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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS 
EXTRACTIVAS 
 
 
CONCENTRACIÓN DE JUGO DE ZANAHORIA 
EN EL EVAPORADOR DE 
SIMPLE EFECTO 
 
TESIS 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
INGENIERO QUÍMICO INDUSTRIAL 
 
 
QUE PRESENTA 
POLO ORTIZ NANCY 
 
 
DIRECTOR DE TESIS 
ING. FELIPE ZÚÑIGA ESQUIVEL 
 
 
 
NOVIEMBRE 2018 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reconocimiento al Instituto Politécnico Nacional 
Por brindarme la capacidad de desarrollar capacidades, competencias y formar un 
perfil profesional. 
 
 
Reconocimiento a la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias 
Extractivas 
Por brindarme todas las herramientas, la orientación y ser guía para la elaboración 
de esta tesis.
 
Agradecimientos 
 
A dios por acompañarme a lo largo del camino. 
A toda mi labor y lo mejor de mí, a la escuela que dio luz y sabiduría a mi vida, 
ESIQIE. 
A mi madre Laura, por apoyarme, guiarme, motivarme, quererme e inspirarme en 
los momentos más difíciles. 
A mis hermanos Brenda y Cesar, quienes, con apoyo y muestras de cariño, me han 
motivado para seguir adelante. 
A Luis mi compañero de carrera, por su apoyo, motivación y consejos en la 
realización de este trabajo. 
Con agradecimiento al profesor Felipe Zúñiga Esquivel que hizo posible la 
realización de este trabajo. 
A mis sinodales por revisar y corregir mi tesis, así como brindarme sus sabios 
consejos. 
A todos los profesores de la ESIQIE que contribuyeron a mi crecimiento personal, 
escolar y profesional. 
 
 
 CONCENTRACIÓN DEL JUGO DE ZANAHORIA EN EL EVAPORADOR DE SIMPLE EFECTO 
 
 
 
 
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ÍNDICE 
Fundamentación...…………………………………………………………………...................12 
Resumen ………………………………………………………………………………................14 
Introducción …………………………………………………………………………….………..16 
 
Capítulo I Generalidades de las zanahorias ……………………………….…….……....19 
 
1.1. Antecedentes y origen de las zanahorias…………………………..…...20 
1.2. Composición y tipos de zanahorias. ……………………………………. 22 
1.3. Cultivo y condiciones para la producción de zanahoria……………..…26 
1.4. Distribución de la zanahoria en México……………………………..…. .30 
 
Capitulo II Procesos industriales……………………………………………………..….....31 
 
 2.1. Proceso de pasteurización de jugos .………………………………...…32 
 2.2. Operaciones unitarias………………………………………………........ 34 
 2.3. Evaporación y tipos de evaporadores……………………………….......37 
 2.4. Diagramas de los Evaporadores de la ESIQIE…………………………39 
 
Capitulo III Desarrollo experimental …………………………………………………….….44 
 
 3.1. Planteamiento de la experimentación……………………………………45 
 3.2. Cálculo de las condiciones iniciales de la operación…………….….…51 
 3.3 Procedimiento de experimentación………………………………..……..55 
 
Capitulo IV Análisis de resultados……………………………………………………..….…68 
 
 4.1. Cálculos generales…………………………………………………….…..69 
 4.2. Interpretación de los resultados obtenidos………………………………71 
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 4.2.1. Resultado de la evaluación física del concentrado 
 del jugo de zanahoria.…….………………...……..………………….….71 
 
 4.3. Análisis de los costos de producción…………………………………….75 
 4.4. Ventas futuras del concentrado de zanahoria………………….……….77 
 
Conclusiones …………………………………………………………………………………….80 
Referencias………………………………………………………………………………………..81 
APÉNDICE A ....…………………………………………………………………………………..84 
NOMENCLATURA 
 
APÉNDICE B…………………………………………………………………………………..….86 
GLOSARIO 
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LISTA DE ESQUEMAS 
Figura 1.1 Zanahoria (Daucus carota L.) variedad ábaco. [1]………………………………...20 
 
Figura 1.2 La zanahoria en su origen. [3] ……………………………………………………….21 
 
Figura 1.3 Sistema de la zanahoria. [4] ………………………………………………………….23 
 
Figura 1.4 Proceso de cultivo de zanahoria…………………………………………………....29 
 
Figura 1.5 Distribución de la zanahoria en la República Mexicana. [8] ……………………..30 
 
Figura 2.1 Equipo de pasteurización de Ultra Altas Temperaturas (UHT). [10] ………….....33 
 
Figura 2.2 Representación esquemática del evaporador tipo Bach. [18] …………………....38 
 
Figura 2.3 Diagrama del Evaporador de Simple Efecto de Circulación Forzada.………….41 
Figura 2.4 Diagrama del Evaporador de Triple Efecto……………………………………..…42 
Figura 2.5 Diagrama del Evaporador de Película Ascendente y Descendente ………...…43 
 
Figura 3.1 Equipo de Evaporación de simple efecto de película ascendente y descendente 
del Laboratorio de Operaciones Unitarias de la ESIQIE. ………..………..………..……...48 
 
Figura 3.2.- Determinación de la densidad del jugo de zanahoria…………………………..51 
 
Figura 3.3 Llenado del taque de alimentación con jugo de Zanahoria……………………...55 
 
Figura 3.4.- Recirculación del jugo de zanahoria………..………..………..………..………..56 
 
Figura 3.5.- Lectura del rotámetro………..………..………..………..………..………..…..….56 
 
Figura 3.6.- Descarga de los tanques de almacenamiento………..………..………..……...57 
 
Figura 3.7.-Solución concentrada………..………..………..………..………..………..……...57 
 
Figura 3.8.- Procedimiento experimental para la obtención de las propiedades 
del concentrado de zanahorIA………..………..……… …..………..………..………..…….58 
 
Figura 4.1 Jugo de Zanahoria Natural………..………..………..………..………..…………..71 
 
Figura 4.2 Jugo de Zanahoria a los 5 meses………..………..………..………..…………….72 
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Figura 4.3 Jugo de Zanahoria a los 7 meses antes de su apertura………..………..……….73 
 
Figura 4.4 Jugo de Zanahoria a los 7 meses después de su apertura………..………..…….74 
 
Figura 4.5 Jugo de Zanahoria a los 7 meses después de su apertura. Vista superior…….74 
 
Figura 4.6 Jugo de Zanahoria a los 7 meses después de su apertura. Después de la 
decantación……..………..………..………..………..………..………..………..…….……...….74 
 
Figura 4.7 Diagrama de Inversión para la obtención de concentrado de zanahoria...…….76 
 
Figura 4.8 Evaporador de Simple Efecto marca Goje…………………………………..…….77 
Figura 4.9 Generador de vapor marca Leway…………………………………………...…….77 
Figura 4.10 Envases Tetrapak…………………………………………………………….....….78 
Figura 4.11 Extractor de jugo industrial marca Tritume……………………………….......….78
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LISTA DE TABLAS 
 
Tabla 1.1 Composición de la zanahoria………..………..………..………..………..…………24 
 
Tabla 1.2 Producción de Zanahorias en el mundo. [6] ………..………..………..……………26 
 
Tabla 1.3 Influencia del método de cultivo y métodos de riego en la producción de zanahoria. 
[7] ………..………..………..………..………..………..………..………..………..………………28 
Tabla 3.1 Viscosidad (mPa.s) y Densidad (kg/m3) determinadas en jugos a diferentes 
temperaturas. [20] ………..………..………..………..………..………..………..………..….…..52 
Tabla 3.2 Tabla de propiedades experimentales de la zanahoria obtenida en las 
investigaciones de Dutta en 1986. [23] ………..………..………..………..………..…………..54 
 
Tabla 3.3 Temperaturas experimentales………..………..………..………..………..………..54 
 
Tabla 3.4 Propiedades del concentrado de zanahoria………..………..………..……………59 
 
Tabla 4.1 Densidad inicial y final………..………..………..………..………..………..………..69 
 
Tabla 4.2 Concentración inicial y final………..………..………..………..………..……………69 
Tabla 4.3 Masas en el sistema………..………..………..………..………..………..………….69 
 
Tabla 4.4 Diferentes resultados en el evaporador………..………..………..………..………..70 
 
Tabla 4.5 Diferentes resultados en el condensador………..………………………………….70 
 
 
 
 
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FUNDAMENTACIÓN 
 
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Fundamentación 
 
En la actualidad un costal de 20 kg de zanahoria tiene un tiene un precio aproximado que 
va desde los 50 a los 70 pesos en la Ciudad de México. Sin embargo, en regiones del Norte 
como lo son Sonora, Nuevo León, Chihuahua y Baja California un costal de zanahoria de 
20 kg cuesta 150 pesos por lo que muchas veces al no ser consumida esta se debe tirar, 
así mismo en otros estados los precios superan los 200 pesos por costal, lo que hace que 
este producto no sea consumido en su totalidad y esto genera pérdidas considerables y en 
muchos casos los agricultores han dejado de cultivar este producto. De la misma manera el 
jugo de zanahoria suele descomponerse en poco tiempo, debido a ese problema no es 
producido en grandes proporciones a comparación con otros como lo es el de naranja. 
 
