecanismos de control y regulación están automatizados, ahorrándose en mano de obra.

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Recuerde

En caso de que se detecte que no se realiza de forma correcta el proceso, actúan los mecanismos de seguridad paralizando el proceso, para volverlo a realizar.

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Actividades

24. En caso de que se produzca un exceso de presión dentro del autoclave, ¿cuál crees que sería el proceso de control y regulación para equilibrar esta presión en el interior?

4.3. Limpieza

La limpieza de los equipos de esterilización debe realizarse tanto en su exterior como interior, dependiendo de la separación entre limpiezas.

Limpieza después de cada ciclo

Los equipos se deben limpiar en la parte interior, exterior, puertas y sellos con un paño con agua y producto detergente. En caso de que se tenga un autoclave de gran tamaño se recurrirá al uso cepillos de largo alcance o uso de equipos de impulsión de agua y se revisará su limpieza.

Recomendaciones

  1. No usar detergentes, paños y esponjas que sean abrasivas o puedan dañar la superficie del material que se está limpiando.
  2. Si se observan manchas blancas sobre la superficie, se debe tener cuidado con la calidad del agua ya que puede ser cal.
  3. Revisar y limpiar si fuera necesario los sellados entre ensamblajes de la máquina, ya que pueden causar ineficiencia en el equipo y pueden romperse antes de tiempo.
  4. Hay que tomar la precaución de no usar productos líquidos o chorros de agua directamente sobre el equipo, ya que puede infiltrarse y alterar los circuitos eléctricos.

Limpieza de forma semanal

El interior de la cámara se puede limpiar siguiendo el método de limpieza CIP, explicado en el caso de pasteurizadores, ya que se puede aprovechar el sistema cerrado y de recirculado del equipo. En caso de que se haga de forma manual se seguirán los siguientes pasos:

Revisar el interior del equipo por si hubiera sólidos de gran tamaño o acumulación de residuos sólidos. Primeramente es recomendable el mojar toda la superficie con agua templada para reblandecer la suciedad acumulada.

Como segundo paso se pasa a la aplicación de un producto detergente para acero inoxidable con agua, siguiendo las indicaciones del fabricante.

Seguidamente se debe de enjuagar toda la superficie interna para eliminar los restos de productos detergentes. En el interior del equipo se pueden usar chorros de agua a presión, lo que además, ayudará a retirar los residuos desincrustados.

Se debe asegurar que toda superficie mojada se ha secado tras su limpieza ya que puede generar algún tipo de contaminación.

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Sabía que...

Una mala limpieza del esterilizador puede provocar un error en el recirculado del agua, por lo que se deben retirar de forma manual los posibles residuos acumulados en el suelo del esterilizador.

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Actividades

25. En caso de accidente, si se rompiera un bote durante el proceso de esterilización por un exceso de presión en el interior, ¿lo limpiarías?, o ¿esperarías al turno de limpieza? ¿Qué cree que sería lo más correcto, aunque no fuera el operario de limpieza del equipo?

4.4. Mantenimiento de primer nivel

El mantenimiento de nivel 1 se basa en la revisión de elementos de control, regulación y dispositivos de seguridad. A continuación desarrollamos el mantenimiento por periodos.

Mantenimiento de esterilizadores

Se realiza semanalmente por el operario del equipo. Las tareas a realizar son las siguientes:

  1. Limpieza de filtros tanto de la entrada como de la salida de agua del equipo.
  2. Tareas de limpieza descritas en el punto de limpieza semanal.
  3. Comprobar el cierre de la puerta, que se realice de forma correcta y sin necesidad de ser forzada (cierre manual).
  4. Verificar que la rueda de ajuste de cierre gira de forma correcta y caso necesario de realizar el engrase y ajuste de piezas de ensamblaje necesario (ajuste de tornillos, tuercas...).
  5. Para equipos que usen vapor de agua, se debe realizar el drenaje semanal del generador de vapor. Para ello se debe abrir la válvula de salida de este y permitir por drenaje la salida del contenido del interior.
  6. Revisión del estado de los sensores y en caso necesario limpiarlo con un trapo húmedo.
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Esterilizador

Las tareas que se realizan mensualmente por el técnico del equipo son:

  1. Limpieza de todos los filtros del sistema.
  2. Comprobar el nivel de agua de los tanques, y rellenar en su caso hasta el nivel recomendado.
  3. Desmontar, limpiar y ajustar las válvulas de paso del agua, vapor y purga.
  4. Verificación del correcto funcionamiento de la unidad a través de la prueba de realización de un proceso completo y de que los parámetros se ajustan a los recomendados por el fabricante. Durante esta se comprueba: presión, temperaturas, tiempos requeridos de cada parte del proceso, estado de las lámparas de señalización del proceso y funcionamiento del sistema de registro.

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Importante

Los puntos de limpieza de todos los equipos dependiendo de si son semanalmente o mensualmente, deben ir indicados en los programas de limpieza, por lo que al realizarlo se debe informar de la correcta limpieza del equipo.

4.5. Seguridad en su utilización

Para realizar las tareas de forma segura por parte del operario del equipo es importante tener presente los siguientes aspectos según algunos proveedores del mercado:

  1. Es obligatorio que el operario esté en total conocimiento de las funciones antes de hacer uso del mismo.
  2. Conocer todos los dispositivos y mecanismos de seguridad con los que cuenta un equipo y cómo utilizarlos.
  3. No se podrán modificar los dispositivos o mecanismos de seguridad bajo ningún concepto.
  4. Asegurarse de que el equipo esté conectado a la potencia correcta y con descarga a tierra.
  5. Mantener el área de trabajo siempre limpia y seca.

Como ejemplo se va a ver a continuación el modo de esterilización de conservas de tomate frito, para pequeñas producciones y de forma segura.

  1. Asegurarse de que los envases llenados previamente están perfectamente cerrados, tal como se puede observar en la siguientes imágenes.
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    Llenado y cierre de tarros

  2. Colocar los envases en los cestos y estos a su vez en el autoclave. En las siguientes imágenes se puede observar con más claridad.
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    Colocación en cestos de los tarros e introducción en el autoclave

  3. Cerrar el autoclave para lo que se debe comprobar la seguridad del mismo con las tuercas de cierre, según se puede observar en la siguiente imagen.
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    En este paso hay que mantener el autoclave a la temperatura de 70-80 °C.
  4. Observar tras el cierre que los manómetros alcanzan la presión y el termómetro la temperatura de trabajo. En el caso de análisis práctico la temperatura a la que se debe mantener el autoclave debe ser superior a 100 °C, la presión de trabajo de 400 gr/cm2, y el tiempo estimado de aproximadamente 1 hora, aunque este último aspecto depende del tamaño y forma del envase y tipo de producto.
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    Control de los manómetros de presión y temperatura

  5. Por último cuando se paralice el proceso pasado el tiempo estimado, hay que esperar a que descienda la temperatura interior y la de los envases a una temperatura ligeramente superior a la ambiental (30-40 °C), tal como se puede observar en el termómetro de la imagen y se llevarán los envases al almacén.
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    Temperatura de salida y almacenado de los envases

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Actividades

26. Si en la fábrica se produjera una subida fuerte de tensión en la red, ¿qué dispositivo actuaría?

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Nota

También se puede aplicar el mismo proceso a todo tipo de productos de origen vegetal como: corazones de alcachofas, garbanzos y lentejas, judías verdes...

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Aplicación práctica

Ha llegado a su empresa de conservas una partida pequeña de tomate el cual va a ir envasado en tarros de cristal. ¿Cómo realizaría la esterilización de este tipo de productos envasados? ¿Qué Equipos utilizaría? ¿Qué aspectos deberá tener en cuenta en cuanto a su seguridad y manejo?

SOLUCIÓN

Al tener productos envasados en cristal se deberá optar por un tipo de esterilizador que no genere una fuerte presión sobre estos para que no se rompan, siendo los más recomendables los sistemas continuos a través de una cinta transportadora. Aunque, si se tuviera, se debería optar por la elección de un esterilizador en discontinuo de medianas dimensiones, el cual debe disponer de un sistema de control de presión para que no se rompan los tarros de cristal.

En cuanto a la seguridad para el manejo, primeramente nos debemos colocar la vestimenta apropiada para realizar el llenado de los envases y el manejo del esterilizador, haciendo uso de los equipos de protección individual obligatorios. Antes de llevar los tarros al esterilizador, es importante que se controle que todos están bien cerrados.

Antes de introducir los cestos en el esterilizador, se deberá comprobar que los aparatos de control y regulación funcionan correctamente, y en caso de que se detecte alguna anomalía, hay que comunicarlo a mantenimiento.

