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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚFACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA
(TRABAJO DE APLICACIÓN)
Presentado al:Ing. Román Justo CALDERÓN CÁRDENAS. Facilitador del curso
091B “Diseño de Plantas Químicas I”.
Realizado por:JANANPA MEZA ,Jose luis
MALLQUI GUTIERREZ ,Mirco albino
Alumnos del IX ciclo de Ingeniería Química.
Huancayo, 11 de abril de 2013
DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE UN HORNO DE PACHAMANCA PORTATIL A GAS PROPANO
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar y construir y operar un horno de pachamanca portátil a gas propano,
de capacidad de 40 porciones.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar el balance de materiales para la operación del horno de pachamanca
portátil.
Seleccionar el material adecuado para la construcción del horno de
pachamanca portátil.
Establecer el tiempo de operación adecuado del horno en la producción de
cuarenta porciones de pachamanca.
INTRODUCCIÓN
La preparación de la pachamanca en forma convencional en nuestra
incontrastable, en otros lugares, es muy trabajoso, debido a que la preparación de la
fosa, el cual sirve como aislante en dicho horno, el cual llega a un punto de donde no
se pierde tiempo y disponer de un lugar de 4m2 aproximadamente. En dicho horno
convencional se pierde tiempo y tiene que llevarse a cabo en un lugar definido.
Un horno portátil de pachamanca, nos ayuda ahorrar el tiempo, acortar
espacio el cual puede ser ocupado por otras cosas diferentes y también nos facilita
llevarlo a diferentes lugares como puede el campo u otro.
En el presente informe se dará a conocer la preparación de la pachamanca en
un horno portátil, donde nos ayuda a verificar el tiempo de horneado, como también
los diferentes ingredientes y materias que ingresas a la preparación de la pachamanca
en el horno portátil.
MARCO TEÓRICO
El objetivo principal del nuestro trabajo nos lleva directamente a considerar lo que es
un horno, por lo cual en este capítulo detallaremos conceptos y aspectos importantes
que se van a desarrollar.
1. HORNOS
Un horno es un dispositivo que genera calor y que lo mantiene dentro de un
compartimento cerrado. Se utiliza generalmente en la cocina para cocinar,
calentar o secar alimentos.
La energía calorífica requerida para el calentamiento de los hornos puede
proceder de:
Gases calientes producidos en la combustión de combustibles sólidos,
líquidos o gaseosos que calientan las piezas por contacto directo entre ambos o
indirectamente a través de tubos radiantes o intercambiadores en general.
Energía eléctrica en diversas formas:
Arco voltaico de corriente alterna o continua
Inducción electromagnética
Alta frecuencia en forma de dielectricidad o microondas
Resistencia óhmica directa de las piezas
Resistencias eléctricas dispuestas en el horno que se calientan por efecto
Joule y ceden calor a la carga por las diversas formas de transmisión de
calor. A los hornos industriales que se calientan por este medio se
denominan hornos de resistencias.
HISTORIA:
Horno de Pompeya. El horno tradicional era un recinto formado por una
fábrica de tapial o adobes, que acababa convirtiéndose en un bloque de material
de alfarería por la cocción por calor. Tenían forma de pequeña bóveda sobre una
base plana y una sola abertura, la entrada.
Se calentaba mediante un fuego de leña, que se dejaba consumir. El grosor,
la inercia térmica de la envoltura, guarda el calor. La base donde se produce la
combustión se limpia de cenizas y en ella se colocan los alimentos que deben
asarse.
2. LADRILLOS REFRACTARIOS
El ladrillo refractario es un tipo de material cerámico que posee una serie de
características especiales, lo que permite hacer un gran uso de este dentro de
instalaciones industriales o en trabajos de estufas domésticas.
Las caras de estos ladrillos son lisas, esta peculiar característica disminuye
la adherencia con el mortero, logrando la resistencia a altas temperaturas y la
abrasión. Por sus buenas propiedades térmicas este material de construcción es
considerablemente caro.
