UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA ======================================================== “DETERMINACION DE LA INFLUENCIA DEL pH, TEMPERATURA Y TIEMPO EN EL PORCENTAJE DE ÁCIDO LÁCTICO DURANTE EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE YOGURT” ======================================================== Por: ARROYO HILARIO JUBERTH ENRIQUEZ MILLAN CINTHYA GAMARRA VICUÑA LUIS INGA MEZA JORGE LUIS ZUÑIGA ALANYA REGINA HUANCAYO – PERU 2012 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
“DETERMINACION DE LA INFLUENCIA DEL pH, TEMPERATURA Y TIEMPO EN EL PORCENTAJE DE ÁCIDO LÁCTICO DURANTE EL
PROCESO DE ELABORACIÓN DE YOGURT”========================================================
Por:
ARROYO HILARIO JUBERTH
ENRIQUEZ MILLAN CINTHYA
GAMARRA VICUÑA LUIS
INGA MEZA JORGE LUIS
ZUÑIGA ALANYA REGINA
HUANCAYO – PERU2012
INDICE
1
RESUMEN 6
INTRODUCCIÓN 8
VISIÓN 9
MISIÓN 9
OBJETIVO 9
CAPÍTULO I 10
1. GENERALES 10
1.1 DENOMINACIÓN 10
1.2 UBICACIÓN 10
1.3 NATURALEZA DEL PROYECTO 10
CAPÍTULO II 13
2. ALCANCES Y FINALIDAD DEL PROYECTO 13
2.1 MIX DE MARKETING 13
2.1.1 EL PRODUCTO 13
2.1.1.1 PRODUCTO ESENCIAL 13
2.1.1.2 PRODUCTO REAL 13
2.1.2 PRECIO 15
2.1.3 PLAZA 16
2.2 ANÁLISIS DEL MERCADO 16
2.2.1 DEFINICION DE LAS ÁREAS GEOGRÁFICAS QUE
DEBE ABARCAR EL ESTUDIO DE MERCADO
16
2.2.2 IDENTIFICACIÓN Y DEFINICIÓN DE LOS PRODUCTOS
A UTILIZARSE.17
2.2.3 ANÁLISIS DE LA DEMANDA 21
2.2.3.1 DEMANDA HISTÓRICA 22
2.2.3.2 DEMANDA PROYECTADA 22
2.2.4 ANÁLISIS DE LA OFERTA 23
2.2.4.1 OFERTA HISTÓRICA 24
2.2.4.2 OFERTA PROYECTADA 25
2.2.5 BALANCE DE LA OFERTA Y LA DEMANDA DEL
PRODUCTO26
CAPITULO III 27
3. TAMAÑO Y LOCALIZACIÓN 27
3.1 ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE TAMAÑO 27
2
3.1.1 RELACION TAMAÑO-MERCADO 27
3.1.2 RELACION TAMAÑO- FINANCIAMIENTO 28
3.1.3 RELACION TAMAÑO – COSTO UNITARIO 28
3.1.3.1 DETERMINACION DEL COSTO UNITARIO
DE OPERACIÓN
28
3.1.4 RELACION TAMAÑO – RENTABILIDAD 29
3.1.4.1 DETERMINACION DEL COSTO UNITARIO DE OPERACION 29
3.1.5 RELACION TAMAÑO – TECNOLOGÍA 29
3.1.6 RELACION TAMAÑO – MATERIA PRIMA E INSUMOS 31
3.1.7.1. IMPACTO AMBIENTAL 31
3.2 ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE LOCALIZACIÓN 32
3.2.1 FACTORES CUANTIFICABLES 32
3.2.1.1 MANO DE OBRA 32
3.2.1.2 ENERGIA ELÉCTRICA 33
3.2.1.3 MATERIA PRIMA E INSUMO 33
3.2.1.4 VIAS DE TRANSPORTE 33
3.2.1.5 COMBUSTIBLE 33
3.2.1.6 AGUA 33
3.2.1.7 TERRENO 33
3.2.1.8 INFRAESTRUCTURA 34
3.2.2 FACTORES CUALITATIVOS 34
3.2.2.1 POLITICA INDUSTRIAL 34
3.2.2.2 INFLUENCIA DEL MEDIO AMBIEN TE Y NIVELES
DE IMPACTO AMBIENTAL, SISTEMA DE
CONTROL DE EXTERNALIDADES DEL PROYECTO.
