UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA INDUSTRIAL

HERRAMIENTAS INFORMATICAS

DESCRIPCION DE UN PROCESO INDUSTRIAL

FERNANDO PINILLA COD: 80541631

WILSON ROMAN GOMEZ ACOSTA COD: 80545363

HENRY PEREZ COD: 2969242

RAMIRO PASCAGAZA COD: 1069256358

MAGDA PILAR CHIQUIZA PRIETO

TUTORA

ZIPAQUIRA

MAYO DE 2010

INTRODUCCION

La idea del siguiente trabajo es hacer un proceso en base a las herramientas informáticas que tenemos a nuestro alcance con el fin de resolver y entender los procesos productivos, ya para que nuestra carrera es muy importante el manejo de las herramientas que tenemos a nuestro alcance, ya que son de una enorme aporte en solución de problemas y en la creación de nuevas ideas en el mejoramiento de los procesos.

En este contenido queremos dar a conocer la función que tiene una maquina y tratar de explicar cómo es su funcionamiento y su proceso, y todos los demás procesos, que se derivan de este.

TABLA DE CONTENIDO

1. PROCESO DE ENVASADO MAQUINA ASEPTICA TBA BRIK (TETRA

PAK).

1.1. DESCRIPCION GENERAL Y DE PROCESO DE LA MAQUINA.

1.1.1. CICLO DE LAVADO (CIP).

1.1.2. CICLO DE ESTERILIZACION.

1.1.3. CICLO DE PRODUCCION Y CONTROL DE CALIDAD DEL PROCESO

2. CONCLUCIONES.

3. BIBLIOGRAFIA.

1. PROCESO DE ENVASADO MAQUINA TBA BRIK. (TETRA PAK).

Consiste en el envasado de productos de forma aséptica y de larga vida. Son

productos que tienen como fin una larga conservación y el valor agregado de ser

un producto inocuo para el consumo humano.

Este proceso mayormente se utiliza en productos lácteos, refrescos, jugos y

bebidas alcohólicas. Con el fin de tener una mayor conservación ya que el

empaque y el proceso que tiene hacen que estos productos tengan las

características ya mencionadas.

Este sistema fue creado en base de tener una forma de conservar los alimentos

sin tener que ser almacenados a bajas temperaturas y poderlos mantener frescos

y temperatura ambiente sin alterar sus características propias por mucho más

tiempo de lo normal.

Como es un proceso de envasado también depende mucho de las forma como

son tratados los productos antes del envase por eso tenemos que tener en cuenta

que antes del envasado hay otros procesos como la pasteurización, la ultra

pasteurización, homogenización, que sin ellos el envasado no tendría el sentido

que tiene para su conservación ya que los productos tienen que venir con una

carga de microorganismos baja o casi nula para que sean bien conservados.

El material que manejan estas maquinas envasadoras consiste en las varias

capas que posee con el fin de evitar que la luz y el oxigeno deterioren la vida útil

del producto; estas capas son: una capa plástica, una capa de aluminio y otra

cartón.

Del Exterior al interior del envase las capas o barreras de protección son las

siguientes:

Primera Capa: Polietileno que impermeabiliza el envase y protege los

alimentos de la humedad atmosférica externa.

Segunda Capa: Cartón que le da forma, estabilidad y rigidez al envase y en

donde se realiza la impresión del diseño.

Tercera Capa: Polietileno que permite la adhesión entre el cartón y la capa

de aluminio.

Cuarta Capa: Aluminio que actúa como barrera contra la luz y el oxígeno,

es la capa más importante del envase. Gracias a este material, los

alimentos permanecen completamente protegidos del medio ambiente, se

garantiza la protección de sus vitaminas y nutrientes, evitando la formación

de bacterias. La capa de aluminio es el elemento que marca la diferencia en

los envases de Tetra Pak.

Quinta Capa: Polietileno que optimiza la adhesión del aluminio.

Sexta Capa: Polietileno que previene el contacto del producto con las otras

capas del material de envase.

De esta forma ningún agente externo consigue atravesar el envase y contaminar

los elementos. Además el sellado del envase se realiza por aplicación de presión y

alta frecuencia, sin utilizar pegamento alguno. 

Para que el envase cumpla de forma protectora sobre el producto también es

sometido a una limpieza y una esterilización para que esté limpio y óptimo al

contacto con el producto, este proceso se hace en la fase de producción del

producto.

1.1. DESCRIPCIÓN GENERAL Y DE PROCESO DE LA MAQUINA.

El propósito de la descripción es mostrar su estructura con el fin de conocer las

diferentes partes y su función en el proceso para tener una idea del

funcionamiento de la maquina.

