ESTIMACIN DE COSTO FIJO PARA LA PREPARACIN DE NECTARES EN LA
PLANTA PILOTO FQIQ UNMSM
PREPARACION DE NECTARES EN PLANTA PILOTO
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICAEAP: INGENIERIA
QUIMICATEMA: ESTIMACION DE CAPITAL FIJO PARA DE UNA PLANTA PILOTO
PARA LA ELABORACION DE NECTAR PROFESOR: ROMERO Y OTINIANO, PEDRO
JOSE INTEGRANTES:HINOSTROZA PEDRAZA, SUMIKO 10070121PECEROS LECCA
BRENDA 10070044 INDICE
I. Introduccin 3II. materia prima e insumos 4III. equipos 8IV.
proceso de la elaboracion 19V. diagrama de flujo 22VI. calidad del
nctar 23VII. defectos en la elaboracin 24VIII. estimacin de costos
26IX. estimacin de la inversin del capital 27X. estimacin del
capital fijo de una nueva planta 28
XI. INTRODUCCION
El nctar es una bebida alimenticia, elaborado a partir de la
mezcla de pulpa o jugo de una o varias frutas, agua y azcar.
Opcionalmente los nctares contendrn acido ctrico, estabilizador y
conservante.El nctar no es un producto estable por s mismo, es
decir, necesita ser sometido a un tratamiento trmico adecuado para
asegurar su conservacin. Es un producto formulado, que se prepara
de acuerdo a una receta o formula pre-establecida y que puede
variar de acuerdo a las preferencias de los consumidores.Debido al
notable incremento en el consumo de jugos y bebidas elaborados a
base de frutas, los nctares tienen un gran potencial en el mercado
de los productos alimenticios. A esto se suma la ventaja de poder
contar en nuestro pas con una amplia variedad de frutas. La
tendencia del mercado consumidor actual ya sea local o nacional es
la de adquirir productos alimenticios con la menor cantidad de
insumos artificiales que formen parte de su elaboracin y/o
composicin, por lo cual los productos agroindustriales derivados de
materias primas (frutales) como son el nctar, la mermelada, las
conservas de frutas entre otros se muestras como una buena
alternativa para cambiar las malas elecciones de sus productos
alimenticios que la mayora de los consumidores prefieren pero que
causa dao a su salud.
XII. MATERIA PRIMA E INSUMOS
FrutasEl nctar se obtiene a partir de frutas maduras, sanas y
frescas, libres de podredumbre y convenientemente lavadas. Una de
las ventajas en la elaboracin de los nctares en general, es la de
permitir el empleo de frutas que no son adecuadas para otros fines
ya sea por su forma y/o tamao.
Agua
A parte de sus caractersticas propias, el agua empleada en la
elaboracin de nctares deber reunir las siguientes caractersticas:-
Calidad potable.- Libre de sustancias extraas e impurezas. - Bajo
contenido de sales.Para este fin se puede recurrir al uso de
equipos que aseguren una optima calidad del agua, como son los
filtros y los purificadores.La cantidad de agua que se debe
incorporar al nctar se calcula segn el peso de la pulpa o jugo y de
las caractersticas de la fruta.
Azcar
Los nctares en general contiene dos tipos de azcar: el azcar
natural que aporta la fruta y el azcar que se incorpora
adicionalmente. El azcar le confiere al nctar el dulzor
caracterstico. La azcar blanca es ms recomendable porque tiene
pocas impurezas, no tiene coloraciones oscuras y contribuye a
mantener en el nctar el color, sabor y aroma natural de la fruta.
La azcar rubia es ms nutritiva que la azcar blanca, pero le
confiere al nctar un aspecto oscuro, sin brillo y con sabor
acaramelado. Entre otros tipos de azcar, se puede mencionar: la
chancaca, miel de abeja, miel de caa, etc. En todo caso el uso de
cualquier tipo de azcar depender de su costo, disponibilidad en la
zona y de las exigencias del mercado. La concentracin o contenido
de azcar en un nctar se mide a travs de un refractmetro, que mide
el porcentaje de slidos solubles expresados en grados Brix o
mediante un densmetro, expresados en grados baum o Brix. Segn la
Norma Tcnica Peruana, los nctares deben tener un contenido de azcar
que puede variar entre 13 a 18 grados Brix.
