UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA...

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E

INDUSTRIAS

CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

DISEÑO DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE MELCOCHA

PARA LA EMPRESA FLOUNDIS S.A., CON FINES DE

EXPORTACIÓN A LA UNIÓN EUROPEA

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE INGENIERA EN ALIMENTOS

PAULINA CECILIA ESPÍN BRITO

DIRECTORA: ING. TATIANA QUINTANA

Quito, Junio 2016

© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2016

Reservados todos los derechos de reproducción

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AGRADECIMIENTO

Al finalizar mi tesis, quiero expresar de manera muy especial y sincera mi

agradecimiento a todos quienes han hecho posible la realización de esta tesis.

En primer lugar, a mis padres por ser quienes me han dado todo en esta vida

y son mi mayor apoyo. Gracias papi y mami por brindarme la oportunidad de

obtener un segundo título profesional, pero sobre todo gracias por ser mi guía,

les amo.

A mi hermana Cris por ser mi ejemplo de vida y mejor amiga. Gracias por tu

apoyo incondicional, tus palabras de aliento y tu amor. A mi cuñado Franz,

que junto con mi hermana se han convertido en mis mejores amigos y

cómplices.

A mi compañero de vida, Javier, gracias mi amor por creer en mí y ser mi

fuerza en los momentos que más necesito.

A la empresa Floundis S.A., por permitir desarrollar su proyecto y ayudarme

con todos los recursos necesarios.

Finalmente, un agradecimiento especial a la Ingeniera Tatiana Quintana, por

su apoyo, su capacidad para guiar mis ideas y su profesionalismo que han

permitido alcanzar los objetivos planteados para mi proyecto.

DEDICATORIA

Cumpliendo mi promesa, esta tesis está dedicada a Ricardo Espín, quién por

24 años fue mi hermano y ahora es el ángel guardián que guía mi camino. Te

dedico toda mi vida, mis triunfos, alegrías y tristezas. Espero te sigas sintiendo

orgulloso de mí.


BIBLIOTECA UNIVERSITARIA

FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO

PROYECTO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 1720921368

APELLIDO Y NOMBRES: Espín Brito Paulina Cecilia

DIRECCIÓN: Av. 6 de Diciembre y N 27 50

EMAIL: [email protected]

TELÉFONO FIJO: 6003712

TELÉFONO MOVIL: 0998583955

DATOS DE LA OBRA

TITULO: DISEÑO DE UNA PLANTA PRODUCTORA

DE MELCOCHA PARA LA EMPRESA

FLOUNDIS S.A., CON FINES DE

EXPORTACIÓN A LA UNIÓN EUROPEA

AUTOR O AUTORES: Paulina Espín

FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO

DE TITULACIÓN:

09 de junio, 2016

DIRECTOR DEL PROYECTO DE

TITULACIÓN:

Ing. Tatiana Quintana

PROGRAMA PREGRADO POSGRADO

TITULO POR EL QUE OPTA: Ingeniera en Alimentos

RESUMEN: Mínimo 250 palabras El diseño de plantas, es una parte

fundamental en la ingeniería industrial, ya

que permite definir las características

locativas de la planta, su distribución, así

como estandarizar procesos eficientes y

definir maquinaria necesaria, con la

finalidad de obtener un producto terminado

que cumpla con características de calidad.

Dentro del presente trabajo se realizó el

diseño de una planta productora de

melcocha para la empresa Floundis S.A., la

misma que requiere del producto para

exportar a la Unión Europea. La necesidad

de desarrollar este trabajo surge de una

x



investigación de mercado, realizada por la

empresa Flounids S.A., que se realizó en

supermercados de Holanda y Alemania,

donde se determina que existe un

importante interés en productos de

confitería ecuatorianos, en especial por la

melcocha. Además dicha investigación

aporta información sobre las

características que el consumidor prefiere

en el producto, esta información más la

revisión de bibliografía y estudio de

normativas vigentes para exportación y

propias del país, permitieron estandarizar

en una ficha técnica las características que

debe tener el producto terminado y

estandarizar las operaciones del procesos

productivo. Por otra parte, para lograr un

proceso eficiente, se determinó la

capacidad de los equipos, la misma que se

obtiene al realizar un balance de masa el

cual indica, que para lograr una producción

de 452 unidades diarias de melcocha de 20

g se requiere partir con un peso de 10 kg

de la principal materia prima que es la

panela. Finalmente, se definió que la planta

de producción debe localizarse en Pifo, ya

que cumple con factores favorables como

cercanía a las cargueras que realizan la

exportación del producto, cuenta con

servicios básicos y los costos de arriendo

son aceptables. Considerando las

dimensiones de la planta, se realizó una

distribución de la misma, tomando en

cuenta, la relación entre áreas y la

conveniencia de maternales próximas o

lejanas por temas de flujo de personal, flujo

de información o inocuidad alimentaria.

Con se creó el Layout de la planta, dando



como resultado final el diseño de la línea de

procesamiento de melcocha.

PALABRAS CLAVES: Diseño de planta industrial

Melcocha

Exportación de alimentos

Balance de masa

Planeación sistemática de distribución

ABSTRACT:

In this study, the design of a production

plant of “melcocha” was made for the

company Floundis S.A. which requires

export quality to get into the European

Union market. The need to develop this

work is originated by a market research

conducted by the company Flounids S.A.,

which was held in supermarkets in the

Netherlands and Germany. It determined

that there is significant interest in products

from Ecuador, in this case “melcochas”.

Additionally, this research provides

information about characteristics that

consumers prefer in the product. The

research results, the literature review and

the study of regulations for production and

exportation of this product allowed to

standardize on a data sheet the features

that the finished product should have and

normalize the production process

operation. Moreover, the equipment

capacity was determined to achieve an

efficient process. It was obtained by

performing a mass balance which indicates

that to achieve a production of 452 units

daily of 20 g “melcocha” it is required to

start with 10 kg of the main material that is

panela. Finally, it was dediced that the

production facility must be located in Pifo.

It has some favorable factors such as

proximity to the freighters that carry

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i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN x

