Desarrollo tecnológico y evaluación para el escalado de la etapa de elaboración del cultivo industrial en la producción de yogurt de soya en la UEB La Villareña
Fecha
2021
Autores
Leiva Bermúdez, Onay Alberto
Título de la revista
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Título del volumen
Editor
Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química
Resumen
Debido a la necesidad del incremento de la producción y la eficiencia económica del proceso de fabricación de yogurt de soya en la UEB La Villareña, se evaluó la operación de la planta a la máxima capacidad de fermentación de leche de soya instalada, a partir del desarrollo tecnológico para el escalado de la etapa de elaboración del cultivo industrial y el estudio de las variables influyentes en esta última. En estudio experimental del comportamiento de la acidez del cultivo con la variación del tiempo y la temperatura, se observó que esta última presenta una relación inversamente proporcional a la variable respuesta con notable influencia, mientras que el tiempo presenta una correlación positiva muy alta. El ajuste de los datos experimentales a una ecuación de regresión múltiple, permitió obtener un modelo que explica la variabilidad de la respuesta con 𝑅��������������2 igual a 95,15 % que se validó estadísticamente. Del análisis de los criterios de escalado aplicados al fermentador instalado, mantener igual velocidad en la punta del agitador, resultó ser la alternativa operacional más acertada. Para el régimen de transferencia de calor requerido, las áreas de transferencia determinadas para las operaciones de pasteurización, inoculación y fermentación fueron de 2,82 m2, 7,86 m2 y 7,84 m2 respectivamente, inferiores a 7,95 m2 de superficie de intercambio que ofrece el fermentador escalado. En condiciones de máximo aprovechamiento de la capacidad instalada se genera una producción anual de 9677819,80 L de yogurt de soya, con un aumento de dos veces el valor de la producción y un tiempo de recuperación de la inversión inferior a 2 años.
Due to the need to increase the production and economic efficiency of the soy yogurt manufacturing process at the UEB La Villareña, the operation of the plant was evaluated at the maximum installed soy milk fermentation capacity, based on the technological development for the scaling up of the industrial culture processing stage and the study of the influential variables in the latter. In the experimental study of the behavior of the acidity of the culture with the variation of time and temperature, it was observed that the latter presents a relationship inversely proportional to the response variable with notable influence, while time presents a very high positive correlation. The adjustment of the experimental data to a multiple regression equation allowed obtaining a model that explains the variability of the response with R2 equal to 95,15 %, which was statistically validated. From the analysis of the scaling criteria applied to the installed fermenter, maintaining the same speed at the tip of the agitator proved to be the most appropriate operational alternative. For the required heat transfer regime, the transfer areas determined for the pasteurization, inoculation and fermentation operations were 2,82 m2, 7,86 m2 and 7,84 m2 respectively, lower than the 7,95 m2 of exchange surface offered by the scaled fermenter. Under conditions of maximum utilization of the installed capacity, an annual production of 9677819,80 L of soy yogurt is generated, with an increase of twice the production value and an investment recovery time of less than 2 years.
Due to the need to increase the production and economic efficiency of the soy yogurt manufacturing process at the UEB La Villareña, the operation of the plant was evaluated at the maximum installed soy milk fermentation capacity, based on the technological development for the scaling up of the industrial culture processing stage and the study of the influential variables in the latter. In the experimental study of the behavior of the acidity of the culture with the variation of time and temperature, it was observed that the latter presents a relationship inversely proportional to the response variable with notable influence, while time presents a very high positive correlation. The adjustment of the experimental data to a multiple regression equation allowed obtaining a model that explains the variability of the response with R2 equal to 95,15 %, which was statistically validated. From the analysis of the scaling criteria applied to the installed fermenter, maintaining the same speed at the tip of the agitator proved to be the most appropriate operational alternative. For the required heat transfer regime, the transfer areas determined for the pasteurization, inoculation and fermentation operations were 2,82 m2, 7,86 m2 and 7,84 m2 respectively, lower than the 7,95 m2 of exchange surface offered by the scaled fermenter. Under conditions of maximum utilization of the installed capacity, an annual production of 9677819,80 L of soy yogurt is generated, with an increase of twice the production value and an investment recovery time of less than 2 years.
Descripción
Palabras clave
Industria de Alimentaria, Empresas Láctea, Yogurt de Soya