Universidad Politécnica del Estado de Morelos

Procesos de fabricación

Elaboró: Dr. Jorge Vergara Galicia

Unidad de aprendizaje 1

Conceptos generales

Definición de proceso de fabricación

Unidad de aprendizaje 1 Conceptos generales

Definición de proceso de fabricación

¿Proceso y fabricación?

Proceso Aplicación de una series de etapas lógicas y ordenadas que persiguen un objetivo común

Fabricación Conjunto de actividades organizadas y programadas para la transformación de materiales, objetos o servicios en artículos o servicios útiles para la sociedad

Proceso de fabricación industrial Conjunto de actividades o serie de trabajos físicos y/o químicos que provoca un cambio físico o químico en la materia prima, con la finalidad de generar productos de valor comercial

Definición de proceso de fabricación

Representación general de un proceso industrial

Todo proceso industrial se caracteriza por el uso de insumos y de suministros que sometidos a una transformación, generan productos, subproductos y residuos

Entr

adas

• Operación

unitaria

• Materias primas

• Agua

• Aire

• Combustible P

roce

so t

ran

sfo

rmad

or • Proceso unitario

Salid

as

• Operación unitaria

• Producto

• Subproductos

• Emisiones gaseosas

• Aguas residuales

• Residuos

Definición de proceso de fabricación

Desarrollo de tecnología en el mundo (FEM,2008) Lugar País Lugar País

1 Dinamarca 34 Chile

2 Suecia 38 Barbados

3 Estados Unidos 39 Puerto Rico

4 Singapur 46 Jamaica

5 Finlandia 58 México

Contexto regional Los países latinoamericanos somos dependientes tecnológicamente de las naciones desarrolladas. Dicha dependencia provoca un déficit económico permanente en el comercio exterior limitando el crecimiento económico. Solución: Crear tecnología propia

Definición de proceso de fabricación

Generación y uso de la tecnología en la industria

Definición de proceso de fabricación

Generación y uso de la tecnología en la industria

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico

Cadena productiva del jugo de maracuyá industrializado La empresa que se va a analizar se dedica a la producción del jugo de maracuyá. El maracuyá es una planta de origen tropical cuyos frutos tienen un sabor agridulce, muy apreciado en los Estados Unidos de América y en el continente europeo, donde tiene gran de manda. La gran aceptación que tiene en los mercados internacionales lo hacen uno de los cultivos frutales más rentables. Por lo común se cultiva en regiones tropicales y subtropicales y se introdujo en México procedente de Hawai. Existen 400 especies de pasifloras y alrededor de 60 de estas especies dan frutos comestibles. La producción agrícola se destina a consumo directo o se envía a las agroindustrias para ser transformado en jugo pasteurizado y concentrado para fabricar néctares, mermeladas, helados y en pastelería.

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico Cadena productiva del jugo de maracuyá industrializado

La cadena de la empresa que se dedica al jugo de maracuyá industrializado inicia con la fase agrícola que comprende la siembra de 25000 hectáreas; por cada hectárea sembrada se cosechan 10 toneladas de frutos; 30% de la producción se industrializa para la fabricación de jugo. La composición porcentual típica de la fruta de maracuyá se observa en la tabla superior

Cáscara Jugo Semillas

55% 35% 10%

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico

Cadena productiva del jugo de maracuyá industrializado

En una primera etapa el fruto se exprime para extraer el jugo o zumo, la cascara se desecha y las semillas se industrializan para obtener un sedante natural llamado maracuyina. El jugo natural extraído tiene la siguiente composición porcentual: Agua 85% y Sólido 15%. El jugo se envía a un evaporador con la finalidad de concentrarlo; a la salida del cuerpo de evaporación la descarga del producto tiene la siguiente composición porcentual: 45% de sólidos y 55% de agua. El jugo se transporta y se distribuye a tres diferentes líneas de producción en las siguientes proporciones: 25% para néctar, 35% para jugo light y 40% para jugo combinado con otras frutas, como el mango. El jugo se enfría y se envía a un tanque de mezclado para elaborar las formulaciones que aparecen en la tabla superior. Las formulaciones se envasan en latas con una capacidad de 355 mL.