Una vez comprobado todo esto, se pueden introducir los tarros en el esterilizador y realizar el ciclo completo.

5. Cámaras frigoríficas y con atmósfera controlada

Los equipos y sistema de refrigeración están orientados a conservar los alimentos (frescos o procesados) durante su almacenaje, transporte y distribución, para llegar en las mejores condiciones al comercio y consumidor final.

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Actividades

27. ¿Qué es la cadena de frío en los alimentos? y ¿por qué es importante mantenerla?

5.1. Fundamentos de la conservación en cámaras frigoríficas y con atmósfera controlada

Una cámara frigorífica es un espacio donde no hace calor, es decir, que el frío es la ausencia de calor, y como fundamento básico de estos sistemas de conservación se debe sacar el calor del interior y expulsarlo hacia fuera, consiguiendo una conservación por bajas temperaturas.

En las cámaras de atmósfera controlada se realiza un descenso de la cantidad de oxigeno y aumento de CO2 en la cámara, en caso de conservación de productos vegetales, principalmente. Estas actúan sobre la composición gaseosa y componentes físicas de atmósfera interna.

5.2. Equipos de cámaras frigoríficas y con atmósfera controlada

Antes de seguir avanzando es conveniente saber que la atmósfera controlada no es lo mismo que la modificada.

  1. Atmósfera controlada: atmósfera cuya composición es regulada dentro de ciertos límites durante la operación de almacenamiento y maduración de productos vegetales en cámaras frigoríficas.
  2. Cámaras frigoríficas: recintos térmicamente aislados en cuyo interior se mantiene una temperatura entre −20 °C y 30 °C (congelación) o entre -1 y 8 °C (refrigeración).

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Sabía que...

Según el BOE (Boletín Oficial del Estado) una cámara frigorífica es un “Recinto o mueble cerrado, dotado de puertas herméticas, mantenido por un sistema de refrigeración, y destinado a la conservación de productos. No tendrá consideración de espacio habitado u ocupado”.

Elementos de cámaras frigoríficas

Los elementos de los que se compone una cámara frigorífica de forma general son:

Compresor

Incrementa de forma mecánica la presión de un vapor o gas.

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Compresor para cámara de refrigeración industrial

Evaporador

Intercambia calor entre el refrigerante y el medio a enfriar.

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Evaporador para cámara de refrigeración

Válvula de expansión

Permite el paso de líquido refrigerante desde un estado de presión alto a otro más bajo.

Condensador

Elemento que se encarga de condensar el gas refrigerante, que proviene del compresor.

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Condensador de cámara frigorífica

Filtro deshidratador

Dispositivo cercano a la válvula de expansión que filtra el aire de impurezas y gotitas de humedad

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Filtro deshidratador muy utilizado en refrigeración

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Sabía que...

Los frigoríficos de nuestras viviendas disponen de los mismos elementos para enfriar y conservar nuestros productos, tal que el funcionamiento es el mismo que de este tipo de cámaras. Por lo que el hielo que se forma en la zona de congelación es el líquido refrigerante que proviene de los distintos elementos que conforman la cámara.

En la siguiente imagen se puede observar una cámara frigorífica con los elementos que la componen.

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Actividades

28. ¿Qué puede desencadenar un fallo del filtro deshidratador?

Elementos de las cámaras de atmósfera controlada

En el caso de las cámaras de atmósfera controlada, estas necesitan disponer de elementos capaces de cambiar las condiciones atmosféricas internas. Debe estar compuesta por los mismos elementos de una cámara frigorífica y además de:

Elemento Observaciones
Reductor de CO2 o descarbonizador Absorbe el CO2, a través de un proceso físico-químico, generado por los productos vegetales almacenados.
Generador de atmósfera Reduce la cantidad de oxígeno para generar una atmósfera neutra.
Cambiador difusor Controlan la mezcla de gases en el interior de la cámara, constituidos por baterías de difusores.
Válvula se seguridad Dispositivo de seguridad que comunica el exterior con el interior, para controlar la presión en el interior de la cámara, y evitar problemas estructurales.

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Nota

Estos son los componentes que se suponen básicos, ya que en el BOE del Real decreto 138/2011 del 4 de febrero de 2011, se enumeran todos los elementos que conforman un sistema frigorífico.

Aislamiento

Este elemento común se comporta como parte de la cámara, ya que gracias a él se consigue separar el interior de la cámara de las condiciones externas. Para ello el aislamiento de una cámara frigorífica y/o atmósfera controlada debe constar de:

  1. Material de aislamiento.
  2. Barrera antivapor, que mantiene el valor de la conductividad térmica, protege el aislante, reduce el consumo eléctrico, alargan la vida útil de los cerramientos y materiales aislantes.
  3. Revestimientos: son fundamentales para proteger al aislante y penetración de agua.

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Importante

En los últimos años se han puesto a prueba el uso de sustancias fluorescentes para la localización de posibles fugas, las cuales se mezclan con el lubricante y se exponen a la luz ultravioleta, dando el efecto fuorescente que indica la situación de las fugas.

5.3. Funcionamiento

La función principal es la de generar unas condiciones internas de temperatura, humedad y condición gaseosa óptima para la conservación de los alimentos.

Funcionamiento de cámaras frigoríficas

El funcionamiento de cámaras frigoríficas tiene dos variantes principalmente: por compresión mecánica de vapor o refrigeración por absorción. En el caso de que la refrigeración se realice por compresión de vapor, el funcionamiento se divide en cuatro pasos como se puede observar en la siguiente imagen.

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  1. Inicialmente el refrigerante es absorbido por el compresor, que lo comprime hasta que adquiere las condiciones necesarias para entrar en el condensador.
  2. Este refrigerante transforma el calor de condensación hacia el fluido externo y se transforma de nuevo al estado líquido.
  3. El refrigerante (en estado líquido saturado) penetra en la válvula de expansión. Una parte del refrigerante se pierde y entra como una mezcla de líquido y vapor al evaporador.
  4. Esta mezcla hierve a temperatura y presión constante en el evaporador. Entonces el fluido exterior absorbe ese calor latente del refrigerante, enfriándose a su vez y así a la cámara.
  5. Este fluido refrigerante al cual se le ha quitado calor es impulsado hacia el interior de la cámara, bajando su temperatura.

Funcionamiento de las cámaras de atmósfera controlada

En cambio para el caso del funcionamiento de una cámara de atmósfera controlada se interviene modificando la composición gaseosa del interior de la cámara. Para ello hay tener en cuenta las proporciones de los gases que componen el aire:

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Nota

Tener siempre en cuenta que la aplicación de atmósfera controlada dentro de las cámaras de refrigeración constituye un sistema complementario para potenciar la aplicación de las bajas temperaturas dentro de la cámara.

En la siguiente tabla se exponen algunos casos de distintas cámaras según el contenido de CO2 y O2:

TÉCNICAS DE Atmósfera CONTROLADA
O2 CO2 Aplicación
13% 8% En desuso.
10-12% 0-5% Naranjas, mandarinas, limones.
5-10% 12-20% Fresas, zarzamoras, moras y grosella.
1-3% 3-5% Manzanas, peras, kiwis, melocotón, coles de Bruselas, cebolla, tomate.
1-3% 0-1% Algunas variedades de manzanas y peras, y algunas hortalizas muy sensibles al CO2, patatas, lechugas y pepinos.

Lo que interesa para controlar las condiciones, es saber los porcentajes según las especies vegetales con las que se esté trabajando. En la siguiente tabla se exponen los porcentajes y valores de temperatura recomendados dependiendo de la especie, según algunos ejemplos:

CONDICIONES DE AC PARA ALGUNAS ESPECIES VEGETALES
Especie Temperatura (°C) % O2 % CO2
Champiñones 0-5 Aire 10-15
Espárragos 0-5 Aire 5-10
Brócoli 0-5 1-2 5-10
Espinacas 0-5 Aire 10-20
Coliflor 0-5 2-5 2-5
Cerezas 0-5 3-10 10-12
Calabaza 0-5 3-5 5-7

En una atmósfera controlada el proceso de funcionamiento es:

  1. Una vez regulada la cámara de refrigeración, ajustando los parámetros para conseguir la temperatura idónea según la especie se procede a activar los componentes del sistema que generen la AC.
  2. Se realiza un control del estado gaseoso en el interior de la cámara, a través del cambiador-difusor, y consecuentemente se procede a la reducción del % de O2 a través de la absorción del mismo, a través de los generadores de atmósfera, o reduciendo el % de CO2 a través del descarbonizador. El objetivo debe ser tener a los productos vegetales en las condiciones que se recomienden.
  3. Una vez regulado el porcentaje de gases en el interior, cobra importancia la hermeticidad de la cámara, ya que nos ayudará a optimizar el proceso de conservación en este tipo de cámaras.

