Este libro proporciona al estudiante del ciclo formativo de grado superior en Procesos y Calidad en la Industria Alimentaria un compendio de conocimientos y ejercicios prácticos habituales en la conducción de los procesos productivos de la industria de los derivados lácteos, los vegetales, los productos cárnicos y los productos de la pesca.
En este texto, tanto los problemas existentes en la regulación de los procesos, como los derivados de la conducción del flujo de producción del alimento, son tratados de manera conjunta, con el objetivo de favorecer un entrenamiento viable en la detección de problemas en la planta de producción. Para ello, a los procesos estipulados de elaboración, según parámetros de seguridad y calidad alimentaria, se suman los conocimientos básicos en automatización y regulación de equipos y máquinas, presentes en la simulación del proceso productivo y, cómo no, en el día a día del trabajo del elaborador de alimentos.
1.5. Componentes de un sistema de control................................................................................ 52
1.5.1. Caracterización de los instrumentos................................................................................ 52
1.5.2. Transductores............................................................................................................................ 57
1.5.3. Elementos finales de control............................................................................................... 60
Práctica 1.1. Simulación de un captador de caudal por turbina........................................... 65
Resumen..................................................................................................................................................................... 65
Actividades de autoevaluación................................................................................................................... 66
2. TECNOLOGÍAS DE CONTROL ANALÓGICAS Y DIGITALES......................................................... 69
Objetivos.................................................................................................................................................................... 69
Mapa conceptual.................................................................................................................................................. 70
Glosario....................................................................................................................................................................... 70
2.1. Tipos de control con regulación todo o nada y PID................................................... 71
2.1.1. La regulación todo-nada.................................................................................................... 72
2.1.2. El controlador proporcional................................................................................................ 73
2.1.3. El control PID.............................................................................................................................. 77
2.2. Autómatas programables o PLC ................................................................................................... 79
2.2.1. Historia del PLC......................................................................................................................... 79
2.2.2. Descripción del PLC................................................................................................................ 80
2.3. Soluciones escalables y SCADA.................................................................................................... 82
2.4. Álgebra de Boole. Funciones lógicas y puertas lógicas................................................ 83
2.4.1. Sistemas de numeración....................................................................................................... 83
2.4.2. Funciones lógicas..................................................................................................................... 86
2.4.3. Álgebra de Boole..................................................................................................................... 90
2.5. Lenguajes de programación. Aplicaciones y simulación.............................................. 93
2.5.1. Mnemónico................................................................................................................................ 94
2.5.2. Diagrama de relé ...................................................................................................................... 94
2.5.3. Programación textural ............................................................................................................. 95
2.5.4. Programación por bloques de función FB ..................................................................... 96
2.5.5. Sequential function chart (SFC).......................................................................................... 96
Práctica 2.1. Simulación en PLC con lenguaje de contactos.................................................... 99
Resumen..................................................................................................................................................................... 99
Actividades de autoevaluación................................................................................................................... 99
PARTE II
Conducción y control de un proceso de elaboración
3. ELABORACIÓN DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS DE LA INDUSTRIA LÁCTEA................. 105
Objetivos.................................................................................................................................................................... 105
Mapa conceptual.................................................................................................................................................. 106
Glosario....................................................................................................................................................................... 106
3.1. Proceso de elaboración de productos lácteos y equipos de proceso............. 107
3.1.1. Procesado de la leche ........................................................................................................... 107
3.1.2. Elaboración del queso .......................................................................................................... 109
3.2. Aplicación del APPCC al producto lácteo que se va a elaborar............................. 112
3.3. Identificación de los automatismos de los equipos de proceso y de sus
componentes........................................................................................................................................... 116
Procesos integrados en la industria alimentaria 7
Índice
3.4. Materias primas lácteas y auxiliares de producción del producto lácteo
que se va a elaborar............................................................................................................................ 118
3.5. Simulación del proceso de elaboración del producto lácteo con los
equipos de proceso............................................................................................................................ 123
3.5.1. Simulación en planta piloto de elaboración................................................................. 123
3.5.2. Simulación en aula taller y laboratorio............................................................................. 124
3.6. Subproductos lácteos obtenidos. Residuos y productos de desecho.............. 125
3.6.1. Subproductos lácteos........................................................................................................... 126
3.6.2. Residuos y productos de desecho................................................................................... 126
3.7. Rendimiento y coste final del producto elaborado........................................................ 128
3.7.1. Rendimiento............................................................................................................................... 128
3.7.2. Coste final del producto elaborado................................................................................. 129
Práctica 3.1. Fabricación de flan................................................................................................................. 132
Práctica 3.2. Elaboración de yogur........................................................................................................... 134
Resumen..................................................................................................................................................................... 136
Actividades de autoevaluación................................................................................................................... 137
4. ELABORACIÓN DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS DE LA INDUSTRIA CÁRNICA.............. 141
Objetivos.................................................................................................................................................................... 141
Mapa conceptual.................................................................................................................................................. 142
Glosario....................................................................................................................................................................... 142
4.1. Proceso de elaboración de productos de la industria de la pesca y equipos
de proceso................................................................................................................................................ 143
4.2. Aplicación del APPCC al derivado cárnico que se va a elaborar............................ 145
4.3. Caracterización de los automatismos de los equipos de proceso y de
sus componentes.................................................................................................................................. 149