En base a esta problemática se propone realizar una concentración de jugo de zanahoria 
con el fin de evitar pérdidas del mismo y que este producto sea mayormente consumido, así 
mismo con el concentrado se estima que tenga mayor duración y conserve sus propiedades 
alimenticias sin necesidad de usar sustancias químicas. 
 
Para realizar la concentración de jugo de zanahoria es necesario utilizar un evaporador de 
simple efecto tipo película ascendente y descendente. Hay que tener en cuenta que, para 
realizar la selección adecuada de un evaporador, se debe tomar en cuenta la temperatura 
de ebullición, la cantidad y las propiedades de la solución a concentrar, ya que en el caso 
del jugo de zanahoria sus propiedades vitamínicas y organolépticas son afectadas a altas 
temperaturas. Por dichas razones se propone realizar la concentración en un evaporador 
de simple efecto de tipo película ascendente y descendente y no en uno de evaporación 
múltiple o bien de circulación forzada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RESUMEN
 CONCENTRACIÓN DEL JUGO DE ZANAHORIA EN EL EVAPORADOR DE SIMPLE EFECTO 
 
 
 
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Resumen 
 
Para poder comprender la importancia del consumo de jugo de zanahoria en la vida diaria, 
la presente tesis experimental está compuesta por cuatro capítulos, los cuales describen los 
puntos más importantes sobre las zanahorias, su cultivo, la experimentación realizada y su 
producción. 
 
En el primer capítulo se describe, principalmente las generalidades de las zanahorias, es 
decir, como es su composición vitamínica, sus propiedades principales, las condiciones 
necesarias para cultivarla y los beneficios de consumir el jugo de zanahoria. Así mismo se 
realiza una investigación del mercado en el cual se estudian los principales productores y 
consumidores, de la misma manera los precios aproximados de venta y su distribución en 
las diferentes regiones del país. 
 
El segundo capítulo está enfocado en los procesos industriales, esto quiere decir, que se 
identifican y explican las diferentes operaciones unitarias que hay en el laboratorio de 
operaciones unitarias de la ESIQIE, así mismo se describe el proceso de evaporación, 
dando a conocer sus ventajas ante las demás operaciones unitarias. Entre otros aspectos 
se detalla el proceso de pasteurización enfocado a las bebidas, la conservación y tiempo de 
vida de los productos envasados 
 
En el tercer capítulo se realiza el desarrollo experimental, en el cual se define la correcta 
operación el equipo de evaporación de simple efecto de película ascendente y descendente 
que se encuentra en el laboratorio de operaciones unitarias, posteriormente se calculan 
variables iniciales que se establecen en el equipo y finalmente la experimentación. 
 
En el cuarto capítulo se hace el análisis de resultados obtenidos en la experimentación, 
principalmente se realizan los cálculos necesarios, con el fin de obtener la concentración 
final del jugo de zanahoria, así como la eficiencia del equipo, la cantidad de evaporado y 
más variables obtenidas en el proceso. Después de obtener los datos finales se hace un 
análisis detallado de resultados para determinar la viabilidad del proceso y de los posibles 
costos con el fin de poder realizar futuras ventas
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INTRODUCCIÓN
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Introducción 
 
La zanahoria es un vegetal con cualidades beneficiosas tanto para la salud como para la 
estética también es una hortaliza indispensable para la alimentación humana y de gran 
importancia en la dieta del ser humano y consumida en todo el mundo, viendo desde el 
punto de vista vitamínico, proporciona gran cantidad de vitamina A, además de vitamina B 
y C como sales minerales de calcio, hierro, silicato, sodio, fósforo y magnesio. Los tonos 
anaranjados de su pulpa y piel, son aceptables para el consumidor cuya coloración es un 
indicador de presencia de carotenos, resultando uno de los destacados el beta-caroteno o 
provitamina A, una vez ingerida y conforme el cuerpo la considera necesaria. 
 
En la actualidad un costal de zanahoria de 20 kg tiene un precio aproximado que va desde 
los 50 a los 70 pesos en la Ciudad de México, sin embargo en regiones del Norte como lo 
son Sonora, Nuevo León, Chihuahua y Baja California un costal de zanahoria de 20 kg 
cuesta 150 pesos por lo que muchas veces al no ser consumida esta se debe tirar, así 
mismo en otros estados los precios superan los 200 pesos por costal, lo que hace que este 
producto no sea consumido en su totalidad y esto genera pérdidas considerables y en 
muchos casos los agricultores han dejado de cultivar este producto. 
 
En base a la problemática y los datos recopilados, se propone realizar concentración de 
jugo de zanahoria mediante el proceso de evaporación de simple efecto, ya que este 
proceso consiste en quitar el agua del jugo de zanahoria para obtener un concentrado con 
el cual posteriormente se propone realizar un proceso de pasteurización con el fin de reducir 
la presencia de agentes patógenos y de la misma manera controlar los microorganismos 
presentes en el concentrado, finalmente el producto será empacado para su distribución. 
 
Con el planteamiento de la presente tesis se busca conservar el producto concentrado por 
mayor tiempo, también reducir los costos de consumo en las diferentes zonas del país y 
finalmente aumentar la producción de este vegetal para que sus pérdidas sean mínimas, de 
la misma manera con el bagazo producido será utilizado como alimento balanceado y 
fertilizante por lo que todo este proceso será totalmente rentable.
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En base a la problemática y los datos recopilados, se propone realizar concentración de 
jugo de zanahoria mediante el proceso de evaporación de simple efecto, ya que este 
proceso consiste en quitar el agua del jugo de zanahoria para obtener un concentrado con 
el cual posteriormente se propone realizar un proceso de pasteurización con el fin de reducir 
la presencia de agentes patógenos y de la misma manera controlar los microorganismos 
presentes en el concentrado, finalmente elproducto será empacado para su distribución. 
Con el planteamiento de la presente tesis se busca conservar el producto concentrado por 
mayor tiempo, también reducir los costos de consumo en las diferentes zonas del país y 
finalmente aumentar la producción de este vegetal para que sus pérdidas sean mínimas, de 
la misma manera con el bagazo producido será utilizado como alimento balanceado y 
fertilizante por lo que todo este proceso será totalmente rentable
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CAPITULO I 
 
GENERALIDADES DE LAS ZANAHORIAS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CONCENTRACIÓN DEL JUGO DE ZANAHORIA EN EL EVAPORADOR DE SIMPLE EFECTO 
 
 
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Capítulo 1: Generalidades de las zanahorias 
 
1.1 Antecedentes y origen de las zanahorias 
 
La zanahoria (Daucus carota L.) es una hortaliza de raíz larga perteneciente a la familia de 
las Umbelíferas (Figura 1.1). En términos prácticos, se considera a la raíz como el órgano 
de consumo de zanahoria; sin embargo, debe aclararse que el producto incluye una parte 
del hipocótilo, la cual se engruesa y tiene un desarrollo similar a la raíz primaria, con la que 
forma una unidad orgánica. La raíz primaria se elonga rápidamente posgerminación, 
alcanzando su largo máximo típico del cultivar (variable entre 3 y 30 cm) antes de un mes. 
Posteriormente, se inicia una etapa de engrosamiento que resulta del desarrollo, a partir de 
la zona cambial del córtex, de floema secundario hacia el exterior, y de xilema secundario 
hacia el interior. En ambos tejidos proliferan las células parenquimatosas, en las cuales se 
almacena sacarosa y otros azúcares de reserva que se usan para reiniciar el crecimiento 
en la segunda temporada. A su vez, estas células contienen pigmentos como clorofila, 
carotenoides (α y β), antocianinas y licopeno, cuya presencia y concentración relativa 
determinan el color de las raíces. [1] 
 
Su propagación es por medio de semillas, y la cosecha de la zanahoria se inicia 65 días 
después de la siembra, la que se puede prolongar hasta los 120 días (duración total del ciclo 
es inferior de cuatro meses). Existen numerosas variedades, unas aptas para el 
procesamiento y otras recomendadas para el consumo fresco. Aparte de los cultivos 
tradicionales, existe un sinnúmero de cultivares híbridos; como por ejemplo la variedad 
ábaco, la cual se ha mejorado el rendimiento comercial, el color por su alto contenido de 
carotenoides, la uniformidad y la firmeza. [1] 
 
Figura 1.1. Zanahoria (Daucus carota L.) variedad ábaco. [1] 
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Huerres (1991), aun no se conoce con exactitud el centro de origen de la zanahoria, algunos 
tratadistas lo ubican en Europa y otros en Asia. La zanahoria es una de las hortalizas más 
antigua que se conoce. Las antiguas civilizaciones de Grecia y Roma hacían uso de ella 
fundamentalmente, como planta medicinal. Aunque su función no era la misma, ya que no 
se labraba para consumir su raíz sino sus hojas y semillas, al igual que se hace hoy en día 
con el perejil. [2] 
 
