DISEO DE UNA PLANTA AGROINDUSTRIAL DE YOGURT BATIDO

I. INTRODUCCION El presente trabajo es la realizacin del proyecto para la instalacin de una planta productora de yogurt en el departamento de Apurmac.

La historia del yogurt se remonta a miles de aos, el primer ejemplo de leche acidificada fue presumiblemente producido en forma accidental por los nmades en el oriente. La leche se acidificaba y coagulaba por las altas temperaturas y por accin de microorganismos.

A fines del siglo XIX, con le advenimiento de la industria lechera en los pases occidentales se inicio el inters por los productos lcteos fermentados. Se dio gran importancia a localidad de la de los fermentos y a las condiciones higinicas de su produccin, para controlar totalmente la elaboracin y obtener finalmente un producto de calidad uniforme.

Actualmente la tecnologa de elaboracin de yogurt esta al alcance de todo el mundo y se produce en forma industrial o artesanal.

II. ESTUDIO DE MERCADO

2.1. PRODUCTO

2.1.1. Descripcin de la materia prima

Leche La leche, es el producto ntegro y fresco del ordee completo, en condiciones de higiene, de vacas lecheras, sanas, bien alimentadas y en reposo, exentas de calostro y que cumplan con los caracteres fsicos y bacteriolgicos que se establecen.

Cuadro 1. Promedios de la composicin qumica de la leche de vaca segn diferentes autores.

Especificaciones tcnicas de la leche para la elaboracin de derivados

La leche como materia prima en la elaboracin de derivados lcteos, debe reunir caractersticas puntuales, dependiendo de stas, la calidad de los productos, y el precio a pagar por ella, es necesario decir que si la leche no presenta caractersticas ptimas, esta transmitir cualquier defecto que se pudiese presentar al producto a elaborar. Las especificaciones que garantizan la calidad y buen estado de esta materia se muestran en el Cuadro N 3.

Cuadro N2: especificaciones tcnicas de la leche para elaborar derivados.

ESPECIFICACIONES NORMA

FSICO QUMICO Grasa

Acidez Densidad T.R.A.M. (*)

ORGANOLPTICO Color Sabor Olor Aspecto

Leche de vaca Entera o Fresca

Min. 3% Max. 20 D 1,028-1,033

Min. 3 hr.

Blanco mate Agradable

Caracterstico Homogneo

Fuente: Normas Tcnicas Peruanas (Ex Norma ITINTEC 202.10)

* Tiempo de Reduccin al Azul de Metileno

Yogurt

De acuerdo al Codex Alimentarius, el yogurt es leche (usualmente de vaca) que ha sido fermentada con Streptococcus thermophilus y Lactobascillus bulgaricus bajo condiciones definidas de tiempo y temperatura. Cada especie de bacterias estimula el crecimiento de la otra, y los productos de su metabolismo combinado dan como resultado la textura cremosa caracterstica y el ligero sabor cido. Tambin el yogurt contiene otros aditivos tales como slidos lcteos, azcares, frutas, etc.

Beneficios de su consumo:

El yogur se ha consumido a nivel mundial por miles de aos. Durante las ltimas dcadas, se ha renovado el inters por este alimento. En parte, este inters se fundamenta en los beneficios nutricionales que ofrece el producto al ser una buena fuente de protenas y de calcio. Algunos yogures carecen de grasa y de colesterol o los poseen en bajas cantidades.

Entre los beneficios que brinda el yogurt tenemos:

a. Mejora la tolerancia a la Lactosa b. Previene y mejora los sntomas de la Diarrea. c. Reduccin del Colesterol. d. Fuente importante de Calcio y Protena.

Cuadro N3. Composicin fisicoqumica del yogurt

2.1.2. Presentacin del producto

La empresa MILK SHAKE S.A.C. presentara su producto de la siguiente manera:

Se presentara en envases de 1lt de yogurt batido de diferentes sabores.

El material del envase ser PET.

Contara con registro sanitario.

El color del etiquetado ser de fondo amarillo.

El envase ser de forma silueta.

2.2. DEMANDA

De acuerdo a la cuadro N4, la poblacin del distrito de Abancay est estimado en 96064 habitante, en el cual se determino un promedio de consumo de yogurt por da de 0.25 Lt por persona, segn una encuesta realizada a 50 personas del distrito de Abancay.

Cuadro N 04: Poblacin de Abancay segn IX censo de poblacin y VI de vivienda 2007.

Sector Poblacin

Abancay 96064

Fuente: Instituto Nacional de Estadstica e Informtica (INEI), 2007

Proyeccin de los habitantes del distrito de Abancay.- Segn el Instituto Nacional de Estadstica: Per Proyecciones de Poblacin por Aos Calendario segn Departamentos, Provincias y Distritos 1990-2005, afirma que el crecimiento poblacional del distrito de Abancay para el ao 2004 - 2013 ser de 0.16.

Cuadro N 05: Proyeccin de la poblacin de Abancay

Ao Poblacin

2007 96064

2008 96217.7

2009 96371.7

2010 96525.8

Fuente: Elaboracin propia

Como se tiene la poblacin proyectada para el ao 2010 la cual es de 96525.8 habitantes y la demanda de yogurt por persona al da es de 0.25 Lt, entonces la demanda total en Abancay ser de 24131.5 Lt al dia.

Realizando comparacin con la oferta de este producto al 2010 que es de 358Lt por dia, se tiene una amplia demanda de este producto por cual tiene un mercado amplio sin restricciones para poder implementar una planta Procesadora de yogurt batido.

