propuesta de diseño de planta del área de expansión de la

PROPUESTA DE DISEÑO DE PLANTA DEL ÁREA DE EXPANSIÓN DE LA
EMPRESA ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA PARA
LAS NUEVAS LÍNEAS DE PRODUCCIÓN
DARIO EDUARDO BECERRA NAVAS
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
BOGOTÁ
2011
1
PROPUESTA DE DISEÑO DE PLANTA DEL ÁREA DE EXPANSIÓN DE LA
EMPRESA ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA PARA
LAS NUEVAS LÍNEAS DE PRODUCCIÓN
Trabajo de grado para optar al título de
Ingeniero de Alimentos
DARIO EDUARDO BECERRA NAVAS
Directora
LENA PRIETO CONTRERAS
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
BOGOTÁ
2011
2
Nota de aceptación
Firma del presidente del Jurado
Firma de Jurado
Firma de Jurado
Bogotá D.C, 16 de Marzo de 2011
3
A Dios, por brindarme salud y llenar mi camino de bendiciones y
excelentes oportunidades.
A mis padres que son el motor de mi vida,
por su apoyo y confianza que hoy me permiten culminar una etapa
muy importante de mi vida.
4
AGRADECIMIENTOS
El autor expresa sus agradecimientos a:
-
LENA PRIETO CONTRERAS, Ingeniera química, Docente Universidad De
La Salle, Programa de Ingeniera de Alimentos, por su amable colaboración
y continua asesoría como directora de trabajo de grado.
-
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA, por brindarme la oportunidad de
aportar mi conocimiento y desarrollar mi trabajo de grado.
5
CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCION
16
OBJETIVOS
18
OBJETIVO GENERAL
18
OBJETIVOS ESPECIFICOS
18
1. GENERALIDADES
19
1.1 EMPRESA ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
19
1.2 SITUACION NACIONAL DEL SECTOR LACTEO
21
1.3 SITUACION NACIONAL DEL SECTOR FRUTICOLA
23
1.4 DESARROLLO FRUTÍCOLA PARA LA REGIÓN CENTRAL DE
COLOMBIA
24
1.5 PRODUCCIÓN DE DURAZNO, MORA Y MANGO EN EL
DEPARTAMENTO DE BOYACÁ
28
1.6 CONSUMO E INDUSTRIALIZACIÓN DE FRUTAS
30
1.7 SITUACIÓN NACIONAL DE PRODUCCIÓN DE REFRESCOS Y
NÉCTARES DE FRUTA
33
1.8 PROCESOS DE ELABORACIÓN DE REFRESCOS Y
34
NÉCTARES DE FRUTA
1.9 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE REFRESCOS Y NÉCTARES
DE FRUTA
38
1.9.1 Refrescos de frutas
38
1.9.2 Néctares de fruta
39
1.10 PUNTOS CRÍTICOS DE CONTROL DE LA PRODUCCIÓN DE
REFRESCOS Y NÉCTARES DE FRUTA
40
2. ESTUDIO DE MERCADO
41
6
2.1 ENCUESTA A LOS ALMACENES DE CADENA
42
2.1.1 Metodología de aplicación de encuestas
42
2.1.2Determinación del tamaño de la muestra de las encuestas
43
2.1.3Lugares de aplicación de las encuestas
44
2.1.4Análisis de las encuestas
44
2.2 OFERTA Y DEMANDA DE LAS FRUTAS
53
2.2.1 Producción de frutas en el departamento de Boyacá
53
2.2.2 Demanda de las frutas en el Departamento de Boyacá
54
2.2.3 Demanda de frutas procesadas en el Departamento de Boyacá
55
2.3 OFERTA Y DEMANDA DE DERIVADOS DE FRUTAS: NECTARES
56
Y REFRESCOS
2.4 OFERTA Y DEMANDA DE DERIVADOS DE FRUTAS: NECTARES
59
Y REFRESCOS EN EL DEPARTAMENTO DE BOYACA
2.5 PROYECCION DE LA OFERTA Y LA DEMANDA DE BEBIDAS A
60
BASE DE FRUTA
2.6 CANALES DE DISTRIBUCCION
63
2.7 ANALISIS DE LOS PRECIOS
64
3 ANÁLISIS DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS
67
3.1 DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS
67
3.1.1 Producción de yogurt vaso
68
3.1.2 Producción de yogurt bolsa
69
3.1.3 Producción yogurt garrafa
71
3.2 CRONOGRAMA DE PRODUCCIÓN
72
7
3.3 DOCUMENTACIÓN DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS
72
3.3.1 Producción de yogurt vaso
72
3.3.2 Producción de yogurt bolsa
73
3.3.3 Producción de yogurt garrafa
74
3.4 EQUIPOS ACTULAES RECOMENDADOS PARA LOS NUEVOS
74
PROCESOS PRODUCTIVOS
3.4.1 Caldera
75
3.4.2 Banco de hielo
76
4. PROPUESTA DE DISEÑO DE PLANTA PARA LOS NUEVOS
77
PRODUCTOS
4.1 PROCESO DE ELABORACION DE NECTAR Y REFRESCO DE
77
FRUTA
4.2 DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS PARA LOS PROCESOS
78
4.2.1 Balance de materia del proceso de elaboración de Refresco
79
4.2.2 Balance de materia de proceso de elaboración de néctar
82
4.2.3 Analisis de energía para los nuevos procesos productivos
83
4.2.4 Dimensionamiento de tanques
84
4.2.5 Dimensionamiento de marmita
85
4.2.6 Dimensionamiento de despulpadora
85
4.2.7 dimensionamiento de envasadora
85
4.3 METODO DE DISTRIBUCCION DE LAS INSTALACIONES
85
4.4 PLANO PROPUESTO PARA LA EXPANSION DE LA EMPRESA
87
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
8
4.5 DOCUMENTACION DE LOS PROCESOS PROPUESTOS
90
4.6 ANALISIS DE LOS FACTORES DEL DISEÑO DE PLANTA
91
PROPUESTO
4.7 INVERSION ECONOMICA PARA IMPLEMENTACION
DE LA
95
PROPUESTA
CONCLUSIONES
97
RECOMENDACIONES
99
BIBLIOGRAFIA
100
ANEXOS
104
9
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Producción nacional de leche (T) de los años 1993 a 2000
22
Tabla 2. Principales frutas cultivadas en Colombia para el año 2010
24
Tabla 3. Participación de producción de durazno en municipios del
Departamento de Boyacá
26
Tabla 4. Participación de producción de mora en municipios del
Departamento de Boyacá
29
Tabla 5.
Estadísticas agrícolas de mango, mora y durazno en el
Departamento de Boyacá
29
Tabla 6.
fruta
Requisitos microbiológicos para los refrescos y néctares de
39
Tabla 7. Puntos críticos de control de los procesos de elaboración de
refrescos y néctares de fruta
40
Tabla 8. Criterios de selección de la población a encuestar
42
Tabla 9. Listado de almacenes de cadena a encuestar
44
Tabla 10. Resultado de las personas que consumen derivados de fruta
45
Tabla 11. Resultados de preferencia de productos derivados de fruta
46
Tabla 12. Resultados de frecuencia de consumo de fruta
47
Tabla 13. Resultados de lugar de compra de los productos
48
Tabla 14. Resultados de marcas de derivados de frutas con mayor índice
de ventas.
49
Tabla 15. Resultados de la razón que motiva la compra a este proveedor
50
Tabla 16. Resultados en la preferencia en la presentación de néctares de
fruta
51
Tabla 17. Resultados en la preferencia en la presentación de refrescos
de fruta
52
10
Tabla 18. Hectáreas cosechadas de cultivos frutales en el Departamento 54
de Boyacá en el periodo 2004 – 2008
Tabla 19. Oferta y demanda de bebidas a base de frutas
59
Tabla 20. Proyección de la oferta y la demanda de bebidas a base de 61
fruta
Tabla 21. Demanda insatisfecha de refrescos y néctares de fruta
62
Tabla 22. Precios de Durazno, Mora y Mango en Pesos por kilogramo
65
Tabla 23. Precios de refresco y néctar de fruta en presentación de 215 65
cm3
Tabla 24. Equipos de los procesos productivos actuales de le Empresa 68
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
Tabla 25. Cronograma semanal de producción de yogurt de la empresa 72
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
Tabla 26. Especificaciones de recepción de fruta
77
Tabla 27. Cronograma de producción de refrescos y néctares de fruta
80
Tabla 28. Resumen de balance de materia para el refresco de durazno
80
Tabla 29. Resumen de balance de materia para el refresco de mora
81
Tabla 30. Resumen de balance de materia para refresco de mango
81
Tabla 31. Resumen de balance de materia para el néctar de durazno
82
Tabla 32. Resumen de balance de materia para el néctar de mora
83
Tabla 33. Resumen de balance de materia para el néctar de mango
83
Tabla 34. Resumen de las formas de energía para los nuevos procesos
84
Tabla 35. Valoración de las proximidades
86
Tabla 36. Justificación de las valoraciones de las proximidades
86
Tabla 37. Zonas y áreas de la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS 89
SIBEMA
11
Tabla 38. Factores que afectan la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS 94
SIBEMA
Tabla 39. Listado de materiales para la construcción de la nueva área
12
96
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Organigrama actual de la Empresa ALIMENTOS
PROCESADOS SIBEMA
20
Figura 2. Producción nacional de leche (L) de los años 1979 a 2004
22
Figura 3. Diagrama de flujo de bloques del proceso de refrescos de fruta
37
Figura 4. Diagrama de flujo de bloques del proceso de néctar de fruta
38
Figura 5. Canal de distribución para el fabricante
64
Figura 6. Diagrama de flujo de elaboración de yogurt vaso
69
Figura 7. Diagrama de flujo de elaboración de yogurt bolsa
70
Figura 8. Diagrama de flujo de elaboración de yogurt garrafa
71
Figura 9. Matriz del método de distribución por relaciones
87
13
LISTA DE GRAFICAS
Pág.
Grafica 1. Producción (T) año 2008 región central
25
Grafica 2. Porcentajes de producción de frutas en el Departamento de
Boyacá durante el 2008
26
Grafica 3. Porcentajes de producción de frutas en el Departamento de
Cundinamarca durante el 2008
27
Grafica 4. Porcentajes de producción de frutas en el Departamento de
Santander durante el 2008
27
Grafica 5. Distribución del volumen de ventas en la industria
hortofrutícola
34
Grafica 6. Resultados de las personas que consumen derivados de
frutas
45
Grafica 7. Resultados de preferencia de productos derivados de fruta
46
Grafica 8. Resultados de frecuencia de consumo de fruta
47
Grafica 9. Resultados de lugar de compra de los productos
48
Grafica 10. Resultados de marcas de derivados de frutas con mayor
índice de ventas
49
Grafica 11. Resultados de la razón que motiva la compra a este
proveedor
50
Grafica 12. Resultados en la preferencia en la presentación de néctares
de fruta
51
Grafica 13. Resultados en la preferencia en la presentación de
Refrescos de fruta
52
Grafica 14. Demanda de las frutas frescas en el Departamento de
Boyacá
55
Grafica 15. Demanda de de frutas procesadas en el Departamento de
Boyacá
56
14
Grafica 16. Producción Colombiana de bebidas a base de frutas
58
Grafica 17. Distribución de la demanda de jugos de frutas, según la
preferencia por sabores
59
Grafica 18. Oferta Refrescos y néctares de fruta en Boyacá
61
Grafica 19. Demanda Refrescos y néctares de fruta en Boyacá
62
15
LISTA DE ANEXOS
Pág.
ANEXO A. Encuesta para determinar los gustos y preferencias en el
consumo de néctares y refrescos de la fruta
ANEXO B. Diagrama de flujo de operaciones de elaboración de yogurt
vaso
ANEXO C. Diagrama de flujo de recorrido de elaboración de vaso
104
105
106
ANEXO D. Diagrama de flujo de operaciones de elaboración de yogurt
bolsa
ANEXO E. Diagrama de flujo de recorrido de elaboración de bolsa
107
108
ANEXO F. Diagrama de flujo de operaciones de elaboración de yogurt
garrafa
ANEXO G. Diagrama de flujo de recorrido de elaboración de garrafa
109
110
ANEXO H. Fichas técnicas de la caldera y banco de hielo
111
ANEXO I. Diagrama de flujo de operaciones de elaboración de refresco
y néctar de fruta
ANEXO J. Diagrama de flujo de recorrido de elaboración de refresco y
néctar de fruta.
ANEXO K. Cotización materiales para la expansión de la planta
114
116
117
ANEXO L: Capacidad utilizada de la caldera y el banco de hielo
120
ANEXO M. Balance de materia del proceso de elaboración del refresco
de fruta
ANEXO N. Balance de materia del proceso de elaboración de néctar de
fruta
ANEXO O. Balance de energía para los nuevos procesos productivos
122
130
137
ANEXO P. Dimensionamiento de equipos industriales
140
ANEXO Q. Plano propuesto para el diseño de planta
143
16
INTRODUCCION
La Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA, ubicada en el Municipio de
Duitama (Boyacá), compañía dedicada a la elaboración de productos lácteos, que
en pro de su crecimiento empresarial y en la búsqueda de nuevos mercados, se
ha propuesto evaluar un nuevo diseño de planta para las líneas de producción de
néctares y refrescos de fruta; las cuales serán implementadas al acondicionar sus
actuales instalaciones.
Esta propuesta se cimenta en la producción de fruta en el Departamento de
Boyacá, puesto que según el censo nacional de frutas y hortalizas, en Boyacá se
encuentra concentrada el 15% de la producción nacional de frutas. Situación que
favorece la creación de empresas dedicadas a la transformación de estas.
Además, se presenta una alternativa para la construcción de una planta
procesadora de frutas, así como el estudio de mercado para productos derivados
de fruta. Siendo las frutas una alternativa de industrialización con miras a
mercados más grandes, tal como lo indica la Cámara de Comercio en estudios
recientes. Por otra parte, se había observado en el año 2000 que los néctares y
los refrescos de frutas, serían productos con una alta tendencia de preferencia por
los consumidores y ahora es todo un hecho.
Esta propuesta busca la introducción de dos líneas de producción, para que en
una segunda fase la Empresa obtenga mayor crecimiento y así generando la
posibilidad de adoptar más líneas de producción para lograr así, ser competitiva
en la región central del Departamento de Boyacá. Donde se encuentra en etapa
de creación de este tipo de industrias. De esta manera la Empresa busca no solo
entrar a la cadena productiva sino además generar nuevas oportunidades de
empleo en la comunidad.
Durante la realización de la propuesta de diseño de planta, fue importante
considerar los lineamientos principales de las exigencias que presenta el Decreto
17
3075 del Ministerio de Salud del año 1997 para la industria de alimentos, en la
cual se especifica que las edificaciones e instalaciones de los establecimientos
destinados a la fabricación, el procesamiento, envase, almacenamiento y expendio
de alimentos deberán cumplir las condiciones generales que se establecen para la
organización de localización y accesos, diseño y construcción, abastecimiento de
agua, disposición de residuos líquidos, disposición de residuos sólidos, e
instalaciones sanitarias.
18
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Elaborar una propuesta de diseño de planta del área de expansión de la Empresa
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA, ubicada en Duitama, para las nuevas
líneas de producción de productos derivados de frutas.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar un estudio en los almacenes de cadena como mercado potencial
de los productos de las nuevas líneas de producción dirigidos a consumidores de
la región de influencia de la Empresa.
Hacer un diagnostico tecnológico de los procesos productivos actuales y de
las instalaciones de los mismos con el fin de aprovecharlos en el área de
expansión.
Proponer el diseño de planta de los nuevos productos a partir del análisis
de los factores que influyen este diseño.
Estimar la inversión económica de la implementación del diseño de planta
en el área de expansión.
19
1. GENERALIDADES
En este capítulo se presenta información general de la Empresa ALIMENTOS
PROCESADOS SIBEMA, donde se realizó este trabajo de grado. Además,
brevemente se muestra la situación actual de los sectores lácteo y frutícola, los
cuales son de interés principal para el desarrollo de los productos que se planean
implementar en la Empresa.
1.1
EMPRESA ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
Esta Empresa está ubicada en el Municipio de Duitama (Boyacá), en la calle 19 #
4 – 55 interior 2, desde hace 17 años como un negocio familiar creado por el
Señor Siervo Becerra Martínez; quien ha encaminado su Empresa a la producción,
distribución y comercialización de derivados lácteos.
Hoy en día comercializa sus productos no solo en el Departamento de Boyacá,
sino que también en otros departamentos, tales como: Casanare, Cundinamarca y
Santander. Desde 1993 la Empresa se ha dedicado a llevar a la mesa de sus
consumidores un alimento de excelente calidad.
En la actualidad la Empresa se quiere proyectar en el sector frutícola puesto que
la gerencia ha recibido constantemente solicitudes de sus consumidores, por otro
tipo de productos, que les contribuiría a aumentar su competitividad comercial.
Por otra parte, la Empresa cuenta con la siguiente misión:
“Nuestra empresa tiene como propósito ofrecer al consumidor un producto lácteo
con valor agregado en servicio, innovación y calidad en condiciones óptimas,
contribuyendo así a satisfacer las necesidad nutricionales de la población. La
empresa se caracterizará por la seriedad y el cumplimiento en el desarrollo de sus
actividades industriales y comerciales.”
Así mismo, la Empresa se ha proyectado con esta visión:
20
“Ser para el 2011 una empresa reconocida a nivel regional, ofreciendo un buen
servicio y calidad como un empresa líder en el territorio Colombiano que:
Sea preferida por los consumidores y clientes
Tenga los altos estándares y gestiones de calidad
Cuente con el equipo humano motivado y a gusto con su trabajo
Este a la vanguardia de la nueva tecnología
Cree valor económico y bienestar a sus trabajadores y a la comunidad que lo
rodea.”1
Para cumplir a cabalidad con su misión y visión la Empresa está organizada según
la estructura que se aprecia en la figura 1.
Figura 1. Organigrama actual de la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
La gerencia general se encarga de la supervisión del trabajo realizado por al
subgerencia y la gerencia comercial y operativa; a su vez, la subgerencia tiene a
su cargo todas las operaciones de la oficina de recursos humanos, el área
1
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA. Manual de calidad. Colombia. 2009. 35p.
21
financiera (la cual se encarga de la compras, pago de nominas, análisis contables,
análisis de ventas, entre otras actividades) y secretaria general.
En cuanto la gerencia comercial y operativa, esta se encarga de dirigir el personal
de las áreas de calidad, producción y logística, apoyando todas las actividades y
presentando soluciones rápidas a cada una de las eventualidades presentadas en
estas áreas.
1.2
SITUACION NACIONAL DEL SECTOR LACTEO
Con el aumento de la producción de leche en el país, la cantidad de empresas que
se dedican a la producción y comercialización de productos derivados de la leche
ha crecido significativamente. La producción de leche en el país según el
Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, para el año 2004 fue de 6,6 millones
de litros2 (figura 2). De los 7,0 millones de litros de producción de leche anual en
Colombia,
2,532 millones de litros fueron destinados para la producción de
derivados lácteos, ocupando de esta manera el 43% de la producción nacional
lechera3.
Además en la tabla 1se observa la misma producción de leche de los años 1993 al
2000 pero expresada en toneladas (T).
