VI.- INGENERIA DE PROCESO

4.1.-DESARROLLO DEL PROCESO

El proceso consta principalmente de las siguientes operaciones:

a.- Recepción y selección de materias primas

La materia prima se seleccionó de acuerdo a sus condiciones óptimas para el proceso (firmeza, color, sabor, olor)

b.- Limpieza de las zanahorias

Lavado: El lavado para evitar contaminaciones fue realizado por inmersión en agua Potable a temperatura ambiente hasta eliminar la suciedad visible. Pelado: Se aplicó pelado manual con cuchillo doméstico para pelar zanahorias.

c.- Trituración

Corte: Se aplicó corte cilíndrico a las zanahorias, de 1 cm de diámetro y 3 mm de espesor

Control de peso: Se pesaron 50 gramos de zanahorias previamente cortadas, paraObtener una relación zanahoria/solución osmótica igual a 1:10

d.- Cocción

La cocción se da en pailas de acero donde se cocinan a temperatura de 60 a 70°C con porcentaje de

solidos de 65 a 68°BRIX

e.- Secado

Debido a que el producto obtenido no es estable para su Conservación, ya que constituye un producto de humedad intermedia (Real, 1997; Spiazzi y Mascheroni, 2001), se realizó un secador de bandejas con aire caliente a 50 ºC hasta Conseguir peso constante. Para este proceso se utilizó una estufa de convección Forzada y flujo paralelo marca Heraeus TU 60/60, WC. Este equipo funciona a una Velocidad de aire constante e igual a 6 m/s, medida en el ducto de salida. Además Para controlar el

peso del producto se utilizó una balanza Precisa 1620D, hasta alcanzar un porcentaje de humedad del 13% de toda la materia prima.

f.- Granulometría

Se utilizaran mallas N° 50, 70, 100, 140 y 200 del juego de tamices marca Tyler. El 77% de la harina pasó la malla 70 ajustándose a la norma NTE INEN 517.

g.- Almacenamiento

Las muestras se envasaron en bolsas de film de polipropileno biorientado metalizado de baja temperatura de sello, el cual está compuesto por una Cara metalizada, una capa central y una cara no tratada termosellable, lo que Asegura una barrera al vapor de agua, al oxígeno y a la luz (Anexo Nº4). Finalmente Se almacenaron a temperatura ambiente (18-25ºC), y protegidas de la luz directa.

h.-

4.1.1.- DISEÑO DEL PRODUCTO

Descripción del producto

1.- harina a base de zanahoria

La harina de zanahoria obtenida constituye una alternativa de sustitución parcial del 15 % de la harina de trigo en la elaboración de fideos, dicho porcentaje de harina brindaría las propiedades reológicas para la formación de la masa, y con la ayuda del 0,55% de Gluten y Mejorador se lograra mejorar la textura del fideos ya que resulta tener una mayor dureza. Además de su importante valor nutricional en la ingesta diaria, en especial por su gran aporte de fibra, azúcares y vitaminas.

2.- mermelada a base del extracto de la zanahoria

La mermelada a base de zanahoria .elaborado mediante un proceso de deshidratación .Orientado a consumidores en general, cuyo propósito fue maximizar el contenido de carotenoides Totales, debido a sus comprobadas propiedades nutricionales. Para ello se comenzó realizando un Diseño estadístico de tamizado factorial completo 23, donde las variables independientes (o factores Del proceso) considerados fueron: la temperatura del medio, el tiempo del proceso de Deshidratación, y la concentración de sacarosa en la solución; mientras que la Variable de respuesta fue la concentración de carotenoides totales en el producto.

3.- compota a base de la zanahoria

Las compotas poseen un sabor delicado y agradable, teniendo como ingrediente principal la

zanahoria, Podemos destacar que en 100 gramamos de zanahoria, posee alto contenido de

calcio y fosforo, además de almidón que contiene 10-25 gramos de gránulos pequeños y muy

fáciles de digerir. También su preparación estará libre de preservantes.

Posee una textura fina de color amarillo-naranja y con un sabor agradable. El producto será

comercializado en frascos de vidrio esterilizado con una cantidad de 113 gramos de

producto .las compotas son un alimento listo para su consumo que puede ser ingerido en

cualquier momento.

