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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial DISEÑO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE YOGURT DESCREMADO Y FRUTADO Presentado por: o Liz Gabriela Chambi Apaza 082363 o Duany Lizbeth Mestas Quiroga 082380 Semestre: X Docente: Mg. Sc. Victor F. Choquehuanca Cáceres Puno – Perú 2014

INFORME FINAL DISEÑO DE PLANTAS

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

Facultad de Ciencias Agrarias

Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial

DISEÑO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE YOGURT

DESCREMADO Y FRUTADO

Presentado por:

o Liz Gabriela Chambi Apaza 082363

o Duany Lizbeth Mestas Quiroga 082380

Semestre: X

Docente: Mg. Sc. Victor F. Choquehuanca Cáceres

Puno – Perú

2014

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

DISEÑO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE YOGURT DESCREMADO

I. Introducción

El yogurt es un producto lácteo fermentado, levemente ácido, de cultivo semisólido que es

producido por homogeneización y pasteurización. El yogurt, es un producto efectivo para

restaurar y mantener el funcionamiento normal de nuestro equilibrio intestinal, rico en

vitaminas B. Este producto tiene una gran variedad de sabores, y es barato. El yogurt se ha

popularizado en muchos países al rededor del mundo. Mucha gente con problemas digestivos

consume yogurt para ayudar al tratamiento de este desorden. Otros lo consumen para

mantener o conservar su salud ya que proporciona nutrientes. Además, el yogurt es

producido a bajo costo lo que es un beneficio para los consumidores y productores. Por

supuesto, los muchos beneficios del yogurt son, de poca importancia para muchos

consumidores, ya que ellos lo consumen por su agradable sabor.

Con la elaboración de fermentos de la leche desde su propiedades físicas, químicas y

microbiológicas, cambios físicos, químicos y organolépticos que sufre la leche entre los

diferentes tratamientos a que es sometida para su industrialización y sus productos

derivados a partir de los diferentes proceso de transformación.

Con este trabajo diseño de platas tenemos la oportunidad de innovar dar soluciones de un

problema con uso de maquinarias, equipos y plantas que nos permitan dimensionar,

seleccionar y utilizar equipos en el dimensionamiento y diseño de plantas de acuerdo a la

tecnología empleada.

El objetivo para el trabajo del proyecto será: Diseñar todos los requerimientos de instalación,

diseño y equipamiento de la planta procesadora de yogurt descremado.

III. Justificación

En el Departamento de Puno, existe una buena cantidad de producción ganadera de vacunos,

y también se tiene la tendencia para poder procesar o darle mayor valor agregado a la

leche, que es un producto alimenticio completo, de muchas características nutricionales y

beneficiosas para nuestro organismo, obtenido de los bovinos. Por eso es de vital importancia

poner en marcha plantas industriales procesadoras de leche fresca y de los derivados que se

pueden obtener de esta, ya que con ellas se puede dar un mayor valor agregado a la leche y se

puede conservar a esta por un mayor tiempo, además se puede ayudar a mejorar la

accesibilidad de la población nacional a este tipo de productos, que contribuyen a la mejora de

la seguridad alimentaria de los habitantes del país.

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IV. Marco Teórico

4.1. Historia.

Existen pruebas de la elaboración de productos lácteos en culturas que existieron hace

4500 años. Los antiguos búlgaros migraron a Europa desde el siglo II estableciéndose

definitivamente en los Balcanes a finales del siglo VII. Los primeros yogures fueron

probablemente de fermentación espontánea, quizá por la acción de alguna bacteria del

interior de las bolsas de piel de cabra usadas como recipiente de transporte.

La palabra procede del término turco yoğourt (pronunciado [jɔ: urt]), que a su vez deriva del

verbo yoğurmak, ‘mezclar’, en referencia al método de preparación del yogur. La letra ğ es

sorda entre vocales posteriores en el turco moderno, pero antiguamente se pronunciaba como

una [ɣ] sonora velar fricativa.

El yogur permaneció durante muchos años como comida propia de India, Asia Central,

Sudeste Asiático, Europa Central y del Este hasta los años 1900, cuando un biólogo ruso

llamado Ilya Ilyich Mechnikov expuso su teoría de que el gran consumo de yogur era el

responsable de la alta esperanza de vida de los campesinos búlgaros. Considerando que los

lactobacilos eran esenciales para una buena salud, Mechnikov trabajó para popularizar el

yogur por toda Europa. Otros investigadores también realizaron estudios que

contribuyeron a la extensión del consumo de yogur

El yogurt se conoce desde la antigüedad. Su método de fabricación se conservó como tradición

en los pueblos nómadas, que se cree fueron los primeros en conocerlo. Su tecnología

tradicional se trasmitió por vía oral en varias culturas, y el nombre proviene del turco

“yogurut” y del búlgaro “yaourt”. La popularización del yogurt en occidente en épocas

modernas inicia con los trabajos del biólogo ucraniano Metchnikoff (premio Nobel 1908),

quien fundamentó los aspectos microbiológicos de su manufactura y los beneficios para la

salud pública del consumo generalizado del yogurt.

4.2. Definiciones

4.2.1 La Leche

La leche es definida como el líquido obtenido en el ordeño higiénico de vacas bien

alimentadas y en buen estado sanitario. Cuando es de otros animales se debe indicar

claramente su procedencia; por ejemplo, leche de cabra y leche de oveja. El nombre genérico

de productos lácteos se aplica a todos los derivados, ya sean extraídos de ella como la

mantequilla y la crema de leche, o fabricados a partir de ella como el queso y el yogurt.

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4.2.1.1 Composición Química de la Leche

La leche es un líquido blanco, de sabor ligeramente dulce, con una densidad que varía entre

1,030 y 1,033 g/cm3, es rica en agua, y tiene una proporción aproximada de sólidos grasos

cercana al 4%, su contenido de sólidos no grasos es casi el 9,5% de la mezcla, dentro de

estos sólidos se puede encontrar la lactosa (Azúcar de la leche), la proteínas (En mayor

parte Caseína) y en una mayor proporción las vitaminas y sales inorgánicas.

Cuadro NO 1: Composición de la leche

Composición de la leche Por 100g

Especie Grasa

(g)

Calcio

(mg)

Lactosa

(g)

Proteínas

(g)

Colesterol

(mg)

Sales

Búfala 7,5 169 4,7 4,8 19 0,80 Cabra 4,3 133 4,7 4,0 11.4 0,80 Mujer 3,5 32.2 6,5 1,4 13.9 0,25 Oveja. 7,5 193 4,5 6,0 27 1,10 Vaca 3,5 119 4,7 3,5 13.6 0,80

MUJER VACA OVEJA CABRA CAMELLA

Vitamina C 5 1,0 3,0 2,0 5

Vitamina B1

0,01 0,04 0,06 0,05 0,05

Vitamina A 0,7 0,03 0,06 0,04 0,04 Agua 87 87 82,4 86,3 87,2

Hidratos de carbono

7,6 4,8 4,3 4,6 3,8

Calorías 7,6 68 104 75 66

(*) Calorías por cada 100 gramos. Proteínas, grasas, hidratos y agua, en % .Sales y vitaminas, en, miligramos por cada 100 gramos

4.2.2 Los Derivados Lácteos

Se entiende como derivado lácteo a todo producto que se fabrica tomando como

materia prima la leche, ya sea extraído o fabricado a base de ella. Dentro de los derivados

lácteos más comunes se pueden encontrar:

Ø Leches Acidificadas como el yogurt y el kumis.

Ø Leches Reconstituidas.

Ø Productos Grasos como la mantequilla y la crema de leche.

Ø Leches Modificadas como la leche descremada, semidescremada y deslactosada.

Ø Leches Pulverizadas.

Ø Dulces de leche como el arequipe y la leche condensada.

Ø Quesos frescos y maduros.

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4.3. Yogurt

4.3.1. FERMENTACIÓN LÁCTICA

En términos sencillos, es el proceso efectuado conjuntamente por las bacterias Lactobacillus

bulgaricus y Streptococcus thermophilus, mediante el cual se transforman aproximadamente

del 35 al 50 % de los azúcares de la leche (lactosa) en ácido láctico y galactosa (más

aldehídos y cetonas que imparten los aromas y sabores característicos), lo que ocasiona la

coagulación de las proteínas en una masa ácida consistente, que es lo que conocemos bajo

el nombre de yoghurt. Si se deja continuar la fermentación láctica hasta su final, el

producto obtenido será demasiado ácido y de sabor muy fuerte para el gusto humano, por lo

que la fermentación se debe detener al llegar a cierto grado de avance.

La diferencia del yogurt con otros productos fermentados es el tipo de leche y el tipo de

bacterias que participan en la fermentación láctica. Así, por ejemplo, los llamados

“búlgaros” se preparan con leche de vaca, pero el fermento que usan es principalmente el

Lactobacillus bulgaricus (por lo que el producto tiende fácilmente a ser ácido) o

combinaciones de éste con S. thermophilus; el “kefir” se elabora con leche de cabra,

levaduras (Saccharomices kefir), estreptococos y lactobacilos, aunque existe una variante

que usa leche de vaca, y tiene un contenido alcohólico del orden de 1 %; el “kumis” se

obtiene por medio de leche de camella o asna y levadura láctica, que le da un contenido

alcohólico del orden del 3 %.

Finalmente, variando los fermentos lácticos, se obtienen leches fermentadas (por

ejemplo el “yakult”, que usa la bacteria patentada Lactobacillus casei variedad shirota, y las

leches probióticas, elaboradas con microorganismos de la familia Bifidobacterium) y/o

alcoholizadas de diverso grado, tales como la “langmjölk”, la “taette” y la “kjaeldermelk”,

típicas de Escandinavia, o la “ribot” y la “babeurre” de Africa del Norte, o la leche dulce

acidificada, de Estados Unidos.

4.3.2. FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DEL YOGURT

Los factores principales que se deben controlar durante la fabricación del yoghurt, para

asegurar la obtención de un producto de alta calidad, con sabor y aroma adecuados,

viscosidad y apariencia adecuadas, libre de suero y con alta vida de anaquel, son, entre otros:

Elección de la leche. Ya se detalló este factor en el apartado correspondiente, en la sección de

Materias Primas.

Leche de calidad constante entre lotes, sobre todo en materia grasa y sólidos. Por ser éste

factor tan importante, en muchos procesos industriales para yoghurt se agrega una etapa de

normalización de la leche, en la que se ajustan dichos valores a las condiciones más

adecuadas al proceso que se realiza.