Los primeros datos que hacen alusión al consumo de su raíz datan del siglo I, aunque parece 
ser que en la antigua Roma y en Grecia se utilizaba con fines medicinales, ya que era 
considerada un efectivo afrodisiaco. Según Vigliola (1992), indica que la zanahoria es nativa 
de Europa, norte de África y especialmente de Asia, también se han encontrado especies 
silvestres en América del Norte y Sur. Sin embargo, para Maroto (1995), señala su origen 
botánico del cultivo de la zanahoria en Asia menor donde se puede encontrar en estado 
espontáneo y cuya forma original. Años más tarde, con la comercialización de las semillas 
de zanahoria por los diferentes continentes, comenzaron a surgir nuevas 
variedades. Originariamente la zanahoria lucía un característico tono púrpura en su exterior 
con un interior amarillento (Figura 1.2), Zanahorias blancas, verdes e incluso negras 
empezaron a ver la luz tiempo después, y entonces fue cómo surgió la zanahoria naranja 
que todos conocemos y cocinamos. La zanahoria naranja debe su origen a experimentos y 
cruces realizados por los holandeses. El país decidió hacer honor a los colores de la Casa 
Real Holandesa, conocida también como Casa de Orange, versión de la zanahoria que no 
llegaría hasta el siglo XVI. De estas mezclas precisamente proceden las variedades más 
comunes en la actualidad. [3]
 
 
Figura 1.2. La zanahoria en su origen. [3] 
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1.2 Composición y tipos de zanahorias 
Aunque las zanahorias hayan cambiado mucho desde sus orígenes, lo cierto es que a día 
de hoy representan una gran fuente de beneficios para nuestra salud. Gracias a la vitamina 
A presente en esta raíz, a la zanahoria se le atribuyen bondades para nuestra piel, para 
nuestro hígado, contribuyendo en la eliminación de toxinas, además de una gran fuente de 
antioxidantes, minerales y oligoelementos. [3] 
 
Se señala que las características que más se destacan en la flor son: el ancho y largo del 
ovario, utilizados comúnmente para diferenciar clones entre sí. También afirma que las 
características botánicas de zanahoria muestran una amplia variabilidad, observando 
cultivares que difieren significativamente en forma, tamaño y color de sus hojas, raíz, fruto. 
Los órganos más importantes para la descripción morfológica son aquellos que están menos 
influenciados por el ambiente como la flor y el fruto, le siguen en importancia las hojas, el 
tallo y la raíz. Como también indica que, estudiando las características cuantitativas de la 
raíz, entre ellas el largo y diámetro, determinaron que estos caracteres también son válidos 
para definir cultivares puesto que es una descripción indirecta de la forma general de la raíz, 
que, con una calificación adicional del cuello, el ápice (la punta) y una estimación del color 
se tiene una descripción adecuada, estableciendo las diferencias entre sí. (Figura 1.3) 
 
Descrito de otra manera, se puede mencionar lo siguiente: 
 
a) La Planta: es bienal, durante el primer año se forma una roseta de pocas hojas y la raíz 
después de un período de descanso, se presenta un tallo corto en la que se forman las 
flores durante la segunda estación de crecimiento. [4] 
 
b) Sistema radicular: raíces napiformes de forma y de color variable tiene función 
almacenadora, y también presenta numerosas raíces que sirven como órganos de 
absorción. Al realizar un corte transversal se distinguen dos zonas bien definidas: una 
exterior constituidas principalmente por el floema secundario, interior por el xilema y la 
médula. Las zanahorias más aceptadas son las que presentan más proporción de corteza 
exterior ya que el xilema es generalmente leñoso y sin sabor. [4] 
 
c) Hoja: Son compuestas con los foliolos marcados hendidos y en algunos casos vellosos 
de acuerdo con las distintas variedades, los pecíolos pueden ser más o menos largos y el 
color de las hojas puede variar de verde claro a oscuro. [4] 
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d) Tallo: El tallo reducido a un pequeño disco o corona en la parte superior de la raíz, 
también el tallo es un órgano muy rudimentario y alcanza una longitud de 1.0 a 2.5 cm. Sin 
embargo Maroto (1995), indica que el tallo floral se desarrolla al 2do año, pudiendo alcanzar 
una alturade 1.5 m, también señala que la forma de la raíz en las distintas variedades 
pueden ser muy diversas las hay cilíndricas, cónicas, etc. [4] 
 
f) Inflorescencia: La inflorescencia es una umbela compuesta subglobosa, formada por 
umbelas primarias y secundarias las flores siempre son blancas, menos las centrales de 
cada umbela que son de color rosado o púrpura, siendo a veces todas coloreadas. Cada 
flor está compuesta por cinco pétalos y cinco estambres, son hermafroditas, pero algunas 
veces, puede haber flores femeninas y masculinas. [4] 
 
g) Fruto y semilla: El fruto es un diaquenio y las semillas son pequeñas (3 mm) y elípticas, 
de color café claro. También puede ser de color verde oscuro y con dos caras asimétricas, 
una plana y otra convexa provista de unos aguijones curvados. [4] 
 
 
Figura 1.3. Sistema de la zanahoria. [4] 
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La zanahoria forma parte importante de la alimentación moderna actual, por su contenido 
vitamínico A, B y C siendo muy apreciado principalmente por su contenido en caroteno y 
vitamina A. El componente más abundante en la zanahoria, al igual que en el resto de 
verduras y hortalizas, es el agua, seguido de los hidratos de carbono que aportan energía 
al organismo. Además, contienen vitaminas y minerales, por lo que son un excelente 
alimento debido a sus propiedades para la salud. De igual forma el consumo de zanahorias 
está indicado para las personas que padecen problemas oculares como la sequedad ocular, 
ceguera nocturna o fotofobia, que se incluya en la dieta de los propensos a las infecciones 
respiratorias. Otros grupos vitamínicos que están presentes en esta hortaliza son E y B 
(especialmente los folatos). El mismo autor señala que la zanahoria confiere propiedades 
de acción antioxidante que pueden prevenir enfermedades cardiovasculares, 
degenerativas, e incluso afectar favorablemente al desarrollo del feto durante los primeros 
meses de embarazo. [5] (Tabla 1.1) 
 
Tabla 1.1. Composición de las zanahorias. [5] 
Composición de las zanahorias por cada 100 g 
Crudas 
Agua 87,7 gr. 
Energía Kcal 43 Kcal 
Grasas 0,19 gr. 
Hidratos carbono 10,14 gr. 
Fibra 3 gr. 
Potasio 323 mg 
Fósforo 44 mg 
Sodio 35 mg 
Calcio 27 mg 
Magnesio 15 mg 
Vitamina C 9,3 mg 
Vitamina A 28000 + 
Vitamina B 6 0.14 mg 
Niacina 0,92 mg 
Ácido fólico 14 mg 
 
La clasificación más generalizada de zanahorias atiende a factores de forma y tamaño: 
• Cortas 
• Semi-largas o intermedias 
• Largas [5] 
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Otros tipos de clasificación son: 
• Redonda 
• Amsterdam 
• Nantesa 
• Chantenay 
• Emperador [5] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.3 Cultivo y condiciones para la producción de zanahoria 
El cultivo de la zanahoria ha experimentado un importante crecimiento en los últimos años, 
tanto en superficie, como en producción, ya que se trata de una de las hortalizas más 
producidas en el mundo. Asia es el mayor productor seguida por Europa. [6] (Tabla 1.2) 
Tabla 1.2. Producción de Zanahorias en el mundo. [6] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La zanahoria tiene dos formas de crecimiento: anual y bienal, siendo esta última la forma 
comercial. La planta bienal (ciclo de dos años de duración), se diferencia en dos fases o 
etapas de crecimiento, una etapa primaria vegetativa (primer año), que es donde se 
desarrolla el órgano de consumo o raíz napiforme, y la etapa reproductiva donde se 
producen las semillas de la planta (segundo año). En la fase vegetativa encontramos dos 
etapas que dan curso al desarrollo de la raíz. [6] 
La primera, corresponde a una etapa de activa división celular con desarrollo de raíces y 
hojas absorbentes, es una fase de producción y utilización de carbohidratos, donde se 
produce mayormente el crecimiento en largo de raíz. Este alargamiento se produce 
principalmente en la primera mitad del ciclo, presentando al final de este período, el 80 % 
de la longitud medida a la cosecha. [6] 
La segunda etapa corresponde al engrosamiento de la raíz principal, que es una fase de 
producción y acumulación de carbohidratos y agua. En esta fase se produce el crecimiento 
Países Producción 
(Toneladas por año) 
China 6 611 984 
Estados Unidos 1 900 000 
Rusia 1 520 000 
Polonia 900 000 
Reino Unido 700 400 
Japón 690 300 
Italia 600 000 
Francia 481 697 
Ucrania 465 000 
Alemania 430 000 
España 400 000 
India 350 000 
México 341 412 
 CONCENTRACIÓN DEL JUGO DE ZANAHORIA EN EL EVAPORADOR DE SIMPLE EFECTO 
 
 
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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS 
celular, dando lugar al aumento de diámetro, con una tasa de engrosamiento inicial lenta, 
para luego acelerarse alcanzando el máximo grosor. [6] 
 
• Factores que determinan el crecimiento y desarrollo del cultivo 
 
El crecimiento de la raíz de almacenamiento está condicionado por factores ambientales y 
del cultivo. [7] 
Algunos de estos factores se presentan a continuación: 
 
• Factores ambientales 
 
Los factores ambientales tales como temperatura, humedad y luz son determinantes para 
el crecimiento de la raíz. Muchos autores indican que con aumento en la cantidad o 
intensidad de luz diaria la planta incrementa su peso, siempre y cuando la temperatura ni 
humedad sea una limitante. También el rango de temperaturas óptimas para el crecimiento 
va desde 16 a 21ºC, y al exponer el cultivo a esas temperaturas, el peso de la raíz se ve 
aumentado con incrementos sucesivos de agua. A su vez la temperatura del aire influye en 
el área foliar de la planta, encontrando un área mayor cuando esta se expuso a temperaturas 
cercanas a 25 °C y se redujo a la mitad, cuando las plantas se manejaron a 12 °C. [7] 
 