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Actividades

29. Elabore una tabla con los tiempos de conservación y condiciones de los productos necesarios para elaborar conservas de tomate frito.

5.4. Regulación y control de elementos en cámaras frigoríficas

Dentro de este tipo de cámaras se deben controlar los siguientes parámetros con el fin de optimizar todo el proceso de refrigeración y control atmosférico:

  1. Temperatura.
  2. Presión.
  3. Gases en interior.
  4. Nivel de refrigerantes.
  5. Hermeticidad.

Entre los distintos dispositivos de control y regulación se pueden encontrar los siguientes:

ESQUEMAS Y EJEMPLOS DE VÁLVULA DE EXPANSIÓN
Elemento Observaciones
Válvulas Expansión Dispositivo capaz de generar la caída de presión entre el condensador y el evaporador, controlando el caudal de refrigerante y el sobrecalentamiento a la salida de este.
Solenoide Válvulas electromagnéticas de autocontrol de líquido refrigerante.
Alivio de presión Diseñada para evacuar presión de forma automática, cuando se supera la presión máxima admisible y cerrar cuando cae por debajo de esta.
Dispositivos de presión Elemento diseñado para evacuar presión desde dentro de la cámara hacia el exterior.
Tapón fusible Dispositivo cubierto de un material que a determinada temperatura se funde y libera de presión.
Termostatos Ambiental Regulan la temperatura ambiental en el interior de la cámara en el momento de la puesta en marcha o parada.
Antihielo Protege al evaporador-enfriador de la formación de hielo en su superficie, ya que puede actuar como aislante.
Desescarche Controlan la formación de hielo sobre los evaporadores de aire de expansión directa.
Final de desescarche Interrumpen las resistencias que inician la función de desescarche. Disponen de un retardo que espera a la activación de los ventiladores del evaporador.
Evaporadores Se reducen a uso doméstico.
Electrónicos Realizan el control de temperatura por medio de sondas. Actúan regulando el compresor, señalización de alarma, retardo de ventiladores...
Pueden o no traer la sonda de temperatura incorporada.
Válvulas de cuatro vías De accionamiento automático cuya finalidad es la de permitir enviar gas caliente al evaporador para realizar la función de desescarche inversión de ciclo.
Detector de refrigerante Dispositivo que detecta la presencia de refrigerante, activando una alarma cuando la concentración de este supera valor predeterminado.
Presostatos De baja presión Protegen al sistema de caídas de presión. Durante el encendido la presión es baja, detectada por el manómetro el cual indica al termostato que no paralice al equipo.
De alta presión Situado entre el compresor y el condensador, actúa protegiendo al compresor de subidas de presión.

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Importante

La válvula de presión dispone de un bulbo sensor de temperatura que abre o cierra la válvula, según se necesite o no la entrada de refrigerante, actuando sobre la temperatura ambiental.

El detector del líquido refrigerante, no mide el nivel de refrigerante en el depósito, si no la concentración de este en el ambiente de la cámara frigorífica.

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Actividades

30. Realice una búsqueda sobre tipos de material que pueden servir para un tapón fusible.

31. ¿Cómo actúa un aumento de presión sobre las paredes de una cámara que mantiene su mismo volumen?, ¿qué se pone en peligro cuando esto ocurre y falla una de las válvulas reguladoras de alta presión?

5.5. Elementos de regulación y control en cámaras de atmósfera controlada

Los elementos destinados a controlar el interior de las cámaras de atmósfera controlada, actuarán sobre la cantidad de CO2 y O2, principalmente. Estos son:

ELEMENTOS DESTINADOS A CONTROLAR EL INTERIOR DE LAS CÁMARAS DE ATMÓSFERA CONTROLADA
Elemento Observaciones
Absorbedor de CO2 Elimina CO2 del interior de la cámara y parte del etileno. El aire pasa por un filtro de carbón activo donde quedan adheridas las moléculas de CO2 y etileno, y desaparecen de la atmósfera.
Quemador de O2 Su función es la de eliminar el O2 del interior de la cámara llevándolo a la caldera donde es quemado dentro de unos márgenes, 20%-5% de oxigeno; 0,03%-13,5% de CO2.
Aparatos de medición Sensores que detectan la alteración dentro de la cámara de los niveles de temperatura, presión, O2, CO2...
Analizador de gas Controla niveles de O2, CO2 y etileno entre 0-25%. Pueden ir sujetos a la pared, portátiles o acoplados a un PLC (controlador lógico programable).
Válvula de seguridad de sobrepresión Elemento de seguridad para controlar la inyección de nitrógeno y oxigeno dentro de la cámara.

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Sabía que...

La fruta madura gracias al etileno. El etileno es conocida como hormona de la maduración, se puede detectar su presencia a través de las manchas oscuras en plátanos maduros.

Controles del cuadro de mandos

Estos equipos actualmente se controlan y regulan desde un cuadro de mandos donde se tenga la posibilidad de recoger la información de la humedad y temperatura internas, y acceso a la regulación de estos parámetros a la vez que los sistemas de alarmas y protección. En la siguiente imagen puede verse un ejemplo de cuadro de mandos de control de las condiciones internas dentro de una cámara.

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Cuadro de maniobras de control climático

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Actividades

32. En la imagen anterior puede verse el cuadro de maniobras de control de una cámara de refrigeración. A simple vista, ¿cuál cree que son los parámetros más importantes a controlar en el proceso? ¿Cuáles puede programar?

5.6. Limpieza

El mantener limpia y realizar un mantenimiento periódico de una cámara de refrigeración cobra una gran importancia ya que es importante retirar formaciones de hielo o humedades indeseables en el interior, acumulación de agua en zonas no deseadas...

Limpieza de equipos. Ejemplo de programa de limpieza

De forma preventiva se aconseja:

  1. Evitar introducir productos o envases contaminados, para lo que antes de la entrada en la cámara se aconseja dar una ducha a estos.
  2. No dejar basuras cercanas a la cámara, ya que son focos de infección (hongos, bacterias...).

A continuación se enumera una serie de tareas de limpieza de las cámaras de refrigeración, teniendo en cuenta que a veces el lavado es su única operación de limpieza:

  1. Eliminación de residuos con la aportación de agua caliente.
  2. Mezclar el producto de limpieza (detergente) con agua caliente, para que se potencie la acción de este.
  3. Para aplicarlo se puede hacer bien desde un dispositivo de impulsión de agua (manguera) o si la cámara no fuera de grandes dimensiones una fregona o cepillo. Las zonas de aplicación serán: paredes, suelo y techo.
  4. Dejar actuar durante 5 minutos aproximadamente para que el producto de limpieza haga su efecto y arranque la suciedad acumulada en dichas zonas.
  5. Aclarar con abundante agua bien caliente para retirar el resto de producto de limpieza.
  6. Secar toda la cámara, ya que esto podría generar la formación de hielo.

Recomendaciones

Como recomendaciones es interesante tener en cuenta:

  1. No usar detergentes limpiadores cáusticos y abrasivos, por lo que se debe consultar con el fabricante el tipo de detergente a aplicar para limpiar zonas de metales y acabados diferentes.
  2. Para el caso de las juntas de las puertas se deben limpiar con jabón y agua caliente suavemente, para eliminar restos de aceite y grasa.

En la siguiente imagen se puede ver un programa de limpieza determinado de una empresa que trabaja en congelación de productos:

Ejemplo de programa de limpieza en industrias alimentarias

Zona y/o materiales a limpiar

Frecuencia

Producto

Dosificación

Temperatura

Modo de empleo

Suelos

Semanal

DIEXIN CL

5% 1 Tapón/6 L

Ambiente

Con cepillo y fregona

Fregado en mojado

- Disolver el producto en agua

- Aplicar con fregona

- Aclarar con agua

Paredes

Quincenal

DIEXIN CL

5% 1 Tapón/6 L

Ambiente

Manual

- Disolver el producto en agua

- Aplicar con bayeta

- Frotar

- Aclarar

Estanterías

Mensual

Limpia protector desinfectante

2% 1 Tapón/6 L

20-30 °C

Manual

- Retirar los productos

- Disolver el producto en agua

- Aplicar con bayeta frotando

- Dejar actuar 5 minutos

- Aclarar

- Secar con papel

- Colocar los productos

Techos Lámparas

Mensual

DIEXIN CL

5% 1 Tapón/6 L

Ambiente

Manual

- Disolver el producto en agua

- Desmontar lámparas

- Aplicar con bayeta

- Frotar

- Aclarar

En la imagen siguiente se pueden observar los distintos tipos de utensilios para realizar una limpieza manual de superficies.