2
MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. Documento de trabajo N° 81 del
Observatorio Agrocadenas de Colombia [artículo en Internet].
http://www.redlactea.org/documentos/Inf%20coy%201991%202005.pdf [Consulta: 30 Noviembre
de 2010]
3
Espinal C. La Agroindustria de lácteos y derivados lácteos en Colombia. En: Espinal C. Sector
Lácteo Colombiano. Bogotá: Editorial País; 2005, p. 23-30.
22
Figura 2. Producción nacional de leche (L) de los años 1979 a 2004
Fuente: Nestlé - Ministerio de Agricultura 2004.
Tabla 1. Producción nacional de leche (T) de los años 1993 a 2000
Año
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
Producción (T)
32,14
36,105
40,71
40,972
54,498
53,475
68,159
72,577
Fuente: DANE. Encuesta anual manufacturera. 2010
En la Resolución 0021 expedida por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural
en Enero de 2006 establece que la región 4, conformada por los Departamentos
de Cundinamarca y Boyacá, es la de mayor producción de leche en Colombia con
un 35% de participación.4
4
Colombia. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural. Resolución 0021 de Enero, 20 de Enero,
por el cual se desarrolla el parágrafo del artículo 1° Decreto 2513 de 2005. Bogotá: El Ministerio;
2006
23
Este primer lugar en la región ofrece una ventaja a la Empresa ALIMENTOS
PROCESADOS SIBEMA en cuanto a la consecución de su materia prima puesto
que está ubicada en dicha región. Sin embargo, se presenta una gran
competencia comercial debido al incremento de microempresas dedicadas a la
producción y a la comercialización de derivados lácteos. Para el año 2003 el
número de empresas dedicadas a la producción láctea ascendía a 93
establecimientos en el Departamento de Boyacá y para el año 2009 se incrementó
a 148 establecimientos.5
1.3
SITUACIÓN NACIONAL DEL SECTOR FRUTICOLA
En Colombia para el año 2000 el área de frutas sembrada fue del 14% del total de
la tierra dedicada a la agricultura. Aunque los sistemas estadísticos reconocen que
hay grandes reservas de tierra sin cultivar, se puede destacar la importancia
económica y social que ha tenido la actividad frutícola del país, pues el cultivo de
frutales ha venido teniendo un comportamiento dinámico y creciente durante la
última década. 6
En la tabla 2, se observan las hectáreas cultivadas en el país para las principales
frutas en el año 2010.
5
Ramírez, Jorge. Cámara de Comercio de Boyacá. Tunja, Boyacá. Observación inédita. 2010
6
Ministerio de Comercio exterior. Comercio exterior en el sector hortofrutícola de Colombia durante
la década de los 90. [ artículo en internet]
http://www.angelfire.com/ia2/ingenieriaagricola/mercohortaliza.htm [Consulta: 04 diciembre de
2010]
24
Tabla 2. Principales frutas cultivadas en Colombia para el año 2010
Frutas
Hectáreas sembradas
Cítricas
Guayaba
Mango
Piña
Aguacate
Patilla
Tomate de árbol
Mora
Papaya
35.000
11.000
11.000
10.200
9.000
8.200
6.900
6.900
5.200
Fuente: Ministerio de Comercio Exterior. 2010
Según el Ministerio de Comercio Exterior en un estudio realizado sobre la industria
alimentaria en Colombia y específicamente, el subsector que demanda y procesa
frutas, presentó un gran dinamismo durante la década de los noventa, muy
superior al de la industria en su conjunto. En 1998, el 65,3% de los
establecimientos de la industria alimentaria nacional demandó frutas en estado
fresco o procesado para la fabricación de sus productos y aportó el 48,2% del
valor de la producción de la industria alimentaria del país. A finales de la década
pasada, la demanda industrial de frutas frescas alcanzó un volumen superior a las
70.000 toneladas, además de las 17.700 toneladas de frutas con algún grado de
procesamiento7.
1.4 DESARROLLO FRUTÍCOLA PARA LA REGIÓN CENTRAL DE COLOMBIA
La región central de Colombia la comprende los Departamentos de: Meta,
Cundinamarca, Boyacá, Santander y Tolima. Los Departamentos limítrofes con
7
Ministerio de Comercio Exterior. Comercio exterior del sector hortofrutícola de Colombia durante
la década de los 90. [articulo en internet].
http://www.angelfire.com/ia2/ingenieriaagricola/mercohortaliza.htm [Consulta: 05 diciembre de
2010]
25
Boyacá, que en su debido momento se convertirían en proveedores de fruta son:
Santander y Cundinamarca.8
En la actualidad Boyacá tiene monopolizada la producción de durazno teniendo
el 63,6% del área cultivada a nivel nacional. El departamento además tiene 3,7%
de la producción nacional de mora, mientras que los cultivos de mango son casi
nulos. Por otro lado, el Departamento de Cundinamarca es el productor nacional
de mango y mora con el 36,7% y 36,8% del área nacional cultivada
respectivamente9 (grafico 1).
Grafica 1. Producción (T) año 2008 región central
Las gráficas 2,3 y 4 muestran los porcentajes de producción de frutas en los
Departamentos de Boyacá, Cundinamarca y Santander. En Boyacá el 9% de la
producción de frutas corresponde a la cosecha de durazno y el 3,4% a la cosecha
de mora; los cultivos de mango no reportan estadísticas para el año 2008 en el
departamento.
8
REGION CENTRAL, BALANCES Y PERSPECTIVAS. (6, julio, 2007: Bogotá, Colombia).
Memorias. Bogotá: Departamento grupo de la región central. 2007. 230 p.
9
MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. Anuario estadístico de frutas y
hortalizas. Dirección de políticas sectorial. Bogotá; 2008.
26
En Cundinamarca tal como lo indica la grafica 3, los cultivos de mango
representan el 23,3% que equivale al 36,8% de la producción nacional de frutas,
mientras que los cultivos de mora representan el 12% que corresponde al 36,8%
de la producción nacional; los cultivos de durazno no superan el 0,6% de la
producción de frutas en el departamento10.
Santander es un departamento que a pesar de estar cerca a Boyacá solo reporta
cultivos de mora significativos, puesto que para el año 2008 el porcentaje de
participación fue de 3,1% que representa el 15,1% de la producción nacional; pero
para durazno y mango sus porcentajes de participación fueron de 0,1% y o,2%
respectivamente11.
Grafica 2. Porcentajes de producción de frutas en el Departamento de Boyacá
durante el año 2008
Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural 2008
10
11
Ibid p.98
Ibid p.93
27
Grafica 3. Porcentajes de producción de frutas en el Departamento de Cundinamarca
durante el año 2008
Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural 2008
Grafica 4. Porcentajes de producción de frutas en el Departamento de Santander
durante el año 2008
Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural 2008
28
1.5
PRODUCCIÓN
DE
DURAZNO,
MORA
Y
MANGO
EN
EL
DEPARTAMENTO DE BOYACÁ
Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, en su anuario estadístico de
frutas y hortalizas del año 2008, reportó que: el mayor productor de durazno en el
Departamento de Boyacá con un 63,6 % de la producción nacional corresponde al
Municipio de Sotaquirá. En la tabla 3 se indica su participación a nivel
departamental.
Tabla 3. Participación de producción de durazno en municipios del
Departamento de Boyacá
Municipio Participación (%)
Sotaquirà
Paipa
Tuta
Jenesano
Cómbita
Total
48,4
12,7
11,1
5,9
4,5
82,6
Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2008
Con respecto a la producción de mora en el Departamento de Boyacá, los
municipios que representan el 3,4% son: Saboya12 con el 1%, Ganchantiva,
Arcabuco y Moniquira13 con el 2,4%. Los porcentajes pueden observarse en la
tabla 4.
12
Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural. Alianza productiva para la producción y
comercialización
de
mora
de
castilla
en
Saboyá.
[artículo
de
internet]
http://www.observatorio.misionrural.net/alianzas/productos/mora/saboya/MORA%20%20SABOYA%20resumen.pdf [Consulta: 08 diciembre de 2010]
13
ASOHOFRUCOL. Aumento de la productividad y competitividad del cultivo de la mora mediante
la implementación de buenas prácticas agrícolas con base en el protocolo Global GAP, para optar
a la certificación de productores de la SAT Comunitaria de Moras y Frutas de Boyacá.[artículo en
internet]. http://www.asohofrucol.com.co/bpa.php [Consulta: 08 diciembre de 2010]
29
Tabla 4. Participación de producción de mora en municipios del Departamento de Boyacá
Municipio
Participación (%)
Saboya
Ganchantiva
Moniquira
Arcabuco
Total
1,0
0,9
0,9
0,6
3,4
Fuente: ASOHOFRUCOL, 2008
Por otra parte, se han registrado producciones de las tres frutas de interés en el
presente trabajo de grado, en la Gobernación de Boyacá, como se muestran en la
tabla 5. 14
Tabla 5. Estadísticas agrícolas de mango, mora y durazno en el Departamento de Boyacá
Frutas
MANGO
MORA
Año
Área
sembrada
(Ha)
Área
cosechada
(Ha)
Producción
(T)
Rendimiento
(T/Ha)
2009
71
59
284
18
2010*
80
60
289
20
2009
2.406
1.579
14.730
458
2010*
2.436
1.599
14.970
470
2009
2.318
1.874
26.083
545
18.950
-
2010*
2.326
1.881
DURAZNO
*Estadísticas correspondientes al primer semestre de 2010.
Fuente: Base corporativo de Boyacá. Secretaria de Agricultura. Gobernación de Boyacá. Año:
2010
Sin embargo, según Angelfire15 el sector de las frutas y hortalizas presenta
mayores pérdidas postcosecha, por un valor de 12,45%. Además reporta que la
14
GOBERNACION DE BOYACA. Base comparativa de frutas y hortalizas. Secretaria de agricultura
de Boyacá. Boyacá; 2010.
15
Angelfire. Problemas en la producción de frutas en Colombia. [artículo de internet].
http://www.angelfire.com/ia2/ingenieriaagricola/ [Consulta: 15 Agosto de 2010]
30
fruta más afectada por maltrato de manipulación, genera rechazo por el
consumidor, como es el caso del mango, que tiene un 30% de deterioro.
1.6 CONSUMO E INDUSTRIALIZACIÓN DE FRUTAS
El mercado colombiano se caracteriza por el bajo consumo de frutas y hortalizas.
El
consumo per cápita de frutas, calculado a partir del consumo nacional
aparente, se situó en el 2001 en 45,8 kg (excluidos el banano y el plátano de
exportación)16, siendo el recomendado por la Organización Mundial de La Salud
(OMS) 120 kg/año, para lograr una dieta adecuada. 17
De esta manera la producción de nuevas formas de consumo de frutas, tal como
ingerir frutas por medio de bebidas hechas a partir de ellas, se convierte en una
alternativa para la solución de este problema de salud y nutrición. En Colombia el
consumo per cápita de frutas aumentó a un ritmo del 3,3% promedio anual, frente
a una tasa del 1,7% mundial, generando un incremento en la producción.
En Colombia se desarrolla desde el año 2007, la campaña 5 al día, la cual tiene
como objetivo promover el consumo de al menos 5 raciones de frutas y hortalizas
frescas, para lo cual se debe informar sobre los beneficios que aportan a la salud,
especialmente a niños y jóvenes. En el estudio previo a la implementación de este
programa se encontró que el 28% de las personas no consumen hortalizas
16
Corporación Colombia Internacional. Monitoreo de mercados. Mercado nacional de frutas y
hortalizas. [artículo de internet].
http://www.cci.org.co/cci/cci_x/Sim/Monitoreo%20de%20Mercado/monitoreo%205.pdf [Consulta: 23
Septiembre de 2010]
17
Camacho, G. Procesamiento y conservación de frutas.[articulo de internet].
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/index.html [ Consulta: 10 Diciembre de
2010]
31
diariamente y el 35% no consumen frutas diariamente. Esto muestra que uno de
cada tres colombianos no consume frutas ni hortalizas al día.18
Por otra parte, la Universidad de Costa Rica realizó un estudio que reporta la
razón principal del consumo de frutas y hortalizas en escolares, se centra en sus
características físicas, y específicamente en el caso de los vegetales estás
características son también motivo de rechazo.
Adicional a esto se encontró que otra de las razones por las que los escolares
escogían otro tipo de comidas, era la ausencia de alternativas de consumo en las
cafeterías escolares, en cuanto al refuerzo de la ingesta de los mismos. El estudio
hace referencia a las pocas veces que el escolar encuentra frutas troceadas o
refrescos de fruta; afirmando de esta manera que la oferta de las cafeterías
escolares es pobre con respecto a la alimentación sana y consumo de frutas y
hortalizas. 19
En solución a esto varias compañías del sector de alimentos a nivel internacional
han enfocado su producción, a la obtención de alimentos sanos; razón por la cual
se han realizado varios estudios de mercado de néctares, tal como se hizo en
Arequipa, Perú.
De este estudio se estableció que la producción de bebidas a base de fruta se
encuentra altamente fragmentada, puesto que participan desde procesadores
domésticos hasta grandes multinacionales; se observa una fuerte penetración de
marcas y además una segmentación del consumo de acuerdo con factores como
edad, ocasión, actividad física pero ante todo una preferencia por los productos
sanos y naturales.
18
ICBF. Encuesta Nacional de Situación Nutricional del país. (ENSIN). Bogotá: ICBF; 2005.
Ureña, Marisol. Razones de consumo de frutas y vegetales en escolares Costarrisenceses de
una zona urbana. Revista Costar Salud Publica. 2009; 18: p. 15-21.
19
32
Una de las principales razones que explica el dinamismo de la producción y de las
ventas de estos productos ha sido el aumento del consumo de jugos envasados
industrialmente frente a los preparados en el hogar, en concordancia con los
cambios en los hábitos de consumo, que han hecho aumentar las comidas y
bebidas fuera del hogar; dicho aumento ha estado apoyado por una agresiva
estrategia publicitaria cuya tendencia es a promover el consumo de productos
naturales20.
En los países latinoamericanos, las amas de casa a la hora de realizar sus
compras se identifican como decididas, observadoras, buscadoras de precio,
experimentadoras y apuradas. Este comportamiento va directamente ligado a la
situación económica que está enfrentando cada país. En Brasil y Perú se
caracterizan por ser amas de casa apuradas, las de Ecuador son buscadoras de
precio, en Venezuela son experimentadoras, las de Chile y Argentina son
decididas y las Colombianas observadoras.
Las observadoras son aquellas que caminan por el negocio, piensan
cuidadosamente en el detalle, les gusta hablar con los demás consumidores sobre
sus experiencias, verifican la información al respaldo de los productos y por ultimo
ponen atención especial a los comercios señalados como carteles, exhibición en
góndola e información en punto de venta.
Estas acciones tomadas por los fabricantes se ven reflejadas en un 38% donde los
jugos y refrescos industrializados aportan tan solo el 7% cada uno21.
Los jugos industrializados se han ubicado en la categoría que presenta mayor
dinamismo, por la entrada de nuevos competidores al mercado, logrando mayor
presencia en los hogares, llegando en el 2009 aun 89% de penetración contra un
20
Ochoa, L. Estudio de mercado de jugos en Arequipa. [artículo en Internet]. http://www.trabajospdf/estudio-mercado-jugos-arequipa/estudio-mercado-jugos-arequipa.pdf [Consulta: 13 de Octubre
de 2010]
21
Zuluaga, E. Jugos Industrializados: Imponiendo el dinamismo en la canasta de bebidas.
IALIMENTOS. 2009; Año 4. 28-29.
33
77% en 2008. Vale la pena resaltar que los jugos industrializados tiene distintos
segmentos como los jugos de soya, los citrus punch, néctares, refrescos y jugos
premium, pero le incrementó que se presentó fue originado netamente por citrus
punch, el cual ofrece a los consumidores los mayores tamaños del mercado al
menor precio22.
1.7
SITUACIÓN
NACIONAL
DE
PRODUCCIÓN
DE
REFRESCOS
Y
NÉCTARES DE FRUTA
Según datos de la Corporación Colombia Internacional, la producción de refrescos
y néctares envasados en el año 2000 colocó en el mercado el 59% en
presentaciones
retornables
y
el
41%
en
no
retornables.
Entre
estas
presentaciones se reparte el 70% del mercado en partes iguales, con las marcas
Hit (BAVARIA), que participa con el 35,5%; y Tutti Fruti (POSTOBÓN), que abarca
el 35,4% de las ventas. La marca Tampico ocupa el tercer puesto con 13,9%
seguida por la marca Refrescos Alpina con el 5%23.
La grafica 5 muestra la participación de los refrescos y néctares en la industria de
procesados de fruta en Colombia.
22
Ibid. p 28.
Agrocadenas. La industria procesadora de frutas y hortalizas en Colombia. [artículo de internet].
http://www.cadenahortofruticola.org/admin/poli/126capitulo7_hotifruticola.pdf [Consulta: 12
Diciembre de 2010]
23
34
Grafica 5. Distribución del volumen de ventas en la industria hortofrutícola
Fuente: AGROCADENAS, 2000
Además, la Asociación Colombiana de Procesadores de Jugos de Frutas ASOJUGOS- informa que la evolución del consumo per cápita de los refrescos y
néctares (envasados o producidos industrialmente) desde 1994 hasta el 2007 ha
mostrado un crecimiento notable. Así, mientras en 1994 el consumo anual era de
apenas un litro por persona, en el año 2007 alcanzó siete litros por persona.24
1.8
PROCESOS DE ELABORACIÓN DE REFRESCOS Y NÉCTARES DE
FRUTA
Estos productos se elaboran con frutas frescas o con pulpas de frutas frescas,
concentradas o deshidratadas; a las cuales se les adiciona agua potable,
edulcorantes, saborizantes y otros aditivos, según la legislación nacional vigente.
Sometidos a un tratamiento de conservación adecuado.25
24
Ibid. p.18.
INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMALIZACION Y CERTIFICACION. Refrescos de fruta. NTC
3549. Bogotá D. C.: El instituto, 1999. p 1.
25
35
La producción de refrescos y de néctares se realiza con operaciones similares, las
cuales se describen a continuación para los dos productos y se resaltan sus
diferencias.
Recepción. durante el ingreso de la fruta a la planta procesadora se realiza la
evaluación de parámetros fisicoquímicos (pH, acidez, ºBrix) y parámetros
sensoriales (apariencia física, madurez) de tal forma que se garantice la
calidad final del producto.
Limpieza y desinfección. la fruta se lava con abundante agua,
posterior
a
esto se deja en un tanque con solución desinfectante TIMSEM® a 200ppm,
por un tiempo de 10 minutos. Pasado el tiempo la fruta es retirada y enjuagada
con abundante agua.
Escaldado. se realiza un calentamiento de corta duración en un tanque
escaldador que emplea vapor a 100ºC; se mide la temperatura interna del
alimento (60 – 65°C), para garantizar la inactivación de las enzimas de las
frutas. Estas enzimas son catalasas, lipooxigenasas, y peroxidasas. La fruta se
somete a temperatura entre 95ºC y 100ºC por un tiempo de 3 minutos,
pasados este periodo se realiza la prueba peroxidasas, si esta da negativo el
escaldado fue correcto, de lo contrario deberá someterse a mas tiempo.