La bobina de material pregrafado se desenrolla pasando el material a una primera

estación del formado y codificado, donde se imprimen los datos y códigos de

producción. En la siguiente estación del proceso se produce un sellado

longitudinal aplicado sobre el borde del material. Cuando el material llega a la

parte superior del sistema se encuentra con un ambiente rico en peróxido de

hidrógeno; el polvo y otros contaminantes son removidos de la parte interior del

envase, paso anterior a la formación de un tubo que es llenado con el producto, y

el envase es preparado para un sellado longitudinal, calentando el borde del

material con un elemento calentado por aire esterilizado. El sellado longitudinal es

terminado en el anillo formador. El tubo pasa entonces alrededor de un calentador

que sube la temperatura hasta 132°C este paso es muy importante ya que

produce una etapa de esterilización y evapora los residuos de peróxido de

hidrógeno.

Todo el sistema debe estar continuamente con un flujo de aire caliente y estéril. El

paso final se produce con un sellamiento horizontal, evitando que quede aire en el

interior para evitar una posterior oxidación del producto. El nivel de producto es

automáticamente controlado por la mordaza del llenador minimizando la espuma.

El sellado horizontal es producido por unas mordazas alternantes y calor por

inducción, además cuando una de las mordazas sostiene el tubo, se pasa una

corriente eléctrica a la capa de foil de aluminio, produciendo un sellado sobre la

capa de polietileno.

Finalmente unas cuchillas cortan el envase del tubo y los envases individuales son

transportados al final de la estación donde los flaps de tapa y fondo son plegados

y sellados al cartón, formando una especie de ladrillo (brik) lo que da nombre a

este sistema.

Con la siguiente grafica se describe cómo va el funcionamiento de la maquina, en

proceso de producción y el recorrido del material de envase durante el mismo y

ver los principales puntos del proceso.

Grafica de proceso y funcionamiento, con sus partes

A continuación se hace una breve descripción de cada parte.

1. Bobina de material de envasado: es el inicio de proceso, el material

principal y como se puede ver va en una bobina que permite el flujo

continuo del mismo.

2. Almacén de la banda: son los rodillos por donde va el envase y donde le

hace el primer pre doblado antes de su esterilización.

3. Bobinas de tira LS: la tira LS es una cinta plástica que se une al empaque

principal y su función es unir los lados del envase cuando está en su

proceso de formación final.

4. Aplicador de tira: cumple la función de unir la tira LS al envase a través de

un pulso eléctrico que genera calor y adhiere la cinta al material de envase.

5. Baño de esterilización: la función del baño de esterilización es pasar el

material a través de un liquido desinfectante,(H2O2) peróxido de hidrogeno

a una temperatura de 75 – 80 °C esto lo que hace es limpiar el cartón y

desinfectarlo, este baño esta hermético para que no ingrese cualquier foco

que pueda contaminar el cartón antes del ingreso a la cámara aséptica y al

proceso de llenado.

6. Rodillos de satinado o escurridores: su función es eliminar el excedente de

(H2O2) peróxido de hidrogeno, son dos rodillos de goma que hacen presión

sobre el material y escurren el exceso de peróxido de hidrogeno por

gravedad.

7. Cámara aséptica: en esta cámara es donde pasa el material de envase ya

desinfectado y su función es mantener el material bajo unas condiciones de

esterilidad sin que entre cualquier foco de contaminación, esta lo mantiene

por medio de un aire estéril que oscila entre los 125 a 135°C.

8. Rodillos formadores: la función de estos son de ir formando el material

antes de la unión de sus lados.

9. Boquilla de la tira LS: esta se encuentra dentro de la cámara aséptica y su

función es unir la tira o cinta LS que se aplico en aplicador de tira que viene

pegada en la parte izquierda del material de envase, para finalmente pasar

al proceso de dosificado de producto esta boquilla de aire también trabaja

con aire estéril y oscila entre los 270 a 350°C.

10.Sistema de llenado: en este paso actúa un tubo dosificador ubicado dentro

de la cama aséptica y dentro del empaque su función es mantener un flujo

constante de producto, por medio de una válvulas de producto debidamente

esterilizadas.

11.Sistema de mordazas: este va por un sistema de levas, su función es de

realizar el corte al material de envase en forma unitaria a través de unas

cuchillas que cortan el material y unos inductores de calor que sellan el

material y su otra función es dar la formación al empaque; en este paso ya

va el material con producto.