cido ctrico
Se emplea para regular la acidez del nctar y de esta manera
hacerlo menos susceptible al ataque de microorganismos, ya que en
medios cidos stos no podrn desarrollarse. Todas las frutas tienen
su propia acidez, pero una vez que se incorpora el agua sta se debe
corregir. Para saber si el jugo o la pulpa diluida posee la acidez
apropiada, se debe medir su grado de acidez mediante el uso de un
potencimetro o pH-metro; tambin se puede utilizar papel indicador
de acidez, con su respectiva tabla de colores. Como referencia
sobre el grado de acidez, se puede mencionar que el pH de los
nctares flucta en general entre 3.5 3.8.
Conservante
Los conservantes son sustancias que se aaden a los alimentos
para inhibir el desarrollo de microorganismos, principalmente
hongos y levaduras. Evitando de esta manera su deterioro y
prolongando su tiempo de vida til. Los conservantes qumicos ms
usados son: el sorbato de potasio y el benzoato de sodio. El uso
excesivo de los conservantes qumicos puede ser perjudicial para la
salud del consumidor, por lo que se han establecido normas tcnicas
en las cuales se regulan las dosis mximas permitidas de uso.
Estabilizador
Es un insumos que se emplea para evitar la sedimentacin en el
nctar, de las partculas que constituyen la pulpa de la fruta.
Asimismo el estabilizador le confiere mayor consistencia al nctar.
El estabilizador mas empleado para la elaboracin de nctares es el
Carboxi Metil Celulosa (C.M.C) debido a que no cambia las
caractersticas propias del nctar, soporta temperaturas de
pasteurizacin y acta muy bien en medios cidos.
XIII. EQUIPOS
1. FAJA TRANSPORTADORA
2. UNIDAD DE PRECOCIDOSe alimenta de vapor vivo, de forma
continuaEsta unidad sirve para realizar la pre coccin de las
frutas, triturndolas parcialmente, para inhibir la actividad
enzimtica, procedimiento que facilita en gran parte la operacin
posterior de pulpeado.La fruta entra por la tolva de alimentacin,
en forma dosificada siendo triturada suavemente mediante el
triturador compuesto de ruedas dentadas, fabricadas de goma. El
calentamiento se efecta mediante adicin de vapor directo e
indirectamente a travs de las paredes. La fruta ya calentada sale
con la ayuda de las paletas extractoras, por la tolva de
salidero.Especificaciones tecnicas:
Origen: Budapest - Hungria Potencia: 3hp Material: acero
inoxidable
3. PULPEADORAEn la planta piloto se tiene una pulpeadora y
refinadora que sirven para sacar semillas y colar jugos y pulpas de
diferentes frutas, consta de tres varillas trituradoras que estn
enlazadas con mangueras que son las que efectan la operacin de
quitar semilla.Para el funcionamiento de la pulpeadora de frutas,
se introduce el correspondiente cilindro de tamiz, prestando
atencin a la posicin correcta. Luego se monta el colador o quita
semillas. Especificaciones tcnicas: Origen: Budapest- Hungra
Capacidad de trabajo: 300Kg/h Material: acero inoxidable
Pulpeado grueso
Pulpeado fino
4. MOLINO COLOIDAL
Un molino coloidal est compuesto por una superficie estacionaria
y una superficie rotatoria situados de forma que quede entre ellos
una pequea separacin ajustable a travs de la cual pasa la emulsin y
al pasar entre la superficie los lquidos son sometidos a cizalla y
turbulencia con la consecuente dispersin de la fase interna. Se
utiliza para romper grumos o conglomerados unidos por fuerzas
leves.Especificaciones tcnicas: Origen: Budapest - Hungra Potencia:
5.4 hp Material: acero inoxidable
5. MARMITAS DE CAMPANA A VAPOR
Consiste en un recipiente semiesfrico provisto de una parte
superior cilndrica, que tiene en el borde una punta acanalada para
que se vierta con facilidad el producto que contenga. Esta marmita
est rodeada por una camisa calefactora, tanto la marmita como la
camisa calefactora estn hechas de Acero inoxidable.Especificaciones
tcnicas: Origen: Budapest - Hungra Potencia: 1hp Ancho: 50cm
Altura: 65 cm Espesor: 3/32 plg Capacidad til: 132 L
6. UNIDAD DE LLENADO SEMIAUTOMATICO (BATERIA DE CIROPERAS)
En la planta piloto se encuentran 3 Ciroperas,
semiindependientes.Solo van conectadas con lnea de vapor.