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Utensilios de limpieza manual para el personal

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Nota

Aunque algunos equipos vistos anteriormente se limpien de forma automática a través de sistemas CIP, los utensilios de limpieza que se muestran en la figura deben estar disponibles en toda industria agroalimentaria.

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Actividades

33. Busque en internet las características de los limpiadores usados en el cuadro de limpieza de la figura “programa de limpieza en industrias agroalimentarias” y analiza sus características y prestaciones.

5.7. Mantenimiento de primer nivel

Según el Real Decreto 138/2011, de 4 de febrero, para “frío industrial” el mantenimiento y manipulación del refrigerante debe ser realizado por empresas frigoristas o por empresas habilitadas para ello, con las acreditaciones necesarias, o personas que dispongan de una cualificación demostrable para ello.

En un programa de mantenimiento de nivel 1 para cámaras frigoríficas y de atmósfera controlada se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

  1. Verificación del funcionamiento de los aparatos de medida, control y seguridad, así como los sistemas de protección y alarma para comprobar que trabaja de forma correcta y que está en perfecto estado. Por ejemplo, se debe verificar que el sistema de aviso de llamada desde el interior de la cámara funciona correctamente, en caso de que el personal vaya a ingresar dentro de esta.
  2. Control de carga del refrigerante, pero no carga, ya que esta corre a cargo de la empresa frigorista contratada.
  3. Control de los rendimientos energéticos de la instalación, ya que si se detecta un consumo excesivo, se deberá comunicar al técnico de mantenimiento para que analice el problema.
  4. Controles higiénico-sanitarios de las instalaciones para prevención y control contra la legionelosis, a través de los programas de limpieza de las instalaciones.
  5. Mantenimiento del aislamiento y hermeticidad de la cámara.

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Nota

Si se hace uso de un sistema indirecto de enfriamiento o calentamiento, el fluido secundario se deberá revisar periódicamente, en cuanto a su composición y posible presencia de refrigerante en el mismo.

También es conveniente en este tipo de instalaciones realizar una revisión de la hermeticidad del aislamiento térmico para mantener la hermeticidad de las cámaras. Se deben seguir los siguientes pasos de mantenimiento:

Revisión de soportes de las cámaras, estado de las juntas y uniones con el suelo

Su periodicidad será semestral y su localización es la siguiente:

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Revisar los soportes de las tuberías, y formación de hielo y condensaciones alrededor de estos

Su periodicidad será semestral y su localización es la siguiente:

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Revisar la apariencia externa del aislamiento.

Su periodicidad será semestral y su localización es la siguiente.

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Comprobación del funcionamiento de las válvulas de las cámaras.

Su periodicidad será trimestral.

Verificación del funcionamiento de la resistencia y hermeticidad de las puertas, cierres, bisagras, aperturas de seguridad, alarmas y ubicación del hacha en las cámaras

Su periodicidad será mensual y su localización es la siguiente:

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Retirar el hielo acumulado en las válvulas de sobrepresión, suelo y puertas.

Su periodicidad será semanal.

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Actividades

34. ¿Cuál cree que puede ser la causa de un exceso de consumo energético por parte de una cámara?

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Nota

Las revisiones periódicas obligatorias, estas deben ser realizadas por parte de una empresa frigorista determinada, por lo que esta debe de realizar un boletín de revisión, que debe situarse en un lugar visible en la zona externa de la cámara.

5.8. Seguridad en el manejo

Seguridad previa a cada paso del proceso en las cámaras

Para realizar un manejo de forma segura de una cámara de refrigeración y/o de una cámara de atmósfera controlada hay que tener una serie de consideraciones previas a cada proceso que se quiera realizar.

En la siguiente tabla se especifican algunos de estos aspectos de seguridad según la acción que se lleve a cabo.

Previo a cada proceso Verificar que se han realizado de forma correcta las tareas de mantenimiento, para así tener la seguridad de que funcionan correctamente los aparatos de control y regulación, dispositivos de seguridad, hermeticidad de la cámara...
Verificación de que se ha cumplido con los programas de limpieza.
Comprobación de que el lugar de trabajo está libre de obstáculos y suciedad.
Llenar la cámara al máximo.
Previo al cierre de la cámara Verificar el funcionamiento de las válvulas de los gases para la atmósfera controlada y las de seguridad.
Antes del cierre total el producto del interior debe estar a 3 °C.
Señalar las condiciones de peligro por bajo porcentaje de oxígeno.
Sellar el cierre de la puerta y escotillas de acceso.
Con la puerta cerrada Colocar los ventiladores del evaporador.
Programar los porcentajes de O2 y CO2, para el trabajo automático del absorbedor de CO2 y del generador de N2, según las condiciones requeridas.
Programar los temporizadores para el trabajo automático del catalizador de etileno, según el producto.
Encender quemador de O2, o el gasificador de nitrógeno, catalizador de etileno y absorbedores de CO2.
Realizar el barrido con nitrógeno, o con el quemador de O2, (según el requerimiento de la instalación), hasta que llegue a un 5% de O2 (apróx.).
Controlar, medir y registrar cada cuatro horas los porcentajes de O2, CO2, C2H4 (Etileno), temperatura de pulpa y ambiente y la humedad relativa (HR%).
Revisar cada 15 días la calibración del analizador de gases.
Tras abrir la cámara Detener los quemadores y absorbedores del CO2 y etileno.
Abrir escotillas, sin detener el frío, con el fin de que se igualen las concentraciones de O2 entre la cámara y el exterior.
Evacuar los altos niveles de CO2 y N2 a través de la ventilación.
Señalizar el peligro durante el proceso de estabilización de los gases en la cámara.
Hecho lo anterior, abrir la puerta principal para una adecuada ventilación natural.
Retirar los sensores, desarmar pasarela y retirar plástico superior.
Archivar el resumen de todos los parámetros que se han detectado.

Puesta en marcha y apagado de una cámara frigorífica

Para la puesta en marcha de una cámara frigorífica se deben seguir los pasos siguientes de forma general:

  1. Comprobar que el cuadro de mandos tenga alimentación.
  2. Seleccionar la temperatura de conservación a través del termostato.
  3. Poner en marcha el solenoide, compresor, ventiladores y resistencias.
  4. Comprobar que los indicadores verdes del solenoide, compresor y ventiladores se hayan encendido.

Para el apagado del equipo, se realiza grosso modo el proceso contrario de la forma siguiente:

  1. Poner el interruptor del solenoide en posición de paro.
  2. A los 60-120 segundos se debería apagar el indicador del compresor.
  3. Poner todos los demás interruptores en posición de paro, concluyendo el apagado.

Dispositivos de seguridad

Según el Decreto 138/2011, del 4 de febrero, por el que se aprueba el Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas y sus instrucciones técnicas complementarias, una cámara de refrigeración debe disponer de los dispositivos: discos de rotura, dispositivo de seguridad limitador de presión, sistemas de detección de fugas de refrigerantes fluorados y válvulas de tres vías.

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Importante

El operario de la cámara o persona encargada para ello, debe estar al tanto y conocimiento de los dispositivos de seguridad de los que consta la cámara en caso de fallo o avería del sistema.

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Aplicación práctica

Es usted el operario de una industria que elabora zumos concentrados de todo tipo y recibe una partida de naranjas para la elaboración de estos. ¿Qué cree usted que debe hacer desde que las naranjas entran en la fábrica hasta que se procesan para la elaboración de zumo concentrado?

SOLUCIÓN

Seguramente estas tengan que ser almacenadas en una cámara de atmosfera controlada, por lo que las pasaremos al interior de la cámara. Para ello debe verificar los cuadros de mantenimiento y limpieza, y estado de la cámara, previo a introducir la fruta.

Una vez comprobadas las válvulas de generación de atmosfera, activamos el equipo de refrigeración para que baje la temperatura interna a 3 ºC. Una vez alcanzada esta Tª se procede al cierre de puertas y escotillas. Se realizan labores de colocación de ventiladores de evaporadores y programar los porcentajes del O2 y CO2 en 11% y 3%, dentro de los límites recomendados para este tipo de frutos y programar el tiempo de espera. Realizar controles de los niveles de CO2, O2 y C2H4, temperatura y humedad cada cuatro horas.

En el momento en el que está realzando la demanda de esta fruta para su procesado, la sacaremos de la cámara de atmosfera controlada siguiendo el protocolo de seguridad de manejo “Tras abrir la cámara”.

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Aplicación práctica

Nos encontramos observando el proceso que está siguiendo la conservación de fruta dentro de una cámara de atmosfera controlada, y observamos que de repente empieza a subir el nivel de CO2 y etileno dentro de la sala y el retenedor de CO2 no da abasto, por lo que se activan las alarmas, ¿qué tipo de protocolo de actuación debemos seguir?