4.3.1. Programa de secado............................................................................................................... 149
4.3.2. Envasadora al vacío y con atmósfera controlada ........................................................ 151
4.3.3. Condiciones de una sala blanca ........................................................................................ 153
4.4. Materias primas de la industria cárnica y auxiliares de producción
del producto que se va a elaborar............................................................................................ 154
4.4.1. Ingredientes, condimentos y aditivos.............................................................................. 154
4.4.2. La trazabilidad del elaborado de la industria cárnica............................................... 154
4.4.3. Características nutricionales................................................................................................. 156
4.5. Simulación del proceso de elaboración del producto de la industria cárnica
con equipos de proceso.................................................................................................................. 159
4.5.1. Simulación en planta piloto de productos cárnicos................................................. 159
4.5.2. Simulación en aula taller y laboratorio............................................................................. 160
4.6. Subproductos de derivados cárnicos obtenidos. Residuos y productos
de desecho............................................................................................................................................... 161
4.6.1. Subproductos de derivados cárnicos obtenidos...................................................... 161
4.6.2. Residuos y productos de desecho................................................................................... 163
4.7. Rendimiento y coste final del producto elaborado........................................................ 163
4.7.1. Rendimiento............................................................................................................................... 163
4.7.2. Coste final del producto elaborado................................................................................. 164
Práctica 4.1. Acciones correctoras........................................................................................................... 165
Práctica 4.2. Elaboración de un semicurado...................................................................................... 166
Resumen..................................................................................................................................................................... 169
Actividades de autoevaluación................................................................................................................... 169
8 Índice
Índice
5. ELABORACIÓN DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS VEGETALES................................................... 173
Objetivos.................................................................................................................................................................... 173
Mapa conceptual.................................................................................................................................................. 174
Glosario....................................................................................................................................................................... 174
5.1. Proceso de elaboración de productos vegetales y equipos de proceso........ 175
5.1.1. Fases en el proceso de la conserva vegetal .................................................................. 176
5.2. Aplicación del APPCC al producto vegetal que se va a elaborar................................ 178
5.3. Caracterización de los automatismos de los equipos de proceso y de
sus componentes.................................................................................................................................. 181
5.3.1. Proceso térmico en una conserva vegetal...................................................................... 181
5.3.2. Proceso de desecado en un cubito vegetal................................................................. 183
5.4. Materias primas vegetales y auxiliares de producción del producto vegetal
que se va a elaborar............................................................................................................................ 185
5.5. Simulación del proceso de elaboración del producto vegetal con equipos
de proceso................................................................................................................................................ 190
5.5.1. Simulación en planta piloto de vegetales...................................................................... 190
5.5.2. Simulación en aula taller y laboratorio............................................................................. 192
5.6. Subproductos vegetales obtenidos. Residuos y productos de desecho......... 193
5.6.1. Subproductos vegetales obtenidos................................................................................. 193
5.6.2. Residuos y productos de desecho................................................................................... 193
5.7. Rendimiento y coste final del producto elaborado........................................................ 194
5.7.1. Rendimiento............................................................................................................................... 194
5.7.2. Coste final del producto elaborado................................................................................. 194
5.8. Características de calidad del producto vegetal elaborado..................................... 196
5.8.1. En conservas.............................................................................................................................. 196
5.8.2. En producto deshidratado .................................................................................................. 197
Práctica 5.1. Escaldado de verduras........................................................................................................ 198
Práctica 5.2. Confitura con pectina .......................................................................................................... 199
Práctica 5.3. Elaboración de un dado vegetal................................................................................... 201
Resumen..................................................................................................................................................................... 204
Actividades de autoevaluación................................................................................................................... 204
6. ELABORACIÓN DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS DE PESCA...................................................... 207
Objetivos.................................................................................................................................................................... 207
Mapa conceptual.................................................................................................................................................. 208
Glosario....................................................................................................................................................................... 208
6.1. Proceso de elaboración de productos de la industria de la pesca y equipos
de proceso................................................................................................................................................ 209
6.2. Aplicación del APPCC al producto de pesca que se va a elaborar...................... 210
6.3. Caracterización de los automatismos de los equipos de proceso
y de sus componentes....................................................................................................................... 214
6.4. Materias primas de productos de pesca y auxiliares de producción
del producto que se va a elaborar............................................................................................ 217
6.4.1. Exámenes sensoriales y físicos de la materia prima ................................................... 217
6.4.2. Aditivos e ingredientes.......................................................................................................... 218
6.5. Simulación del proceso de elaboración de productos de la pesca
y de la acuicultura................................................................................................................................. 219
6.6. Subproductos vegetales obtenidos. Residuos y productos de desecho......... 221
Procesos integrados en la industria alimentaria 9
Índice
6.6.1. Subproductos obtenidos de la pesca y la acuicultura............................................. 221
6.6.2. Residuos y productos de desecho................................................................................... 222
6.7. Rendimiento y coste final del producto elaborado........................................................ 224
6.7.1. Rendimiento............................................................................................................................... 224
6.7.2. Coste final del producto elaborado................................................................................. 224
Práctica 6.1. Preparado de pescado de V gama.............................................................................. 226
Práctica 6.2. Elaboración de agregado de pescado ..................................................................... 228
Resumen..................................................................................................................................................................... 235
Actividades de autoevaluación................................................................................................................... 236