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Uso de aditivos para impartir la viscosidad y la textura correctas.

Homogeneización de la fórmula mezclada, antes de inocular. Lo mismo que con la

normalización de la leche, la homogeneización permite asegurar que la fórmula siempre

entrará en la fermentación en las mismas condiciones, y por lo tanto el producto final tendrá

mejor consistencia, menor pérdida de suero y menor separación de la grasa.

Tratamiento térmico correcto. Además de eliminar microorganismos indeseables de la

mezcla que se va a fermentar, la pasteurización correcta permitirá coágulos firmes y baja

liberación de suero en el yoghurt.

Preparación y formulación adecuada de fermentos. Debe ser muy estricta, para contar

siempre con la proporción correcta de cocos/bacilos, y adicionar a la leche siempre la misma

cantidad.

Cuando se trabaje con fermentos resembrados, deben reemplazarse de forma periódica, ya

que los bacilos se reproducen con mayor facilidad que los cocos. La siembra debe ser

aséptica, para evitar contaminaciones con levaduras, hongos y otras bacterias.

Daño mecánico recibido por el coágulo (por efectos de bombeo, agitación, etc.) durante el

proceso. De ahí que se requiera un buen diseño de las líneas de proceso, que reduzca

a un mínimo el daño no deseado a los coágulos.

4.3.3. Cuidados especiales se deben observar para fabricar yogurt

· Establecer buenas prácticas de manufactura, para asegurar que el producto se fabrica

siempre igual y de la mejor manera.

· Estricto control de la calidad de la leche, al recibirla, para evitar problemas durante el

proceso.

· Buena proporción de las cepas en el fermento a utilizar, ya que el lactobacilo se

desarrolla con preferencia respecto al estreptococo, por lo que la tendencia es a la

mayor acidez y no al sabor.

· Igualmente el fermento debe estar libre de otras bacterias no deseables

(contaminantes) que podrían perjudicar el producto.

· Control de temperatura de fermentación, para mantener balanceado el desarrollo de

ambas bacterias, evitar tiempos largos de fermentación, o separación de suero.

· Detener la fermentación al llegar al grado de acidez deseado, para obtener un

gusto aceptable por el consumidor.

· Enfriar rápidamente el producto al detener la fermentación, para asegurar que el

producto no siga fermentándose rápidamente y produciéndose mayor acidez.

· Conservar la cadena de frío, para asegurar que el consumidor reciba el producto tal

como sale de fábrica.

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4.3.4. TECNOLOGÍA DEL YOGURT

4.3.4.1. Buenas prácticas de manufactura

Es el conjunto de conocimientos, costumbres y guías de sentido común que han probado

ser efectivas en plantas similares, en otras empresas, o en el ramo de la industria de que se

trate. Así, por ejemplo, una buena práctica de manufactura es tener limpia el área de

trabajo, otra sería el lavar y desinfectar el equipo después de terminar la producción, el

anotar cuánto se produjo, manejar todos los materiales en tarimas, y así sucesivamente.

4.3.4.2. Higiene del personal

Aunque resulta obvio mencionarlo, es impresionante el número de veces que se pasa por

alto este concepto básico de las buenas prácticas de manufactura del yoghurt. Es

imprescindible inculcar hábitos de higiene al personal que trabaja en planta, y

obligarlos, en caso necesario, a seguir reglas elementales de limpieza: baño diario, lavado

de manos antes de entrar a las áreas de producción y después de ir al baño, evitar asistir al

trabajo enfermos, usar equipo de higiene personal (cofias, uniformes, batas, guantes, etc.).

La mejor manera, de acuerdo a nuestra experiencia, de motivar al personal a tener higiene

es recordarles que el producto lo va a consumir su familia (así que para que no se

enfermen...), y la familia del jefe (o sea, que está en juego “la chamba”).

Además de la higiene personal, y relacionada con ésta, es buena práctica de manufactura el

evitar tener las uñas largas, usar maquillaje y joyería (aretes, anillos) en áreas de trabajo,

así como evitar traer objetos en las bolsas superiores del uniforme, que pudieran caer

dentro del producto. Todas estas actitudes y costumbres se refuerzan y recuerdan al

personal, por medio de letreros alusivos en las áreas de vestidores, baños y en las de

trabajo.

4.3.4.3. Cadena de frío

Dado que el producto es un alimento vivo, que contiene fermentos vivos, cualquier

aumento de la temperatura originará que la fermentación se reinicie, y el yogurt

adquiera acidez excesiva y sabores demasiado fuertes. Adicional a esto, durante la

fermentación se generan gases, lo que puede ocasionar que las tapas se abomben o se

despeguen del envase. Por ello, es necesario mantener el producto bajo refrigeración,

desde que se termina de elaborar hasta que llega al consumidor final, para garantizar

que el yoghurt que el cliente se come es el mismo que se fabricó. A esta secuencia de

refrigeradores que contienen el producto se le denomina cadena de frío.

4.3.4.4. Estándares de producción

El cliente es una persona exigente y no se deja engañar. Por ello, si nuestro producto sale

un día bien y al siguiente regular, lo más lógico es que eventualmente nuestro cliente

prefiera comprar producto de otra empresa. Para evitar esto, y prever que, si

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nuestro operario estrella se enferma, las cosas salgan mal, es que se recomienda

contar con estándares de producción. Estos son documentos que detallan el procedimiento

a seguir para cada uno de los pasos del proceso, incluyendo dónde hay que medir o evaluar

algo y cómo hacerlo.

Al elaborar los estándares de producción, se recomienda incluir en ellos lo mejor de la

experiencia de proceso con que se cuente, que permita evitar riesgos de

contaminación, que asegure las mejores características del producto y finalmente que

facilite que el producto se haga siempre de la misma manera.

4.3.4.5. Necesidad de aseguramiento de calidad

Muchas de las ideas mencionadas en los párrafos anteriores se resumen y aplican en los

llamados “sistemas de aseguramiento de calidad”, de los cuáles los más conocidos son los

ISO serie 9000. En esencia, son sistemas técnico - administrativos que permiten

asegurar que, pase lo que pase y trabaje quien trabaje, el producto siempre salga con las

mismas características.

Aunque actualmente son la moda, en la industria alimentaria se aplican desde hace tiempo,

bajo nombres diversos. La razón de ello es simple. Si el producto a veces sale bien y a veces

sale mal, la clientela rápidamente decide cambiar de proveedor a otro más confiable, y

sobre todo cuando se trata de la alimentación, en la que todos somos exigentes.

4.3.4.6. Limpieza de equipos y áreas

Este punto también resulta obvio de mencionar, pero es común que el personal

adquiera vicios de trabajo con el tiempo, y evite aquellos trabajos que considera

molestos o poco atractivos. Sin embargo, de ellos depende muchas veces la sanidad de un

producto. Por ello, se debe de implantar un sistema de verificación de la limpieza del

equipo, y llevarlo a cabo de manera sistemática, para asegurar que el equipo se mantenga

en condiciones higiénicas y el producto no se contamine.

Los residuos que forman la suciedad en una planta de yoghurt son de cuatro tipos:

• Contaminación externa, usualmente tierra con bacterias ajenas, transportada por el

calzado del personal o por el aire hacia las áreas de trabajo.

• Precipitación de sales y otras sustancias inicialmente disueltas, por ejemplo sales de

calcio y fósforo que se separan de la leche.

• Derrames de leche o producto en proceso.

• Contaminaciones biológicas, provenientes del crecimiento de bacterias en los

derrames o en partes del equipo mal lavadas o mal sanitizadas.

La contaminación externa es función, en gran medida, del diseño de las áreas de trabajo,

por lo que el tema se trata en detalle en la sección de Instalaciones de este Manual. Baste

aquí decir que en la entrada a cualquier área de trabajo deben

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colocarse cuvetos o sardineles, con solución esterilizante y aditamentos para retener la

suciedad del calzado, hacer obligatorio su uso por el personal, y mantenerlos funcionales

todo el tiempo.

4.3.4.7. Preparación previa de la leche

Cuando se cuenta con leche de calidad muy variable, por ejemplo cuando se procesa leche

de varios centros productores, es recomendable efectuar una preparación previa al

proceso, de manera de que siempre entre al proceso leche del mismo contenido de grasas y

sólidos. Esta preparación consiste de dos pasos, estandarización y homogeneización.

a) Estandarización

Consiste en ajustar el contenido de materia grasa, sólidos no grasos y sólidos totales, hasta

llevarlos a los valores de la especificación. La materia grasa se ajusta por medio de la

adición o eliminación de crema de leche, mientras que los sólidos no grasos y totales se

ajustan por medio de la adición de leche en polvo hasta en un 3 %, o hasta que los sólidos

secos estén en un 10 a 12 %. Esta adición se efectúa bajo agitación mecánica.

b) Homogeneización

Es la reducción mecánica del tamaño de los glóbulos de grasa de la leche, que se logra

por medio de agitación mecánica, ya sea bajo presión (recomendado) o con calentamiento

entre 30 y 35 ºC. Este trabajo de reducción del tamaño de glóbulo resulta en una

mejor viscosidad y una menor separación de suero en el yoghurt terminado. Para el

consumidor, el uso de leche homogeneizada aporta una mejor digestibilidad.

c) Adición de polvos

Se incorporan lentamente, previamente pesados (según la fórmula y la cantidad a fabricar

en el lote), el azúcar y leche en polvo a la leche cruda (o en su caso preparada) y

posteriormente se agita, para asegurar una mezcla homogénea. Es recomendable dejar bajo

agitación lenta esta mezcla, entre un mínimo de 20 minutos y un máximo de 2.5 horas.