ABSTRACT xi

1. INTRODUCCIÓN 1

2. MARCO TEÓRICO 3

2.1 PRODUCTO Y SUS CARACTERÍSTICAS 3

2.1.1 MELCOCHA 3

2.1.2 HISTORIA DE LA MELCOCHA 4

2.1.3 BENEFICIOS DEL LA MELCOCHA 4

2.2 MATERIA PRIMA 6

2.2.1 PANELA 6

2.2.2 ELABORACIÓN Y TIPOS DE PANELA 6

2.2.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA PANELA 9

2.2.4 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA PANELA 10

2.2.5 BENEFICIOS DE LA PANELA 11

2.2.6 PRODUCCIÓN DE PANELA A NIVEL MUNDIAL Y EN

ECUADOR 11

2.3 PROCESO PRODUCTIVO DE LA MELCOCHA 12

2.3.1 REQUISITOS TÉCNICOS 12

2.3.1.1 Límites permitidos de humedad y azúcares 12

2.3.1.2 Límites microbiológicos permitidos 13

2.3.2 REQUISITOS PARA EXPORTACIÓN 13

2.3.2.1 Requisitos legales de la empresa exportadora 14

2.3.2.2 Requisitos de producción 14

2.3.2.3 Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) 15

2.3.2.4 Requisitos de etiquetado para alimentos de exportación 15

ii

PÁGINA

2.3.3 OPERACIONES DERIVADAS PARA LA FABRICACIÓN DE

MELCOCHA 16

2.3.4 BALANCE DE MASA 17

2.3.5 EQUIPOS NECESARIOS PARA LA PRODUCCIÓN 19

2.3.5.1 MARMITA PARA FUNDIR 19

2.3.5.2 TÚNEL DE ENFRIAMIENTO 19

2.3.5.3 MEZCLADOR 20

2.4 INGENIERÍA DE PROCESOS 20

2.4.1 SISTEMAS DE PRODUCCIÓN 20

2.4.2 DISEÑO Y MODELAMIENTO DE SISTEMAS DE

PRODUCCIÓN 21

2.4.2.1 Diagrama de bloques 22

2.4.2.2 Especificaciones y requerimientos de procesos 23

2.5 LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA 23

2.5.1 MÉTODO DE LOCALIZACIÓN DE PLANTAS (BROWN Y

GIBSON) 24

2.6 DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA O LAYOUT 24

3. METODOLOGÍA 26

3.1 DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA

MELCOCHA 26

3.2 ESTANDARIZACIÓN DE LAS ETAPAS DEL PROCESO

PRODUCTIVO 26

3.3 BALANCE DE MASA PARA EL PROCESO DE ELABORACIÓN

DE MELCOCHA 27

3.4 DEFINICIÓN DE LA CAPACIDAD DE LOS EQUIPOS Y

REQUISITOS PARA UN PROCESO EFICIENTE 28

3.5 ESTABLECIMIENTO DE LA UBICACIÓN DE LA PLANTA 28

3.6 DISEÑO DEL LAYOUT DE LA PLANTA DE PRODUCCIÓN 30

3.6.1 TABLA RELACIONAL DE ACTIVIDADES 30

3.6.2 DIAGRAMA DE RELACIONAL DE ACTIVIDADES 31

3.6.3 DISEÑO LAYOUT 32

iii

PÁGINA

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 33

4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MELCOCHA 33

4.1.1 RESULTADOS DE LA ENCUESTA 33

4.1.2 FICHA TÉCNICA DEL PRODUCTO 35

4.1.3 INFORMACIÓN DE ETIQUETADO 37


PRODUCTIVO 39

4.2.1 RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA 40

4.2.2 PESAJE DE MATERIAS PRIMAS 40

4.2.3 EVAPORACIÓN 41

4.2.4 ENFRIAMIENTO Y PRE AMASADO 41

4.2.5 AMASADO 41

4.2.6 MOLDEADO 41

4.2.7 ENFRIAMIENTO 41

4.2.8 EMPACADO Y ETIQUETADO 42

4.3 BALANCE DE MASA PARA EL PROCESO DE ELABORACIÓN

DE LA MELCOCHA 42

4.3.1 BALANCE DE MASA – RECEPCIÓN MP 44

4.3.2 BALANCE DE MASA – PESAJE MP 44

4.3.3 BALANCE DE MASA – EVAPORACIÓN 45

4.3.4 BALANCE DE MASA – ENFRIAMIENTO Y PRE

AMASADO 47

4.3.5 BALANCE DE MASA – AMASADO 47

4.3.6 BALANCE DE MASA – MOLDEADO 48

4.3.7 BALANCE DE MASA – ENFRIAMIENTO 49

4.3.8 BALANCE DE MASA – EMPACADO 49

4.4 CAPACIDAD Y REQUISITOS DE EQUIPOS PARA EL PROCESO

PRODUCTIVO 51

4.4.1 BÁSCULA 51

4.4.2 MARMITA DE FUNDICIÓN 52

4.4.3 TUNEL DE ENFRIAMIENTO 53

iv

PÁGINA

4.4.4 MEZCLADOR 54

4.4.5 SELLADORA 55

4.4.6 CODIFICADOR INKJET 56

4.5 UBICACIÓN DE LA PLANTA 56

4.6 DISEÑO DEL LAYOUT DE LA PLANTA DE PRODUCCIÓN 62

4.6.1 ANÁLISIS RELACIONAL DE ACTIVIDADES 62

4.6.2 DISEÑO DE LAYOUT 65

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 67

5.1 CONCLUSIONES 67

5.2 RECOMENDACIONES 69

BIBLIOGRAFÍA 70

ANEXOS 74

v

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Diferencias nutricionales entre la melcocha y el

caramelo comercial

5

Tabla 2. Características físicas de la panela en condiciones

normales

9

Tabla 3. Composición química de la panela 10

Tabla 4. Requisitos específicos físico químicos para

caramelos duros

13

Tabla 5. Requisitos específicos microbiológicos para

caramelos duros

13

Tabla 6. Valoración de proximidades 30

Tabla 7. Valoración de la justificación de proximidades 30

Tabla 8. Línea de relación 31

Tabla 9. Ficha técnica de la melcocha 36

Tabla 10. Codificación del diagrama de caja negra 42

Tabla 11. Especificación de la báscula 51

Tabla 12. Evaluación de criterios de BPM´s para la báscula 52

Tabla 13. Especificación de la marmita de fundición 52

Tabla 14. Evaluación de criterios de BPM´s para la marmita 53

Tabla 15. Especificación del túnel de enfriamiento 53

Tabla 16. Evaluación de criterios de BPM´s para el túnel de

enfriamiento

54

Tabla 17. Especificación del mezclador 54

Tabla 18. Evaluación de criterios de BPM´s para el mezclador 55

Tabla 19. Especificación de la selladora 55

Tabla 20. Especificación del codificador INKJET 56

Tabla 21. Alternativas para ubicación de la planta productora 57

Tabla 22. Factores críticos para evaluación de la localización 57

vi

PÁGINA

Tabla 23. Factor crítico de cada opción 58

Tabla 24. Factores objetivos para la evaluación de la

localización

58

Tabla 25. Factor objetivo de cada opción 59

Tabla 26. Factores subjetivos para evaluación de localización 60

Tabla 27. Factor subjetivo de cada opción 60

Tabla 28. Resumen resultado de análisis de factores 60

Tabla 29. Resultados índices de localización 61

vii

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Presentación de la melcocha 3

Figura 2. Diagrama de procesos de elaboración de panela

sólida y granulada

7

Figura 3. Porcentaje de producción de panela a nivel mundial 11

Figura 4. Diagrama de flujo de la elaboración de la melcocha 16

Figura 5. Balance de masa en una operación de evaporación 18

Figura 6. Representación de un proceso 21

Figura 7. Elemento de un diagrama de bloque 22

Figura 8. Apreciación del cliente respecto al sabor de la

melcocha

33

Figura 9. Presentación de la melcocha 34

Figura 10. Observaciones referentes a la melcocha (chupete 10

cm)

35

Figura 11. Etiqueta frontal 37

Figura 12. Etiqueta posterior 38

Figura 13. Información impresa INKJET 38

Figura 14. Diagrama de bloque de la melcocha 39

Figura 15. Diagrama de caja negra del procesos 43

Figura 16. Representación gráfica del balance de la masa de la

etapa 1

44


etapa 2

44


etapa 3

45

viii

Figura 19.

Representación gráfica del balance de la masa de la

etapa 4

47


etapa 5

47


etapa 6

48


etapa 7

49


etapa 8

50

Figura 24. Diagrama de relación 62

Figura 25. Layout planta de producción de melcocha 64

Figura 26. Relación de actividades 66

PÁGINA

ix

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

Anexo I. Encuesta aplicada por Floundis S.A. 74

Anexo II. Ficha técnica de producto terminado 75

Anexo III. Formato Tabla de relación de actividades 76

Anexo IV. Prototipo melcocha 77

x

RESUMEN

Se realizó el diseño de una planta productora de melcocha para la empresa

Floundis S.A., la misma que requiere del producto para exportar a la Unión

Europea. La necesidad de desarrollar este trabajo surge de una investigación

de mercado, realizada por dicha empresa, la misma que se llevó acabo en

supermercados de Holanda y Alemania, donde se determinó que existe

interés en productos de confitería ecuatorianos, en especial por la melcocha.

Además con esta investigación, se logró definir las características que el

consumidor prefiere en el producto, las cuales se estandarizaron en una ficha

técnica que incluye información de revisión de bibliografía y de normativas

vigentes para exportación y propias del país. Por otra parte, para lograr un

proceso eficiente, se estandarizaron las operaciones del proceso productivo y

se determinó la capacidad de los equipos por medio de un balance de masa,

el cual demostró que para alcanzar una producción de 452 unidades diarias

de melcocha de 20 g, se requieren 10 kg de panela. Finalmente, se definió

que la planta de producción debe localizarse en Pifo, ya que cumple con

factores favorables como cercanía a las cargueras que realizan la exportación

del producto, cuenta con servicios básicos y los costos de arriendo son

aceptables. Finalmente, se realizó una distribución de la planta basada en la

relación entre áreas; este análisis se fundamentó en determinar la proximidad

de las áreas tomando en cuenta el flujo de personal, flujo de información o

inocuidad alimentaria. Con esta información, se creó el Layout de la planta,

dando como resultado final el diseño de la línea de procesamiento de

melcocha.

Palabras claves: Diseño de planta industrial, melcocha, exportación de

alimentos, balance de masa, planeación sistemática de distribución.

xi

ABSTRACT

In this study, the design of a production plant of “melcocha” was made for the

company Floundis S.A. which requires export quality to get into the European

Union market. The need to develop this work is originated by a market

research conducted by the company Flounids S.A., which was held in

supermarkets in the Netherlands and Germany. It determined that there is

significant interest in products from Ecuador, in this case “melcochas”.

Additionally, this research provides information about characteristics that

consumers prefer in the product. The research results, the literature review

and the study of regulations for production and exportation of this product

allowed to standardize on a data sheet the features that the finished product

should have and normalize the production process operation. Moreover, the

equipment capacity was determined to achieve an efficient process. It was

obtained by performing a mass balance which indicates that to achieve a

production of 452 units daily of 20 g “melcocha” it is required to start with 10

kg of the main material that is panela. Finally, it was dediced that the

production facility must be located in Pifo. It has some favorable factors such

as proximity to the freighters that carry exportation product, has all basic

services and leasing costs are acceptable. A distribution of the plant was made

in base of its size, considering the interaction within the different areas. it is

important to define how convenient it is to keep them near or far depending on

the material, workers and information flow issues The layout of the plant was

created with all the mentioned fact; and as result, the design of the “melcocha”

processing line was obtained.

Key words: Industrial plant design, melcocha, food export, mass balance,

systematic distribution planning.

1. INTRODUCCIÓN

1

1. INTRODUCCIÓN

La Empresa Floundis S.A. está ubicada en la ciudad de Quito, provincia de

Pichincha. Es una empresa ecuatoriana creada en el año 2005 que se dedica

a la exportación de variedades de rosas y flores cortadas, frutas y verduras,

al mercado norteamericano y europeo.

Como indica la actual matriz productiva del Ecuador, se busca fomentar las

exportaciones de productos distintos, provenientes de actores nuevos -

particularmente de la economía popular y solidaria-, o que incluyan mayor

valor agregado -alimentos frescos y procesados, confecciones y calzado,

turismo (Villena, 2015). Es por esto que, Floundis S.A. comprometida con este

pilar de desarrollo para el país, analiza la posibilidad de incrementar su cartera

de productos para exportación, por lo cual se plantea exportar dulces

tradicionales ecuatorianos al mercado europeo.

De diciembre del 2014 a febrero del 2015, Floundis S.A. realizó una

investigación de mercado con potenciales clientes europeos, enfocándose en

supermercados de la ciudad de Rotterdam en Holanda y en la ciudad de

Múnich en Alemania. Se consideraron estas ciudades para el estudio, porque

en estas se ubica el mayor número de distribuidores con los que trabaja la

empresa.

En la investigación, por medio de una encuesta (Anexo I), se recolectó

información de 1000 clientes de los supermercados y se dio a degustar varios

dulces tradicionales como: melcocha, dulce de guayaba, enrollados de manjar

(dulce de leche) y maní enconfitado, los mismos que tuvieron 3 diferentes

presentaciones.

