Diseño de Plantas

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CONTENIDO: I. PROBLEMÁTICA Y JUSTIFICACIÓN II. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD III. DISEÑO PRELIMINAR

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El diseño de plantas industriales es un trabajo de gestión que involucra todas las ramas de la ingeniería, en el que se aplican los códigos de diseño que se basan no solo en la experiencia sino también en el conocimiento de los expertos y los especialistas, el cual solo es adquirido a través del tiempo y luego de haber ensayado y comprobado reiterativamente los diferentes planes.

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CONTENIDO:

I. PROBLEMÁTICA Y JUSTIFICACIÓNII. ESTUDIO DE FACTIBILIDADIII. DISEÑO PRELIMINAR

I. PROBLEMÁTICA Y JUSTIFICACION:Los problemas variados son los siguientes:II.I Alto costo de transporte:

- Debido al mal estado de las carreteras que se complica aun más en épocas de lluvia, y la lentitud del trabajo de parte de las compañías COSAPI y TRANSLEY encargadas de realizar el asfaltado de dicha vía, que otorgaron la buena Pro el 22 de Febrero del 2010 en el cual se estipula que tienen plazo 540 días asfaltando 54.6 kilómetros. (fuente: http://www.cnr.org.pe/nueva_web/nota.shtml?x=3055).

- La alta concentración de agua en las frutas aumenta el costo de flete de transporte. “Transportamos más agua que pulpa”.

- La falta de accesibilidad hacia la materia prima, debido a que no hay carreteras.II.II Poca organización de productores de frutas.

- No existe una cooperativa entre los agricultores que acopie debidamente la fruta, por ende no se aprovecha al máximo la producción y se produce de calidad deficiente y variable.

II.III Poco apoyo del gobierno.- No existe entidades gubernamentales que estén dedicadas al apoyo y capacitación

de los productores de frutas.II.IV Deterioro rápido de frutas por diversos factores.

- Debido a la naturaleza de las frutas el tiempo de conservación después de cosechadas es corto y debido al clima, a la presencia de insectos, paracitos y manipuleo por parte del cosechador.

II.V Estacionalidad de las frutas.- En los valles de la Convención la producción de frutas varia respecto a las diversas

estaciones del año.

II. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD:I.I MATERIA PRIMA:

I.I.I PRODUCCION DE FRUTAS EN EL VALLE DE LA CONVENCIÓN Y DISPONIBILIDAD

En el valle de la convención se tienen las siguientes variedades de frutas:

FRUTAS INTRODUCIDAS FRUTAS NATIVASDurazno AwaymantoMango GranadillaMembrillo Papaya de olorNaranja SaucoPalta TumboPapayaPiñaPlátano

1

1 Extraído del estudio de mercado del “Proyecto Corredor Cusco-Puno”, http://www.corredorpuno-cusco.org/getdoc.php?docid=715

De las cuales las que están resaltadas son de las que podemos manufacturar néctares.

“El néctar deberá ser extraído de frutas maduras, sanas y frescas, convenientemente lavadas y libres de restos de plaguicidas y otras sustancias nocivas, en condiciones sanitarias apropiadas. Una de las ventajas de la elaboración de este producto es que la forma de procesamiento permite el empleo de frutas que no son adecuadas para otros fines por su forma y tamaño.”2

La demanda de frutas en el mercado según el proyecto corredor Cusco-Puno es la siguiente:FRUTAS TM/AÑOMango 10.00Durazno 9.60Awaymanto 9.50Naranja 3.00

3

I.I.II COSTOS DE MATERIA PRIMA:Debido a la falta de tiempo para la búsqueda de información sobre costo de materia prima al por mayor en el mismo valle de la convención, nosotros utilizamos data de precios de fruta al por mayor en la región del Cusco.4

1. MANGO: La variedad de mango de la cual disponemos es del tipo “Edward”, del cual su precio al por mayor en el Cusco según la SISAP (Sistema de abastecimientos y Precios) es de S/. 2.98 el kilo.5

6

2 Ficha Técnica de Néctares de Frutas, http://www.infoagro.net/shared/docs/a5/Gtecnol13.pdf.

3 Extraído del estudio de mercado del “Proyecto Corredor Cusco-Puno”, http://www.corredorpuno-cusco.org/getdoc.php?docid=7154 Extraído de la pagina web del ministerio de agricultura: http://sisap.minag.gob.pe/portal/modulos.php?mod=ap_p53405 SISAP: http://sisap.minag.gob.pe/portal/ap_p5341.php6 Foto extraída de http://home-and-garden.webshots.com/photo/1044187563037385380OYtZFX

Según el Instituto nacional del Estadística e Informática INEI, se muestra en el siguiente diagrama de barras la producción del 2009:7

Enero

Febrer

o

Marz

o Abril

May

o Ju

nio Ju

lio

Agosto

Setiem

bre

Octu

bre

Noviembre

Diciembre

010203040506070

Produccion en el 2009

ProduccionMayor demanda

Mile

s de

Tone

lada

s Met

ricas

Del diagrama de barras podemos decir que tenemos mayor demanda a nivel nacional entre Noviembre y Marzo.Temporada de mangos en el valle de la Convención

De Diciembre a Febrero.