Los colorantes también se agregan en éste momento, en caso de ser necesarios por la

fórmula. Los saborizantes, si son requeridos por la fórmula, se adicionan después de la

fermentación, para evitar su degradación por el calor. Los fermentos se adicionan

posteriormente, al momento de inocular.

d) Pasteurización

La leche se somete al tratamiento térmico antes de proceder a la inoculación o siembra de

los fermentos en la mezcla. Esto se hace con el propósito múltiple de eliminar las bacterias

presentes en la mezcla (que puedan competir con las lácticas o desvirtuar el proceso del

yoghurt), de mejorar las condiciones de la leche, de manera que sirva como un

excelente medio de cultivo para las bacterias lácticas, asegurar que el

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coágulo que se obtenga de la fermentación sea firme, y evitar la separación de suero de la

masa coagulada.

e) Características del proceso

La pasteurización o tratamiento térmico se logra por medio del calentamiento de la mezcla

formulada de leche hasta 85 - 95 ºC, y su mantenimiento a esta temperatura por un

tiempo de 8 – 5 minutos, dependiendo de si el proceso se hace bajo presión o a las

condiciones atmosféricas. Una vez pasteurizada la mezcla, se enfría a las condiciones que se

requieren para la fermentación.

f) Pruebas en proceso

Se debe llevar un control de la temperatura durante el proceso, y efectuar un control

microbiológico (coliformes, cuenta estándar) al final de la pasteurización (para asegurar

que el tratamiento fue efectivo), antes de incorporar los fermentos. Este control

microbiológico se efectúa por cada lote de fermentación.

4.3.4.8. INOCULACIÓN

a) Cepas para fermentación y su preparación

Cuando los cultivos de obtienen en forma tal que se deben preparar antes de su uso, es

usual efectuar dos resiembras, esto es, se cultiva la cepa original en leche y el

producto de ésta se vuelve a cultivar, antes de usar el fermento en el lote de

producción. La primera resiembra proporciona el cultivo madre, que se prepara de

forma diaria para aumentar la cantidad de fermento y formar el cultivo intermedio o

segunda resiembra, cuyo producto es el que se usará para inocularlo directamente

sobre el lote. En ambas ocasiones se siguen los cuidados descritos más adelante. Cuando el

fermento se compra para inoculación directa, se vierte directamente del envase al lote

de mezcla de leche.

b) Procedimiento para inocular la leche

La inoculación debe de efectuarse de la forma más aséptica posible, para evitar

contaminaciones con otras bacterias que impidan el proceso, o compitan con los

fermentos del yoghurt. Es recomendable el uso de ropa higiénica (uniforme, cofia,

cubrebocas, etc.) y desinfectar las manos del operario que efectúe la inoculación con un

desinfectante químico suave o alcohol, también la superficie exterior del recipiente

fermentador y es necesario colocar un mechero manual para flamear el aire alrededor de la

boca de carga del recipiente, inmediatamente antes de proceder a la inoculación o carga

del fermento.

En caso de usar fermento para inoculación directa, lavar y/o desinfectar el exterior del

envase de fermento (generalmente se compra en envase tipo tetrabrick) antes de

abrirlo, y el envase se abrirá sólo a pie de máquina.

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La inoculación se debe iniciar cuando en el recipiente de fermentación se encuentra

aproximadamente la tercera parte del lote a inocular. Para favorecer la incorporación

homogénea del fermento en la mezcla, es conveniente agitar a baja velocidad durante toda

la inoculación, y continuarla hasta no más de cinco minutos después de terminada la

inoculación, que en total tardará no más de quince minutos. En ese momento se debe

suspender la agitación para evitar daños al coágulo. Se considera como inicio del tiempo de

fermentación, el momento en que se inicia la inoculación.

4.3.4.9. FERMENTACIÓN

a) Condiciones para la fermentación

La mezcla a inocular debe estar en el medio del intervalo óptimo de temperatura de

fermentación para las bacterias elegidas (42 – 44 ºC en el caso de S. thermophilus y L.

bulgaricus) y hay que mantener esa temperatura durante todo el tiempo de fermentación,

el cual usualmente es función del tipo de fermento y la concentración en la que se inocula,

y está alrededor de 3 horas como mínimo.

b) Cuidados durante la fermentación

Durante la fermentación es muy importante bloquear el arranque de la agitación, para

evitar la ruptura del coágulo antes de tiempo, lo que ocasionaría la pérdida total del

lote. También es muy importante mantener la temperatura dentro del rango óptimo de

42 a 44 ºC (ver tabla de defectos al final de esta sección). Se debe procurar no abrir

innecesariamente la tapa del fermentador, para evitar contaminaciones y pérdidas de

temperatura.

c) Pruebas en proceso

Durante la fermentación se debe vigilar el termómetro del equipo, para asegurar la

temperatura correcta, y controlar la acidez hacia el final del tiempo de fermentación

marcado en el estándar (digamos a partir de las 2.5 horas). Esto se puede efectuar por pH o

ºDornic. Si el equipo tiene toma de muestreo, se debe utilizarla para este efecto, y si no,

siguiendo las mismas precauciones que para la inoculación, tomar la muestra directamente

del seno del tanque usando un muestreador, previamente desinfectado. Del resultado de

este control de acidez, deriva la decisión de seguir la fermentación, o detenerla cuando se

alcanza la especificación de acidez del producto.

d) Enfriamiento

Cuando la fermentación alcanza la acidez correcta, debe efectuarse un enfriamiento rápido

desde 42 – 44 ºC hasta 15 – 18 ºC, con lo que se detiene la reacción, se evita el aumento de

la acidez y se mantienen vivas las bacterias dentro del producto. En éstas condiciones se

puede mantener el producto, por no más de 6 horas, antes de envasarse. Al llegar a la

temperatura de 15 a 18 ºC, se Efectúa un control microbiológico (coliformes, hongos y

levaduras) para estar seguros de no haber tenido contaminación durante la fermentación.

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En su caso, si el yoghurt contendrá fruta, se trasvasa por medio de bomba al recipiente

donde se le agrega aquella. La adición de la fruta se efectúa con agitación lenta, y siguiendo

buenas prácticas de asepsia, similares a las de inoculación.

Siempre y cuando se cumplan las recomendaciones de proceso, limpieza, higiene y

especificaciones de producto terminado, se puede iniciar la fabricación asignando 15 días

de caducidad a los productos.

Para los siguientes lotes, se puede incrementar el estimado de vida en función de los

resultados de pruebas de comportamiento del producto a través de la cadena de frío. Para

ello, se recomienda mantener muestras en almacén y evaluarlas diario (pruebas

fisicoquímicas, microbiológicas y sensoriales), y detectar el tiempo real de vida de anaquel.

A la fecha así obtenida se le reduce un factor de seguridad, decidido por cada empresa en

función de la confiabilidad de su cadena de frío, con lo que se llega a la fecha de caducidad

que se informará al cliente en el envase o etiqueta. Un buen yoghurt tiene una vida de

anaquel de unos 20-25 días.

4.3.4.10. ENVASADO

a) Limpieza del material de empaque

El material de empaque (envases, tapas) usualmente se recibe en buenas condiciones de

limpieza, si se cuenta con certificado de calidad del proveedor. En caso contrario, deberá

revisarse (visual y frotis) la limpieza para cada lote. De una u otra manera, la limpieza debe

ser validada por medio de muestreos periódicos que la confirmen o nieguen.

Si no se encuentra limpio, deberá procederse a lavar y desinfectar el envase y su tapa, por

ejemplo en cubetas, considerando que, especialmente en el caso de envases de plástico, no

se deforme o encoja el mismo durante el lavado. Cuando se laven envases y tapas, deberá

tenerse especial cuidado en el enjuague, que deberá hacerse con agua lo más estéril

posible, y en el secado, con aire filtrado y libre de aceite.

b) Llenado de envases y sellado de tapas

El llenado debe efectuarse bajo condiciones asépticas, que impidan la inclusión de bacterias

o partículas extrañas al producto. Esto implica que el o los operarios encargados de esta

función deberán utilizar ropa higiénica y accesorios tales como cofia, guantes y cubrebocas.

El área alrededor del equipo de llenado se sanitiza por medio de nebulizaciones con

desinfectante químico, especialmente si se carece de aire filtrado en el equipo de llenado.

El producto deberá colocarse en sus envases a temperaturas de entre 15 y 18 ºC como

máximo, y sellarse las tapas a la brevedad posible, después de trasvasada la cantidad

adecuada al envase. El tiempo límite recomendado para completar el proceso de empaque

es de seis horas máximo después de terminada la fermentación, e

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inmediatamente se debe almacenar el producto bajo frío de 5 a 10 ºC, como se detalla

líneas abajo en el párrafo de Almacenamiento.

El llenado debe efectuarse en cantidades precisas, correspondientes a la capacidad del

envase. El llenado con cantidades menores a las declaradas en la etiqueta es motivo

de multas. Para evitar errores humanos, el llenado puede hacerse por medio de básculas o

pistones calibrados, ya sea manuales o automatizados. Es recomendable invertir en

automatizar el proceso, o por lo menos llenar varios envases al mismo tiempo, para reducir

el tiempo de exposición del producto al aire ambiente.

Obviamente, en este caso, habrá que ajustar el proceso de sellado de envases, para hacerlo

también múltiple y no generar una acumulación de material por sellar, lo que sería

contrario al objetivo.

En las industrias del ramo, es usual efectuar el llenado de envases en una atmósfera de

aire filtrado en este punto, ya sea por medio de una campana de flujo laminar, o bien

por medio de una campana con presión positiva de aire filtrado. Esto es particularmente

importante sobre todo en lugares con elevada contaminación atmosférica, o expuestos a

partículas arrastradas por el viento, como sería el caso cerca de campos de cultivo o

granjas, en las que partículas de abono animal y tierra podrían ocasionar contaminación del

producto, inclusive dentro de las naves de producción. Finalmente, en algunos casos

extremos, podrá ser necesario alimentar aire filtrado a toda la nave, para reducir la

posibilidad de acceso de contaminantes a la zona de llenado.

c) Etiquetado

Existen varias normas que regulan la información que deberá proporcionarse al

consumidor en las etiquetas o, en su defecto, en el envase del producto, la declaración de

cantidad contenida, las tolerancias en esta cantidad, etc. Ver la sección Marco Legal para los

detalles.

La información requerida por norma es de varios tipos: Información comercial,

información nutricional, fecha de caducidad, contenido neto, ingredientes, número de lote y

leyendas precautorias. Ver los detalles en la sección Promoción y Publicidad. De todas estas

leyendas que debe contener la etiqueta o el envase, las únicas dos que se acostumbran

agregar durante el proceso de envasado son el número de lote y la fecha de caducidad.

Dependiendo de las características de la microempresa y su capacidad económica, esta

información se puede imprimir directamente en el momento de envasar, por medio de

impresoras adosadas en la máquina llenadora, o bien a mano una vez terminada la fase de

llenado y sellado de los envases. En cualquier caso, la información debe quedar

indeleble (no borrarse ni desprenderse) y ser legible a simple vista.