Especificaciones Tcnicas:
Origen: Budapest Hungra Material: acero inoxidable Dimetro: 39
cm Altura: 28 cm Capacidad til: 20 L
7. EVAPORADOR AL VACIOConsiste en reducir la presin del interior
de la caldera del evaporador por debajo de la presin atmosfrica.
Esto permite reducir la temperatura de ebullicin del lquido a
evaporar, lo que reduce la cantidad de calor a aportar/eliminar en
el proceso de ebullicin y de condensacin, adems de otras ventajas
tcnicas como la de poder destilar lquidos con alto punto de
ebullicin, evitar la descomposicin de sustancias sensibles a la
temperatura, etc.
8. TANQUE ESTERILIZADOR
Es unrecipiente metlico de paredes gruesas con un cierre
hermtico que permite trabajar a altapresinpara realizar una reaccin
industrial, una coccin o unaesterilizacin convapor de agua. Su
construccin debe ser tal que resista la presin y temperatura
desarrollada en su interior. La presin elevada permite que el agua
alcance temperaturas superiores a su punto de ebullicin. La accin
conjunta de la temperatura y el vapor produce la coagulacin de las
protenas de losmicroorganismos, entre ellas las esenciales para la
vida y la reproduccin de stos, cosa que lleva a su destruccin.
9. TECLE
Es un equipo que sirve para transportar los alimentos y consta
de un soporte y un gancho.
10. TABLERO AUTOMTICO:
XIV. PROCESO DE LA ELABORACION
1. PESADO
La fruta es comprada y almacenada para su uso. Luego se procede
al pesado, destarando el peso de las cajas y as obtener el peso
exacto de las frutas. Esto es importante para determinar el
rendimiento que se puede obtener de la fruta.
2. SELECCIN
En esta operacin se eliminan aquellas frutas magulladas, que an
no estn maduras o que se encuentren muy maduras con tendencia a
descomposicin.
3. LAVADO
Se realiza con la finalidad de eliminar la suciedad y/o restos
de tierra adheridos en la superficie de la fruta, se da en un
lavador de aspersin, y estas son llevadas por la faja
transportadora.
4. PRECOCCIN
El objeto de esta operacin es ablandar la fruta para facilitar
el pulpeado, reducir la carga microbiana presente en la fruta e
inactivar enzimas que producen el posterior pardeamiento de la
fruta. La precoccin, se realiza sumergiendo la fruta en agua a
temperatura de ebullicin por un espacio de 3 a 5 minutos. El tiempo
exacto de precoccin est en funcin de la cantidad y tipo de
fruta.Cuando se requiera evitar el pardeamiento enzimtico de la
fruta, se denomina blanqueado o escaldado No todas las frutas
requieren ser precocidas; en el caso de la pia, se troza y se
sumerge en una solucin de metabisulfito de sodio al 0.05% durante 3
minutos, para evitar cambios en su color. En el caso de los
ctricos, nicamente se procede a la extraccin del jugo.
5. PULPEADO
Este proceso consiste en obtener la pulpa o jugo, libre de
cscaras y desechos. Esta operacin se realiza empleando la
pulpeadora.
6. REFINADO
Esta operacin consiste en reducir el tamao de las partculas de
la pulpa, otorgndole una apariencia ms homognea. Las pulpeadoras
mecnicas o manuales facilitan esta operacin por que cuentan con
mallas de menor dimetro de abertura.
7. ESTANDARIZACIN
En esta operacin se realiza la mezcla de todos los ingredientes
que constituyen el nctar. La estandarizacin involucra los
siguientes pasos:
Dilucin de la pulpa con agua: La dilucin depende de la pulpa.
Regulacin del pH: La regulacin del pH se hace mediante la adicin de
cido ctrico. Regulacin de los grados Brix: La regulacin de la
cantidad de azcar se realiza mediante la adicin de azcar blanca
refinada. Adicin del estabilizador: Para lo relacionado a la adicin
del estabilizador la dosis puede alcanzar hasta un mximo de 0,5%.
Adicin del preservante: Se admite un mximo de 0,1% emplendose el
sorbato de potasio o el benzoato de sodio.