4.1.2.- ANALISIS DE LA MATERIA PRIMA

a. Zanahoria

El sabor agradable y la fácil digestibilidad de la zanahoria son reconocidos en la zona andina y se explican por el complejo de almidones, aceites y sales minerales. El contenido de almidón varía entre 10 y 25%, también posee un alto contenido de calcio. (INIAP, 1996). Esta planta debe ser considerada como un alimento esencialmente energético pues en su composición se destacan los carbohidratos en relación a los demás nutrientes (almidón+ azúcares totales) y considerables niveles de minerales como calcio y hierro.Las proteínas de arracacha, como todas aquellas de raíces y tubérculos, son incompletasPorque presentan de modo general, deficiencia en la mayoría de sus aminoácidos esenciales. (Hashimoto, 2006). En la raíz de la planta cultivada hay alrededor de un 85% de agua, un 0,3 % deMateriales nitrogenados, hasta un 11% de diversos azúcares (entre los que destacan glucosa y sacarosa) y pectina (le da una propiedad antidiarreica), ácido málico y pigmentos. (Plantas que curan, 2010).

CARACTERÍSTICAS DE CALIDAD DE LA ZANAHORIA

Las características más importantes que se evalúan son el color, el olor y la

Presencia de daños tanto mecánicos como biológicos, todo esto mediante unAnálisis Organoléptico.

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LA ZANAHORIA

El valor nutritivo de la zanahoria es importantísimo, especialmente por su concentración en Vitamina A, Complejo B, Vitamina C, Calcio, Hierro y Magnesio.

Valor Nutricional de la Zanahoria. (Contenido por cada 100 grs. )

FUENTE: FAO e INCAP 1991

parámetro PROMEDIO (100g)Humedado (%) 73.00Proteína (%) 0.80Grasa (%) 0.20Ceniza (%) N/AFibra (%) 0.60Carbohidratos (%) 24.90Energía(Kcal/100g) 104.00

PH(20 c0 ) N/A

Potasio(ppm) N/ACalcio(mg/100g) 29.00Hierro(mg/100g) 1.20Vitamina B1(mg/100g) 0.06Vitamina B2(mg/100g) 0.04

Fuente: LABOLAB (2010)

DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Peso. Se utilizó una balanza de triple brazo de sensibilidad 0.1 gr; se pesaron un total de 15 zanahorias y se promediaron tales valores, al tiempo que se llevó un registro diario de la variación de éste parámetro.

Diámetro y Longitud. Se utilizó un calibrador pie de rey para las dos medidas; en el caso del diámetro se tomó como base el de la cabeza.

Forma y Geometría. Al no haber una homogeneidad en las zanahorias de un mismo bulto, la forma y geometría varía según la especie.

Volumen Real. Se determinó mediante el desplazamiento de agua en un vaso de precipitado.

Peso Específico. Se obtuvo analíticamente, mediante la ecuación:

PESO ESPECIFICO= PESOVOLUMEN

La caracterización física de la zanahoria consistirá en la descripción del aspectoExterno para cada una de las 200 muestras recolectadas

parámetro promedioPeso (g) 109.03Diámetro(mm) 49.68Longitud(mm) 137.94Volumen (ml) 240.50Densidad (g/ml) 0.93

Fuente: Datos obtenidos por muestreo en la Provincia de Pichincha y Tungurahua de la zanahoria.Elaborado por: Silvia Rodríguez