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Una vez terminado el envasado individual, es usual que los envases se agrupen en cajas y/o

cartones adecuados a su manejo en los almacenes y transportes, lo que protege a las

unidades de venta de daños físicos. Adicional al etiquetado individual, se requiere

identificar cada una de las tarimas para evitar confusiones en almacenes. También

adicional y opcional es el contar con código de barras, que es un requisito que imponen

las cadenas de supermercados para agilizar el proceso de cobro. Se tramita ante una

empresa encargada de asignar los códigos para evitar su repetición, y se paga anualmente.

d) Trazabilidad

Es recomendable el registrar y conservar los paquetes de información

correspondientes a cada lote fabricado, durante un tiempo prudencial, incluyendo

procedencia de materias primas, resultados de pruebas de recepción, formulación seguida,

tipo de fermento, pruebas en proceso y resultados de pruebas de liberación. Esto permitirá

responder con mayor precisión a cualquier queja o reclamación sobre nuestros productos,

además de permitir demostrar, cuando el producto salió bien de planta, si el defecto

proviene de otra parte. Y no menos importante, permitirá validar si el plan de calidad

seguido es efectivo o puede mejorarse.

4.3.4.11. ALMACENAMIENTO DE PRODUCTO TERMINADO

a) Características generales de almacenamiento

El almacenamiento del yoghurt debe ser refrigerado (máximo 7 ºC), y las condiciones

generales deben ser de limpieza y orden. La entrada o salida del almacén debe ser

documentada, esto es, nada sale o entra de cualquiera de sus secciones si no está

respaldado por medio de un papel que autorice dicho movimiento, firmado por la persona

responsable de las pruebas de aceptación y/o de la distribución a clientes.

Ejemplo de distribución de áreas en almacén de producto terminado:

Figura 1. Distribución de áreas en almacén de productor terminado

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b) Almacén de producto disponible para venta

Debe estar organizado de acuerdo a un esquema FIFO (lo primero que entra es lo primero

que debe salir). Debe permitir la fácil localización de producto de un lote determinado, e

impedir la mezcla de lotes que sea causa de confusión sobre todo en fechas de caducidad.

c) Almacén de cuarentena

Dentro del área de almacenamiento debe existir una sección, preferentemente

separada por algún medio físico, para almacenar temporalmente el producto que está en

espera de ser aprobado para su venta, de manera que no se confunda con el aprobado.

En ésta sección, y una vez alcanzada la temperatura de almacenamiento (máximo 7

ºC), se toman las muestras para las pruebas de liberación (cumplimiento de las

especificaciones de producto terminado.

d) Almacén de producto fuera de especificaciones

Cuando por alguna razón el producto se sale de especificaciones y no puede ser aprobado y

liberado para su venta, debe almacenarse temporalmente en una sección diferente,

también de preferencia separada físicamente de las otras, mientras se decide qué hacer

con él.

4.4. PANORAMA DE LA PRODUCCIÓN E INDUSTRIALIZACIÓN DE LA LECHE EN EL PERÚ

El desafio de incrementar la producción de leche fresca contra las importaciones de leche en

polvo mediante la instalación de centros de acopio de leche para lograr una adecuada oferta

nacional.

En la provincia de Melgar en la Región Puno, se ha discutido que es oportuna y factible la

instalación de un centro de acopio de leche, por la existencia del interés de industriales lácteos

de intervenir en la zona, para lo cual se debe de impulsar el aumento de la producción lechera

y mejorar el manejo de leche. De no tomarse medidas para aumentar la producción de leche,

las importaciones de leche en polvo tendrían que aumentar desde US$ 76 millones a más de

US$ 257 millones en el año 2015 para satisfacer la demanda.

El gobierno del Perú cada día otorga más facilidades a las Empresas Gloria, Nestlé y Laive

para importar leche en polvo, aunque se pueden subir los aranceles de la leche en polvo, el

gobierno prefiere atender el pedido de las Empresas antes mencionadas y elevar el arancel a

los productos terminados, lo que provoca un aumento de las importaciones de leche en polvo.

El gobierno debería negociar con los actores de la cadena productiva de lácteos un plan de

desarrollo ganadero, y hacerles ver que mientras no recojan leche (a los precios promedio

internacionales pagados a los ganaderos) en las zonas potencialmente ganaderas , no solo no

se darán facilidades para la importación de leche en polvo, si no

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que en forma inmediata se incrementarían hasta el punto máximo que permite la OMC los

aranceles a este producto y otros similares que compitan con la producción nacional; o que

el Perú pondrá , como lo piensan hacer los colombianos, cuotas de importación y salvaguardas

que impidan el daño que provocan los productos subsidiados importados.

V. INGENIERÍA DEL PROYECTO

5.1. LOCALIZACIÓN DE PLANTA

La localización de la planta tiene un efecto importante en la rentabilidad del proyecto y en otros factores que pueden limitar su campo de acción. Por lo tanto, estos factores deben ser tomados en consideración al seleccionar un lugar donde ubicar la planta:

5.1.1. Localización.

Ciudad de Ayaviri:

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5.1.2. Descripción de factores.

1. Mercado El mercado de estos productos se incrementa a través de los años, la zona mencionada como alternativa, además el consumo de estos productos es a nivel nacional. Al instalar esta planta por esta zona de producción se pretende darle el valor agregado requerido y comercializarlo.

2. Materia prima El factor principal que determina la localización de una planta industrial es la cercanía de la materia prima, sabemos que en la región de Puno. En la zona mencionada, se ha discutido que es oportuna y factible la instalación de un centro de acopio de leche, por la existencia del interés de industriales lácteos de intervenir en la zona, para lo cual se debe de impulsar el aumento de la producción lechera y mejorar el manejo de leche.

3. Transporte Una adecuada localización debe asegurar el flujo constate de materia prima, insumos en buen estado, así como la salida de los productos acabados a los centros de consumo sin ninguna dificultad, para lo cual se requiere de transporte terrestre. Para tal efecto ambas alternativas cuentan con vías de acceso asfaltado.

4. Calidad de la leche La calidad de leche en el departamento de puno, es una de las mejores del perú, ya que en el nivel de contenido graso, siempre es superior a la leche que podemos encontrar en las zonas costeras, y centro del Perú.

5. Agua Para una buena calidad en un proceso de producción la planta requiere una buena cantidad de agua. Las dos ciudades cuentan con la cantidad necesaria de agua.

6. Mano de obra calificada Este es un factor importante que en realidad, es débil, ya que en ninguna de las alternativas de localización se cuenta con mano de obra calificado. Pero esto no será un motivo para no realizar, la instalación. Sino mas bien que se tratara de capacitar al personal que trabaje en la planta.

7. Servicios Esta planta procesadora de yogurt descremado y frutado requiere los servicos del consumo de energía eléctrica y combustible para el funcionamiento de maquinarias, equipos e iluminación. Y en la ciudad considerada como alternativa de localización si cuenta con energía eléctrica

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5.2. TAMAÑO DE PLANTA

El tamaño de la planta representa la capacidad de operación durante el proceso en función al mercado y a la materia prima; para el tamaño de planta se toma en cuenta el análisis de las relaciones: Mercado, Materia prima, Tecnología y Financiamiento entre otros factores descritos anteriormente.

5.2.1. Capacidad de producción

La capacidad de producción es el volumen que se procesa en la planta. Podemos decir que el

tamaño de la planta influye en la capacidad de producción. Los factores que se consideran

para la capacidad de producción son:

a) La capacidad financiera

b) Maquinarias y equipos. c)

Calidad y cantidad.

d) Stock de producto.

e) El mercado.

La capacidad de producción será de 2000Kg, por día de yogurt descremado en envases de 1

litro cada uno. Trabajando en litros serían 1940 litros por día.

5.2.2. Programa de producción

Está en función a la capacidad producida; debe tomarse en cuenta la eficiencia de la línea de

producción y el rendimiento de materia prima para el abastecimiento del mercado. Todo

esto está en función a la capacidad de maquinaria y equipo como también la capacidad de

abastecimiento de materia prima utilizada para la producción.

Cuadro 5. Programa de requerimientos para la producción(1 turno)

Unidad de Cantidad Producto medida (turno 1) Diario Mensual Anual

Leche de vaca litros 1940 1940 48500 533500 Azúcar kilogramos 151,43 151,43 3785,75 41543 Saborizante mililitros 851,8 851,8 21295 234245 CMC gramos 18,9 18,9 472,5 5197 Cultivo litros 18,7 18,7 467,5 5142

Presentación del Producto

Botellas PET unidades 2045 2045 51125 562375 Tapas unidades 2045 2045 51125 562375

FUENTE: Elaboración Propia

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· Horas de trabajo por día : 8 hrs.

· Días de trabajo por semana : 5 días

· Días de trabajo por mes : 20 días

· Días de trabajo por año : 240 días

· Meses de trabajo por año : 12 meses

· Turnos de trabajo por día : 2 turnos

· Producción diaria : 3000 kg.

· Producción anual : 720000 Kg

5.2.3. Cronograma de producción

5.2.4. Etapas del proceso de la elaboración de yogurt descremado

Para el nivel de producción deseado en la producción de yogurt descremado, se recomienda

que el proceso de producción se oriente al producto. Si bien la flexibilidad es menor, se

pueden aprovechar las economías de escala para que los costos de producción no sean tan

elevados.

El proceso productivo se puede dividir a grandes rasgos en tres etapas, en primer lugar se

encuentra la preparación de la mezcla, luego el llenado y finalmente la fermentación. La

preparación de la mezcla se llevará a cabo por lotes sincronizados que permitan que las

actividades de envasado se realicen de forma continua, luego las cámaras de

fermentación volverán a funcionar en lotes sincronizados. Esta forma de trabajo permitirá

hacer una inversión prudente, ya que una planta de producción continua de principio a fin es

mucho más costosa y difícil de controlar, por lo que se requeriría de mano de obra más

especializada.

Así se tiene una serie de operaciones, que serán descritas ahora:

Etapas previas al proceso; Transporte de la leche

La leche debe se transportara hacia la planta en cisternas de acero inoxidable, isotermas o

refrigeradas. Las características principales de este tipo de transporte serán que:

· Poseen un sistema de toma de muestras de leche al momento del llenado.

Estesistema nos permitira rechazar la leche que no cumpla con los requisitos

especificados.