2.3. OFERTA

Cuadro N6: Oferta del yogurt en la ciudad de Abancay

Ao Yogurt (TM)

2009 129.26

2010 130.85

Fuente: MINAG - 2010

2.3.1. Proyeccin de la oferta para yogurt

Cuadro N7: Oferta proyectada del yogurt en la ciudad de Abancay

Ao Yogurt (TM)

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

129.26 130.85 132.46 134.09 135.74 137.41 139.14

Fuente: Elaboracin propia

Para la Proyeccin de la Oferta se utilizo el mtodo de tasa media, con un porcentaje de crecimiento de 1.23%. III. LOCALIZACION

Consiste en identificar el lugar cuyos servicios y condiciones de operaciones satisfagan los requerimientos de una planta de procesamiento y en el que los beneficios que genere el proyecto sean mayores que cualquier otra alternativa de localizacin.

Es importante la ubicacin correcta de la planta por la trascendencia a largo plazo, este factor influir en el rendimiento, en los resultados econmico financiero y hasta en las decisiones empresariales.

Para hallar la localizacin adecuada, se utilizo el Mtodo de Ranking de Factores en lo niveles de macro y micro localizacin. Escogindose 4 zonas pertenecientes a la provincia de Abancay.

3.1. MACROLOCALIZACION

Consiste en la seleccin del lugar para la ubicacin de la planta.

3.1.1. Alternativas de macro localizacin.

Para la realizacin del presente trabajo se evaluaran cuatro provincias pertenecientes al distrito de Abancay.

Las propuestas de los distritos en las cuales se pretende realizar el estudio de macro localizacin para la instalacin de la planta son:

A = Abancay

B = Tamburco

C = Lambrama

D = Chacoche

Se puede conservar que todo el estudio se llevara a cabo en la regin Apurmac, provincia de Abancay.

3.1.2. Factores locacionales de macro localizacin.

Los criterios a considerar para el estudio de macro localizacin, y su posterior diseo de la planta es mediante la identificacin de factores locacionales, los cuales son:

Disponibilidad de materia prima. Se considera zonas cuya produccin de materia prima satisfaga los requerimientos del proyecto y la cercana de esta a la planta, con el fin de contar con un abastecimiento adecuado. La calidad de la materia prima estar influenciada por el estrs que sufre el producto durante el transporte.

Cercana de mercado. Se busca ubicar la planta en el lugar ms cercano o de mayor accesibilidad al mercado al mercado objetivo, para as disminuir los costos de transporte y distribucin, constituye el factor ms importante por ser un producto perecible.

Disponibilidad de mano de obra.

Teniendo en cuenta el tipo de procesos productivo y la tecnologa empleada la actividad de capacitacin no requiere mucho tiempo, por lo que no se requiere mano de obra muy especializada, pero si con cierta experiencia en la industria alimentaria y de preferencia en el procesamiento de yogurt.

Vas de transporte. Es importante que se cuente con vas de transporte que faciliten el movimiento de vehculos para el ingreso y salida de insumos y productos.

Disponibilidad de agua. Es un factor fundamental la utilizacin de este recurso para la limpieza de las instalaciones, maquinaria y equipos.

Disponibilidad de energa elctrica. La disponibilidad de energa elctrica es necesaria para el funcionamiento de las maquinas y equipos de la planta de proceso.

Disponibilidad de terreno. Se refiere al costo del terreno en cada rea de estudio.

Costos de transporte. El costo de transporte de la materia prima e insumos es un factor importante ya que afectara en el aspecto financiero.

Topografa del suelo. Se refiere a las caractersticas del terreno como si estn ubicadas en quebradas, llanuras, montaas, etc.

Posibilidad de desprenderse de desechos. Facilidad con que se puede deshacerse de los desechos que producir la panta.

Suministro de insumos y envases. Facilidad de adquisicin y compra de insumos y envases.

Disponibilidad de servicios. Se refiere a que cuenta con hospital, serenazgo (vigilancia), internet, telfono fijo o celular, fax, correos, etc.

F1 = Disponibilidad de materia prima

F2 = Cercana de mercado

F3 = Disponibilidad de mano de obra

F4 = Vas de transporte

F5 = Disponibilidad de agua

F6 = Disponibilidad de energa elctrica

F7 = Disponibilidad de terreno

F8 = Costos de transporte

F9 = Topografa del suelo

F10 = Posibilidad de desprenderse de desechos

F11 = Suministro de insumos y envases

F12 = Disponibilidad de servicios 3.1.3. Ponderacin de cada uno de los factores locacionales.

Utilizando el mtodo Delphy se determino una ponderacin para cada factor de macro localizacin. MATRIZ DE PONDERACIN. Se realiza de acuerdo al grado de importancia de cada factor de localizacin. Criterio de ponderacin:

Si F1 es ms importante que F2 entonces se le califica con 1.

Si F1 es menos importante que F2 entonces se le califica con 0.

Si F1 es de igual importancia que F2entonces se le califica con 1.

Tabla N1. Matriz de ponderacin

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 Total Ponderacin (%)

F1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11.70

F2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 10 10.64

F3 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 8 8.51

F4 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 6 6.38

F5 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 9 9.57

F6 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 7 7.45

F7 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 9 9.57

F8 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 7 7.45

F9 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 7 7.45

F10 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 3 3.20

F11 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 9 9.57

F12 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 8 8.51

Total 94 100.00

MATRIZ DELPHY Se crea la matriz donde se relaciona la informacin recopilada y la ponderacin de cada factor utilizando el siguiente criterio:

Excelente = 5 Bueno = 4 Regular = 3 Malo = 2 Deficiente = 1

3.1.4. Anlisis de los factores locacionales

F1 Disponibilidad de materia prima

Cuadro N 8: Produccin de leche

Distrito Lt/ dia Puntaje

Abancay = A 449.05 5

Tamburco= B 207.49 2

Lambrama= C 307.63 3

Chacoche = D 410.86 4

Fuente: MINAG 2010 La produccin de leche en Abancay es mayor, seguido de Chacoche; por lo que se les da mayor puntaje.