4.1.2.1.- DISPONIBILIDAD DE LA MATERIA PRIMA

Esta hortaliza ha mostrado un importante crecimiento en nuestro país desde 1995, a tal grado que se han duplicado tanto las áreas sembradas como la producción y asimismo se ha incrementado los niveles de rendimiento en promedio de 10.33 Tm/ha en el periodo 1980 – 1994 y en el periodo 1995 – 2008 se obtuvo un rendimiento promedio de 17.70 Tm/ha. El repaso de los datos históricos nos permite señalar una conclusión por demás evidente; la zanahoria en los quince años que abarca el período 1980-95 ha tenido un importante crecimiento sostenido, sin embargo desde 1995- 2008 se ha incrementado con mayor notoriedad, permitiendo no sólo duplicar las áreas destinadas a esta hortaliza sino también la producción. Las principales regiones que han destinado parte de su superficie para el cultivo de zanahoria en la campaña son: Junín y Lima con 1,725 y 1,087 ha. y con porcentajes de 26.6 % y 16.7% respectivamente. Arequipa ha sembrado de 518 ha., aportando un 7.98 %, asimismo siguen Cusco y Amazonas 493 ha. y 421 ha., aportando 7.6% y 6.49%.Por ello podemos concluir que tenemos disponibilidad de zanahoria en nuestro pais para su industrialización.

4.1.3.- ANALISIS Y SELECCIÓN DE LA TECNOLOGIA

En esta sección presentamos la información recopilada de las consultas realizadas como son los costos y especificaciones técnicas, con diversos informes de revistas y paper de cada uno de los equipos utilizados en el proceso de producción de la harina, mermelada, compota y fideos a base de la zanahoria. Posteriormente incluimos las matrices de selección de cada equipo.Para determinar la tecnología disponible para la elaboración de nuestro productoSe especifican algunos puntos importantes:

1. Se asegura que se usará un nivel de tecnología apropiado al tipo deProyecto y a la región donde se piensa desarrollar.2. Se toman en cuenta todas las alternativas de tecnología como son:

Facilidad para adquirir la tecnología

Condiciones especiales para hacer uso de ella (pago de patentes, acuerdos, etc.)

Aspectos técnicos especiales de la tecnología, al aplicarla al procesoDe producción (capacitación, equipo, instalaciones, etc.).

El equipo que marca la diferencia es el equipo de secado ya que se usaría el secador de bandejas

4.1.4.- DISEÑO DE LA TECNOLOGIA SELECCIONADA

V.- Evaluación Económica.

5.1. Determinación del costo de producción

El costo total de producción se determinó en el capítulo III 3.3. Tamaño de planta optimo

Conociendo el tamaño de planta optima

Tamaño de planta optima = 829.4 TM/año

COSTO DE MATERIA PRIMA/TM 300 $/TMTAMAÑO DE PLANTA 829.4 TM/AÑO

INVERSION TOTAL 312023.45 $/AÑOCOSTOS FIJOS 36194.71968 $/AÑO

COSTO TOTAL DEL PRODUCCION (CTP) 872222.5168 $/AÑOPRECIO DE VENTA 1150 $/TM

COSTO VARIABLE UNITARIO (CVU=(CTP-CF)/TAMAÑO PLANTA) 1007.991074 $/TM

COSTOTOTAL DEPRODUCCION (CTP )=CMP∗TamañoPlanta+0.174651558∗InvTotal0.34775

COSTOTOTAL DEPRODUCCION (CTP )=300∗829.4 $/año+0.174651558∗312023.45$ /año0.34775

COSTOTOTAL DEPRODUCCION (CTP )=872222.51 $/año

5.2. Evaluación de la inversión total

Tamaño de planta optima = 829.4 TM/año

InversionTotal=100000(TamañoOptimo200

)0.8

InversionTotal=100000( 829.4 TM200TM

)0.8

InversionTotal=312023.445 $

InversionTotal=1.151∗ICF

InversionCapital Fijo(ICF)= InversionTotal1.151

=$312023.4451.151

=$271089.0052

Capitalde Trabajo(CT )=15%ICF=0.15∗$271089.005=$ 40663.35

5.3. Determinación de estado de pérdidas y ganancias

El costo total de producción se determinó en el capítulo III 3.3. Tamaño de planta optimo