34
3.2.2.2.1 TRATAMIENTO DE LAA AGUAS
RESIDUALES DE LA INDUSTRIA LÁCTEA35
3.2.2.3 POLITICA TRIBUTARIA ACTUAL 37
3.2.3 LOCALIZACIÓN POR MEDIO DE PONDERACIÓN 38
3.2.4 PROPUESTA DE LOCALIZACIÓN 38
CAPITULO IV 39
4. INGENIERIA DE PROYECTO 39
4.1 DESCRIPCION DEL PROCESO TECNOLÓGICO 39
4.1.1 ELECCION DE LA LECHE 40
3
4.1.2 NORMALIZACION DE LA LECHE 40
4.1.3 INCORPORACION DE INGREDIENTES 40
4.1.4 PASTEURIZACION Y HOMOGENIZACIÓN 40
4.1.5 INCORPORACION DEL FERMENTO 41
4.1.6 ENVASADO 41
4.1.7 FERMENTACION 41
4.1.8 ENFRIAMIENTO 41
4.1.9 ALMACENAMIENTO 41
4.2 BALANCE DE MATERIA, ENERGÍA Y DIAGRAMA DE
BLOQUES DEL PROCESO.42
4.3 HOJAS DE ESPECIFICACIONES DE DISEÑO DE EQUIPOS 44
4.4 PROGRAMA DE PRODUCCIÓN 49
4.5 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO 49
4.6 DISTRIBUCION DE PLANTA 54
4.7 DISTRIBUCION DE EMPRESA 54
5. CAPITULO V 57
5.1 ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 57
5.1.1 FUNCIONES POR PROCESO Y DEFINICIÓN DE
FUNCIONES
57
5.1.2 ORGANIGRAMA EMPRESARIAL 62
5.2 CONSTITUCION DE EMPRESA 63
5.2.1 RAZON SOCIAL 63
5.2.2 TIPO DE EMPRESA 63
6. CAPITULO VI 64
6.1 ESTUIO ECONÓMICO Y FINANCIERO 64
6.1.1 VALORIZACION DE VARIABLES TÉCNICAS DEL
PROYECTO
64
6.1.2 PLAN DE INVERSIÓN 65
6.1.3 CRONOGRAMA DE INVERSIÓN 66
6.1.4 SERVICIO DE LA DEUDA 67
6.1.5 SISTEMA DE COSTEO Y DETERMINACIÓN DEL
PRECIO DE VENTA
68
6.1.6 FLUJO DE CAJA ECONOMICO Y FINANCIERO 70
6.1.7 ESTADO DE GANANCIAS Y PERDIDAS 72
4
6.1.8 BALANCE GENERAL 73
6.1.9 PUNTO DE EQUILIBRIO 73
6.2 EVALUACIÓN ECONOMICA Y FINANCIERA 74
6.2.1 VANE Y VANF 74
6.2.2 TIRE Y TIRF 75
6.2.3 B/CE Y B/CF 75
7. EVALUACIÓN AMBIENTAL 76
ANEXOS 80
RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO
5
CAPUFIQ S.R.L. es una empresa que desarrolla su actividad a través de las redes de comercio,
y cuyo objetivo principal es el desarrollo sostenible. Esta idea surge para hacer frente a las
desigualdades y a las precarias condiciones de la calidad de vida a la que están sometidos
muchos pobladores.