Los ladrillos refractarios actualmente son empleados para revestir calderas,
ollas de aceración, parrillas, hornos rotatorios de cementeras, por mencionar
algunas, en donde estos deben estar adheridos uno con uno con tierra refractaria
y para lograr mejorar la firmeza del pegado también se puede agregar cemento;
dándonos por resultado una mezcla que tendrá una apariencia barrosa; esta
mezcla permite que el pegado en la tierra sea suficientemente resistente para los
procesos.
El manejo de estos ladrillos no es tan simple como manejar ladrillos
comunes, debido a que por sus mismas propiedades reacciona de manera
explosiva con otros materiales que no sean los correctos.
Al igual que la tierra refractaria, los ladrillos refractarios además de cumplir
con su función de refractar, son excelente contenedores de calor, es decir,
mantienen el calor al que son expuestos durante sus diferentes usos.
De las peculiaridades de este tipo de material es que son fabricados en
calidades variadas, dependiendo de la concentración de alúmina y en base a esta
concentración el ladrillo resiste mayores temperaturas o puede ser usado para
distintos medios. Las concentraciones van desde el 36% hasta el 99% de Alúmina
aunque también se puede emplear sílice.
Principalmente cuando se quiere recubrir hornos destinados para la
fundición de acero, el tipo de ladrillo empleado es el de dióxido de silicio, en
algunos casos cuando los ladrillos comienzan a licuarse estos trabajan con
temperaturas superiores 3000 °F (1650 °C).
Para poder crear estos ladrillos es necesario que sus componentes estén
expuestos a bajas presiones y que sean a su vez, quemados a temperaturas muy
altas. Las excepciones a este proceso son aquellos ladrillos que son
químicamente ligados, o los que utilizan el alquitrán, resina o gomo para
permanecer aglutinados.
3. PACHAMANCA
La pachamanca es un plato típico del Perú, elaborado por la cocción, al
calor de piedras precalentadas, de carnes de vaca, de cerdo, pollo y cuy
previamente aderezados con ingredientes como huacatay, ají, comino, pimiento y
otras especias, asimismo de productos originales andinos adicionales, como
papas, camote, choclo, haba en vainas y eventualmente, yuca. .Más allá de una
comida o de un ágape, es un rito comunitario en el ande y en la ciudades con
vecinos andinos.
El término «pachamanca» proviene de las voces quechuas pacha, «tierra» y
manka, «olla»; por lo que su significado sería «olla de tierra» pero cabe precisar
que en lengua aimara el término manca o mankha significa «comida» por lo que
un significado alternativo también es «comida de la tierra».1
Este plato especial de la gastronomía del Perú, existente desde la época del
Imperio inca ha ido evolucionando y su consumo se ha expandido a lo largo del
territorio peruano, introduciéndose variaciones en el procedimiento técnico de
elaboración, mas no en sus ingredientes ni en su cocción.
PARTE EXPERIMENTAL
1. CONTRUCCIÓN DEL HORNO DE PACHAMANCA PORTATIL
El horno de pachamanca portátil se construyó bajo el financiamiento íntegro
de los materiales realizado por el Ingeniero Justo Román Calderón Cárdenas.
COSTO TOTAL FINANCIADO
CANTIDAD DESCRIPCIÓN TOTAL
1 Olla número 50 S/. 70.00
1 Olla número 36 S/. 40.00
22 Ladrillos refractarios S/. 110.00
S/. 220.00
La participación de los estudiantes fue únicamente en la parte de la
construcción propiamente dicha.
Materiales:
Una olla N° 50
Una Olla N° 36
22 ladrillos refractarios.
Una canastilla manufacturada de hierro.
Herramientas:
Una Amoladora con disco para corte de cerámica.
Una sierra.
Una broca para metal de 4mm.
PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN
1.º. En primer lugar se procedió a colocar en el fondo le la olla número 50, los
ladrillos refractarios de manera horizontal, hasta que se ocupe todo el espacio
posible.
2.º. Luego usando una amoladora y un disco diamantado se realizaron los cortes
a medida para cubrir la totalidad de la base de la olla.
3.º. De la misma manera se colocaron los ladrillos refractarios de manera vertical
alrededor de la olla, siendo necesario hacer un corte tanto al ladrillo como a
la olla para la alimentación del combustible que en nuestro caso será gas
propano, alimentado por medio de un soplete.
4.º. El corte que se realizó en la olla utilizando un disco de corte de metal.
5.º. Culminado el proceso de preparación del horno, se le añadió arcilla para
sellar algunas partes que quedaron libres o sueltas.
2. PRIMERA CORRIDA EXPERIMENTAL DE LA OPERACIÓN DEL HORNO DE
PACHAMANCA PORTATIL.
PROCEDIMIENTO
Para la primera corrida experimental, se realizó el balance de materia para 24
porciones aquí se necesitó para la preparación de la pachamanca los
siguientes ingredientes; papa, carne de carnero y/o pollo, camote, habas y
humitas (maíz, pasas, azúcar, esencia de vainilla, canela molida, etc)
Se procedió llenar de piedras la canastilla para luego ubicarlo dentro del horno
construido empleando varillas de metal provisto de ganchos los mismos que
pasan a través de otros dos ganchos soldados en la parte superior de la
canastilla, luego se encendió el quemador a gas para calentar las piedras por
un lapso de hora.
Una vez trascurrido ese lapso de tiempo se sacó la canastilla de piedras, se
puso dentro del horno la olla de N° 36 y se colocó dentro de ella algunas
piedras en su base y se pusieron las papas, luego se colocaron otras piedras
encima de ellas y se colocó pedazos grande de carne con cortes paralelos a 5
cm de separación aproximadamente. Luego se colocaron los camotes, se
pusieron más piedras encima y alrededor las humitas, se colocaron otras
piedras y encima de ellas se puso la hierba marmaquilla, luego las habas, y por
encima de ellas se colocó la Alfalfa.
Se tapó todo con papel de azúcar y luego costalillos de polietileno y se
sujetaron estos con una soguilla de maguey envolviéndole con ella dando
varias vueltas alrededor de la olla N° 50.
Se empleó un tiempo de cocción de una hora.
RESULTADOS
Según lo realizado en la primera corrida experimental, podemos decir primero
que la capacidad del horno es mayor de 24 porciones, también que la cantidad
de piedras utilizada fue menor a la necesaria así mismo el tiempo de
calentamiento de las piedras debía haber sido mayor.
Debido a todos estos inconvenientes no se realizó una correcta cocción de los
alimentos. Pero se observó que el funcionamiento del horno es correcto, con
algunos reajustes de la cantidad y los tiempos tanto de calentamiento como de
cocción se tendrían resultados totalmente favorables.
3. SEGUNDA CORRIDA EXPERIMENTAL DE LA OPERACIÓN DEL HORNO
DE PACHAMANCA PORTATIL.
PROCEDIMIENTO
Para la realización dela segunda corrida experimental se decidió no utilizar la
olla número 36 dentro del horno de pachamanca.
Al igual que en la primera corrida experimental, se preparó todos los
ingredientes necesarios para la preparación de la pachamanca, como por
ejemplo marinar la carne, la preparación de las humitas y el lavado respectivo
de la papa, el camote y las habas.
Para esta segunda corrida se hizo el balance de materia considerando la
capacidad para 40 porciones. Para la preparación en sí de la pachamanca
primero se procedió a calentar las piedras, claro está en una mayor cantidad
que para la primera corrida experimental las cuales son alrededor de 30
piedras medianas semiplanas durante 2 horas, seguidamente se continuó
retirando las piedras usando los ganchos de metal.