Despulpado. en esta operación se logra la separación de la pulpa de los
demás residuos como semillas, cáscaras y otros. El principio en que se basa
es el de hacer pasar la pulpa - semilla a través de un tamiz. El refinado se hace
dentro de la misma despulpadora pasando la pulpa por un tamiz de menor
diámetro de partícula según la fruta empleada.
36
Pesaje de materiales. la pulpa refinada, el azúcar, el ácido cítrico y los
aditivos (color y sabor) son pesados según formulación. El acido cítrico se pesa
según el índice de madurez de fruta, el cual se determina por medio de la
relación solidos soluble (ºBrix) y acidez titulable de la fruta.
Medición de volumen. se alista el volumen de agua según formulación la cual
se encuentra almacenada en un tanque y se envía a través de un microfiltro.
Mezcla. en una marmita por medio de sistema de paletas se mezclan el agua
microfiltrada, la pulpa obtenida y el azúcar pesada. A esta mezcla se le realiza
la lectura de ºBrix para conocer la concentración de sólidos que diferencia el
néctar del refresco de fruta.
Pasteurizado. la mezcla se pasteuriza a 85°C por 10 minutos para inhibir los
microorganismos patógenos. Esta pasteurización se lleva a cabo en una
marmita de doble camisa que emplea vapor. Finalizada la pasteurización en el
caso de los refrescos se agrega color y sabor, así como los conservantes
permitidos por la NTC 695. Los néctares continúan directamente al envasado.
Segunda mezcla. para la elaboración de refresco; se mezclan en la marmita el
sabor y el color de tal forma que estas dos características queden homogéneas
en el refresco. Finalizada esta mezcla se procede al envasado.
Envasado. el producto caliente se pasa a una envasadora industrial donde se
envasa en botellas de polietileno de alta densidad esterilizadas previamente
con vapor. Se deja un espacio de cabeza de 1cm del borde del producto y se
pone la tapa.
Embalado. las botellas son embalas en six pack, para luego ser ubicados en
canastillas plásticas, limpias y desinfectadas previamente. Estas presentan las
37
siguientes medidas de: 70cm de largo x 50cm de ancho x 30cm de altura; y en
las cuales se almacenan 9 unidades de six pack.
Almacenamiento. se lleva el producto a un cuarto frio para bajar su
temperatura a 4ºC. Pasadas 24 horas se pasan a un cuarto de producto
terminado.
En las figuras 3 y 4 se observan los diagramas de flujo de bloques del proceso de
elaboración
de
refrescos
y
de
néctares,
respectivamente
y
anteriormente.
Figura 3. Diagrama de flujo de bloques del proceso de refrescos de fruta
38
descritos
Figura 4. Diagrama de flujo de bloques del proceso de néctar de fruta.
1.9 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE REFRESCOS Y NÉCTARES DE
FRUTA
1.9.1 Refrescos de fruta. Este producto se caracteriza por cumplir los siguientes
requisitos expresados en la Norma Técnica Colombia NTC 695, así:
Requisitos
fisicoquímicos.
los
refrescos
contienen
sólidos
solubles,
expresados en ºBrix a 20°C, no inferiores a 7,5 y su pH a 20ºC no debe ser
39
menor a 2,5. En cuanto a la acidez titulable expresada como ácido cítrico en
%m/m no debe ser inferior a 0,1.
Requisitos microbiológicos. las características microbiológicas de los
néctares higienizados con duración mayor de 30 días, son las expuestas en la
tabla 6.
Tabla 6. Requisitos microbiológicos para los refrescos y néctares de fruta
n
m
M
c
Recuento microorganismos
mesófilos/cm3
3
100
NPM - Coliformes Totales/cm3
3
9
29
1
NMP - Coliformes Fecales/cm3
3
<3
-
0
RTO - Esporas Colstridium Sulfito
reductor/cm3
3
<10
-
0
Recuento de Hongos y Levaduras/
cm3
3
100
200
1
3.000 1
n: Número de muestras
m: Índice máximo permisible para identificar nivel de buena calidad
M: Índice máximo permisible para identificar nivel de aceptable calidad
c: Número máximo de muestras permisibles con resultado entre m y M
UFC: Unidades formadores de colonia
Fuente: Resolución 7992 de 1991
1.9.2 Néctares de fruta. Este producto cumple con los requisitos formulados por
la Norma Técnica Colombia NTC 659, así:
Requisitos fisicoquímicos. los sólidos solubles no pueden ser menores a 10
ºBrix a 20°C, su pH a 20ªC no debe ser inferior a 2,5 y la acidez titulable
expresada como ácido cítrico en %m/m no debe ser inferior a 0,2.
Requisitos microbiológicos. las características microbiológicas de los
néctares higienizados con duración mayor de 30 días, son las expuestas en la
tabla 6.
40
1.10
PUNTOS
CRÍTICOS
DE
CONTROL
DE
LA
PRODUCCIÓN
DE
REFRESCOS Y NÉCTARES DE FRUTA
Durante el proceso de elaboración de néctares y refrescos se identifican puntos críticos,
los cuales se basan en el análisis de peligros biológicos, físicos y químicos que puedan
representar un peligro potencial para el consumidor final debido a que se contamina el
producto.
En la tabla 7, se encuentran los análisis físico, químico y biológico de las cinco
operaciones potenciales de contaminación durante la elaboración de néctares y refrescos.
En esta tabla no se tiene en cuenta la información de la trazabilidad de las materias
primas, las cuales pueden llegar en diferentes condiciones biológicas, físicas y químicas a
la planta. Por eso, se recomienda que la Empresa realice análisis específicos de las
materias primas junto a sus proveedores.
Tabla 7. Puntos críticos de control de los procesos de elaboración de refrescos y néctares de fruta
Operaciones
Peligros potenciales
Físicos
Recepción
Químicos
Biológicos
Físicos
Mezcla
Pasteurización
Envasado
Químicos
Justificación
Aparición de agentes extraños a las materias
primas
-----------Estado de la pulpa, presencia de mohos y
levaduras
Partículas sólidas en el azúcar
Agua clorada, cantidad de preservantes, cantidad
de goma, cantidad de colorante, cantidad de ácido
cítrico.
Biológicos
-------------
Físicos
-------------
Químicos
Actividad enzimática
Biológicos
Bacterias, hongos y levaduras
Físicos
Fragmentos de papeles, vidrios, plásticos.
Químicos
Material de limpieza
Cantidad de aire presente en el momento del
cerrado
Biológicos
Físicos
Almacenamiento Químicos
-----------------------
Biológicos
Fermentación de producto
Fuente: Curso virtual UNAL. Néctares de fruta
41
2. ESTUDIO DE MERCADO
La importancia del mercadeo de productos procesados de frutas, radica en el
exitoso manejo del canal de distribución, el cual se destaca por los almacenes de
cadena debido a que juegan un papel determinante en la comercialización de
bebidas a base de frutas, aportando un 27% entre otro tipo de bebidas. Esas
bebidas son preferidas por las amas de casa por
su amplio portafolio de
productos que en muchos casos juega un papel determinante en la decisión de
compra.26
Por consiguiente, los nuevos productos de refrescos y néctares de fruta de la
Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA se incursionarán en el mercado
potencial definido por la misma, como almacenes de cadena, de la Ciudad de
Duitama y de la región Central del Departamento de Boyacá, puesto que la
Empresa comercializa sus productos lácteos en estas zonas.
A continuación se presenta la aplicación de encuestas a los clientes de los
almacenes de cadena de la zona mencionada para analizar el consumidor de los
derivados de fruta, como: néctares y refrescos. Además
en este estudio de
mercado se examina la demanda de las frutas seleccionadas en el numeral 1.5
como: mango, mora y durazno, las cuales se producen en el Departamento de
Boyacá.
Seguido a esto, se realizó la evaluación de la oferta de frutas y de los derivados de
frutas; así como la definición del canal de distribución y de los derivados de fruta.
26
Zuluaga, Op. Cit., 29.
42
2.1 ENCUESTA A LOS ALMACENES DE CADENA
Para la documentación del comportamiento del consumidor de refrescos y
néctares de fruta en la región Central del Departamento de Boyacá, se elaboró e
implementó un formato tipo encuesta, con 7 preguntas de selección múltiple, las
cuales fueron dirigidas a los clientes de los almacenes de cadena de dicha región.
En el anexo A se encuentra el formato de la encuesta.
2.1.1 Metodología de aplicación de encuestas. Inicialmente se formuló el
objetivo de la encuesta, que buscó evaluar el consumo de refrescos y néctares de
fruta así como periodicidad, presentaciones y marcas seleccionadas; además,
conocer que otros productos derivados de fruta consumen los clientes potenciales.
Después se elaboró el formato tipo encuesta con preguntas claras y concisas
según el objetivo planteado (anexo A). Para la eficiencia de la encuesta se
determinaron criterios de selección de la población a encuestar, que se
encuentran consignados en la tabla 8.
Tabla 8. Criterios de selección de la población a encuestar
Criterios de selección
Edad
Consumo de derivados de frutas
Aceptación
>18 años
Si
Rechazo
<18 años
No
Dentro de los criterios de selección de la población a encuestar, no se tuvo en
cuenta la población menor a 18 años puesto que es una población que
generalmente no cuenta con una actividad económica definida y en este trabajo de
grado se pretende relacionar el consumo con capacidad de compra. También se
consideró el criterio de las personas que consumen derivados de frutas porque
representan el mercado potencial para tomar una posible decisión de compra de
los nuevos productos de la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA.
43
En seguida se determinó el tamaño de la muestra de la población a entrevistar
(numeral 2.1.2) y los almacenes de cadena más representativos en la región
central del Departamento de Boyacá y que a la vez son clientes de la Empresa.
Para la aplicación de esta encuesta se repartieron los formatos conforme al
volumen de ventas de la empresa en ellos. El número de formatos por almacén se
encuentran en la tabla 9, además se visitó dichos almacenes en el horario de 8am
6pm con apoyo de mercaderistas durante el mes de Diciembre de 2010.
Finalmente, se analizaron los resultados consolidados de las encuestas aplicadas
para conocer a los clientes potenciales y consumidores de refrescos y néctares de
fruta que elaborará la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA.
2.1.2 Determinación del tamaño de la muestra de las encuestas. El tamaño de
la muestra se determinó por el método probabilístico27 para poblaciones finitas:
Donde:
n = el tamaño de la muestra
N = población total de 373.388 para los municipios de la región central del
Departamento de Boyacá28
p = proporción esperada de 0,5
q = 1 – p; es decir 0,5
d = Precisión de 0,043
27
Grupo de asesores y consultores. Metodología de muestreo. [artículo de internet].
http://www.cesdonbosco.com/cii/documentos/IT%20METODOLOG%CDA%20DE%20MUESTREO.
pdf [Consulta: 12 Diciembre de 2010]
28
DANE. Censo general 2005, perfil Boyacá. [artículo en internet].
http://www.dane.gov.co/files/censo2005/perfiles/boyaca/boyaca.pdf [Consulta: 12 de Diciembre de
2010]
44
Z = coeficiente que varia con respecto a la seguridad esperada de 1,96
De esta manera se determinó 515,7
516 encuestas a realizar.
2.1.3 Lugares de aplicación de las encuestas. De acuerdo con el mercado
objetivo se realizó la encuesta en los almacenes de cadena de Duitama y de la
región centro del Departamento de Boyacá, donde hace presencia la EMPRESA
ALIMENTOS
PROCESADOS
SIBEMA.
Los
almacenes
seleccionados
se
muestran en la tabla 9.
Tabla 9. Listado de almacenes de cadena a encuestar.
Almacenes
Almacenes PARAISO
Almacenes PARAISO
Mercopolis
Pasadena
Pasadena
La canasta
Chispazo
Número de Lugar de Número de
Almacenes Ubicación formatos
a
b
c
a
a
b
a
a
a
a
b
c
d
Duitama
Tunja
Duitama
Sogamoso
Sogamoso
Tunja
Total encuestas
2.1.4 Análisis de las encuestas.
50
50
110
110
35
35
22
22
22
15
15
15
15
516
Después de realizar las 516 encuestas se
agruparon las respuestas en una base de datos para su análisis desde
porcentajes de respuestas similares y representación gráfica de las mismas. A
continuación se presenta pregunta por pregunta.
45
Primera pregunta: ¿Consume usted derivados de fruta?
De la población encuestada se encontró que el 96% consume algún tipo de
derivado de frutas mientras que el 4% restante no lo hace (tabla 10 y gráfica 6).
Tabla 10. Resultado de las personas que consumen derivados de fruta
Respuesta
Si
No
Total
Número de personas
495
21
516
%
95,93
4,07
100
Grafica 6. Resultados de las personas que consumen derivados frutas
Segunda pregunta: ¿De los siguientes derivados de frutas cual consume con
mayor frecuencia?
La tabla 11, muestra la preferencia del encuestado por refrescos y néctares de
fruta, con una preferencia de 59,39% y 17,3%, respectivamente. Lo anterior se
evidencia en la grafica 7, donde los 4 productos con mayor volumen en la torta son
en su orden: refrescos de fruta, néctares de fruta, frutas en almíbar y mermeladas.
46
Tabla 11. Resultados de preferencia de productos derivados de fruta
Respuesta
Número de personas
%
Mermeladas
54
10,91
Néctares de fruta
86
17,3
Refrescos de fruta
294
59,39
Compotas
3
0,61
Frutas en almíbar
56
11,31
Otro
2
0,40
Total
495
100,00
Grafica 7. Resultados de preferencia de productos derivados de fruta
Tercera pregunta: ¿Con que frecuencia consume derivados de fruta?
En la tabla 12 se encuentran consignados los valores para la frecuencia en
consumo de derivados de fruta, en esta se puede ver que el mayor consumo de
frutas se centra en una vez a la semana con un 48%, el consumo menos frecuente
se tiene mensualmente con un 12%, siendo este un último dato un porcentaje
considerable (gráfica 8).
47
Tabla 12. Resultados de frecuencia de consumo de fruta
Respuesta
Número de personas
%
Diariamente
110
22,22
Tres veces por semana
89
17,98
Una vez a la semana
237
47,88
Mensualmente
59
11,92
Total
495
100,00
Grafica 8. Resultados de frecuencia de consumo de fruta
Cuarta pregunta: ¿Donde compra los productos?
La compra de productos derivados de fruta se centra en los almacenes de cadena,
el cual tiene monopolizado el mercado con un 76%, las tiendas y minimercados
tienen un 18% de las compras, dejando de lado las compras en puntos de fábrica
con tan solo el 5% de las compras. Tal como se muestra en la tabla 13 y en la
grafica 9.
48
Tabla 13. Resultados de lugar de compra de los productos
Respuesta
Número de personas
%
Almacenes de cadena
380
76,77
Punto de fabrica
25
5,05
Tiendas y mini mercados
87
17,58
Otros
3
0,61
Total
495
100,00
Grafica 9. Resultados de lugar de compra de los productos
Quinta pregunta: ¿De las siguientes marcas de refrescos y néctares de fruta,
cual compra usted?
POSTOBON y ALPINA son las marcas de productos de refrescos y néctares de
fruta que más prefieren comprar los consumidores, que además son marcas
populares. Ellos compran 37% y 27% respectivamente de las marcas anteriores
(tabla 14). En la grafica 10 se puede observar que no se encuentran mayores
diferencias de la participación de estas marcas en el mercado encuestado, aunque
se muestran otros productos que compran también.
49
Tabla 14. Resultados de marcas de derivados de frutas con mayor índice de ventas
Respuesta
Número de personas
%
Alpina
135
27,27
Postobon
187
37,78
Coca - Cola ( Del Valle)
72
14,55
Bavaria
101
20,40
California
65
13,13
Otros
32
6,46
Total
495
100
Grafica 10. Resultados de marcas de derivados de frutas con mayor índice de ventas
Sexta pregunta: ¿Qué razón lo motiva a comprar este proveedor?
En las compras de los productos derivados de fruta se encuentra una continua
competencia entre el precio con 39% y la calidad con 35%; sin embargo existen
otros motivos para seleccionar un producto, como lo evidencia la tabla 15 y el
grafico 11.
50
Tabla 15. Resultados de la razón que motiva la compra a este proveedor
Respuesta
Número de personas
%
Disponibilidad
19
3,84
Calidad
178
35,96
Precio
194
39,19
Reconocimiento
104
21,01
Total
495
100
Grafica 11. Resultados de la razón que motiva la compra a este proveedor
Séptima pregunta: ¿Qué presentación prefiere para el néctar de fruta?
Aunque el néctar de fruta es una bebida diferente al refresco de fruta, se evidencia
que el consumidor muestra mayor preferencia por envases que resalten el
producto, tales como botellas de vidrio con un 31% de preferencia y botellas
plásticas de 500ml y 250 ml (tabla 16). De esta misma forma se observa mediante
la grafica 12, que el consumidor prefiere este tipo de productos en presentaciones
de pequeños volúmenes.
51
Tabla 16. Resultados en la preferencia en la presentación de néctares de fruta
Respuesta
Número de personas
%
Botella plástica de 500ml
121
24,44
Botella de vidrio de 350 ml
157
31,72
0
0,00
Botellas de 250 ml
102
20,61
Tetra pack de 350 ml
47
9,49
Tetra pack de 1 litro
68
13,74
Total
495
100
Galón
Grafica 12. Resultados en la preferencia en la presentación de néctares de fruta
Octava pregunta: ¿Qué presentación prefiere para el refresco de fruta?
La tabla 17 muestra la preferencia de los encuestados por la botella plástica de
500ml con un 37% de preferencia. Las demás presentaciones no son tan
apetecidas por los compradores. En la grafica 13 se logra evidenciar como las
demás presentaciones tienen un porcentaje similar.
52
Tabla 17. Resultados en la preferencia en la presentación de refrescos de fruta
Respuesta
Número de personas
%
Botella plástica de 500ml
185
37,37
Botella de vidrio de 350 ml
58
11,72
Galón
14
2,83
Botellas de 250 ml
93
18,79
Tetra pack de 350 ml
77
15,56
Tetra pack de 1 litro
68
13,74
Total
495
100
Grafica 13. Resultados en la preferencia en la presentación de Refrescos de fruta
Según la encuesta realizada, se encontró que el 96% de la población consumían
algún tipo de derivado de fruta; este porcentaje correspondía a 495 personas de
las 516 encuestadas. De esta población, el 59% consumía refrescos y el 17%
consumía néctares de fruta. Ahora bien, el 48%
aseguró consumir estos
productos una vez a la semana, mientras que el 22% lo hacía diariamente, con
una tasa menos representativa y el 17% de la población consumía este tipo de
derivados cada tercer día.
53
La adquisición de estos productos se centra en los grandes almacenes de cadena
con el 76%, mientras que las tiendas y los minimercados no superan el 18%. De
esta manera se logro determinar que las marcas de consumo con mayor volumen
de compra son POSTOBON y ALPINA, ocupando entre ellas el 64% del mercado.
Al determinar las compañías con mayor volumen de compra, el consumidor
manifestó que el precio (39%) y la calidad (35%) son las razones que lo motivan a
comprar productos de estas marcas.
Finalmente se determinó que la botella plástica de 500ml es la opción de envase
que prefiere el consumidor para este tipo de producto.