Los principios ideológicos por los que se rige nuestra empresa, y en general, cualquier empresa
de comercio justo se centran principalmente en ofrecer una retribución justa por el trabajo
desempeñado, fomentar la igualdad entre los trabajadores con independencia de sus
características personales (sexo, raza...), y entre otros, ser respetuoso con el medio.
Por lo que se refiere al producto que ofrece nuestra organización, hay que destacar que se
desarrolla en la Industria de la Alimentación, como es la producción de YOGURT.
Consideramos que nuestro producto calara más entre gente joven, y adulta, y sobre todo la
familia. Es decir, este será el perfil de nuestros clientes potenciales, nuestro mercado objetivo.
Para llevar a cabo el desarrollo de esta actividad hemos tenido en cuenta las oportunidades que
nos ofrece el mercado, como por ejemplo: El incremento de los consumidores de productos
naturales, y lo que es más importante las perspectivas optimistas de que este incremento sea
cada vez mayor, o también el hecho de que sea una actividad que no requiera una inversión
inicial muy exigente.
Sin embargo, no podemos dejar de lado, las amenazas a las que tendremos que hacer frente,
como son: la escasa confianza del comercio como producto introductorio, o la amplia
competencia en el mercado. Además, en un análisis más específico, centrado en nuestro
sector, nuestra empresa cuenta con diversos puntos fuertes para poder consolidarnos en el
mercado, como por ejemplo la meta que se persigue.
A la vista de la situación en la que se encuentra el mercado nos hemos planteado alcanzar
diversos objetivos.
El principal y general de todos ellos, que también es el que mejor se aproxima a la ideología de
la empresa, es potenciar y contribuir al desarrollo sostenible de la localidad, ofreciendo
productos naturales y de calidad.
En términos de largo plazo, nuestra empresa pretende incrementar las ventas de los productos,
así como incluir nuevas variedades, y conseguir su difusión a nivel internacional.
6
Para alcanzar las metas propuestas la organización ha diseñado una estrategia de marketing
que se basa, sobre todo, en la promoción a través de precios introductorios, ofertas y entre
otros. También hemos considerado la opción de anunciarnos en los medios de comunicación
convencionales.
Por lo que a los recursos humanos se refiere, contamos con una plantilla de 4 trabajadores
coordinados por un gerente. De manera que las funciones a desempeñar dentro de la empresa
quedan definidas de la siguiente manera:
GERENTE GENERAL
GERENTE FINANZAS
GERENTE ADMINISTRACION
GERENTE MARKETING
GERENTE PRODUCCION
7
INTRODUCCION
El proyecto se basa en el aprovechamiento del capulí que tiene gran producción en toda la zona
del valle del Mantaro principalmente en zonas húmedas ya que muchas veces no es
aprovechada industrialmente, con ese objetivo llevamos a cabo este proyecto en la cual es muy
importante para dar a conocer sus propiedades nutricionales que son muy recomendados para
los niños de acuerdo con este producto no se ha encontrado antecedentes de la elaboración de
este producto(yogurt de capulí) este producto se basa de la mezcla del capulí con la leche
pasando por un proceso de elaboración comercialmente el yogurt producido, es por razones de
seguridad, elaborado invariablemente de leche que ha sido pasteurizada y enfriada.es
importante hacer un producto consistente. (6)
CAPUFIQ S.R.Les una empresa dedicada a las actividades comerciales, cuya política está
basada en el respeto al ambiente y al entorno sociocultural; tiene previsto producir yogurt
teniendo como materia prima el capulí y la stevia como endulzante natural.
Este estudio incluye una descripción de las condiciones ambientales del área donde se realizará
el proyecto, las actividades de construcción de la planta, los impactos ambientales potenciales
que han sido identificados por el desarrollo de estas actividades, el Plan de Manejo Ambiental y
todas las normas de calidad, que van acompañadas de las Buenas Prácticas Manufactureras
como base inicial para empezar la operación de la planta serán detalladas en los respectivos
capítulos.
8
VISION
Ser una empresa líder a nivel nacional, motivadora, competitiva, innovadora y pioneros en la
producción de yogurt.