2. DURAZNO: El tipo de melocotón producido en el Cusco es “Huayco”, del cual su precio actual al por mayor en la región del Cusco es S/. 3.00 por kilogramo.8

9

A continuación se muestra la tendencia producción de melocotón a nivel nacional extraído del Instituto nacional del Estadística e Informática INEI:

7 INEI Sector económico http://www.inei.gob.pe/web/aplicaciones/siemweb/index.asp?id=0038 Extraído de http://www.agrocusco.gob.pe/descargas/preciosmercado/preciosMercado.pdf9 Foto extraída de http://munihuari.gob.pe/?p=519

Enero

Febrer

o

Marz

o Abril

May

o Ju

nio Ju

lio

Agosto

Setiem

bre

Octu

bre

Noviembre

Diciembre

0123456789

10

PRODUCCIONTEMPORADA

Año 2009

Prod

uccio

n en

mile

s de

Tm

Mayor demanda

Según el grafico de arriba se puede decir que se tiene mayor demanda de melocotón entre Enero y Febrero (barras rojas) a nivel nacional. 10 

TEMPORADA DE DURAZNOS EN EL VALLE DE LA CONVENCIÓN:De Diciembre a Marzo.

3. AWAYMANTO El precio del awaymanto por kilo en el Cusco esta 1.8 soles, no se dispone de mucha información sobre esta fruta, pero se sabe que ahora último tiene gran demanda sobre todo en el ámbito de las mermeladas por sus propiedades antioxidantes.

Temporada de awaymanto en la Convención:Todo el año.

4. NARANJA: El tipo de naranja que procesaremos es del tipo Valencia, como se ve en la foto:

10 INEI sector económico: http://www.inei.gob.pe/web/aplicaciones/siemweb/index.asp?id=003

11

El precio de la naranja en el mercado del cusco al por mayor es de 1.25 soles el kilo, actualmente.12 Según el INEI se observa en el siguiente cuadro la temporada de mayor demanda (como barras rojas):

Enero

Febrer

o

Marz

o Abril

May

o Ju

nio Ju

lio

Agosto

Setiem

bre

Octu

bre

Noviembre

Diciembre

010203040506070

PRODUCCION

PRODUCCION

2009

Mile

s de

Tm

Mayor demanda

Temporada de naranjas en la Convención:De Abril hasta Agosto.

5. GRANADILLA: Es del tipo costa, y su precio por kilogramo es 5.75 soles,13según INEI su tendencia de producción anual tiene la siguiente tendencia:

11 Foto extraída de http://www.absolutvalencia.com/naranjas-de-valencia/12 Agrocusco : http://www.agrocusco.gob.pe/descargas/preciosmercado/preciosMercado.pdf13 Agrocusco: http://www.agrocusco.gob.pe/descargas/preciosmercado/preciosMercado.pdf

Enero

Febrer

o

Marz

o Abril

May

o Ju

nio Ju

lio

Agosto

Setiem

bre

Octu

bre

Noviembre

Diciembre

00.5

11.5

22.5

3

Produccion

Produccion

2009

Mile

s de

Tm

Mayor demanda

Temporada de granadillas en la Convención:

De Setiembre a Diciembre.

II.II REACCIONES QUIMICAS INVOLUCRADAS EN EL PROCESO DE NECTARES:Para conocer las reacciones químicas involucradas en el proceso, presentamos el diagrama de bloque en el que posteriormente también realizaremos nuestro balance de materia y energía.

FRUTA

SELECCION

LAVADO

PESADO

PRECOCCION

PELADO

PULPEADO

REFINADO

ESTANDARIZACION

HOMOGENIZACION

PASTEURIZACION

ENVASADO

ENFRIADO

ETIQUETADO

ALMACENADO

DIAGRAMA DE BLOQUE E IDENTIFICACION DE REACCIONES QUIMICAS:14

14 Diagrama de bloques extraído de Raúl Guzmán Falconí Bach.en Industrias Alimentaria [email protected]: http://www.condesan.org/redar/documentos/nectar.pdf.Las líneas punteadas rojas indican las reacciones químicas dentro del proceso.

Agua a 89 o por 5 minInactivación de enzimas a temperatura de ebullición.

Eliminación de

Posibles bacterias y

Microorganismos.

1. INACTIVACIÓN DE ENZIMAS A TEMPERATURA DE EBULLICIÓN: Ocurre en el proceso de blanqueado, en el cual las enzimas de la superficie de la fruta se desnaturalizan irreversiblemente. Con el fin de que la superficie de la fruta no se oxide. Su otra función es facilitar el pelado.

