PERFIL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN:

“PROCESADORA DE FRUTAS.”

AUTORES: EST. GUEVARA SANTISTEBAN ALEX

EST. SILVA RIVERA ANGEL JESUS

MAQUINARIA INDUSTRIAL I

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

U.N.P.R.G.

LAMBAYEQUE - SETIEMBRE- 2013

PROYECTO DE INVESTIGACION

I. ASPECTO INFORMATIVO

1.0. Titulo del Proyecto: PROCESADORA DE FRUTAS

2.0. Personal Investigador: Autores: Est. Guevara Santisteban Alex Junior

Est. Silva Rivera Ángel Jesús

3.0. Tipo de investigación:4.1. De acuerdo al Fin que se persigue: Aplicada

4.2.De acuerdo al Diseño de Investigación: Bibliográfica y Técnica

4.3. De acuerdo a la Naturaleza de la investigación: Teórica Practico

4.0 Régimen de Investigación: Libre

6.0. Localidad e Institución donde se desarrollará el proyecto: Lambayeque, UNPRG

.7.0. Duración del Proyecto:

1 semestre

8.0. Fecha de inicio: Setiembre del 2013

9.0. Fecha de término: :

II. ASPECTO DE LA INVESTIGACION

1.0. Planteamiento del Problema Científico:

De acuerdo a los diferentes procesos de conservado de frutas, en una investigación previa, podemos obtener diferentes productos de alimento a partir de frutos que se pueden obtener en nuestra región y así conocer un proceso que se factible de acuerdo a nuestro recursos de investigación.

Existen diferentes formas de la conservación de frutas, pero el fin de esta investigación es para conocer las diferentes formas de un proceso productivo de productos de conservados de frutas obteniendo un nuevo producto y siguiendo una metodología de diseño, en este caso la VDI 2221

En nuestra región existen diversidad de frutos como por ejemplo la maracuyá, el limón, el mango, la algarroba, etc. De estos frutos podemos obtener conservas, purés de fruta, pulpa de frutas, como también su secado para diferentes usos.

2.0. Revisión Bibliográfica

Fábricas de alimentos Procesos, equipamiento, costos Autor: Alfred Bartholomai

-Capítulo I: Planta comunitaria productora de conservas para la educación en nutrición y conservación de los alimentos.

Planta elaboradora de Puré de Frutas.Linea multipropósito para el procesamiento de Frutas.

3.0. Formulación del Problema Científico:

Diseñar y elaborar un proceso productivo de Despulpador de frutas y conservación utilizando una metodología de diseño (VDI 2221)

4.0. Objetivos:

El objetivo de este proyecto es diseñar y construir un planta prototipo procesadora de fruta, Con el fin de aprovechar e incentivar el consumo de fruta en la población y dentro de la línea de investigación y desarrollo agroindustrial se ofrece una alternativa de solución al problema tecnológico que implica el desarrollo y montaje de un prototipo de planta para el procesamiento de frutas. En el proceso de obtención de pulpa de fruta se busca un aprovechamiento máximo, para ello se llevara a cabo una metodología que consiste en lavar, pelar, cocinar, despulpar.

El prototipo de la planta procesadora de fruta está diseñado con base en ecuaciones y conceptos básicos de diseño de máquinas, donde cada sistema cumple su función de manera adecuada. El proyecto se realizará utilizando programas (CAD) tales como SolidWorks para diseñar piezas y generar planos por su versatilidad y facilidad con que permite realizar gráficas, además del uso de otro paquete como ANSYS 11 (CAE) que permite hacer un análisis de esfuerzos de los mecanismos, para lograr una alta confiabilidad en el diseño de la máquina. El resultado es un prototipo de planta procesadora de frutas con unas características como versatilidad en la variedad de frutas haciendo pequeños cambios en los subsistemas y además la capacidad

de procesar fruta sin que esta sea manipulada durante su procesamiento por las personas cumpliendo así con estándares de calidad y eficiencia es decir que es sostenible.

5.0. Justificación e Importancia del Estudio

a) Estudio de las diferentes funciones que cumple una máquina para el procesado de frutas, en este caso despulpado y conservación.

b) Cálculos de Diseño para la fabricación de una maquina procesadora de frutas.

c)Solucionar la tarea y exigencia que se presenta para el procesado de frutas

d) Conocer los diferentes procesos de obtención de procesado de fruta y escoger el proceso más conveniente y factible.

6.0. Hipótesis:

I.- COMPRENSION DE LA SOLICITUD

1.- ASUMIR EL PROBLEMA EN FORMA CRITICAAsumir el problema en forma crítica es establecer si la información de la que se dispone es deficiente, incompleta, difusa o contradictoria.

Con el fin de evitar posteriores complicaciones.

