Trabajo-final-de-procesos-15.docx

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Asignatura:

INGENIERÍA DE PROCESOS Tema:

“TRABAJO FINAL DE PROCESOS” Sección:

37F

Integrantes del grupo:

Medina Aguilar, Roger De la torre De la torre, Renzo Gonzales De la torre, Estefano Cadenas Ramos, Ronald Alarcon Urbina, Luis

PROFESOR:

VICUÑA GALINDO, EDER

LIMA – PERÚ 2016

1

INDICE RESUMEN .................................................................................................................................. iv INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... v OBJETIVOS.................................................................................................................................... vi CAPITULO I .................................................................................................................................... 7 1.1.

Marco Teórico ............................................................................................................... 7

1.1.1.

Desarrollo de un producto .................................................................................. 7

1.1.2.

Producto a nivel industrial ................................................................................. 8

1.1.3.

Maquinaria industrial ......................................................................................... 8

1.1.4.

Costos de producción ......................................................................................... 15

CAPITULO II ................................................................................................................................. 16 2.1.

Resultados ................................................................................................................... 16

2.1.1. Diagrama de operaciones y DAP .............................................................................. 16 2.1.2. Producción del producto a escala industrial............................................................ 18 2.1.3. De los balances de materia ...................................................................................... 20 2.1.4.

Calidad del producto........................................................................................... 21

CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 25 RECOMENDACIONES................................................................................................................... 26 REFERENCIAS ........................................................................................................................ 27

II

ELABORACIÓN PARA LA PULPA DE GRANADILLA Y AGUAYMANTO

III

RESUMEN Nuestro trabajo tiene como principal objetivo elaborar el proceso para la elaboración del néctar de aguaymanto con granadilla, a partir de la conservación de la pulpa de ambas frutas y todo esto mediante la aplicación de tecnología para los procesos. Para poder conseguir nuestro objetivo debemos pasar por diferentes máquinas, entre los cuales tenemos a la lavadora de frutas, la despulpadora, la dosificadora, la selladora y la etiquetadora. Realizar todas estas etapas nos permitirá tener al final un producto de buena calidad, libre de impurezas y en una presentación agradable para los consumidores y conforme a todo lo establecido anteriormente, poder lograr nuestra principal meta.

IV

INTRODUCCIÓN

A lo largo del tiempo, en nuestra sociedad han ido incrementando nuevas necesidades y para poder satisfacerlas la ciencia ha ido evolucionando, de esta manera podemos decir que la tecnología, las técnicas y los procesos de producción se han ido innovando. En esta oportunidad les hablaremos de la ingeniería de procesos, que en términos puntuales podemos decir que es la rama de la ingeniería encargada del desarrollo, evaluación y diseño de procesos. La idea de nuestro producto surge ,debido a que la demanda de fruta en conserva aumenta en el mercado años tras años, y esto nos indica que nuestro clientes se están enfocando en a una alimentación saludable. Nuestro producto se basa en la conservación de granadilla con aguaymanto y gracias a este proceso, podremos ofrecerlo en el mercado como una concentración de pulpa para sus diferentes usos. El desarrollo del proceso de producción se basa principalmente en el diseño y combinación de diferentes máquinas para poder alcanzar la calidad de nuestro producto. Con el fin de alcanzar esto debemos pasar por unas ciertas etapas y conseguir cada que etapa de nuestro proceso tenga un desempeño eficiente. Nuestra meta primordial va dirigida en la elaboración del néctar de “aguaynilla”, mediante el empleo de la tecnología para los procesos y poder conseguir un producto de buena calidad.

V

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL  Conocer el proceso para realizar la mezcla de pulpa de granadilla y aguaymanto. OBJETIVO ESPECIFICO  Conocer las máquinas utilizadas para realizar el proceso.  Determinar mediante el DOP Y DAP las operaciones necesarias para realizar el producto.  Determinar el rendimiento mediante el balance de materia  Conocer los costos para la realización de todo el proceso de aguaynilla.

VI

CAPITULO I 1.1.

Marco Teórico 1.1.1. Desarrollo de un producto

La idea del producto en forma inicial está plasmada en la comercialización de Pulpa de Granadilla con Aguaymanto al mercado de Chile completamente dedicado al sector Agroindustrial. Los servicios de maquila o transformación de la granadilla y Aguaymanto en Pulpa, además de su sellado en bolsas de Polipropileno y colocación en cajas.