MISIÓN
Desarrollar tecnologías, brindar desarrollo y servicio al país, estimulando la iniciativa
empresarial.
OBJETIVO
Obtener la rentabilidad estimada.
Ganar parte del mercado ya establecido mediante nuestro producto diferenciado.
Generar empleo y auto empleo.
Aprovechar eficientemente la materia prima (leche, capulí, stevia) que abunda en
nuestra región.
9
CAPITULO I
1. GENERALES
NOMBRE DEL PROYECTO
Planta Elaboradora de productos lácteos CAPUFIQ S.R.L
Aspectos Generales
Clasificación del Proyecto
Carácter: Económico
Categoría: Producción
Naturaleza: Implantación
Referencia: Proyecto privado
Área de influencia y ubicación
A nivel provincial la Empresa se ubicara en el provincia de Huancayo
Región Junín
1.1 DENOMINACION
Se eligió realizar un proyecto de una planta elaboradora de yogurt dado que en los
últimos años ha habido unamayor demanda, y aprovechar la abundante materia
prima (leche) que hay en la región, lo que lo hace más accesible la realizacióndel
mismo.
El nombre CAPUFIQ describe las actividades que la empresa va a realizar, además
se caracteriza por serun nombre corto, fácil de recordar y pronunciar.
1.2 UBICACIÓN
REGION: Junín
PROVINCIA: Huancayo
DISTRITO: El Tambo
1.3 NATURALEZA DEL PROYECTO
En este proyecto se espera producir yogurt bebible de capulí endulzado con stevia
dirigido al consumo de la población de la Universidad Nacional del Centro del Perú,
a jóvenes universitarios (damas y varones) de estrato social medio bajo-medio alto.
10
2. ANTECEDENTES
ASTIASARAN (2003) La leche cruda de vaca no se destina directamente al
consumo humano, sino que es sometida a diferentes tratamientos térmicos a través
de los cuales se obtienen las leches de consumo.[1]
MEYES (1988)dice que las leches fermentadas son productos acidificados
por medio de un proceso fermentación. Como consecuencia de la acidificación por
las bacterias lácticas, las proteínas de la leche se coagulan y se precipitan. Luego
estas proteínas pueden disociarse separándose en aminoácidos. Por esta razón las
leches fermentadas se digieren mejor que las no fermentadas. [2]
TAMIME (1991), menciona que el proceso de elaboración del yogurt es un
arte muy antiguo que data de hace miles de años, siendo posiblemente
anterior a la domesticación de las vacas pero hasta el siglo XIX apenas se
conocían los fundamentos de las distintas fases de la producción. [3]
MARTNEZ (2011) Es una planta que regula el azúcar de la sangre, que
reduce la presión arterial y que regula el aparato digestivo en general.
También actúa favorablemente en muchas personas con ansiedad, reduce
grasas en personas obesas.[4]
3. ALCANCES Y FINALIDAD DEL PROYECTO
ESTUDIO PREVIOS: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS A NIVEL DE
PREFACTIBILIDAD.
CUADRO DE FINANCIAMIENTO
Concepto Monto Porcentaje
Financiamiento Interno 5000 25%
Financiamiento Externo 15000 75%
Inversion Total 20000 100.0%
Análisis: Se ve que se esta financiando una gran parte de la inversión (75%), lo que
puede hacer que losindicadores en el flujo de caja financiero salgan elevados.
11
CUADRO DE INVERSION
Concepto Monto Porcentaje
Inversion Fija Tangible 16714.50 82.09%
Inversion Fija Intangible 1450.00 7.25%
Capital de Trabajo 1835.50 10.66%
Inversion Total 20 000 100.0%
Análisis: Se ve que nuestro proyecto de inversión (Planta Elaboradora de productos
lácteos CAPUFIQ S.R.L)contiene un alto porcentaje de inversión fija tangible (en
compra de maquinarias) de 82.09% y de capital detrabajo 10.66%.