Para ingresar los alimentos se puso las piedras más grandes en la base y
sobre estas las papas y colocando algunas piedras más encima las porciones
de carne (carnero y pollo), siguiendo el mismo proceso el camote, las humitas y
las habas respectivamente sin dejar de colocar la marmaquilla y alfalfa.
Se cubrió totalmente el horno y en un lapso de 35 minutos se retiró la cubierta
y se destapó la pachamanca.
RESULTADOS
En esta última corrida experimental prueba error, se pudo determinaron los
correctos tiempos de cocción y capacidad del horno de pachamanca portátil.
De esta manera podemos considerar el horno totalmente funcional y práctico
para la preparación de pachamanca, que es una comida tradicional de nuestra
región.
4. RECETA PARA LA OPERACIÓN DEL HORNO DE PACHAMANCA
PORTATIL.
Para 40 porciones de pachamanca:
Para las humitas
Para la elaboración de las humitas necesitamos los siguientes
ingredientes:
Choclos maduros 25 unidades
Azúcar ½ kg
Mantequilla 250g
Aceite ½ L
Pasas 250g
Canela molida 10g
Anís 1 cucharadas.
Esencia de vainilla 5 cucharadas.
Para la preparación de las humitas primero se tiene que moler el maíz,
una vez que se haya molido se mezcla bien y se le agrega la
mantequilla previamente derretida en baño maría. Luego le agregamos
el azúcar y seguimos mezclando constantemente, de igual manera se
agrega las pasas, canela molida esencia de vainilla y anís; se mezcla
durante 5 minutos y la mezcla esta lista para llenar a los empaques, los
cuales son las pancas de los choclos cortados.
La carne
La carne o se marina con un preparado que contiene distintos
condimentos como el huacatay, ají amarillo, ajos, entre otros; por
supuesto sal y pimienta al gusto. Agregar un poco más de sal de lo
normal debido a que durante la cocción esta baja. Dejar reposar la
carne durante un par de horas antes de poner al horno. La carne puede
ser de pollo, carnero, chancho, etc. Lo que es en peso 10 alrededor de
10kg.
La papa
La cantidad de papa necesaria para la preparación de 40 porciones de
pachamanca es 10 kg. Esta puede ser papa blanca en su totalidad o
también mezclarse en proporciones iguales con papa arenosa.
El camote
40 unidades de camote que se necesitan equivalen en peso a 6 kg de
éste.
Habas
Para servir el plato con 5 habas por persona es necesario 5kg de habas
de tamaño mediano.
CONCLUSIONES
Después del trabajo de campo realizado logramos establecer ciertos
parámetros de tiempo e intensidad de fuego a aplicarse al horno de pachamanca
portátil que se mencionan en la parte del procedimiento paginas atrás.
Estos parámetros mencionados pueden variar por ejemplo como es en el
caso del tiempo de calentado que depende directamente de la intensidad del
fuego aplicado, el fuego aplicado en el trabajo aplicativo fue de mediana
intensidad debido a que las piedras usadas eran de primer uso. Siguiendo con
estos parámetros variables vemos que el tiempo de apertura también varía si las
piedras tienen un calentamiento debido. El tiempo promedio requerido para la
preparación de la pachamanca en el horno portátil fue de 35 minutos,
En líneas generales se puede apreciar que el trabajo realizado con la
supervisión del ingeniero del curso a cargo se realizó con éxito ya que se logró el
objetivo principal que era obtener un producto de buena calidad sin deficiencias
en la cocción, además de la prueba del correcto funcionamiento del innovador
horno de pachamanca.
ANEXOS
1. FOTOGRAFIAS DE LA CONSTRUCCIÓN DE UN HORNO DE PACHAMANCA PORTÁTIL
2. PRIMERA CORRIDA EXPERIMENTAL
3. SEGUNDA CORRIDA EXPERIMENTAL