En Chile hay una tendencia creciente de consumos de frutas. Esto se debe a las exigencias de los nuevos consumidores que están conscientes de lo importante que es mantener una dieta equilibrada que le aporte propiedades naturales. Es por ello que por intermedio de esta investigación se quiere dar a conocer sus beneficios para la salud del cliente actual, rescatando sus propiedades benéficas. Demostrando así que nuestro país posee las condiciones necesarias para crear, producir e innovar un producto original.

El consumo de granadilla se recomienda para la estabilización de los nervios, ya que funciona como sedante o tranquilizante natural. Su jugo se usa como estimulante digestivo, también controla la acidez, ayuda a la cicatrización de las úlceras, sirve para combatir las diarreas y cólicos. Es una fruta apetecida en el mercado por su sabor dulce, aromático y rica en fósforo, vitamina C, calcio, niacina y carbohidratos. El consumo de la Aguaymanto se caracteriza por ser una excelente fuente de vitamina C, vitamina B, proteínas y fósforo que son excepcionalmente altos para una fruta. Ayuda a purificar la sangre, tonifica el nervio óptico y alivia afecciones bucofaríngeas. Favorece el tratamiento de las personas con problemas de próstata gracias a sus propiedades diuréticas y además es utilizada como tranquilizante natural por su contenido de flavonoides.

7

1.1.2. Producto a nivel industrial Para elegir el país y ciudad a exportar el producto se consideró las siguientes variables como cantidad de habitantes, dato importante para determinar el tamaño del mercado, los acuerdos comerciales, el PIB Per Cápita y el nivel de importaciones de Pulpa de fruta en el mercado extranjero. En el proceso industrial de pulpa de granadilla con aguaymanto, tomaremos en cuanto la eficiencia de las máquinas ya que estas tendrían que abarcar una cantidad mayor a la tomada en Perú para abastecer la gran demanda chilena. Respecto a la exportación de granadilla y aguaymanto en el Perú se viene desarrollando en distintas presentaciones, y al exportarlas juntas en pulpa, se puede hablar de un producto Nuevo en el mercado tanto local, como internacionalmente. En cuanto al costo de producción, el precio de exportación, no representa un costo significativo a nuestras ganancias. Además de explorar el mercado chileno, el precio de venta en Chile, respecto a nuestras competencias, nuestro producto no se vería afectado por ser un producto introductorio, ya que el precio de venta estará por debajo de ellos y tampoco representa un costo significativo a nuestras utilidades.

1.1.3. Maquinaria industrial

Lavadora de frutas modelo FW100

Nuestra lavadora multifuncional Ref. 10064 adopta un sistema avanzado UV/03 para tratamiento y desinfección del agua limpia eliminando en forma con filtro activo de carbón que permite reciclar el agua ahorrando hasta un 80% de la misma. 8

Fácil de operar, bajo consumo de energía, de alta eficiencia. Elimina el sucio pegado a la superficie de los vegetales, a través de un sistema de burbujas de aire. Imita el movimiento del lavado humano evitando los choques o fricción entre los vegetales. Puede ser usada para lavar vegetales frescos y preservados.

Características del equipo: 

Medidas de la máquina (cm): 205 x 90 x 135 cm



Peso: 250 kg



Capacidad de producción: de 600 a 800 kg por hora



Presión de agua: 1,6 mpa



Grado de prueba de agua: IPX1



Alimentación: 220VAC



Poder de la bomba de aire: 1,5 Kw



Poder de la bomba de ciclo: 1,5 Kw



Poder de la correa: 0,18 Kw



Consumo de aire: 110 L/h



Consumo de agua: 530 L

Despulpadora de frutas DF600 Nuestra despulpadora de frutas con cuerpo y base fabricadas en acero inoxidable es la herramienta ideal para su empresa. Funciona para diferentes tipos de frutas (mango, piña, durazno, parchita, etc.) Resistente, robusta y confiable, fabricada con materiales de primera calidad. La máquina viene equipada con dos tamices y se pueden adquirir tamices adicionales de otras medidas.

Características técnicas: 

Diámetro de los orificios de los tamices: 1mm, 3mm, 6mm



Largo del tamiz de despulpado: 50cm 9



Numero de aspas: 02 aspas para despulpar y 6 cuchillas para triturar antes del despulpado



Diametro del tamiz: 18cm



Capacidad de producción: 750 kg hora (puede varias dependiendo de la fruta y de la experiencia del operador)



Motor eléctrico: 3 hp, 1.750 rpm



Voltaje: 220 VAC



Peso: 110kg



Medidas: 110cm de ancho x 143cm de alto x 50cm de profundidad

Llena dota dosificadora de líquidos viscosos y pastosos

Nuestra llenadora / dosificadora gracias a su sistema neumático es la herramienta ideal para trabajar con líquidos, con viscosos y con pastosos. Está fabricada en acero inoxidable lo que le asegura una larga vida útil y cumplimiento de las normas sanitarias. La frecuencia de llenado y la dosis del llenado son ajustable de fora tal que usted puede personalizar el funcionamiento del equipo de acuerdo a su requerimiento.

