OPERACIONES UNITARIAS I Operaciones preliminares INTEGRANTES: - Buckler, Jessica - Bartolonni, Iván - Gil, Luicina - Del Bel, Franco - Nieva, Jessica - Ferrero, Manuel Profesor de Cátedra: Ing. Jorge Restovich 1 INDICE INTRODUCCIÓN __________________________________________ Pág. 3 DESARROLLO ____________________________________________ Pág. 4 - Las materias primas y los procesos. Cultivo selectivo de materias primas. Programación del crecimiento y adquisición por contrato de materias primas. La mecanización y las materias primas. Transporte de materias primas. Almacenamiento de materias primas. Limpieza de materias primas: contaminación de mp alimentarias. Métodos de limpieza. BIBLIOGRAFIA ___________________________________________ Pág. 30 2 INTRODUCCION En general cuando hablamos de operaciones preliminares, son aquellas que se preocupan del estudio de los procesos básicos que se utilizan en una industria, especialmente de alimentos, para que, a partir de una materia prima, se obtenga un producto de calidad, con una producción optimizada. Los procesos aplicados dependen obviamente de las materias primas y del producto deseado. En este trabajo de investigación describiremos algunas de las operaciones preliminares más importantes dentro de la industria, considerándolas siempre desde el punto de vista de las materias primas. El presente informe realizado para la cátedra de Operaciones Unitarias I, será entregado al docente de la misma Ing. Jorge Restovich para su evaluación, con el objetivo de investigar e indagar sobre los temas antes mencionados y adquirir los conocimientos necesarios que nos servirán como futuros profesionales técnicos en Tecnología de los Alimentos. 3 LAS MATERIAS PRIMAS Y LOS PROCESOS La materia prima es cada una de las materias que empleará la industria para la conversión de productos elaborados. Generalmente, las materias primas son extraídas de la mismísima naturaleza, sometiéndolas luego a un proceso de transformación que desembocará en la elaboración de productos de consumo. Por su lado, a las materias primas que han sido manufacturadas pero que todavía no constituyen un definitivo bien de consumo se las denomina productos semi-elaborados, productos en proceso o productos semi-acabados, es decir, estos son el paso intermedio entre la materia prima y el bien de consumo. Dependiendo de su origen, la materia prima puede ser: De origen vegetal: lino, algodón, madera, fique, celulosa, cereales, frutas y verduras, semillas, trigo... De origen animal: pieles, lana, cuero, seda, leche... De origen mineral: hierro, oro, cobre, silicio... De origen líquido o gaseoso: agua, hidrógeno, oxígeno, aire, nitrógeno. De origen fósil: gas natural, petróleo, entre otros. De los cinco grupos de materias primas en crudo, tres se consideran renovables, el grupo vegetal, el animal y el líquido y gaseoso, al "volver" al lugar de partida por si solos, cerrando el ciclo. Las materias primas minerales consideradas superabundantes en la superficie terrestre son: Oxígeno, Silicio (SiO2-60%), Aluminio, Hierro, Calcio, Magnesio (MgO-3,1%), Sodio, Potasio y agua, Dióxido de Carbono, (Titanio, TiO2-0,7%) y ((Fósforo, P2O5-0,2%)). Cuando hablamos de la transformación de las materias primas para conseguir un producto final, nos referimos a un PROCESO. Los procesos de producción o fabricación son un conjunto de fases organizadas mediante las cuales modificamos las características de los materiales utilizados como insumos (forma, tamaño, textura, composición, entre otras) con el objetivo de lograr un producto tecnológico. Además, existen una serie de recursos que intervienen en todo proceso de producción y que deben organizarse y coordinarse adecuadamente para lograr resultados eficientes. Los recursos necesarios son los siguientes: 4 - Recursos energéticos (electricidad, combustibles…) Recursos humanos (mano de obra calificada) Recursos materiales (materias primas, insumos…) Recursos tecnológicos (maquinarias, herramientas, instalaciones…) La actividad tecnológica de la humanidad es tan antigua como el hombre. En los primeros tiempos los materiales que disponían los hombres eran esencialmente de origen natural, que se utilizaban para lograr los utensilios o las armas. El proceso de producción antes era en forma artesanal porque una sola persona realizaba cada una de las etapas y operaciones de producción, no se utilizaban máquinas y las herramientas estaban hechas por el mismo artesano. Con la aparición de la máquina de vapor en el siglo XVIII la producción cambió sustancialmente porque comenzó a utilizarse la máquina y las tareas de producción se llevaron a cabo en las fábricas. A principio de este siglo aparece la división de tareas y el modo de realizarlas estaba minuciosamente precisado; aparecen los procesos de producción en serie: miles de piezas idénticas, en línea de montaje bajo una serie de operaciones técnicas preestablecidas. Desde el punto de vista industrial, en tecnología podemos hablar de tres tipos de procesos bien diferenciados: Los procesos primarios: dedicados a la producción de materia prima para su transformación posterior en productos tecnológicos. Los proceso secundarios: están dedicados a la obtención de un producto tecnológico acabados. Para su producción se utiliza los materiales de procesamiento primario. Los proceso terciarios: se dedica a la comercialización de productos ya elaborados, los que son fabricados en las industrias del sector secundario, llegan por los canales de distribución a los comercios en donde son adquiridos por los consumidores. Procesos primarios Los procesos industriales primarios o también llamados de explotación están formados por las actividades económicas relacionadas con la transformación de los recursos naturales en productos primarios no elaborados. Usualmente, los productos primarios son utilizados como