12.Plegadora final: su función es dar la formación final a la caja unir por medio

de aire caliente las solapas como salen del sistema de mordazas, esta lo

hace también individualmente por medio de una cadena alimentadora y

finalmente guiarlo a la banda transportadora donde es fechado y se hace el

proceso de control de calidad donde finalmente es empacado y puesto en

cuarentena para su destino final.

1.1.1. CICLO DE LAVADO.

En este proceso es donde inicia el proceso antes y después de la finalización de

una producción, con este proceso lo que hacemos es hacer una limpieza interna

de la maquina en su línea de producto esto con el fin de eliminar cualquier residuo

que haya quedado después de finalizar la producción, este proceso se realiza

periódicamente dependiendo de la horas de trabajo o dependiendo del producto

que se haya empacado, por norma icontec y por normas internas de las empresas

también va depender el periodo que se hace esta limpieza.

El propósito del sistema CIP es eliminar los depósitos de compuestos orgánicos

propios del proceso como precipitados de proteínas, hidratos de carbono, grasas,

minerales y otros, que son la base nutricional para el crecimiento bacteriano y

precursores de fenómenos de biocorrosión.

Un aspecto a tener en cuenta para la correcta limpieza es que la totalidad de la

superficie interior, incluyendo todos los accesorios, se moje y que el agente de

lavado fluya hacia fuera continuamente. Se debe evitar la acumulación de líquido

en el fondo de los equipos, porque el líquido que permanece en el interior de la

línea pierde su capacidad de esterilización, desapareciendo el efecto de lavado.

La limpieza de tuberías es también una limpieza química basada en los

parámetros concentración y tipo de agentes de limpieza, temperatura y tiempo. La

suciedad se disuelve químicamente y la velocidad de flujo debe ser adecuada para

la descarga de las partículas desprendidas de suciedad. Los programas de lavado

dependerán del producto, sistema y exigencias de sanitización.

Los detergentes usados en esta aplicación pueden ser clasificados en substancias

ácidas o básicas:

Los detergentes de limpieza ALCALINAS actúan como emulsionantes,

disuelven proteínas y actúan como agentes bactericidas. El agente usado

comúnmente es el hidróxido sódico (NaOH,”sosa”) en concentraciones del al 2 al

2,5%.Este producto reacciona con las grasas depositadas y produce agentes

tenso activos que mejoran el proceso de lavado.

Las soluciones ACIDAS, ORGANICAS E INORGANICAS usadas en

concentraciones del 1 al 1,5% remueven depósitos de sales, incrustadas en el

sistema, las cuales se forman en superficies calientes. Los ácidos usados

normalmente son el acido nítrico (HNO3) 0.5% o el fosfórico (H2PO4)2%.Otros

ácidos pueden ocasionar problemas e corrosión.

En la planta, la disolución CIP se prepara añadiendo el reactivo al tanque de

formulación y re circulando la disolución a través de la planta aséptica mediante la

bomba centrifuga que se sitúa en paralelo a la bomba de producto. El reactivo se

dosifica al tanque mediante una bomba dosificadora y al mismo tiempo se va

añadiendo agua para que se pueda conseguir la concentración deseada.

Una vez que se haya conseguido la concentración, el sistema de control activará

una señal visual para que el operario pueda saber que se ha finalizado con el

paso de preparación de la disolución.

A través del software desarrollado por la empresa se hará la limpieza partiendo de

los siguientes pasos:

ACLARADO INICIAL: se estará metiendo agua limpia en el circuito y

elementos de la instalación y será evacuada al alcantarillado a través de la bomba

centrifuga, por un periodo de 10 min.

CIRCULACION CON SOSA: una vez comprobada la concentración

necesaria entre 2 y 2,5% de sosa, se eleva la temperatura a 80 °C, ésta a través

del intercambiador de calor instalado. Una vez que se ha llegado a la temperatura,

se re circulará durante un tiempo de 20 min.

ACLARADO INTERMEDIO: una vez terminada la limpieza con sosa, la

disolución CIP es vertida al alcantarillado.

CIRCULACIÓN CON ÁCIDO NITRICO: una vez comprobada la

concentración necesaria entre 1 1.5% de acido nítrico, se eleva la temperatura de

ésta a través del intercambiador de calor instalado. Una vez que se ha llegado a la

temperatura de 70°C se re circulará durante tiempo de 20 min.

VACIADO DE TUBERÍAS: una vez terminada la limpieza con ácido, la

disolución CIP es vertida al alcantarillado.

ACLARADO FINAL: el agua entra en el circuito durante un tiempo de 15

min. Este paso es muy importante porque es necesario para eliminar cualquier

rastro de ácido en la línea de producción.