Características: 

Dos líneas de llenado



Fabricadas en acero inoxidable y materiales sanitarios 10



Alimentación 110-120VAC, 60Hz



Control de frecuencia de llenado



Control de la cantidad de la dosis de 100 a 1.000 ml por cada linea de llenado



Requiere de un compresor de aire el cual no está incluido



Presión de aire 0.5 - 0.6 pa



Producción de 10 a 30 botellas por minuto por cada linea de llenado



Precisión de llenado +/- 1%



Se puede operar en forma manual a través de un pedal o en forma automática



Silenciosa, compacta y ligera



Medidas: 100x60x78cm

Selladora de bolsas modelo FR-900S Nuestra selladora para bolsas de banda continua es ideal para sellar bolsas pequeñas en una forma rápida, sencilla y segura. Se puede controlar la temperatura y velocidad de la banda en forma electrónica. Puede sellar bolsas de plásticos en PVC de diferente material tales como PP, POPP, PE. BOPP, etc. Nuestra selladora está fabricada bajo estrictos controles y con materiales de primera calidad cumpliendo normas sanitarias internacionales. Es fácil de usar y fácil de mantener.

Características 

Estructura resistente y duradera 11



Alimentación: 110vac, 60hz



Consumo: 500w



Velocidad de sellado: de 1 a 12 metros por minuto



Ancho del sellado: de 6 a 15mm



Troquela caracteres alfa numericos al momento de sellar



Temperatura: de 1 a 300 grados centigrados



Resistencia de la banda: hasta 5 kg



Medidas: 87x41x38 cm



Peso: 22kg

Esta gama de etiquetadoras automáticas es de fácil introducción en las líneas de empaquetamiento ya existentes. Está dotado de una mecánica robusta y modular, adaptable a espacios particularmente estrechos gracias también al giro de papel con acceso lateral, que permite un rápido y fácil cambio de etiquetas. Labelx JR es capaz de recibir rollos de etiquetas de hasta 300 mm de diámetro para una elevada autonomía de funcionamiento y está dotada de una caja de comandos separada y ventilada, que permite su uso también en ambientes industriales severos. Se proponen dos versiones: versión S y versión M, que se diferencian por el ancho máximo de las etiquetas, respectivamente de 100 y 200 mm. Puede alcanzar una velocidad de 30 m/min (20 m/min en la versión M) gracias a un potente motor paso-paso y al control por microprocesador que permite a través de la pantalla y las teclas funciones de introducir todos los parámetros de etiquetado. 12

Encajadora por gravedad CP 201 Encaja bolsas flexibles en sentido horizontal en cajas o cestas de plástico. Esto se ejecuta de acuerdo con patrones de encajado programados previamente. En el momento de alimentar la bolsa, el sistema se encarga de colocarla en el centro, girándola o no según el patrón de encajado elegido. A continuación, las bolsas se acumulan sobre la cinta transportadora y pueden superponerse si se requiere. Posteriormente, la fila de bolsas es guiada a la encajadora, equipada con un sistema neumático alimentador de productos y de suministro de bolsas.

13

Refrigerador modelo SSR-2 2 Puertas sólidas en acero inoxidable con sistema de aire forzado. Cuerpo interior fabricado en aluminio resistente a la oxidación, control electrónico con regulación de hasta 3 rangos de temperatura y botón ahorrador, gas refrigerante ecológico y de fácil mantenimiento. Características 

Refrigerador de 2 puertas.



Exterior en acero inoxidable, interior en aluminio.



De aire forzado.



8 parrillas.



Compresor 1/3 HP.



Gas refrigerante R-134A.



De 0 a 5 ºC.



Cuatro parrillas para uso pesado.



Indicador de temperatura.



Dimensiones Frente: 152 cm, Fondo: 75 cm y Alto: 198 cm

14

1.1.4. Costos de producción

INGREDIENTES

P.Unit.