Presupuestos de Ingresos
Periodo 1 2 3 4 5
Ventas 637000 637000 637000 637000 637000
Precio 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
Ingresos 573300 573300 573300 573300 573300
Análisis: Nuestra producción de yogurt en botella de litro se mantiene constante y por
lo tanto nuestrosingresos ya que este producto no pretende cambiar los precios en el
horizonte de tiempo planeado, esto esdebido a que nuestra producción es pequeña a la
del mercado debido principalmente a la capacidad instaladaque se obtiene de este
proyecto.
12
CAPITULO II
ESTUDIO DE MERCADO
2.1. MIX DE MARKETING
2.1.1. EL PRODUCTO
2.1.1.1. PRODUCTO ESENCIAL: La leche
Se entiende como leche al producto integral del ordeño total e ininterrumpido,
en condiciones de higiene que da la vaca lechera en buen estado de salud y
alimentación. Esto además, sin aditivos de ninguna especie. Agregado a esto,
se considera leche, a la que se obtiene fuera del período de parto
BENEFICIO O SERVICIO BASICO.- La leche es fuente de calcio, por lo tanto
debe ingerirse diariamente desde el nacimiento a través de la leche materna y
a lo largo de la vida a través de la leche vacuna y derivados, para formar y
mantener la masa ósea y prevenir la aparición de Osteoporosis.
Aporte nutricional de la leche
Calorías 59 a 65
kcal
Agua 87% al 89%
Carbohidratos 4.8 a 5 gr.
Proteínas 3 a 3.1 gr.
Grasas 3 a 3.1 gr
Minerales
Sodio 30 mg. Fósforo 90 mg.
Potasio 142 mg. Cloro 105 mg.
Calcio 125 mg. Magnesio 8 mg.
Hierro 0.2 mg. Azufre 30 mg.
Cobre 0.03 mg.
2.1.1.2. PRODUCTO REAL
EMPAQUE Seentiendeporempaquetodoproductofabricadoconmateriales de cualquier naturaleza y que se utilice para contener, proteger, manipular, distribuir ypresentarmercancías,demateriasprimas hasta artículos acabados, en cualquier fase de la cadena de fabricación, distribución y consumo. Esta definición es aplicable también al término
13
envase, por lo que se pueden utilizar indistintamente las dos palabras.
Como edulcorante, en forma de "glucósido de Stevia" (blanco puro), en
presentaciones de polvo, líquido y en pequeños comprimidos
Como "medicación natural antidiabética", en forma de concentrado bruto,
polvo pardo, en cápsulas para diabéticos tipo 2, por su efecto hipo glucémico
y regulador
Como medicación natural, en forma de fermentado natural, con efecto
antioxidante (o "ansiedad") destacado por creerse que es seis veces más
antioxidante que el reputado té verde, y por su probada eficacia limpiadora del
sistema circulatorio.(8)
YOGURT
El yogurt es un producto lácteo fermentado, levemente ácido, de cultivo semisólido
que es producido por homogeneización y pasteurización. El yogurt, es un producto
efectivo para restaurar y mantener el funcionamiento normal de nuestro equilibrio
intestinal, rico en vitaminas B. Este producto tiene una gran variedad de sabores, y es
barato. El yogurt se ha popularizado en muchos países al rededor del mundo. Mucha
gente con problemas digestivos consume yogurt para ayudar al tratamiento de este
desorden. Otros lo consumen para mantener o conservar su salud ya que
proporciona nutrientes. Además, el yogurt es producido a bajo costo lo que es un
beneficio para los consumidores y productores.
El yogurt tuvo sus orígenes en Turquía. Los procedimientos usados para la
producción en masa fueron desarrollados en naciones occidentales. [9]
Muchos de los componentes nutricionales de la leche mejoran mucho cuando se
fermenta.
Aumenta el valor biológico de las proteínas. La lactosa se convierte en ácido láctico, que es un antiséptico digestivo.