materia prima en las producciones industriales. Las principales actividades del sector primario son la agricultura, la minería, la ganadería, la silvicultura, la apicultura, la acuicultura, la caza y la pesca. Los procesos industriales que se limitan a empacar, preparar o purificar los recursos naturales suelen ser considerados parte del sector primario también, 5 especialmente si dicho producto es difícil de ser transportado en condiciones normales a grandes distancias. El sector primario suele ser una parte importante de los países en desarrollo. En las industrias de procesos primarios, aparecen tres etapas comunes en el proceso de fabricación: Las industrias de procesos primarios o de materias primas buscan sus insumos directamente en la naturaleza. Las fuentes de recursos naturales: yacimiento, bosques, minas, pozos de petróleos, extensiones agrícolas. Por este motivo la detección de la fuente de recursos naturales será el primer paso a realizar en este tipo procesos industriales. En algunos casos la tarea es sencilla y en otras ocasiones más compleja. Posteriormente se realiza la explotación según el procedimiento correspondiente. La materia prima obtenida de la fuente de recursos naturales es transportada hasta instalaciones de la fábrica. Allí se la somete a una serie de fases del proceso para obtener la materia prima que otras industrias utilizarán como insumos. Este transporte se realiza en camiones, a través de cañerías, a través de maquinas de carga pesadas u otras, según sea el tipo de material y ubicación de la fabrica respecto a la fuente de recursos. Luego cada industria dispondrá su proceso de producción de acuerdo a la materia prima-producto que se desea obtener y a la tecnología de la que se dispone. Por este motivo existen distintos proceso de producción industrial de acuerdo con lo que se desea obtener. 6 Las materias primas obtenidas en este tipo de industrias tienen que ser adecuadamente embaladas para su almacenamiento y para su posterior distribución. Existen distintos tipos de embalajes para la gran cantidad de materias primas que producen estas industrias de procesos primarios. Entre ellos, los más usuales son: - Tachos de 20 litros para insumos de tipo líquidos. Enfardaduras de alambres. Envolturas de plástico termo-moldeado. Bolsas de papel, plásticos, arpilleras, etc. Cajones y bandejas de madera o plástico. En esta clase de productos tecnológicos, el embalaje de las materias primas está muy relacionado con el tipo de almacenamiento que se realizará y con el medio de trasporte. En estos productos, el empaquetado, el rotulado y el embalaje apuntan fundamentalmente a los aspectos técnicos: protección de producto, transporte y almacenamiento. En cambio, los productos derivados de procesos secundarios, además de los aspectos técnicos, privilegian los relacionados con la venta, presentación, publicidad, etc. Procesos secundarios A los procesos primarios de producción se los suele llamar explotación, y a los procesos secundarios, de fabricación. En los procesos de explotación obtenemos productos homogéneos, mientras que en los procesos de fabricación se obtienen productos formados por distintas partes que deben ser ensambladas y articuladas entre sí para lograr un artefacto teniendo en cuenta el diseño. Como antiguamente estas tareas de fabricación de piezas y de ensamblado eran hechas a mano, estas industrias suelen llamarse manufactureras, lo que quiere decir que se trabaja con las manos. La fabricación en serie requiere la realización de una gran cantidad de tareas repetitivas y de una especialización muy grande, porque el operario siempre realiza la misma tarea cuando la pieza llega frente a él. 7 Sin embargo, la producción en serie presenta sus ventajas y desventajas: A continuación se detallarán las etapas de trabajo en las fábricas de procesos secundarios. Abastecimiento de insumos o materias primas: los procesos secundarios (fábricas) para poder producir requieren del abastecimiento de abundante materia prima o insumos. Por eso las fábricas disponen de sistemas de almacenamiento para no tener que detener la producción por falta de materia prima. Cuentan con depósitos para guardar dichos insumos y además los productos terminados listos para la venta. 8 Elaboración o fabricación del producto: en esta etapa se fabrica el producto, la materia prima ingresa a la línea de producción, en la cual se le realizan una serie de operaciones de transformación hasta obtener el producto planificado. Algunas de esas operaciones pueden ser, dependiendo del producto, por ejemplo: • Cortar y dar forma al producto o a sus partes • Unir, soldar, clavar o ensamblar partes • Pintar, terminar detalles, etc. • Producir cambios químicos en la materia, (perfumes, esencias, medicamentos, etc.) Control de calidad y evaluación de la producción: en el control de calidad se debe mantener a lo largo de todo el proceso, desde la calidad en la materia prima, tamaño de piezas, procedimientos de fabricación y de control, espacio físico adecuado en la producción, vestimenta del personal según exigencias, etc. Existen Normas de Control que deben ser respetadas por las empresas para garantizar la calidad del producto. El control de calidad está ligado al cumplimiento de dichas normas. Envasado, transporte y distribución: esta etapa tiene gran importancia ya que se debe empaquetar el producto para la venta, para lo cual hay que tener en cuenta que será exhibido en vidrieras, góndolas, estanterías y por eso debe ser atractivo a los ojos del consumidor y llamar la atención. El empaquetado debe: • Contener y proteger el producto. • Facilitar su transporte. • Identificarlo en las estanterías y publicitarlo. • Competir con otros productos similares. Respecto del transporte de este tipo de productos secundarios, se realiza por lo general en pequeñas cantidades, envases