MP Cantidad

Costo por Caja

Granadilla

S/. 0.21

4

S/. 0.84

Aguaymanto

S/. 0.10

10

S/. 1.00

Total

S/. 0.31

S/. 1.84

Costo

INGREDIENTES

P.Unit. MP

P.Unit. Serv

Cantidad Costo por Caja

Granadilla

S/. 0.21

S/. 0.04

4

S/. 0.84

S/. 0.16

Aguaymanto

S/. 0.10

S/. 0.02

10

S/. 1.00

S/. 0.20

Ácido Ascórbico

S/. 0.10

-

5

S/. 0.50

-

Benzoato de potasio

S/. 0.02

-

5

S/. 0.10

-

Caja

S/. 1.00

S/. 0.10

1

S/. 1.00

S/. 0.10

Bolsa de Propileno

S/. 0.50

S/. 0.10

2

S/. 1.00

S/. 0.20

Total

S/.

Producto Final

S/. 61.20

Caja por 12 un.

S/.

TOTAL

S/. 61.70

15

0.50

4.44

servicio

S/. 0.66

por

CAPITULO II 2.1.

Resultados 2.1.1. Diagrama de operaciones y DAP

16

17

2.1.2. Producción del producto a escala industrial

El tamaño instalado en la planta medida en cada fase importante del proceso de producción.

Tamaño Instalado de la Empresa Industrial RENDIMIENTO Tiempo

PROCESO

(Kg. / h)

(S / Kg.)

Lavado de frutas

875

4.11

Escaldado en marmita

180

20.00

Despulpado

400

9.00

Refinado

400

9.00

Almacenamiento en tanque de frío

500

7.20

Envasado

525

6.86

Congelado

4000

0.90

Esperas y traslados

-

9.50

TOTAL

-

66.57

Fuente: Proveedores de equipos y máquinas para la industria alimentaria: Industrias Cardín Ltda. 2003.

En términos relativos se cuenta con la capacidad instalada.

Capacidad Instalada Relativa de la Empresa Industrial TIEMPO

CAPACIDAD INSTALADA (Kg.)

Minuto

0,90

Hora

54,08

18

Diario (1)

432,63

Semanal (2)

2.163,14

Mensual

8.652,55

Anual

103.830,55

(1) Un turno de 8 H / día. (2) Cinco días / semana.

Fuente: Proveedores de equipos y máquinas para la industria alimentaria: Industrias Cardín Ltda. 2003.

Inicialmente la empresa utilizará únicamente el 33.02% de la capacidad instalada para satisfacer la porción meta del mercado local.

Pro. Pesimista Año 1

11,478

Año 2

11,740

Año 3

11,992

Año 4

12,215

Año 5

12,475

En el cuadro anterior se observan las ventas proyectadas por cada año, para el año 1 se estima vender 11,478 cajas de aguaynilla y así sucesivamente.

19

2.1.3. De los balances de materia

20

2.1.4. Calidad del producto

Una vez obtenidas las pulpas hay necesidad de evaluar la calidad del producto final. La calidad resultante será la que se haya logrado mantener después de haber procesado la fruta que llegó a la fábrica en determinadas condiciones. Si los procesos fueron adecuadamente aplicados, manteniendo la higiene en cada operación, la pulpa resultante poseerá niveles de contaminación aceptables y hasta satisfactorios. Si la fruta reunía las condiciones de madurez y sanidad necesarias, fisicoquímica y sensorialmente la pulpa poseerá las características de calidad muy similares a las recién obtenidas de la fruta fresca a nivel casero, que es el patrón empleado por el consumidor para comparar la pulpa obtenida en una fábrica. El control de calidad debe entenderse como una actividad programada o un sistema completo, con especificaciones escritas y estándares que incluyan revisión de materias primas y otros ingredientes, inspección de puntos críticos de control de proceso, y finalmente revisión del sistema completo inspeccionando el producto final.

Programa Integral de Control de Calidad El programa integral de control de calidad incluirá las siguientes operaciones: 1. Inspección de entrada de insumos para prevenir que materias primas o envases defectuosos lleguen al área de procesamiento. 2. Control del proceso. 3. Inspección del producto final. 4. Vigilancia del producto durante su almacenamiento y distribución. Esta es un área que normalmente se descuida y que puede anular todo el trabajo anterior de control de calidad. Es importante señalar que para obtener un producto de buena calidad se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones: 1. Instrucciones de elaboración del producto. 21

2. Equipo de procesamiento específico. 3. Temperaturas y tiempos de procesamiento. 4. Materiales de envasado. 5. Límites de peso o volúmenes para envasado. 6. Etiquetado de productos. Especificaciones para cada ingrediente y producto final que incluyan mediciones de características químicas: 1. pH 2. Acidez 3. Normas de muestreo y análisis para asegurar que los estándares se satisfagan.