8. PASTEURIZACIN
Esta operacin se realiza con la finalidad de reducir la carga
microbiana y asegurar la inocuidad del producto. Calentar el nctar
hasta su punto de ebullicin, mantenindolo a esta temperatura por un
espacio de 1 a 3 minutos. Luego de esta operacin se separa la
espuma que se forma en la superficie y se procede inmediatamente al
envasado.
9. ENVASADO
El envasado se debe de realizar en caliente, a una temperatura
no menor a 85C. El llenado del nctar es hasta el tope del contenido
de la botella, evitando la formacin de espuma. Inmediatamente se
coloca la tapa, la cual se realiza de forma manual en el caso que
se emplee las tapas denominadas tapa rosca.En caso contrario si se
va a emplear las chapas metlicas se debe hacer uso de la selladora
de botellas. Si durante el proceso de envasado la temperatura del
nctar disminuye por debajo de 85C, se debe detener esta operacin.
Se procede a calentar el nctar hasta su temperatura de ebullicin,
para proseguir luego con el envasado.
10. ENFRIADO Y ALMACENADO
El producto envasado debe ser enfriado rpidamente para conservar
su calidad y asegurar la formacin del vaco dentro de la botella. Al
enfriarse el producto, ocurrir la contraccin del nctar dentro de la
botella, lo que viene a ser la formacin de vaco, esto ltimo
representa el factor ms importante para la conservacin del
producto. El enfriado se realiza dentro del tanque con la ayuda del
tecle para cargar grandes cantidades.El producto debe ser
almacenado en un lugar fresco, limpio y seco; con suficiente
ventilacin a fin de garantizar la conservacin del producto.
XV. DIAGRAMA DE FLUJO
XVI. CALIDAD DEL NCTAR
El nctar, como todo alimento para consumo humano, debe ser
elaborado con las mximas medidas de higiene que aseguren la calidad
y no ponga en riesgo, la salud de quienes lo consumen. Por lo tanto
debe elaborarse en buenas condiciones de sanidad, con frutas
maduras, frescas, limpias y libres de restos de sustancias txicas.
Puede prepararse con pulpas concentradas o con frutas previamente
elaboradas o conservadas, siempre que renan los requisitos
mencionados.
En general, los requisitos de un nctar se pueden resumir de la
siguiente manera:
Slidos solubles por lectura (Brix) a 20C:Mnimo 12%, Mximo 18%.
pH: 3.5 4.0 Acidez titulable (expresada en cido ctrico anhidro
g/100cm3): Mximo 0.6, Mnimo 0.4. Relacin entre slidos solubles /
acidez titulable: 30 70. Slidos en suspensin en %(V/V): 18.
Contenido de alcohol etlico en %(V/V) a 15 C/15C: Mximo 0.5.
Conservante: Benzoato de Sodio y/o Sorbato de Potasio (solos o en
conjunto) en g/100 ml.: mximo 0.05%. No debe contener antispticos.
Sabor: Similar al del jugo fresco y maduro, sin gusto a cocido,
oxidacin o sabores objetables. Color y Olor: Semejante al del jugo
y pulpa recin obtenidos del fruto fresco y maduro de la variedad
elegida. Debe tener un olor aromtico. Apariencia: Se admiten trazas
de partculas oscuras. - Debe estar libre de bacterias patgenas. Se
permite un contenido mximo de moho de cinco campos positivos por
cada 100.
XVII. DEFECTOS EN LA ELABORACIN
Fermentacin
Es el defecto ms frecuente. Puede darse por una insuficiente
pasteurizacin o un cerrado deficiente del envase. Al respecto se
debe tener en cuenta que la efectividad de la pasteurizacin est en
funcin de la carga microbiana del producto, por lo que es necesario
cuidar la calidad microbiolgica de la materia prima, y trabajar
durante todo el proceso guardando la debida higiene.
Precipitacin
En la mayora de nctares, los slidos tienden a precipitar en el
fondo del envase. Por este motivo, para darle mejor apariencia,
consistencia y textura se usan sustancias estabilizadoras, como el
Carboxi Metil Celulosa (CMC). Este ltimo tiene excelente afinidad
con el agua y buena estabilidad durante la pasteurizacin. Adems,
tiene la propiedad de aumentar la viscosidad de la solucin a la que
se aplica. En el cuadro de la siguiente pgina se presentan algunos
de los defectos ms comunes en los nctares, sus causas y
solucin:
Defectos mscomunesCausasSolucin
Fermentacin Frutas en mal estadoControl en la recepcin de la
fruta.
pH inadecuadoControl de pH = 3.5 - 4.0
Deficiente pasteurizadoControl de T de pasteurizacin y
envasado.