Conociendo el tamaño de planta optima

Tamaño de planta optima = 829.24 TM/año

TAMAÑO OPTIMO(TM/AÑO)= 829.24 pv= 1150 CVU= 1007.9966

AÑO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

INVERSION -311975.29

COSTO FIJO 36189.13 36189.13 36189.13 36189.13 36189.13 36189.13 36189.13 36189.13 36189.13 36189.13 36189.13

DEMANDA PROYECTADA 697.85 729.87 761.89 793.91 825.94 857.96 889.98 922.00 954.00 986.00

CAPACIDAD DE PLANTA 746.32 787.78 829.24 829.24 829.24 829.24 829.24 829.24 829.24 829.24

INGRESO POR VENTAS 828410.76 874433.58 920456.40 920456.40 920456.40 920456.40 920456.40 920456.40 920456.40 920456.40

UTILIDAD INDIVIDUAL 81565.70 81565.70 81565.70 81565.70 81565.70 81565.70 81565.70 81565.70 81565.70 81565.70

UTILIDAD NETA -311975.29 -230409.59 -148843.89 -67278.20 14287.50 95853.20 177418.90 258984.60 340550.30 422116.00 503681.69

ESTADO DE PERDIDAS Y GANANCIAS

5.4. Determinación VANe; VANf; TIRe; TIRf.

FINANCIAMIENTO

CALCULO DE INTERES Y AMORTIZACION:

PROCEDENCIA DE LO FINANCIADO

CANTIDAD %

Socio A 18718.517

Socio B 28077.776

Socio C 28077.776

Socio D 18718.517

INVERCION DE SOCIOS & Aporte $ 93592.587 70%

PRESTAMO BANCARIO $ 218382.703 30%

CAPACIDAD DE INVERSION 311975.291 100%

INTERES (I )+AMORTIZACION (A )=CUOTA (R)

CUOTA (R)=PRESTAMO((1+ i)n∗i(1+ i)n−1

)

INTERES=PRESTAMO∗i

i=Tasa de interes

n=¿DE AMORTIZACIONES

SALDONUEVO=SALDOANTERIOR−AMORTIZACION

PRESTAMO=$218382.703

TASA DE INTERES (i )=3%

PLAZO A PAGAR=3 AÑOS

CuotasTrimestrales∧Periodo de graciade 2trimestres

n=12−2=10 AMORTIZACIONESTRIMESTRALES

R=$218382.703∗( (1+3% )10∗3%(1+3%)10−1 )

R=$25601.11495

i= 3% n= 10

R= $ 25601.11495

I A R

trimestre SALDO INTERÉS AMORTIZACIÓN CUOTA

AÑO

1

1 218382.703 6551.481101 0 6551.4811

2 218382.7034 6551.481101 0 6551.4811

3 218382.7034 6551.481101 19049.63385 25601.115

4 199333.0695 5979.992086 19621.12286 25601.115

ACUMULADO(AÑO 1)= 25634.43539 38670.75671

AÑO

2

5 179711.9467 5391.3584 20209.75655 25601.115

6 159502.1901 4785.065703 20816.04925 25601.115

7 138686.1409 4160.584226 21440.53072 25601.115

8 117245.6101 3517.368304 22083.74665 25601.115

ACUMULADO(AÑO 2)= 17854.37663 84550.08317

AÑO

3

9 95161.86349 2854.855905 22746.25905 25601.115

10 72415.60445 2172.468133 23428.64682 25601.115

11 48986.95763 1469.608729 24131.50622 25601.115

12 24855.45141 745.6635423 24855.45141 25601.115

ACUMULADO(AÑO 3) = 7242.596309 95161.86349

CALCULO DE FLUJO NETO ECONOMICO Y FINANCIERO POR AÑO

AÑO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

INVERSION-

311975.291 CAPACIDAD DE

PLANTA 746.316 787.778 829.24 829.24 829.24 829.24 829.24 829.24 829.24 829.24INGRESO POR

VENTAS 828410.76 874433.58 920456.4 920456.4 920456.4 920456.4 920456.4 920456.4 920456.4 920456.4

CV 752284.0511 752284.0511 752284.0511 752284.051 752284.0511 752284.0511 752284.0511 752284.051 752284.051 752284.051

CF 36189.1337 36189.1337 36189.1337 36189.1337 36189.1337 36189.1337 36189.1337 36189.1337 36189.1337 36189.1337 36189.1337

CT 788473.1848 788473.1848 788473.1848 788473.185 788473.1848 788473.1848 788473.1848 788473.185 788473.185 788473.185FLUJO NETO