· El sistema de recepción se compone de una bomba positiva autorespirante,

undesgasificador para un tratamiento suave de la leche y un contador volumétrico.

· Para realizar la limpieza de la cisterna se cuenta con un sistema CIP (Clearing

inPlace).

· La cisterna serán fabricadas por razones sanitarias en una sola pieza, y sus

paredes deben ser suavemente redondeadas.

· Para evitar un movimiento excesivo de la leche y separar leches de diferentes

calidades, la cisterna se divide internamente en varios compartimientos.

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a)Recepción

La leche a ser usada en la planta llegará directamente de la central lechera de Ayaviri,

higienizada y desnatada, de esta forma se evita instalar en la planta un sistema de

desnatado-higienizado. Para asegurar esto, es necesario que los detalles fisico- químicosde

la leche y las condiciones de suministración deben estar convenidas por contrato.

Al llegar a la planta y antes de salir, el camión cisterna ha de ser desinfectado sus

ruedas para así evitar contaminaciones posteriores. La zona de descarga debe permitirla

descarga simultánea de dos camiones cisterna, para evitar retrasos y posibles conflictos

con los proveedores de leche y nata. De esta forma el esquema de la zona de recepción de

la leche es el que se muestra en la figura adjunta.

Figura 2. Esquema de pasos a seguir en la recepción de la leche

b) Tratamientos previos

Controles de calidad

Antes de descargar la leche en los depósitos de leche cruda, deben realizarse una serie de

mediciones que permitan conocer la calidad de la leche suministrada (ver cuadro 6). El

responsable recepción debe verificar que la leche cumpla con las especificaciones, de lo

contrario la leche debe ser rechazada.

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Almacenamiento de leche

En la planta se instalarán tres tipos de sistemas de almacenamiento de la leche (depósitos de

recepción de la leche cruda, depósitos de tratamiento, normalización y mezcla, y depósitos

de regulación entre etapas de los procesos de fabricación). Los depósitos estarán fabricados

en acero inoxidable porque son sanitariamente aptos y bastante flexibles (su capacidad varía

entre pocos litros establecidos, se pueden aislar, pueden encamisarse para efectuar toda

clase de tratamientos térmicos, no transmiten olores ni sabores extraños al producto, se

pueden incorporar toda clase de accesorios, entre otros).

Los depósitos de recepción de leche cruda se caracterizaran por ser verticales, y su

capacidad oscila entre 1500litros cada uno. Con la finalidad de reducir los costes de

construcción de los edificios, estos depósitos se ubicarán al aire libre, por ello deben

estar encamisados para mantener la leche entre cuatro y seis grados centígrados.

Además deben estar provistos de un sistema CIP y de un sistema de agitación suave para

evitar la separación de las fases de la leche. El fondo del depósito será plano con cierta

inclinación que facilite el vaciado de la leche.

Es recomendable que la leche no se almacene por más de 24 horas porque puede

incidir en la calidad del producto final. Además la tendencia de eliminar los

almacenamientos para evitar los despilfarros según la filosofía de Just in Time, exige

encontrar un punto que permita disponer de leche en todo momento sin tener grandes

almacenamientos, lo cual representaría una importante cifra de capital paralizado y la

posibilidad de incidir en la calidad del producto final. Por esta razón, el criterio utilizado en

esta planta para definir la capacidad de almacenamiento de leche cruda, es la cantidad

de leche que utiliza la planta en 12 horas. Así, el almacenamiento de leche debe tener

una capacidad de 3000litros, distribuidos en 2 tanques de 1500 litros cada uno. Esta decisión

se toma por razones de fiabilidad y para realizar con comodidad las actividades de limpieza y

mantenimiento.

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

Figura 3. Depósito leche cruda

Recepción de otras materias primas o insumos

Las materias primas diferentes a la leche líquida y a la nata líquida, se almacenará en el

almacén de materias primas. Para las operaciones de manejo de materiales, se

necesitan carretillas manuales, apiladores, montacargas capaces de manipular bobinas y

grúas para manipular big bags.

Dosimetría de aditivos

Para llevar adecuadamente la trazabilidad del yogurt descremado como producto y

facilitar el proceso de preparación de la mezcla, todos los aditivos (sacarosa, entre otros) se

pesarán, se identificarán con un código de barras y se almacenarán hasta su dosificación.

Esta operación se efectúa a través de dos tolvas con capacidad de mezclado en

continuo.

Producción y conservación de cultivos estárter

Una correcta selección, conservación, manejo, y resiembra de los cultivos estárter del yogur

(Lactobacillus bulgaris y Strptococcus thertmophilus), es lo que permite estandarizar y

mantener una calidad uniforme del producto final. En el diagrama 1 se observa el proceso

esquemático de preparación de cultivos.

Diagrama 1. Diagrama de preparación de cultivo

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

El procedimiento que se observa en el diagrama 1 se realiza en la producción de los cultivos

madre, intermedio e industrial. El cultivo madre se prepara tradicionalmente en botellas de

100 ml provistas de tapa con membrana y es inoculada con una jeringa esterilizada a partir

del cultivo comercial. Luego se inocula con el cultivo madre la leche que se encuentra en el

envase de cultivo intermedio. Finalmente con el cultivo intermedio se inocula la leche

que se encuentra en el tanque de cultivo industrial. Todas estas etapas deben realizarse bajo

condiciones asépticas para evitar la contaminación de los cultivos.

Además de contar con una incubadora para preparar el cultivo intermedio, la planta debe

contar con dos tanques de almacenamiento de cultivo industrial con una capacidad de

1500 litros cada uno. Uno de los tanques es usado para la producción del día, mientras el

otro después de higienizado se utiliza para preparar el cultivo a usar en la producción del día

siguiente.

Figura 4. Preparación de cultivos

Filtración

Para evitar que en la leche se presenten impurezas, o cualquier elemento, se debe realizar el

tratamiento de filtración de la leche.

c) Homogenización

El propósito de la homogenización es desintegrar y dividir finamente los glóbulos de

grasa en la leche con objeto de conseguir una suspensión permanente, evitando que la grasa

se separe del resto de los componentes y ascienda hacia la superficie. En la figura

5 se observa el principio de funcionamiento de un cabezal de homogenización. Por

medio de una alta presión se hace pasar la leche a través de pequeñas ranuras

existentes entre la válvula y el asiento, lo que produce la rotura de los glóbulos. El efecto final

de homogenización realizada será como resultado de la de la conjunción de los siguientes

factores:

· Paso por una estrecha ranura a alta velocidad, lo que somete a los glóbulos de

grasa a grandes fuerzas de rozamiento, que los deforman y rompen.

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· La aceleración que sufre el líquido a su paso por la estrecha franja va

acompañada de una caída de presión, lo que crea un fenómeno de cavitación, en el

que los glóbulos de grasa se ven sometidos a grandes fuerzas de implosión.

· Al chocar los glóbulos de grasa con las paredes del cabezal de homogenización, en el

impacto se rompen y dividen.

Figura 5. Cabezal de un homogenizador

Sera importante tener en cuenta en esta operación la temperatura de homogenización que

tiene una gran influencia sobre el fenómeno de coalescencia. Cuanto más alta es la

temperatura de homogenización, menores son las posibilidades de que se formación de

grumos. Por esta razón será preferible que al homogenizar a la salida de la sección

regeneratia del pasteurizador antes del calentamiento final a una temperatura entre 50-

70 grados centigrados y a una presión comprendida entre 100-200 kg/cm2.

A raiz de que los equipos de la fase de preparación se disponen en cascada (homogenizador,

pasteurizador y evaporador), éstos deben estar dimensionados por igual a una capacidad

de 12.000 litros por hora.

Debido al alto precio de los equipos de pasteurización, homogenización y evaporación, solo

se instalará un equipo de cada uno en la planta. Como consecuencia que estas etapas serán

críticas y deben tomarse medidas preventivas con la finalidad de reducir los paros en la

producción. ofrezca un alto Además, se hara un desarrollarse de un plan de

mantenimiento preventivo adecuado, contar con un servicio técnico de emergencia y

tanques de regulación antes de las líneas de envasado que las suplan de mezcla durante un

período de seis horas, tiempo suficiente para que los técnicos solventen el problema.

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d) Preparación de la mezcla

Estandarización de la leche

Debido a que la composición de la leche fresca varía dentro de una misma raza de

vacas en función de diversos factores como la selección del animal, la fase de lactación, la

edad del animal, el estado sanitario de la ubre, el tiempo transcurrido entre ordeños, las

infecciones, la alimentación, las condiciones climáticas, la estación del año, entre otros; será

necesario que se realice una estandarización o normalización de las principales

características de la leche, que nos permitirá fabricar el yogurt descremado con

características similares a lo largo de todo el año. De esta forma se cumple con las

especificaciones exigidas por las normas legales y se estandariza la calidad del yogur

(acidez, suavidad y consistencia del coagulo).

e) Calentamiento

Se realiza un calentamiento a una temperatura adecuada para realizar la siguiente operación

que será el descremado y normalización de la leche, para llegar a un contenido de

grasa uniforme.

f) Descremado y normalización

Estandarización del contenido de grasa

Durante la operación de descremado se utilizará una máquina centrífuga que realiza el

trabajo de separar la grasa en forma de crema de leche, y la misma leche descremada. Y si

es necesario deberá estandarizarse a un contenido único de grasa, en lo que es la

normalización de la materia prima. De esta forma se obtendrá la leche descremada, con la

que procesará yogurt descremado batido.

g) Pasteurización y enfriamiento

La pasteurización en la elaboración de yogurt descremado tendrá como objetivo primordial

la destrucción de microorganismos patógenos que puedan transmitir enfermedades al

consumidor. La disminución de los efectos de competitividad hace de la leche sometida a

tratamiento térmico un buen medio de cultivo para los microorganismos estárter del yogur.