F2 Cercana de mercado Cuadro N 9: Distancia del centro de produccin al mercado

Distrito km Puntaje

Abancay = A 0 5

Tamburco= B 6 4

Lambrama= C 38 3

Chacoche = D 70 2

Fuente: MTC 2010 El puntaje se considero de acuerdo a la cercana de los lugares de produccin hacia el mercado objetivo (Abancay); por lo cual Abancay obtuvo el mayor puntaje seguido de Tamburco.

F3 Disponibilidad de mano de obra Cuadro N 10: Disponibilidad de mano de obra calificada y no calificada

Distrito Calificada No calificada Puntaje

Abancay = A Si Si 5

Tamburco= B Si Si 5

Lambrama= C No Si 2

Chacoche = D No Si 2

Fuente: Ministerio del trabajo y promocin del empleo - 2010 Abancay y Tamburco cuentan con universidades, por lo que ah se cuenta con la mayor cantidad de mano de obra calificada, por esta razn tiene el mayor puntaje.

F4 Vas de transporte Cuadro N 11: Caractersticas de las vas de transporte hacia el mercado

Distrito Asfaltado No asfaltado Trocha Puntaje

Abancay = A X 5

Tamburco= B X X 4

Lambrama= C X 2

Chacoche = D X 2

Fuente: MTC - 2010 Abancay y Tamburco son los distritos que cuentan con vas de transporte adecuados, pero Abancay cuenta con mayor rea de asfaltado, por lo cual se le considera con mayor puntaje

F5 Disponibilidad de agua

Cuadro N 12: Disponibilidad de agua.

Distrito Potable Puntaje

Abancay = A si 5

Tamburco= B si 4

Lambrama= C si 4

Chacoche = D si 4

Fuente: EMUSAP- 2010 Todos los distritos cuentan con este servicio pero en Abancay el agua es de mejor calidad (la sanitizacin del agua es con mayor frecuencia que en los dems distritos), por esta razn el puntaje es mayor.

F6 Disponibilidad de energa elctrica Cuadro N 13: Disponibilidad de energa elctrica

Distrito monofsica trifsica Puntaje

Abancay = A X X 5

Tamburco= B X X 5

Lambrama= C X X 3

Chacoche = D X X 3

Fuente: ELECTRO SUR 2010 Todos los distritos cuentan con estos servicios pero en Abancay y Tamburco la calidad del servicio es constante, sin presentar interrupciones, por esta razn el puntaje es mayor.

F7 Disponibilidad de terreno

Cuadro N 14: Costo del terreno por m2

Distrito Costo/ m2($) Puntaje

Abancay = A 150 2

Tamburco= B 120 3

Lambrama= C 28 4

Chacoche = D 28 4

Fuente: Municipalidad de Abancay 2010 En los distritos de Lambrama y Chacoche el costo por m2 de terreno es mas barata, por tal razn se le considera con mayor puntaje.

F8 Costos de transporte Cuadro N 15: Costo de transporte hacia el mercado (S/.)

Distrito Taxi Colectivo Carga/kg. Puntaje

Abancay = A 2.00 0.50 0.03 5

Tamburco= B 4.00 0.50 0.05 4

Lambrama= C 10.00 6.00 0.08 3

Chacoche = D 12.00 8.00 0.10 2

Fuente: investigacin propia El costo de transporte hacia el mercado es mas barata en Abancay, seguido de Tamburco, debido a que estos distritos cuentan con vas adecuadas; por lo cual se les considera con mayores puntajes.

F9 Topografa del suelo Cuadro N 16: Caractersticas del terreno donde se ubicara la planta

Distrito Quebrada Accidentada Laderas Puntaje

Abancay = A X 5

Tamburco= B X 4

Lambrama= C X X 2

Chacoche = D X X 2

Fuente: Investigacin propia

Abancay y Tamburco presentan condiciones mas adecuadas, pero Abancay presenta mayor accesibilidad y pendiente mnimo (tendencia aplano), por lo cual la puntuacin es mayor.

F10 Posibilidad de desprenderse de desechos Cuadro N 17: Facilidad con que se puede deshacerse de desechos

Distrito rea de deposito

Puntaje

Abancay = A Si 5

Tamburco= B Si 4

Lambrama= C No 2

Chacoche = D No 2

Fuente: Investigacin propia

Como los desechos de la planta no sern orgnico, la mayor cantidad de desechos sern envases de plstico, cajas, etc., Abancay cuenta con un empresa procesadora de material plstico por lo que ah se llevara los desechos para ser procesados, por tanto se le otorga el mayor puntaje. De Tamburco se trasladara los desechos hacia Abancay por tal motivo tiene menor puntaje por que generar costos de transporte de desechos.

F11 Suministro de insumos y envases Cuadro N 18: Accesibilidad para obtener los insumos y envases.

Distrito Puntaje

Abancay = A 4

Tamburco= B 4

Lambrama= C 2

Chacoche = D 2

Fuente: Elaboracin propia

Los proveedores se encuentran ubicados en lima y contando con aptas vas de acceso como pistas asfaltadas, la disponibilidad de insumos se ve facilitada por tal razn Abancay y Tamburco obtienen el mayor puntaje. Como el acceso al Lambrama y Chacoche es trocha por tal razn tendrn menor puntaje.

F12 Disponibilidad de servicios

Cuadro N 19: Servicios con el que cuenta cada distrito.

Distrito Internet Telfono/celular Hospital Puntaje

Abancay = A X X X 5

Tamburco= B X X X 4

Lambrama= C X X 2

Chacoche = D X X 2

Fuente: Investigacin propia

Abancay y Tamburco cuentan con las mejores facilidades de disponibilidad de servicios, pero solo Abancay cuenta con hospitales y los dems distritos con postas medicas, por ello obtiene el mayor puntaje.