2.- AVERIGUAR EL ESTADO DE LA TECNOLOGIA.En ésta fase se establece sobre lo que se ha investigado y sobre lo que no se ha investigado, estableciendo los antecedentes, la base teórica, la justificación, etc.3.- ANALIZAR LA SITUACION DEL PROBLEMA

Se hace con la finalidad de calificar el problema, transformando la investigación de un concepto tácito y difuso en números que establezcan entre otras cosas, los plazos de entrega, la tecnología a usar, los costos, velocidad, rendimiento, etc.4.-COMPROBAR LAS POSIBILIDADES DE REALIZACIONAquí se interceptan los criterios técnicos y económicos, lo primero establece si es posible realizar el diseño con la tecnología y conocimiento existente. Lo segundo establece si el diseño de una máquina sería rentable en términos económicos.5.- COMPLETAR LAS EXIGENCIAS, ORDENARLAS Y CUANTIFICARLAS – PRIORIZAR.Aquí se ordena la información, coleccionando las exigencias y ordenándolas de tal manera que sea posible establecer las funciones de la máquina y su función principal.6.- DETALLAR LA LISTA DE EXIGENCIASAquí se redacta un formato que constituye un resumen del planteamiento del problema.D = DeseoE = Exigencia7.- PREPARAR EL DESARROLLO DEL PROBLEMATiene que ver con el aspecto administrativo con el fin de hacer una distribución de los recursos humanos y materiales disponibles para realizar el diseño.

II.- CONCEPCION DE LA SOLUCION1.- ESTRUCTURA DE FUNCIONESEstablece las funciones de la máquina mediante la abstracción del problema a través de la elaboración de la caja negra, cuyo resultado establece la función total y la función parcial de la máquina y se los representan en diagramas de bloques.2.- CONCEPTO DE SOLUCIONSe determina los operandos que ingresan o salen de la caja negra y su forma de acción. Luego se determina las clases de los portadores de funciones que vienen a ser los mecanismos que intervienen para realizar los determinados procesos y se los ordena en la denominada matriz morfológica.

III.- ELABORACION DEL PROYECTOEn ésta fase se tiene como objetivo desarrollar un proyecto definitivo a partir de la estructura de construcción óptima encontrada en la fase anterior.

1.- PROYECTO PRELIMINAREs el proyecto pendiente de aprobación, bien sea por los directivos de la empresa, entidad o asociación que encargó dicho trabajo.

2.- PROYECTO DEFINITIVOEs el proyecto APROBADO, y listo para empezar con la fase de ELABORACION DE DETALLES.

IV.-ELABORACION DE DETELLES1.- Proporcionar el Fundamento Teórico (Ejes, Rodamientos, Engranajes, Pernos, Soldadura, Fajas, Cadenas, Poleas, Catalinas, etc.)

2.- Elaboración de las formas y Dimensionado Definitivo.

3.- Determinar el material, proceso de fabricación, Tolerancias y acabado superficial.

4.- Detallar planos de conjuntos, listas de piezas, y otros documentos.

5.- Mejorar evaluar y verificar. (Modelado Virtual y/o Fabricación – Contacto permanente con el cliente)

7.0. Definición de Términos y Conceptos:

7.1 Néctar de frutas Según la norma COVENIN 1030 el néctar es un producto

fermentable pero no fermentado, obtenido por la adición de agua y azúcares a los jugos de frutas y/o vegetales, sus concentrados, pulpas, pulpas concentradas o sus mezclas, cuyo contenido mínimo de sólidos de frutas debe ser específico en cada una de las normas individuales.

El néctar no es un producto estable por sí mismo; es decir, necesita ser sometido a un tratamiento térmico adecuado para asegurar su conservación. Es un producto formulado que se prepara de acuerdo a una receta o fórmula preestablecida, y que puede variar de acuerdo a las preferencias de los consumidores.

7.2 JugosEs el producto líquido fermentable, pero no fermentado, obtenido por procedimientos mecánicos y/o enzimáticos, a partir de las frutas y/o vegetales maduros, sanos y limpios, con color, aroma y sabor típicos de la fruta y/o vegetal del que procede.La diferencia entre néctar y jugo de frutas es que este último es el líquido obtenido al exprimir algunas clases de frutas frescas, por ejemplo los cítricos, sin diluir, concentrar ni fermentar, o los productos obtenidos a partir de jugos concentrados, clarificados, congelados o deshidratados a los cuales se les ha agregado solamente agua, en cantidad tal que restituya la eliminada en su proceso.

7.3 Materias primasLos ingredientes y aditivos utilizados en la elaboración de estos productos deben cumplir con los requisitos establecidos en las normas venezolanas COVENIN y en las disposiciones sanitarias correspondientes. A continuación se presenta la materia prima utilizada para la producción de néctares de frutas:

7.3.1. Pulpa de frutaLa pulpa se obtiene a partir de frutas maduras, sanas y frescas, las cuales pasan a través de una etapa de pulpeado, en donde la fruta es triturada, después de pelada, hasta obtenerse una pasta de dicha fruta.