2. ELIMINACIÓN DE POSIBLES BACTERIAS Y MICROORGANISMOS: La pasteurización consigue disminuir la población de microorganismos, mediante la elevación de temperatura durante un tiempo determinado, lo que implica la aplicación de calor. 15

II.III FACILIDAD Y DISPONIBILIDAD DE EQUIPO:

1. SELECCIÓN: La selección se hará manualmente, con personal calificado en el área de calidad de fruta.

16

Se utilizara fajas de hule o silicón, para la etapa de la selección.

17

15 Tecnología de alimentos: http://www.ual.es/~jfernand/TA/Tema7/Tema7-Pasteurizacion.pdf16 Foto tomada de Procesadora de Jugos y frutas Hidalgo S.A.17 Foto extraída de: http://micaelatrautmann.iblog2011.com/bandastransportadorasparaalimentos/#

2. LAVADO: Este proceso se realizara en una lavadora industrial maraca CITALSA, de la cual se muestra la siguiente ficha técnica:

Para esta lavadora no se encontró el precio de venta, pero si se entra en la pagina web de la referencia de abajo se puede hacer el pedido por e-mail. Sin embargo se tiene una idea de el precio que bordea los $18 000 que es el precio de otra lavadora.19

3. PESADO:

18 Extraído de: http://www.citalsa.com/files/lavadora_de_frutas_de_inmersion_por_aspersion_lia1_ci_talsa_09401114.pdf

19 Este número lo sacamos del precio de otra lavadora industrial similar cuya link es http://maquinasempacadoras.com/tienda/index.php?manufacturers_id=10

El pesado se hará también en una balanza marca CITALSA, cuya ficha técnica es la siguiente:

20

4. PULPEADO: Utilizaremos una despulpadora CITALSA, cuya ficha técnica es la siguiente:

20 EXTRAIDO DE CITALSA de: http://www.citalsa.com/ciproducts/5/353#firstproduct

21

5. REFINADO: Este se hará en una licuadora Hobart, cuyos datos se muestran a continuación:

LICUADORA INDUSTRIAL MARCA HOBART, CAPACIDAD 30 LITROS, 1 VELOCIDAD, CAZO Y CUCHILLAS DE ACERO INOXIDABLE, TRIFASICA. CON SISTEMA DE STOP AL ABRIR LA TAPA.

21 EXTRAIDO DE :http://www.citalsa.com/files/despulpadora_de_frutas_d500_ci_talsa_09401013.pdf

6. ESTANDARIZACION, HOMOGENIZACION Y PASTEURIZACION: Este proceso se ha de realizar en una marmita de la marca CITALSA, cuya ficha técnica se muestra a continuación:

22

7. ENVASADO: El envasado se hace en caliente y se va ha utilizar una empacadora de lácteos, cuya ficha técnica es la siguiente:Empacadora de Cajas de Cartón para Leche UHT - DGZB-300

22 Extraído de http://www.citalsa.com/files/marmita_volcable_a_gas_mg100_ci_talsa_09401050.pdf

Descripción técnica (parámetro técnico principal) 23

        Marca: DELANI

Capacidad de proceso: 800-1200C/H (productos acabados)

         Personal: 3~5 personas

         Energía: 13KW aprox.

         Consumo de aire: 0.9-1.8m3/bd 0.6megapa

         Modo de procesamiento: automatización completa

         Cubicación del embalaje (ml): 1000ml

         Período de conservación: leche (6 meses)

         Medidas externas: 6400mm (longitud) × 1000mm (anchura) × 2200mm (altura)

8. ETIQUETADO: Se ha de usar una etiquetadora de dos lados DELANI, cuya ficha técnica es la siguiente:

23 Extraído de http://www.delanitrading.com/uht01.htm

Coloca etiquetas sobre objetos planos. Emplea inspección con visor eléctrico y medidor de sincronización que garantiza la velocidad del etiquetado y precisión de la alimentación de etiquetas. La velocidad puede regularse. Tras acondicionar la máquina, puede colocar etiquetas en el sello y esquinas del objeto.

9. IMPRESIÓN DE CODIGOS: También de la marca DELANI, como se ve en la foto de abajo:

Especificaciones 24

Matriz de caracteres: 7x5, 7x7, 10x7, 16x10, 12 x 12, 16x16, 24x8Líneas de impresión: Hasta 3 (7x5, 7x7)Velocidad de impresión: Hasta 1076 caracteres/s (7x5 por línea)Caracteres/idiomas/impresión variables de las insignias/de las fuentesMedición de tiempo y conteo de impresiónImpresión en cuatro direcciones, reversa e inversa, etc.Muestra automáticamente el conteo de productos, número de lotes, números de turnosImpresión con mensaje de retrasoEn negrilla: Hasta 9 vecesAltura de Impresión: (7x5) solo line.2.5-5mm(16x16) única línea. 5-10mm

24 DELANI http://www.delanitrading.com/codigos01.htm