CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS A BAJAS TEMPERATURAS

El frío constituye una técnica de conservación ampliamente difundida en la industria de los alimentos.
A diferencia de otras técnicas de conservación, las bajas temperaturas permiten obtener productos con características similares a las del producto original, lo que resulta de especial importancia para su consumo de manera directa.
Asimismo, constituye un adecuado medio de conservación para las materias primas y los productos derivados de la industria alimentaria.

Producción de frío

Fundamentos termodinámicos de la refrigeración

La refrigeración puede definirse como el calor añadido al sistema para mantener la temperatura deseada de la sustancia que debe ser enfriada.
Esta temperatura es más baja que la del medio ambiente inmediato o alrededores. Para ello, la sustancia de trabajo, denominada refrigerante, absorbe calor a una temperatura baja, mientras que rechaza calor a una temperatura más elevada que la de los alrededores.

Las características generales de los sistemas de refrigeración son:
· Proceso continuo: La baja temperatura del foco frío debe ser alcanzada y mantenida
· Proceso no espontáneo: se absorbe calor a un a temperatura baja y se rechaza a una temperatura alta, requiriéndose el suministro de energía
· Proceso cíclico: la sustancia de trabajo debe ser retornada a las condiciones iniciales para que pueda ser nuevamente utilizada.
· Proceso inverso: el calor rechazado es mayor que el calor absorbido

El ciclo de Carnot operado a la inversa constituye el fundamento del ciclo de refrigeración, ya que mediante él se consigue el efecto inverso de la máquina térmica, pues se transporta energía desde el foco frío hasta el foco caliente. Este proceso consiste de dos procesos isotérmicos y dos procesos adiabáticos. Todos estos procesos son termodinámicamente reversibles.

Ciclo de refrigeración por compresión de vapor

Los intercambios de calor a temperatura constante pueden lograrse cuando se emplea un vapor como refrigerante, de manera que la absorción de calor desde el foco frío produzca su vaporización, mientras que el rechazo de calor al foco caliente de lugar a su condensación, lográndose de esta manera que estos procesos se efectúen a temperatura constante. Este ciclo queda enmarcado entre las líneas de líquido y vapor saturados, tanto en diagramas temperatura-entropía como presión-entalpía.
La compresión del refrigerante de manera posterior a la absorción de calor eleva su temperatura lo que permite que ceda calor en el foco caliente condensándose. Para llevar al refrigerante a las condiciones requeridas para la absorción de calor en el foco frío, este es expandido

La capacidad de refrigeración de un sistema de refrigeración indica la cantidad de calor que este es capaz de extraer del foco frío en una unidad de tiempo.

Los cálculos que se realizan en estos sistemas están encaminados a determinar el flujo de refrigerante que circula por el sistema, el consumo de energía, el coeficiente de funcionamiento y la capacidad de refrigeración, entre otros. El cálculo del ahorro de energía que se produce cuando un alimento puede almacenarse a una temperatura superior a otra resulta de especial importancia.

El grado de compresión queda determinado por las presiones de ebullición y condensación del refrigerante. Un aumento del grado de compresión provoca en el compresor de una etapa la reducción de su capacidad, la cual puede llegar a ser nula. Esto significa que no se puede lograr cualquier temperatura de ebullición manteniendo constante la temperatura de condensación. Asimismo, al aumentar la temperatura de condensación la temperatura de ebullición más baja que puede alcanzarse se hace también mayor.

Al disminuir la temperatura de ebullición y aumentar la temperatura de condensación se eleva la temperatura a la salida del proceso de compresión. Con el aumento de esta temperatura el coeficiente de funcionamiento disminuye debido al incremento en el trabajo de compresión. Una temperatura elevada en el cilindro del compresor empeora las condiciones de lubricación pues los aceites pierden sus propiedades lubricantes, lo que acelera el desgaste de los equipos. Además, al aumentar la diferencia entre las temperaturas del evaporador y el condensador las pérdidas en la expansión estrangulada se incrementan.

Las causas señaladas limitan los regímenes de trabajo del ciclo estándar antes señalado. Para razones de compresión (pcond / pebull) entre 7 y 10 resulta ventajoso la utilización de ciclos con más de una etapa de compresión los que se denominan ciclos de presiones múltiples.