• Humedad 
 
La oferta hídrica es importante en el desarrollo del cultivo, principalmente en la etapa de 
intensivo crecimiento de la raíz. Las precipitaciones caídas en el período vegetativo no 
siempre, son oportunas, por lo que es necesario el uso de riego para asegurar el máximo 
potencial del cultivo. Cuando las precipitaciones son escasas el suministro de agua a los 
cultivos a través del riego aumenta considerablemente el rendimiento, el riego por aspersión 
aumenta el rendimiento de zanahorias hasta un 200%. Sin embargo, estudios donde se 
evalúan tres sistemas de riego (goteo, micro aspersión y por superficie) exponen que el 
riego por goteo es el más eficiente en el uso del agua. Otras investigaciones realizadas en 
suelo franco arenoso donde se evalúa el riego por goteo en la producción de zanahoria 
demuestran el aumento del rendimiento del cultivo. [7 
Como se mencionó la humedad y el tipo de riego son muy importantes para el cultivo de las 
zanahorias, esto se puede simplificar en la tabla de métodos de cultivo y riego. 
(Tabla 1.3) 
 
 CONCENTRACIÓN DEL JUGO DE ZANAHORIA EN EL EVAPORADOR DE SIMPLE EFECTO 
 
 
28 
 
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Tabla 1.3. Influencia del método de cultivo y métodos de riego en la producción de zanahoria. [7] 
Método de cultivo 
Tratamiento de riego 
Rendimiento de zanahoria (t ha-1) (Toneladas por 
hectárea) 
Comerciales No comerciales Total 
Camellones Sub superficial 100.0 8.0 108.0 
Superficial 121.0 4.8 125.8 
Sin riego 59.3 7.0 66.3 
Promedio 93.4 76.6 100.0 
Suelo plano Sub superficial 111.1 3.1 114.2 
Superficial 100.3 3.7 104.0 
Sin riego 55.7 7.6 63.3 
Promedio 89.0 4.8 93.8• Régimen de Temperatura 
 
La temperatura es otro de los factores importantes en el crecimiento y desarrollo de las 
plantas y que, a diferencia de la luz, esta puede ser limitante en algunas zonas para 
determinados cultivos. Una reducción de temperatura de un órgano de la planta por debajo 
de la temperatura optima reduce su actividad metabólica y por lo tanto, su habilidad para 
competir por asimilados. En términos generales, la clasificación térmica por si sola es difícil 
de llevar a cabo, observándose algunos autores que utilizan la terminología “medianamente 
resistente” para el caso de la zanahoria, para referirse a la capacidad de adaptación en el 
campo la misma especie. Teóricamente en esta clasificación, la zanahoria en su estado de 
germinación necesita un mínimo de 4.4°C; estando su rango óptimo entre 7.2 y 29.4°C; y 
un máximo de 35°C. Temperaturas medias mensuales aproximadas para el desarrollo del 
cultivo van de 7.2°C como mínimo, describiéndose un rango óptimo de entre 15.5 y 18.3°C, 
y un máximo de 23.8°C. [7] 
 
 
• Densidad y arreglo espacial de plantas 
 
Un efecto importante sobre el crecimiento lo ejerce la densidad, ya que determina los 
recursos disponibles que pueden ser utilizados por cada planta. De este modo en estudios 
realizados por ROBINSON señala que la relación densidad – rendimiento de la raíz es de 
forma asintótica, y no hay evidencia de un decrecimiento de las plantas hasta una densidad 
de 22 plantas m2. Sin embargo, al evaluar la productividad de tres genotipos de zanahoria 
con diferentes densidades de plantación obtuvo la producción más alta (40.1 t ha-1) con una 
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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS 
densidad de 96 plantas por metro cuadrado, destacando que la menor densidad que evaluó 
fue 46 plantas por metro cuadrado obteniendo un rendimiento bajo, de 29,7 t ha-1. [7] 
 
• Suelo 
 
No plantar en el mismo suelo, (dejar pasar 3 – 4 años), para evitar agotamiento del suelo. 
El suelo debe ser húmedo, arcillo-calizos, ricos en materia orgánica y con buen drenaje para 
evitar encharcamientos y pudrir las raíces. No abonar con estiércol ni en terrenos abonados 
con estiércol en menos de dos años. Reacción edáfica: pH del suelo entre 6.5 y 7.5. [7] 
 
Dichos parámetros o requerimientos establecidos, nos dan un método de cultivo, el cual se 
muestra en la siguiente figura. (Figura 1.4) 
 
 
Figura 1.4. Proceso de cultivo de zanahoria. 
 
Invierno
Preparación 
del terreno
Apartir de 
febrero
Siembra en 
surcos
Aclareo
Cuando 
aparezcan 
las primeras 
hojas 
verdaderas
Deshierbas 
y regar
Mantener 
libre de 
malezas y 
regar
Cosecha
Cuando las 
raices tengan 
2 - 5 cm
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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS 
1.4 Análisis de mercado de la zanahoria 
 
La zanahoria, que es una de las hortalizas con mayor demanda en México y el mundo y 
que, en nuestro país, durante los últimos años, ha crecido significativamente en todos los 
renglones productivos, excepto en el de rendimiento que, si bien se ha reducido, se 
mantiene como el segundo mejor a nivel mundial. La zanahoria en México presenta un gran 
potencial, tanto en el mercado nacional que consume cerca de 80% de la producción en 
fresco, como en el de exportación, que se fundamenta en la calidad del producto, así como 
en las ventajas geográficas y climáticas. [8] 
 
En los años noventa la producción de zanahoria se llevó a cabo en 21 estados, aunque sólo 
cinco en conjunto han concentrado cerca del 83% de la superficie sembrada y cosechada, 
así como el 85% de la producción. Estos estados a los que hacemos referencia son: 
Guanajuato (considerado como el principal productor del país), seguido por Puebla, 
Zacatecas, México y Baja California. La zanahoria es como la mayoría de las hortalizas un 
producto básicamente de riego, Por ejemplo, se considera que la producción total de los 
noventa el 89% se obtuvo de superficies de riego, mientras que el resto en temporal. Por 
otra parte, si observamos la producción, por ciclo agrícola, encontraremos que el 46.67% 
se dió durante otoño/invierno y el 53.33% durante primavera verano. [8] (Figura 1.5) 
 
 
Figura 1.5. Distribución de la zanahoria en la República Mexicana. [8] 
 CONCENTRACIÓN DEL JUGO DE ZANAHORIA EN EL EVAPORADOR DE SIMPLE EFECTO 
 
 
31 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO II 
 
PROCESOS INDUSTRIALES. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CONCENTRACIÓN DEL JUGO DE ZANAHORIA EN EL EVAPORADOR DE SIMPLE EFECTO 
 
 
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Capítulo 2: Procesos Industriales 
 
2.1 Proceso de pasteurización de jugos 
 
La pasteurización es un proceso tecnológico que se lleva a cabo mediante el uso de calor. 
Es un tratamiento térmico suave, aspecto que lo diferencia de la esterilización, mucho más 
intenso. Su principal objetivo es la eliminación de patógenos en los alimentos para alargar 
su vida útil. La pasteurización emplea temperaturas bajas pero que aseguran la eliminación 
de patógenos, aunque algunos puedan aguantarlas y resistirlas. El valor nutricional de los 
alimentos y sus características organolépticas no se ven tan alteradas. La temperatura de 
pasteurización es inferior a los 100ºC ya que temperaturas más elevadas afectan de manera 
irreversible a las características fisicoquímicas del producto. [9] 
 
En el caso de alimentos líquidos, la temperatura tendría que situarse sobre los 72ºC y 85ºC 
durante 20 segundos y los alimentos envasados entre los 62ºC y los 68ºC durante periodos 
más largos de tiempo, unos 30 minutos. Con la aplicación de esta técnica se puede 
aumentar la vida útil de los alimentos varios días, como es el caso de la leche, hasta varios 
meses, como es el caso de los alimentos envasados o embotellados. La intensidad en la 
que se desarrolla el tratamiento de pasteurización viene determinada por el microorganismo 
más resistente. Hay dos tipos de procesos de pasteurización: el primero es el que somete 
el producto a altas temperaturas en un breve período de tiempo y se usa en los líquidos a 
granel como la leche, zumos de fruta o cerveza. El segundo tratamiento, denominado ultra-
altas temperaturas (UHT), es un proceso de flujo continuo y la temperatura utilizada es más 
elevada que en el primer proceso, puede rondar los 138°C durante un período de dos 
segundos. Es adecuado para alimentos líquidos un poco ácidos, como los zumos de frutas 
y zumos de verduras. [9] (Figura 2.1) 
 