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Figura 6. Pasteurizador por placas

Esta operación se realizara con mucho cuidado a la hora de elegir la relación

temperatura/tiempo porque el calentamiento de la leche puede determinar la producción de

ciertos factores que inhiban o estimulen la actividad de los cultivos estárter láctico como los

cambios experimentados por las proteínas lactosuero. La pasteurización se llevará a cabo en

un pasteurizador de placas (ver figura Anterior), este debe tener capacidad de pasteurizar

un flujo de 4000 litros por hora.

h) Inoculación, Incubación, Batido y saborización

Fermentación

La fermentación se lleva a cabo a 45 grados centígrados en seis cámaras calientes con

capacidad para 40 palets cada una. La fermentación se considera terminada una vez que

el PH de los yogures se encuentra por debajo de 4,6. El tiempo de fermentación es

aproximadamente de cuatro horas, pero no es un valor fijo sino que varia

constantemente. Esto se debe a que el metabolismo de las bacterias lácticas depende de

muchos factores como las características físico-químicas de la leche, la presencia de

sustancias contaminantes que interfieran en la fermentación, la calidad del cultivo

usado, entre otros. Por ello para controlar el tiempo de fermentación deben

tomarse muestras de yogur periódicamente. Las cámaras de fermentación cuentan con

dos puertas, una de carga que da hacia el área de llenado y otra de descarga que da

hacia la entrada del túnel de viento. Las actividades de carga y descarga se llevan a cabo

con la ayuda de carretillas manuales.

Adición de aditivos, edulcorantes, aromas y cultivos lácteos.

Aunque muchos consumidores prefieren los yogures sin aditivos, dependiendo dela

receta a fabricar, es común que en la industria se añadan estabilizantes que pueden mejoran

diversas propiedades del yogur. Por lo general estos aditivos se añaden antes

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de la homogenización y la pasteurización porque son térmicamente estables y porque las

altas temperaturas alcanzadas en estas etapas del proceso destruyen las formas vegetativas

de microorganismos patógenos y potencialmente alterantes que se encuentren en estos

productos.

La cantidad y tipos de edulcorantes, colorantes y aromas que se añadan al producto,

dependen de la receta y de las normativas legales vigentes. Estos aditivos tienen como

finalidad cambiar las propiedades del yogur natural para convertirlo en yogur edulcorado o

aromatizado. Los cultivos lácteos provenientes del envase de cultivo industrial, edulcorantes,

colorantes y aromas, se agregan a la leche preparada justo antes del envasado porque no son

térmicamente estables.

i) Envasado y sellado

Conformado de la tarrina-Llenado-Decorado-Tapado-Cortado

Las operaciones de conformado de la tarrina, llenado, decorado y tapado de los yogures se

realizan en una misma máquina. Por un lado se encuentra la bobina de algún

polímero (puede ser PP, PS, PE, PVC, entre otros) que sirve de materia prima para las

tarrinas. Una plancha caliente calienta el plástico por encima de la temperatura de transición

vítrea (Tg) para luego ser conformadas las tarrinas con un molde. Luego, se vierte la leche

preparada en caliente (aproximadamente 40ºC) y se tapa la tarrina con las tapas de

aluminio a través de termosellado. A la vez se coloca el decorado de las tarrinas.

Finalmente, la máquina corta las tarrinas en packs de cuatro, seis u ocho

yogures.

Figura 7. Máquina de llenado

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FUENTE: Elaboración Propia

Adición de Frutas

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FUENTE: Elaboración Propia

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Diagrama 4. Diagrama de operaciones de elaboración de yogurt descremado y frutado

1

2

3

4

5

6

7 a

8 b

c 9

10

11

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

5.2.5. Etapas de procesamiento de crema de leche, (considerado residuo de

procesamiento de yogurt descremado)

a) Crema de leche:

La crema de leche, para ser envasada debe tener un tratamiento, el cual le dará las

características necesarias para su procesamiento, y su envasado.

b) Tratamiento térmico

La crema de leche deberá ser tratada térmicamente, con una pasteurización para

asegurar su calidad e inocuidad en su envase.

c) Batido y frutado

El batido, será una operación en el envasado de crema de leche, en potes, así

también se asegura su conservación y vida útil. Luego se le añadirá la fruta en almibar.

d) Envasado

Finalmente se envasará la crema de leche en potes de plástico de 1 kilogramo cada, uno, el

cual se podrá vender, y se obtendrá beneficios por su venta, si no fuere así, se tendría que

ver una forma de procesamiento de la crema de leche en mantequilla, del cual no se

obtendrá buenas utilidades.

PROGRAMA DE REQUERIMIENTO PARA LA PRODUCCION (3Tn/dia)

Descripcion Unidad Cantidad Diario Mensual Anual

MATERIA PRIMA

YOGURT NATURAL

Leche (L) Litros 3000 3000 240000 720000

Azucar (1Kg) Kilogramos 225 225 18000 54000

CMC Gramos 30 30 2400 7200

Cultivo litros 30 30 2400 7200

ALMIBAR DE FRUTA

Durazno (Kg) Kilogramos 75 75 6000 18000

Piña (Und) UND 300 300 24000 72000

Azucar (1Kg) Kilogramos 150 150 12000 36000 Envases de polietileno (ciento)

UND 30000 30000 2400000 7200000

Etiquetas (ciento) UND 30000 30000 2400000 7200000

5.3. REQUERIMIENTOS Y SELECCIÓN DE MAQUINAS Y EQUIPOS DE LA PLANTA

PROCESADORA DE YOGURT DESCREMADO Y FRUTADO , Y REQUERIMIENTOS DE

PERSONAL, DE ENERGÍA Y DE AGUA PARA SU FUNCIONAMIENTO

A continuación se muestra un cuadro con los requerimientos necesarios para el buen

funcionamiento de los equipos y máquinas que se utilizarán para el procesamiento de yogurt

descremado.

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Cuadro 7. Requerimientos y selección de máquinas y equipos de la planta procesadora de Yogurt descremado, y requerimientos de personal, de energía y de

agua para su funcionamiento

Operación Maquinas Und Cant. Capcidad Potencia Medidas

Observaciones Agua m3

Mano de obra H/H

Tiempo de Proceso

L A h W JP O Aux. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

RECEPCION 0.25 1 0.25

Bascula und 3 500 Kg 1.5 1 1 Plataforma

4500 lt

Tanque und 3 1000 Kg 1 1 2

Control de Calidad

Lactodensimetro, Ph-metro, etc

und 1 kit Densidad, pH,%acidez, etc.

0.25 0.5

Transporte Tubo und 1 5m 5 2" 2" Acero inoxidable

Bomba und 1 250 l/min 2hp 0.3 0.2 0.2

FILTRACION 0.5 0.25

Filtrador und 3 500 l/min 1 1 1 Vertical

Transporte

Tubo und 1 2m 2 2" 2" Acero inoxidable

Bomba und 1 250 l/min 2hp 0.3 0.2 0.2

DESCREMADO 0.25 1 0.25

Descremadora und 1 1500l/h 1 1 1.5 Mnual tipo abierto

Transporte

Tubo und 1 2m 2 2" 2" Acero inoxidable

Bomba und 1 250 l/min 2hp 0.3 0.2 0.2

ESTANDARIZACION 0.25

HOMOGENIZACION 1.5

Tanque und 2 1000 Kg/h 1 1 2 Vertical con agitador

Transporte

Tubo und 1 2.5m 2.5 2" 2" Acero inoxidable

Bomba und 1 250 l/min 2hp 0.3 0.2 0.2

PREPARACION DE MEZCLA 0.5 0.25

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

EBULLICION/PASTEURIZACION 1

Pasteurizador und 1 1500 l/h 2.5 1 1.5

Por placas, con enfriamiento, con

sistema de calentador electrico

Transporte

Tubo und 1 2m 2 2" 2" Acero inoxidable

Bomba und 1 250 l/min 2hp 0.3 0.2 0.2

ENFRIAMIENTO

INOCULACION, INCUBACION, SABORIZADO y FRUTADO 4.5

Tanque und 2 750 Kg 1 1 1.5

Vertical, con agitacion, con sistema de calentamiento electrico

Transporte Tubo und 1 3m 3 2" 2" Acero inoxidable

Bomba und 1 250 l/min 2hp 0.3 0.2 0.2

ENVASADO 0.75

Llenadora y Selladora

Und 1 2.200 Env/h

1Kw 8 8.5 15

Colocacion automatica de los envases, dosificaion volumetrica, cierre popr termosellado, cinta transportadora, salida deenvases terminados

Vasos preformados

und 6000 1/2 l/env Diam. 95mm

ALMACENAMIENTO 0.5

Camara de Frio und 1 Max 2.6 2.3 2.3 T= 5 C a -5 C

* (T) transporte

0.75 12 1

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

5.3.1. Características de algunos equipos y máquinas de la planta procesadora de

Yogurt descremado

(a) Zona de procesamiento

PASTEURIZADOR

Nomenclatura: Pasteurizador a placas

Nombre: Intercambiador de calor a placas Super Plate CHERRY BURREL

Modelo: N0 SAS 75

Capacidad: 1000 litros/hora

Datos accesorios y piezas opcionales: Marco fijo, placas de separación, piezas de intercambio

con empaquetaduras de goma pegadas y conexiones de 2'' " todo en acero inoxidable y con

sistema de ajuste con prensa.

HOMOGENIZADOR

Nomenclatura: Homogenizador

Nombre: Homogenizador Gaulin

Modelo: N0 2000MF18-355

Capacidad: 1000 litros/hora

Motor: Eléctrico de H.P, 220 voltios, 60 ciclos.

Datos accesorios y piezas opcionales: Presión de trabajo 3000 PSI, válvulas de homogenización

manuales, fases de homogenización 2 etapas, con medidor de presión bañado en glicerina.

BOMBA DE PRODUCTO

Nomenclatura: Bomba de producto

Nombre: Bomba centrífuga sanitaria TRI-FLO

Modelo: N0 C series

Capacidad: 1000 litros/hora

Motor: Eléctrico de 2 HP, 208-230/460 voltios, 60 ciclos

Datos accesorios y piezas opcionales: Sello mecánico de carbón sanitario 2''

CALDERIN

Nombre: Intercambiador de calor tubular.

BOMBA DE AGUA CALIENTE

Nomenclatura: Bomba de agua caliente.

Nombre: Bomba centrífuga Worthington

Modelo: 1 ½ CNFE82-CFK8

Capacidad: 1000 litros/hora

Motor: Eléctrico de 2 HP, 208 voltios, 60 ciclos, Frame 184.

TANQUE DE PRODUCTO

Nomenclatura: Tanque de producto

Nombre: Tanque de proceso MAGNABOSCO

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

Capacidad: 1500 lts.

Motor: Eléctrico de 0.8 cv HP, 220 coltios, 60 ciclos.

