Construcción de un sistema para cavitación por medio de placas de orificio (CPO) y puesto en marcha

Abstract

RESUMEN: A través del tiempo en la industria alimentaria se han buscado métodos alternativos para el procesamiento de cierto productos mediante la pasteurización dónde se utilizan reactores de calentamiento para poder generar la disrupción celular. Dentro de las nuevas tecnologías se busca la implementación de energías no térmicas mediante la cavitación hidrodinámica, dónde el fluido es sometido a altas velocidades y una obstrucción generando que haya una caída de presión lo que ocasiona una implosión de burbujas. Una ventaja de este proceso es que con la tubería se logra el fenómeno haciendo que sea más rápido el proceso de disrupción celular. El presente proyecto plantea la construcción de un sistema de cavitación con placa de orificio con una distribución de un orificio para poder generar el fenómeno de cavitación, logrando validar el proceso considerando las variables de caída de presión, número de cavitación y pruebas microbiológicas en agua. Además evaluar características fisicoquímicas y nutricionales para jugo de manzana para un análisis posterior. En el análisis se determinó que con el acomodo de un orificio alcanza una presión de 1.5 bares con una bomba de 1 HP, una cabeza neta de la bomba de 3.97 m, una potencia de 0.22 HP y un caudal a la salida del sistema de 47.48 cm3/s. Para las pruebas microbiológicas no se observó crecimiento, ya que el agua contaba con lo establecido en la NOM-127-SSA1-1994 "Salud ambiental, agua para uso y consumo humano-limites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización. Se determinó que la manzana seleccionada cumplió con los requisitos de la NMX-F-045- 1982. ALIMENTOS. FRUTAS Y DERIVADOS. JUGO DE MANZANA. Para poder ser procesada, además de ser un fluido newtoniano. Los valores de los parámetros evaluados: capacidad antioxidante por el método de ABTS, vitamina C y azúcares totales, son menores a las esperadas. ABSTRACT: Through time in the food industry, alternative methods have been sought for the processing of certain products through pasteurization where heating reactors are used to generate cell disruption. Within the new technologies, the implementation of non-thermal energies is sought through hydrodynamic cavitation, where the fluid is subjected to high speeds and an obstruction generating a pressure drop which causes an implosion of bubbles. An advantage of this process is that with the pipeline the phenomenon is achieved by making the cell disruption process faster. The present project proposes the construction of a cavitation system with an orifice plate with a distribution of an orifice to be able to generate the cavitation phenomenon, managing to validate the process considering the variables of pressure drop, cavitation number and microbiological tests in drinking water. Also evaluate physicochemical, nutritional characteristics for apple juice for later analysis. In the analysis it was determined that with the accommodation of an orifice it reaches a pressure of 1.5 bars with a 1 HP pump, a net pump head of 3.97 m, a power of 0.22 HP and a flow at the outlet of the system of 47.48 cm3 / s. For the microbiological tests, no growth was observed, since the drinking water had the provisions of NOM-127-SSA1-1994 "Environmental health, water for human use and consumption-permissible quality limits and treatments to which water must be subjected for its purification. It was determined that the selected apple met the requirements of NMX-F-045-1982. FOOD. FRUITS AND DERIVATIVES. APPLE JUICE. To be able to be processed, in addition to being a Newtonian fluid. The values of the evaluated parameters: antioxidant capacity by the ABTS method, vitamin C and total sugars, are lower than expected.