Los resultados de aceptación de los productos indican que el dulce tradicional

con mayor aceptación fue la melcocha con 62 %, seguido del dulce de

2

guayaba con el 27 %. Las muestras de dulces que se dieron a degustar, fueron

compradas en el mercado local con la presentación y empaque tradicional.

Una vez obtenidos los resultados de la investigación, la gerencia de Floundis

S.A., tomó la decisión de incursionar en la elaboración de productos

alimenticios para exportación e invertir como proyecto inicial en una pequeña

planta productora de melcocha con características de calidad y que mantenga

sus características tradicionales, a través de procesos operativos

estandarizados que permitan replicar el producto, previniendo la recurrencia

de errores, minimizando la variación y preservando el conocimiento de la

mejor forma para realizar el trabajo de manera efectiva y segura.

La construcción de la planta productora de melcocha está planificada para

septiembre del 2016, para lo cual se requiere contar con todos los parámetros

que debe cumplir el proyecto.

El objetivo principal del trabajo fue diseñar una planta productora de melcocha

con calidad de exportación para la Empresa Floundis S.A., el mismo que se

logrará, llevando acabo los siguientes objetivos específicos:

- Definir las características del producto para ser exportado

- Establecer la línea de procesamiento y sus diferentes etapas.

- Realizar un balance de masa para el proceso de elaboración de la

melcocha.

- Determinar los equipos necesarios y sus capacidades.

- Definir la ubicación geográfica idónea para optimización de operaciones de

la planta productiva.

- Establecer la distribución de las áreas que conforman la planta productiva

(Layout).

2. MARCO TEÓRICO

3

2. MARCO TEÓRICO

2.1 PRODUCTO Y SUS CARACTERÍSTICAS

2.1.1 MELCOCHA

La palabra melcocha es un sustantivo compuesto por dos palabras:

miel y cocha, que quiere decir concentrado caliente que se cocina

(Hildebrandt, 2015).

También conocida como alfandoque o alfeñique, es un dulce tradicional de

aspecto sólido, rígido y color café claro, que se encuentra dentro de los

productos de confitería en países latinoamericanos y en España.

Su principal ingrediente es la panela, la misma que es sometida a elevadas

temperaturas, para obtener una miel que se bate hasta lograr una pasta

cerosa y gomosa, que se moldea en forma de barras de 10 cm o bulbos de 20

cm aproximadamente (Figura 1) y se empacan en envoltorios de plásticos

(INEC, 2012).

Figura 1. Presentación de la melcocha.

4

2.1.2 HISTORIA DE LA MELCOCHA

La producción de melcocha tiene más de 100 años de historia y tradición.

Registros históricos precisan que en el año de 1912, en el cantón Baños de

Agua Santa, de la provincia de Tungurahua, se inició la elaboración de

melcocha, principalmente para ser consumida por quienes trabajaban en los

páramos con la finalidad de combatir efectos de la altura y mareos.

En sus orígenes, la melcocha de Baños de Agua Santa, era un caramelo

redondo. Sin embargo, en las últimas décadas, los productores artesanales

han buscado diversificar el producto y dar un valor agregado al incorporar

maní, ajonjolí, nueces, diversos saborizantes e incluso colorantes, con la

finalidad de hacer más atractivo el producto.

A pesar de que la melcocha en la actualidad es producida y vendida a nivel

nacional, existen lugares estratégicos que han impulsado este producto, uno

de los más reconocidos después de Baños, es la parroquia de Alluriquín en la

provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas. En este poblado, durante los

años 60, se inició la producción y venta de melcocha y de otros dulces que se

los ofrece en la conocida vía Aloag, que une la Sierra y la Costa ecuatoriana.

En ciudades como Guayaquil, Quito y Cuenca, también se tiene producción

de melcocha que se elabora en pequeñas plantas artesanales (La Hora,

2016).

2.1.3 BENEFICIOS DE LA MELCOCHA

Siendo la panela el principal ingrediente de la melcocha, los beneficios de este

ingrediente se atribuyen directamente al producto. Considerando esto, se

puede decir que la melcocha es un dulce con un alto contenido energético,

básicamente obtenido de la sacarosa que contiene, además presenta en

cantidades menores vitaminas del complejo B, calcio, potasio y sodio.

5

Dentro de los principales beneficios de la melcocha son:

Aporte calórico: Provee energía para recuperar fuerzas y proporcionar calor

al cuerpo, en condiciones ambientales de frío extremo.

Acción bactericida: Ayuda a la cicatrización y regeneración de tejidos.

Fortalecimiento del sistema inmunológico: Actúa en la prevención de

enfermedades del sistema respiratorio, anemia y el raquitismo (Cruz,

Faytog, & Gallegos, 2011).

Diferenciando la melcocha con un caramelo duro (principal sustituto), esta

tiene un mayor aporte nutricional, principalmente en minerales. Como se

observa en la Tabla 1, el contenido calórico por aporte de la sacarosa es

similar en ambos productos, sin embargo, el calcio y sodio son mayores en la

melcocha, por lo que se considera un alimento más nutritivo, dando un valor

agregado a dicho producto.

Tabla 1. Diferencias nutricionales entre la melcocha y el caramelo comercial.

Producto Peso Calorías Sacarosa Calcio Sodio

kcal G mg Mg

Caramelo comercial

20 g (4 unidades de 5 g)

76.4 19 0.8 8.2

Melcocha 20 g (1 barra)

65 16.44 78.34 22.02

(CORPOICA, 2006)

6

2.2 MATERIA PRIMA

La principal materia prima para la elaboración de melcocha, es la panela, la

misma que al ser sometida a altas temperaturas, se carameliza convirtiéndose

en un caramelo duro.

2.2.1 PANELA

La panela, conocida también como raspadura, piloncillo o chancaca, es

considerada como un azúcar sin proceso de refinación. Es un producto

tradicional en América Latina y el Caribe, su producción se ubica

principalmente en zonas rurales que se denomina trapiches. La panela se

obtiene a partir del jugo de caña de azúcar cuyo nombre científico es

Saccharum Officinarum L. y se diferencia del azúcar blanco, porque contiene

además de sacarosa; fructosa, glucosa, grasas, minerales, compuestos

proteicos y vitaminas, lo que la hace un producto con mayor nivel nutricional

(FAO, 2004).

2.2.2 ELABORACIÓN Y TIPOS DE PANELA

Considerando la apariencia física y el proceso de elaboración, se tienen dos

tipos de panela:

Panela granulada: Es un producto que se obtiene de la concentración del

jugo de caña de azúcar, hasta la formación de un jarabe espeso, el mismo

que se solidifica y posteriormente se granula por medio de un batido (NTE

INEN 2 332, 2002).

Panela sólida: Es un producto obtenido por evaporación, concentración y

solidificación del jugo de caña de azúcar, el mismo que se moldea en

bloques de diferentes tamaños (NTE INEN 2 331, 2002).

7

Según Reynel (2013), el proceso de elaboración de la panela granulada y

sólida se diferencia en la etapa final del proceso detallado a continuación en

la Figura 2.

Caña de azúcar

120 °C 125 °C

Figura 2. Diagrama de proceso de elaboración de panela sólida y granulada

(Reynel, Garcia, & Van Zanten, 2003)

A continuación se describen las actividades que se realizan en el proceso de

elaboración de panela sólida y granulada.

Extracción del jugo de la caña de azúcar: o también conocido como

guarapo, se obtiene de la molienda de la caña. Los fragmentos sólidos

provenientes de este paso se denominan bagazo.

Extracción

Filtración

Ajuste acidez

Evaporación

Punteo

Tamizado

Batido Moldeado

Empacado

8

Filtración: mediante un filtro, se pasa el jugo de caña para eliminar

impurezas y elementos sólidos presentes en este.

Ajuste de acidez: se ajusta el pH a mínimo 5.7; adicionando una solución

de cal (1 kilo por 2 litros de agua). Un pH muy ácido da como resultado una

panela viscosa que no se podrá granular y no mantiene una consistencia

sólida.

Evaporación: el jugo de caña se coloca en vasijas para someter a cocción,

con la que se busca reducir el 98 % de agua contenida, y concentrar los

sólidos, hasta obtener una melaza con 90 – 94 ° Brix.

Punteo: consiste en determinar el punto máximo de temperatura que debe

alcanzar la miel del jugo de caña. Para elaborar panela sólida la

temperatura máxima será de 120 °C, mientras que para elaborar panela

granulada la temperatura será de 125 °C.

Para elaborar panela granulada, después del punteo se realizan los siguientes

pasos:

Batido: este paso se aplica solamente para elaborar panela granulada. La

miel que alcanzó la temperatura máxima, es dirigida a una batidora, que

por medio del movimiento incorpora aire, provocando que la mezcla se infle.

Una vez que la mezcla pierde volumen, se procede a remover la masa,

raspando de un lado a otro.

Tamizado: la masa batida se tamiza, separando los gránulos de panela

según su tamaño, aquellos que se encuentran conglomerados, se tritura y

se reprocesan. No se tiene un tamaño estándar del granulo de panela.

Para elaborar panela sólida, después del punteo se realiza el siguiente paso:

9

Moldeado: este paso se sigue para la elaboración de panela sólida. Una

vez alcanzada la temperatura de 120 °C, se coloca la miel o melaza en

moldes hasta que se solidifique la miel y se enfríe.

Empacado: la panela sólida y granulada se empacan una vez que se

encuentran completamente frías, en fundas de polipropileno de grado

alimenticio.

2.2.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA PANELA

La panela se caracteriza por tener una tonalidad amarilla, ámbar y café rojiza,

color que obtiene de la antocianina que es un compuesto colorante propio de

la caña de azúcar y por las reacciones de caramelización que ocurren en el

proceso de elaboración (Armas & Ramón, 2012).

