Diseño de un prototipo de refrigeración casero para la conservación de fresa

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL[pic 1]

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TÍTULO: [pic 3]

 DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE REFRIGERACIÓN CASERO PARA LA CONSERVACIÓN DE FRESA EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FILIAL VALLE JEQUETEPEQUE

PRESENTADO A:[pic 4]

    M. SC. ING. ANTONIO ALEXANDER CASTILLO RUIZ

CURSO:                

      TECNOLOGÍA DE REFRIGERACIÓN Y CONGELACIÓN

PRESENTADO POR:

•  XXX

GUADALUPE – PERÚ

2022

ÍNDICE

RESÚMEN _____________________________________________________  pág. 01

ABSTRACT ____________________________________________________  pág. 02

1. INTRODUCCIÓN _________________________________________  pág. 03
2. MARCO TEÓRICO ________________________________________ pág. 04

2.1 ESTADO DEL ARTE ______________________________ pág. 04

2.2 BASES TEÓRICAS _______________________________  pág. 05

2.2.1 DEFINICIONES:__________________________  pág. 05

2.2.1.1 Lucidchart_______________________________ pág. 05

2.2.1.2 Conservación de alimentos ________________   pág. 05

2.2.1.3 Sistema de refrigeración __________________   pág. 05

2.2.1.4 Evaporadores ____________________________ pág. 06

2.2.1.5 Condensadores ___________________________ pág. 06

2.3 MARCO CONCEPTUAL __________________________   pág. 06

2.3.1 Disipadores de calor ________________________  pág.06

2.3.2 Placa Peltier ______________________________   pág.06

2.3.3 Sensor de temperatura ______________________  pág.06

2.3.4 Pasta térmica ______________________________  pág.06

2.4 TEMAS DE INVESTIGACIÓN ______________________  pág.07

2.4.1 Diseño de prototipo de refrigeración ___________  pág.07

2.4.2 Características Organolépticas de la Fresa _____    pág.07

2.4.3 Análisis Microbiológico ______________________  pág.07

2.5 TEMAS DE VARIABLES ____________________________ pág.08

2.5.1 Sistemas de Refrigeración ___________________    pág.08

2.5.2 Conservación de Fresas ______________________  pág.08

1. MATERIALES Y MÉTODOS  _______________________________     pág.09

1. RESULTADOS  _____________________________________________  pag 12

1. DISCUSIONES _____________________________________________   pág.16

1. CONCLUSIONES ___________________________________________  pág.18

1. LECCIONES APRENDIDAS ________________________________     pág.19

1. REFERENCIAS ____________________________________________    pág.20

1. ANEXOS ___________________________________________________  pág.22

  RESUMEN

Introducción.Los sistemas de refrigeración sirven en la conservación de alimentos para protegerlos de las altas temperaturas y la radiación solar manteniendo sus características físicas, microbiológicas, sensoriales y nutricionales. Es por ello que se diseñó un prototipo de refrigeración para la conservación de fresas. Materiales y métodos. La metodología consistió en la revisión de documentación académica sobre el funcionamiento de los sistemas de refrigeración, la utilización del programa Lucidchart para el diseño del prototipo y se finalizó con el análisis del  armado del prototipo de dimensiones reducidas (35 cm de altura y 20 cm de ancho) en el que se utiliza corcho de 2 cm de grosor, un sistema de refrigeración que contiene una placa Peltier, dos disipadores de calor, pasta térmica que actúa como conductor de temperatura; un ventilador que expulsa el calor y un sensor de temperatura para medir la temperatura interna del mini refrigerador. Resultado. Se obtuvo el diseño de un mini refrigerador casero con capacidad para contener 0.5 kg de fresa manteniendo todas sus características de calidad en un periodo de 3 días. Conclusión. De acuerdo con el proceso realizado, se concluye que la temperatura de funcionamiento del mini refrigerador es de 8,4 oC, un nivel adecuado para conservar fresas en cantidades menores para el consumo diario de las personas.

Palabras claves: Refrigeración, prototipo, conservación, fresa, lucidchart.

ABSTRACT

Refrigeration systems serve to preserve food to protect it from high temperatures and solar radiation, maintaining its physical, microbiological, sensory and nutritional characteristics. That is why a refrigeration prototype was developed for the conservation of strawberries in a period of 3 days. The methodology consisted of the review of academic documentation on the operation of the refrigeration systems, the use of the Lucidchart program for the design of the prototype and it was finalized with the assembly of the prototype of reduced dimensions (35 cm high and 20 cm wide). in which 2 cm thick cork was used, a cooling system containing a Peltier plate, two heat sinks, thermal paste that acts as a temperature conductor; a fan that expels heat and a temperature sensor to measure the internal temperature of the mini fridge. A homemade mini-refrigerator with a capacity to contain 0.5 kg of strawberries was obtained, maintaining all its quality characteristics. According to the process carried out, it is concluded that the operating temperature of the mini-refrigerator is 8.4 oC, an adequate level to preserve strawberries in smaller quantities for people's daily consumption.

Keywords: Refrigeration, prototype, conservation, strawberry, lucidchart.

1. INTRODUCCIÓN

En el sector alimentario el frío es la clave para ralentizar el crecimiento de bacterias en los productos para evitar su deterioro o pardeamiento. La seguridad alimentaria y la cadena de frío van unidas de la mano. Un buen sistema de frío que controle la temperatura, nos garantiza la seguridad y la conservación óptima de nuestros alimentos.La refrigeración industrial de frutas y hortalizas es el mejor sistema para mantener estos alimentos frescos y aumentar su vida comercial. La refrigeración se realiza en cámaras frigoríficas en atmósfera controlada, siendo instalaciones ecológicas si se utilizan como refrigerante CO2, amoníaco y glicol. Estas cámaras frigoríficas controlan la temperatura, humedad, circulación y renovación de aire.

La fresa se deteriora con rapidez por la acción de los hongos Botrytis cinerea y Rhyzopus stolonifer, por lo que es incomestible en  poco tiempo. Su respiración rápida genera que dentro de las tarrinas se acumule gas carbónico y la fresa cambie a un sabor poco agradable. Es por ello que los envases en los que se comercializan estas frutas tienen unos pequeños agujeros que permiten la salida  del exceso del gas expulsado.

En el desarrollo de este proyecto, se tiene como objetivo principal diseñar un prototipo de refrigeración casero que permita mejorar el tiempo de conservación de las fresas,  su eficiencia y rentabilidad y así identificar las ventajas y desventajas de su uso.

1. MARCO TEÓRICO

 2.1. ESTADO DEL ARTE

En la refrigeración (Valencia, 2012) considera que  comienza a suceder cerca de la temperatura de cambio de estado, principalmente del agua, en donde el abatimiento de la temperatura va desde la temperatura de 14°C hasta cerca de los 0°C. Referente a la operación de la celda Peltier considera que la conversión termoeléctrica es definida como el resultado del proceso mediante el cual el calor es transformado en electricidad mediante equipos de transformación calor-eléctricos. Y Los fenómenos termoeléctricos ocurren principalmente de termocoples, formando la base de módulos termoeléctricos reversibles los cuales pueden trabajar en sistemas de enfriamiento cuando se les aplica energía eléctrica o como generadores cuando se les aplica calor. El acondicionamiento del aire para (Romero, 2019)  es el proceso que enfría, limpia y circula el aire, controlando, además su contenido de humedad. Por su parte (Torres, 2017) considera que el objeto de un proceso de refrigeración es extraer calor de los alimentos que deseemos enfriar, valiéndonos de los principios de la física como del comportamiento de los fluidos y materiales desarrollados durante el avance de la tecnología.

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