2.2 OFERTA Y DEMANDA DE FRUTAS
Para la futura expansión de la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
con los nuevos productos, se requiere conocer la oferta y la demanda de frutas
con el fin de determinar su capacidad de producción.
2.2.1 Producción de frutas en el departamento de Boyacá. Inicialmente se
revisaron las estadísticas de las hectáreas cosechadas de los cultivos frutales en
el Departamento de Boyacá para el periodo entre el año 2004- 2008 (tabla 18). En
estas estadísticas se refleja una constante variabilidad de las hectáreas
cosechadas, para obtener en el año 2008 una disminución de casi 2.000
hectáreas con relación al año anterior29.
29
MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. Anuario estadístico de frutas y
hortalizas. Dirección de políticas sectorial. Bogotá; 2008.
54
Tabla 18. Hectáreas cosechadas de cultivos frutales en el Departamento de Boyacá en el
periodo 2004 - 2008
Año
Hectáreas cosechadas
2004
2005
2006
2007
2008
10.825
11.321
10.897
11.887
9.088
Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2008
Ahora bien, en cuanto a la producción de mango, mora y durazno en el
Departamento de Boyacá se tienen las estadísticas reportadas en la tabla 5 que
muestra la producción de estas frutas para el año 2009 y el primer semestre de
2010. Es allí donde se puede calcular la cantidad de fruta recogida en toneladas,
siendo esta distribuida de la siguiente manera: mango 285 toneladas para el 2009
y 289 toneladas para el primer semestre de 2010; mora 14.730 toneladas para el
2009 y para el primer semestre de 2010 se encontró un incremento de 240
toneladas en relación con el año anterior es decir 14.970; finalmente, en el caso
de durazno se tienen los siguientes datos para la producción referente al 2009 que
se cosecharon 26.083 toneladas mientras que en el primer semestre de 2010 se
tienen 26.125 tonelada. Según la Secretaria de Agricultura del Departamento,
Boyacá es el primer productor de durazno con un 78,9% de la producción
nacional.
2.2.2 Demanda de las frutas en el Departamento de Boyacá. La demanda
industrial por frutas frescas se ha mantenido prácticamente constante y fue en
1999 equivalente a 2.098 toneladas aproximadamente, casi la misma cantidad que
la industria demandó en 1992, tal como se indica en la grafica 14.
55
Grafica 14. Demanda de las frutas frescas en el Departamento de Boyacá
Fuente: ASOHOFRUCOL, 2008
La Encuesta Anual Manufacturera reportó que las industrias nacionales pagaron
en 1999 la suma de 1.015 millones de pesos por concepto de frutas frescas, con
crecimiento del 14% promedio anual entre 1992 y 1999.
Actualmente el mercado de frutas y hortalizas es un mercado de demanda, sin
embargo los intermediarios o los proveedores son los que determinan el precio
según las condiciones de escasez o abundancia de las cosechas.30
2.2.3 Demanda de frutas procesadas en el Departamento de Boyacá.
La
demanda de frutas procesadas muestra un crecimiento promedio anual de 11%,
pasando de 572,7 toneladas en 1992 a 1.066,66 toneladas en 199931; lo anterior
30
Barreto, P., Dueñas, J. Frutas y hortalizas de Boyacá en los mercados internacionales. [articulo
en Internet] http://www.ccomerciotunja.org.co/descargas/Frutas_Hortalizas.pdf [consulta: 26
noviembre de 2010]
31
GOBERNACION DE BOYACA. Base comparativa de frutas y hortalizas. Secretaria de agricultura
de Boyacá. Boyacá; 2010.
56
se refleja en la grafica 15. En cuanto a ingresos generados, el censo nacional
manufacturero del Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas (DANE)
refleja que por concepto de frutas procesadas, se pagó 6.465 millones de pesos,
creciendo al 26% promedio anual en el periodo de 1992 a 1996. 32
Grafica 15. Demanda de de frutas procesadas en el Departamento de Boyacá
Fuente: ASOHOFRUCOL, 2008
2.3 OFERTA Y DEMANDA DE DERIVADOS DE FRUTAS: NECTARES Y
REFRESCOS
La producción industrial de bebidas a base de frutas se ha mostrado bastante
dinámica, en 1980 se produjeron 71.000 hectolitros de jugos de frutas, cantidad
que se multiplicó por más de tres durante los diez años siguientes, al ubicarse en
259.000 en 1990. En 1995 la producción pasó a 825.0000 y en el año 2000 se
incrementó a 2.200.000 de hectolitros, mostrando una tasa de crecimiento de
89,5% promedio anual en los últimos cinco años, lo que refleja la incursión de las
32
DANE. Encuesta anual manufacturera de 2009. Sector hortofrutícola; frutas frescas. Bogotá.
2009.
57
empresas fabricantes de bebidas tradicionales en el negocio de industrialización
de jugos de frutas.
De la producción de jugos envasados en el 2000, se colocaron en el mercado el
59% en presentaciones retornables y el 41% en no retornables. El 70% del
mercado está dividido, por partes iguales, entre las marcas de los dos principales
grupos económicos del país, esto es, Hit (BAVARIA), que participa con el 35,5% y
Tutti Frutti (POSTOBÓN), que abarca el 35,4% de las ventas. Tampico, ocupa el
tercer puesto con 13,9%, seguido por refrescos ALPINA, con el 5%.33
La grafica 16, muestra la evolución de la producción colombiana de bebidas a
base de frutas, donde se evidencia en crecimiento de la producción en hectolitros
en un periodo de 5 años.
Así mismo los sabores que tiene mayor aceptación son mora (29%), mango
(27%), lulo (13%) y naranja (9%); en menores proporciones se encuentran los
sabores de durazno, pera, manzana, maracuyá y otros; tal como lo indica el
grafico 17.
33
Corporación Colombia Internacional, Asojugos. Inteligencia de los mercados, bebidas a base de
fruta. Boletín SIM perfil del producto. [artículo en Internet]
http://www.agronet.gov.co/www/docs_agronet/200512993433_PerfilPr14Bebidas.pdf. [Consulta: 3
diciembre de 2010]
58
Grafica 16. Producción Colombiana de bebidas a base de frutas
Fuente: ASOJUGOS. Cálculos: Corporación Colombia Internacional
Grafica 17. Distribución de la demanda de jugos de frutas, según la preferencia por sabores
Fuente: Asojugos. Cálculos: Corporación Colombia Internacional
59
2.4 OFERTA Y DEMANDA DE DERIVADOS DE FRUTAS: NECTARES Y
REFRESCOS EN EL DEPARTAMENTO DE BOYACA
Los datos de oferta y demanda de néctares y refrescos se consignan en la tabla
19. Esta tabla recopila la información desde el año 1995 hasta el año 2005. Según
la base comparativa de frutas y hortalizas procesadas de la Gobernación de
Boyacá, la oferta y la demanda de bebidas a base de fruta es del 88% para
refrescos y tan solo el 22% corresponde a néctares.34
Tabla 19. Oferta y demanda de bebidas a base de frutas en el Departamento de Boyacá
Año
1995
1996
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Oferta
Refrescos
Néctares
19.360
2.640
30.142
4.110
29.920
4.080
38.927
5.308
49.512
6.752
52.910
7.215
62.669
8.546
76.159
10.385
83.229
11.349
97.044
13.233
Demanda
Refrescos
Néctares
22.000
3.000
34.252
4.671
34.000
4.636
44.235
6.032
56.263
7.672
60.125
8.199
71.214
9.711
86.544
11.801
94.579
12.897
11.0278
15.038
Fuente: Asojugos. Cálculos: Gobernación de Boyacá
34
GOBERNACION DE BOYACA. Base comparativa de frutas y hortalizas procesadas. Secretaria
de agricultura de Boyacá. Boyacá; 2010
60
2.5 PROYECCION DE LA OFERTA Y LA DEMANDA DE
REFRESCOS Y
NÉCTARES FRUTA
La proyección de oferta y demanda de refrescos y néctares se plantea para un
periodo de 10 años puesto que las estadísticas más actualizadas están hasta el año
2005 (tabla 19). Por lo tanto, se tiene en cuenta que actualmente transcurre el año
2011, por esto la proyección de la oferta y de la demanda se extiende durante un
período de 10 años.
Para lo anterior se realizaron gráficas por producto con sus respectivas estadísticas
en el tiempo y luego se ajustaron los comportamientos de las líneas obtenidas a
ecuaciones de una regresión lineal.
Para los refrescos de frutas se halló en cuanto a la oferta una ecuación lineal
y=8.343x+8.100,7 con una correlación de 0,9781 y con la cual se obtiene un
pronóstico de 188.575 hectolitros de refresco (gráfica 18). Además, se proyecto la
demanda de refrescos de fruta con una ecuación lineal y=9.480,6x+9.205,4 y
correlación de 0,9781. Al reemplazar el valor para el último año de proyección se
pronostica una demanda (y) de 284.243 hectolitros de refresco.
Con respecto a los néctares se determinó una ecuación lineal para su oferta, así,
y=1.113,7x+1.104,6 con un alta correlación de 0,9781. Empleando dicha ecuación se
proyecta para el año 2015 una oferta de 25.715 hectolitros de néctares. En cuanto a
su demanda se encontró la ecuación lineal y=1.294,8x+1.255,3 con correlación de
0,9781 para pronosticar que en el año 2015 el mercado demandará 38.761
hectolitros de néctares.
Por consiguiente, la demanda de los productos de interés de este trabajo de grado
para el año 2015 será en total 323.004 hectolitros.
61
Así mismo, se hallan en las anteriores ecuaciones lineales todas las ofertas y
demandas de productos para los 10 años proyectados; cuyos valores se
encuentran consignados en la tabla 20.
Tabla 20. Proyección de la oferta y la demanda de refrescos y néctares de fruta
Oferta
Año
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
Refrescos
113.488
121831
130174
138.517
146.860
155.203
163.546
171.889
180.232
188.575
Demanda
Hectolitros
Néctares
Refrescos
15.476
198.918
16613
208.399
17.751
217.879
18.889
227.360
20.026
236.840
21.164
246.321
22.302
255.802
23.440
265.282
24.577
274.763
25.715
284.243
Néctares
27.125
28.418
29.711
31.004
32.297
33.589
34.882
36.175
37.468
38.761
A continuación se muestran las gráficas 18 y 19 sobre la oferta y la demanda por
producto para los años correspondientes entre 1995 a 2005.
Grafica 18. Oferta Refrescos y néctares de fruta en Boyacá
62
Grafica 19. Demanda de Refrescos y néctares de fruta en Boyacá
Adicionalmente se halló la demanda insatisfecha para los años proyectados (tabla
21) con el fin de determinar el porcentaje de participación de la Empresa
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA en el mercado que va a incursionar con los
dos nuevos productos. Esta demanda insatisfecha se encontró al realizar la
diferencia entre la oferta y la demanda por producto.
Tabla 21. Demanda insatisfecha de refrescos y néctares de fruta
Demanda insatisfecha
Año
Hectolitros
Refrescos Néctares
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
85.430
86.568
87.705
88.843
89.980
91.118
92.256
93.393
94.531
95.668
63
11.649
11.805
11.960
12.115
12.271
12.425
12.580
12.735
12.891
13.046
A partir de la demanda insatisfecha se determinó que la Empresa suplirá el 2 y 5%
de la demanda no cubierta por los actuales productores, que corresponde a 1.913
hectolitros de refresco y 652 hectolitros de néctares para el año 2015. Así pues en
términos de litros esta producción correspondería a 191.300 litros anuales de
refrescos y 65.200 litros/año de néctares; los cuales al dividirlos en el número de
de meses (12) y de días laborables por parte de la Empresa (24/mes), se plantea
una capacidad de producción de 664 litros/día de refrescos y 220 litros/día de
néctares.
2.6 CANALES DE DISTRIBUCCION
Los canales de distribución son el análisis del camino que recorre el producto
desde que sale de la Empresa hasta la mesa del consumidor, así como su
estructura, el valor agregado de producto y las fuentes de abastecimiento del
mismo. El objetivo del análisis de los canales de distribución está relacionado
directamente con los sectores productivos que llevan el producto al consumidor
final. Los datos cualitativos que son el resultado de este análisis dan como
resultado la apertura de las ventas de la empresa, que dan estructura final a las
cadenas de comercialización. De esta manera se cierra el ciclo que comienza
desde la compra de insumos la empresa productora hasta el consumo del
producto final.35
Los canales de distribución se basan en:
Minorista. Este tipo de canal es muy popular debido a la cantidad de
productos especializados que ofrece una o varias empresas.
35
Kotler, P., Armstong, G. Fundamentos de mercadotecnia. 4ed. Ciudad de Mexico: Prentice
Hall.2000. p. 194.
64
Proveedor. Este tipo de canal, ofrece servicios especializados al proveedor,
que no cuenta con la infraestructura necesaria para cumplir con alguna
especificación en cuanto al cumplimiento de algún bien o servicio.
Fabricante. El análisis de comercialización de la Empresa ALIMENTOS
PORCESADOS SIBEMA, da como resultado que este es el tipo de canal que
más satisface su comportamiento de ventas debido a que es el canal que
comúnmente trabaja. En la figura 5, se especifica este canal de distribución
basado en el fabricante que aplica la Empresa. El canal comienza con el
producto el cual al terminar el proceso de elaboración, lo entrega al distribuidor
quien es el encargado de abastecer los mercados detallistas de la empresa
matriz; el detallista es aquella tienda de mercado de alta densidad que entrega
el producto al consumidor final.
Figura 5. Canal de distribución para el fabricante
2.7 ANALISIS DE PRECIOS
Según el anuario de la Gobernación de Boyacá y las estadísticas presentadas
en el primer capítulo en el numeral 1.3 de este documento, se evidencia como
las frutas de interés, han tenido un incremento significativo en su producción y de
esta forma el poco consumo de las mismas por la población colombiana. Es en
este punto donde el mercado debe plantear soluciones a la producción de fruta
en pro de su consumo.
A partir de ello se crea un análisis estadístico de precios de la fruta durante cinco
años en el Departamento de Boyacá. La tabla 22 es un copilado de los precios
65
del periodo 2005 a 2010, en la cual se muestra que el aumento significativo en el
precio por kg se ve en la mora, siendo este para el 2010 de $922= más costoso
que en el año 2005.
Tabla 22. Precios de Durazno, Mora y Mango en Pesos por kilogramo
Durazno
Mora
Mango
Año
Precio promedio/kg
Año
Precio promedio/kg
Año
Precio promedio/kg
2005
1953,58
2005
1413
2005
537,16
2006
1731,75
2006
1484,25
2006
709,72
2007
2089,33
2007
1462,33
2007
889,66
2008
1660
2008
1859,5
2008
900,81
2009
1785,91
2009
2085,25
2009
910,83
2010
2001,5
2010
2335,4
2010
883,11
Fuente: Corporación Colombia Internacional.
http://www.cci.org.co/ccinew/SIA%20PRECIOS.html
La tabla 23 muestra el comportamiento de los precios de refrescos y néctares de
frutas en presentaciones de 215 cm3 para el periodo correspondiente de 2005 al
mes de octubre del 2010. En la cual se observa un aumento del 15% en los
precios de los jugos.
Tabla 23. Precios de refresco y néctar de fruta en presentación de 215 cm
3
Año
Precio promedio de refresco
(215cm3)
Precio promedio de néctar
(215cm3)
2005
2006
2007
2008
2009
2010
749
760
794
805
865
884
1.223
1234
1268
1279
1339
1358
Fuente: Corporación Colombia Internacional.
http://www.cci.org.co/ccinew/SIA%20PRECIOS.html
66
Al hacer la proyección del precio de néctar y refresco en el año 2015, estos serán:
$2684 y $1736 respectivamente.
67
3. ANÁLISIS DE LOS ACTUALES PROCESOS PRODUCTIVOS
Este capítulo presenta el análisis de los procesos productivos de la Empresa
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA que actualmente realiza en su línea de
productos lácteos. Dicho análisis comprende las actividades de los procesos, los
diagramas de flujo de proceso y de recorrido; así como los equipos utilizados
dentro de esos procesos con el fin de determinar sí están ligados a la nueva línea
de producción que se implementará en la Empresa.
Ahora bien, la línea de productos lácteos maneja los procesos productivos de
producción de yogurt vaso, yogurt bolsa y yogurt garrafa; dentro de los cuales se
encuentran diferentes volúmenes de presentación.
Además, la Empresa tiene distribuidas sus producciones en los 6 días de la
semana, desde lunes al sábado. Dentro de un día de producción se realizan varias
operaciones correspondientes a la producción y al manteamiento de la inocuidad
de la planta.
3.1 DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS
La planta de la Empresa cuenta actualmente con una capacidad productiva de
1.500L/día de leche y además cumple su cronograma de producción en un turno
de 8 horas desde las 7:00am a 5:00pm. Los procesos productivos de la línea de
productos lácteos utilizan algunos equipos en común, como:
Tanque de recepción de leche
Caldera
Banco de hielo
Pasteurizador
Balanzas y básculas
68
Sin embargo, cada línea productiva tiene equipos propios correspondientes a su
etapa final de envasado.
La tabla 24, muestra los tres procesos productivos actuales. En esta se encuentra
desglosada toda la información respecto a estos, como: días de producción,
cantidad producida, tiempo de producción, y toda la información correspondiente a
los equipos comunes de estos tres procesos.
Tabla 24. Equipos de los procesos productivos actuales de la Empresa ALIMENTOS
PROCESADOS SIBEMA
A continuación se describen los tres productos que actualmente la Empresa
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA realiza.
3.1.1 Producción de yogurt vaso. La obtención de yogurt se hace mediante la
fermentación de la leche, con la adicción de un cultivo láctico, y demás
ingredientes de la formulación. Finalizado este proceso con el yogurt envasado en
vasos de 150 cm3. La figura 6, muestra el diagrama de flujo de bloques para la
elaboración de yogurt de vaso.
69
La producción de yogurt vaso utiliza los equipos comunes mencionados
anteriormente en la tabla 24, y adicionalmente emplea una envasadora automática
de vaso. En cuanto a la producción de yogurt de vaso se hace tres veces a la
semana, tal como lo indica la tabla 25.
Figura 6. Diagrama de flujo de elaboración de yogurt vaso
3.1.2 Producción de yogurt de bolsa. El yogurt bolsa es elaborado tras la
fermentación de la leche, la cual ha sido sometida a un riguroso examen
70
fisicoquímico. El resultado de esta fermentación es llamado yogurt base el cual es
sometido a un proceso de mezclado con el sabor y color propios del producto final;
después de esto es envasado en bolsas de polipropileno de tres capaz, con
capacidad nominal de 180g. La producción de yogurt bolsa requiere de los
siguientes equipos adicionales al núcleo común para elaboración de yogurt:
envasadora automática de bolsa y envasadora semiautomática de bolsa. La
producción de yogurt bolsa se hace 3 días a la semana tal como se muestra en la
tabla 25.
La figura 7, es la representación gráfica del proceso de elaboración de yogurt
bolsa por medio de un diagrama de flujo de bloques.