Según la Norma INEN 2331 Panela sólida (2002) y la Norma INEN 2332

Panela granulada (2002), una panela se considera de buena calidad cuando

presenta las siguientes características físicas que se observan en la Tabla 2:

Tabla 2. Características físicas de la panela en condiciones normales.

Requisitos Mínimo Máximo

Color T (550 nm) 30 75

Azúcar reductor % 5.5 10

Sacarosa % 75 83

Humedad panela granulada

Humedad panela sólida

--

--

3

7

pH 5.9 --

(NTE INEN 2 331, 2002) (NTE INEN 2 332, 2002)

10

2.2.4 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA PANELA

La composición química permite definir el valor nutricional de la panela, el

mismo que puede cambiar según el tipo de caña, suelo, condiciones de la

cosecha, proceso de elaboración etc.; sin embargo, bajo condiciones

normales se puede establecer una composición química promedio que se

detalla en la Tabla 3.

Tabla 3. Composición química de la panela.

Componente/valor Mínimo Máximo

Carbohidratos, g/100 g 83.5 92.0

Sacarosa, g/100 g 75.0 82.2

Azúcar invertido g/100 g 7.8 9.2

Calcio mg/100 g 70.0 391.7

Fósforo mg/100 g 45.1 75.6

Magnesio mg/100 g 38.4 83.4

Sodio mg/100 g 24.5 110.1

(Reynel, 2007)

La panela está compuesta por varios nutrientes importantes para el ser

humano, el que más se destaca son los carbohidratos, específicamente la

sacarosa que representa el 80 %, seguida en menor cantidad por azúcares

reductores como la glucosa y fructosa. Es considerada como un alimento

energético, ya que 100 g de panela aporta en promedio 325 kcal. Dentro de

la composición de la panela, también se encuentran vitaminas y minerales que

en el azúcar refinado no se encuentran (CORPOICA, 2006)

11

2.2.5 BENEFICIOS DE LA PANELA

Según la FAO (2004), debido al alto contenido de nutrientes de la panela, esta

es considera como un alimento natural muy nutritivo con cualidades curativas

que se han transmitido por décadas, como por ejemplo:

Actúa como cicatrizante, al mezclar panela con agua y colocarlo sobre

las heridas.

Ayuda en enfermedades del sistema respiratorio cuando se crea una

infusión de panela con agua caliente y limón.

2.2.6 PRODUCCIÓN DE PANELA A NIVEL MUNDIAL Y EN ECUADOR

Según datos emitidos por la FAO en el año 2002 (Figura 3), a nivel mundial

se produjeron 11’109 269 toneladas de panela, siendo el mayor productor la

India con un 64 % del total producido, seguido por Colombia con 13 % de la

producción, mientras que Ecuador se encuentra dentro de los países con una

producción inferior, que no alcanza el 10 % de la producción mundial

(Carlosoma, 2009).

Figura 3. Porcentaje de producción de panela a nivel mundial.

(Carlosoma, 2009)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

India Colombia Myanmar Pakistán China Otrospaíses

12

Por otra parte, la Unión Nacional de Cañicultores del Ecuador (UNCE), entidad

que maneja datos productivos referentes a la caña de azúcar y sus derivados,

menciona que hasta el 2010 en el país existen más de 150 000 hectáreas de

caña de azúcar de las cuales 80 000 representan el 53 %, destinados a la

obtención de azúcar y sus derivados; mientras que el 47 % restante se utiliza

en la elaboración de panela y aguardiente (Armas & Ramón, 2012).

En el país no se encuentran datos exactos sobre el consumo de panela por

persona, sin embargo, debido al menor costo que tiene el azúcar refinado,

está se consume en mayor cantidad que la panela (Carlosoma, 2009).

2.3 PROCESO PRODUCTIVO DE LA MELCOCHA

2.3.1 REQUISITOS TÉCNICOS

La Norma Ecuatoriana INEN 2217 (2012), establece los requisitos para

productos de confitería, como caramelos, pastillas, grajeas, gomitas y

turrones; indica que la melcocha se encuentra clasificada como un caramelo

duro, elaborado a base de azúcares que forman un almíbar y que con un

proceso de enfriamiento adopta una consistencia sólida y quebradiza. A su

vez los caramelos duros se pueden clasificar en simples, rellenos, cubiertos,

rellenos y cubiertos.

2.3.1.1 Límites permitidos de humedad y azúcares

En la Tabla 4, se detallan los requisitos físicos químicos mínimos para

caramelos duros.

13

Tabla 4. Requisitos específicos físico químicos para caramelos duros.

Requisito Máximo permitido

Humedad, % 3

Sacarosa, % 90

Azúcares reductores, % 23

(NTE INEN 2217, 2012)

2.3.1.2 Límites microbiológicos permitidos

Para garantizar la calidad del producto y la salud de los consumidores, se

establecen parámetros microbiológicos en la Tabla 5 para los caramelos

duros.

Tabla 5. Requisitos específicos microbiológicos para caramelos duros.

Requisitos N m M C

NMP coliformes fecales/g 5 < 3 - 0

Mohos y levadures, UFC/g 5 5.0 x 101 1.0 x 102 1

(NTE INEN 2217, 2012)

Donde:

UFC= unidades formadoras de colonias

NMP= número más probable

n= número de unidades de muestra

m= nivel de aceptación

M= nivel de rechazo

c= número de unidades defectuosas que se acepta.

2.3.2 REQUISITOS PARA EXPORTACIÓN

La exportación es la salida de productos desde el territorio aduanero nacional

hacía otro país. Los productos enviados deben cumplir con declaraciones

aduaneras y la documentación de soporte de la salida (Celi, 2012).

14

2.3.2.1 Requisitos legales de la empresa exportadora

El Instituto de Promoción de Exportaciones e Inversiones del Ecuador (Pro

Ecuador, 2016), detalla en la “guía del exportador”, los requisitos que deben

cumplir las empresas ecuatorianas para que puedan exportar mercadería.

Contar con el RUC (Registro único del contribuyente) en el que se

especifique la actividad económica que desarrolla la empresa.

Tener el certificado de firma digital o Token.

Registrarse en Ecuapass (Sistema del Servicio Nacional de Aduana

para los procesos de comercio exterior).

2.3.2.2 Requisitos de producción

A nivel nacional el requisito que se debe cumplir para la producción de

melcocha, es la obtención del Certificado de Buenas prácticas de Manufactura

(BPM´s), homologado por la Agencia Nacional de Regulación, Control y

Vigilancia Sanitaria (ARCSA), basado en la Norma técnica sustitutiva de

BPM´S para alimentos procesados (Resolución: ARCSA-DE-042-2015-GGG)

con el fin asegurar la calidad del producto final y las condiciones de inocuidad

de los procesos (Pro Ecuador, 2016).

Por otro parte, la Unión Europea, por medio de la European Commission,

(2014) categoriza a la melcocha para exportación como un producto de

confitería, sin cacao, que se caracteriza por ser un caramelo cocido (Código

17049071). Bajo esta codificación la European Commission, establece 3

requisitos obligatorios para la exportación a Alemania y Holanda y un requisito

1 voluntario.

1. El control sanitario de los productos alimenticios de origen no animal.

2. Control de la trazabilidad, cumplimiento y responsabilidad

http://exporthelp.europa.eu/thdapp/taxes/show2Files.htm?dir=/requirements&reporterId1=EU&file1=ehir_eu16_02v001/eu/main_es/req_heanahc_eu_010_0612_es.htm&reporterLabel1=EU&reporterId2=DE&file2=ehir_de16_02v001/de/main_es/req_heanahc_de_010_0612_es.htm&reporterLabel2=Alemania&label=Health+control+of+foodstuffs+of+non-animal+origin&languageId=es&status=PROD

15

3. Etiquetado de los productos alimenticios.

4. Voluntario – Producción ecológica

2.3.2.3 Buenas Prácticas de Manufactura (BPM)

Son un conjunto de principios que se aplican en un proceso de manufactura,

desde el diseño de la infraestructura de la planta hasta la forma de ejecutar

el procesos de la mejor manera, donde se establecen condiciones de trabajo,

comportamiento e higiene del personal y uso de equipos de protección

(Melamud, 2009).

Dentro de las buenas prácticas de manufactura, es primordial contar con

procedimientos estándar, registros y documentación de respaldo para cada

actividad del proceso (Keneeth, 1999).

2.3.2.4 Requisitos de etiquetado para alimentos de exportación

Con el objetivo de garantizar a los consumidores una completa información

sobre la composición y el contenido de los producto exportados, la “guía para

etiquetado de alimentos y productos textiles”, realizado por el Instituto de

Promoción de Exportaciones e Inversiones del Ecuador, establece las

normativas y requisitos de etiquetado para la Unión Europea. El etiquetado

debe contener:

Nombre comercial del producto alimenticio.

Listado de ingredientes, por orden descendente de peso.

Cantidad de ingredientes.

Cantidad neta (Pre-envase) del producto, expresada en unidades

métricas (kilogramo, gramo, litro, centilitro o mililitro).

Fecha de vencimiento, mencionando “consumir preferentemente antes

del” o “antes de finales de”.

Condiciones de almacenaje e instrucciones de uso.

16

Nombre y dirección del distribuidor establecido dentro de la UE.

Datos del lugar de origen del producto.

Lote de producción al que pertenece el producto.

Tratamientos a los que ha sido sometido el producto.