En estos sistemas se introducen dos operaciones que son las de separación de vapor y enfriamiento intermedio de vapor. La primera está encaminada a separar el vapor que se produce durante la expansión, cuya cantidad puede resultar significativa si la razón de compresión es grande. Este vapor formado durante esta operación no realiza ningún efecto útil en el evaporador contribuyendo solo a incrementar las pérdidas de energía en el sistema. El enfriamiento intermedio del vapor entre las dos etapas de compresión origina una disminución en el trabajo de compresión. Este enfriamiento del vapor puede llevarse a cabo a expensas del líquido depositado en el tanque separador. Para ello el refrigerante en estado de vapor, proveniente del compresor de la etapa de baja, se hace burbujear en el refrigerante en estado líquido depositado en el tanque separador. Los cálculos que se realizan en estos ciclos son similares a los desarrollados en los ciclos estándares, a los que se adicionan los correspondientes a los flujos de refrigerantes que circulan por los ramales del sistema.
Estos ciclos con presiones múltiples son empleados en los casos en que se requieran bajas temperaturas de conservación. El almacenamiento de helados y la congelación de carnes constituyen ejemplos donde se aplican estos sistemas.

Refrigerantes

Se denomina refrigerante a la sustancia mediante la cual se efectúa el transporte de calor desde el cuerpo a enfriar o foco frío, hasta los alrededores o foco caliente.
Entre los refrigerantes se tienen los hidrocarburos halogenados, las mezclas azeotrópicas, los hidrocarburos, los compuestos inorgánicos y los compuestos orgánicos no saturados. Los hidrocarburos halogenados son obtenidos mediante la sustitución de uno o más átomos de hidrógeno en las moléculas de hidrocarburos por átomos de fluor y cloro. Entre estos se encuentran los conocidos freones, de los cuales el freón 12 constituye el de mayor riesgo para el medio ambiente por los daños que ocasiona sobre la capa de ozono.
Sobre la base del Protocolo de Montreal se ha establecido un plazo para su sustitución definitiva, existiendo también un cronograma para la sustitución paulatina de otros refrigerantes halogenados.
Entre los compuestos inorgánicos el amoníaco resulta el más empleado en la actualidad.

A pesar de que son muchas las sustancias que pudieran ser utilizadas como refrigerantes, solo un determinado número de ellas pueden emplearse como tales. Estas sustancias deben reunir toda una serie de requisitos, por lo que la elección de un refrigerante debe tomar en consideración diversos criterios como son:
· Criterios térmicos: presión a las temperaturas de ebullición y condensación, temperatura crítica, razón de compresión, calor absorbido en el evaporador por unidad de volumen del vapor aspirado por el compresor, temperatura de congelación, calor latente de vaporización y calor específico del líquido y del vapor.
· Criterios técnicos: Acción sobre los metales y sus aleaciones, acción sobre los lubricantes, efecto sobre el medio a enfriar, comportamiento en presencia de agua, coeficientes de transferencia de calor del líquido y del vapor, tendencia a las fugas y su detección y viscosidad.
· Criterios de seguridad: toxicidad, inflamabilidad y no formar mezclas explosivas con aire.
· Criterios medio-ambientales: acción sobre la capa de ozono

No existe un refrigerante que cumpla con todos los requisitos señalados, por lo que su elección debe realizarse tomando en cuenta las particularidades de la aplicación. En la actualidad los requisitos ambientales se consideran una limitante para la elección.

La transferencia de calor entre el cuerpo enfriado y el refrigerante se puede efectuar de manera directa o indirecta. La forma directa es aquella en la que se produce el intercambio entre el refrigerante y el medio enfriado (aire en una cámara refrigerada, por ejemplo). En tales casos el refrigerante se denomina primario. En la forma indirecta se emplea un refrigerante auxiliar, de manera que el calor se trasmite de este refrigerante auxiliar y de este a un refrigerante primario en el evaporador. Este refrigerante auxiliar constituye un refrigerante secundario.
Los refrigerantes secundarios también deben responder a una serie de requerimientos. En el caso de requerirse temperaturas de congelación son empleadas las soluciones salinas denominadas salmueras. Un aspecto de interés práctico lo constituye la selección de la salmuera así como su composición.

Ductos para el alojamiento de cables de fibra óptica, coaxiales y eléctricos

Los ductos se pueden utilizar en diversas áreas como:

Debido a esto, existe una gran variedad de ductos, que ofrecen diferentes características de acuerdo a sus propiedades.

Ducto de pared lisa para alojamiento de cables de fibra óptica y coaxiales

El ducto de pared lisa ha demostrado su efectividad en una gran variedad de aplicaciones. Fabricado de polietileno de alta densidad (HDPE), es muy flexible y puede ser instalado fácilmente en áreas de dimensiones restringidas de movimiento.

El excelente comportamiento del polietileno en condiciones drásticas de temperatura nos permite trabajar aún en las condiciones climáticas más adversas. Este tipo de ducto provee una resistencia superior a daños mecánicos, en adición a su versatilidad y economía.