SOLUCIÓN

Primeramente debemos paralizar el control atmosférico en el interior, por lo que se deberá de equilibrar la presión del interior con la del exterior, haciendo uso de las válvulas aliviadoras de presión. Una vez realizado esto avisamos a un compañero para que supervise el trabajo que estamos realizando desde el exterior.

Dentro debemos acceder al retenedor de CO2, para comprobar su estado. Se realizará la limpieza de este por los métodos de limpieza estudiados, y además antes de salir de la cámara se realizará una revisión del buen estado de la fruta, ya que la fruta en mal estado puede provocar un exceso de etileno.

Reiniciamos el funcionamiento de la cámara y comprobamos que los parámetros se han equilibrado. En caso de que no se equilibren, debemos avisar al técnico de mantenimiento de la fábrica para que haga comprobaciones más específicas.

6. Congeladores

La congelación consiste en hacer que la temperatura de un alimento esté por debajo de −18°C, con el fin de paralizar por completo la actividad microbiana y las reacciones enzimáticas, garantizando un largo periodo de conservación de este. El proceso se debe realizar lo más rápido posible para evitar que los cristales rompan los tejidos del producto.

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Sabía que...

Cuando descongela un filete, al freírlo, pierde agua, porque se ha congelado mediante un proceso de congelación lento, lo cual ha producido la rotura de sus tejidos y posterior perdida de agua.

En caso de que las temperaturas que se alcancen estén por debajo de −40 ºC, se consiguen los alimentos ultracongelados, conservándose mejor las características organolépticas del alimento.

La congelación y los equipos pueden ser por:

  1. Contacto directo, la transmisión térmica se realiza a través de una banda metálica, por conducción. Para su correcto funcionamiento se requiere que el producto tenga forma regular.
  2. Aire, es el sistema más común de congelación, y por eso se puede encontrar de forma fácil en el mercado. No significa que sea la mejor solución, siendo utilizados más para almacenamiento de los productos ya congelados.
  3. Criogénico, siendo el medio de transferencia de calor el nitrógeno líquido, almacenado en la proximidad del equipo. Utilizado para productos que tienen formas irregulares y que se congelen de forma individualizada.

Siempre se va a tener en cuenta en este apartado del presente capítulo, que el equipo completo estará formado por: una unidad de enfriamiento y otra que será el sistema de congelación según el método a emplear. Los elementos de la unidad de enfriamiento se han visto en el punto Cámaras de refrigeración, aunque en este caso se trabajará a temperaturas inferiores.

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Actividades

35. ¿A qué temperaturas trabaja un frigorífico de uso domestico?

6.1. Funcionamiento de los congeladores

Esto dependerá del tipo de congelación que se lleve a cabo sobre el producto y del fluido que se vaya a utilizar para ello. A continuación se explican los diferentes tipos de equipos y su funcionamiento.

Contacto directo

De placas

Es el más usado con un tiempo de congelación corto.

La congelación se produce por contacto de las placas (por donde circula el refrigerante) y los envases.

Consta de un cilindro hidráulico para ajustar la distancia entre placas con el espesor de los envases.

  1. Espesores: 30-60 mm.
  2. Temperaturas: hasta 33 °C.
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De bandas

Para productos en capas delgadas.

Consiste en una banda de acero inoxidable que circula por el interior sobre unos tanques de salmuera refrigerada.

La velocidad de transición marca el tiempo de congelación.

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De tambor

Apenas tiene utilidad para congelados vegetales.

Por aire (para mantenimiento de productos previamente congelados)

Túneles de congelación

El aire frío circula a través de los productos colocados en bandejas, sobre carros.

Los carros se pueden introducir dentro de forma manual o automática.

El aire frío sale de un equipo de enfriamiento colocado en la parte superior del túnel, impulsado y distribuido por ventiladores.

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De cinta transportadora

Para productos de pequeño tamaño, situados en una cinta transportadora que los llevan dentro del equipo.

Rectilíneos

El aire se aplica desde arriba o desde abajo, pero siempre incide de forma vertical con la cinta.

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Congelador de banda rectilíneo

En espiral (ayudarse con la imagen)

En los congeladores de bandas en espiral, se debe colocar el producto sobre la banda (1), por lo que el recorrido de este es de abajo hacia arriba según la espiral (8). El aire se enfría en el evaporador (7) y es impulsado por los ventiladores (6) a contracorriente. Todo el proceso se realiza desde un panel de control (2) y el equipo es accesible hacia el interior (3). La banda, (9) una vez depositado el producto congelado se lava y se seca de forma automática.

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Lecho fluidizado

Idóneo para productos de pequeño tamaño, donde el producto se introduce en el congelador a través de una bandeja vibratoria con fondo perforado. Gracias a esto se distribuye el aire en la masa del producto a congelar, lo fluidiza y transporta hasta la salida. Este aire que sale, lo pasan los ventiladores por las espiras del evaporador antes de volver a la bandeja del producto.

Si los productos fueran de mayor tamaño se hace uso de congeladores de lecho fluidizadon en dos fases.

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Criogénicos

Usados para productos donde se debe conservar la textura del producto.

Disponen de un depósito de enfriamiento del nitrógeno y el equipo de enfriamiento.

Los productos son trasladados al interior por una banda o malla, hacia un baño o pulverización de nitrógeno.

Consigue congelar a −196 ºC entre 10 s y 4 minutos.

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Actividades

36. ¿Qué equipos intervienen en la cadena de frío industrial?

37. ¿Qué tipos de productos de origen vegetal podrían congelarse a través de un lecho fluidizado?

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Sabía que...

Desde 1998 en España la Sociedad Española de Criogenización aglutina a un centenar de personas interesadas en aprovechar las posibilidades de esta técnica de congelación. Debido a que si en un futuro se descubriera cómo devolver la vida a la materia, se puede hacer debido a que esta técnica de congelación mantiene en perfecto estado a la materia.

6.2. Elementos de regulación y control

Principalmente los parámetros que se tienen que controlar en los distintos equipos de congelación son la temperatura interna, la humedad y el tiempo de congelación. Aunque previamente se debe controlar y regular el fluido que realiza la congelación (refrigeración).

En cámaras de congelación por aire, este está inmóvil y principalmente hay que ejercer un control sobre la temperatura de la cámara, debiendo ser mantenida en −18 °C para no romper la cadena de frío. Para ello de forma básica valdrá con disponer de un termostato, donde un sensor indica la temperatura del interior de la cámara. Aunque el termostato debe estar presente en todos los equipos de congelación.

En el caso de un congelador de placas, los parámetros a regular son: entrada y Tª del fluido refrigerante dentro de las placas y la distancia vertical entre las placas. Para ello se dispone de un elemento de regulación por flotación de entrada de fluido refrigerante en las placas, y de un cilindro hidráulico que permite regular la distancia entre placas, según el espesor del producto.

Además, en equipos donde se produzca el cierre con puertas como el caso de los túneles, se debe controlar y regular la presión en el interior por ello se debe disponer de presostatos y manómetros de presión, para que indiquen la presión interna y permitan regularla.

En cambio para otros equipos como los congeladores que dispongan de cinta transportadora, hay que regular el tiempo de estancia del producto dentro del congelador a través de un regulador de velocidad de la cinta, previo al enfriamiento del aire que va a realizar la congelación.

En caso de aquellos equipos que realicen el enfriamiento usando corrientes de aire se debe disponer también de un regulador de la velocidad de los ventiladores, ya que si se aumenta la velocidad del aire que entra en contacto con el producto, más calor pierde este y consecuentemente más eficiente será el proceso de congelación.

Por último, hay que saber que todos estos parámetros se controlan y regulan desde un cuadro de mandos del equipo de congelación. Para ello se va a poner como ejemplo un cuadro de mandos desde el cual se puede controlar la temperatura, la humedad relativa y el tiempo de estancia en el interior de los productos, según se puede ver en la siguiente imagen.

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Ejemplo de cuadro de mandos de un equipo congelador

En este tipo de cuadro de control se podrá tener constancia de las condiciones (de izquierda a derecha) del tiempo, temperatura y humedad, del producto a congelar.