CREACIN DE LA MATRIZ PONDERADA

Con los datos obtenidos en el cuadro N7 de matriz de ponderacin y de acuerdo con los anlisis individuales de cada factor locacional y la puntuacin correspondiente, se desarrolla la siguiente matriz, mediante la cual identificaremos la opcin mas adecuada y la cual nos convenga a nivel de macro localizacin para la instalacin de la planta.

Tabla N 2: Matriz de ponderacin

Criterios

Localizacin Ponderacin (%)

Ponderado

A B C D A B C D

F1 5 2 3 4 11.70 0.585 0.234 0.351 0.468

F2 5 4 3 2 10.64 0.532 0.4256 0.3192 0.2128

F3 5 5 2 2 8.51 0.4255 0.4255 0.1702 0.1702

F4 5 4 2 2 6.38 0.319 0.2552 0.1276 0.1276

F5 5 4 4 4 9.57 0.4785 0.3828 0.3828 0.3828

F6 5 5 3 3 7.45 0.3725 0.3725 0.2235 0.2235

F7 2 3 4 4 9.57 0.1914 0.2871 0.3828 0.3828

F8 5 4 3 2 7.45 0.3725 0.298 0.2235 0.149

F9 5 4 2 2 7.45 0.3725 0.298 0.149 0.149

F10 5 4 2 2 3.20 0.16 0.128 0.064 0.064

F11 4 4 2 2 9.57 0.3828 0.3828 0.1914 0.1914

F12 5 4 2 2 8.51 0.4255 0.3404 0.1702 0.1702

TOTAL 55 46 30 30 100.00 4.6172 3.8299 2.7552 2.6913

CONCLUSIN: Se concluye del estudio de macro localizacin que la planta se instalar en el distrito de Abancay, provincia de Abancay, departamento de Apurmac; se escogi este distrito debido a que tiene el mas alto puntaje en el anlisis de los factores de macro localizacin..

Para la ubicacin exacta se desarrollara la micro localizacin en el distrito establecido en la macro localizacin.

3.2. MICROLOCALIZACION

La Provincia de Abancay es una provincia del Per del sur del Per, situada en la parte central y septentrional del Departamento de Apurmac. Limita con la provincia de Andahuaylas por el norte y el oeste, con el Departamento del Cuzco y la provincia de Cotabambas por el este, y con la provincia de Grau y la provincia de Aymaraes por el sur. La ciudad de Abancay se encuentra ubicada en los Andes Centrales en las coordenadas 13 38' 33'" latitud sur y 72 52' 54" longitud oeste. Est a 2.378 msnm. Su superficie es de 313.07 km. Tiene una poblacin estimada de 75.342 habitantes en 2005. Una vez elegido el distrito de Abancay a nivel de macro localizacin, se analizaran 4 posibles ubicaciones de acuerdo a la evaluacin de algunos factores importantes los que servirn para determinar el lugar exacto donde de ubicara la planta.

3.2.1. Anlisis de factores locacionales para la micro localizacin.

1) Patibamba baja = a --- Urb. Los geranios N 520 2) Aymas = b --- Barrio Aymas S/N colinda con Contry Club 3) Intimpas = c --- 4 de Noviembre esquina con San Martn

Se realiza la ponderacin de cada factor utilizando el siguiente criterio:

Excelente = 5 Bueno = 4 Regular = 3 Malo = 2 Deficiente = 1

a) f1 Disponibilidad de agua y desage Cuadro N 20: Caractersticas y costos del agua y desage

Lugar

Agua Desage

Puntaje

Potable Costo S./ m3 Calidad

Patibamba baja = a X 0.455 Buena X 5

Aymas = b X 0.455 Regular X 3

Intimpas = c X 0.455 Buena X 5

Fuente: EMUSAP 2010

En Patibamba baja e Intimpas se le considera mayor puntaje debido a que cuenta con agua, desage de buena calidad, a diferencia de Aymas no realiza la sanitizacin del agua constantemente.

b) f2 Vas de acceso Cuadro N 21: Caractersticas de las vas de acceso de la planta hacia el mercado

Lugar Accesibilidad Condicin Puntaje

Patibamba baja =a Doble va Asfaltado 4

Aymas =b Una va Trocha 2

Intimpas =c Doble va Trocha 3

Fuente: MTC 2010 Patibamba baja se le considera con el mayor puntaje debido a que cuenta con mayor rea de asfaltado, a diferencia de las dos otras alternativas.

c) f3 Disponibilidad de energa elctrica Cuadro N 22: caractersticas y costos de energa elctrica

Lugar Trifsica Monofsica Costo kw / hr. Puntaje

Patibamba baja =a si no 0.3916 4

Aymas =b no si 0.3916 2

Intimpas =c no si 0.3916 3

Fuente: electro sur este- 2010

d) f4 Disponibilidad de terreno Cuadro N 23: rea disponible del terreno

Lugar m2 Puntaje

Patibamba baja = a 1000 4

Aymas =b 1500 5

Intimpas =c 800 3

Fuente: Investigacin propia Aymas cuenta con mayor rea disponible de terreno, seguido por Patibamba por tal razn se le asigna el mayor puntaje. En Intimpas se encuentra muy poblada, por lo que no se encuentra mayor rea posible.

Despus de analizar cada factor dela micro localizacin se realiza la ponderacin como se ve a continuacin:

CUADRO N 24: Ponderacin de micro localizacin

Lugar

Factores Ponderacin

f1 f2 f3 f4

a 5 4 4 4 17

b 3 2 2 5 12

c 5 3 3 3 14

CONCLUSION: Del estudio de localizacin se determina que la planta MILK SHAKE S.A.C. estar ubicada en la Urb. Los geranios N 520 Patibamba baja, del distrito de Abancay, de la provincia de Abancay, departamento de Apurmac, Republica del Per. Se anexa mapas de ubicacin:

IV. TAMAO DE PLANTA Para determinar el tamao de planta se analizan 4 factores, los cuales son: materia prima, mercado, tecnologa y financiamiento.

