8/18/2019 t2 Lab de Procesos

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Problema:

Diseñar un proceso que permita producir 250 [kg/h] de cola fría líquida a partirde caseína. Dimensionar los equipos principales del proceso y determinar lascondiciones ptimas para la fa!ricacin del pegamento considerando laresistencia mec"nica a la traccin. #ara el secado se dispone de un $ecador

!ande%a. #lantear la solucin terica y el procedimiento de c"lculoe&perimental.

Antecedentes

La caseína es una fosfoproteína que tiene sus grupos fosfatos junto a algunascadenas de amino acidos. Están próximos a grupos hidroxilos de los restos deserina y treonina

La caseína es una mezcla de al menos tres proteínas similar que dieren en elpeso molecular y el contenido de fosforo que contienen (grupos fosforo

Existen dos grandes grupos de tipos de caseína !o "ineral #cid $asein! leche desnatada a % &'& es pasteurizada y

enfriada a )*+$, y mezclada con acido diluido para lle-arlo a h/'& (punto isoel0ctrico. La leche desnatada y acidicada es

calentada hasta los )12))*+$,' usualmente con inyección de calor'para aglomerar las partículas caseína. 3iguiendo un corto tiempode residencia de cocina' el cuajo es separado del suero' la-ado ysecado.

o Lactic acid caseín! la leche desnatada es pasteuizada e inoculada

con cepas de 4acterias productoras de acido láctico' conocidascomo 5semillas6 a una temperatura a 7*+$,. 8espues de unperiodo de incu4ación de 9/ a 9& horas se fermenta la lactosa aacido láctico y el h 4aja a /'& ocasionando la coagulación de lacaseína. El coagulo láctico es luego cocinado y promo-ido alproceso de la forma descrita para los mineral acid casein. 3e

forma un coágulo despu0s de unos :1 minutos a p% &'& . La lechecoagulada se cocina y la caseína procesada como para lascaseínas ácidas ' pero sin la etapa de acidulación

o

La caseína existe ne la leche como una sal de calcio' como caseinato de calcio.Es una molecula compleja y esta compuesta por las caseínas alfa' 4eta y ; enforma de micelas. Las alfa y 4eta son insolu4les en la leche' tanto juntas como

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separadas' pero si se agrega la ; sola o en com4inación con las anteriores seo4tiene una molecula solu4le de4ido a que forma una micela.

El caseinato de calcio tiene su punto isoel0ctrico en p% /'&. or lo tanto esinsolu4le en h menores a /'&. $omo el p% de la leche es &'& la caseína tieneuna carga negati-a en este p% y es solu4ilizado como sal. 3i se agrega acido a

la leche las cargas negati-as se neutralizan en la película exterior de la micela(lo cual indica que se protonan los grupos fosfatos

Los iones de calcio son remo-idos de la solución. Es por ello que cuando laleche se torna agria el acido láctico es producido por la acción 4acteriana y laconsiguiente disminución del p%aasda pro-ocando la coagulación.

Experiencia en laboratorio Opción 1: Leche sin grasa con Acido Aceticodiluido. Detalle en: http://courses.chem.psu.edu/chem3/!eb

"#$%&n$/Exp11#%&n$.pd' 

Experiencia en laboratorio Opción #:

roceso de o4tención

http://courses.chem.psu.edu/chem36/Web%20Syn06/Exp112Syn06.pdfhttp://courses.chem.psu.edu/chem36/Web%20Syn06/Exp112Syn06.pdfhttp://courses.chem.psu.edu/chem36/Web%20Syn06/Exp112Syn06.pdfhttp://courses.chem.psu.edu/chem36/Web%20Syn06/Exp112Syn06.pdf

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 Procesamiento: PA(E)*E(A %E( +,E LE P(O)E%O )O- )A%E*-A%A)*DA% E% A% A0O(ALE PO( 2*EPO A)*L*DAD DELE4PE(*E-2O.

1. Precipitación: ocurre con reducción de p%adsa a /'& en el puntoisoel0ctrico.

#. )ocina: para cualquier tipo la precipitación ocurre a 4aja temperaturaen un rango desde 1 a :1*+$,' pero el coagulo o4tenido es sua-e yfrágil. Este paso in-olucra lle-ar la temperatura a )12))*+$, causandolas contracciones (o tam4i0n la separación física de las fases y elendurecimiento de las partículas del cuajo. Esto causa que el suero en elcuajo sea li4erado.

3. 5De6he&ing7: 3eparación total del cuajo con el suero.8. La9ado: la idea es remo-er el agua solu4le presente en el suero

restante de las partículas de caseína.

Ensayo de tracción! mide la resistencia de un material a una fuerza aplicadalentamente. 3e pueden o4tener los siguientes parámetros!

• "odulo de elasticidad

• $oeciente de oisson! cuantica la razón entre alargamiento

longitudinal y acortamiento de longitudes trans-ersales a la dirección dela fuerza.

• Limite de proporcionalidad! -alor de la tensión por de4ajo de la cual el

alargamiento es proporcional a la carga aplciada.• Limite de

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• Limite elástico! máxima tensión aplica4le sin que se produzcan

deforaciones permanentes en el material.•

%olución