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Actividades

38. Realice una búsqueda de otros productos que se utilicen para este último método de congelación.

6.3. Limpieza

La limpieza de los equipos de congelación es obligatorio realizarla a diario, tras la jornada laboral. Para realizar la limpieza de cualquier tipo de congelador se debe de:

  1. Antes de comenzar el proceso de limpieza hay que asegurarse de que el equipo esté apagado y que se ha producido de forma correcta la descongelación.
  2. Retirar todos los elementos que obstaculicen la limpieza interna de la instalación como bandejas o placas, y posibles sólidos que haya en el suelo.
  3. Las placas se pueden limpiar fuera del equipo, con un trapo humedecido con agua templada y detergentes no abrasivos. Para ello se debe consultar el manual del fabricante.
  4. La limpieza del interior se debe realizar siguiendo los pasos siguientes:
    1. Aportar agua templada a unos 40 °C, y dejar que actúe durante unos minutos.
    2. Pasados estos minutos se debe de aportar una mezcla compensada de agua templada con el producto de limpieza.
    3. Aplicar dicha mezcla con un trapo o cepillo, tal que no presente ningún tipo de pelos que puedan dañar la superficie del equipo en cuestión.
    4. Esperar unos 15-30 minutos a que el producto haga su efecto y retirar con abundante agua, con el fin de que no queden restos de detergente.
    5. Finalmente, y muy importante, se debe realizar el secado del equipo, ya que si quedaran restos de agua podría dar lugar a la formación de hielo, por lo que cobra importancia la revisión de secado de las juntas entre pared, suelo y techo, y los ajustes de puertas de acceso.
  5. Limpieza con un trapo húmedo de las pantallas de los cuadros de mandos para que se pueda observar el control de los parámetros de forma correcta.

6.4. Mantenimiento de primer nivel

El mantenimiento de primer nivel debe ser realizado por parte de un operario capacitado para ello, ya que este consiste básicamente en la verificación de funcionamiento del equipo. Para ello el operario debe realizar:

  1. Verificación del funcionamiento de los aparatos de medida, control y seguridad.
    1. Dependiendo del sistema se debe revisar: mecanismo de regulación por flotación, reguladores de velocidad de la cinta transportadora, reguladores de velocidad de los ventiladores, estado de las bandejas de lecho fluidizado, pantallas de los cuadros de mandos (limpiarla en su caso)...
    2. Control de carga del refrigerante de la unidad enfriadora externa, pero no cargarla hasta el nivel exigido, ya que esta corre a cargo de la empresa frigorista contratada. En el caso de los congeladores criogénicos se deberá comprobar el nivel de nitrógeno en la cámara de enfriamiento de este.
  2. Control de los rendimientos energéticos de la instalación, ya que si se detecta un consumo excesivo, se deberá comunicar al técnico de mantenimiento para que analice el problema. Para ello es importante que se disponga de una hoja de rendimientos del equipo, y así poder realizar la comparación según las condiciones de trabajo de este.
  3. Controles higiénico-sanitarios de las instalaciones para prevención y control contra la legionelosis, a través de los programas de limpieza de las instalaciones.
  4. Mantenimiento del aislamiento y hermeticidad de la cámara y de los equipos.
    1. Comprobar el estado de los cierres para el caso de congeladores de placas y túneles de congelación, revisando que el cierre se realiza sin forzar el mecanismo.
    2. Estado de la hermeticidad de los bordes de las puertas.
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  5. Finalmente es conveniente dejar un informe de que los elementos que se han revisado, para que cuando llegue el siguiente operario esté en conocimiento de ello y de que se ha producido de forma satisfactoria, para poder trabajar con la máquina.

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Nota

Siguiendo la normativa del Real Decreto 138/2011, del 4 de marzo para “frío industrial”, el mantenimiento, como llenado de líquido refrigerante, se debe realizar por las empresas frigoristas.

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Actividades

39. ¿Qué es la legionelosis?, ¿con qué productos se podría combatir?

6.5. Seguridad en el empleo

Con el fin de evitar posibles accidentes como consecuencia de un mal uso de los equipos debido a errores logísticos, cobra especial importancia el tener en cuenta una serie de medidas de seguridad o normas, con el fin de que el operario pueda trabajar de forma segura.

  1. Nivel de formación adecuada por parte del operario, que debe estar al tanto y verificar que los dispositivos funcionen correctamente.
  2. Hacer uso de la vestimenta de seguridad y equipos de protección individual, según la normativa.
  3. Verificar que el espacio de trabajo está libre de obstáculos y retirar los que se encuentren obstaculizando.
  4. Respetar la estancia en el interior de los equipos de congelación, siendo estas:
    1. 6 horas máximas, con un descansos de 15 minutos cada hora en cámaras de entre −5 °C a −18 °C.
    2. 6 horas máximas, con descansos de 15 minutos cada 45 minutos en cámaras de entre −18 °C a temperaturas menores.
  5. En caso de entrar dentro del equipo debe haber otra vigilando a esta y debe comprobar los equipos autónomos de respiración.

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Aplicación práctica

Es usted el operario de un congelador de lecho fluidizado en una fábrica de congelados de guisantes. Cuando está realizando el control de rendimiento energético del equipo, dentro de las tareas de mantenimiento de primer nivel, observa que se ha producido de forma progresiva un aumento del consumo energético del congelador. ¿Qué cree usted que ha debido ocurrir?, ¿qué debe hacer como operario?

SOLUCIÓN

En este tipo de equipos de congelación el producto se transporta sobre una tolva. El aire es impulsado desde un equipo de ventiladores, siendo enfriado antes de entrar en contacto con el producto. Este aire es recirculado al sistema para optimizar el consumo. Entonces lo primero que debemos hacer es apagar la maquina, ya que vamos a ingresar dentro del equipo.

Una vez dentro del equipo debemos revisar todos los elementos que trabajan transportando el aire y enfriándolo, es decir, el equipo de impulsión de aires y unidad enfriadora. Los elementos de impulsión del aire, son los ventiladores que se encuentran bajo el lecho de transporte, por lo que debemos revisar el estado de limpieza de los filtros y además que giran de forma correcta, ya que en su caso debemos engrasar el sistema de giro. También realizar la comprobación del buen estado del equipo de enfriamiento, por lo que deberemos revisar los siguientes elementos: compresor, evaporador, condensador y la cantidad de líquido refrigerante. Una vez realizadas estas operaciones, volvemos a activar el encendido de la máquina y observamos el consumo energético nuevamente observando que se ha estabilizado el consumo energético, es decir, que esté dentro de unos parámetros lógicos.

Por último debemos anotar en las hojas de mantenimiento que se ha realizado la limpieza de los filtros de aire y se ha engrasado el sistema de giro de estos, debido a que se detectó un aumento en el consumo energético, siendo la causa la falta de mantenimiento de esto.

7. Aislamiento térmico

La importancia de los aislamientos térmicos reside en la mejora del rendimiento de los equipos (consumo energético), hermeticidad, funcionamiento y conservación del sistema.

Aparte de la cámara en sí, también es necesario que las tuberías, recipientes e intercambiadores de los equipos de frío que trabajen con fluidos a menos de 15 °C.

La calidad del aislamiento viene definida por la conductividad térmica del material con el que esté fabricado, su permeabilidad frente al vapor de agua, su resistencia al deterioro y la eficacia de la barrera de vapor.

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Sabía que...

Los científicos americanos han descubierto un nuevo aislante considerado el material sólido más ligero del mundo, compuesto en su 99,99% por aire, con una densidad 100 veces menor que la del poliestireno y está siendo usado en viviendas.

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Actividades

40. Se ha visto que los aislantes se oponen al paso de la temperatura por un concepto que se llama conducción... ¿Qué es la conducción?

7.1. Selección y dimensionado

En el mercado podemos encontrar una gran variedad de materiales aislantes y a muy distintos precios. Aunque no todos valdrán para aislar la cámara, es decir, si podrían valer, aunque hay algunos que darán un mayor rendimiento según una serie de condicionantes. Los materiales más usados para realizar aislamiento térmico se pueden ver a continuación:

Corcho

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,039. Se aplica en sistemas de aislamiento térmico por exterior. Es un producto imputrescible que no hay que tratar contra ataques de hongos o microorganismos.

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Celulosa

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,039. Se emplea en cámaras de refrigeración. Tiene características parecidas a la madera, pero al contener unas sales de bórax se crea un material ignífugo, insecticida y antifúngico.

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Lana de roca

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,034-0,041. Se emplea en cubiertas, fachadas, particiones, aislamientos de forjados y suelos acústicos. Es un material incombustible e imputrescible.

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Fibra de vidrio

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,032-0,044. Se aplica en techos de tejas, como barrera de vapor y material reflectivo.

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Lana natural de oveja

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,040-0,045. Es parecido a las dos anteriores, pero de origen natural.

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Vidrio expandido o celular

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,048. Se emplea en zonas donde se pueda presentar alta humedad. Posee una buena barrera de vapor.

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Poliestireno expandido (EPS) Unicel

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,034-0,045. Se le deben añadir retardantes de llama debido a su facilidad de arder.