La planta de producción será inspeccionada a intervalos regulares para: 1. Asegurar las buenas prácticas de elaboración y de sanidad. 2. Dar cumplimiento a las normas de la industria. 3. Garantizar seguridad. 4. Mantener el control ambiental. 5. Promover la conservación de energía. Se presenta el Control de Calidad que será implementado y aplicado en los procesos productivos de elaboración de las pulpas de frutas congeladas. Control de Calidad para la Elaboración de la pulpa de Aguaymanto y granadilla Selección e inspección Uno de los factores más importantes en la obtención del producto final es la selección de materia prima, en el caso de las frutas deberán estar firmes y maduras, libres de picaduras de insectos o mordidas de roedores y sin podredumbre. Lavado Se realizará con abundante agua para eliminar la tierra o cualquier otra contaminación. El agua debe ser de calidad potable y contener algún tipo de desinfectante como cloro en bajos concentraciones.

22

Extracción de la pulpa En este proceso se debe controlar el tamaño del tamiz que se coloca en la despulpadora, ya que dependerá de éste la calidad de pulpa que se obtenga, vale decir, un tamiz demasiado fino retendrá mucha fibra y esto disminuirá el rendimiento del producto final. Etiquetado La información requerida irá impresa en el envase. No se superpondrán etiquetas sobre las ya existentes, salvo en aquellos casos en que complementen la información ya existente. La etiqueta contendrá la siguiente información:  Nombre del producto en letras destacadas.  Tipo, clase y grado.  Zona de producción.  Contenido neto.  Indicación del origen del producto.  Nombre o razón social y dirección del fabricante o distribuidor.  Marca de conformidad con norma, si procede.  Aditivos usados.  Autorización sanitaria. La granadilla y el Aguaymanto serán adquiridas de cultivos en Huánuco debido a un clima templado. Actualmente Huánuco cuenta con 515 hectáreas de granadilla y 80 hectáreas entre las que se cultiva aguaymanto. La pulpa de granadilla y Aguaymanto tieneun gran valor nutricional que será presentado a continuación:

Composición de la granadilla y aguaymanto por 100 gr COMPONENTES

Granadilla

Humedad

Aguaymanto 78.90%

Calorías

46 g

Agua

86 g

Protenías

1.1 g

0.05 g

Carbohidratos

11.6 g

16 g

23

Fibra

0.3 g

4.90 g

Calcio

7 mg

8 mg

Fosforo

30 mg

55.30 mg

Hierro

0.8 mg

1.23 mg

Riboflavina

0.1 mg

Ácido ascórbico

20 mg

43 mg

Niacina

2 mg

1.73 mg

Ceniza

1.01 g

Grasa Total

0.16 g

Caroteno

1.61 mg

Riboflavina

0.03 mg

24

CONCLUSIONES  Se

realizaron

16

operaciones

en

DOP

y

26

en

DAP.

 Del balance de materia se obtuvo que del 100 % de granadilla solo se utilizó para mezcal con el aguaymanto el 75%. Y de la aguaymanto el 25%.  Para el proceso se utilizaron 6 máquinas industriales de las cuales las que más facilitan el trabajo son la Despulpadora de Frutas DF600 

Y

la

Etiquetadora

Automática

Modelo

LABELX

JR.

 Los costos para el producto final considerando las bolsas la caja los conservante nos dio s/ 5.10.

25

RECOMENDACIONES  Se recomienda que cuando empieces hacer este producto se tercericen algunos procesos donde se utilicen maquinarias costosas ya que si no funciona la empresa no pierda

esa

inversión.

 Se recomienda escoger los productos en su punto óptimo de maduración en especial el aguaymanto ya que de lo contrario la pulpa tendrá un sabor acido.

26

REFERENCIAS

Anónimo. (2014). Catálogo de Alimentos y Productos. Imarca, 1, 16. Anónimo. (2000). Etiquetadoras Industriales. Mecalux, 1, 10. Anónimo. (2000). Encajadoras. CPS case packing systems, 1, 5. Anónimo. (2003). Proveedores de equipos y máquinas para la industria alimentaria. Industrias Cardín Ltda. Winston, R. G., Custodio, A. J., & Medina, R. G. (2015). Exportación de Pulpa de Granadilla con Aguaymanto al mercado de. Lima-Perú: UTP.

27