pequeños, por kilo, litro, etc. Los productos deben llegar al consumidor, para ello se los trasporta y distribuyen a los centros comerciales destinados a su venta, por medio de camiones adecuado y preparados. Procesos terciarios Este sector, también denominado sector de servicios, se dedica a la comercialización de productos ya elaborados, los que son fabricados en las industrias del sector secundario, llegan por los canales de distribución a los comercios en donde son adquiridos por los consumidores. Por lo tanto la distribución se debe efectuar de modo tal que los productos lleguen al 9 consumidor en las cantidades solicitadas, en óptima calidad, en la forma adecuada, en el momento oportuno y en el lugar debido. Existen dos tipos de sistemas de comercialización: 1. DIRECTA 2. INDIRECTA 1. COMERCIALIZACION DIRECTA: el fabricante llega con sus productos directamente al consumidor. Se realiza a través de: • Red de distribución: la industria abre locales propios de venta al consumidor. • Vendedores a Domicilio: se organiza una red de vendedores que visitan los domicilios de sus posibles clientes. • Venta por catálogo: se envían por correo catálogos con los productos ofrecidos con fotos y precios, el cliente lo solicita y la empresa lo envía contra rembolso. • Promotores: la empresa cuenta con vendedores que realizan reuniones domiciliarias donde se ofrece el producto y se hacen demostraciones. • Avisos Televisivos: el producto se ofrece haciendo publicidad por televisión, el cliente lo solicita por teléfono y se lo envían al domicilio contra rembolso o pago con tarjeta de crédito. 2. COMERCIALIZACION INDIRECTA: son Indirectos cuando el producto llega al consumidor a través de los comerciantes especializados en las actividades de venta. Estos comerciantes serían los Intermediarios entre el productor y el consumidor. De esta manera podemos decir que la distribución indirecta de productos se efectúa de la siguiente forma: Los comercios mayoristas compran productos a los fabricantes en grandes cantidades y a bajo precio y le venden al Minorista. Los comercios minoristas le compran, al comercio mayorista, en cantidades menores y a mayor precio para obtener una ganancia. Y éstos últimos (kiosco, despensa, almacén, tienda, etc.) venden al consumidor, obteniendo su ganancia. Actualmente algunos minoristas compran directo a los fabricantes para conseguir mejores precios. 10 CULTIVO SELECTIVO DE LAS MATERIAS PRIMAS No es fácil disponer de suministros regulares de la materia prima para el tratamiento industrial. Esto se debe por una parte a lo estacional que por naturaleza resulta el suministro de materia prima (frutas, legumbres) y por otra parte al juego imperante en el mercado, enmarcado dentro de ficticias crisis dirigidas a conseguir mejores precios para su colocación del producto en la agroindustria. Estos suministros de materia prima se han mejorado en base a los siguientes aspectos: - Cultivo selectivo de variedades específicamente para el proceso: el desarrollo de variedades para el tratamiento industrial de los alimentos requiere considerar todos aquellos atributos de las materias primas que se reflejan luego en la calidad de los productos acabados. Los atributos importantes son color, forma, función, textura y característica de maduración. Por lo que la selección puede hacerse por las siguientes pautas. - Selección de variedades según las características de color. - Selección de variedades según las características de forma. - Selección de variedades según las propiedades funcionales. - Selección de variedades según las características de sabor. - Selección de variedades según las características estructurales. - Selección de variedades según los hábitos de crecimiento (vegetales solamente). - Selección de variedades según las características de maduración: el grado de madures de la materia prima es importante para controlar la calidad del producto final así como la eficiencia del proceso. Cualquier mejora importante de la adecuación de las materias primas para el fin a que se destinan, o la ampliación del período durante el cual las materias primas se pueden recolectar, tiene como resultado una mejora de la eficiencia del procesado y de la utilización de la fábrica. El desarrollo de variedades aptas para el procesado de alimentos deben tener en consideración todos los atributos de la materia prima que se reflejan en la calidad del producto terminado. El desarrollo de variedades adecuadas exige una estrecha cooperación entre cultivadores, centros de investigación y fabricantes, habiéndose realizado en este campo progresos considerables tales como la producción selectiva de materias primas como ejemplo: variedades de pepinos carentes de sabor amargo. 11 PROGRAMACION DE CRECIMIENTO Y ADQUISICION POR CONTRATO DE MATERIAS PRIMAS La industria manufacturera contrata con el agricultor una cantidad de hectáreas definidas del producto. En este sistema manufacturador puede hacer alguna o todas de las siguientes funciones: - Acordar el plan de corte. Suministrar semilla de variedades selectas, fertilizante y aparatos para su utilización. Indicar fecha de recolección necesaria. Proporcionar asesoramiento técnico por medio de sus representantes. Proporcionar los aparatos para cosechar y a veces la mano de obra. La agricultura por contrato bien administrada es una forma efectiva de coordinar y promover la producción y la comercialización en la agricultura. No obstante, es esencialmente un acuerdo entre partes desiguales: empresas, agencias gubernamentales o empresarios individuales por una parte y agricultores económicamente más débiles por otra. Sin embargo, es un enfoque que puede contribuir a aumentar los ingresos de los agricultores y a generar mayor rentabilidad para los patrocinadores. Cuando los proyectos se administran en forma organizada y eficiente se reducen