Ducto con estriado interior

Este ducto fue diseñado y es manufacturado como una respuesta a las demandas de un medio para colocar cable rápida y eficientemente; tanto en ambientes directamente enterrados como subdivisión de vías. Fabricado a base de polietileno de alta densidad (HDPE) este ducto puede resistir altas tensiones de jalado y es resistente a fuerzas de impacto. El diseño único del ducto con estriado interior permite una fácil instalación, brindándonos un camino de bajo coeficiente de fricción para inmersar grandes longitudes de ducto o cable.

Ducto estriado interior ondulado (Wave Rib)

El ducto estriado interior ondulado Wave Rib ha sido probado y ha demostrado tener características de muy baja fricción. Cuando comparamos ductos de pared lisa y ductos con estriado interno recto en ambos casos lubricado y sin lubricar el ducto estriado interior ondulado Wave Rib permite significativamente mayores longitudes y rapidez en la instalación de cables. Los resultados de la prueba para ductos lubricados de conformidad con el método de prueba Telcordia GR-356 demuestran que el ducto tiene 75% menos fricción en comparación de un ducto de pared lisa sin lubricante. Fabricado de conformidad con la norma ASTM F 2160 para ductos de polietileno de alta densidad.

Ducto de gran diámetro

Ducto aéreo autosoportado

El ducto aéreo autosoportado figura 8 es manufacturado con polietileno de alta densidad (HDPE) con una alta resistencia a la tensión donde es autosoportado ya que éste cuenta con un alma de acero coextruída con (HDPE) en un solo paso. El ducto figura 8 contiene negro de humo siendo su protector contra el efecto de los rayos ultravioleta. Dadas las características del ducto aéreo figura 8, éste puede ser instalado con cualquier tipo de herraje existente en el mercado, así mismo el mensajero puede ser aprovechado para instalarle conectores de tierra física para la disipación de energía.

Ducto Pinpoint

En todos los ductos de pared lisa puede ser integrado un alambre de cobre con lo que es fácilmente detectable una vez que el ducto ha sido instalado. El alambre se encuentra recubierto de polietileno con lo que se evita la oxidación y el daño que se pueda causar a este conductor; este elemento es extremadamente funcional ya que tiene un amplio rango de frecuencias compatible con los equipos de detección utilizados en el campo industrial y de telecomunicaciones. Este ducto puede ser instalado utilizando cualquier proceso constructivo existente dada su característica de unión y flexibilidad entre ducto y alambre, no requiriendo ningún tipo herramienta o equipo especial.

Ducto Durathane

Ducto retardante al fuego. Todos los ductos en sus diversos diámetros (estriado o pared lisa) pueden ser fabricados con retardantes al fuego, para convertirse así en ductos Durathane™. En la fabricación de estos ductos se incorporan al HDPE inhibidores retardantes al fuego resultando una mezcla formulada para lograr graduaciones V-2 y V-0 cuando son examinados de acuerdo a la prueba 94 de Underwriter Laboratories.

Microducto

Máximo aprovechamiento en la instalación del microducto. Los Microductos son pequeños ductos de polietileno de alta densidad (HDPE) especialmente diseñados para ser instalados en ductos existentes, nuevos y enterrados directamente desde 3/4” de diámetro. Los microcables pueden ser instalados según se vayan requiriendo, permitiendo una mejor utilización del sistema de ductos.

Ducto Future Path

Future Path es la última tecnología en microductos. Permite la máxima utilización del nuevo o existente sistema de ductos, proporcionando hasta 7 vías adicionales para su uso en forma inmediata o en un futuro (microductos). Un microcable puede ser instalado dentro del microducto en cualquier momento que su red crezca, sin los costos adicionales de construcción de una nueva ruta. El ahorro en costos y capacidades de expansión de red nunca ha sido tan fácil como con la línea de productos Future Path. Una vez que la instalación de los microductos es completada quedan disponibles hasta 7 nuevas vías a lo largo de la misma ruta por un mismo costo.

Debido a su avanzada tecnología y bajo costo, Arnco y Dura-Line ofrecen la mejor alternativa para el alojamiento de cables dentro de sus productos, ofreciendo características que superan ampliamente a las tuberías tradicionales.

Arnco y Dura-Line manufacturan ductos y tubos de polietileno, y son líderes en a nivel mundial para la aplicación en las industrias en general.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Dura-Line.

O bien haga contacto directo con Dura-Line para mayor información sobre sus ductos, dando clic en el producto de su interés.

Glosario basado en información obtenida de la página web de Condumex

Condumex es una empresa de clase mundial. Produce conductores eléctricos, cables para telecomunicaciones, autopartes, cable automotriz y bienes de capital; e instala sistemas de redes para voz, datos y video