• Efectos sobre los alimentos 
Al tratarse de un tratamiento térmico, son inevitables algunas alteraciones en las 
características tanto físicas como químicas de los alimentos, como el color o el aroma. En 
los zumos de frutas puede aparecer pardeamiento enzimático, un oscurecimiento del color 
del alimento o, en el caso de la leche, debido a la homogeneización (reducción de los 
glóbulos de grasa), pueden aparecer diferencias en el color blanco. El aroma también puede 
alterarse. En los zumos pueden aparecer importantes pérdidas, de ahí que algunas 
industrias disponen de sistemas de recuperación de aromas para solventar las pérdidas. En 
la leche, la eliminación de aroma es beneficioso ya que, de esta manera, desaparece el olor 
http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2006/03/15/22798.php
http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2010/08/26/195339.php
http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/sociedad-y-consumo/2011/01/25/198509.php
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33ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS 
a heno. Las vitaminas sufren también alteraciones, aunque son mínimas y casi 
inapreciables. [10] 
 
• Factores que afectan el proceso 
No todos los alimentos responden igual al tratamiento. Algunos factores pueden afectar, de 
manera positiva o negativa, a la eficacia del proceso. El más representativo es la acidez del 
producto, que determina la supervivencia del patógeno. En la pasteurización conviene 
trabajar con pH bajos. Por debajo de un pH de 4,5 las bacterias no pueden crecer, de ahí 
que el tratamiento puede ser más suave y las características organolépticas no se ven tan 
afectadas. En alimentos con un pH más elevado es necesario un tratamiento con una 
temperatura también más alta, como es el caso de la leche, las verduras, la carne o el 
pescado. Otro factor son los organismos más resistentes y más difíciles de eliminar, 
como Bacillus cereus, que son capaces de sobrevivir a baja temperatura. Sin embargo, esta 
resistencia depende del pH del alimento o de su actividad de agua. Si se controlan estos 
parámetros, puede controlarse la resistencia. La capacidad calorífica puede afectar también 
al rendimiento de la pasteurización. Aquellos que necesitan más energía para aumentar su 
temperatura, necesitan un proceso más severo que aquellos que aumentan de forma rápida 
la temperatura. Por último, destaca la forma física del alimento para asegurar el éxito del 
tratamiento, en concreto, la superficie exterior del alimento es lo que más influye en el 
tratamiento. Por tanto, los alimentos con forma esférica conllevan más dificultad. [10] 
 
 
 
Figura 2.1. Equipo de pasteurización de Ultra Altas Temperaturas (UHT). [10] 
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2.2 Operaciones Unitarias 
 
En las industrias de procesos químicos y físicos, así como en las de procesos biológicos y 
de alimentos, existen muchas semejanzas en cuanto a la forma en que los materiales de 
entrada o de alimentación se modifican o se procesan para obtener los materiales finales 
de productos químicos o biológicos. Es posible considerar estos procesos químicos, físicos 
o biológicos, aparentemente distintos, y clasificarlos en una serie de etapas individuales y 
diferentes llamadas operaciones unitarias. Estas operaciones unitarias son comunes a 
todos los tipos de industrias de proceso. Por ejemplo, la operación unitaria conocida como 
destilación se usa para purificar o separar alcohol en la industria de las bebidas y también 
para separar los hidrocarburos en la industria del petróleo. El secado de granos y otros 
alimentos es similar al secado de maderas, precipitados filtrados y estopa de rayón. La 
operación unitaria absorción se presenta en la absorción de oxigeno del aire en los procesos 
de fermentación o en una planta de tratamiento de aguas, así como en la absorción de 
hidrógeno gaseoso en un proceso de hidrogenación líquida de aceites. La evaporación de 
salmueras en la industria química es similar a la evaporación de soluciones de azúcar en la 
industria alimenticia. El flujo de hidrocarburos líquidos en refinerías de petróleo y el flujo de 
leche en una planta de productos lácteos se llevan a cabo de manera semejante. Las 
operaciones unitarias estudian principalmente la transferencia y los cambios de energía, la 
transferencia y los cambios de materiales que se llevan a cabo por medios físicos, pero 
también por medios fisicoquímicos. A continuación, se describen las operaciones unitarias 
importantes que se cubren en este libro, y que corresponden a aquellas que se pueden 
combinar en diversas secuencias en un proceso. [11] 
 
Clasificación de las operaciones unitarias 
 
Flujo de fluidos 
El método más común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo a través de 
un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más frecuentes, ya que ésta 
forma ofrece no solo mayor resistencia estructural sino también mayor sección transversal 
para el mismo perímetro exterior que cualquier otra forma. A menos que se indique 
específicamente, la palabra tubería en este estudio se refiere siempre a un conducto cerrado 
de sección circular y diámetro interior constante. [12] 
 
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Transferencia de calor 
La transferencia de calor es una ciencia básica que trata de la rápidez de trasferencia de 
energía térmica. Tiene una amplia área de aplicación que va desde los sistemas biológicos 
hasta aparatos domésticos comunes, pasando por los edificios residenciales y comerciales, 
los procesos industriales, los aparatos electrónicos y el procesamiento de alimentos. [13] 
Destilación 
Uno de los procesos de separación más simples y comunes es la destilación por 
evaporación instantánea, destilación de equilibrio o destilación flash. En este proceso parte 
de una corriente de alimentación se evapora en una cámara de evaporación instantánea 
para separar vapor y liquido en equilibrio mutuo. Cuando un líquido que contiene dos o más 
componentes es calentado hasta su temperatura de ebullición, la composición del vapor 
será normalmente diferente a la del líquido. Esta diferencia de composición en las dos fases 
del equilibrio, fundamenta la destilación y por esta razón, dicha operación es aplicable para 
separar mezclas de compuestos por sus diferentes volatilidades o sus diferentes presiones 
de vapor. [14] 
Absorción 
La absorción es una operación unitaria de separación difusional gas-líquido, que tiene por 
objetivo separar uno o varios componentes de un gas, empleando como agente separante 
un líquido (agente separante masa y por ello operación indirecta), en el que se disuelven 
selectivamente dichos componentes. En cuanto al equipo en el que se lleva a cabo, éstos 
pueden ser básicamente: torres de burbujeo, torres de pared mojada, torres con 
atomización, torres empacadas y torres de platos. [15] 
Desorción 
La desorción es una operación unitaria de separación difusional gas-líquido, que tiene como 
objetivo separar uno o varios componentes de un líquido, empleando como agente 
separante un gas (agente separante masa y por ello operación indirecta), en cual se 
arrastran dichos componentes. Una desorción puede ser de un componente o 
multicomponente, isotérmica o adiabática, isobárica o a presión variable, régimen 
permanente o no permanente. [15] 
 
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Humidificación y Deshumidificación 
Las operaciones de humidificación son aquellas que están relacionadas con la trasferencia 
de masa y energía que ocurre cuando un gas se pone en contacto con un líquido puro en el 
que es esencialmente insoluble e incluye no solo la humidificación del gas, sino la 
deshumidificación y el enfriamiento del gas, la medición de su contenido de vapor y el 
enfriamiento del líquido. Estas operaciones pueden tener alguno de los siguientes 
propósitos: Enfriamiento del líquido, enfriamiento del gas caliente, humidificación del gas, 
deshumidificación de gas, enfriamiento evaporativo. [15] 
Cristalización 
La cristalización es una separación líquido-sólido en la que se forman partículas cristalinas 
a partir de una fase fluida homogénea. Idealmente, los cristales son productos químicos 
puros, se obtienen en un alto rendimiento con una forma deseable, tienen un tamaño 
razonablemente uniforme y deseable, si los productos alimenticios o farmacéuticos, no 
tienen un tamaño no tienen perdida de sabor, aroma ni actividad fisiológica, la cristalización 
es una de las operaciones de separaciónmás antiguas conocidas, la recuperación de 
cloruro de sodio como cristales de sal del agua por evaporación que se remota a la 
antigüedad, incluso hoy en día, muchos procesos implican la cristalización de una solución 
acuosa de sales inorgánicas. [16] 
Secado 
Secado es una operación unitaria que consiste en la eliminación de la humedad (ya sea 
agua u otros compuestos volátiles) de sólidos, las soluciones, las suspensiones y las pastas 
para obtener productos sólidos. En la alimentación a un secador, la humedad puede ser: 
incrustada en un sólido húmedo, un líquido sobre una superficie sólida, o una solución en la 
que se disuelve un sólido. El término secado también describe una mezcla de gases en la 
que se elimina un vapor condensable de un gas no condensable mediante un proceso de 
enfriamiento. [16] 
 
 
 
 
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2.3 Evaporación y tipos de evaporadores en la ESIQIE 
Es una operación unitaria que permite remover parcialmente un líquido de una solución, con 
el objetivo de separar componentes o concentrar una solución, suministrando energía. En 
el proceso de evaporación se comienza con un producto líquido y termina con uno más 
concentrado. Este producto más concentrado pasa a ser el producto principal del proceso 
en esta etapa. La evaporación como proceso físico es el paso de un líquido al estado 
gaseoso, por transmisión de energía (calor). La evaporación ocurre en la superficie del 
líquido y este término no se debe confundir con la ebullición que es el movimiento provocado 
por las burbujas de vapor que atraviesan la masa de un líquido que se calienta. Pero siempre 
que hay ebullición la evaporación es efectiva y rápida, ocasionado por los mecanismos de 
transferencia de calor. [17] 
 
La evaporación se lleva a cabo para tres fines principales: 
• La concentración de líquidos previa a su anterior procesado, por ejemplo, secado. 
• La disminución del volumen del líquido para reducir costos de almacenamiento, embalaje 
y transporte. 
• Para reducir la cantidad de agua, aumentando la concentración de los sólidos solubles 
de los productos, a fin de facilitar su preservación, por ejemplo, el caso de la leche 
evaporada. [17] 
 