2.3.3 OPERACIONES DERIVADAS PARA LA FABRICACIÓN DE

MELCOCHA

En la Figura 4, se puede observar del diagrama de flujo:

Panela

115 °C

40 min

55 °C

Figura 4. Diagrama de flujo de la elaboración de melcocha

(Sánchez & Verdezoto, 2009)

A continuación se describen las actividades para elaborar melcocha:

Cocción

Enfriamiento

Estiramiento

Moldeado

Corte

Empacado

Recepción

17

Recepción: la panela en bloque o sólida es la principal materia prima para

la elaboración de la melcocha, la misma que debe cumplir con

características de pH mayor a 5.9 y con una humedad máxima de 7 %

Cocción: en una paila, se coloca la panela con agua y se cocina por 40

minutos, hasta alcanzar una mezcla con una temperatura entre los 100 a

115 °C.

Enfriamiento: una vez alcanzada la temperatura deseada, se lleva a un

enfriador la masa de melcocha, hasta que alcance una temperatura 45 a

55 °C para que se la puede manipular.

Estiramiento: Una vez tibia, se va amansando para formar una masa

elástica que se coloca en un gancho colgante, hasta que se blanquee.

Moldeado: en este proceso finalmente se da la forma a la melcocha de

acuerdo a los requerimientos esperados del producto final.

Corte: cuando la melcocha tiene la forma definida, se procede a cortar de

acuerdo a la longitud deseada.

Empacado: para empacar es necesario asegurarse que la melcocha este

fría. El empaque característico del producto es un envoltorio plástico de

polietileno de grado alimenticio para guardar las características del

producto (Sánchez & Verdezoto, 2009).

2.3.4 BALANCE DE MASA

El balance de masa corresponde a la segunda ley de la termodinámica, que

es conocida como la ley de la conservación de materia, que se basa en el

hecho de que la materia no se pierde o desaparece, solamente se transforma

(Patiño, 2005).

18

Dentro de las industrias, un balance de materia permite contabilizar todos los

materiales que ingresa, salen o se acumulan durante el proceso. La base

general del balance de masa es constituir ecuaciones independientes igual al

número de incógnitas de composición y masa (Hougen & Watson, 1982).

El balance de línea puede ser de dos tipos:

Balance de masa total: En el que se analiza la materia que entra al

proceso y la masa que sale.

Balance de masa parcial: En el que se busca determinar la cantidad de

un componente específico, que conforma la materia prima, en el caso de una

industria de alimentos podría ser la contabilización de azúcares, agua,

proteínas o solutos (Stivalet & Valiente, 2012).

En resumen, en la Figura 5 se representa gráficamente un balance de masa

con sus respectivas entradas y salidas:

Figura 5. Balance de masa en una operación de evaporación

(Stivalet & Valiente, 2012)

La ecuación [1] representa un balance de masa total:

M1 + M2 = M3 [1]

La ecuación [2] representa un balance de masa parcial de a:

M1 (a) + M2 = M3 (a) [2]

M1

EVAPORACIÓN

M2

M3

19

Tanto la fórmula de balance total [1], como la fórmula de balance parcial [2],

permiten establecer un resultado de conservación de la materia.

El balance de masa es importante para diseñar el tamaño y capacidad de los

equipos que permitirán obtener el producto final la cantidad esperada, de

formar que se satisfaga la demanda programada para cada turno de

producción (Himmelblau, 1997).

2.3.5 EQUIPOS NECESARIOS PARA LA PRODUCCIÓN

2.3.5.1 Marmita para fundir

Es una olla industrial, fabricada en acero inoxidable para garantizar

condiciones de higiene y asepsia en los procesos productivos. Por lo general

son cilíndricas, con tapas herméticas en la que se colca un termómetro y

manómetro para control de temperatura y presión. Para facilitar el vaciado,

tienen un sistema de volcamiento que puede ser manual o automático. La

energía térmica de la marmita se puede generar de 3 formas:

Llama directa con quemadores de gas GLP.

Vapor proveniente de una caldera que se introduce por una camisa a la

marmita.

Calentamiento de aceite térmico en una camisa similar a la marmita

(Romero, 2004).

2.3.5.2 Túnel de enfriamiento

Es un mesón longitudinal de acero inoxidable, cubierto por un túnel, el cual

por medio de un sistema de enfriamiento, provee aire frio al producto,

provocando un descenso de temperatura.

El aire frio dentro del túnel se puede generar de 2 formas:

Por un sistema de ventilación.

20

Por un sistema de refrigeración (Sánchez, 2003).

2.3.5.3 Mezclador

El mezclador es un tanque horizontal el forma de U, que contiene en su interior

dos láminas helicoidales que se encuentran fijas en un eje de rotación.

Cuando el eje gira, las láminas empujan las materias primas que se

encuentran entre los extremos y el centro del mezclador, unificándolas en una

sola mezcla homogénea. Está diseñado para mezclar materiales secos,

líquidos o viscosos (Kresisch, 2015).

2.4 INGENIERÍA DE PROCESOS

2.4.1 SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

Según la ISO 9000:2015 Sistemas de gestión de calidad - Requisitos, un

proceso es la agrupación de actividades relacionadas, que interactúan

transformando elementos de entrada en resultados o salidas.

Las actividades secuenciales de un proceso, se conectan de manera

sistematizada, con la finalidad de convertir las entradas o input en resultados

u output como se representa en la Figura 6.

21

Figura 6. Representación de proceso.

(Pérez, 2010)

Por otra parte, un sistema de producción se forma por la interrelación de

procesos o subsistemas, que se agrupan con la finalidad de lograr un mismo

objetivo que, en el caso de las industrias manufactureras es obtener un

producto final que será entregado al cliente (Pérez, 2010)

La interrelación entre los procesos se basa en que cada proceso tiene sus

entradas y salidas, de forma que las salidas de un proceso constituyen las

entradas del siguiente proceso y así sucesivamente, por lo que cada uno

depende del otro para poder funcionar (Chiavenato, 1994).

2.4.2 DISEÑO Y MODELAMIENTO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

Los sistemas de las organizaciones tienden a ser muy complejos, amplios y

en ocasiones confusos, con diversas áreas que interactúan entre sí; es por

eso que por medio de un diseño, se busca plantear una descripción exacta

del sistema y de cada una de las actividades que se desarrollan en él.

El modelado de un sistema, facilita la visualización de los procesos y

subprocesos, permitiendo obtener información como la interrelación entre

ellos, tiempos y actividades (Brunelo & Rocha, 2011).

CLIENTE

EMPRESA

OUTPUT

SALIDA

INPUT

ENTRADA SECUENCIA DE

ACTIVIDADES

RECURSOS / FACTORES

GESTIÓN

22

El modelado de sistemas de procesos se puede realizar por medio de 3

niveles:

Mapas de proceso: Son diagramas de flujo que solamente contienen las

actividades.

Especificaciones y requerimientos de proceso: Son descripciones

adicionales de las actividades detalladas en los diagramas de procesos.

Modelos de proceso: Son diagramas de flujo que comprenden las

actividades, con las especificaciones y requerimientos de cada una, de

forma que el proceso pueda ser analizado, simulado y ejecutado con

facilidad (Analítica, 2011).

2.4.2.1 Diagrama de bloques

Es una representación gráfica de las funciones que realiza cada operación del

proceso y la secuencia de los mismos.

El elemento de un diagrama de bloques se representa como en la Figura 7,

con un rectángulo al que se le denomina bloque funcional y simboliza la

operación, una flecha cuya punta señala al bloque indicando una entrada, y

una flecha cuya punta se aleja del bloque reasentando una salida (Ogata,

2003).

Figura 7. Elemento de un diagrama de bloque.

OPERACIÓN

23

Para la elaboración de diagramas de bloque, se deben tomar en cuenta ciertas

consideraciones:

Se tienen que escribir de arriba hacia abajo, o de izquierda a derecha.

Se debe evitar el cruce de flechas

Si se desea separar el diagrama, se deben utilizar los conectores

adecuados.

No deben quedar bloques sin conexión

Todo texto escrito debe ser legible, preciso, resumido

Todos los bloques pueden tener más de una flecha de entrada, menos el

bloque final (Matia & Jiménez, 2003).

2.4.2.2 Especificaciones y requerimientos de procesos

La especificación y definición de requerimientos de un proceso, es

una herramienta del modelado de sistemas, en la que se detallan los aspectos

que debe cumplir una actividad para pasar a la siguiente, hasta obtener el

resultado final. Además estas especificaciones se pueden establecer para

estandarizar características del producto terminado, materia prima, equipos o

materiales que actúan dentro del proceso.

Dentro de las especificaciones de cada actividad se debe incluir información

como, tiempos, puntos de control, temperaturas, responsables, acciones

correctivas o preventivas y un detalle paso a paso de las actividades

(Analítica, 2011).

2.5 LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA

La ubicación de la planta, es un factor importante para obtener el mejor

resultado del proyecto y una mayor rentabilidad, ya que en función de esta se

24

definirán costos e ingresos y la cadena de suministros de la planta (Sigua,

2005).

2.5.1 MÉTODO DE LOCALIZACIÓN DE PLANTAS (BROWN Y GIBSON)

El método de Brown y Gibson, se basa en el cálculo de un algoritmo que

evalúa factores para determinar qué espacio físico ofrece las mejores

condiciones para situar una planta. Los principales factores que se evalúan

son de tres clases:

Factores críticos: Son aquellos fundamentales para el funcionamiento de

la planta. Dichos factores se califican con una denominación binaria de 1 o

0 como por ejemplo: disponibilidad de energía, agua potable, mano de obra

etc.

Factores Objetivos: Son los costos más relevantes que se generan con la

implementación de la planta, costos del terreno, de alquiler, de

construcción, de materia prima. etc.

Factores Subjetivos: Son de tipo cualitativo y su presencia o ausencia

afectan significativamente a la planta, estos factores se califican en

porcentaje (%) y pueden ser el clima, servicios hospitalarios, transporte,

competencia etc. (Sigua, 2005).