los riesgos y la incertidumbre para ambas partes, en comparación con lo que ocurre con la compra y venta de la producción en el mercado abierto. Quienes critican la agricultura por contrato tienden a hacer énfasis en la desigualdad en la relación y en la posición más fuerte de los patrocinadores frente a la de los agricultores. Este tipo de contrato es considerado esencialmente como en favor de los patrocinadores al permitirles conseguir mano de obra barata y transferir los riesgos a los cultivadores. Sin embargo, esta opinión contrasta con la creciente atención que la agricultura por contrato está recibiendo en muchos países, ya que la evidencia indica que ella constituye una forma de reducir la incertidumbre para ambas partes. Aún más, inevitablemente habrá dificultades para sostener una relación si los beneficios se distribuyen sin justicia entre los patrocinadores y los agricultores. Las ventajas, desventajas y problemas que surgen de la agricultura por contrato variarán de acuerdo con los ambientes físicos, sociales y de mercado. Más precisamente, la distribución de los riesgos dependerá de factores tales como la clase de mercados para las materias primas y para los productos elaborados, la disponibilidad de oportunidades alternativas de ingresos para los agricultores, y de hasta qué punto es apropiada la información técnica que se suministre al agricultor bajo contrato. Es probable que estos factores cambien con el tiempo, al igual que la distribución de riesgos. 12 Ventajas para los agricultores Los insumos y los servicios de producción son a menudo suministrados por el patrocinador. Esto usualmente se realiza mediante créditos en forma de anticipos hechos por el patrocinador. La agricultura por contrato suele introducir nueva tecnología y también habilita a los agricultores a adquirir nuevas destrezas. Usualmente se logra reducir los riesgos en los precios para los agricultores cuando estos se determinan con anticipación en los contratos. La agricultura por contrato puede abrir nuevos mercados que de otra forma no estarían disponibles para los pequeños agricultores. Problemas enfrentados por los agricultores En el caso particular de cultivos nuevos, los agricultores se ven enfrentados a los riesgos de fallas en el mercado y de problemas de producción. La administración ineficiente o los problemas de mercadeo pueden conducir a que sean manipuladas las cuotas de forma tal que no toda la producción contratada sea adquirida. Puede suceder que las empresas patrocinadoras no sean confiables o que estén explotando una posición monopolística. Es posible que el personal de las organizaciones patrocinadoras sea corrupto, especialmente en la asignación de cuotas. Los agricultores pueden endeudarse excesivamente debido a problemas de producción y a exceso en los anticipos. Ventajas para los patrocinadores La agricultura por contrato es políticamente más aceptable que, por ejemplo, la producción en haciendas. Trabajar con pequeños agricultores hace posible superar las restricciones que impone la tierra. La producción es más confiable que las compras de mercado abierto y las empresas patrocinadoras enfrentan menos riesgos al no ser responsables de la producción. Se puede conseguir calidad más consistente que cuando las compras se hacen en mercado abierto. Problemas enfrentados por los patrocinadores Los agricultores contratados pueden enfrentar restricciones de tierra debidas a falta de títulos de propiedad, lo que amenaza la sostenibilidad de las operaciones a largo plazo. 13 Las restricciones sociales y culturales pueden afectar la capacidad de los agricultores para producir de acuerdo con las condiciones de los administradores. La administración deficiente y la falta de contacto con los agricultores pueden conducir al descontento de estos últimos Los agricultores pueden vender por fuera del contrato (mercadeo extracontractual) con lo cual afectan el abastecimiento a la industria elaboradora. Los agricultores pueden desviar hacia otros propósitos los insumos recibidos, afectando así los rendimientos. Suministro de insumos y de servicios de producción Muchos arreglos contractuales incluyen un apoyo significativo a la producción además del abastecimiento de insumos básicos tales como semillas y fertilizantes. Los patrocinadores pueden contribuir también con la preparación de la tierra, labranza del campo y cosecha, así como entrenamiento gratuito y servicios de extensión. Esto se hace, principalmente, para asegurar que se observen las prácticas agrícolas apropiadas para el cultivo con el fin de lograr los rendimientos proyectados y las calidades requeridas. Existe, sin embargo, el peligro de que tales arreglos puedan llevar al agricultor a convertirse en solo un poco más que un trabajador en su propia tierra. Los pequeños agricultores que no trabajan bajo el contexto de la agricultura por contrato tienen con frecuencia dificultad para conseguir los insumos. En África, en particular, los convenios sobre distribución de fertilizantes han sido desbaratados por medidas de ajuste estructural, lo que ha obligado al sector privado a tener que llenar el vacío creado por las agencias paraestatales. En muchos países se ha creado un círculo vicioso porque la baja demanda de insumos ha desincentivado el desarrollo de las cadenas de distribución de los mismos y esto, a su vez, trae efectos negativos sobre el uso y la disponibilidad de los insumos. La agricultura por contrato puede ayudar a superar muchos de estos problemas gracias a la capacidad de la administración de hacer pedidos en grandes volúmenes. 