Datos accesorios y piezas auxiliares: Tanque en acero inoxidable, con motor reductor

agitador, tanque con enfriamiento con agua helada y calentamiento a vapor.

TANQUE ELEVADO DE ENVASADO

Nomenclatura: Tanque elevado de envasado de yogurt.

Nombre: Tanque elevado de envasado

Modelo:

Capacidad: 500 lts.

Datos accesorios y piezas auxiliares: Cuenta con 2 válvulas de bola en acero inoxidable

(sistema de llenado)

MESA DE ACERO INOXIDABLE ENVASADO (2)

Nomenclatura: Mesa de envasado

Nombre: Mesa de acero inoxidable para envasado

Modelo:

Capacidad: Ancho = 74cm., largo = 243cm., altura = 94 cm.

Datos accesorios y piezas auxiliares: Sello mecánico de carbón sanitario 2''

BOMBA DE RECEPCIÓN DE LECHE

Nomenclatura: Bomba de producto

Nombre: Bomba centrífuga sanitaria Thompson

Modelo: 83223-VA

Capacidad: 4000lts/hora

Motor: Eléctrico de 2HP, 230/460 voltios, 60 ciclos, frame 145T

Datos accesorios y piezas auxiliares: Con salida y conexión tipo abrazadera 2 `'x 2 `', con

impulsor de 7 5/8 sanitario de acero inoxidable.

BOMBA DE ENVASADO

Nomenclatura: Bomba de producto

Nombre: Bomba centrífuga positiva creamy package

Modelo: SIZE 4

Capacidad: 4000lts./hora

Motor: Eléctrico de 2 HP, 230/460 voltios, 60 ciclos,Frame PS56CZ

Datos accesorios y piezas auxiliares: Sello mecánico de carbón sanitario 2''

INTERCAMBIADOR DE CALOR

Nomenclatura: Intercambiador de calor

Nombre: Intercambiador de calor a placas

Modelo: M6-MFMC

Capacidad: 10000 kg./hora de leche, 20000 kg./hora de agua helada

Motor: Eléctrico de 2HP 230/460 voltios, 60 ciclos, Frame PS56CZ

Datos accesorios y piezas auxiliares: conexiones con entrada y salida de 2''

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Nomenclatura: Tanque de almacenamiento

Nombre: Tanque de almacenamiento CHERRY BURNELL

Modelo: FH

Capacidad: 800 galones

Motor: Eléctrico de ¾ de HP, 208/220 voltios, 60 / 50 ciclos Frame PS56CZ

Datos accesorios y piezas auxiliares: Motor reductor y agitador, tanque de acero

inoxidable y enchaquetado aislante tipo horizontal implementado con escalera de acero

inoxidable, visor de nivel, agitador horizontal, bola de lavado, válvula de salida e ingreso de

2'' ", conexión tipo clamp.

TANQUE DE MEZCLA

Nomenclatura: Tanque de mezcla

Nombre: Tanque de mezcla CHERRY BURREL

Modelo: WP

Capacidad: 800 galones

Motor: Eléctrico de 2 HP, 230/ 460 voltios, 60 ciclos, Frame fd 145T

Datos accesorios y piezas auxiliares: Con motor reductor agitador, tanque con tuberías de

ingreso de vapor, para trabajar por BATCH, de acero inoxidable.

BOMBA DE SÓLIDOS

Nomenclatura: Bomba dosificadora de sólidos

Nombre: Bomba dosificadora de sólidos MAGNA BOSCO

Modelo: SICE I

Capacidad: 4000 lts./hora

Motor: Eléctrico de 3 HP 230/460 voltios, 60 ciclos

Datos accesorios y piezas auxiliares: Rodaje delantero y posterior

TUBERÍAS DE SOSTENIMIENTO

Nomenclatura: Tuberías de sostenimiento

Nombre: Tuberías de sostenimiento (HOLDING TUBE)

Datos accesorios y piezas auxiliares: Tuberías de acero inoxidable de 2'', lleva

termómetro a la salida y conexiones y soporte de acero inoxidable conexiones para la válvula

de diversión.

CÁMARAS

Nomenclatura: Equipo de frío cámara de proceso

Nombre: Equipo de frío AERIKOOLER INC. Modelo:

Capacidad: 3m2

Motor: Eléctrico de 3 HP, 208-230 voltios, 60 ciclos.

Datos accesorios y piezas auxiliares:

· Condensadores, 02 ventiladores 1/5 HP, 230 V, 1500-1300 RPM, 1.3 Amp

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· Depósito refrigerante R22 modelo 9950 marca : UL DPSIG

· Separador de aceite marca CATCH VDF 414 - 55 C

· Filtro refrigerante

· Mirilla refrigerante

· Acumulador refrigerante

· Evaporador

(b) ZONA DE FUERZA CALDERA, en SALA DE MÁQUINAS

Nomenclatura: Caldera

Nombre: Caldera Cork Factory S.A.

Modelo: YF

Capacidad: 1340 MBTU, 40 BHP, 1380 Lbs/Hr. (vapor)

Motor: Eléctrico 2 HP, 110 voltios, 60 ciclos

Datos accesorios y piezas auxiliares:

· Superficie de calefacción 200 pies2

· Tke diario de petróleo 50 galones.

· Tke H2O caldero 40 galones H20.

COMPRESOR DE AIRE Nomenclatura:

Compresor de aire Nombre: Compresor de

tornillo SULLAR Modelo: 6E-10.OH

Capacidad: 38 pies cúbicos por minuto.

Motor: Eléctrico de 10 HP, 230-460 voltios, 60 ciclos, Frame 215TZ Datos

accesorios y piezas auxiliares: Filtro de aire, filtro de partículas.

GRUPO ELCTRÓGENO

Nomenclatura: Grupo electrógeno

Nombre: Grupo electrógeno Lima Electric Company INC.

Capacidad: 60KW, 75 KV

Motor: 60 HP 220-480 voltios, 60 ciclos, Frame 440

Datos accesorios y piezas auxiliares: Motor de petróleo diesel, marca PERKINS

ENGLAND

HIDRONEUMÁTICO

Nomenclatura: Equipo hidroneumático agua SEDAPAL.

Nombre: Equipo hidroneumático HYDRO'S POOL. Modelo:

Capacidad:

Motor: Eléctrico de 2 HP, 230-460 voltios, 60 ciclos, Frame PS56CZ

Datos accesorios y piezas auxiliares: Cuenta con 2 bombas de igual característica, caudal

promedio de 2.5 litros/seg.

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

5.3.2. Mano de obra directa

PERSONAL CANTIDAD

Obreros calificados 6 Obreros no calificados 2

TOTAL 8

5.3.3. Mano de obra indirecta

PERSONAL CANTIDAD

Administrador 4

Jefe de planta 2

Secretaria 2

Jefe de laboratorio y almacén 2

TOTAL 10

5.3.4. Total de trabajadores en la empresa: 18 trabajadores.

5.3.5. Capacidad de almacén de producto final para 1 semana.

Frascos de 0.5 Kg (24 unidades /caja) : 630 cajas

Sachet de 0.25 Kg (24 unidades /caja) : 75 cajas

Frascos de 1 Kg (12 unidades/caja) : 170 cajas

TOTAL : 875 cajas

Peso total por fila : 30 cajas x 14.40 kg/caja = 432.00 Kg

Peso total por tarima : 432.00 Kg x 6 filas = 2592.00 Kg

Número total de tarimas : 5 tarimas

Capacidad de almacén

(30 cajas de largo x 6 cajas de alto) x 5 tarimas = 900 cajas

5.3.6. Cálculo de área del almacén de producto final.

Largo = 0.36 m x 25 cajas = 9 m

Largo = 9 m + (0.10 m de separación por cada tarima x 3)

Largo = 9.30 m » 9.50 m

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

Ancho = 0.25 m x 24 cajas = 6 m

Ancho = 6 m + (1 m de pasadizo)

Ancho = 7 metros

RECEPCION: 2.7m

5.4. ANÁLISIS DE PROXIMIDAD DE AREAS

La tabla relacional de actividades es un cuadro organizado en diagonal en el que se plasman

las relaciones de cada actividad con las demás. En ella se evalúa la necesidad de proximidad

entre las diferentes actividades bajo diferentes puntos de vista. Se constituye como uno de

los instrumentos más prácticos y eficaces para preparar la implantación.

Para elaborar esta tabla, primero se tuvo que identificar todas las actividades

involucradas y agruparlas en actividades comunes; en segundo término de identificó la

relación entre cada par de actividades y la motivación correspondiente a través del

conocimiento previo de la instalación y el flujo de materiales existentes.

5.4.1. Tabla relacional de actividades.

La tabla relacional de actividades es un cuadro organizado en diagonal en el que se plasman

las relaciones de cada actividad con las demás. En ella se evalúa la necesidad de proximidad

entre las diferentes actividades bajo diferentes puntos de vista. Se constituye como de los

instrumentos más prácticos y eficaces para preparar la implantación

El siguiente gráfico de abajo se puede observar la tabla relacional de actividades plasmada

con las respectivas relaciones de cada actividad. Para elaborar esta tabla, primero se tuvo

que identificar todas las actividades involucradas y agruparlas en actividades comunes; en

segundo término de identificó la relación entre cada par de actividades y la motivación

correspondiente a través del conocimiento previo de la instalación y el flujo de materiales

existentes.

Page 40: INFORME FINAL DISEÑO DE PLANTAS

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

Figura 8. Tabla relacional de actividades

Región de proximidad A Absolutamente necesario E Especial mente necesaria I Importante O Normal u ordinario U Sin importancia X No recomendable

Motivos 1 Para evitar la contaminación de materia prima 2 Para control de calidad de materia prima 3 Para facilitar el flujo de operaciones 4 Para facilitar el control e inventario en el almacén 5 Por no ser necesario 6 Por tiempo

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

A : (1,2); (1,3); (2,3); (3,4)

E : (1,6)

I : (1,5); (2,4); (2,6); (3,6); (4,5); (4,9); (5,9); (6,8); (8,9) O : (1,4); (2,9); (3,8); (5,6); (5,7); (5,8); (6,7)

U : (1,7); (1,8); (2,5); (3,5); (3,9); (4,6); (6,9); (7,8); (7,9)

X : (1,9); (2,7); (3,7); (4,7); (4,8)

5.4.2. Diagrama relacional de recorridos o actividades.

Para conseguir una representación gráfica o visualización del Gráfico anterior, se recurre a la teoría

de grafos. Para el trazado del diagrama del diagrama se realiza mediante grafos y líneas. El número

de líneas indica la intensidad de la relación o el grado de proximidad deseado. Para los diferentes

aspectos entre A hasta X, se dibujarán las líneas que las unen con diferentes colores, para diferenciar

la distribución adecuada. Ahora en la siguiente página se muestran el diagrama relacional de las

áreas de la planta procesadora de yogurt descremado batido.