2.6 DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA O LAYOUT

Consiste en el ordenamiento físico de todos aquellos elementos que participan

en el proceso productivo como áreas, departamentos y maquinaría.

La distribución de plantas tiene como objetivos:

25

Aumentar el rendimiento de los operarios

Simplificar los procesos.

Minimizar el costo de manejo de materiales.

Disminuir los tiempos de desplazamientos.

Aprovechar los espacios eficientemente.

Mejorar las condiciones de trabajo para los operarios (Fuente &

Fernández, 2005).

La distribución de áreas se puede lograr mediante el Systematic Layout

Planning, SLP por sus siglas en inglés, que es una metodología desarrollada

por Richard Muther en los años 60, por medio de una serie de pasos y análisis,

permite determinar la mejor distribución de las plantas de producción nuevas

y modificar la distribución en plantas ya existentes.

Este método se basa en el conocimiento de las actividades del proceso, la

vinculación o relación entre ellas y los espacios necesarios para desarrollar

cada actividad (Ramirez, 2013).

3. METODOLOGÍA

26

3. METODOLOGÍA

3.1 DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERISTICAS DE LA

MELCOCHA

La caracterización de la melcocha se hizo con la información de la

investigación de mercado realizada por el departamento de ventas & mercado

de la Empresa Floundis S.A., en supermercados de Rotterdam en Holanda y

en la ciudad de Múnich en Alemania.

La información tabulada, permitió definir las características del empaque y

presentación que los clientes encontraron satisfactorias.

La estandarización de las características del producto se colocó en una ficha

técnica de producto terminado (Anexo II), donde se definieron las

características del material de empaque y presentación de producto.

Por otra parte se diseñó la etiqueta del producto, basándose en la información

requerida por la European Commission para exportar el producto.


PRODUCTIVO

La estandarización de las etapas del proceso productivo se realizó en

diagrama de bloques, mediante los siguientes pasos:

1. Se definieron los límites del proceso, mediante la identificación de la

primera y último etapa.

27

2. Se escribió en cada bloque, la etapa que correspondía según la secuencia

definida del proceso.

3. Se colocaron las entradas y salidas correspondientes para cada bloque,

usando la simbología de una flecha.

4. Se indicaron factores de tiempo y temperatura de cada etapa.

5. Finalmente, se describió cada una de las etapas del proceso.

3.3 BALANCE DE MASA PARA EL PROCESO DE

ELABORACIÓN DE MELCOCHA

El balance de masa se inició con una codificación de las etapas del proceso,

a las que se les asignó un número y se establecieron las entradas y salidas

de cada una.

Con esta información, se elaboró un diagrama de caja negra donde se

visualiza de mejor manera cada etapa con sus respectivos componentes.

Se aplicó el método de Stivalet & Valencia (2012), para el balance de masa,

metodología que comprendió de 4 pasos:

1. Se representó gráficamente cada etapa por separado, con la información

de entradas, salidas y condiciones de la operación.

2. Se planteó la ecuación algebraica para la operación estudiada.

3. Finalmente, se resolvió la ecuación, reemplazando los datos con la

información que se posee del proceso.

28

3.4 DEFINICIÓN DE LA CAPACIDAD DE LOS EQUIPOS Y

REQUISITOS PARA UN PROCESO EFICIENTE

La capacidad de la maquinaria se definió en base al resultado del balance de

masa, ya que permitió saber cuánta materia prima es necearía procesar para

obtener las unidades esperadas.

Se procedió a buscar los equipos que cumplen con las especificaciones de

funcionamiento y capacidades requeridas.

Una vez seleccionados, y con la finalidad de asegurar la calidad del producto,

se evaluaron los equipos seleccionados en base a los puntos detallados en el

Capítulo II, artículo 8 de la norma técnica de buenas prácticas de manufactura

para alimentos procesados. Esta evaluación tuvo dos criterios de calificación

que fueron cumple o no cumple el equipo con las características establecidas.

Los puntos que se evaluaron fueron:

1. El material del equipo es de acero inoxidable.

2. El equipo no contiene madera.

3. El diseño del equipo facilita la inspección, limpieza y desinfección.

4. El diseño evita que el equipo tenga puntos muertos.

5. El diseño del equipo minimiza la contaminación cruzada para el producto.

3.5 ESTABLECIMIENTO DE LA UBICACIÓN DE LA PLANTA

Para determinar la ubicación ideal de la planta, se tomaron en cuenta tres

alternativas que propuso la Gerencia de Floundis S.A. Una vez que se

conocieron las características de cada opción se procedió aplicar la

metodología de Brown y Gibson que sigue los siguientes pasos:

29

1. Se definió los factores críticos para cada alternativa y se los calificó con

1(Cumple con el criterio) o 0 (No cumple con el criterio).

2. Se definió los factores objetivos para cada alternativa, estos factores

básicamente se refieren a costos que están relacionados con el espacio en el

que se montará la planta, como costos de construcción, mantenimiento,

arriendo, etc. Junto a cada factor se coloca el costo correspondiente.

3. Se aplicó la Fórmula [3] para calcular el factor objetivo de cada alternativa.

𝐹𝑂𝑖 =1

∑1

𝐶𝑡𝑖𝑛𝑖=1

[3]

Donde:

FO = Factor Objetivo

Ct = Costo total

4. Se definió los factores subjetivos para cada alternativa y se ponderó cada

uno de ellos en porcentaje según la importancia que Floundis S.A. dio a cada

uno de ellos.

5. Se obtuvo el índice de localización, combinando los factores críticos,

objetivos y subjetivos mediante la fórmula [4]:

𝐼𝐿 = 𝐹𝐶𝑖 {(𝐹𝑂𝑖 × 𝛼) + [(1 − 𝛼)(𝐹𝑆𝑖)]} [4]

Donde:

IL = Índice de localización

FC = Factor crítico

FO = Factor objetivo

𝛼 = Nivel de confiabilidad (0,8)

FS = factor subjetivo

30

Finalmente, la opción que presentó el mayor índice, es la mejor opción.

3.6 DISEÑO DEL LAYOUT DE LA PLANTA DE PRODUCCIÓN

El diseño del layout de la planta de melcocha, se estableció aplicando la

metodología SLP (Systematic Layout Planning) de Richard Muther en la que

se realizaron los siguientes esquemas:

3.6.1 TABLA RELACIONAL DE ACTIVIDADES

1. Para dar inició al análisis de relación de actividades, se establecieron en la

Tabla 6, los valores de proximidad que se utilizaron.

Tabla 6. Valoración de las proximidades

Tipo de relación Definición

A Absolutamente necesaria

E Especialmente necesaria

I Importante

O Ordinaria

U Sin importancia

X No deseable

(Fuente & Fernández, 2005)

2. Como segundo paso, se definieron en la Tabla 7, los valores para la

justificar las proximidades.

Tabla 7. Valoración de la justificación de proximidades

Código Motivos

1 Flujo de materiales

2 Flujo de información

3 Flujo de desecho

4 Conveniencia

5 Personal

(Fuente & Fernández, 2005)

31

3. Se identificaron las áreas del proceso productivo en base al diagrama de

bloque y tomando en cuenta las áreas comunes que se requieren dentro

de la infraestructura de la planta y se colocaron en la Tabla de relación de

actividades (Anexo III).

4. En el triángulo que une las dos actividades a evaluar, se colocó la

valoración de proximidad que se necesita entre las áreas y el valor de la

justificación. Este paso se repite con todas las actividades hasta completar

la Tabla.

3.6.2 DIAGRAMA DE RELACIONAL DE ACTIVIDADES

Según la metodología SLP, una vez que se diseñó la Tabla de relación de

actividades, se procede a realizar un diagrama que representa la proximidad

entre áreas antes definida.

Primero, se realizó el diagrama representado cada área con un rectángulo, e

inició desde las áreas que requiere una proximidad A (Absolutamente

necesaria), seguidas por las área de proximidad E (Especialmente necesaria),

y sucesivamente con las demás áreas de proximidad I (Importante), O

(Ordinaria) y X (No deseable). Una vez dibujadas las áreas, se unió cada una

con la línea de relación correspondiente como se puede observar en la Tabla

8.

Tabla 8. Línea de relación

Tipo de relación Tipo de línea de relación

A

E

I

O

X

32

3.6.3 DISEÑO LAYOUT

Una vez definida la distribución de la planta, se graficó el diseño en AutoCAD

identificando las áreas del proceso productivo y los departamentos

transversales a las operaciones.

El espacio de las áreas se adecuó al tamaño disponible de la bodega

seleccionada para montar la planta.

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

33

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MELCOCHA

Tomando en cuenta el estudio de mercado realizado por Floundis S.A. en

distintas ciudades de Alemania y Holanda, donde los encuestados pudieron

observar 3 diferentes presentaciones de la melcocha y además degustarla; se

logró definir las características de la presentación del producto final. Los

resultados presentados a continuación, se enfocan solamente en aquellos

puntos que nos proveen información sobre las características del producto.

4.1.1 RESULTADOS DE LA ENCUESTA

En la Figura 8, se presentan los resultados sobre la apreciación que tuvo el

consumidor respecto el sabor de la melcocha.

Figura 8. Apreciación del cliente respecto al sabor de la melcocha

39%

12%

47%

2%

Sabor ideal

Menos dulce

Menos sabor a limón

Otros

34

Como se observa en la gráfica, el 47 % de los encuestados, tras la

degustación, indican que preferirían una melcocha con menor sabor a limón,

importante consideración que se debe tomar en cuenta al momento de la

elaboración de la melcocha, para no adicionar este ingrediente que

comúnmente se añaden para darle un valor agregado al producto.