4.1. Materia prima. La disponibilidad de materia prima ser por temporadas, segn las estaciones, las pocas de mayor escases ser de junio a setiembre, la cual afectara la produccin de yogurt, es por eso que de considerara como un factor limitante.

4.2. Mercado. Segn el estudio de mercado se concluye que no se tiene restricciones ya que la demanda insatisfecha para el yogurt para el 2010 es de 23772.9 Lt por da.

4.3. Tecnologa. No se considera como un factor limitante ya que los equipos a utilizar sern un pasteurizador de placas, marmita, balanza, envasado automtico, mesa se acero inoxidable, envases, lo cual se encuentra disponible en el mercado y de diferentes tipos.

4.4. Financiamiento. No se considera un factor limitante debido a que las entidades financieras de Abancay nos brindan facilidades para adquirir financiamiento, el financiamiento tambin ser por parte de los socios de la empresa. Este financiamiento solo ser durante los primeros aos, ya que despus la empresa se autofinanciara.

Tabla N 3: Resumen alternativo para el tamao de planta.

Tamao Condicin

Materia prima Limitante

Mercado No limitante

Tecnologa No limitante

Financiamiento No limitante

V. INGENIERIA DEL PROYECTO

5.1. Diagrama de flujo cualitativo

Figura N 1: Diagrama de flujo cualitativo para la elaboracin de yogurt batido.

Fuente: UNALM

Materia prima (Leche)

Recepcin

Filtracin

Almacenamiento temporal de m. p

Precalentamiento

Estandarizacin

Pasteurizacion

Enfriamiento

Inoculacin

Incubacin

Refrigeracin

Batido

Envasado

Almacenamiento

Comercializacin

5.2. Diagrama de flujo lgico

El proceso productivo tambin se puede representar mediante el flujo lgico.

Figura N 2: diagrama de flujo lgico para la elaboracin de yogurt batido

Materia prima (leche)

Recepcin

Filtracin

Almacenamiento temporal

Transporte

Precalentamiento

Estandarizacin

Pasteurizacin

Enfriamiento

Inoculacin

Trasporte

Incubacin

Trasporte

Enfriamiento

Batido

Envasado

Almacenamiento

Distribucin

5.3. Descripcin del proceso productivo

Recepcin de la leche Para la fabricacin del yogur, se utiliza bsicamente leche de vaca. La leche ms apropiada es la que posea un contenido elevado de protenas por razn de su alta densidad. La leche ingresa a la planta en un carro cisterna de 800Llt de capacidad. Antes de ingresar la leche a la sala de proceso, se toma una muestra de la leche que ingresa para poder realizar el control de calidad, la cual debe cumplir con los requisitos siguientes:

Densidad = 1.027 a 1.033 gr/cm3

Acidez = 14 - 18 D

Grasa = 3.2% mnimo

Temperatura = 8C mximo

Una vez reportado apta las pruebas de la leche, esta debe ser transportada mediante una manguera e impulsado por una bomba a la tina de almacenamiento, la cual es de acero inoxidable de capacidad 500lt.

Filtracin. La filtracin se realiza con la finalidad de eliminar cualquier presencia de impurezas que pueda venir en la materia prima. La leche es transportada mediante una bomba a un filtro de leche cruda, el cual es de acero inoxidable, la leche pasa continuamente hasta llegar a al tanque de almacenamiento.

Almacenamiento temporal de la materia prima. Esta etapa se realiza con la finalidad de conservar la leche, durante el tiempo de almacenamiento se realizan controles de temperatura ya que la leche es un producto perecedero, esta debe estar mantenida en una temperatura menor a 8C. Este proceso se realiza en el tanque de almacenamiento de acero inoxidable de capacidad 500Lt. Mediante el uso de una bomba se lleva la leche para su procesamiento a una marmita de capacidad de 150Lt.

Precalentamiento. El precalentamiento se realiza con la finalidad de elevar la temperatura hasta 32C para poder disolver los insumos como la leche en polvo, al cual a temperatura de refrigeracin no se disuelve y se presenta grumos. Esta etapa se realiza en una marmita de acero inoxidable de una capacidad de 150lt, la cual es calentada mediante el ingreso de vapor.

Estandarizacin de la leche. Esta etapa consiste en normalizar el contenido graso del yogurt, se debe incrementar

los slidos totales a un nivel de 14- 15%, para ello se debe incrementar la temperatura

de la leche a 32C con la finalidad de debe agregar LPD (leche en polvo descremada),

pues a esta temperatura la LPD logra su solubilidad; se debe seguir incrementado la

temperatura hasta 36C para agregar el azcar donde esta mezcla es homogenizada

mediante el agitador automtico de la marmita. El porcentaje de insumos que se

agrega es 3% de leche en polvo y azcar refinada en un 10%.

Pasteurizacin. En este proceso la mezcla se pasteuriza a 90C por 5minutos. Este tratamiento trmico

se realiza fundamentalmente con la finalidad de eliminar grmenes patgenos, reducir

la carga microbiana presente en la leche e inhibir la enzima lipasa de la leche que a

temperaturas elevadas se inactiva, para desnaturalizar la protenas del suero para

mejorar la textura del producto final y ayudar a evitar la separacin del suero durante

la conservacin del yogurt y adems esta operacin favorece una buena coagulacin.

Esta etapa se realiza en la marmita mediante inyeccin de vapor calentado.

Enfriamiento. La leche se enfra despus de ser pasteurizada hasta la temperatura ptima de

incubacin, normalmente a 43C, a esta temperatura ptima se adiciona el cultivo de yogurt y se desarrollan adecuadamente los microorganismos. Esta etapa se realiza en la marmita mediante la inyeccin de agua fra.

Inoculacin.