Teniendo en cuenta para el diseño de la planta procesadora de yogurt descremado, que los

números son:

1. Área de recepción y almacenamiento de materia prima.

2. Área de control de calidad.

3. Área de procesamiento.

4. Área de almacenamiento de insumos y envases.

5. Área de administrativa.

6. Área de limpieza y mantenimiento.

7. Área de servicios higiénicos.

8. Área de almacenamiento de producto terminado (cámara de frio).

Siendo el Área de procesamiento, el área más importante del diseño de la planta.

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

5.5. DISTRIBUCIÓN DE PLANTA

5.5.1. Requerimiento de espacios.

La determinación de espacios o superficies de área, se efectuó aplicando el Método de

Guerchet. Este método basado en el cálculo, considera tres áreas para la determinación del

Área o Superficie Total (ST):

Donde:

Área o Superficie Total (ST)

ST = Ss + Sg + Se

Área o Superficie Estática (Ss)

Área o Superficie Gravitacional (Sg)

Área o Superficie de Evolución (Se)

5.5.2. Área o Superficie Estática (Ss). Corresponde al área de terreno que ocupan los

muebles, máquinas y equipos. Esta área debe ser evaluada en la posición de uso de la

máquina o equipo; esto quiere decir que debe incluir todos los accesorios necesarios para su

funcionamiento.

Ss = Largo x Ancho

5.5.3. Área o Superficie Gravitacional (Sg). Es la superficie utilizada por el trabajador y por el

material acopiado para las operaciones en curso alrededor de los puestos de trabajo. Esta superficie

se obtiene para cada elemento, multiplicando la superficie estática (Ss) por el número de lados a

partir de los cuales el mueble o las maquinarias deben ser utilizados.

Donde:

N (número de lados)

Ss (superficie estática)

Sg = Ss x N

5.5.4. Área o Superficie de Evolución (Se). Es el área reservada para el desplazamiento del

personal, del equipo, de los medios de transporte y para la salida del producto terminado. Para su

cálculo se utiliza un factor “K” denominado coeficiente de evolución, La superficie de evolución se

determina multiplicando el coeficiente “K” por la suma de las áreas o Superficies Estáticas (Ss) y

Gravitacional (Sg).

Se = (Ss + Sg) x K

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

5.5.5. Superficie Requerida (Sr). Es la Superficie Total (ST) más un margen de seguridad que para

el caso del presente proyecto se está considerando un margen de seguridad del 7% para la zona de

proceso. En los cuadros de abajo se pueden observar todas las áreas involucradas dentro de la

planta.

Así de esta manera calculamos los siguientes cuadros de las áreas de trabajo y otras áreas de la

planta procesadora de yogurt descremado:

Cuadro 8. Dimensionamiento y cálculo de otras áreas de la planta

AREA L A h

Almacen de insumos y envases 24 20 5

Recepcion y almacenamiento de Materia Prima 8 7 5

Areal de Procesos 20 16 5

Area de Control de Calidad 7 4 5

Area de Productos Terminados 12 7 5

Area Administrativa 10 4 2.5

Area de Servicios Higienicos 8 4 2.5

Area de Limpieza y Mantenimiento 2.3 2.2 2.5

Sala de Maquinas 10 4 5

Guardiania 3 3 2

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

5.6. INSTALACIONES ELÉCTRICAS.

5.6.1. Luminaria. Es el aparato que sirve para distribuir, filtrar o transformar la luz por una o

varias lámparas y que contiene todos los accesorios necesarios para fijarla, protegerlas y

conectarlas al circuito de alimentación. Para el presente trabajo se ha decidido utilizar

luminarias para lámparas fluorescentes de 40 watts de potencia de 2500 lumens con montajes

superficiales para la parte de las oficinas y los servicios higiénicos; mientras para la zona de proceso

se utilizará un montaje de tipo empotrado.

5.6.2. Iluminación.

Los establecimientos industriales deben tener iluminación natural adecuada. La iluminación natural

puede ser complementada con iluminación artificial en aquellos casos en que sea necesario, evitando

que genere sombras, reflejo o encandilamiento.

La intensidad, calidad y distribución de la iluminación natural y artificial, deben ser adecuadas al

tipo de trabajo, considerando los niveles mínimos de iluminación siguientes:

Según: Reglamento Nacional de EDIFICACIONES:

Cap. III – Edificaciones

Sub capitulo 4. Instalaciones eléctricas y mecánicas.

NORMA EM. 0.10 Instalaciones Eléctricas Interiores.

Generalidades: Las Instalaciones Eléctricas Interiores están tipificadas en el Código Nacional

de Electricidad y corresponde a las instalaciones que se efectúan a partir de la acometida

hasta los puntos de utilización.

En términos generales comprende a las acometidas, alimentadores, sub-alimentadores,

tableros, sub-tableros, circuitos derivados, sistemas de protección y control, sistemas de

medición y registro, sistemas de puesta a tierra y otros.

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

5.6.3. Cálculo del número de luminarias.

Índice de Cuarto.

Distribución de las luminarias

Se utiliza ecuaciones para distribuir luminarias en la planta. En los locales de planta rectangular las luminarias se reparten de forma uniforme en filas paralelas a los ejes de simetría del local según las fórmulas:

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

Distribución de lámparas para la planta procesadora de yogurt descremado:

AREA L A lumen luxes tipo de

alumbrado CU CM

N lamparas

N artefactos

distribucion funcionamiento N CIRCUITOS

20% de W

h ancho largo turno const.

Almacen de insumos y envases 24 20 2500 200 directo 0.75 0.55 93 47 6 7 1 8 2.79 4468.364

5

Recepcion y almacenamiento de Materia Prima

8 7 2500 200 directo 0.63 0.55 13 6 2 3 1 8 0.39 620.6061

5

Areal de Procesos 20 16 2500 300 directo 0.45 0.55 155 78 8 10 1 8 3.10 7447.273

5

Area de Control de Calidad 7 4 2500 500 directo 0.45 0.55 23 11 3 4 1 8 0.27 1086.061

5

Area de Productos Terminados 12 7 2500 300 directo 0.45 0.55 41 20 3 6 1 8 0.81 1954.909

5

Area Administrativa 10 4 2500 100 directo 0.31 0.55 9 5 1 3 1 8 0.56 450.4399

2.5

Area de Servicios Higienicos 8 4 2500 100 directo 0.31 0.55 8 4 1 3 1 8 0.45 360.3519

2.5

Area de Limpieza y Mantenimiento 2.3 2.2 2500 100 directo 0.31 0.55 1 1 1 1 1 8 0.07 56.98065

2.5

Sala de Maquinas 10 4 2500 200 directo 0.45 0.55 13 6 2 4 1 8 0.39 620.6061

5

Guardiania 3 3 2500 100 directo 0.39 0.55 2 1 1 1 1 8 0.10 80.55944

2

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

DOTACIONES DE AGUA:

DOTACIONES DE AGUA SEGÚN NORMAS S-200 DE EDIFICACION, del INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIN Y NORMALIZACION DE LA VIVIENDA (ININVI)

NORMA DESCRIPCION CANTIDAD DE AGUA

S.222.2.08 Dotacion de agua para oficinas 6L/día/m2

S.222.2.12 En la industria, la dotacion de agua para el

consumo humano

80L por trabajador, por cad turno de trabajo de 8 Hrs

S.222.2.13 DOTACIONES DE AGUA PARA PLANTAS DE

PRODUCCION, E INDUSTRALIZACION DE LECHE.

1500L por cada 1000L de leche recibido, pasteurizado o procesado

por dia.

S.222.2.14 Garajes y parques de estacionamiento de vehiculos por area cubierta 2 L/día/m2

S.222.2.20 Areas Verdes 2 L/día/m2

DESCRIPCIÓN

AGUA

L A

3000 L de leche recepcionada/día - - 4500

Oficinas 10 4 240

N° de trabajadores 18 personas - - 1440

Estacionamiento 30 4 240

Areas verdes 5 2 20

TOTAL 6440

Tanque elevado 1/3 dotacion 2146.66667

Cisterna

3/4 dotacio

4830

AREA DEL TANQUE 6 .50 m3

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DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES

VI. BIBLIOGRAFIA

Aldana R., A. F. 2004, Diseño de un centro de acopio de leche fresca. Tesis para obtener el

título de Ingeniero Agroindustrial. Universidad del Tolima. Facultad de Ingeniería

Agronómica. Programa de Ingeniería Agroindustrial. Colombia.

Barría M., G. A. 2007, Factibilidad técnico - económica para la instalación de una planta

elaboradora de queso a partir de leche de raza Jersey en la Décima Región. Estudio de

caso Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al grado de Licenciado en

Agronomía. Universidad Austral De Chile, Facultad ce Ciencias Agrarias, Escuela de

Agronomía. Valdivia-Chile.

Díaz V., D. D. y Cauja V., W. I. 2009, Selección e Instalación de Vapor para una Fábrica de

Yogurt y de Crema de Leche. Proyecto de Graduación Previo la obtención del Título de:

Ingenieros Mecánicos. Escuela Superior Politécnica del Litoral, Facultad de Ingeniería en

Mecánica y Ciencias de la Producción. Guayaquil – Ecuador.

EUROCIENCIA. Planta Piloto para la elaboración de Queso y Yogur. Procesamiento de

Productos Lácteos. Material Didáctico y Científico. Barcelona, España.

Martínez B., O.D. 2003. Diseño de una Planta Agroindustrial, para procesamiento,

transformación y conservación de productos de origen animal y vegetal, en la ENAC. Tesis

para optar el título de Ingeniero Industrial. Universidad de San Carlos de Guatemala -

Facultad de Ingeniería. Guatemala.

Secretaría del Trabajo y Previsión Social de México, 2009, Pasteurización de la leche y

elaboración de productos lácteos. Prácticas Seguras en el Sector Agroindustrial. Gobierno

Federal de México, Programa de Autogestión en Seguridad y Salud en el Trabajo. México.