Figura 7. Diagrama de flujo de elaboración de yogurt bolsa
71
3.1.3 Producción de yogurt garrafa. El proceso de elaboración de yogurt garrafa
se asemeja al proceso de elaboración de yogurt en vaso, y en bolsa; su única
diferencia se basa en los ingredientes de formulación, los cuales en gran parte son
representados por la adición de fruta en almíbar. El proceso se representa en
detalle, mediante el diagrama de flujo de la figura 8.
Para la elaboración de yogurt garrafa se requiere como equipo adicional a los del
común denominador para la elaboración de yogurt, envasadora semiautomática.
La producción de yogurt garrafa se realiza 1 vez a la semana (tabla 25).
Figura 8. Diagrama de flujo de elaboración de yogurt garrafa
72
3.2 CRONOGRAMA DE PRODUCCIÓN
La Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA cuenta con 8 empleados en
planta, los cuales trabajan de lunes a viernes en horario de 7:00am a 5:00pm y los
sábados de 8:00am a 12:00m. En la tabla 25 se registra el cronograma de
producción para los tres productos descritos en el numeral anterior.
Tabla 25. Cronograma semanal de producción de yogurt de la Empresa ALIMENTOS
PROCESADOS SIBEMA
Semana laboral
Producción
Lunes
Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado
Vaso
Bolsa
X
X
X
X
X
X
Garrafa
X
3.3 DOCUMENTACIÓN DE LOS ACTUALES PROCESOS PRODUCTIVOS
Esta documentación consiste en recopilar la información sobre los procedimientos
de cada proceso productivo que la Empresa realiza diariamente, con sus tiempos
y distribuciones de instalaciones industriales. A continuación se presentan los
diagramas de flujo de operaciones y de recorrido por producto.
3.3.1 Producción de yogurt vaso. Este proceso descrito en el numeral 3.1.1,
comprende 15 actividades entre operaciones y controles durante un lote de
producción para obtener 850 litros de yogurt vaso; dichas actividades representan
80% en transformaciones del material y 20% de control, respectivamente.
Además, este lote de producción se realiza en 15 horas y 10 minutos que
corresponde en total a 15,17h y en este tiempo las operaciones representan el
98,8% del tiempo de producción.
73
El anexo B, registra el diagrama de flujo de operaciones del proceso de yogurt
vaso con los datos mencionados. El anexo C, muestra el diagrama de flujo de
recorrido de este proceso, en cual se encuentran representadas 17 actividades
que constituyen un periodo de 15 horas y 10 minutos de proceso (17.41 horas).
Ahora el bien el total de operaciones corresponden al 88% del total del tiempo de
proceso; mientras el 12% corresponde a actividades de trasporte e inspecciones.
Por otro lado este proceso requiere de 59 m en desplazamientos correspondientes
al trasporte de materias primas y producto final.
Ahora bien las áreas actuales de las instalaciones de la Empresa, que usa el
proceso son: recepción de leche, área de proceso con sus equipos y área de
envasado; adicional a esto las materias primas utilizadas en este proceso se
encuentran almacenadas en las bodegas de materia prima y bodega de envase
(Anexo C).
3.3.2 Producción de yogurt bolsa. En el numeral 3.1.2 se describe este proceso
de elaboración, el cual comprende 15 actividades entre operaciones y controles
que corresponden al 80% y 20%, respectivamente; durante un lote de producción
para obtener 1.080 litros de yogurt vaso. Además, este lote de producción se
realiza en 15 horas y 10 minutos que corresponde en total a 15,17h y en este
tiempo las operaciones representan el 98,8% del tiempo de producción.
El anexo D, registra el diagrama de flujo de operaciones del proceso de yogurt
bolsa con los datos descritos anteriormente. El anexo E, muestra el diagrama de
flujo de recorrido de este proceso, el cual está compuesto por 17 actividades las
cuales se realizan en un periodo 17 horas, 25 minutos (17,41 h). Así se evidencia
en la producción de yogurt bolsa, lleva el mismo proceso del yogurt vaso, y las
operaciones dentro de este proceso equivalen al 88% del total del tiempo de
proceso. El recorrido en este proceso es de 56 m. Adicionalmente se usan las
mismas áreas que el proceso del numeral 3.3.1.
74
3.3.3 Producción de yogurt garrafa. El numeral 3.1.3 recopila la información
correspondiente a un lote de producción de 650 litros de yogurt garrafa, el cual
está comprendido por un total de 16 actividades; de las cuales 13 son operaciones
con un porcentaje equivalente al 82% y las 3 actividades restantes corresponden a
controles (18%). Un lote de producción de yogurt garrafa se realiza en 15 horas
20 minutos (15,33 horas). El tiempo en operaciones corresponde a 98,9% del total
de tiempo de producción.
El anexo F, registra el diagrama de flujo de operaciones del proceso de yogurt
garrafa con los datos mencionados. El anexo G, muestra el diagrama de flujo de
recorrido de este proceso que está compuesto por 17 actividades en un periodo de
tiempo igual a 17 horas, 25 minutos ó
17.41 horas. Las actividades más
representativas dentro de este proceso corresponden a las operaciones, las
cuales constituyen el 88% del total del tiempo de proceso. El recorrido de los
materiales es de 69 m que se mueve entre las siguientes áreas que emplea el
proceso, como: área de recepción de leche, bodegas de materia prima y envase,
área de producción, área de envasado, y finalmente los cuartos fríos como bodega
de producto terminado.
3.4
EQUIPOS
ACTUALES
RECOMENDADOS
PARA
LOS
NUEVOS
PROCESOS PRODUCTIVOS
La Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA cuenta actualmente con
tanques de pasteurización y envasadoras automáticas de bolsa y vaso, así como
una envasadora semiautomática de garrafa. Estos equipos son característicos de
los procesos actuales de la Empresa y no participarían en los nuevos procesos de
las líneas de producción de derivados de frutas, debido a que estos equipos no
hacen parte de las operaciones que se requieren para la elaboración de néctares y
refrescos.
75
Otros equipos corresponden al suministro de servicios industriales como: vapor y
agua fría. Estos se pueden compartir con los nuevos procesos productivos, puesto
que el vapor utilizado de la caldera instalada en la Empresa corresponde al
22.54% y se tendría para la nueva producción 77.46% disponible que corresponde
a 4008.2038lb de vapor /h. Por otra parte, el agua fría del banco hielo que se
emplea en la pasterización es 2.2598 m3 que representan 51.83% del volumen
total del banco de hielo con una capacidad de 4,63 m3. En el Anexo L se
encuentran los cálculos de la capacidad instalada de estos equipos.
A continuación se presenta la información técnica de los equipos que se
compartirán en las nuevas líneas de producción.
3.4.1 Caldera. Está ubicada en el área de maquinaria (plano del Anexo C) junto a
su tanque de condensados y cuenta con un tanque de almacenamiento de ACPM
como combustible. La caldera ocupa 3,14m2 y presenta las medidas del diagrama.
El área del equipo más el área destinada para el desplazamiento del operario es:
En el anexo H se encuentra la ficha técnica de la caldera, la cual especifica las
condiciones de operación y otras características propias del equipo.
76
También se reconoce que la caldera debe seguir su ubicación actual, puesto que
está ubicada dentro de la planta según especificación y recomendación de los
funcionarios del Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos
(INVIMA), quienes realizan visitas periódicas a la Empresa ALIMENTOS
PROCESADOS SIBEMA. El vapor generado por esta debe llegar a la nueva área
por medio de tubería acero aislada con fibra de vidrio recubierta con lámina de
aluminio, de tal forma que no genere perdidas de calor y ningún tipo de riesgo
como accidentes industriales.
3.4.2 Banco de hielo. El equipo está ubicado a la entrada del área de producción,
separado por un muro de la misma (plano del Anexo C). Sus dimensiones son las
del diagrama y el espacio ocupado por el equipo es de 3,8 m2.
La Empresa tiene definida un área para maquinaria; razón por la cual el equipo no
puede ser trasladado de su ubicación actual. Además está ubicado el banco de
hielo en el lugar recomendado por los funcionarios del INVIMA.
Como el proceso de elaboración de refrescos y néctares de fruta tiene la
operación de pasteurización, cabe resaltar que este proceso requiere de
transporte de agua fría generada en el banco de hielo. El agua debe llegar por
medio de tubería y accesorios de acero inoxidable. La ficha técnica de este equipo
se encuentra en el Anexo H.
77
4. PROPUESTA DE DISEÑO DE PLANTA PARA LAS NUEVAS LÍNEAS DE
PRODUCCIÓN
Inicialmente se propone a la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA que
realice la elaboración de néctar y de refresco en un área independiente a la que
actualmente emplea para el procesamiento de productos lácteos. Razón por la
cual es necesaria la ampliación de esta planta hacia la parte posterior y lateral
para aislar las áreas de producción. La producción de las dos nuevas líneas
requiere de nueva maquinaria y de acondicionamientos a las instalaciones
actuales, por lo tanto a continuación se describe dicha propuesta.
4.1 PROCESOS DE ELABORACIÓN DE LAS NUEVAS LÍNEAS
En el numeral 1.8 se describen las actividades que se muestran en las figuras 3 y
4, que representan los diagramas de flujo de bloques de los procesos de refresco
y de néctar de frutas. Por consiguiente, se propone a la Empresa elaborar dichos
productos con las mismas secuencias explicadas en el numeral 1.8.
Adicionalmente, la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA ha sugerido
que la fruta que se emplee en los procesos cumpla las especificaciones
consignadas en la tabla 26.
Tabla 26. Especificaciones de recepción de fruta
Mango
Mora
Durazno
°Brix
19
6,3
11
pH
3,8
2,7
3,5
Sin desperfecto superficial
Fuente: EMPRESA ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
78
Además estas especificaciones cumplen las recomendaciones de la norma técnica
colombiana 695.36
Por otra parte, la elaboración de néctares y de refrescos requiere de la siguiente
maquinaria característica de estos procesos, como:
- Despulpadora
- Marmita
- Bombas
- Envasadora y
- Licuadora industrial.
Estos equipos se deben conectar por medio de tuberías y accesorios. Desde la
marmita se bombeará el refresco a la envasadora por medio de una bomba de
desplazamiento positivo. Sin embargo, el desplazamiento de la pulpa a la marmita
así como la de las demás materias primas se hará de manera manual.
Así mismo, se requieren equipos e instrumentos de medición tales como:
- Termómetros
- Balanzas y
- Utensilios de alistamiento de fruta.
4.2 DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS PARA LOS PROCESOS
Es importante identificar los materiales que intervienen dentro de un proceso, así
como las cantidades que se manipulan en todas las actividades del mismo. De
esta manera se puede revisar posteriormente el aprovechamiento y rendimiento
36
INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMALIZACION Y CERTIFICACION. Refrescos de fruta. NTC
695. Bogotá D. C.: El instituto, 1999. p 1.
79
de los materiales del producto final; puesto que en la mayoría de los procesos
industriales no todo el material que entra se convierte en producto final.37
Por lo tanto, para conocer la cantidad de materias primas requeridas para la
obtención del producto final y los tipos de energía que se emplean en los
procesos, se requiere del balance de materia y energía de los procesos de
refrescos y de néctares de fruta.
Posteriormente se realizó el dimensionamiento de equipos para la cantidad de
producción de refrescos y néctares que se estimó en el numeral 2.5 a partir de la
demanda insatisfecha. Entonces, los equipos a dimensionar son aquellos que
hacen parte de las nuevas líneas de producción con la capacidad determinada
para instalarlos en la nueva área prevista.
4.2.1 Balance de materia del proceso de elaboración de refresco. Este
proceso realizará las operaciones mostradas en la figura 3 con la siguiente
formulación: 3% de fruta, 10% de azúcar, conservantes y aditivos 0,05% y agua
potable.38
Antes de realizar su balance de materia, se estableció el cronograma de
producción (tabla 27) para los dos productos, en el cual se propone producir de
lunes a viernes en el horario de 8 am a 12m y de 2 pm a 6 pm, y el sábado medio
día. La producción de refresco será por fruta cada tercer día para obtener 1.992 L
a la semana.
37
PRIETO L. Manual de los procesos industriales: volumen II. Bogotá. Editorial Pontificia
Universidad Javeriana; 2004. 18p.
38
NTC 695. Icontec. Néctares y refrescos de fruta.
80
Tabla 27. Cronograma de producción de refrescos y néctares de fruta
Producto
Lunes
Refresco
Néctar
X
Martes
Miércoles
Jueves
Viernes
X
X
Sábado
X
X
X
Por consiguiente, se producirá aproximadamente 664kg de refresco para cada
fruta. A continuación se presenta el resumen de los balances de materia (tablas 28
a la 30) de cada sabor según sus respectivos rendimientos y los cálculos
correspondientes se encuentran en el Anexo M.
Tabla 28. Resumen de balance de materia para el refresco de durazno
Actividades
Limpieza y
desinfección
Escaldado
Entrada
Salida
Material
Cantidad
Fruta
42,01473Kg
Fruta Limpia y
desinfectada
40,7914kg
Despulpar
Fruta escaldada
40,7914Kg
Refinado
Pulpa gruesa
3,1695Kg
Pulpa refinada,
31,695Kg, 63,39
Azúcar, Agua,
Kg,550,035 Kg,1,4579
Acido.
Kg
Pasteurización
Mezcla 1
663,9Kg
Mezclar después
Mezcla 2, Color,
663,9Kg, 0,1661
de la
sabor,
Kg,0,006644
pasteurización
Conservantes
Kg,0,3323 Kg
Mezclar prepasteurización
81
Material
Fruta limpia y
desinfectada
Fruta
Escalada
Pulpa gruesa
Pulpa
refinada
Cantidad
40,7914Kg
40,7914kg
34,86645Kg
31,695Kg
Mezcla 1
663,9Kg
Mezcla 2
663,9Kg
Refresco de
durazno
664 Kg
Tabla 29. Resumen de balance de materia para el refresco de mora
Actividades
Limpieza y
desinfección
Escaldado
Entrada
Salida
Material
Cantidad
Fruta
40,179Kg
Fruta Limpia y
desinfectada
Material
Cantidad
Fruta limpia y
desinfectada
39,0095Kg
39,0095Kg
Fruta Escalada
39,0095Kg
Despulpar
Fruta escaldada
39,0095Kg
Pulpa gruesa
33,27625Kg
Refinado
Pulpa gruesa
33,27625Kg
Pulpa refinada
31,695Kg
Pulpa refinada,
31,695Kg, 63,39
Azúcar, Agua,
Kg,550,035
Mezcla 1
663,9Kg
Acido.
Kg,1,4579 Kg
Pasteurización
Mezcla 1
663,9Kg
Mezcla 2
663,9Kg
Mezclar después
Mezcla 2, Color,
663,9Kg, 0,1661
de la
sabor,
Kg,0,006644
pasteurización
Conservantes
Kg,0,3323 Kg
Mezclar prepasteurización
Refresco de
664 Kg
durazno
Tabla 30. Resumen de balance de materia para el refresco de mango
Actividades
Limpieza y
desinfección
Escaldado
Entrada
Salida
Material
Cantidad
Fruta
43,40117Kg
Fruta Limpia y
desinfectada
Material
Fruta limpia y
desinfectada
Cantidad
46,02114Kg
46,02114Kg
Fruta Escalada
46,02114Kg
Despulpar
Fruta escaldada
46,02114Kg
Pulpa gruesa
34,8645Kg
Refinado
Pulpa gruesa
34,8645Kg
Pulpa refinada
31,695Kg
Pulpa refinada,
31,695Kg, 63,39
Azúcar, Agua,
Kg,550,035
Mezcla 1
663,9Kg
Acido.
Kg,1,4579 Kg
Pasteurización
Mezcla 1
663,9Kg
Mezcla 2
663,9Kg
Mezclar después
Mezcla 2, Color,
663,9Kg, 0,1661
de la
sabor,
Kg,0,006644
pasteurización
Conservantes
Kg,0,3323 Kg
Mezclar prepasteurización
82
Refresco de
durazno
664 Kg
4.2.2 Balance de materia del proceso de elaboración de néctar. Este proceso
requiere de las materias primas presentadas en la figura 4. Para este balance de
materia se parte de la siguiente formulación: 15% de fruta, 10% de azúcar y el
resto agua potable.39
Además se va producir 220L/día por fruta (numeral 2.5) y se propone producir tres
días a la semana (tabla 27), para obtener 220kg de néctar por sabor. A
continuación se presenta el resumen de los balances de materia (tablas 31 a la
33) de cada néctar y los cálculos correspondientes se encuentran en el Anexo N.
Tabla 31. Resumen de balance de materia para el néctar de durazno
Actividades
Limpieza y
desinfección
Escaldado
Salida
Material
Cantidad
Fruta
31,85Kg
Fruta Limpia y
desinfectada
Material
Fruta limpia y
desinfectada
Cantidad
30,25 Kg
30,25 Kg
Fruta Escalada
30,25 Kg
Despulpar
Fruta escaldada
30,25 Kg
Pulpa gruesa
24,2 Kg
Refinado
Pulpa gruesa
24,2 Kg
Pulpa refinada
22 Kg
Pulpa refinada,
22Kg, 22 Kg,
Azúcar, Agua,
175,49 Kg,0,506
Mezcla 1
220Kg
Acido.
Kg
Mezcla 1
220Kg
Mezcla 2
220Kg
Mezclar prepasteurización
Pasteurización
39
Entrada
Ibid
83
Tabla 32. Resumen de balance de materia para el néctar de mora
Actividades
Limpieza y
desinfección
Entrada
Material
Cantidad
Fruta
28,0727 Kg
Fruta Limpia y
Escaldado
Salida
desinfectada
Material
Cantidad
Fruta limpia y
desinfectada
27,26 Kg
27,26 Kg
Fruta Escalada
27,26 Kg
Despulpar
Fruta escaldada
27,26 Kg
Pulpa gruesa
23,3 Kg
Refinado
Pulpa gruesa
23,3 Kg
Pulpa Refinada
22Kg
Pulpa refinada,
22Kg, 22 Kg,
Azúcar, Agua,
175,49 Kg,0,506
Mezcla 1
220Kg
Acido.
Kg
Mezcla 1
220Kg
Mezcla 2
220Kg
Mezclar prepasteurización
Pasteurización
Tabla 33. Resumen de balance de materia para el néctar de mango
Actividades
Limpieza y
desinfección
Escaldado
Entrada
Salida
Material
Cantidad
Fruta
31,1575Kg
Fruta Limpia y
desinfectada
Material
Fruta limpia y
desinfectada
Cantidad
30,25Kg
30,25Kg
Fruta Escalada
30,25Kg
Despulpar
Fruta escaldada
30,25Kg
Pulpa gruesa
24,2 Kg
Refinado
Pulpa gruesa
24,2 Kg
Pulpa Refinada
22Kg
Pulpa Refinada,
22Kg, 22 Kg,
Azúcar, Agua,
175,49 Kg,0,506
Mezcla 1
220Kg
Acido.
Kg
Mezcla 1
220Kg
Mezcla 2
220Kg
Mezclar prepasteurización
Pasteurización
4.2.3 Análisis de energía para los nuevos procesos productivos. Los procesos
de elaboración de refresco y néctar de fruta emplean los mismos equipos y en la
tabla 34 se presenta el resumen de los tipos de energía que va a emplear los dos
procesos productivos con sus respectivos equipos industriales pues estos son
comunes. En el Anexo O se encuentran los cálculos del balance de energía.