14 LA MECANIZACION Y LAS MATERIAS PRIMAS La industria alimentaria, enfrentada con el elevado costo de la mano de obra y su baja rentabilidad ha mecanizado sus operaciones hasta donde le ha sido posible. La mecanización, que ofrece ventajas indudables, si está bien planeada, puede causar excesivos daños al producto. Daños al producto Las principales causas de daños sufridos por los alimentos son debidas a los operarios, a consecuencia de su manipulación poco cuidadosa, procedimientos mecánicos de manejo poco adecuados, mal diseño del equipo y colocación incorrecta en los contenedores. Los daños del producto ocurren en una fase muy precoz de la cadena de fabricación, comenzando por el criador y cultivador y extendiéndose a lo largo del todo el procesado hasta el empaquetado y la distribución. Se ha dicho que una manzana puede ser manejada 30 veces desde el árbol al consumidor y que los daños por magulladuras en la industria norteamericana de manzanas sobrepasan los diez millones de dólares al año. Los daños se manifiestan de modo diverso; alteración del aspecto del alimento, las infecciones por mohos y otros microorganismos que invaden las áreas magulladas y pinchadas, infestaciones por insectos y gusanos y aceleración de los procesos enzimáticos y químicos. Los daños se transmiten a los productos sanos adyacentes, causando pérdidas financieras y alterando o invalidando la eficacia del proceso. En los casos más extremos esto representa un peligro claro para la salud pública. Los productos se lesionan: por impacto con otros o con superficies duras, por excesiva presión causada por el amontonamiento de alimentos, por pinchazos debidos a objetos punzantes y por abrasión ocasionada por el movimiento y la vibración. Recolección mecánica: El paso desde recolección selectiva a mecánica del tipo "una sola vez" o destructivo ha producido una sustancial reducción de los costos de mano de obra, pero tiene muchas desventajas. Entre las más importantes tenemos al daño excesivo y la consiguiente reducción de calidad y el aumento de la inversión de capital y los costos de mantenimiento. Además, este sistema exige una coordinación cuidadosa entre el campo y la fábrica. Con frecuencia esto exige del fabricante alteraciones del proceso y cambios en su manejo, colocación en contenedores y dispositivos de almacenamiento. 15 Actualmente las cosechadoras mecánicas utilizan uno o más de los siete principios siguientes: (i) Sacudida de los árboles o arbustos portadores de la fruta (empleados a veces en unión de pulverizaciones que facilitan la abscisión). (ii) Limpieza de frutas tales como fresas, etc. (iii) Cortadoras de coles, lechugas, coliflores, etc., donde la planta es seccionada a nivel del suelo. (iv) Arrancadoras de zanahorias, rábanos y apio, en los que los tallos son abrazados por cintas que se mueven a ambos lados de la planta. (v) Peladora de pepinos y mazorcas de maíz usando rodillos de caucho blando que giran diferencialmente. (vi) Desgranadoras de guisantes y alubias implicando arrancamiento, desprendimiento o corte de las matas seguida de desgranado. (vii) Arrancamiento mecánico de cosechas enterradas tales como patatas y cebollas. Con frecuencia las máquinas cosechadoras realizan otras operaciones preparatorias, tales como aspiración, tamizado, deshuesado, y selección por el color. La recolección mecánica, por tanto, requiere un enfoque multidisciplinario en el que trabajan en estrecha colaboración criadores, granjeros, tecnólogos de los alimentos, ingenieros y economistas. Diseño de contenedores para el transporte de materias primas: Los daños durante el transporte debidos a impacto, abrasión y presión frecuentemente son el resultado de una colocación en contenedores incorrecta. Las observaciones indican que los impactos de la fruta con la superficie del contenedor son más perjudiciales que los contactos fruta a fruta, siendo menos dañinos en el caso de contenedores muy altos con una relación elevada tomate-superficie del contenedor. Indudablemente es necesario considerar otros factores tales como: tipo y variedad de la fruta, su madurez, forma, tamaño (pues afecta a la energía cinética de su caída) y la naturaleza de la superficie del contenedor (su dureza y textura). Los daños debidos a la presión causada por el amontonamiento de productos en los contenedores que son demasiado altos o por excesivo llenado de los contenedores abiertos por arriba son muy comunes. Algunas manzanas no resisten una sobrecarga de peso estática que exceda a 4 k, en tanto que los albaricoques son todavía más frágiles. 16 El daño por presión es acumulativo emanando una pirámide de daño desde el punto original de presión. Los daños de este último tipo son más extensos en contenedores planos con una relación elevada de superficie expuesta a fruta que cuando se emplean contenedores altos. TRANSPORTE DE MATERIAS PRIMAS Es indispensable en cualquier proceso disponer de materias primas de la calidad exigida en las cantidades requeridas y en el tiempo deseado. En la industria alimentaria existen problemas peculiares en cuanto a los suministros. Los alimentos crudos son sensibles a la alteración por microorganismos, insectos y reacciones químicas y en muchos casos continúan respirando después de recolectados. Una vez recolectados son sólo disponibles durante un período de tiempo relativamente corto. Los retrasos en el suministro desorganizan la producción y dañan la calidad de las materias primas. Es vital la programación adecuada y el fabricante deberá especificar los procedimientos de envío en el contrato de compra, o de otro modo excluir al suministrador de la responsabilidad del envío y aceptar por sí mismo los problemas del transporte. Se deberá poner especial cuidado en la elección correcta del contenedor. Los vehículos de transporte requieren una atención especial; deberán conservarse adecuadamente a fin de evitar manchas o decoloraciones de los alimentos por los gases del escape o el fuel. Los vehículos circularán sin prisas e ininterrumpidamente y estarán bien ventilados a fin de que el calor de los productos se disipe durante el viaje. Sobre todo, los vehículos se limpiarán a fondo y se mantendrán libres de insectos. En el transporte por contrato es notoriamente difícil controlar estos extremos y con inusitada frecuencia las infestaciones por insectos son atribuibles a alimentos transportados en un vehículo que había sido limpiado incorrectamente después de llevar materiales infestados a otros clientes. Finalmente, es importante asegurar, hasta donde sea posible, que las operaciones de transporte como un todo, estén integradas con los sistemas de manejo utilizados en la factoría. El manejo es caro e inevitablemente daña a las materias primas. 