En la Figura 9, se presentan los resultados sobre la preferencia de

presentación de melcochas por parte del cliente.

Figura 9. Presentación de la melcocha.

De las 3 presentaciones de melcocha que el encuestado puedo observar, el

67 % prefiere la melcocha en forma de chupete (de 10 cm). Dicha

presentación no es tradicional dentro de la elaboración artesanal, sin

embargo, se considera que el producto presentado de esta manera dará un

valor agregado para el consumidor.

25%

8%

67%

Barra de 20 cm

Rectangulo 15 cm

Chupete 10 cm

35

En la Figura 10, se presentan los resultados sobre las sugerencias sobre la

presentación del producto que tuvo mayor acogida, en este caso, al chupete

de 10 cm.

Figura 10. Observaciones referentes a la melcocha chupete de 10 cm

El 43 % de los encuestados sugirieron que en la presentación de la melcocha

como chupete, se cambie el palo de madera por otro material que le dé una

apariencia más atractiva a la melcocha en chupete.

4.1.2 FICHA TÉCNICA DEL PRODUCTO

Una vez que se conocieron los resultados de la encuesta sobre las

especificaciones que el cliente espera del producto final, se procedió a crear

la ficha técnica del producto (Tabla 9) con la información recopilada con el

objetivo de estandarizar todas las características del producto. Además se

incluyeron características físico químicas, microbiológicas y organolépticas,

las mismas que fueron definidas en base a la Norma INEN 2217:2012

Productos de confitería. Caramelos, pastillas, grageas, gomitas y turrones; y

bibliografía revisada en el marco teórico.

8%

43%

16%

30%

3%

Empaque primario muy simple

Palo de madera no estético

Mejorar selle de empaque

Empaque ideal

Otros

36

Tabla 9. Ficha técnica de la melcocha

FICHA TÉCNICA DE PT

Nombre: Melcocha

Tipo de producto: Confitería

Presentación: Chupete (Caramelo enrollado en palo) de 10 cm de largo por 1.5 cm

de ancho (Anexo IV ).

Peso neto: 20 g ± 3 g

Norma INEN: 2217:2012 Productos de confitería. Caramelos, pastillas, grageas,

gomitas y turrones

Características organolépticas:

Color: Café claro, brillante

Sabor: Dulce, característico del producto

Consistencia: Dura, quebradiza

Especificaciones físico químicas:

Máximo permitido

Humedad: 3%

Sacarosa: 90%

Azúcares reductores: 23%

Especificaciones microbiológicas:

n m M c

NMP coliformes fecales /g: 5

37

La creación de la ficha técnica del producto terminado, permite mantener la

información del producto estandarizada y accesible, para mejorar el control de

atributos y características de la melcocha. Una vez que se inicie producción,

se podrán definir nuevos parámetros que irán actualizándose en esta ficha.

4.1.3 INFORMACIÓN DE ETIQUETADO

Se diseñaron las etiquetas del producto, considerando los requerimientos para

productos alimenticios de exportación, según lo definido por el Instituto de

Promoción de Exportaciones e Inversiones del Ecuador (2016).

En la Figura 11, se observa la información que se coloca en la parte frontal

del producto.

Nombre comercial

Cantidad neta

Figura 11. Etiqueta frontal

En la Figura 12, se observa la información que se coloca en la parte posterior

del producto.

Melcocha 20 g

38

Listado y cantidad de

ingredientes

Datos del lugar de origen

y del distribuidor

Contenido de otros compuestos

Figura 12. Etiqueta posterior

En la Figura 13, se observa la información que se coloca en el producto por

medio de inkjet.

Fecha de elaboración Fecha de vencimiento

Lote

Figura 13. Información impresa con INKJET.

Debido a que la producción de melcocha de la Empresa Floundis S.A. será

destinada en el 100% para exportación a la Unión Europea, la información que

se detalla en las etiquetas, será traducida al idioma inglés para la impresión

en el envoltorio primario y secundario del producto.

Ingredientes: Panela sólida (22,5g) y agua potable (22 ml)

Elaborado por Floundis S.A. Av. 6 de diciembre y Orellana N2750, Quito -

Ecuador

Distirbuido por Ecuador Direkt. Magnolia 12671 NW Naaldwijk - Nederland.

Telf. 0031631681196

Mantener en un lugar fresco y seco

Condiciones de almacenamiento

39


PRODUCTIVO

Con la información de Sánchez, & Verdezoto (2009), sobre el proceso

productivo para elaborar melcocha y el entendimiento de estos mismos

procesos artesanales, se estandarizaron las actividades la siguiente manera

(Figura 14).

Panela

¿Cumple con requisitos

de la norma INEN 2331

Panela granulada?

Si

Agua Vapor 115 °C de agua 40 min

50 °C 5 min

20 min

15 °C

Figura 14. Diagrama de bloque de la melcocha.

No

Pesaje MP

Evaporación

Enfriamiento y

pre amasado

Amasado

Moldeado

Enfriamiento

Recepción MP

Empacado

Rechazar

40

4.2.1 RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA

La panela se recibe directamente en la bodega, donde se almacena hasta que

el departamento de calidad, tome muestras de los lotes de panela recibida y

se realicen los respectivos análisis de humedad, pH, % de sacarosa y análisis

sensorial, para proceder a liberar la materia prima.

4.2.2 PESAJE DE MATERIAS PRIMAS

Para asegurar las características organolépticas de la melcocha, se requiere

manejar porciones estandarizadas de las materias primas, en este caso, la

panela y el agua tendrán una porción de 1:1 respectivamente, es decir, por

cada kilogramo de panela, se debe colocar 1 litro de agua.

Para facilidad de las operaciones y manejo de las mismas unidades, se

transforma el litro de agua en kilogramos, tomando en cuenta que la densidad

del agua es de 1 kg/l, entonces se aplica la Fórmula [5] (Tipler & Mosca, 2003).

𝑚 = 𝜌 × 𝑉 [5]

Donde:

𝑚 = masa

𝜌 = densidad

𝑉 = velocidad

𝑚 = 1𝑘𝑔

𝑙 × 1 𝑙

𝑚 = 1 𝑘𝑔

Por lo tanto por cada kg de panela, se adiciona 1 kg de agua.

41

4.2.3 EVAPORACIÓN

Se inicia el calentamiento a fuego alto, colocando la panela pesada y el agua

con la medida exacta en una marmita de acero inoxidable, con agitación

mecánica, hasta que la masa alcance una temperatura de caramelización

entre 110 – 115 °C.

4.2.4 ENFRIAMIENTO Y PRE AMASADO

Posteriormente se vierte la mezcla caliente en un túnel de enfriamiento de

acero inoxidable, para que la masa baje la temperatura hasta 45 – 50 °C, de

forma que pueda ser manipulada. En el mesón se debe colocar aceite

disperso para evitar que se pegue la masa. Con la ayuda de raspadores de

acero inoxidable, se levanta constantemente la masa del mesón, para evitar

que esta se endurezca y pierda su condición elástica.

4.2.5 AMASADO

Cuando la masa alcanza temperaturas entre los 45 – 50 °C, se vuele más

elástica y se la coloca en el mezclador, que tiene la función de oxigenar la

masa, por medio del movimiento y fricción, causando cambio de color y

consistencia.

4.2.6 MOLDEADO

Una vez que se obtiene una masa suave de color café claro, brillante, se estira

la melcocha de forma cilíndrica de aproximadamente 0.5 cm de grosor, se

corta en piezas de 15 cm de largo, y se los enrolla en un palo plástico, hasta

obtener un chupete con 10 cm de caramelo envuelto.

4.2.7 ENFRIAMIENTO

La melcocha moldeada se coloca nuevamente en el túnel de enfriamiento

para que la melcocha tome su consistencia final.

42

4.2.8 EMPACADO Y ETIQUETADO

El empaque primario de la melcocha, para mantener sus carteristas

organolépticas, es de polietileno de grado alimenticio, el mismo que contendrá

toda la información impresa sobre el producto. La fecha de vencimiento, fecha

de caducidad y lote del producto se colocará con impresión inkjet.

El empaque secundario será de polietileno grado alimenticio, en donde se

colocarán 10 unidades y se cerrará el empaque con selladora manual.

4.3 BALANCE DE MASA PARA EL PROCESO DE

ELABORACIÓN DE LA MELCOCHA

Por medio del balance de masa, se espera conocer el rendimiento de la

materia prima y el número de unidades que se pueden elaborar partiendo de

un peso. Para dar inicio al análisis de balance de masa, se codifican en la

Tabla 10, cada una de las etapas del proceso productivo estandarizado y sus

respectivas entradas y salidas

Tabla 10. Codificación del diagrama de caja negra

Etapa Codificación Entrada Salida

Recepción MP 1 A B

Pesaje MP 2 B C

Evaporación 3 C, D E, F

Enfriamiento y

pre amasado 4 F G

Amasado 5 G H

Moldeado 6 H, I J

Enfriamiento 7 J K

Empacado 8 K, L M

43

Donde:

A = Panela

B = Panela analizada

C= Panela pesada

D= Agua

E= Vapor de agua

F= Masa de melcocha

G= Masa de melcocha 50°C

H= Melcocha

I= Palo plástico

J= Chupete de melcocha

K= Chupete de melcocha ∆𝑇 ambiente.

L= Empaque plástico

M= Chupete de melcocha empacado

Con la codificación de las etapas productivas, se realiza una representación

gráfica del proceso en la Figura 15, de la cual se irá tomando por separado

cada etapa para realizar un análisis de balance de masa.

Figura 15. Diagrama de caja negra del proceso.