84
Tabla 34. Resumen de las formas de energía para los nuevos procesos
Operación
Equipo industrial
Tipo de energía
Cantidad
Limpieza y desinfección
2 Tanques
Humana
------
Escaldado
Tanque escaldador
Térmica
Vapor 16.544 lb/h
Calor 945,51 kJ
Despulpado
Despulpadora
Mecánica y eléctrica
Consumo 1,492 kW-h
Refinado
Despulpadora
Mecánica y eléctrica
Consumo 1,492 kW-h
Pesado
Báscula
Humana
Mezclado
Licuadora Industrial
Mecánica y eléctrica
Pasteurización
Marmita
Térmica
___
Consumo 2,238 kW-h
Vapor 90,2131 lb/h
Calor 25.792 kJ
Envasadora
automática
-----
Envasado
Embalaje
Eléctrica
Consumo 0,67 kW-h
Humana
___
Por lo tanto, se consumirá 5,892 kW-h por consumo de energía eléctrica en los
equipos y por día de producción. Además se manejará 26.737,51 kJ de energía
térmica.
4.2.4 Dimensionamiento de tanques. Para las operaciones de limpieza y
desinfección,
y
escaldado,
se
propuso
emplear
dos
tanques.
En
el
dimensionamiento se escogió el mayor volumen de fruta a tratar en el proceso de
refresco y sobre este valor se determinó las medidas de cada tanque.
El tanque de limpieza y desinfección tendría las medidas de 0.75 m largo, 0.50 m
ancho y 0.80 m de alto. Su volumen se halló con la fruta 40kg que ocupa espacio
con un 40% de factor de seguridad para el volumen del agua. En cuanto el tanque
de escaldado se dimensionó con 0.75 de altura y0.5 m de diámetro, para la misma
fruta y con el 40% de factor de seguridad para evitar sobrepresión por el vapor que
se envía desde la caldera.
85
Los cálculos de los anteriores dimensionamientos de tanques se encuentran en el
Anexo P.
4.2.5 Dimensionamiento de marmita. Para la máxima producción de 664L/día de
producto se propone emplear dos marmitas con capacidad de 500L cada una para
dividir el volumen en dos y con un factor de seguridad de 33%. Las dimensiones
determinadas son 1,5m de diámetro x 1,13m de alto (Anexo P).
4.2.6 Dimensionamiento de despulpadora. La capacidad de trabajo de la
despulpadora es de 50kg/hora. Sus dimensiones son 1,4 m de largo x 1m de
ancho y con una tolva de 0,6m de diámetro.
4.2.7 Dimensionamiento de la envasadora. La capacidad de envasado es de 11
botellas minuto, las cuales corresponderían a 2 horas de trabajo para una
producción de 664L. Las dimensiones del equipo serían 2m de largo x 1,3m de
ancho.
4.3 METODO DE DISTRIBUCCIÓN DE INSTALACIONES
Después del análisis de los nuevos procesos productivos y los equipos
necesarios, se aplicó un método de distribución para las áreas propuestas y que
se ubicarán en la zona de expansión de la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS
SIBEMA y además que esta zona sea independiente a los procesos actuales de la
línea de productos lácteos.
Para lo anterior se tiene en cuenta los siguientes principios de diseño de planta:
Integración de personal, maquinaria y materiales.
Distancias mínimas ha recorrer.
Circulación de personas y materiales, evitando cruces e interferencias
Utilización efectiva de todo el espacio
86
Satisfacción y seguridad alimentaria y de los trabajadores
Flexibilidad de ordenación para permitir modificaciones.40
Para la determinar de la nueva distribución se realizo el método de distribución por
relaciones. Para esta etapa se determinó las relaciones (tablas 35 y 36) entre
todas las áreas actuales de la empresa y la nueva a instalar.
En primera instancia se identificaron los departamentos y las actividades para las
dos líneas productivas actuales. Finalmente se realizó la matriz de relaciones que
se presenta en la figura 9.
Tabla 35. Valoración de las proximidades
Tipo de
relación
A
E
I
O
U
X
Definición
Absolutamente necesario
Especialmente necesario
Importante
Ordinaria
Sin Importancia
No deseable
Tabla 36. Justificación de las valoraciones de las proximidades
Tipo de
relación
Definición
1
2
3
40
Flujo de proceso
Maneja los mismos materiales
Contaminación cruzada
Muther, R. Ubicación en planta. NY USA; McGraw Hill; 1965. p. 140
87
Figura 9. Matriz del método de distribución por relaciones
De acuerdo a la matriz se recomienda que en su orden, las áreas de recepción,
alistamiento, producción y envasado queden cerca en el diseño de planta, y que
las áreas de Recepción y almacenamiento, como alistamiento y envasado se
alejen entre sí para cumplir las exigencias del Decreto 3075 del año 1997
expedido por el Ministerio de Salud.
4.4 PLANO PROPUESTO PARA EL DISEÑO PLANTA
A partir del método de distribución de relaciones y de los nuevos espacios
disponibles en la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA, y con los
elementos que estarán ubicados en dicha zona para cumplir las condiciones
propias de los procesos se elaboró el plano a escala 1:40 con el fin de mostrar el
diseño de planta propuesto (Anexo Q).
Actualmente la Empresa cuenta con las siguientes áreas:
Oficinas administrativas
o Gerencia
o
Áreas para el personal
o Baños, vestieres
o Zona común
88
Laboratorio de control y calidad
Bodega de materias primas
o Almacenamiento de aditivos
o Almacenamiento de empaque
Planta de producción
o Pasteurización y fermentación
o Área de alistamiento y pesaje
o Envasado
Tanque de recibo de leche
Cuartos fríos
Cuarto de maquinaria
o Banco de hielo
o Caldera
o Compresor
Área de carga y descarga
A partir del diseño de planta la producción de refrescos y néctares de frutas,
tendrían las siguientes nuevas áreas:
Recepción de frutas
Alistamiento de frutas
Área de producción de frutas
o Tanque escaldador
89
o Marmitas
Envasado de néctares y refrescos
Almacenamiento de néctares y refrescos
A continuación la tabla 37 muestra las zonas y las áreas de los procesos actuales
de la línea de lácteos, con sus medidas respectivas y las áreas cercanas entre sí,
con el fin de determinar cuales zonas participarían en los nuevos procesos.
Tabla 37. Zonas y áreas de la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
Zonas
Áreas
Medidas
Gerencia
ADMINISTRATIVAS
PRODUCCION
RECEPCION DE
MATERIA PRIMA
6, 7 m x 4,95
Área=33,16m²
Secretaria
Proceso
Sellado
Recepción de leche
Zona de cargue y descargue
Cuartos fríos
ALMACENAMIENTO
Bodega de materia prima
Bodega de envase
8 m x 7,4 m
Área=59,2m²
3,4 m x 3 m
Área = 10,2 m²
4,95 m x 4.6 m
Área = 22,77m²
5,5 m x 3 m
Área = 16,5m²
5,6 m x 5 m
Área = 28m²
5mx4m
Área = 20 m²
3,25 m x 2,4 m
Área = 7,8 m²
Caldera
MAQUINARIA
Banco de hielo
Vestieres
SOCIAL
Áreas cercanas
Laboratorio
Zona de cargue y
descargue
Cuarto frio
Envase
Banco de hielo
Zona de cargue y
descargue
Laboratorio
Proceso
Lavado de cajas
Bodega auxiliar
Lavado de cajas
6,25 m x 5,6 m
Área = 35 m²
Comedor
Recepción de leche
Baños
9 m x 4,25 m
Área = 38,25 m²
9,4 m x 6,7 m
Área = 62,98 m²
Bodega auxiliar
AUXILIAR
Lavado de cajas
CONTROL DE CALIDAD
Laboratorio
3,30 m x 3,1 m
Área = 10,23 m²
EMBALAJE
Empaquetado
5 m x 3,2 m
Área = 16 m²
90
Maquinas
Comedor
Materia prima
Oficinas
Cuarto frio
Cuarto frio
Envase
Las zonas administrativas, social, almacenamiento, maquinaria y control de
calidad intervendrían en el flujo de los nuevos procesos de derivados de fruta
puesto que no se van a modificar sus instalaciones y prestarían servicios para la
nueva línea productiva.
4.5 DOCUMENTACIÓN DE LOS PROCESOS PROPUESTOS
La documentación de los procesos de elaboración de néctar y refresco de fruta se
muestra por medio de los diagramas de flujo de operaciones y de recorrido sobre
el plano propuesto de diseño de planta.
En el diagrama de flujo de operaciones para elaboración de néctar (Anexo I) se
cuentan con 15 actividades entre operaciones y controles. Las operaciones
corresponden al 80% y el 20% restante corresponde a controles. El tiempo de
operación de la elaboración de néctar es de 5,3 horas. Ahora bien las operaciones
representan el 99% del tiempo total de producción de néctar.
La elaboración de refresco de fruta según el diagrama de flujo de operaciones
(Anexo I ) muestra que este proceso requiere 3 actividades más que el proceso
anteriormente descrito. Este se realiza en 14 operaciones (82%) y 3 controles
(18%). El tiempo total de operación es de 5,4 horas de las cuales el 98%
corresponden a las operaciones del proceso.
Finalmente se desarrolla el diagrama de flujo de recorrido de elaboración de
néctares y refrescos de fruta, el cual está comprendido por 21 actividades que
representan un tiempo de 6 horas 50 minutos (6.83 horas). Del total de
actividades, las operaciones representan el 78% del tiempo total de operación,
seguidos del los desplazamientos de materia prima y producto terminado que
corresponden al 22% del tiempo descrito. Las 21 actividades requieren de 110 m
de desplazamiento (Anexo J).
91
Las áreas que este proceso usa son: área de alistamiento de fruta, área de
proceso, área de envasado; así mismo es inherente el uso de las bodegas de
almacenamiento de materia prima y envase, y la bodega de almacenamiento de
producto terminado (cuarto frio).
4.6 ANALISIS DE LOS FACTORES DEL DISEÑO DE PLANTA PROPUESTO
Los factores que pueden afectar la propuesta de la nueva distribución de planta
para los productos de néctares y refrescos de fruta, se examinan a continuación y
en la tabla 38 se muestra un resumen de estos factores con sus respectivas áreas,
condiciones que debe tener en cuenta la Empresa para las áreas y elementos que
ocupan espacio en las mismas.
Factor material. Se debe tener en cuenta en este factor el control de los
procesos, así como todas las materias primas que entren a este; garantizando
de esta manera el material que entra. Se incluyen los diferentes resultados a
partir de las materias primas, y a lo largo de los procesos de producción; de
esta forma se hallan cuales son las cantidades producidas y las características
propias del material.
Factor maquinaria. Se incluyen las especificaciones de las fichas técnicas de
cada uno de los equipos. En donde se detalla: las dimensiones del equipo, el
suministro eléctrico, la capacidad, los operarios necesarios para su
funcionamiento, y si se genera algún tipo de contaminación. Es e vital
importancia tener en cuenta cada uno de los dispositivos que requiere cada
equipo tales como válvulas, bombas, tuberías externas, montajes eléctricos,
entre otros.
92
Factor hombre. Es el resultado del buen análisis del factor maquinaria; puesto
que al obtener el resultado de número de operarios requeridos para el
funcionamiento de cada equipo se determina el número de personas
involucradas en cada área de la planta. Además se requiere saber cuáles de
los puestos de trabajo son fijos y cuales son rotatorios. El análisis del factor
hombre tiene unas consideraciones que lo afectan directamente; las cuales en
su orden son:
o Condiciones de trabajo y seguridad
o Ergonomía del operario
o Necesidades de mano de obra
o Puestos fijos y rotatorios de trabajo
o Pago
o Consideraciones psicológicas o personales
o Organización o supervisión
o El hombre como factor indispensable en la producción es mucho más
flexible que cualquier material o maquinaria.
Factor movimiento. Representa
el recorrido de cada material, en qué
momento intervienen, si hay esperas o demoras; los equipos que se requieren
para el trasporte de cada material dentro del proceso.
Factor espera. Representan todas las demoras en cada uno de los procesos
de producción: dentro de este factor deben tenerse en cuenta situaciones tales
como los puntos de almacenaje o espera, espacios entre los puntos de espera,
flujos de materiales que puedan representar demoras.
Factor servicio. Básicamente son los aspectos correspondientes a la
iluminación, la ventilación, seguridad industrial e instalaciones de personal. Las
instalaciones de personal son aspectos básicos de un modelo de un correcto
modelo de distribución; los cuales están comprendidos por zonas de descanso,
baños y duchas, vestieres, oficinas. Además de ello se encuentran las aéreas
93
de servicio de maquinaria, comprendidos por el área de mantenimiento, los
laboratorios de control de calidad, entre otros.
Factor edificio. Debe ser un espacio útil para el objeto de la planta de
producción, en el cual se puedan ubicar las áreas de producción y el área
administrativa. Este valor evalúa las propiedades de la estructura, capacidad,
estabilidad, etc. Para la industria alimentaria es necesario que el edificio tenga
las especificaciones que la ley exige, tales como características de las
ventanas, pisos, rejillas, columnas, cubiertas y demás.
Factor cambio. Debido a los posibles cambios en la demanda y la variabilidad
en la producción se debe hacer una propuesta de distribución que sea flexible
y versátil; de tal forma que pueda adaptar rápidamente los a dichos cambios,
así como a la tendencia de las nuevas tecnologías y en última instancia la
competencia. Por tal razón la propuesta debe presentar a la empresa la
posibilidad de futuras ampliaciones sin ocasionar traumas. Los cambios
envuelven modificaciones en los elementos básicos de la producción como
hombres, materiales, maquinaria, de tal forma que hace indudable cambios
futuros en la distribución.
94
Tabla 38. Factores que afectan la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
Factor
Áreas
afectadas
Condiciones de las áreas
Recepción de
fruta
T < 22 °C ; HR 85-90%
Embalaje
T < 22 °C
Material
Almacenamiento T<18ºC
Recepción de
materia prima
T < 22 °C ; HR 85-90%
Cambio
Almacenamiento T<10ºC
Maquinaria
Maquinaria
Maquinaria
Producción
Administración
Hombre
Movimiento
Espera
Producción
Elementos que ocupan
espacio en las áreas
mesón, baldes, recipientes,
lavamanos, lavado de
frutas, bascula,
mesón, canastillas
estibas, canastillas,
mesón, baldes, recipientes,
lavamanos, lavado de
frutas, bascula,
estibas, canastillas,
Circulación de aire, T< 22ºC
tanques y tuberías
Circulación de aire, T< 22ºC,
conexiones eléctricas (bifásica tanques y tuberías
y trifásica)
mesón, tanques,
T<18ºC, conexiones eléctricas recipientes, lavamanos,
(bifásica y trifásica)
utensilios de medición,
cantinas, canastillas
T° ambiente; conexiones
escritorios, armarios,
bifásicas, telefónicas, red
archivadores
inalámbrica
mesón, tanques,
Espacios suficientes de
recipientes, lavamanos,
recorrido mínimo de 1m entre
utensilios de medición,
equipo y zona de pasillos
cantinas, canastillas
Maquinaria
Espacio de 1m entre equipo y
operario, circulación de aire
tanques y tuberías
Almacenamiento
T<4° Estibas, canastillas
plásticas
estibas, canastillas,
Embalaje
T°<18, Canastillas plásticas
mesón, canastillas, estibas y
selladora manual
Recepción de
materia prima
Canastillas plásticas, HR 8590%
Producción
T<4°Estibas, canastillas
plásticas
Producción
T<4°Estibas, canastillas
plásticas
Almacenamiento
T<4° Estibas, canastillas
plásticas
estibas, canastillas,
Embalaje
T°<18, Canastillas plásticas
mesón, canastillas, estibas y
selladora manual
95
mesón, baldes, recipientes,
lavamanos, lavado de
frutas, bascula,
mesón, tanques,
recipientes, lavamanos,
utensilios de medición,
cantinas, canastillas
mesón, tanques,
recipientes, lavamanos,
utensilios de medición,
cantinas, canastillas
Social
T° ambiente; conexiones
bifásicas, telefónicas, red
inalámbrica
Circulación de aire, T< 22ºC,
conexiones eléctricas (bifásica
y trifásica)
T° ambiente
Laboratorio
T <18°
Administrativa
T° ambiente; conexiones
bifásicas, telefónicas, red
inalámbrica
Administrativa
Maquinaria
Servicio
escritorios, armarios,
archivadores
tanques y tuberías
mesa, armarios, sillas
mesones, archivadores, kit
de prueba de aguas, kit de
pruebas de leche,
viscosímetro,
potenciómetro,
termómetros, etc.
escritorios, armarios,
archivadores
mesón, tanques,
recipientes, lavamanos,
Producción
utensilios de medición,
cantinas, canastillas
mesón, baldes, recipientes,
Recepción de
piso antideslizante, paredes en
lavamanos, lavado de
materia prima
baldosín
frutas, bascula,
piso antideslizante, paredes en
Almacenamiento
estibas, canastillas,
baldosín
piso antideslizante, circulación
Maquinaria
tanques y tuberías
de aire abierta, T<20°
mesones, archivadores, kit
de prueba de aguas, kit de
piso antideslizante, paredes en pruebas de leche,
Laboratorio
baldosín, T<18°
viscosímetro,
potenciómetro,
termómetros, etc.
piso antideslizante, paredes en mesón, canastillas, estibas y
Embalaje
baldosín
selladora manual
T<18ºC, conexiones eléctricas
(bifásica y trifásica)
Edificio
4.7
INVERSIÓN
ECONÓMICA
PARA
LA
IMPLEMENTACIÓN
DE
LA
PROPUESTA
A continuación se encuentra el listado de materiales requeridos para la
construcción de la ampliación de la planta de producción de refrescos y néctares
de fruta, de la empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA. En la tabla 39 se
encuentra la cantidad requerida de material, el precio total de adquisición de este y
un proveedor recomendado que garantice la correcta construcción de la nueva
área.
96
Adicional a esto vale resaltar que los equipos no expuestos en la siguiente tabla ya
hacen parte de los activos de la empresa; estos equipos son: Marmita,
despulpadora, licuadoras industrial, envasadora automática, entre otros propios de
este proceso.
Tabla 39. Listado de materiales para la construcción de la nueva área.
MATERIAL
CANTIDAD
UNIDAD
PRECIO
TOTAL
Gravilla
10
M
600.000
Varilla 3/8
12
Unidad
114.000
Varillas 1/2
20
Unidad
230.000
Arena
8
M
320.000
Cemento
40
Unidad
840.000
Ladrillos
10.000
Unidad
2.400.000
Puntilla
4
Libras
10.000
Unidad
60.000
Tuberías
PROVEDOR
RECOMENDADO
Ferropaz
Tejas
30
Unidad
1.200.000
Instalación
Eléctrica
____
____
2.100.000
El Transistor
Pintura
4
Galones
640.000
El Pintor
Mano de obra
___
____
5.200.000
Tubería en
acero
inoxidable
___
____
2.200.000
Instalación
tubería vapor
y agua fría
___
___
1.800.000
Despulpadora
1
-
6.535.000
CI TALSA
Marmita
1
-
20.562.018
CI TALSA
Licuadora
industrial
1
-
3.575.000
CI TALSA
Tanque
1
4.100.000
CI TALSA
TOTAL
52.706.018*
*Los valores de la tabla son sin IVA.