La evaporación como otros procesos tiene diferentes aplicaciones, como lo son: 
• Concentración de producto. Por ejemplo, obtención de la meladura en la industria 
azucarera. 
• Pre-concentración de la alimentación al secador 
• Reducción de volumen. Como lo es la obtención de la leche condensada en las 
pasteurizadoras. 
• Recuperación de agua o solvente. Por ejemplo, en la concentración de 
NaOH (sal común). 
• Cristalización. Por ejemplo, formación de los cristales de azúcar. [17] 
 
Sistemas de Evaporación 
Existen diferentes equipos o sistemas en donde se lleva a cabo el proceso de evaporación, 
sin embargo, algunos de los más utilizados a nivel industrial son los que se mencionan a 
continuación: 
https://www.ecured.cu/Sal
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• Evaporadores de Película descendente 
• Evaporadores de Película Ascendente 
• Evaporadores de Circulación forzada 
• Evaporadores de Placa 
• Evaporadores Compactos [18] 
 
Componentes básicos de un evaporador 
Los evaporadores industriales están compuestos normalmente por: 
• Un intercambiador de calor para suministrar calores sensible y latente de evaporación al 
alimento. Como medio de calefacción se utiliza normalmente en la industria de los 
alimentos, el vapor de agua saturado. 
• Un separador en el que se separe el vapor de la fase liquida concentrada. 
• Condensador para llevar a cabo la condensación del vapor y su separación, componente 
que se puede omitir si el sistema trabaja a presión atmosférica. [18] 
 
En base a los datos anteriores, en la siguiente figura se esquematiza un evaporador tipo 
Bach, el cual por sus componentes es considerado un evaporador simple. (Figura 2.2) 
 
 
Figura 2.2. Representación esquemática del evaporador tipo Bach. [18] 
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2.4 Diagrama de los evaporadores de la ESIQIE 
 
Dentro del laboratorio de operaciones unitarias de la Escuela Superior de Ingeniería 
Química e Industrias Extractivas (ESIQIE), se tienen tres tipos de evaporadores, los cuales 
son: 
• Evaporador de película ascendente y descendente (Figura 2.3) 
• Evaporador de circulación forzada (Figura 2.4) 
• Evaporador de múltiple efecto (Figura 2.5) 
 
Evaporadores de circulación natural: Aquí la ebullición de la solución se efectúa abajo 
del nivel de la solución o dentro de los tubos por donde circula la solución. La característica 
principal de estos evaporadores es que la temperatura de ebullición de la solución se efectúa 
en el interior de los tubos o abajo del nivel de la solución y se debe calcular corrigiéndola 
por concentración y por la presión hidrostática. Esta temperatura de operación para el 
cálculo del calor transmitido, por la condensación del vapor de calentamiento a la solución 
que se está concentrando. Estos se construyen con áreas de calentamiento más altas y 
manejan volúmenes muy altos de solución a concentrar. Los coeficientes de transferencia 
de calor son bajos. [18] 
 
Evaporadores de circulación forzada: La ebullición no se efectúa dentro de los tubos; 
esta temperatura se calcula a la presión del espacio vapor y a la concentración final de la 
solución. La circulación forzada imparte una alta velocidad de la solución por el interior de 
los tubos por lo que se necesita una energía potencial, la cual se convierte en energía 
cinética al cambiar la velocidad de la solución de salida de los tubos; y por el efecto del 
calentamiento de la solución al pasar por los tubos y por la pérdida de presión al salir de los 
tubos, la solución hierve instantáneamente, transformando su calor sensible al calor latente 
que adquiere el agua evaporada que se producen el espacio vapor del evaporador. En estos 
evaporadores la recirculación de la solución es del orden de 100 veces o más el volumen 
con respecto a la alimentación. Su coeficiente de transferencia de calor es mayor al de 
circulación natural. [18] 
 
Evaporadores de película: En estos la solución hierve dentro de los tubos, pero no tienen 
carga hidrostática porque la solución no se recircula. La solución pasa una vez por los tubos 
y sale con su concentración final. No tiene caso la recirculación, ya que, en estos 
evaporadores de película, se pretende que la solución tenga poco tiempo de contacto con 
las superficies calefactoras, debido a la poca resistencia de la solución concentrada a las 
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altas temperaturas a las altas viscosidades, que desarrollan algunas soluciones al 
concentrarse. Son las que tienen menor área, bajos volúmenes de solución diluida, pero 
tienen los coeficientes de transferencia de calor mucho más altos que todos los 
evaporadores antes señalados. [18] 
 A continuación, se presentan sus respectivos diagramas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPITULO III 
 
DESARROLLO EXPERIMENTAL. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 3: Desarrollo experimental 
 
3.1 Planteamiento del sistema de evaporación de Circulación Natural tipo Pelicula 
Ascendente y Descendente 
 
Descripción del evaporador de Simple Efecto de Película Ascendente y Descendente: 
El equipo es de marca Kestner y la envolvente está construida por placa de acero inoxidable 
(1.8% cromo – 0.8% níquel) de cuatro milímetros de espesor. El evaporador consta de 
cuatro partes fundamentales: 
1) Área de transferencia de calor (calandria o calefactor) 
2) Separador. 
3) Condensador 
4) Bomba de vacío [19] (Figura 3.1) 
 
1.- La calandria o calefactor: está constituida por un tubo de 15 cm de diámetro interno 
que recibe el nombre de envolvente, dentro de esta, se encuentran alojados los 4 tubos de 
30 mm de diámetro interior y de 2 .54 m de largo, simétricamente distribuidos y sujetos en 
sus extremos a dos placas metálicas, el mismo diámetro interno de la envolvente, llamadas 
espejos, entre el espejo inferior y la brida superior se encuentra el cabezal superior. 
La solución diluida se alimenta por el cabezal inferior de la calandria, en ese espacio existe 
una placa metálica conocida como mampara colocada en posición vertical que divide el 
número de tubos en partes iguales, que obliga ascender la solución por el diámetro interior 
de los dos tubos y desciende por el diámetro interior de los tubos restantes, en los cuales 
se completa la evaporación, saliendo finalmente al separador una mezcla formada por la 
solución concentrada y el solvente evaporado en fase vapor. 
Sobre la envolvente se encuentran instalados: un manómetro de caratula en la parte baja 
de la misma arriba del espejo inferior, una válvula de purga de gases no condensables 
ubicada en la parte superior y un indicador de nivel de vidrio colocado ligeramente arriba del 
espejo inferior con una altura de nivel de referencia constante. 
 
2. Separador: Este es de tipo ciclónico y es un recipiente cilíndrico hueco en posición 
vertical con terminación cónica en el fondo, esta instrumentado con un vacuómetro y – una 
mirilla de vidrio. Se encuentra conectado al cabezal inferior de la calandria por medio de un 
tubo de aproximadamente dos pulgadas de diámetro y al lado contrario donde entra la 
solución. 
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3. Condensador: El condensador es de superficie y consta de dos cuerpos de 
condensación que contienen el mismo número de tubos y de las mismas dimensiones de 
los que forman la calandria, a diferencia de la calandria en estos se tienen instaladas dos 
mamparas que dividen al número de tubos en dos artes iguales, las mamparas se 
encuentran ubicadas en el cabezal superior de cada uno de diferente diámetro, el de menor 
diámetro colocado en la parte inferior de ambos, ligeramente arriba del espejo inferior, a esa 
altura se tiene un indicador de nivel de vidrio con una altura de nivel de referencia constante 
instalado en el segundo cuerpo, y el tubo de mayor diámetro aproximadamente a la mitad 
de la altura de ambos cuerpos de condensación. 
De la parte superior del separador sale el solvente evaporado hacia el primer cuerpo de 
condensación y es de ahí donde se condensa la mayor parte, este condensado pasa al 
segundo cuerpo de condensación a través del tubo de menor diámetro, la parte restante del 
evaporado, no condensado, circula hacia el segundo cuerpo de condensación a través del 
tubo de mayor diámetro. 
 