Se produce alcohol y ácido carbónico, tonificantes del sistema nervioso digestivo.
Los minerales son más fácilmente absorbibles. Se sintetiza vitamina B por parte de las bacterias de la leche fermentada. Aumenta la cantidad de vitamina B2 (riboflavina). Aumenta la cantidad de ácido fólico y folínico. Aumenta la cantidad de vitamina B12. Aparece un gran efecto bactericida.
20
Las cepas de levaduras lácteas y de Lactobacilus producen una sustancia de tipo
antibiótico que actúa como bacteriostático (detiene el crecimiento)en la tuberculosis y
tifus.[10]
COMPONENTES NUTRICIONALES
El yogurt es un producto lácteo fermentado, levemente ácido, de cultivo semisólido
que es producido por homogeneización y pasteurización. El yogurt, es un producto
efectivo para restaurar y mantener el funcionamiento normal de nuestro equilibrio
intestinal, rico en vitaminas B y minerales, lo cual queda evidente en los datos que se
presentan en este cuadro: [13]
Tabla 1: Composición química de la leche y yogurt
Compuesto
(mg/100 g)
Leche Yogur
Enter
aDesnatada
Enter
oDesnatado
De
frutas
Calcio 119 121 145 150 176
Fósforo 94 95 114 118 153
Sodio 50 52 47 51 -
Potasio 152 145 186 192 254
2.2.3.ANALISIS DE LA DEMANDA
A continuación se encuentra el análisis de los productos investigados, repartidos
entre leche y yogurt; dicho análisis se estructuró para ser tratada de la siguiente
manera:
Características de la demanda.
Características de la Oferta.
Balance oferta-demanda.
Evolución de precios.
21
2.2.3.1. DEMANDA HISTORICA
Tabla 2: Demanda histórica del yogurt a nivel nacional, periodo (2007-2012)
AÑO DEMANDA ( Kg / año)
2007 2995392
2008 3122519
2009 3323398
2010 3611481
2011 4006951
2012 4539086
Fuente: Vida Láctea - Boletín Informativo 2012
Tabla 3: Demanda histórica del yogurt a nivel nacional, periodo (2007-2012)
AÑO OFERTA ( Kg / año)
2007 324570
2008 324570
2009 324570
2010 324570
2011 324570
2012 324570
2.2.3.2. DEMANDA PROYECTADA
Tabla 4: Demanda Proyectada del yogurt a nivel nacional, periodo (2013-2016)
Tabla 5: Demanda Proyectada del yogurt a nivel nacional, periodo (2013-2016)
AÑO OFERTA ( Kg / año)2013 3245702014 3245702015 3245702016 324570
Ecuación: y = 150,7x2 – 301038x
2.2.4. ANALISIS DE LA OFERTA
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE LAS EMPRESAS DE PRODUCTOS LÁCTEOS DEL ÁREA GEOGRÁFICA DEL PROYECTO
Tabla 6. Capacidad de producción de las empresas de ProductosLácteos
Empresa Capacidad utilizada (litros/día)PLENSA – Concepción 500Productor de San Jerónimo 500Productor de Concepción 600Productor de Hualhuas 300Productor Lácteos “Nenito” 1200Productores de Matahuasi 1050Otros 961Total 5111
23
Fuente: estudio de comercialización para la comunidad de aychana
Desde el Periodo de 2010 – 2011 la producción de Yogurt en el Perú se mantuvo
constante hasta los años 2009 que empezó a tener un crecimiento sostenido.
En este periodo, la ciudad de Huancayo, se abastecía con yogurt de la marca
Milkito y la Planta Lechera Mantaro.
Después del año 2009, y al decaer la producción y ventas de la Planta Mantaro,
el consumo en Huancayo comienza a ser cubierto por el Yogurt Milkito y una
nueva marca Yoleit, también por la producción artesanal en el Valle del Mantaro
conformada por pequeños productores formales e informales.