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Espuma celulósica

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,056-0,065. Es ideal para aplicar en la parte inferior de galpones por ser totalmente ignifugo. Es un buen aislante térmico y acústico.

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Espuma de polietileno

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,036-0,046. Es hidrófuga, económica y fácil de colocar.

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Film alveolar de polietileno (Burbujas)

A diferencia de los demás, no posee ninguna conductividad térmica. Es poco usado en construcción, y más en aires acondicionados.

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Espuma de poliuretano

Su conductividad térmica (w/m·k) es de 0,023. Se emplea en construcciones en el sector industrial. Es de buen rendimiento.

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Espuma elastométrica

Su conductividad térmica (W/m·k) es de 0,030. Posee un buen rendimiento en baja y media temperatura. Sirve como barrera de vapor y es totalmente ignifugo.

A parte del tipo de aislante hay que tener en cuenta el grosor, el cual depende de:

  1. Temperatura y humedad relativa del aire en el lugar donde se va a instalar la cámara.
  2. La diferencia de temperatura entre el interior de la cámara y el exterior.
  3. La conductividad térmica del material aislante.
  4. Forma y características del componente que se va a aislar (pared, tubería, intercambiador...).

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Actividades

41. ¿Para qué crees que puede servir la barrera de vapor del conjunto aislante de una cámara, pared o placa? ¿Cómo se ejecuta?

7.2. Requisitos generales

Al aislamiento se le exige que sea capaz de evitar el paso de energía calorífica hacia el interior de las cámaras de refrigeración y otros elementos, por lo que desde este punto de vista interesa que su conductividad térmica sea baja.

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Recuerde

El material aislante conviene que sea estanco (absorción y difusión) al vapor de agua, reforzándose la resistencia de la cámara junto con la acción de la barrera de vapor.

Interesa que el material que lo forma presente resistencia:

  1. Inflamación.
  2. Envejecimiento.
  3. Descomposición.
  4. Mecánica y especialmente a la parte donde se apoyan tuberías.
  5. Paso al vapor de agua.

También se le pide a un aislante lo siguiente:

  1. Que esté hecho de materiales que no emitan olores y no sean contaminantes.
  2. En caso de combustión, que no emita gases tóxicos.
  3. Que aíslen entre −70 °C y 120 °C.

7.3. Ejecución

El montaje del asilamiento tiene la misma importancia que los aspectos y requisitos generales, por lo que según el Real Decreto 138/2011, de 4 de febrero, por el que se aprueba el Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas y sus instrucciones técnicas complementarias, se deben seguir las siguientes indicaciones a la hora del montaje y mantenimiento del aislamiento:

  1. Aplicar tratamiento anticorrosión si los componentes son de hierro o acero y elementos que no vayan aislados.
  2. Se deberá distribuir el aislamiento de tal forma que no se superpongan los extremos de las planchas, siendo recomendable usar un sellado entre las juntas.
  3. Colocar la barrera anti-vapor en soportes o terminales. Es importante que se tenga en cuenta que los materiales dependiendo de la época se dilatan (invierno) o contraen (verano), para que no se generen daños en la barrera anti-vapor.
    Importante: Una barrera de vapor deficiente tarde o temprano producirá un deterioro progresivo en el asilamiento. Y en caso de no aplicar el tratamiento anticorrosión puede provocar daños hasta poner en peligro la seguridad de la instalación.
  4. Poner un recubrimiento de plástico o metal sobre el asilamiento, con especial atención en elementos punzantes, para evitar daños en la barrera anti-vapor.

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Sabía que...

Si no se tienen en cuenta las zonas de acceso a mantenimiento de la instalación, a la hora del diseño, el aislamiento se puede deteriorar de forma rápida en caso de que no esté protegido, por el paso de personas.

Un aislamiento debería quedar ejecutado como en la imagen siguiente:

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7.4. Mantenimiento

Al igual que la ejecución y detalles a tener en cuenta a la hora de montar el aislamiento de una cámara frigorífica, tiene igual importancia el mantenimiento de la misma, ya que garantizará una mayor durabilidad.

  1. Hacer una revisión semestral de los soportes de la cámara, juntas y uniones con el suelo, ya que pueden acumular humedad y suciedad.
  2. Comprobar cada tres meses el funcionamiento de las válvulas de sobrepresión de las cámaras.
  3. Verificación mensual del funcionamiento de la resistencia y hermeticidad de las puertas, cierres, bisagras, apertura de seguridad, alarmas y ubicación del hacha en las cámaras.
  4. Retirar semanalmente el hielo acumulado en las válvulas de sobrepresión, suelo y puertas.
  5. Revisar semestralmente los soportes de las tuberías, y de la formación de hielo y condensaciones alrededor de estos.
  6. Revisar semestralmente la apariencia externa del aislamiento.

Si durante el proceso de revisión se observa que la barrera de vapor ha sufrido algún tipo de deterioro se debe proceder rápidamente a su reparación, ya que se puede poner en peligro la seguridad de la instalación.

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Actividades

42. El realizar de forma correcta las prácticas de mantenimiento, ¿en qué nos puede producir ahorro a lo largo del tiempo?

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Aplicación práctica

Estamos realizando una de las tareas convencionales de mantenimiento y observamos las siguientes incidencias:

  1. Hay un exceso de hielo.
  2. Descenso brusco del refrigerante.
  3. Dificultad para cerrar la puerta de la cámara...
  4. ¿A qué puede ser debido? ¿Se están realizando adecuadamente las tareas de mantenimiento?

SOLUCIÓN

Estas causas son producidas principalmente porque se está produciendo un fallo en la hermeticidad. Para ello debemos revisar todos los elementos que actúan en favor de la hermeticidad, elaborando un plan de actuación y descarte de zonas revisadas.

Debemos revisar: esquinas, juntas de aislante, material de cierre hermético de puertas, sistemas de cierre de las puertas... Tras comprobar el estado de estos elementos, se ha verificado que el material de cierre hermético está en mal estado por causas tales como mal mantenimiento, golpes al entrar y salir mercancía, o por fallos en el sistema de cierre de la puerta.

Se llamará al técnico de mantenimiento y se le comunicará que se ha deteriorado el sistema de hermeticidad de la puerta, por lo que debe de ser sustituido.

7.5. Condiciones de aislamiento térmico en paneles prefabricados y puertas herméticas

El uso de paneles prefabricados como forma de aislamiento comenzó en los años 80, y a día de hoy se ha impuesto definitivamente como material de aislamiento, aunque aún es necesario comprobar la hermeticidad de las cámaras y naves.

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Sabía que...

Los fabricantes usan como material aislante en este tipo de paneles y puertas el poliestireno expandido o extrusionado, aunque la mayoría de ellos se decantan por el poliuretano, ya que es un material extinguible para la protección contra incendios.

A pesar de que cada fabricante ha desarrollado su propia técnica de montaje, estos deben de presentar:

  1. Cierre de las juntas mediante silicona o pintura acrílica.
  2. Impregnar con dicha pintura un velo de vidrio en las uniones de los paneles, con una capa de pintura final uniforme.
  3. Asegurar la unión entre las paredes y el techo, paredes y el suelo, y la ejecución del pavimento.

En cuanto a las puertas herméticas, estas deben ser de construcción especial, totalmente herméticas y con pernos en el perímetro. Estas deben presentar ventanillas para que el operario pueda controlar el estado del producto que está en el interior de la cámara. En la siguiente imagen se puede observar una puerta destinada a una cámara frigorífica de una determinada marca comercial.

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Puerta hermética para cámaras

Se puede observar en la imagen que los bordes de la puerta y los marcos están terminados en aluminio y el interior está recubierto con poliuretano inyectado, para conseguir el aislamiento térmico.

8. Resumen

La conservación de los alimentos se puede realizar bien aplicando altas temperaturas o bajas, dependiendo de los factores sobre los que se quiera actuar. Esto va a marcar el tipo de equipos que se van utilizar según el proceso de conservación a aplicar (pasteurización, esterilización, refrigeración, congelación).

Ya dependiendo de las características organolépticas que se quieran conservar en los productos se hará uso de unas técnicas más severas o más suaves. La diferencia entre equipos con el mismo método de conservación se establece como norma general según si están o no envasados, el tamaño y tipo de envases.

Se ha visto que dentro de los equipos hay una serie de elementos de regulación y control que van a permitir manipular las condiciones del proceso a seguir, los cuales constan de sensores y una serie de elementos que interpretan estas señales para informar de lo que está pasando allí. Aunque hoy en día prácticamente todo está automatizado y el control se realiza prácticamente desde un cuadro de mandos, siendo en algunos casos pantallas táctiles.