4. Bomba de vacío: Se cuenta con una bomba de anillo hidráulico, la cual está constituida 
por una carcasa cilíndrica llena de líquido, dentro de la cual gira excéntricamente un rodete 
provisto de aletas. Al girar este rodete forma una película de agua en forma de anillo que 
sirve como sello hidráulico. Debido a la disposición excéntrica del rodete se obtiene un 
efecto alternado de aspiración y compresión (a manera de pistón que ocasiona el vacío). El 
sello hidráulico se debe mantener durante todo el tiempo que dure funcionando ésta para 
evitar su calentamiento. 
Donde la parte superior de la envolvente del segundo cuerpo de condensación sale un tubo 
que se conecta con la bomba de vacío. Este tubo esta instrumentado con un vacuómetro y 
una válvula de control de vacío. A través de este salen los gases no condensables y 
mediante la válvula de control a vacío se fija el valor de este en el vacuómetro. 
La bomba tiene dos succiones y una sola descarga, las succiones se encuentran 
conectadas en forma perpendicular (agua del sello hidráulico, la línea de vacío y de 
extracción de gases no condensables). La descarga de la bomba es una línea curva que 
conduce la mezcla de gases no condensables y agua del sello hidráulico, esta línea llega a 
un separador donde salen: por la parte inferior al drenaje el agua del sello y por la parte 
superior los gases no condensables. [19] 
 
Equipo auxiliar. 
a) Bomba de alimentación de la solución. Se tiene instalada una bomba centrífuga. 
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b) Enfriador tipo serpentín. El vapor de caldera ya condensado que sale de la envolvente 
de la calandria es enviado al interior de un serpentín y por el exterior de esta circula 
agua de enfriamiento. [19] 
 
Accesorios complementarios. 
a) Tanques herméticamente cerrados (2). 
b) Tanques tipo atmosféricos (3). [19] 
 
Instrumentos de medición. 
a) Rotámetro 
b) Indicadores de temperaturas. 
t1: Vapor de calentamiento 
t2: La solución concentrada 
t3: El solvente evaporado a la salida del separador (fase vapor). 
t4: Salida de agua de condensación del cabezal superior del primer cuerpo de 
condensación 
t5: El solvente evaporado condensado. [19] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 3.1. Equipo de Evaporación de simple efecto de película ascendente y descendente del 
Laboratorio de Operaciones Unitarias de la ESIQIE. 
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Instrucciones de operación 
 
Primera etapa: 
1. Llenar el tanque de almacenamiento con 30 L de jugo de zanahoria. 
2. Aflojar la válvula reductora de presión. 
3. Cerrar la válvula de alimentación de vapor a la calandria 
4. Abrir la válvula de alimentaciónvapor al tanque de la solución diluida 
5. Abrir la válvula de alimentación general de vapor 
6. Apretar la válvula reductora de presión, observar burbujeo continuo 
7. Esperar hasta lograr la temperatura de precalentamiento correspondiente. [19] 
 
Segunda etapa: 
Arranque del equipo y lectura de datos, el arranque no debe exceder de 5 min. 
1. Abrir la válvula del tanque de la solución diluida que comunica a la bomba de 
alimentación. 
2. Abrir parcialmente la válvula de la línea de recirculación al tanque de solución diluida 
y el interruptor de control de flujo del rotámetro. 
3. Accionar la bomba de alimentación y cuando considere que los tubos de la calandria 
estén totalmente llenos con solución diluida, ajustar con la válvula de control de flujo 
del rotámetro el valor de porcentaje seleccionado en el mismo. 
4. Abrir la válvula de alimentación de vapor a la calandria y cerrar la válvula de 
precalentamiento. 
5. Abrir la válvula de purga de gases no condensables del vapor, cuando éstos salgan 
(observar flujo continuo de vapor), cerrar ésta casi totalmente. 
6. Con la válvula reductora de presión de vapor ajustar el valor de la presión 
manométrica elegida. 
7. Abrir la válvula de alimentación de agua de condensación a los condensadores y 
verificar que ésta circule a la cisterna. 
8. Abrir la válvula de alimentación de agua al sello de la bomba de vacío. 
9. Accionar la bomba de vacío y ajustar el valor del vacío que corresponda. 
10. Abrir la válvula de alimentación de agua al enfriador de vapor de condensado. 
11. Esperar que se alcance el régimen permanente (las condiciones de operación no 
cambian con el tiempo). 
12. Comprobar que la temperatura en cada uno de los puntos del indicador-registrador 
de temperaturas del tablero sean constantes y cuando estén, se podrá proceder a 
tomar datos. 
13. Registro de datos experimentales. [19] 
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Tercera etapa. Paro del equipo 
1. Desconectar el indicador - registrador de temperaturas. 
2. Aflojar la válvula reductora de presión de vapor hasta que el manómetro marque cero 
3. Cerrar la válvula de alimentación general de vapor. 
4. Desconectar la bomba de alimentación. 
5. Desconectar la bomba de vacío y cerrar la válvula de sello hidráulico. 
6. Cerrar las válvulas de alimentación de agua al condensador y al enfriador. 
7. Tomar la muestra de solución concentrada y descargar los tanques de 
almacenamiento. [19] 
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3.2 Calculo de las condiciones iniciales de operación 
Antes de realizar la experimentación, se calcularon algunas propiedades del jugo de 
zanahoria, como lo fue su densidad, peso del jugo, con el fin de determinar las presiones 
de operación del sistema. 
Antes de concentrar 
𝑉𝐴𝑖 = 30 𝐿 
𝑉𝑗𝑢𝑔𝑜 = 25 𝑐𝑚
3 
𝜌𝑖 =
24.79 𝑔𝑟 
25 𝑐𝑚3
= 0.9916
𝑔𝑟
𝑐𝑚3
 
Peso del jugo para el cálculo de la densidad. 
𝑊𝑗𝑢𝑔𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 = 90.23 𝑔𝑟 
𝑊𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 = 65.44 𝑔𝑟 
𝑊𝑗𝑢𝑔𝑜=𝑊𝑗𝑢𝑔𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 − 𝑊 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 
𝑊𝑗𝑢𝑔𝑜=90.23 𝑔𝑟 − 65.44 𝑔𝑟 = 24.79 𝑔𝑟 
Para poder llevar acabo esta lectura de datos para los cálculos anteriormente presentados 
se realizó la medición en una probeta graduada de 250 ml la cual contenía jugo de zanahoria 
sin concentrar para posteriormente utilizar un densímetro. (Figura 3.2) 
 
 
Figura 3.2. Determinación de la densidad del jugo de zanahoria. 
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Así mismo, se realizó una consulta bibliográfica de la densidad respecto a los °Bx, para 
determinar la concentración inicial y final del jugo de zanahoria. (Tabla 3.1) 
 
Tabla 3.1. Densidades de las soluciones en función de las soluciones de °Bx y temperatura. [20] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calor específico de la Zanahoria 
Se sabe que todas las verduras tienen una respiración o transpiración. Durante la 
respiración el azúcar y el oxígeno se combinan para formar CO2 y H2O, dándonos la 
siguiente reacción: 
𝐶6𝐻12𝑂6 + 6𝑂2 → 6𝐶𝑂2 + 6𝐻2𝑂 
 
En la mayoría de los productos almacenados en planta, pocas células se desarrollan y la 
parte mayor de energía de respiración es liberada como calor, que debe ser considerado al 
refrigerar y almacenar alimentos vivos. [21] 
 
El calor de respiración varía según tipo o clase de alimento: 
• Las frutas, los vegetales u hortalizas, las flores, los bulbos, tallos y hojas verdes son 
materias de almacenaje con significativo calor de la respiración. 
• Productos secos o deshidratados, tales como semillas y nueces, tienen tasas de 
respiración muy bajas. 
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• Los productos con tejidos finos jóvenes, muy sensibles y activamente creciendo, 
tales como espárrago, brócoli y espinaca, tienen altos índices de la respiración, al 
igual que las semillas no maduras tales como guisantes verdes y maíz dulce. 
• Las frutas de rápido crecimiento, tales como fresas, frambuesas, y las zarzamoras, 
tienen tasas de respiración mucho más altas que las frutas que son lentas para 
desarrollar, por ejemplo, manzanas, las uvas, y los cítricos. 
• En general, la mayoría de vegetales, con excepción de bulbos y de raíces, tienen una 
alta tasa de respiración inicial para los primeros uno o dos días después de la 
cosecha. Dentro de algunos días, la tasa de respiración baja rápidamente a la tasa 
de equilibrio. 
• Los vegetales u hortalizas como cebollas, ajos y col pueden aumentar la producción 
del calor después de un período de almacenaje largo. 
• El componente más abundante de frutas y de vegetales frescos es el agua, que existe 
como fase líquida continua en la fruta o el vegetal (hortaliza). Algo de esa agua se 
pierde a través de la transpiración, que implica el transporte de la humedad a través 
de la piel del alimento, la evaporación, y el transporte total convectivo de la humedad 
a los alrededores del producto. 
• El índice de transferencia de masas y calor en frutas y vegetales frescos afecta la 
calidad del producto. La humedad transpira continuamente desde 
instalaciones durante la manipulación y el almacenaje de los productos. Una 
cierta pérdida de humedad (agua) es inevitable y puede ser tolerada. Sin embargo, 
bajo ciertas condiciones, mucha humedad se puede perder y causar marchites o 
arrugamiento. 
• La evaporación en la superficie del producto es un proceso endotérmico que enfría 
la superficie, así baja la presión del vapor en la superficie y reduce la transpiración. 
• La respiración dentro de la fruta o del vegetal, por otra parte, tiende aumentar la 
temperatura del producto, levantando la presión de la superficie y aumentando la 
transpiración. 
• Además, la tasa de respiración en sí mismo es una función de la temperatura de la 
materia. También, los factores tales como estructura, permeabilidad de la piel, y 
circulación de aires superficiales también afectan la tasa de la transferencia de calor 
y masa. [22] 
 
 
 
 
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Datos: 
Basándonos en los datos obtenidos en la experimentación de Dutta (1986) a una 
temperatura de 4°C dio un calor específico de 3651.954 J/Kg °C y a la temperatura de 
24.5°C dio 3654.783 J/Kg °C. (Tabla 3.2) [23] 
 
Tabla 3.2 Tabla de propiedades experimentalesde la zanahoria obtenidas en las investigaciones de 
Dutta en 1986. [23] 
 
PRODUCTO AGUA (%) T (°C) Cp (KJ/Kg °C) 
Zanahoria 88.2 24.5 3.654 
 
Su composición de la zanahoria tiene una gran composición de gua como se muestra en la 
tabla 3.2 por dicha razón se considera un calor especifico a 58°C. 
 
