Diseño de máquina automatizada para reducir el consumo de nitrógeno líquido utilizando un atomizador helicoidal en el proceso de elaboración de helados

• Autores: Huarcaya Mendoza, Gonzalo Alonso, Quispe Cabrera, Luis Alejandro
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
• Repositorio: UPC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorioacademico.upc.edu.pe:10757/688224
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/10757/688224
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Atomizador; Nitrógeno líquido; Máquina automática; Automatización utilizando nitrógeno líquido; atomizer; liquid nitrogen; automatic machine; automation using liquid nitrogen; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.00

El presente trabajo consiste en el diseño de máquina automatizada para mejorar la eficiencia en la elaboración de helados utilizando nitrógeno líquido, en el cual se busca optimizar los procesos en la preparación de helados reduciendo el consumo de nitrógeno líquido y el tiempo de producción. Todo esto, a través de un sistema de control secuencial que controla un sistema de aspersión del nitrógeno líquido. En principio se analizó el campo de los helados elaborados con nitrógeno líquido y sus requerimientos por no realizarse de manera automática. Dicho análisis condujo a la conclusión de que el proceso debería automatizarse para optimizar el uso de nitrógeno líquido y en consecuencia economizar en cada aspersión; así mismo proteger al operario de quemaduras graves por manipulación directa de este insumo. Por ello, se escogió un sistema de control a través de un Raspberry PI 4, en el cual se realizó la programación para el funcionamiento y control para elaborar, de manera automática, un helado completamente en un lapso de dos minutos. El sistema completo consta de partes mecánicas, electrónicas y programables, que en conjunto forman una máquina que realiza, de manera secuencial, la elaboración de helado completamente automática. Dicha máquina realiza el proceso de aproximadamente dos minutos desde que se presiona el pulsador de inicio hasta que se retira el producto. Posteriormente, se implementó el sistema y se logró simular su funcionamiento total con un tiempo de dos minutos por porción de helado y la capacidad de elaboración continua. Este resultado garantiza un proceso seguro y automático para la elaboración de helados utilizando nitrógeno líquido de manera eficaz.