El software de control permite eliminar algunos pasos para hacer una limpieza

rápida. Puede elegir entre:

Aclarado con agua caliente

CIP solamente con sosa

CIP completo (ácido y sosa)

1.1.2. CICLO DE ESTERILIZACION

La esterilización es el proceso de eliminación de toda forma de vida microbiana,

incluidas las esporas. Es un término absoluto que implica pérdida de la viabilidad o

eliminación de todos los microorganismos contenidos en un objeto o sustancia.

Este proceso es realizando después de finalizado el cicló de lavado, la finalidad de

este proceso es la destrucción microbiana a través de altas temperaturas que

oscila entre los 125y 135°c y una sustancia química (H2O2) peróxido de hidrogeno

con una concentración entre 35 y 40%

Para realizar el ciclo de esterilización y garantizar la inocuidad del producto que se

vaya a procesar, se debe cumplir con el siguiente procedimiento:

1. Revisión y desinfección de empaque con una concentración de alcohol al

85%, posteriormente ubicamos el material de envase en la bobina de

envasado.

2. Ubicación rollos de cinta LS en sus correspondientes bobinas, sujeta al

aplicador de tira.

3. Se realiza un recorrido del material de envase guiado manualmente por los

correspondientes rodillos de formación hasta llegar a las mordazas de

corte.

4. Procedemos a dar inicio a la etapa de calentamiento, en este paso la

maquina empieza a realizar los ajustes de temperatura del peróxido de

hidrogeno a 80°c y a las boquillas de aire de la tira LS a una temperatura de

270°c estos parámetros se cumplen en un tiempo estimulado de 10 a 15

minutos.

5. Cuando se han cumplido estos parámetros de temperaturas, la maquina da

paso para proceder al soldado del material de envasado con la tira LS este

proceso estimulado en un tiempo de 1 a 2 minutos.

6. En este paso la maquina realiza un proceso de calentamiento II en el cual

sube la temperatura de aire estéril a 270°c y una barrera de vapor que

oscila entre los 125 y 135°c; proceso estimulado en un tiempo de 10

minutos.

7. Cuando se han cumplido estos parámetros de temperatura la maquina

procede a dar paso a una atomización dentro de las cabinas asépticas, con

peróxido de hidrogeno (H2O2) al 35% a 80 °C de temperatura estimulado

en un tiempo de 2 minutos.

8. En este paso la maquina realiza un proceso de secado de la atomización

realizada, este proceso lo realiza con aire estéril, estimado en un tiempo de

20 minutos, finalizado este tiempo de secado da paso a el proceso de

producción.

1.1.3. PROCESO DE PRODUCCION Y DE CONTROL CALIDAD

En esta fase se inicia el proceso como tal después del lavado y de

esterilización, se procede hacer una liberación del producto y a revisar el

empaque en los puntos críticos de control; con respecto al productos se hacen

varias pruebas fisicoquímicas en estas se miran la acidez, el pH, la cantidad de

grasa contenida, los brix, la densidad y una prueba organoléptica, y también se

hace un control microbiológico en él se mira las posibles contaminaciones de

organismos patógenos que puedan deteriorar el producto, ya que estos

organismos pueden producir enfermedades al consumidor; con respecto al

control del empaque se revisa la conductividad, prueba de tinta, prueba

desprendimiento de la cinta LS, canal de aire y el sellado transversal, la

corrección de diseño, el peso y la codificación correspondiente al producto

procesado en este proceso se estima un tiempo de 20 a 30 min; después de

este tiempo se procede a la producción continua.

La maquina tba brik tiene una capacidad de empaque de 7.500 unidades por

hora en una referencia de 200 ml, es decir una capacidad de empaque de

1.500 litros por hora en esta fase se tiene un control continuo del producto y del

empaque con soportes escritos por parte del operador y por parte de analista

de control de calidad con las mismas pruebas de control que se hacen en la

en la liberación del producto; con respecto al empaque se hace el control de

sellados entre cada 15 y 30 min según la prueba que se vaya hacer y de

control del producto cada 30 min.

A parte de esto se tiene que verificar periódicamente las temperaturas, las

presiones y posibles fugas de producto que pueda haber en las líneas y en las

válvulas de producto ya que esto podría causar una posible contaminación del

alimento.

El proceso de las maquinas oscila entre 24 a 78 horas continuas por

disposición interna de la empresa para volver nuevamente a su ciclo de lavado

y esterilización y así evitar una posible contaminación. El proceso de embalaje

de producto es cuidadoso por la fragilidad del empaque ya procesado, por el

material mismo ya que es encartonado y puede sufrir un maltrato fácilmente.