ECONOMICO-

311975.291 39937.57524 85960.39524 131983.2152 131983.215 131983.2152 131983.2152 131983.2152 131983.215 131983.215 131983.215

PRESTAMO 218382.703

INTERES 25634.43539 17854.37663 7242.596309 0 0 0 0 0 0 0

AMORTIZACION 38670.75671 84550.08317 95161.86349 0 0 0 0 0 0 0FLUJO NETO FINANCIERO

-93592.5872

-24367.61687 -16444.06457 29578.75543 131983.215 131983.2152 131983.2152 131983.2152 131983.215 131983.215 131983.215

32522.4554 57003.51942 71272.76437 58039.7104 47263.60782 38488.27998 31342.24754 25523.0029 20784.2043 16925.2478

-22076.11603 -13496.72484 21994.22823 88911.3378 80550.22453 72975.38008 66112.86472 59895.6919 54263.1744 49160.3319

VANe= ∑i=1año

naños Flujo netoEconomico i

(1+COKe )n−INVERSION……………….(1)

APORTE PROPIO %AP 30%FINANCIAMIENTO %F 70%

COSTO DE OPORTUNIDAD CAPITAL COKi 15%TASA DE INTERES ACUMULADA CK=i*4 12% % ANUAL

IMPUESTO ALA RENTA IR 30%

COKe=%AP∗COKi+%F∗CK

COKf=%AP∗COKi+%F∗CK (1−IR )

COKe=30%∗15%+70%∗12%=12.9%

COKe=30%∗15%+70%∗12%(1−30%)=10.38%

REEMPLAZANDO EN LA ECUACION (1) & (2)

VANe= $ 117345.449VANf= $ 165560.407

CALCULO DE TIRe & TIRf

∑i=1año

naños Flujo netoEconomico i

(1+TIRe)n−INVERSION=0…………….(3)

∑i=1año

naños Flujo netoEconomico i

(1+TIR f )n−APORTE PROPIO=O…….(4)

REEMPLAZANDO EN LA ECUACION (3) & (4)

TIRe= 21.4627%

TIRf= 27.7346%

5.5. ESTRUCTURA DEL FINANCIAMIENTO

DISTRIBUCION DE LA INVERSION$ %

TERRENO $31,197.425 10.00%OBRAS CIVILES $77,993.563 25.00%

EQUIPOS $124,789.701 40.00%EQ. DE LABORATORIO $1,715.858 0.55%

MUEBLES Y EQUIPO DE OFICINA $3,119.743 1.00%HERRAMIENTAS $1,559.871 0.50%

COMPUTADORA IMPRE $3,119.743 1.00%EXTINTOR $311.974 0.10%

OTROS TANGIBLES $467.961 0.15%INVERSIÓN FIJA TANGIBLE $244,275.839 78.30%

ELAB. PROYECTO $9,359.228 3.00%ING. DE DETALLE $18,718.455 6.00%

ASESORIAS $5,553.142 1.78%CONST. EMPRESA $935.923 0.30%

REG. MARCA $1,865.606 0.60%INVERSION FIJA INTANGANGIBLE $36,432.353 11.68%

MATERIA PRIMA $3,640.740 1.17%MOLDES $623.949 0.20%

EMBALAJE $1,559.871 0.50%MATERIALES DE LIMPIEZA $311.974 0.10%

AGLOMERANTE $935.923 0.30%COMBUSTIBLE $1,091.910 0.35%

UTILES DE OFICINA $79.032 0.03%INVERSION DE EXISTENCIAS $8,243.399 2.64%

JEFE DE PLANTA $4,679.614 1.50%OPERARIOS $3,743.691 1.20%

TELEFONO-FAX $623.949 0.20%GERENTE $6,239.485 2.00%

PLANILLA DE VENTAS $5,615.537 1.80%ENERGÍA ELÉCRICA $998.318 0.32%

AGUA $1,123.107 0.36%INVERSION DISPONIBLE $23,023.700 7.38%

CAPITAL DE TRABAJO $31,267.098 10.02%INVERSIÓN TOTAL $311,975.291 100.00%