1 A

5 6 7 8

4 3 2 B C

D

E

F G

H

I

J K

L

M

44

4.3.1 BALANCE DE MASA – RECEPCIÓN MP

Para iniciar el proceso, ingresan 10 kg de panela, tras la recepción y análisis

de la misma, se espera saber cuánto sale de este proceso (Figura 16).

Figura 16. Representación gráfica de balance de masa de la etapa 1

Ecuación:

A = B

10 kg panela = 10 kg de panela analizada

Como se puede observar en el resultado, en esta etapa no existe

transformación de la materia prima, la entrada es igual a la salida.

4.3.2 BALANCE DE MASA – PESAJE MP

En la etapa 2, pesaje de la materia prima, la entrada es el resultado de la

etapa 1 y se calcula la salida (Figura 17)


Ecuación:

B = C

10 kg panela analizada = 10 kg de panela pesada

C

X panela pesada

B

10 kg panela analizada

A

10 kg panela

B

X panela analizada 1

2

45


transformación de la materia prima, la entrada es igual a la salida.

4.3.3 BALANCE DE MASA – EVAPORACIÓN

En la etapa 3 de evaporación, se tiene dos entradas, una es el resultado de la

etapa 2 y la otra es el agua que se añada al proceso para obtener la

evaporación. De igual forma se generan dos salidas que se analizan a

continuación (Figura 18).


Para el análisis de esta etapa, se necesita conocer el porcentaje de solutos y

agua que contiene cada una de las entradas y salidas.

C (Panela): Según especificación en la norma INEN 2331:2002 para la panela,

esta puede tener un máximo de 7 % de H2O, por lo que se deduce que los

solutos son el 93 %.

D (Agua): Su contenido es 100 % H2O

E (Vapor de agua): Su contenido es100 % H2O

F (Masa de melcocha): Según especificación en la norma INEN 2217:2002

para productos de confitería, esta puede tener un máximo de 3 % de H2O, por

lo que se deduce que los solutos son el 97 %.

F

X masa de melcocha

C

10 kg panela pesada

D

10 kg agua

E

X vapor de agua

3

46

Ecuación:

C + D = E + F

La resolución de esta ecuación, se hace en relación al contenido de solutos.

10 (0.93) + 10 (0) = E (0) + F (0.97)

9.3 = F (0.97)

F = 9.58 kg masa de melcocha

F, es el resultado de masa de melcocha que se obtiene después de la

evaporación de la panela.

Para conocer la cantidad de agua que se evapora en el proceso, se remplazan

los datos de la ecuación original.

C + D = E + F

10 + 10 = E + 9.58

E = 10.42 kg vapor de agua

Finalmente, se conoce que en el proceso de evaporación, con una entrada de

10 kg de panela + 10 kg de agua, se obtienen 9.58 kg de masa de melcocha

y se evaporan 10.42 kg de agua.

Entre la etapa 3 y la 4, existe una merma de producto considerable, que se da

al momento de volcar la masa de melcocha de la marmita de evaporación

hasta el túnel de enfriamiento. Suponiendo que el porcentaje de pérdida es

5.6 %, el total de la masa que pasaría a la etapa 4 sería de:

F = 9.58 kg - (9.58 x 0.056)

F = 9.04 kg de masa de melcocha

47

Esta pérdida de masa, no se la incluyó dentro del balance de línea porque, no

es una perdida propia del proceso de evaporación, ya ocurre una vez que

concluyó este proceso.

Finalmente, la cantidad de masa que pasa la etapa 4 es de F = 9.04 kg.

4.3.4 BALANCE DE MASA – ENFRIAMIENTO Y PRE AMASADO

En la etapa 4 de enfriamiento y pre amasado, la entrada es el resultado de la

etapa 3 y se calcula la salida (Figura 19)


Ecuación:

F = G

9.04 kg masa de melcocha = 9.04 kg masa de melcocha 50°C


transformación de la materia, la entrada es igual a la salida.

4.3.5 BALANCE DE MASA – AMASADO

En la etapa 5 de amasado, la entrada es el resultado de la etapa 4 y se calcula

la salida (Figura 20)


H

X melcocha

G

9.04 kg masa de

melcocha 50°C

F

9.04 kg masa de melcocha

G

X masa de melcocha 50°C 4

5

48

Ecuación:

G = H

9.04 kg masa de melcocha 50°C = 9.04 kg melcocha

En el resultado de esta etapa no existe transformación de la materia, la

entrada es igual a la salida, sin embrago, ya se obtiene el producto final bruto

que es la melcocha.

4.3.6 BALANCE DE MASA – MOLDEADO

En la etapa del moldeado, ingresa el resultado de la etapa 5 y se añade el

peso del palo plástico, para obtener como resultado el peso bruto del chupete

de melcocha (Figura 21).

Para este balance de masa es necesario calcular cuantas unidades se

obtendrán de 9.04 kg de melcocha, considerando que cada unidad debe tener

un peso de 20 gramos neto.

9 040 gramos / 20 gramos = 452 unidades

Como se puede observar de 9.04 kg de melcocha, se elaboran 452 unidades,

es decir, se requieren 452 palos plásticos el mismo que tiene un peso unitario

de 3.5 gramos.

452 x 3.5 = 1 582 gramos = 1.58 kg

En total la masa que se adiciona a nuestro producto es de 1.58 kg.


H

9.04 kg melcocha

I

1.58 kg palo plástico

J

X chupete de melcocha 6

49

Ecuación:

H + I = J

9.04 kg + 1.58 kg = J

10.62 kg = J

El resultado de balance de masa de la etapa 6, es 10.62 kg que representan

las 452 unidades de melcocha (9.04 kg) con su respectivo palo plásticos de

chupete.

4.3.7 BALANCE DE MASA – ENFRIAMIENTO

A la etapa 7 de enfriamiento, ingresa el producto ya moldeado y con el peso

del material adicionado (Figura 22).


Ecuación:

J = K

10.62 kg chupete melcocha = 10.62 kg chupete melcocha ∆𝑇 ambiente


transformación de la materia, la entrada es igual a la salida.

4.3.8 BALANCE DE MASA – EMPACADO

En la etapa de empaque, ingresa el resultado de la etapa 7 y se añade el peso

del envoltorio primario (Figura 23), para obtener como resultado el peso bruto

del chupete de melcocha.

K

X chupete de melcocha

∆𝑇 ambiente

J

10.62 kg de chupete

de melcocha

7

50

El peso del envoltorio por unidades es de 1.5 gramos, si se requieren 452

envoltorios, el total del peso que se añade es 0.67 kg


Ecuación:

K + L = M

10.62 kg + 0.67 kg = M

11.29 = J

Del balance de masa de la etapa 8, se obtiene el producto final del proceso

que es 11.29 kg, cantidad que representa el peso bruto de las 452 unidades

de melcocha.

Con este dato se puede obtener el peso bruto por unidad

11 290 gramos / 452 = 24.9 gramos

Por medio de este balance de masa se determinó que con 10 kg de panela y

10 litros de agua, se pueden elaborar 452 unidades de melcocha, con un peso

neto de 20 gramos y un peso bruto de 24.9 gramos.

K

10.62 kg chupete de

melcocha ∆𝑇 ambiente

L

0.67 kg envoltorio

M

X chupete de melcocha

empacado

8

51

4.4 CAPACIDAD Y REQUISITOS DE EQUIPOS PARA EL

PROCESO PRODUCTIVO

La selección de equipos se realiza en basa al flujo másico definido con el

balance de masa y tomando en cuenta las características de funcionamiento

que se espera del equipo. Adicionalmente se evalúan los aspectos que deben

cumplir los equipos, según lo definido en la Norma de BPM´s emitida por la

entidad nacional ARCSA.

4.4.1 BÁSCULA

La báscula es necesaria en la etapa de pesaje, para garantizar que las

cantidades de panela que entran al proceso son las exactas. Para esta etapa

el flujo másico es de 10 kg.

A continuación se detallan las principales características del equipo (Tabla

11).

Tabla 11. Especificación de la báscula

Capacidad mínima: 10 kg

Mecanismo: Sistema de manejo digital.

Sensibilidad de 1 gramo

Material: Acero inoxidable

Una vez que se conocen las características generales del equipo, se evalúan

los criterios de BPM´s (Tabla 12).

52

Tabla 12. Evaluación de criterios de BPM´s para la báscula

Criterio Cumple No cumple

El material del equipo es de acero inoxidable X

El equipo no contiene madera. X

El diseño del equipo facilita la inspección, limpieza y

desinfección. X

El diseño evita tener puntos muertos. X

El equipo minimizando la contaminación cruzada para el

producto X

Como se puede observar la báscula que tiene contacto directo con la materia

prima, cumple con los criterios requeridos por BPM´s.

4.4.2 MARMITA DE FUNDICIÓN

La marmita de fundición se requiere en el proceso de evaporación, el cual

tiene un flujo másico de 20 kg, ya que a este proceso entran 10 kg de panela

y 10 kg de agua.

A continuación se detallan las principales características del equipo (Tabla

13).

Tabla 13. Especificación de la marmita de fundición.

Capacidad mínima: 20 kg

Mecanismo:

Sistema de calentamiento por quemador con gas

natural. Sistema de volcado basculante y agitación

manual.

Material: Acero inoxidable

Una vez que se conocen las características generales del equipo, se evalúan

los criterios de BPM´s (Tabla 14).

53

Tabla 14. Evaluación de criterios de BPM´s para la marmita.

Criterio Cumple No cumple

El material del equipo es de acero inoxidable X

El equipo no contiene madera. X

El diseño del equipo facilita la inspección, limpieza y

desinfección. X

El diseño evita tener puntos muertos. X

El equipo minimizando la contaminación cruzada para el

producto X

Como se puede observar la marmita que tiene contacto d

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