97
Monteini asociados
ltda.
CONCLUSIONES
La realización del estudio de mercado determinó la oferta y la demanda de
productos procesados a base de fruta en la región central del Departamento de
Boyacá; de esta manera
se logró establecer la demanda insatisfecha de
refrescos y néctares de fruta para el año 2015 de 95.668 y 13.046 hectolitros.,
de esta manera se estableció un porcentaje de dicha el cual suplirá la empresa
ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA, que corresponde al 2 y al 5 %
respectivamente.
Los procesos productivos actuales de la Empresa fueron diagnosticados
tecnológicamente, mediante este, se determinaron las áreas y equipos que
podrían ser útiles dentro de la futura expansión. Tras la identificación de estos
se dimensionaron de tal forma que se determinara su utilidad posterior.
El método de procesamiento de néctar y refresco de fruta incluye operaciones
en común que son definidas mediante la revisión bibliográfica y el control de
los puntos críticos durante el proceso. Dichas operaciones son la base de la
estructura de la expansión de la planta; determinando así las nuevas áreas y
equipos requeridos en la producción.
Se realizó un dimensionamiento de los diferentes equipos comunes para la
elaboración de néctares y refrescos de fruta, teniendo en cuenta la producción
diaria con un turno de 8 horas, en el cual se producirán 664 litros de refresco
de fruta tres días hábiles de la semana, y 220 litros de néctar de fruta los tres
días restantes. Cada dia se realizara un sabor diferente de dichos productosSe realizó los diagramas de flujo de bloques, de recorrido y de operaciones de
tal forma que se identificaron los tiempos de proceso, las distancias recorridas,
el tiempo invertido en trasporte y el flujo de materiales dentro del proceso.
Dando como resultado el análisis de los procesos y futuras recomendaciones
para optimizar el proceso dentro de la planta de la empresa ALIMENTOS
98
PROCESADOS SIBEMA.
A si mismo se construyo un cronograma de
producción donde se determino los días de producción, capacidad de
producción y tiempo de producción.
Se analizaron los factores que afectan la propuesta de expansión de la planta
para la producción de refrescos y néctares de fruta, relacionando condiciones
de área y elementos que ocupan dicho espacio.
Se estimo la inversión en materiales y mano de obra de la expansión de la
planta, excluyendo de esto los equipos que la empresa ya había adquirido con
anterioridad y que disponía para dicho fin. Esta propuesta de expansión se
requiere una inversión de $52,708.018 con objeto de realizar obra civil,
instalaciones de acueducto, alcantarillado, eléctricas y de vapor y todos los
cambios que se requieren en dicha expansión.
99
RECOMENDACIONES
Para la versatilidad de la oferta de los productos derivados de fruta se debe
abrir campo en más sectores del mercado a nivel departamental y nacional
donde llegue al consumidor final sin intermediarios.
Una vez puesto en marcha el funcionamiento de la planta se debe proyectar la
implementación de nuevas líneas de proceso que cubran necesidades en el
mercado de las frutas procesadas.
La elaboración de estos productos debe cumplir con los requerimientos legales
emitidos por las entidades gubernamentales que garanticen la calidad final de
producto y no minimicen el éxito de un buen diseño de planta.
Debe hacerse un buen impulso y mercadeo de los nuevos productos de tal
forma que se pueda suplir la demanda insatisfecha, para lo cual se recomiendo
iniciar la producción con cantidades moderadas e ir aumentando la producción
conforme al crecimiento de los clientes.
100
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MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. Documento de
trabajo N° 81 del Observatorio Agrocadenas de Colombia [artículo en Internet].
http://www.redlactea.org/documentos/Inf%20coy%201991%202005.pdf
MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. Anuario estadístico
de frutas y hortalizas. Dirección de políticas sectorial. Bogotá; 2008
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103
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15-21
ZULUAGA, E. Jugos Industrializados: Imponiendo el dinamismo en la canasta de
bebidas. IALIMENTOS. 2009; Año 4. 28-29.
104
ANEXO A. ENCUESTA PARA DETERMINAR LOS GUSTOS Y PREFERENCIAS
EN EL CONSUMO DE NECTARES Y REFRESCOS DE LA FRUTA
105
ANEXO B. DIAGRAMA DE FLUJO DE OPERACIONES DE ELABORACION DE
YOGURT VASO.
106
ANEXO C. DIAGRAMA DE FLUJO DE RECORRIDO DE ELABORACION DE
VASO
107
ANEXO D. DIAGRAMA DE FLUJO DE OPERACIONES DE ELABORACION DE
YOGURT BOLSA.
108
ANEXO E. DIAGRAMA DE FLUJO DE RECORRIDO DE ELABORACION DE
BOLSA
109
ANEXO F. DIAGRAMA DE FLUJO DE OPERACIONES DE ELABORACION DE
YOGURT GARRAFA
110
ANEXO G. DIAGRAMA DE FLUJO DE RECORRIDO DE ELABORACION DE
GARRAFA
111
ANEXO H. FICHAS TECNICAS
FICHA TECNICA
EQUIPO CALDERA DE 150 BHP A.C.P.M.
CAPACIDAD 150 BHP
TIPO Horizontal piro tubular de 2 pasos.
QUEMADOR Tipo, tiro forzado para quemar ACPM. Se excluyen calderas equipadas con
quemador de tipo cañón
PROGRAMADOR ELECTRONICO Debe ser marca FIREYE UVM2 o HONEYWELL con
su respectivas foto celda.
CUERPO Y AISLAMIENTO Cuerpo fabricado en lamina de acero ACuerpo aislado en
fibra de vidrio de 5 grado 70 espesor 5/16 in, 0.8 mm de espesor recubierta con lámina de
acero inoxidable brillante calibre 22.
TUBERÍA INTERNA DE HUMOS Y GASES. Tubería de 2 in fabricada en acero calidad
ASTM 192.
CÁMARA. Cámara de combustión del tipo DRYBACK (Cámara seca) diseño que facilita
el acceso a todos los tubos internos para su limpieza ó cambio, facilitando las labores de
reparación y mantenimiento.
FUNCIONAMIENTO. Con todos los controles necesarios para su operación y
funcionamiento
automático, gobernado por control de llama (reparable) con tiempo de barrido y ciclo de
encendido, con control auxiliar de nivel de agua y alarma sonora (ultrasónica) de alerta
por fallas de llama y/o bajo nivel de agua.
CHIMENEA. De ocho (8) metros, construida en lámina Cold Rolled cal. 14 protegida con
pintura negra para alta temperatura, en tramos de 2 metros con bridas para su acople con
mínimo seis tornillos de acero (incluidos), con caperuza para la protección de aguas
lluvias y vientos; tres (3) cables de acero de 3/16. De diámetro por quince (15) metros de
largo C/U, con amarres de acero en los extremos de cada cable para sostenimiento
vertical de la chimenea.
APARATOS DE MEDIDA. Manómetro de presión, control de presión, válvula de
seguridad y termómetro de carátula a la salida de la chimenea.
CONTROL DE NIVEL DE AGUA. MacDonnell referencia 157 con grifos de purga y de
nivel marca Conbraco provisto de todos los accesorios para su correcto funcionamiento
automático. El drenaje con una válvula globo para 200 PSI.
EQUIPO AUXILIAR Tanque de retorno con capacidad mínima de 265 litros (70 galones),
tipocilíndrico horizontal, fabricado en lámina de acero de 4.76 mm de espesor, provisto de
uniones Standard para conexiones con tapones roscados tipo macho de acero en cada
una de las conexiones, válvula flotadora en bronce hermética, grifos de nivel visible
112
SISTEMA ELÉCTRICO. Motores trifásicos a 220 voltios accionados automáticamente con
sus contactores, protecciones a las variaciones de voltaje y pilotos de señalización a 120
voltios, montados sobre panel metálico con sus respectivas regletas de conexiones y su
plano eléctrico adherido a la puerta. Todos los circuitos de control deben estar protegidos
con un estabilizador de
corriente electrónico para proteger el sistema contra cambios bruscos de voltaje, provisto
de voltímetro y fusibles de protección, capacidad acorde con el consumo de los circuitos,
el cual estará instalado en el panel eléctrico.
VÁLVULA DE PURGA INFERIOR. De cierre rápido roscada, 1. de diámetro, marca
Everlasting americana U.S.A, ayudada por otra válvula de tipo .Y. en bronce.
VALVULA REGULADORA DE VAPOR. Debe ser marca WATTS ref. 127 diafragma de 8
in, con entrada y salida de 1 ½ in. Ensamblada con sus respectivos accesorios.
ACCESORIOS
Tanque metálico horizontal para combustible con capacidad de mínimo 800 galones,
construido en lámina de acero Cold rolled calibre 14 como mínimo, montado sobre
estructura metálica, con nivel visible, salida para vaciado en 1. salida inferior para drenaje
provisto de válvula de cortina de 2. con niple y tapón hembra en la salida, hueco hombre
superior flanchado para inspección, salida superior en 2. para venteo, provista de
accesorios para la protección del agua lluvia. Todas las salidas previstas para conexiones
deben venir con tapones roscados en acero.
ACCESORIOS DE INSTALACIÓN. para la elaboración de la acometida eléctrica desde
el punto cero hasta mínimo 6 metros en los puntos de conexión del tablero principal y la
motobomba de agua, asimismo las redes mecánicas así:
RED DE VAPOR: De 18 metros de longitud, en dirección hacia las marmitas, construida
en tubería de acero SCH40 sin costura de1.1/2. Con todos los accesorios: codos,
universales, tees, etc, recubierta con esmalte amarillo, provista de una estación
reguladora de presión con válvula Watts 127 de 1.1/2., montada con su by-pass, válvulas
de corte de 300 P.S.I., manómetro de presión en glicerina de mínimo 4. de carátula de 0100 P.S.I. y todos los accesorios requeridos para su correcto funcionamiento, para
garantizar en el sitio de las marmitas una presión de vapor regulable entre 30 . 60 P.S.I.,
un distribuidor de vapor construido en tubo de acero de 6. De diámetro X 80 centímetros
de largo, forrado en fibra de vidrio de 2. De espesor recubierta con lamina de aluminio,
con tres salidas superiores en 1.1/2. provistas de válvulas de tipo globo en bronce de 300
P.S.I. con asientos en acero, una salida inferior para drenaje provista de válvula de
control y estación para condensados con todos sus accesorios y trampa Sarco TD52
U.S.A. de1/2. conectada al tubo de drenaje del cuarto de la caldera, el distribuidor de
vapor debe estar montado sobre estructura para fijar al piso en ángulo de hierro de
1.1/4.recubierto con pintura esmalte negro para alta temperatura, que de una altura total
de 1.20 metros.
RED DE PURGAS: elaborada en tubería de acero SCH 40 de 1. recubierta con esmalte
negro para alta temperatura, con todos los accesorios necesarios para la conexión por el
piso de las purgas a la caja de drenajes del cuarto de la caldera.
113
FICHA TECNICA DE BANCO DE HIELO
CARACTERISTICAS
Medidas Exteriores
Tiempo de enfriamiento para 2000 litros de producción
de 2 a 3 horas
Largo
2,4 m
Ancho
1,4 m
Alto
1,3 m
Mueble construido en lámina galvanizada calibre 16 interior, lamina galvanizada
calibre 20 exterior. Aislamiento en poliuretano de 3¨ de espesor de alta densidad
38 kg por metro cúbico. Parte exterior pintado
Equipo de refrigeración
Una unidad semi-sellada de 3 HP, completa REF 22
ensamblada con base de anclaje, acumulador de
liquido,
separador
de
aceite,
condensador
evaporativo, motor con su aspa, manguera
antivibradora, control presostatico de alta y baja.
Implementos de
instalación
Un tablero metálico de mando con chapa de
seguridad ensamblado con breker de corte,
breakermatic para control de voltaje, un contactor con
bimetálico para arranque y protección de la unidad
moto - compresor, swiches para encendido del
equipo, pilotos para señal de funcionamiento de las
partes eléctricas.
Un (1) Intercambiador de calor
Una (1)Válvula de expansión
Una (1) Válvula solenoide
Un (1) Indicador de liquido
Una (1) llave de paso
Un (1) Filtro secador americano
Carga de refrigerante
Tubería de succión
Tubería para línea de liquido
Tubos de cobre para línea de succión
Tubos de cobre para línea de liquido
Un termómetro tipo reloj para control de temperatura
114
ANEXO I. DIAGRAMAS DE FLUJO DE OPERACIONES DE ELABORACION DE
REFRESCO Y NÉCTAR DE FRUTA
115
ANEXO J. DIAGRAMA DE FLUJO DE RECORRIDO DE ELABORACION DE
REFRESCO Y NECTAR DE FRUTA.
116
ANEXO K. COTIZACIONES MATERIALES PARA LA EXPANSIÓN DE LA
PLANTA
117
118
119
ANEXO L. CAPACIDAD UTILIZADA DE LA CALDERA Y DEL BANCO DE HIELO
Caldera
Vapor empleado en los procesos lácteos actuales por la Empresa para la
pasteurización:
Q suministrado = mvΔh; por el vapor a 90psig que equivale a 104,7psia=
0,7218MPa a con una temperatura de 166,19°C y hg =2.770,4 kJ/kg (tomada
de la tabla A5 agua saturada),41 y el vapor condensado regresa al tanque de
condensados a la temperatura de 60ºC con un hf = 251,18 kJ/kg.42
Q ganado = mLCpΔT; por la leche con un Cp= 3,893 kJ/kg°C (tomado de:
www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/.../r18966.DOC),
y
con
temperaturas de 80°C a la entrada del pasteurizador y 10°C en la salida del
pasteurizador para un volumen de 900L que equivalen a 828,8 kg (densidad
=1,032 g/cm3 tomada de registros internos de parámetros fisicoquímicos de la
leche de la Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA).
Entonces:
Q ganado = 928,8kg*3,893 kJ/kgºC *(80-21)ºC = 213.333,2856 kJ
Q suministrado = Q ganado
213.333,2856 kJ = mv (2.770,4 - 251,18) kJ/kg
mv= 84,68 kg
Al despejar se tiene una masa de vapor de 84.68 kg = 186.6874 lb para un
tiempo de pasteurización de 10 min = 0,16 h para un día de proceso. El vapor
utilizado corresponde a 1166.7962 lb/h.
41
CENGEL, Y. Termodinámica: Tabla A5: agua saturada. Ed. 2. Mc Graw Hill.; 1998. A12p.
42
Ibid
120
El vapor que se emplea corresponde a 33.82 BHP = 1166.7962 lb/h.
La caldera cuenta con capacidad de 150BHP que suministra 5175 lb/h de
vapor pues 1BHP=34,5 lb vapor/h.
La capacidad utilizada actualmente por día de producción es 55,5% porque:
% rendimiento = 22.54%
Banco de hielo
El agua fría se emplea en el pasteurizador:
Q ganado = mACpΔT; por el agua fría con un Cp=
1Kj/kg °C
(tomado de
43
termodinámica de cengel ) a las temperaturas de 4°C a la salida del banco y de
55°C a la salida del pasteurizador
Q suministrado = mLCpΔT; por la leche que se calentó en el pasteurizador a 80°C
y luego se enfría a 45°C.
Qsuministrado = 928,8 Kg* 3,893 kJ/kg °C*(80-45)°C = 126553.644 kJ/kg
Q suministrado = Q ganado
126553.644 kJ/kg = mA * 1 (Kj/ Kg°C)*(60-4)°C
mA = 2259.8865 Kg = 2,2598 m3
Despejando se obtiene la masa de agua fría empleada que es 2259.8865kg. En el
banco de hielo se tiene un almacenamiento de agua fría de
4,36m3 por sus
medidas (Ver anexo H). De este volumen se aprovecha en la pasteurización
2,2598m3 que corresponde al 51.83%.
43
Ibid., A12p.
121
ANEXO M. BALANCE DE MATERIA DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE
REFRESCO DE FRUTA
Refresco de Durazno.
Rendimiento de esta fruta 62% (tomado de:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obpulpfru/p2.htm)
Balance después de la pasteurización:
A
B 0,001%
C
Mezcla 2
Color
Sabor
0,025%
MEZCLAR
R
S
664,4Kg
D
Conservantes
0,05%
Balance en el pasteurizador:
Mezcla 1
Z
PASTEURIZAR
663,9Kg
A
Mezcla 2
663,9Kg
Balance en la mezcla pre- pasteurizador:
122
Balance en el refinado:
Balance en Despulpado:
Balance en el escaldado:
123
40,791
Balance en limpieza y desinfección de la fruta:
Refresco de mora
Rendimiento de esta fruta 75% (tomado de:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obpulpfru/p2.htm)
Balance después de la pasteurización:
A
B 0,001%
C
Mezcla 2
Color
Sabor
0,025%
MEZCLAR
R
S
664,4Kg
D
Conservantes
0,05%
Balance en el pasteurizador:
Mezcla 1
Z
PASTEURIZAR
663,9Kg
A
Mezcla 2
663,9Kg
124
Balance en la mezcla pre- pasteurizador:
Balance en el refinado:
Pulpa gruesa
V
REFINAR
U
Residuos
5%
125
Pulpa fina
31,695 Kg
X
Balance en Despulpado:
Fruta
R
DESPULPAR
U
Pulpa gruesa
33,27625 Kg
V
Cascarillas - Semillas
17%
Balance en el escaldado:
Balance en limpieza y desinfección de la fruta:
126
Para refresco de mango
Rendimiento de esta fruta 55% (tomado de:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obpulpfru/p2.htm)
Balance después de la pasteurización:
A
B 0,001%
Mezcla 2
Color
C 0,025% Sabor
MEZCLAR
R
S
664,4Kg
D
Conservantes
0,05%
Balance en el pasteurizador:
Mezcla 1
Z
PASTEURIZAR
663,9Kg
A
Mezcla 2
663,9Kg
Balance en la mezcla pre- pasteurizador:
127
Balance en el refinado:
Balance en Despulpado:
Balance en el escaldado:
128
Balance en limpieza y desinfección de la fruta:
129
ANEXO N. BALANCE DE MATERIA DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE
NÉCTAR DE FRUTA
Néctar de Durazno.
Rendimiento de esta fruta 62% (tomado de:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obpulpfru/p2.htm)
Balance en el pasteurizador:
Mezcla 1
220Kg
Z
A
PASTEURIZAR
220Kg
Balance en la mezcla pre- pasteurizador:
W
Y 0,10%
L 0,23%
Agua
Azucar
Acido
cítrico
MEZCLAR
X
Fruta 10%
130
Z
Mezcla 1
220Kg
Balance en el refinado:
Pulpa gruesa
Pulpa
22Kg
X
REFINAR
V
U
Residuos
10%
Balance en Despulpado:
R
Fruta
DESPULPAR
v
Pulpa gruesa
24,2Kg
T
Cascaras - Semillas
25%
Balance en el escaldado:
Q
Fruta L
ESCALDAR
30,25Kg
R
Fruta E
30,25Kg
131
Balance en limpieza y desinfección de la fruta:
O
Fruta L
LIMPIAR Y
DESINFECTAR
30,25Kg
N
Cascaras - Semillas
3%
Néctar de Mora.