Consiste en aadir bacterias lcticas de Streptococcus thermophilus y lactobacillus bulgaricus en una proporcin de 3 % del total de volumen de leche. En esta etapa se debe mantener la temperatura a 43C, se realiza en la marmita la cual esta siendo agitada mediante e agitador automtico de la marmita por 5 minutos, luego es transportada a ollas de acero inoxidable de una capacidad de 50Lt cada una.

Incubacin. En esta etapa, se produce la fermentacin lctica producida por los microorganismos del yogurt, la incubacin se debe realizar a la temperatura de 43C por 4 horas. La incubacin debe efectuarse hasta que la leche alcance un pH menor o igual a 4.6. Es muy importante mantener constante la temperatura de 43C, durante todo el periodo que dure el proceso de fermentacin. Durante las 2 primeras horas de incubacin, es importante que el producto no se exponga a ninguna agitacin mecnica, por que existe el riesgo de ruptura del gel y separacin del lacto suero. Esta etapa se realiza en una tina de acero inoxidable llena de agua la cual se calienta mediante la inyeccin de vapor caliente, a esta tina se le acomodan las ollas y se deja incubar.

Refrigeracin. Esta etapa se lleva acabo mediante un enfriador que se encuentra a 3 - 5C por un tiempo de 12 horas hasta que alcance una consistencia caracterstica, se ha de realizar con la mayor brusquedad posible para evitar que el yogur siga acidificndose en ms de 0,3 pH y es realizado en las ollas de acero inoxidable.

Batido. Despus del tiempo transcurrido en la refrigeracin se retiran las ollas y se las mantiene a temperatura ambiente. Una vez que alcance el yogurt una temperatura menor a 20C puede iniciarse el batido. El batido consiste en un tratamiento mecnico suave hasta lograr una consistencia homognea. Esta etapa se realiza en las ollas de acero inoxidable con una agitador mecnico, en esta etapa se agrega la jalea de frutas en un 5% y sorbato de potasio en un 0.009%.

Envasado. Esta etapa se realiza en una meza de acero inoxidable en donde se colocan los envases blanco de polietileno de 1Lt estos previamente desinfectados (en una tina con agua y una concentracin de cloro de 5ml para un 1lt) y etiquetados. El envasado del yogurt debe efectuarse en condiciones aspticas. Se realiza manualmente, se llena el envase con ayuda de una jarra de plstico. Los envases se colocan en una jaba de polipropileno de alta densidad, de capacidad para 20 envases de 1Lt.

Almacenamiento. Inmediatamente despus del envasado debe almacenarse en refrigeracin, su tiempo de duracin es de 3-4 semanas a una temperatura de 3 a 5 C. Se realiza en la cmara de refrigeracin. Esta etapa se realiza con la finalidad de conservar el producto y sus caractersticas.

5.5. BALANCE DE MASA

Clculos: El balance de masa para el yogurt batido se realiza por cada etapa del proceso y empezaremos del ltimo proceso al inicio para poder calcular cuanta materia prima necesitaremos para producir 500Lt de yogurt.

Envasado:

Balance de masa

E = S

Batido

Balance de masa

E = S

Inoculacin

Balance de masa

E = S

Estandarizacin

Balance de masa

E = S

Conclusin: para poder procesar 500Lt/ da de yogurt batido necesitamos 410.87Lt por da de leche fresca cruda.

410.87Lt

410.87Lt

410.87Lt

410.87Lt

410.87Lt

464.28Lt

464.28Lt

464.28Lt

478.21Lt

478.21Lt

478.21Lt

502.16Lt

500Lt

500Lt

5.4. Diagrama de flujo cuantitativo

Figura N 3: Diagrama de flujo cualitativo para la elaboracin de yogurt batido.

Materia prima (Leche)

Recepcin

Filtracin

Almacenamiento temporal de m.p

Precalentamiento

Estandarizacin

Pasteurizacion

Enfriamiento

Inoculacin

Incubacin

Refrigeracin

Batido

Envasado

Almacenamiento

Comercializacin

32C

LPD 3% a 32C (12.33Kg) Azcar 10% a 36C (41.09 Kg)

90C por 5min.

43C

Cultivo lctico 3% a

43C (13.93Lt)

43C por 4h

3 - 5C por 12h

Fruta 5% (23.91Lt) Sorbato 0.009% (0.043kg) a 18 20C

Perdidas 0.43%

(2.16Lt)

3 5C

Menor a 8C

5.5. BALANCE DE ENERGA

El balance de energa se realiza en el diseo de la marmita que es necesario para el proceso de elaboracin de yogurt.

Diseando las dimensiones de la marmita: Datos:

- Espesor de la marmita = 1.5mm =1.5x 10-3m

- Espesor de la chaqueta =0.03m - Cantidad de leche a procesar = 410.87 Lt

Determinando el volumen de la marmita: Fs = factor de seguridad = 20%

Determinando el radio de la marmita:

Considerando h = 2r

Entonces D = 2r

Determinando el dimetro de la turbina, segn tablas de agitacin para una turbina de palas planas tenemos que:

0.29m

Determinando la altura de la marmita: h = 2r Caractersticas de la marmita:

- Dimetro interno de la marmita = 0.8m - Dimetro interno de la marmita = 0.86m - Dimetro del agitador = 0.29m - Altura de la marmita= 0.86m

- Espesor de la marmita = 8mm = 8 x 10-3m - Espesor de la chaqueta =0.03m

Determinando el volumen externo:

Determinando el volumen interno:

Determinando el volumen de la tapa y la base:

(

)

(

)

Determinando el volumen total de la marmita:

Determinando la masa total de la marmita:

Dato:

312.7kg

Calculo del calor necesario para el proceso de pasteurizacin:

= calor total del proceso. = calor necesario para calentar la marmita = calor necesario para calentar la leche = calor perdido por las paredes de la marmita = calor por radiacin Calor necesario para calentar la marmita de 18 a 90C

Datos: = 90C = 18C

Calor necesario para calentar la leche de 8C a 90C Datos: = 90C = 18C

Calor perdido por las paredes de la marmita Donde: H: coeficiente convectivo del aire A: rea de la marmita T1 =Temperatura del aire = 18C = Temperatura de la pared 90C Por conveccin natural

Donde:

= numero de Nusselt = numero de Grashof = numero de Prandtl L = longitud caracterstica = 0.9m = densidad = gravedad = coeficiente de expansin volumtrica = viscosidad Datos: Obtenido de tabla N A.4.4 de Paul Sing a temperatura de pelcula .