Los sistemas de limpieza y mantenimiento de primer nivel, prácticamente son los mismos para todos los equipos, residiendo y justificándose su importancia en aumentar la vida útil del equipo, básicamente. Aunque respecto al mantenimiento solamente corresponde el de primer nivel, siendo a modo de resumen la verificación y comprobación del funcionamiento de los elementos del equipo.

Por último, siempre que el operario vaya a realizar el manejo de la máquina, este debe estar cualificado para ello y al tanto de la verificación del mantenimiento y limpieza del equipo, con el fin de poder asegurarse el buen estado del mismo. Además se debe tener en cuenta la vestimenta de trabajo, cuando se debe apagar el equipo (en caso de limpieza y algunas tareas de mantenimiento), limpieza del lugar de trabajo, estar en alerta de los dispositivos de seguridad de los equipos..., con el fin de evitar posibles accidentes, y si los hubiera minimizar el daño.

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Ejercicios de repaso y autoevaluación

1.  Seleccione uno de los principales objetivos de la utilización de unidades climáticas en la industria.

  1. Realmente no son necesarias en la industria, ya que al trabajar con equipos que emiten una elevada temperatura y humedad, no se considera un problema el tratamiento de la temperatura y humedad del espacio de trabajo.
  2. Constituyen un elemento clave para evitar la entrada de agua en periodos de lluvia.
  3. Son necesarias para mantener una sensación general de bienestar y por consecuente unas condiciones de trabajo más productivas.
  4. Esta puede paralizarse durante periodos de crisis como el actual para así ahorrar el gasto energético.

2.  En la siguiente figura podemos apreciar...

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  1. ... un pasteurizador horizontal por baño de agua caliente usado para envases.
  2. ... un autoclave para la esterilización de latas de zanahoria apertizada.
  3. ... una unidad de congelación por criogenización.
  4. ... un pasteurizador de doble paso (horizontal-vertical) para optimizar el proceso de pasteurización.

3.  Los autoclaves son un tipo de esterilizadores que...

  1. ... trabajan en continuo, y realizan el calentamiento a través de agua y vapor.
  2. ... trabajan realizando una auto-regulación del sistema de apertura de puertas; de ahí su nombre.
  3. ... trabajan en discontinuo, es decir, por cargas, y el calentamiento se realiza por vapor de agua, vapor de agua y aire, o agua sobrecalentada.
  4. Todas las anteriores son falsas.

4.  Ordenar los pasos de trabajo para la esterilización de botes de cristal de tomate en conservas:

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Orden correcto: _____________________

5.  Sobre la siguiente imagen enumere los componentes de una válvula de expansión usada para cámaras frigoríficas.

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6.  El absorbedor de CO2 es un elemento de control y seguridad que...

  1. ... se utiliza para controlar y regular el nivel de CO2 en los sistemas de ventilación de una nave.
  2. ... va incorporado dentro de un autoclave para eliminar el exceso de CO2 producido por la esterilización de productos frutícolas.
  3. ... dispone de un filtro de carbón activo, donde quedan adheridas las partículas de CO2 y etileno.
  4. ... filtra el CO2 que entra en los sistemas de ventilación, a través de su composición en carbón activo.

7.  Enumere las indicaciones que se deben tener en cuenta en el manejo de cámaras de refrigeración y atmosfera controlada, para trabajar con un cierto nivel de seguridad, en el paso previo a todo el proceso (por lo menos cite 2).

8.  De las siguientes afirmaciones, indique cuál es correcta.

  1. El cilindro hidráulico de un congelador de placas sirve para ajustar la distancia entre las placas según el espesor del producto.
  2. El cilindro hidráulico de un túnel de congelación regula la velocidad de entrada de los carros a través de una transmisión de potencia que se traduce en un movimiento de estos sobre las guías de entrada.

9.  Explique brevemente el funcionamiento de un congelador de lecho fluidizado. Para facilitar la elaboración de la respuesta apóyese en la siguiente imagen:

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10.  Indique la opción u opciones correctas. Los tiempos de descanso y estancia dentro de una cámara de congelación son:

  1. 6 horas máximas, con descansos de 15 minutos cada 45 minutos en cámaras de entre −18°C a temperaturas menores.
  2. 3 horas máximo con descanso de 20 minutos cada hora.
  3. No importan, siempre que se mantengan los periodos de descanso para poder tomar algún tipo de bebida caliente.
  4. 6 horas máximo con un descansos de 15 minutos cada hora en cámaras de entre −5°C a −18°C.

11.  En el momento de entrada en una cámara de refrigeración...

  1. ... debemos asegurarnos de ponernos el equipo autónomo de respiración, y preocuparnos de que la puerta de entrada quede encajada por si ocurriera algún accidente.
  2. ... debemos comprobar el estado del equipo autónomo de respiración y nunca debemos entrar solos, por lo que siempre debe haber otra persona que nos vigile atentamente.
  3. ... debemos abrigarnos y esperar a que se vacíe de los carros para poder acceder sin ningún problema.
  4. ... no es necesario comprobar el estado del equipo autónomo de respiración, ya que hoy en día los equipos vienen provistos de un sistema avanzado de auto-mantenimiento, para ahorrar mano de obra en las industrias.

12.  Describa las tareas previas a la limpieza de conductos de unidades climáticas.

13.  Realice una descripción de los congeladores criogénicos.

14.  El manejo del líquido refrigerante para su llenado debe ser realizado...

  1. ... por todo tipo de persona que disponga de las medidas de seguridad suficientes para ello.
  2. ... solamente por el operario de la máquina, siempre que tenga un compañero cerca para que le ayude en todo momento.
  3. ... solo por parte de la empresa frigorista contratada.
  4. Se debería preguntar primeramente al técnico de mantenimiento para ver si se puede rellenar, con el fin de no perder tiempo en la producción.

15.  El retardo en la activación del termostato de desescarche es...

  1. ... un defecto de fábrica habitual en este tipo de elementos de control, por lo que hay que ponerse con el fabricante para que mande un servicio de mantenimiento y calibre los parámetros de actuación de este.
  2. ... un sistema opcional de control, que se recomienda para producciones en bajas cantidades, y así no gastar energía innecesaria.
  3. ... un sistema de espera de activación de los ventiladores del evaporador de una cámara frigorífica durante la parte final de la función de desescarche.
  4. ... un sistema de retraso de la activación de desescarche, ya está en desuso ya que actualmente está computerizado.

16.  Dentro de las limitaciones de trabajo de los congeladores de placas encontramos las siguientes:

  1. Solamente trabaja para productos de origen vegetal que estén cortados homogéneamente, para facilitar su distribución entre las placas.
  2. Sirve para productos de origen vegetal envasados, con espesores entre 30-60 cm y a temperaturas de −33 °C.
  3. El espesor de los envases debe estar entre 30-60 mm con temperaturas 33 °C.
  4. Lo envases no deben tener un espesor a 60 mm y menor a 30 mm, siendo su temperatura mínima de trabajo de −33 °C.

17.  Describa el funcionamiento de un congelador de cinta transportadora en espiral y comente las diferencias con los congeladores de bandas rectilíneos, y los beneficios de los congeladores en espiral.

18.  ¿Cuál debe ser una de las características más importantes de un detergente?

  1. Que sea de fácil aplicación y retirada, para evitar largas paradas de producción de las líneas.
  2. Que sean alcalinos y ácidos, para evitar cualquier daño en la superficie de los equipos, entre otras generales.
  3. Que aporte un valor de limpieza neutro.
  4. Que permita manipularse con las manos, incluso sim guantes.

19.  Indique el modo de aplicación de limpieza según el siguiente cuadro.

Ejemplo de programa de limpieza en industrias alimentarias

Zona y/o materiales a limpiar

Frecuencia

Producto

Dosificación

Temperatura

Modo de empleo

Suelos

Semanal

DIEXIN CL

5% 1 Tapón/6 L

Ambiente

Fregado en mojado

- Disolver el producto en agua

- Aplicar con fregona

- Aclarar con agua

Paredes

Quincenal

DIEXIN CL

5% 1 Tapón/6 L

Ambiente

- Disolver el producto en agua

- Aplicar con bayeta

- Frotar

- Aclarar

Estanterías

Mensual

Limpia protector desinfectante

2% 1 Tapón/6 L

20-30 °C

- Retirar los productos

- Disolver el producto en agua

- Aplicar con bayeta frotando

- Dejar actuar 5 minutos

- Aclarar

- Secar con papel

- Colocar los productos

Techos Lámparas

Mensual

DIEXIN CL

5% 1 Tapón/6 L

Ambiente

- Disolver el producto en agua

- Desmontar lámparas

- Aplicar con bayeta

- Frotar

- Aclarar

20.  Enumere los pasos generales para la puesta en marcha de una cámara frigorífica.