Rendimiento de esta fruta 75% (tomado de:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obpulpfru/p2.htm)
Balance en el pasteurizador:
Mezcla 1
220Kg
Z
A
PASTEURIZAR
220Kg
Balance en la mezcla pre- pasteurizador:
W
Y 0,10%
L 0,23%
Agua
Azucar
Acido
cítrico
MEZCLAR
X
Fruta 10%
132
Z
Mezcla 1
220Kg
Balance en el refinado:
Pulpa gruesa
V
X
REFINAR
Pulpa
22Kg
U
Residuos
5%
Balance en Despulpado:
R
Fruta
v
DESPULPAR
Pulpa gruesa
23,3Kg
T
Cascaras - Semillas
17%
Balance en el escaldado:
Q
Fruta L
ESCALDAR
27,26Kg
R
Fruta E
27,26Kg
133
Balance en limpieza y desinfección de la fruta:
O
Fruta S
Q
LIMPIAR Y
DESINFECTAR
Fruta L
27,26Kg
N
Cascaras - Semillas
3%
Néctar de Mango.
Rendimiento de esta fruta 55% (tomado de:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obpulpfru/p2.htm)
Balance en el pasteurizador:
Mezcla 1
220Kg
Z
A
PASTEURIZAR
220Kg
Balance en la mezcla pre- pasteurizador:
W
Y 0,10%
L 0,23%
Agua
Azucar
Acido
cítrico
MEZCLAR
X
Fruta 10%
134
Z
Mezcla 1
220Kg
Balance en el refinado:
Pulpa gruesa
X
REFINAR
V
Pulpa
22Kg
U
Residuos
10%
Balance en Despulpado:
R
Fruta
DESPULPAR
Pulpa gruesa
v
24,2 Kg
T
Cascaras - Semillas
25%
Balance en el escaldado:
Q
Fruta L
ESCALDAR
30,25Kg
R
Fruta E
30,25Kg
135
Balance en limpieza y desinfección de la fruta:
O
Fruta S
LIMPIAR Y
DESINFECTAR
N
Cascaras - Semillas
3%
136
Q
Fruta L
30,25Kg
ANEXO O. BALANCE DE ENERGÍA PARA LOS NUEVOS PROCESOS
PRODUCTIVOS
Energía térmica ( escaldado)
Q suministrado = mvΔh; por el vapor a 90psig que equivale a 104,7psia=
0,7218MPa a con una temperatura de 166,19°C y h g =2.770,4 kJ/kg
(tomada de
la tabla A5 agua saturada),44 y el vapor condensado regresa al tanque de
condensados a la temperatura de 60ºC con un hf = 251,18 kJ/kg.
Q
ganado
=
mfCpΔT;
por
el
Cpfruta=
3,6366kJ/kg°C
(tomado
de:
http://www.inta.gov.ar/sanpedro/info/doc/pos/rm_002.htm) a las temperaturas de
100°C a la entrada del escaldado y 90°C a la salida del tanque escaldador. Para
una masa de fruta igual a 26Kg.
Qganado = 945,51 kJ
945,51Kj= mvΔh
mv = 945.51Kj / (2.770,4 kJ/kg - 251,18 kJ/kg)
mv = 0.3753kg
Al despejar se tiene una masa de vapor de 0.3753kg = 0.8272 lb para un tiempo
de pasteurización de 3 min = 0,05 h para un día de proceso. El vapor utilizado
corresponde a 16.544 lb/h
Energía eléctrica (Despulpado)
Potencia de la despulpadora = 1HP = 0,746KW
Tiempo de uso = 30 minutos = 0,5 h
Consumo = potencia x tiempo de uso
44
CENGEL, Y. Termodinámica: Tabla A5: agua saturada. Ed. 2. Mc Graw Hill.; 1998. A12p.
137
Consumo = 0,746 * 0,5 = 1,492 KW/h
Energía eléctrica ( Refinado)
Re quiere el mismo tiempo. El equipo usado es la misma despulpadora pero con
diferente tamiz, razón por la cual la potencia del equipo es la misma.
Energía eléctrica ( Licuadora Industrial)
Potencia de la licuadora industrial= 2,5 HP = 1,865KW
Tiempo de uso = 72 minutos = 1,2 h
Consumo = potencia x tiempo de uso
Consumo = 1,865 * 1,2 = 2,238 KW/h
Energía térmica ( Marmita)
Q suministrado = mvΔh; por el vapor a 90psig que equivale a 104,7psia=
0,7218MPa a con una temperatura de 166,19°C y h g =2.770,4 kJ/kg
(tomada de
la tabla A5 agua saturada),45 y el vapor condensado regresa al tanque de
condensados a la temperatura de 60ºC con un hf = 251,18 kJ/kg.
Q
ganado
=
mfCpΔT;
por
el
Cprefresco=
1KJ/Kg°C
(tomado
de:
http://www.scribd.com/doc/3912003/Determinacion-de-propiedades-fisicas) a las
temperaturas de 18°C a la entrada a la marmita y 80°C a la salida.
Para una
masa de refresco de fruta de 416kg.
Qganado = 25792 kJ
25792kJ= mvΔh
mv = 25792kJ / (2.770,4 kJ/kg - 251,18 kJ/kg)
45
CENGEL, Y. Termodinámica: Tabla A5: agua saturada. Ed. 2. Mc Graw Hill.; 1998. A12p.
138
mv = 10.23kg
Al despejar se tiene una masa de vapor de 10.23 kg =22.5532lb para un tiempo de
pasteurización de 15 min = 0,25 h para un día de proceso. El vapor utilizado
corresponde a 90.2131lb/h
Energía eléctrica (Envasado)
Potencia de la despulpadora = 1,8HP = 1,34KW
Tiempo de uso = 30minutos = 0,5 h
Consumo = potencia x tiempo de uso
Consumo = 1,34 * 0,5 = 0,67 KW/h
139
ANEXO P. DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS INDUSTRIALES
Tanque de limpieza y desinfección y escaldado.
Para densidad de mango = 0.9975g/ml
Se requiere un equipo de capacidad 56.14 litros.
Las dimensiones de este equipo serian:
Alto: 0.75m
Diámetro: 0.50 m
140
Marmita.
El área del equipo más el área destinada para el desplazamiento del operario es:
Despulpadora.
Área total del espacio ocupado por el equipo
141
Envasadora.
Área total del espacio ocupado por el equipo
142
ANEXO Q. PLANO PROPUESTO PARA EL DISEÑO DE PLANTA
143
Propuesta de diseño de planta del área de expansión de la empresa alimentos
procesados SIBEMA para las nuevas líneas de producción.
Eduardo Becerra
Programa de Ingeniería de Alimentos, Facultad de Ingeniería, Universidad de la Salle, Bogotá,
Colombia
Resúmen
Se realizo la propuesta de diseño de planta del área de expansión de la empresa ALIMENTOS
PROCESADOS SIBEMA para las nuevas líneas de producción. Dentro de este se realizo el
estudio de mercado de las nuevas líneas de producción, donde se encontró que Boyacá
departamento donde se encuentra ubicada la empresa, es el primer productor de durazno, por
otro lado, Cundinamarca departamento limítrofe es el primer productor nacional de Mora y
Mango. Así bien se determinaron las tres frutas que entraría en la producción de néctares y
refrescos. Se realizo el análisis de los procesos productivos encontrando los días claves de
producción, los tiempos y distancias de operación de la elaboración de yogurt en sus tres líneas.
Dentro de la propuesta se determino la proyección de la demanda donde se determino suplir el
5% para néctares (220 lt/día) y el 2% para refrescos (664lt/día). La propuesta además incluye
los tiempos y recorridos de producción, cronograma de producción y balances de materia y
energía de estos.
Abstract
We performed the proposed plant design the expansion area of the company PROCESSED
FOODS SIBEMA for new production lines. Within this was done the market research of new
production lines, which found that Boyacá department where the company is located, is the first
producer of peaches, on the other hand, Cundinamarca department boundary is the first
domestic producer of Mora and Mango. So it was determined the three fruits that go into the
production of nectars and soft drinks. We performed the analysis of production processes by
finding the key days of production, operating times and distances of the yoghurt in its three lines.
Within the proposal it was determined the projection of demand where supply is determined to
5% for nectar (220 lt /day) and 2% for soft drinks (664lt/ day). The proposal also includes the
times and routes of production, production schedule and material and energy balances of these.
Palabras clave: Yogurt, fruta, derivados de fruta, demanda, producción.
Key words: Yogurt, fruit, fruit products, demand, production.
Introducción
La Empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA, ubicada en el Municipio de Duitama
(Boyacá), compañía dedicada a la elaboración de productos lácteos, que en pro de su
crecimiento empresarial y en la búsqueda de nuevos mercados, se ha propuesto evaluar un
nuevo diseño de planta para las líneas de producción de néctares y refrescos de fruta; las
cuales serán implementadas al acondicionar sus actuales instalaciones.
Esta propuesta se cimenta en la producción de fruta en el Departamento de Boyacá, puesto que
según el censo nacional de frutas y hortalizas, en Boyacá se encuentra concentrada el 15% de
la producción nacional de frutas. Situación que favorece la creación de empresas dedicadas a la
transformación de estas.
Además, se presenta una alternativa para la construcción de una planta procesadora de frutas,
así como el estudio de mercado para productos derivados de fruta. Siendo las frutas una
alternativa de industrialización con miras a mercados más grandes, tal como lo indica la Cámara
1
de Comercio en estudios recientes. Por otra parte, se había observado en el año 2000 que los
néctares y los refrescos de frutas, serían productos con una alta tendencia de preferencia por
los consumidores y ahora es todo un hecho.
Esta propuesta busca la introducción de dos líneas de producción, para que en una segunda
fase la Empresa obtenga mayor crecimiento y así generando la posibilidad de adoptar más
líneas de producción para lograr así, ser competitiva en la región central del Departamento de
Boyacá. Donde se encuentra en etapa de creación de este tipo de industrias. De esta manera la
Empresa busca no solo entrar a la cadena productiva sino además generar nuevas
oportunidades de empleo en la comunidad.
Durante la realización de la propuesta de diseño de planta, fue importante considerar los
lineamientos principales de las exigencias que presenta el Decreto 3075 del Ministerio de Salud
del año 1997 para la industria de alimentos, en la cual se especifica que las edificaciones e
instalaciones de los establecimientos destinados a la fabricación, el procesamiento, envase,
almacenamiento y expendio de alimentos deberán cumplir las condiciones generales que se
establecen para la organización de localización y accesos, diseño y construcción,
abastecimiento de agua, disposición de residuos líquidos, disposición de residuos sólidos, e
instalaciones sanitarias.
Metodología
Materiales
El área de expansión de la empresa Alimentos Procesados SIBEMA, en la cual se encuentran
actualmente ubicadas: lavado de cajas, bodega auxiliar, espacio sin utilizar.
Los equipos presentes en la empresa son:
Tanque de recepción de leche
Caldera
Banco de hielo
Pasteurizador
Balanzas y básculas
La empresa cuenta con tres procesos productivos los cuales son:
Yogurt vaso
Yogurt bolsa
Yogurt garrafa
Estos procesos, se organizan mediante el siguiente cronograma de producción:
Figura1. Cronograma semanal de producción de Yogurt en la empresa ALIMENTOS
PROCESADOS SIBEMA
Semana laboral
Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado
Producción Lunes
Vaso
X
X
X
Bolsa
X
X
X
Garrafa
X
Mediante el estudio de diagramas de operaciones y recorrido se determinaron los siguientes
diagramas:
Figura 2. Diagrama de recorrido de elaboración de yogurt en sus tres líneas.
2
La figura 2, muestra el diagrama de recorrido para producción de yogurt garrafa, este se
diferencia de las otras dos líneas, en el lugar de empaque. Para la producción de yogur vaso y
yogurt vaso, se realiza en el área de sellado. Para el diagrama expuesto en la figura 2 se tiene
un recorrido de 69 metros para un total de 15,33 horas de producción. Para yogurt vaso y bolsa
se tiene respectivamente 59m, 56m; con un tiempo de 15, 17 horas.
Figura 3. Diagramas de operaciones para yogurt.
Para un total de 12 operaciones para producción de bolsa y vaso y 13 operaciones para yogurt
de garrafa.
Métodos:
1. Generalidades: dentro de ellas se tiene la presentación de la empresa, el análisis del sector
lácteo, el análisis del sector frutícola.
2. Análisis de oferta y demanda: Se realizo una encuesta de 7 preguntas que referían el
consumo de derivados de fruta, la frecuencia de consumo, la razón de compra y la presentación
del producto comprado, Oferta y demanda de las frutas, en esta se evalúa la producción de
frutas en el departamento de Boyacá, la demanda de frutas en el departamento de Boyacá,
Demanda de frutas procesadas en el departamento de Boyacá, Oferta y demanda de derivados
de frutas; néctares y refrescos, Oferta y demanda de derivados de frutas: néctares y refrescos
3
en el departamento de Boyacá, Proyección de la oferta y la demanda, Canales de la
distribución, Análisis de los precios.
3. Análisis de los procesos productivos: se analizo cada uno de los procesos de la empresa,
evaluando tiempos y recorridos de cada uno de los procesos, evaluando los equipos propios de
los procesos y la capacidad de utilización de los equipos que se compartirían en parte de las
dos nuevas líneas.
4. Propuesta de diseño de planta para los nuevos productos: Se baso en los diagramas de flujo
de elaboración de néctar y refresco (ver figura 4), a partir de esta se documentaron los procesos
con diagramas de operaciones y recorrido (figura 5 y figura 7). Una vez establecidos los
procesos se realizo los balances de materia y energía. Finalmente se dimensionaron los
equipos y se reorganizo la planta por medio del método de distribuciones. Finalmente se
organizo el plano propuesto de la empresa y la inversión económica de la aplicación de este.
Análisis y resultados:
La figura 4 muestra el diagrama de flujo de la elaboración de néctar y refresco de fruta. Así pues
mediante este se lograron determinar las operaciones básicas y los equipos requeridos para la
elaboración de ellos.
Figura 4. Diagrama de flujo elaboración de néctar y refresco.
En la figura 5 se tiene el diagrama de operaciones de la elaboración de néctares y refrescos:
Figura 5. Diagrama de operaciones de elaboración de néctar y refresco.
4
Se tiene 15 actividades para elaboración de refresco en un total de 318 minutos, para 17
actividades se tienen 324 minutos en la elaboración de néctar.
A partir de estos tenemos los siguientes equipos de uso en las dos áreas de producción:
Caldera. Está ubicada en el área de maquinaria junto a su tanque de condensados y cuenta
con un tanque de almacenamiento de ACPM como combustible. La caldera ocupa 3,14m2.
El área del equipo más el área destinada para el desplazamiento del operario es:
Banco de hielo. El equipo está ubicado a la entrada del área de producción, separado por un
muro de la misma. El espacio ocupado por el equipo es de 3,8 m2.
La Empresa tiene definida un área para maquinaria; razón por la cual el equipo no puede ser
trasladado de su ubicación actual. Además está ubicado el banco de hielo en el lugar
recomendado por los funcionarios del INVIMA.
Como el proceso de elaboración de refrescos y néctares de fruta tiene la operación de
pasteurización, cabe resaltar que este proceso requiere de transporte de agua fría generada en
el banco de hielo. El agua debe llegar por medio de tubería y accesorios de acero inoxidable.
Además requiere los siguientes equipos:
Tanques. Para las operaciones de limpieza y desinfección, y escaldado, se propuso emplear
dos tanques. En el dimensionamiento se escogió el mayor volumen de fruta a tratar en el
proceso de refresco y sobre este valor se determinó las medidas de cada tanque.
El tanque de limpieza y desinfección tendría las medidas de 0,75 m largo, 0,50 m ancho y 0,80
m de alto. Su volumen se halló con la fruta 40kg que ocupa espacio con un 40% de factor de
seguridad para el volumen del agua. En cuanto el tanque de escaldado se dimensionó con 0.75
de altura y0.5 m de diámetro, para la misma fruta y con el 40% de factor de seguridad para
evitar sobrepresión por el vapor que se envía desde la caldera.
Dimensionamiento de marmita. Para la máxima producción de 664L/día de producto se
propone emplear dos marmitas con capacidad de 500L cada una para dividir el volumen en dos
5
y con un factor de seguridad de 33%. Las dimensiones determinadas son 1,5m de diámetro x
1,13m de alto.
Dimensionamiento de despulpadora. La capacidad de trabajo de la despulpadora es de
50kg/hora. Sus dimensiones son 1,4 m de largo x 1m de ancho y con una tolva de 0,6m de
diámetro.
Dimensionamiento de la envasadora. La capacidad de envasado es de 11 botellas minuto,
las cuales corresponderían a 2 horas de trabajo para una producción de 664L. Las dimensiones
del equipo serían 2m de largo x 1,3m de ancho.
Ahora bien, a partir de dimensionamiento de equipos mediante el método de distribuciones se
organizo el plano para así conseguir la realización de los diagramas recorrido.
La figura 6, muestra el método de distribuciones para el diseño de expansión de la planta en su
nueva área de producción.
Figura 6. Método de distribución: relaciones
De acuerdo a la matriz se recomienda que en su orden, las áreas de recepción, alistamiento,
producción y envasado queden cerca en el diseño de planta, y que las áreas de Recepción y
almacenamiento, como alistamiento y envasado se alejen entre sí para cumplir las exigencias
del Decreto 3075 del año 1997 expedido por el Ministerio de Salud.
Así bien se realizo el diagrama del plano en el área de expansión.
Figura 7. Plano de distribución empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA
6
Conclusiones
La realización del estudio de mercado determinó la oferta y la demanda de productos
procesados a base de fruta en la región central del Departamento de Boyacá; de esta
manera se logró establecer la demanda insatisfecha de refrescos y néctares de fruta para el
año 2015 de 95.668 y 13.046 hectolitros., de esta manera se estableció un porcentaje de
dicha el cual suplirá la empresa ALIMENTOS PROCESADOS SIBEMA, que corresponde al
2 y al 5 % respectivamente.
El método de procesamiento de néctar y refresco de fruta incluye operaciones en común
que son definidas mediante la revisión bibliográfica y el control de los puntos críticos durante
el proceso. Dichas operaciones son la base de la estructura de la expansión de la planta;
determinando así las nuevas áreas y equipos requeridos en la producción.
Se realizó un dimensionamiento de los diferentes equipos comunes para la elaboración de
néctares y refrescos de fruta, teniendo en cuenta la producción diaria con un turno de 8
horas, en el cual se producirán 664 litros de refresco de fruta tres días hábiles de la semana,
y 220 litros de néctar de fruta los tres días restantes. Cada dia se realizara un sabor
diferente de dichos productosSe estimo la inversión en materiales y mano de obra de la expansión de la planta,
excluyendo de esto los equipos que la empresa ya había adquirido con anterioridad y que
disponía para dicho fin. Esta propuesta de expansión se requiere una inversión de
$52,708.018 con objeto de realizar obra civil, instalaciones de acueducto, alcantarillado,
eléctricas y de vapor y todos los cambios que se requieren en dicha expansión.
Bibliografía
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Autores
Dario Eduardo Becerra Navas. Ingeniería De Alimentos. Estudiante, Universidad De La Salle.
Cra 2 10 -70, [email protected]
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