A esta temperatura interpolando de la tabla obtenemos: = 0.71

-

k = 0.0274 w/m.k = conductividad Determinando el valor de Grashof

Sabiendo que: 1 Multiplicando:

( )

De la tabla 4.4 (Paul Sing) se obtienen los valores de a y m para

a = 0.13 m = 1/3 Entonces determinamos

Ahora calculamos el coeficiente convectivo H

Hallando el rea: Ahora si determinamos la prdida de calor:

El tiempo de calentamiento de la marmita es de 1 hora = 60minutos.

Calor por radiacin en la marmita

Datos:

: Constante de Stefan Boltzman = 5.669x10-8w/m2k4

A: rea de la marmita =

: emisividad del acero inoxidable 304 = 0.44 (Gean Koplis)

: 90C = 363k

:18C = 291K

Tiempo de calentamiento de la marmita es 1 hora = 60minutos.

Entonces el calor total ser:

Como la planta trabajara con 3 marmitas para la produccin de 493 Lt , entonces

tendremos:

VI. METODOLOGIA LAYOUT PARA LA DISPOSICION DE AREAS EN LA PLANTA MILK SHAKE S.A.C

Para el desarrollo del sistema plan LAYOUT orientado al diseo de plantas se utiliza un matriz en base a valores y razones, tal como se muestra en los cuadros siguientes:

Cuadro N 25: Tabla de razones consideradas para la disposicin de reas en planta.

N RAZONES DESCRIPCION

1 Continuidad Recorrido que realiza la materia prima y semi producto dentro del sistema productivo en la planta, busca lograr el mnimo espacio fsico recorrido entre operacin y operacin.

2 Control Posibilidad de monitoreo que existe entre reas para lograr un sistema integrado de control de calidad del producto a elaborase en la planta.

3 Higiene Lograr una distribucin que garantice una imposibilidad de la ocurrencia de una contaminacin cruzada dentro del sistema productivo de la planta, brindar inocuidad al producto terminado.

4 Seguridad Conferir caractersticas a la planta que brinden garantas fsicas a los trabajadores que laboran dentro del sistema productivo.

5 Ruidos y/o vibraciones

Busca la seguridad emocional y la satisfaccin laboral del personal indirecto que labora en la planta.

6 Energa Lograr cercana de reas que estn relacionadas con consumo de energas (elctrica, frio o vapor).

7 Circulacin Recorrido que realiza el personal dentro del sistema productivo o mano de obra directa de la planta.

Cuadro N 26: Valores consideradas para la construccin de la matriz del PLAN LAYOUT.

VALORES DESCRIPCION

A Absolutamente importante

E Especialmente importante

I Importante

O Normal

U Sin importancia

X Indeseable

XX Muy indeseable

6.1. Instalaciones con que cuenta la planta:

a. rea de procesamiento:

- Almacn de producto terminado

- Almacn de envases

- Almacn de insumos

- rea de recepcin de materia prima

- rea de control de calidad

- rea de pasteurizacin

- rea de incubacin

- rea de refrigeracin

- rea de batido

- rea de envasado

- rea de embalado

b. rea administrativa:

- Oficina administrativa

- Sala de conferencias y recepcin

- Oficina de ventas

c. rea de servicios:

- rea de cocina y comedor

- rea de mecnica

- Servicios higinicos

- Vestidores

- Guardiana

- Almacn de implementos de limpieza

d. Otras reas:

- Tanque de almacenamiento de agua

- reas verdes

- Patio

Cuadro N 27: Matriz Layout para determinar la distribucin de las reas de la planta

De la matriz Layout se obtiene los siguientes valores de proximidad:

A Azul

E Rojo

I Verde

O Morado

U Negro

X Rosado

XX Anaranjado

1-2 5-16 1-4 1-6 1-10 1-3 1-14

2-5 6-8 1-5 1-16 2-17 1-7 1-18

5-7 6-7 3-5 1-17 4-19 1-8 2-14

8-9 8-10 7-16 1-20 5-19 1-9 2-18

10-12 10-12 2-3 6-20 1-11 5-14

16-18 12-19 2-10 6-16 1-12 5-15

2-12 9-16 1-13 5-18

2-16 9-12 1-15 6-9

2-20 10-16 1-19 6-14

3-4 11-19 2-4 6-15

3-7 11-17 2-6 6-18

3-9 11-16 2-7 7-11

3-17 11-15 2-8 7-13

3-20 14-20 2-9 7-14

4-9 16-17 2-11 7-15

4-20 11-17 2-13 7-18

5-20 2-15 8-14

6-10 2-19 8-15

7-8 3-6 8-18

7-9 3-8 9-14

8-12 3-10 9-15

8-10 3-12 10-14

8-16 3-11 10-15

9-10 3-13

9-11 3-14

9-19 3-15

9-20 3-16

10-1 3-18

10-13 3-19

10-17 4-5

10-20 4-7

11-12 4-8

11-13 4-10

11-20 4-11

12-13 4-12

12-16 4-13

12-17 4-14

12-20 4-15

13-15 4-16

13-16 4-17

13-17 4-18

13-19 5-6

13-20 5-8

15-17 5-9

15-20 5-10

16-20 5-11

17-20 5-12

18-19 5-13

18-20 5-14

19-20 5-17

6-11

6-12

6-13

6-17

6-19

7-10

7-12

7-17

7-19

7-20

8-11

8-13

8-17

8-19

8-20

9-13

9-18

10-18

11-14

11-18

12-14

12-15

12-18

13-14

13-18

DIAGRAMA RELACIONAL DEL RECORRIDO Y/ ACTIVIDADES

Cuadro N 28: Tabla de cdigo de proximidades

Figura N 4: Diagrama correlacional de recorrido para la planta procesadora de yogurt batido

En funcin de los valores obtenidos en el anlisis de proximidades de reas, considerando el recorrido de la materia prima y personal se realiza la ubicacin de las reas.