Posteriormente se establecen las condiciones iniciales del equipo, la cuales son basadas 
para que el jugo de zanahoria no se descomponga o pierda sus propiedades, así mismo 
para tener una mejor eficiencia de operación en el equipo. (Tabla 3.3) 
 
𝑃𝑉𝑎𝑐í𝑜 = 500 𝑚𝑚𝐻𝑔 
𝑃𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 = 1
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
 
𝜃𝑜𝑝𝑒 = 1.2 ℎ𝑟 
Tabla 3.3 Temperaturas experimentales. 
TEMPERATURA 
1 
T1 
 
TEMPERATURA 
2 
T2 
TEMPERATURA 
3 
T3 
 
TEMPERATURA 
4 
T4 
TEMPERATURA 
5 
T5 
T de vapor de 
caldera 
T de producto T del 
evaporado 
T agua de 
enfriamiento a 
la salida del 
condensador 
T del 
evaporado 
condensado 
120 58 58 32 40 
118 58 58 32 40 
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3.3 Procedimiento de experimentación 
 
 
 
 
Figura 3.3 Llenado del taque de alimentación con jugo de Zanahoria. 
Primera etapa
Se llenó el tanque 
con 30 lt de jugo de 
zanahoria. 
(Figura 3.3) 
Se aflojó la válvula 
reductora de 
presión. 
Se cerró la válvula 
de alimentación de 
vapor a la calandria.
Se abrieron las 
válvulas de vapor de 
alimentación general 
y la del tanque de 
solución diluida.
Se apretó la válvula 
reductora de 
presión.
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 Figura 3.4 Recirculación del jugo de zanahoria. Figura 3.5 Ajuste del rotámetro. 
Segunda etapa
Se abrieron las 
válvulas 
correspondientes: 
solución diluida, 
recirculación y control 
de flujo. (Figura 3.4)
Se accionó la bomba 
de alimentación y se 
ajustó la válvula de 
control de flujo del 
rotámetro.(Figura 3.5) 
Se cerró la válvula de 
precalentamiento y se 
abrió la de vapor a la 
calandria.
Se ajustaron las 
válvulas de la purga 
de gases, la 
reductora de presión 
y la de agua de 
alimentación.
Suministro de H2O
Se accionó la válvula 
de vacío.
Se esperó el régimen 
permanente.
Se comprobó la 
temperatura de cada 
uno de los puntos del 
indicador-registrador.
Se realizó el registro 
de los datos 
experimentales 
después de que 
fueran constantes.
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Figura 3.6. Descarga de los tanques de Figura 3.7 Solución concentrada . 
almacenamiento. 
 
Tercera etapa
Se desconectó el 
indicador-registrador 
de temperaturas.
Se aflojó la válvula 
reductora de presión 
hasta que el 
manómetro marcó 
cero.
Se cerró la válvula 
de alimentación de 
vapor general.
Se desconectaron 
las bombas de 
alimentación y la de 
vacío. 
Se cerraron las 
válvulas de 
alimentación de 
agua al condensador 
y al enfriador.
Se descargaron los 
tanques de 
almacenamiento.
(Figura 3.6)
Se tomó la muestra 
de la solución 
concentrada.
(Figura 3.7)
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Después de haber realizado la experimentación al concentrado final se le realizó un análisis 
para determinar sus propiedades. (Fig.3.8) 
 
Figura 3.8 Procedimiento experimental para la obtención de las propiedades del concentrado de 
zanahoria. 
 
Posteriormente al realizar el análisis del jugo se determinó su concentración, así como su 
densidad, los cuales se especifican en la siguiente tabla. (Tabla 3.4) 
Se realizaron los cálculos correspondientes a la densidad y a la concentración final en la 
secuencia de cálculos de la experimentación. 
 
Después de concentrar 
𝜌2 =
26.11 𝑔𝑟 
25 𝑐𝑚3
= 1.0444
𝑔𝑟
𝑐𝑚3
 
Pesando en la probeta 
𝑊𝑗𝑢𝑔𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 = 91.65𝑔𝑟 
𝑊𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 = 65.44 𝑔𝑟 
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𝑊𝑗𝑢𝑔𝑜=𝑊𝑗𝑢𝑔𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 − 𝑊 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 
𝑊𝑗𝑢𝑔𝑜=91.65 𝑔𝑟 − 65.44 𝑔𝑟 = 26.11 𝑔𝑟 
 
Tabla 3.4 Propiedades del concentrado de zanahoria. (Ver datos en la página 57 y 66) 
 
Propiedades del concentrado de zanahoria 
ρ(
𝒌𝒈
𝒎𝟑
) C (
𝒈
𝑪𝒎𝟑
) 
1044.44 13.055 
 
Para determinar si la operación fue exitosa, así como la determinación de las variables de 
operación del equipo, el consumo realizado y la energía en el sistema se realizaron distintos 
balances, los cuales se especifican a continuación. 
 
Balance de material y de sólidos 
Se realiza en base a la definición de la ley de continuidad, la cual nos describe que la masa 
que entra a un sistema debe ser la misma masa que sale del sistema. [24] 
En forma de ecuación se utilizó de la siguiente manera: 
 
𝑴𝑷 + 𝑴𝑬 = 𝑴𝑨 
 
Donde: 
MP: Masa del producto 
ME: Masa del evaporado 
MA: Masa de alimentación 
 
Masa del producto obtenida real medida con cubeta y báscula. 
Descrito de otra manera se realizó el siguiente cálculo con el concentrado obtenido después 
de haber realizado la experimentación, dando como resultado lo siguiente: 
 
𝑴𝑷 = 𝟗. 𝟐 𝑲𝒈 
9.2 𝑘𝑔
1.2 ℎ𝑟
= 7.667 
𝑘𝑔
ℎ𝑟
 
 
 
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Balance para el cálculo de la masa del evaporado. 
Para obtener la cantidad de masa evaporada del jugo se realiza un balance tomando en 
cuenta las propiedades del evaporado. 
 
𝑴𝑬 =
𝜟𝒉 ∗ 𝝆 ∗ 𝝅 ∗ 𝑫𝟐
𝟒 ∗ 𝜽
 
Donde: 
Δh: Altura del rotámetro 
𝜌: Densidad 
D: Diámetro 
Θ: Intervalos de tiempo 
 
𝑀𝐸 =
2 𝑐𝑚 ∗ 1
𝑔𝑟
𝑐𝑚3
∗ 𝜋 ∗ (34.6 𝑐𝑚)2
4 ∗ 5 𝑚𝑖𝑛
= 376.098
𝑔𝑟
𝑚𝑖𝑛
 
 
376.098
𝑔𝑟
𝑚𝑖𝑛
∗
60 𝑚𝑖𝑛
ℎ𝑟
∗
𝑘𝑔
1000𝑔𝑟
= 22.5659
𝑘𝑔
ℎ𝑟
 
 
Masa de jugo alimentada al sistema 
Tomando la ecuación descrita para el balance de materia se tiene lo siguiente: 
 
𝑴𝑷 + 𝑴𝑬 = 𝑴𝑨 
7.667 
𝑘𝑔
ℎ𝑟
+ 22.5659
𝑘𝑔
ℎ𝑟
= 30.2329 
𝑘𝑔
ℎ𝑟
 
 
Masa del vapor 
En el caso de la masa del vapor se utilizó la misma expresión de la masa de evaporado, 
tomando en cuenta diferentes datos que rigen a este cálculo, dando como resultado la 
siguiente secuencia: 
 
𝑴𝑽 =
𝜟𝒉 ∗ 𝝆 ∗ 𝝅 ∗ 𝑫𝟐
𝟒 ∗ 𝜽
 
 
𝑀𝑉 =
1.8 𝑐𝑚 ∗ 1
𝑔𝑟
𝑐𝑚3
∗ 𝜋 ∗ (40.2 𝑐𝑚)2
4 ∗ 5 𝑚𝑖𝑛
= 456.9245
𝑔𝑟
𝑚𝑖𝑛
 
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456.9245
𝑔𝑟
𝑚𝑖𝑛
∗
60 𝑚𝑖𝑛
ℎ𝑟
∗
𝑘𝑔
1000𝑔𝑟
= 27.4155 
 𝑘𝑔
ℎ𝑟
 
Masa de agua real medido con cubeta y báscula 
Para tener referencia con los cálculos realizados se realizó una medición de peso del agua 
en el recipiente afectado con el tiempo de operación para obtener el dato real: 
 
𝑴𝒘 = 𝟗. 𝟗 𝒌𝒈 
𝑀𝑤 =
9.9 𝑘𝑔
20𝑠𝑒𝑔 ∗
1 ℎ𝑟
3600𝑠𝑒𝑔
= 1782
𝑘𝑔
ℎ𝑟
 
Calor suministrado 
Se dice que el calor suministrado es la cantidad de calor que hay que proporcionar a un 
cuerpo para que eleve su temperatura, el cual matemáticamente hablando se describe en 
la siguiente ecuación. [25] 
𝑸𝒔 = 𝑴𝒗 ∗ 𝝀𝒗 
Donde: 
λv: Calor latente 
𝑄𝑠 = 𝑀𝑣 ∗ 𝜆𝑣 = (27.4155 
 𝑘𝑔
ℎ𝑟
) (526.9844
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑘𝑔
) = 14447.5408