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico

Cadena productiva del jugo de maracuyá industrializado

Presentación Componente Componente Componente Componente

Néctar Densidad del néctar 1.045 Kg/L

Azúcar 8.4 % Jugo concentrado de maracuyá 20%

Agua 71.6 %

Jugo light Densidad del jugo 1.03 Kg/L

Aspartame 0.5% Jugo concentrado de maracuyá 18%

Agua 72.7% Otros 8.8

Jugo con mango Densidad del jugo 1.045 Kg/L

Azúcar 9.3% Jugo concentrado de maracuyá 14.4 %

Agua 72.7% Pulpa de mango 3.6%

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico: Cadena productiva del jugo de maracuyá industrializado

Con base a la información presentada, responda las siguientes preguntas

a) Clasifique la empresa de acuerdo con su giro y su actividad económica

b) Identifique los eslabones de la cadena productiva

c) ¿Que subproductos genera la empresa y cuáles son sus usos?

d) ¿Cuáles son las operaciones unitarias aplicadas?

e) Delimite el sistema elaborando un diagrama de flujo

f) Calcule la cantidad de jugo concentrado generado a partir de la cantidad de fruto cosechado, considerando la cantidad que se destina para la industrialización

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico: Cadena productiva del jugo de maracuyá industrializado

Con base a la información presentada, responda las siguientes preguntas

g) Determine la cantidad de agua separada durante la evaporación

h) Determine la cantidad de azúcar adicionada al néctar para obtener la formulación

i) Calcule la cantidad de envases utilizados para envasar el néctar

j) Para la formulación de jugo con mango el operario de la maquina se distrajo y creyó leer que se habian adicionado 20000 toneladas de agua. Calcule si fue correcto lo que se adicionó o existio un error

k) Calcule la cantidad que debe tener disponible el almacén de materias primas de Aspartame para la formulación de jugo light

Definición de proceso de fabricación

Caso propuesto: Producción de leche

Agua Grasa Proteínas Lactosa Cenizas

85.66 5.15 3.70 4.75 0.74

Un rancho ganadero cuenta con 10000 cabezas de ganado, de cada vaca se extraen 25 litros de leche por día. La composición porcentual en peso promedio de la leche se indica en la tabla superior cuya densidad es 1.03 Kg/L. La producción se destina como materia prima a empresas industrializadoras que elaboran leche en polvo descremada a través de los siguientes trabajos físicos. En un principio la leche se descrema en un tren de centrifugado, en una primera unidad, donde se separa 80% de la grasa inicial que contiene la materia prima; en la segunda unidad se descrema nuevamente la leche para generar una descarga de leche que contenga en su composición 0.8% en peso de grasa y el resto de los componentes representen 99.2%

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico: Producción de leche

Continuación.. En seguida se evapora, separándose 63313.89 Kg de agua. Para separar la totalidad de agua se envía a otra etapa donde se genera leche en polvo, la cual contiene en su composición 3% en peso de agua y 97% en peso de los otros componentes. Para finalizar, se mezcla con lecitina para evitar la oxidación y se obtienen 80080.93 Kg de producto ya listo para envasarse

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico: Producción de leche Con base a la información presentada, responda las siguientes preguntas

a) Identifique los eslabones de la cadena productiva b) Construya el diagrama de flujo, identificando las operaciones unitarias que se emplean en este proceso Considerando un mes de 30 días de recolección de leche de establo, calcule: a) La cantidad de toneladas de leche cruda generada b) La cantidad de grasa separada en el tren de centrifugado. ¿Qué se puede fabricar con este subproducto? c) La cantidad de leche descremada generada a la salida del segundo descremador

Definición de proceso de fabricación

Caso práctico: Producción de leche

Con base a la información presentada, responda las siguientes preguntas

d) La cantidad de leche evaporada obtenida y su composición porcentual e) La cantidad de agua separada en el desecador f) La cantidad de lecitina agregada g) La composición porcentual de la lecitina en la leche en polvo h) Si el 30% de la producción se envasa en sobres de 120 g, ¿qué cantidad de sobres se requieren para esta presentación?