7.3.2. AzucaresLos néctares en general contienen dos tipos de azúcares: el azúcar natural que aporta la fruta y el azúcar que se incorpora adicionalmente. El azúcar le confiere al néctar el dulzor característico. La norma COVENIN de néctares permite como edulcorantes, además de la sacarosa (azúcar), la fructosa y la glucosa. Estas últimas son formas de

azúcar que se encuentran en las frutas y en la miel, y se pueden definir como monosacáridos (azúcares simples), los cuales tienen la misma fórmula empírica, pero con diferente estructura

7.3.3. AguaEl agua empleada en la elaboración de néctares deberá ser potable, libre de impurezas y baja en sales. Para este fin se puede recurrir al uso de equipos que aseguren una óptima calidad del agua, como con los filtros y los purificadores. La calidad de agua que se debe incorporar al néctar se calcula según el peso de la pulpa o jugo y de las características de la fruta

7.3.4 Ácidos orgánicosSe pueden utilizar ácidos orgánicos (cítrico, málico, entre otros) como reguladores de pH, cantidades limitadas por las buenas prácticas de manufactura. Por otro lado, los ácidos orgánicos también tienen la función de aportar valor nutritivo al producto, como es el caso del ácido ascórbico, que es el nombre científico de la vitamina C. Para saber si el jugo o la pulpa diluida poseen la acidez apropiada, se debe medir su grado de acidez

7.3.5. Aceites esenciales y aromatizantesLos volátiles que se recogen durante la concentración de los zumos se llaman esencias y se dividen en dos grupos: solubles en agua y solubles en aceite. La parte soluble en agua se conoce como aroma y la soluble en aceite como aceite esencial. Las dos tienen compuestos aromáticos con olor a flores o a fruta. Su función es la de compensar las pérdidas de los volátiles por el tratamiento térmico del producto final.

7.3.6. EstabilizantesLos estabilizantes son sustancias que posibilitan el mantenimiento de una dispersión uniforme de dos o más sustancias no miscibles en el néctar, por lo que su principal función es mantener la suspensión del néctar y regular su densidad a través de agentes de retención de humedad. A la hora de comercializar un alimento ya elaborado, se valora mucho que tenga la textura que el producto y el cliente requiere. Los estabilizantes cumplen esa función.

7.4. Preparación.El proceso de producción de los néctares y jugos de frutas consta de tres etapas principales que se describen a continuación:

7.4.1. Mezclado de los ingredientes.En un tanque de mezclado, primero se adiciona el agua y luego se procede a agregar el azúcar con el estabilizante, para facilitar la disolución del estabilizante. Seguidamente se incorporan los demás ingredientes, los ácidos orgánicos, la pulpa y la esencia, y se continúa agitando hasta alcanzar una mezcla lo más homogénea posible. En esta etapa se realiza un seguimiento de las propiedades del producto para satisfacer los parámetros de producción, realizando la medición de las propiedades fisicoquímicas y evaluación de los atributos sensoriales del producto.

7.4.2. Pasteurización

La siguiente etapa es la pasteurización, la cual consiste en un tratamiento térmico en donde el producto es sometido a una combinación de tiempo-temperatura de manera de poder destruir las bacterias patógenas y deteriorativas que puedan existir en el mismo. El rango de temperatura recomendado es 89 a 94ºC.

7.4.3. Envasado y empacadoLa etapa final en la producción de los néctares de fruta es el envasado y empacado. El envasado se lleva a cabo en un equipo especialmente preparado para el tipo de presentación final que se vaya a utilizar. Luego, estos envases son organizados en cajas, con un número específico de éstos, para ser transportados a los diferentes puntos de ventas.

7.5. Diseño de procesos y equipos en ingenieríaEl conocimiento de las propiedades de comportamiento al flujo y de deformación de los alimentos es imprescindible en el diseño y dimensionamiento de equipos tales como cintas transportadoras, tuberías, tanques de almacenamiento, pulverizadores o bombas para el manejo de alimentos. Además, la viscosidad se utiliza para la estimación y cálculo de los fenómenos de transporte de cantidad de movimiento, calor y energía.

7.5.1 Evaluación sensorialLos datos de fluidos pueden ser muy interesantes para modificar el proceso de elaboración o la formulación de un producto final, de manera que los parámetros de textura del alimento se encuentren dentro del rango considerado deseable por los consumidores.

7.5.2 Obtener información sobre la estructura del alimentoLos estudios del fluido pueden aportar información que facilite una mejor compresión de la estructura o de la distribución de los componentes moleculares de los alimentos, especialmente de los procesos de acondicionamiento y elaboración a los que son sometidos

7.5.3. Control de calidadLas medidas de la viscosidad son cada vez más importantes en muchas industrias alimentarías con el objeto de controlar el buen funcionamiento del proceso productivo, así como la calidad de las materias primas, productos intermedios y acabados.

8.0. Operacionalización de variables:

9.0. Diseño de Contrastación de la Hipótesis:

10.0. Población y Muestra de Estudio:

11.0. Técnicas de Muestreo:

12.0. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

13.0. Análisis Estadístico de los Datos:

14.0. Referencias Bibliográficas:

III. ASPECTO ADMINISTRATIVO:

1.0. Cronograma de actividades

2.0. Presupuesto:

3.0. Financiación:

Lambayeque, 04 de Setiembre del 2013