Figura N 5: Ubicacin de las reas la planta procesadora de yogurt batido

Donde:

1. Recepcin de materia prima 2. Ingreso de materia prima 3. Almacn de insumos 4. Laboratorio de control de calidad 5. rea de procesamiento 6. rea de refrigeracin 7. rea de incubacin 8. rea de envasado 9. Almacn de envases y embalajes 10. Almacn de producto terminado 11. Oficina del jefe de planta 12. rea de ventas 13. rea administrativa 14. Servicios higinicos y vestuario del personal de procesamiento 15. Servicios higinicos para el personal administrativo 16. Tanque de agua 17. Guardiana 18. Casa de fuerza 19. Estacionamiento 20. Areas verdes

VII. METODOLOGIA DE COURCHET PARA LA DETERMINACION DE AREAS EN LA PLANTA AGROINDUSTRIAL MILK SHAKE S.A.C

Cuadro N 29: Determinacin de la superficie requerida en cada rea del proceso de la planta.

rea Elementos Largo Ancho N K Ss (m2)

Sg (m2)

Se (m2)

n St Total (m2)

L (m) A (m)

Recepcin Tina de recepcin (500lt) 1,5 1,5 4 1,01 2,25 9 11,3625 1 22,6125

Control de calidad

Refrigerador 0,8 0,6 1 1,01 0,48 0,48 0,9696 1 1,9296

vitrina de materiales 0,5 0,6 1 1,01 0,3 0,3 0,606 1 1,206

vitrina de reactivos 0,7 0,5 1 1,01 0,35 0,35 0,707 1 1,407

Bancas 0,4 0,3 1 1,01 0,12 0,12 0,2424 4 1,9296

lavadero 1 0,5 1 1,01 0,5 0,5 1,01 2 4,02

Almacn de insumos

estantes 3 0,8 1 1,01 2,4 2,4 4,848 2 19,296

gavetas 0,7 0,4 4 1,01 0,28 1,12 1,414 1 2,814

bidones 0,4 0,4 1 1,01 0,16 0,16 0,3232 2 1,2864

parihuelas 1,5 1 4 1,01 1,5 6 7,575 2 30,15

Procesamiento

bomba 0,7 0,2 4 1,01 0,14 0,56 0,707 2 2,814

filtro 0,3 0,6 4 1,01 0,18 0,72 0,909 1 1,809

tanque de almacenamiento 1,9 1,9 4 1,01 3,61 14,44 18,2305 1 36,2805

marmita 0,86 0,86 2 1,01 0,7396 1,4792 2,240988 3 13,379364

Dosificacin balanza 0,9 0,5 1 1,01 0,45 0,45 0,909 1 1,809

meza de acrlico 0,6 0,6 3 1,01 0,36 1,08 1,4544 1 2,8944

Incubacin

tina de incubacin 2,5 2,5 2 1,01 6,25 12,5 18,9375 2 75,375

olla para la incubacin 0,5 0,5 4 1,01 0,25 1 1,2625 10 25,125

carrito transportador 0,7 0,8 4 1,01 0,56 2,24 2,828 4 22,512

Envasado meza de acero inoxidable 2 1,5 4 1,01 3 12 15,15 2 60,3

tina para desinfeccin (envases) 1,2 0,75 4 1,01 0,9 3,6 4,545 1 9,045

Almacn de envases paleta 1,2 0,8 1 1,01 0,96 0,96 1,9392 2 7,7184

Cmara de refrigeracin

estantes 3 0,8 1 1,01 2,4 2,4 4,848 2 19,296

carrito trasportador 0,8 0,7 4 1,01 0,56 2,24 2,828 3 16,884

mostrador 2,5 1,2 1 1,01 3 3 6,06 2 24,12

rea de ventas meza de acrlico 1,5 1,5 4 1,01 2,25 9 11,3625 4 90,45

rea total 496,462764

La metodologa de Courchet se basa en la determinacin de las superficies estticas, dinmicas, expresadas mediante las siguientes formulas: Superficie esttica (Ss) Donde: L = largo (m) A = ancho (m) Superficie de gravitacin (Sg)

Donde: N = numero de lados de manipulacin de los equipos o accesorios. Superficie evolutiva (Se)

Donde: K = coeficiente de evolucin (1.01) Superficie total (St) Donde: n = numero de elementos estticos o mviles

y q y MI E , 496,46 m2. La planta estar ubicada en la Urb. Los geranios N 520 Patibamba baja, del distrito de Abancay, de la provincia de Abancay, departamento de Apurmac, Republica del Per. La construccin de la infraestructura de la planta estar de acuerdo a la legislacin vigente del reglamento nacional de edificaciones. La planta tambin contara son los requisitos mnimos en cuanto a sistema de agua y desage.

VIII. BIBLIOGRAFIA

(http://www.mailxmail.com/curso-leche-produccion-lactea/leche-definicion-composicion).

http://www.textoscientificos.com/alimentos/yogur/composicion-leche

http://www.dospinos.com/images/dospinos/principal/EL_YOGURT3.pdf

R I v y v Productores de Leche Dos Pinos. R.L, 2008, Mexico.

IX. ANEXOS Filtro

Tina de recepcin

Marmita