17 Transporte de líquidos El transporte de líquidos se encuentra presente en cualquier instalación industrial o urbana. Básicamente requiere dos elementos: una máquina impulsora y unas conducciones que distribuyan el fluido. En un proceso, el transporte de los líquidos se lleva a cabo a través de bombas y tuberías. Los medios comúnmente empleados para lograr dicho transporte son: - - - - - Desplazamiento: tiene como principio fundamental la descarga de un fluido de un recipiente mediante el desplazamiento parcial o total de su volumen interno con un segundo flujo o por medios mecánicos. Fuerza centrífuga: es aquella fuerza que proporciona una bomba centrífuga o un compresor, cuya función básica es producir energía cinética mediante la acción de una fuerza centrífuga y convertir esta energía en presión, mediante la reducción de la velocidad del fluido en movimiento. Fuerza electromagnética: cuando el fluido es un buen conductor eléctrico, es posible aplicar un campo electromagnético entorno al ducto del fluido, para así ejercer una fuerza impulsora que provoca el flujo del mismo. Estas bombas se desarrollaron para el manejo del líquido para la transferencia de calor, sobre todo para los reactores nucleares. Transferencia de cantidad de movimiento: este principio es utilizado por lo general en el manejo de fluidos corrosivos, en el manejo desde profundidades inaccesibles o para el vaciado. Se produce desaceleración de un fluido con objeto de transferir su cantidad de movimiento a otro fluido. Impulso mecánico: es la combinación de dos equipos, uno encargado de suministrar la energía mecánica necesaria al otro equipo para que este último se encargue del transporte del fluido. Transporte de sólidos Transportadores por gravedad Su función es trasladar productos sin uso de energía. Por medio de la gravedad, proporciona un fácil traslado de un punto a otro determinado. * Facilitan la translación y acumulación de su producto. * Utilizados para producto de fondo rígido y plano. * Utilizados para líneas de ensamble, surtido y empaque. * Para unidades de transporte la carga y descarga de su producto. * Diversidad de usos. Entre estos tenemos: 18 Transportador de rodillos El transportador de rodillos es un dispositivo que, como su nombre lo indica, utiliza rodillos metálicos para facilitar el manejo y traslado de una gran diversidad de objetos, tales como cajas, tarimas, llantas, tambos, paquetes, etc. dentro de una gran diversidad de procesos industriales siempre y cuando que cumplan la condición de contar con un fondo regular. El sistema de rodillos funciona por medio de un motor de rotación; el cual por a través de cadenas, cintas u otro elemento transfiere esta energía a los diferentes rodillos, lo cual hace que el sistema opere de una manera eficiente haciendo rodar todos los rodillos a una misma revolución, lo cual hará girar a una misma velocidad todos los rodillos. Por la forma en que están construidos y su accionamiento podemos dividirlos en varios tipos, siendo los principales: - Por gravedad Este dispositivo se apoya en la fuerza de gravedad del objeto para que se deslice entre los rodillos. - Rodillos para banda Los rodillos son accionados por medio de una banda que los motoriza. - Rodillos accionados por cadena En este tipo de transportadores los rodillos son accionados por medio de una cadena que transmite la cadena de rodillo a rodillo, este tipo de transportadores es ideal para el manejo de objetos de servicio pesado, como pueden ser tarimas o tambos. Los rodillos que se emplean en este tipo de transportadores se pueden clasificar de tres tipos: - Rodillos de impacto Estos rodillos son los que reciben la carga en la cinta transportadora; están ubicados debajo de los chutes o tolvas por donde ingresa la carga, generalmente son hechos de caucho debido a que absorben mejor el impacto. - Rodillos de carga Son los que transportan a lo largo de la cinta transportadora la carga de esta, generalmente son de tubo de acero y pueden ser de configuración de carga normal triple (consta de un bastidor y 3 rodillo) que son los más usados, también los hay de un solo rodillo que se denomina de carga simple. - Rodillos de retorno Estos rodillos van ubicados en la parte inferior de la estructura de la cinta transportadora, y es en ellos donde la cinta se apoya cuando empieza la secuencia de retorno hacia la zona donde va a recibir nuevamente la carga. 