En cuanto a las personas involucradas en la manufacturación del producto hay

que hacer referencia a que deben cumplir con unas normas de BPM que

significa (Buenas Prácticas de Manufactura), estas nos dicen como debe ser

nuestra higiene personal y como debe ser la manipulación de los elementos

de trabajo y de los alimentos como tal; a estas normas hay que añadirle las

normas HACCP que son normas que van encaminadas hacia la calidad de los

procesos en estas se analizan los peligros y los puntos críticos de control del

proceso, esta es una certificación internacional, con base a la infraestructura

de la empresa.

Con respecto al control de empaque se revisa de la siguiente manera para

aclarar los puntos anteriores, se hacen dos tipos de pruebas unas destructivas

y otras no destructivas, las pruebas destructivas son las de conductividad,

prueba de tinta, sellado transversal, desprendimiento de cinta LS, son

destructivas porque hay que romper el empaque para poderlas realizar y las no

destructivas son las que solo se mira en su parte exterior y no se daña el

empaque estas son, las de peso, impresión, forma de los pliegues.

Las pruebas destructivas son:

Prueba de conductividad: en la cual se divide la caja empacada en dos

partes y se procede a revisar que no tenga ningún punto de filtración no

visible al ojo humano. Esto se hace mediante una solución salina, es

decir (agua + sal), en un recipiente plástico; se aplica la solución a las

dos mitades y se hace una prueba de continuidad, con un conductimetro

que mide corrientes eléctricas bajas y puede detectar más fácil las

filtraciones, pues como el material de empaque tiene una capa de

aluminio es más fácil detectar cualquier poro o filtración.

Prueba de tinta: esta prueba se hace como confirmación de la prueba de

conductividad esta se hace esparciendo una tinta en parte interior

alrededor de toda la caja; esta tinta es penetrante y lo hace es localizar

los poros y mostrarlos más fácilmente esta tinta se llama rodamina es de

color rojo y es de cuidado en su manipulación por sus componentes.

Esta prueba también se hace a la cinta LS.

Desprendimiento de la cinta LS: en esta prueba se revisa que la cinta

este bien adherida al material de empaque lo que se hace es

desprender la cinta y ver que esta no se desprenda fácilmente,

desprendiendo las capas del material con la cinta o algunas de ellas lo

que indica que si desprende con las capas es que es sellado de esta es

aceptable; si la cinta no está bien adherida el sellado no es aceptable.

Canal de aire: en esta prueba se revisa por medio de la tinta; rodamina

con una jeringa y la aguja se inyecta, este canal de aire es parecido a

una vena y si inyecta la tinta para verificar que no tenga alguna fuga por

los lados de la cinta LS ya aplicada al material.

Sellado transversal: en esta prueba se revisa que el sellado que hacen

las mordazas este bien lo que se mira es que al desprender las partes

inferior y superior de los extremos del empaque este adherido en todas

sus capas, para que no haya filtración de producto por ningún lado.

Las pruebas no destructivas son:

El peso: en esta se mira el volumen y peso del producto, se revisa para

tener una estandarización y una secuencia de los pesos durante todo el

proceso para al cerrar este hacer un promedio del volumen general de

peso.

Impresión: esta prueba se revisa que el diseño del empaque este bien en

este se revisa que el empaque no tenga daños como rayones, mala

impresión de fabrica, desgaste.

Forma de pliegues: en esta prueba se mira que el material ya formado este

bien su diseño ya que material viene pregrafado, se puede determinar

donde tiene algún defecto durante su recorrido en la maquina y hacer las

correcciones correspondientes.

Estas graficas muestran coso hacen las pruebas y las comprobaciones de las

pruebas destructivas y no destructivas:

Prueba de tira:

Forma de pliegues

Peso

Graficas de los controles, con los intervalos que se hace y las unidades utilizadas

Este control se lleva para determinar durante el proceso cuantas unidades

fueron utilizadas para hacer las pruebas de control y saber con qué frecuencia

se hicieron para tener un mejor control del producto durante la cuarentena.

CONCLUSIONES

Conocer más ampliamente el proceso de producción de una maquina.

Analizar los diferentes procesos en mejora del mismo ya que es la idea

primordial de nuestro estudio.

Enfocar las los conocimientos del curso como herramienta fundamental en

el desarrollo de nuestra carrera.

Trabajar en grupo como una sola unidad donde cada integrante aporte sus

ideas a una causa común.

Poder analizar un proceso para su mejoramiento y optimización.

BIBLIOGRAFIA

Manual de funcionamiento OM, servicio técnico TETRA PAK, Maquina TBA

19 BRIK.

Pagina web Tetra pak. com, capas de protección de empaque.