Mal envasadoControl del cerrado de envases. Utilizar envases con
cierre hermtico.
Falta de medidas de higiene y sanidad.Control de limpieza y
desinfeccin de instalaciones y equipo.
Separacin de FasesDeficiente pulpeado y/o refinado.Controlar el
tamao del tamiz.
Excesiva cantidad de agua.Incorporar el agua en la proporcin
correcta.
Falta o poca cantidad de estabilizante.Adicionar la cantidad
necesaria de estabilizante.
Inadecuada homogenizacin.Realizar una adecuada
homogenizacin.
Cambio de ColorFalta o inadecuada pre-coccin de la
fruta.Precocinar adecuadamente la fruta.
Excesiva cantidad de agua.Incorporar agua en la proporcin
correcta.
Utilizar azcar rubia.Uso de azcar blanca.
Exceso en el tiempo y/o T de pasteurizacin.Pasteurizar
adecuadamente.
Fermentacin del nctar.Evitar la fermentacin.
Cambio de SaborExceso de acido.Regular correctamente de pH.
Falta o exceso de azcar.Regular los Brix del nctar.
Exceso de agua.Incorporar la cantidad correcta de agua.
Fermentacin del nctar.Control de pasteurizacin.
Falta deConsistenciaFalta de estabilizante.Adicionar la cantidad
adecuada de estabilizante.
Exceso de agua.Incorporar agua en la proporcin correcta.
Fermentacin del nctar.Evitar la fermentacin.
XVIII. ESTIMACIN DE COSTOS
ESTIMACIN DE COSTOS A PARTIR DE EQUIPOS ADQUIRIDOS
EQUIPOSUNIDADESCOSTO ($)
Faja transportadora112000
Equipo de precocido115000
Pulpeadora25000
Molino coloidal16000
Marmita26000
Ciroperas38000
Evaporador al vaco125000
Esterilizado12000
Autoclave16000
Tecle12000
COSTO TOTAL DE EQUIPOS ADQUIRIDOS87000
XIX. ESTIMACIN DE LA INVERSIN DEL CAPITAL
ESTIMACIN DE LA INVERSIN DEL CAPITAL A PARTIR DEL COSTO DE
EQUIPOS ADQUIRIDOS (TABLA 17 - PETEERS)PLANTA QUE PROCESA SLIDOS Y
FLUIDOS
Rubro% del costo de equipo entregadoCostos ($)
Costos directos
Equipo adquirido y entregado10087000
Instalacin del equipo adquirido3933930
Instrumentacin y controles1311310
Caeras y tuberas1513050
Instalaciones elctricas1714790
Obras civiles2925230
Mejoras del terreno108700
Instalaciones de servicios5547850
Costo directo total de la planta278241860
Costos indirectos
Ingeniera y supervisin3227840
Gastos de construccin3429580
Total de costos directos e indirectos de la planta344299280
Honorarios del contratista1815660
eventuales3631320
Inversiones de capital fijo398346260
Capital de trabajo7464380
Inversin total de capital472410640
XX. ESTIMACIN DEL CAPITAL FIJO DE UNA NUEVA PLANTA
ESTIMACIN DEL CAPITAL FIJO DE UNA NUEVA PLANTA (TABLA4 -
PETEERS)
COMPONENTE
VALORES MEDIOS (%)COSTOS($)
Costos directos
Equipo adquirido32.587000.00
Instalacin del equipo adquirido12.533461.54
Instrumentacin y controles 4.311510.77
Caeras y tuberas9.324895.38
Instalaciones elctricas5.815526.15
Obras civiles11.530784.62
Mejoras del terreno3.28566.15
Instalaciones de servicios18.348987.69
Costos indirectos
Ingeniera y supervisin13.034800.00
Gastos de construccin14.538815.38
Honorarios del contratista3.08030.77
Eventuales12.332926.15
TOTAL375304.62
CALCULOS ECONOMICOS Pgina 7