19 Transportadores por deslizamiento (Rampa). Las resbaladeras simples por gravedad y los vertedores en espiral aunque no son técnicamente transportadores, se utilizan mucho como sistemas de transportadores o como unidades separadas para hacer descender materiales de un piso a otro. Tienen un costo bajo y requieren poco espacio de suelo, cuando las pendientes se mantienen en ángulos bastante agudos. Sin embargo, se debe utilizar solo después de realizar un estudio cuidadoso de los daños posibles para los contenedores o recipientes, al chocar unos con otros o contra los lados de las resbaladeras o los vertederos. Por la pronunciada inclinación requerida, las resbaladeras tienen una aplicación limitada. Se usa sobre todo para cubrir el hueco entre los sistemas trasportadores de rodillos de dos pisos, porque estos tipos de transportadores pueden sacar rápidamente los recipientes de la resbaladera y eliminar o reducir probabilidades de que se produzcan choques Transportadores de rueda. Se pueden utilizar como unidades impulsoras horizontales o inclinadas para el flujo por gravedad. Puesto, que los transportadores de ruedas dan un respaldo esencialmente de punto a los contenedores, se recomienda en general que se sitúen por lo menos seis ruedas bajo la carga en todo momento. Así pues, la disposición de las ruedas la dicta el recipiente o contenedor más pequeño que pueda manejar la línea. En este tipo de transportadores solo se pueden manejar contenedores de fondo plano, con la excepción de bolsas de paredes bastante rígidas, con las que el dispositivo funciona satisfactoriamente. Transporte de gases 1. COMPRESORES Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la substancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir. Los compresores se clasifican en: a) Rotatorios b) Reciprocantes c) Turbocompresores 20 a) Rotatorios Los compresores rotatorios son máquinas del tipo de desplazamiento positivo además de ser unidades esencialmente de volumen constante con presiones de descarga variable. Éstas se clasifican en: Lóbulo recto, Tipo tornillo, Paletas deslizantes, Tipo pistón. Lóbulo recto: Son compresores de doble rotor o de doble impulsor ya que trabajan con dos rotores acoplados, montados sobre ejes paralelos, para una misma etapa de compresión. El gas que entra al soplador queda atrapado entre los lóbulos y la carcasa; con el movimiento de los rotores de la máquina no pudieron regresarse debido al estrecho juego existente entre los lóbulos que se desplazan por el lado interno. - Tipo tornillo: El compresor de tornillo es un compresor de desplazamiento con pistones en un formato de tornillo; este es el tipo de compresor predominante en uso en la actualidad. Las piezas principales del elemento de compresión de tornillo comprenden rotores machos y hembras que se mueven unos hacia otros mientras se reduce el volumen entre ellos y el alojamiento. No es más que el uso de lóbulos en espira a la manera de un tornillo sin fin, acoplando dos rotores de este tipo, uno convexo y otro cóncavo, y haciéndolos girar en sentidos opuestos se logra desplazar el gas, paralelamente a los dos ejes, 72 a 188 psi. - Tipo paletas deslizantes El rotor, la única pieza en movimiento constante, dispone de una serie de ranuras con paletas deslizantes que se desplazan sobre una capa de aceite. El rotor gira en el interior de un estator cilíndrico. Durante la rotación, la fuerza centrífuga extrae las paletas de las ranuras para formar células individuales de compresión. La rotación reduce el volumen de la célula y aumenta la presión del aire, 101 a 145 psi. Tipo pistón: El compresor de pistón es uno de los más antiguos diseños de compresor Este tipo de compresor mueve un pistón hacia delante en un cilindro mediante una varilla de conexión y un cigüeñal. Si sólo se usa un lado del pistón para la compresión, se describe como una acción única. Si se utilizan ambos lados del pistón, las partes superior e inferior, es de doble acción La configuración de un compresor de pistón puede ser de un único cilindro para baja presión/bajo volumen, hasta una configuración de varias etapas capaz de comprimir a muy altas presiones. En estos compresores, el aire se comprime por etapas, aumentando la presión antes de entrar en la siguiente etapa para comprimir aire incluso a alta presión. 21 b) Reciprocante o alternativo Se utilizan para generar presiones altas mediante un cilindro y un pistón. Cuando el pistón se mueve hacia cierto lado, el aire entra al cilindro por la válvula de admisión; cuando se mueve hacia el lado opuesto, el aire se comprime y pasa a un depósito por un conducto muy fino. c) Turbocompresores Los turbocompresores son compresores movidos por una turbina accionada por los gases de escape del motor. El turbocompresor se denomina «centrífugo» si consta de un solo elemento rotativo, que aumenta la presión del aire merced a la fuerza centrífuga, y «axial» si consta de varias series de paletas, alternativamente fijas y móviles, que aumentan progresivamente la presión del aire. Centrífugos: En los compresores centrífugos, el desplazamiento del fluido es esencialmente radial. El compresor consta de uno o más impulsores y de números de difusores, en los que el fluido se desacelera. El fluido aspirado por el centro de una rueda giratoria, ojo del impulsor, es impulsado por los álabes de ésta y debido a la fuerza centrífuga, hacia los canales del difusor. Después que la energía cinética se ha convertido en presión, el fluido es conducido hacia el centro del próximo impulsor y así sucesivamente. Axial: se caracterizan, y de aquí su nombre, por tener un flujo axial en forma paralela al eje. El gas pasa axialmente a lo largo del compresor, que a través de hileras alternadas de paletas, estacionarias y rotativas, comunican cierta velocidad del gas o energía, que después se transforma en presión. Este tipo de compresor es usado exclusivamente en las instalaciones estacionarias de gas de turbina. Además, también se emplea en la industria del acero para ventiladores de tiro forzado, en la industria química para plantas de ácido nítrico y para otros usos donde se requiera grandes cantidades de aire o gas. Las corrientes de aire o gas deben estar libres de aceite lubricante u otro contaminante. 2. VENTILADORES Son usados para trabajos de ventilación, suministros de corriente de aire a hornos y calderas, desplazamiento de grandes volúmenes de gas por ductos, eliminación de humos. - Centrífugos El ventilador centrífugo es una máquina de flujo radial que produce la presión necesaria para desplazar un gas por la fuerza centrífuga acumulada dentro de la carcasa del ventilador. El diseño de la pala tiene una influencia primordial sobre el rendimiento. Este tipo de ventilador se utiliza normalmente para 22 trabajos de ventilación que requieren una presión de suministro algo mayor que la que pueden dar los ventiladores axiales. - Axiales: El ventilador axial produce un flujo de gas gracias a las cargas de inercia impartidas por la superficie de las palas giratorias, paralelas al eje de rotación. Estos ventiladores son más apropiados para flujos más altos a presiones de alimentación más bajas. 3. GASODUCTO Un gasoducto es una conducción que sirve para transportar gases combustibles a gran escala. Es muy importante su función en la actividad económica actual. Impropiamente, y puede que por analogía con el oleoducto, se le llama con frecuencia gaseoducto. Consiste en una conducción de tuberías de acero, por las que el gas circula a alta presión, desde el lugar de origen. Se construyen enterrados en zanjas y se entierran a una profundidad típica de 1 metro. Excepcionalmente, se construyen sobre la superficie. Si la distancia es larga, puede haber estaciones de compresión a intervalos La presión a la que circula en gas por el gasoducto es normalmente de 72 bar para los de las redes básicas de transporte y 16 bar en las redes de distribución. ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS Es necesario la provisión de una zona para almacenamiento de materias primas y productos parcialmente procesados. De este modo, los retrasos en los suministros, los fallos en la producción y las recolecciones realizadas pueden acomodarse y, ocasionalmente, el almacén puede absorber las compras anticipadas cuando existen condiciones adecuadas de mercado. Las condiciones del almacenamiento son altamente específicas con respecto a temperatura, humedad y atmósfera del entorno. El almacenaje de cualquier tipo exige capital y es costosa su existencia y manejo. Con las condiciones impuestas por numerosos alimentos, estos factores requieren la consideración más cuidadosa cuando se planifica la zona de almacenaje de la fábrica. Con mucha frecuencia las situaciones de emergencia se pueden resolver mediante trabajo extraordinario o por alquiler temporal del espacio de almacenamiento. La provisión de la capacidad de almacenamiento de emergencia deberá plantearse sobre bases mínimas. 23 La mercadería debe almacenarse de forma adecuada para evitar que se dañe o se desarrollen patógenos. Cada establecimiento decide cómo se almacenan sus materias primas. Una correcta decisión implica aumentar la vida útil del producto y evitar posibles toxiinfecciones alimentarias al consumidor, además de un ahorro económico, ya que si se almacenan de forma adecuada, se podrán usar todas las materias primas sin que se tenga que rechazar ninguna por daños. Es aconsejable tener un lugar destinado para cada tipo de materia prima: frutas, lácteos, carne o pescado, entre otros. En el caso de no disponer de tanto espacio, es imprescindible fijarse en la colocación de los diferentes alimentos en los frigoríficos. Se deben mantener lo más separados posibles para evitar contaminaciones cruzadas y, un aspecto muy importante, deben separarse los crudos de los cocinados. El almacenamiento es, por tanto, una de las fases más críticas, puesto que los alimentos tienen una tendencia natural a alterarse. Con el almacenamiento se pretende minimizar la multiplicación de patógenos para preservar la calidad del alimento y su vida útil. Un mal almacenamiento impacta de forma directa tanto en los costes de la empresa como en la calidad final y en la seguridad y salud del consumidor. El lugar adecuado Son necesarios unos criterios de base para lograr un correcto almacenamiento de las materias primas: Lugar limpio y desinfectado. Bien iluminado para evitar confusiones. Con una buena circulación de aire frío o seco, según las exigencias de los alimentos. Libres de plagas animales. Con estanterías de acero inoxidable y separadas de la pared y del suelo. Los alimentos deberán estar rotulados con su nombre y la fecha de vencimiento. Se debe revisar cada día la materia prima para rechazar los alimentos viejos o en mal estado. La materia nueva se coloca detrás de la más antigua para que salga antes la primera en entrar. No deben sobrecargarse las estanterías para permitir que circule el aire. No almacenar los alimentos cocidos encima de los crudos para evitar posibles contaminaciones cruzadas. 24 LIMPIEZA DE MATERIAS PRIMAS: contaminación de materias primas alimentarias 25 Funciones de la limpieza - Evitar la proliferación de microorganismos durante el almacenamiento de la materia prima antes de su elaboración. Evitar la incorporación de residuos tóxicos. Evitar averías en las instalaciones e interferencias en otras partes del proceso. Eliminar costes de producción debidos al procesado de componentes indeseables. Aumentar la productividad al procesar solo la materia valiosa. Metodos de limpieza SECOS: - Tamizado Cepillado Aspirado Abrasion Separacion magnetica 26 Algunas instalaciones utilizadas para este tipo de limpieza son: 27 HUMEDOS: - Inmersión Aspersión Rociado Flotación Filtración Decantación Ultrasónica 28 Algunas instalaciones utilizadas en este tipo de limpieza son: 29 BIBLIOGRAFIA Fuentes de internet: - https://es.scribd.com/doc/265488056/Operaciones-Preliminares-Tpa - http://los-divinos.over-blog.es/article-capitulo-i-las-materias-primas-y-losprocesos-emmanuel-37814388.html - https://prezi.com/armvy9v6owkv/limpieza-de-las-materias-primas/ - http://web.udl.es/usuaris/w3511782/Procesos_e_instalaciones/2._Prepar acion_de_materia_prima_files/2%20%20Preparacion%20materia%20pri ma%20%28imprimir%29.pdf - https://www.academia.edu/9510879/TRANSPORTE_DE_MATERIA_PRI MA - http://es.slideshare.net/yacarects/procesos-de-produccin - http://www.fao.org/docrep/004/y0937s/y0937s01d.htm - http://es.slideshare.net/juli005/operaciones-preliminares 30