Esto denota que es un mercado que se puede explotar, para constituirse en una
alternativa en los próximos años, debido a que es un producto de gran
aceptabilidad y preferencia por el pueblo huancaíno.
A la actualidad la Empresa Gloria, se encuentra liderando el mercado de Yogurt
bebible, como resultado de la discontinuidad en la oferta del Yogurt Mantaro,
Yoleit y Milkito. Este producto tanto a nivel regional, tal es el caso de Huancayo
tiene buen potencial, ya que el 80% de su población lo consume.
2.2.4.1. OFERTA HISTORICA
Tabla 7: Oferta histórica de la leche fresca a nivel nacional, periodo (2007-2012)
AÑO OFERTA (Kg/ año)
2007 2507877
2008 2682598
2009 2873743
2010 3082856
2011 3311625
2012 3561899
Fuente: Vida Láctea - Boletín Informativo 2010
24
Tabla 8: Oferta histórica del yogurt a nivel nacional, periodo (2007-2012)
AÑO OFERTA ( Kg / año)
2007 324570
2008 324570
2009 324570
2010 324570
2011 324570
2012 324570
2.2.4.2. OFERTA PROYECTADA
Tabla 9: Oferta Proyectada de la leche fresca a nivel nacional, periodo (2013- 2016)
Tabla 10: Ofertada Proyectada del yogurt a nivel nacional, periodo (2013-2016)
AÑO OFERTA ( Kg / año)
2013 324570
2014 324570
2015 324570
2016 324570
2.2.5. BALANCE DE LA OFERTA Y LA DEMANDA DEL PRODUCTO
Tabla 11: Demanda Insatisfecha del yogurt a nivel nacional
AÑO
DEMANDA
( Kg / año)
OFERTA
( Kg / año)
DEMANDA
INSATISFECHA
( Kg / año)
2007 2995392 324570 2670822
2008 3122519 324570 2797949
2009 3323398 324570 2998828
2010 3611481 324570 3286911
2011 4006951 324570 3682381
2012 4539086 324570 4214516
Tabla 12: Demanda Insatisfecha de la proyección del yogurt a nivel nacional
AÑO
DEMANDA
( Kg / año)
OFERTA
( Kg / año)
DEMANDA INSATISFECHA
( Kg / año)
2013 5249871 324570 363850
2014 6199470 324570 587490
2015 7474571 324570 715001
2016 9201183 324570 887663
26
CAPITULO III
3. TAMAÑO Y LOCALIZACION
3.1. ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE TAMAÑO
3.1.1. RELACION TAMAÑO – MERCADO
El tamaño de planta para la producción de yogurt de capulí endulzado
con stevia, con relación al mercado depende del estudio mercado que
se hizo anteriormente, tiene que ver exactamente con la demanda
insatisfecha.
Este Factor está condicionado al Tamaño del Mercado consumidor, es
decir al número de consumidores o lo que es lo mismo, la Capacidad
de Producción del Proyecto debe estar relacionada con la Demanda
insatisfecha.
El Tamaño propuesto por el Proyecto, se justifica en la medida que la
Demanda existente sea superior a dicho Tamaño. Por lo general el
Proyecto solo tiene que cubrir una pequeña parte de esa Demanda. La
información sobre la Demanda insatisfecha se obtiene del balance de
la oferta y Demanda proyectada obtenida en el estudio de Mercado. El
Análisis de este punto permite seleccionar el Tamaño del Proyecto.
Tabla 13: Demanda Insatisfecha de la proyección del yogurt a nivel nacional
AÑO DEMANDA INSATISFECHA( Kg / año)
2013363850
2014587490
2015715001
2016887663
CONCLUSIÓN: La conclusión que podemos obtener de la tabla 13 es que para el año
2013 hay un crecimiento en la demanda insatisfecha de 363850Kg/año, esto nos
indicará que sólo se abastecería una porción de la demanda insatisfecha.
27
3.1.2. RELACION TAMAÑO – FINANCIAMIENTO
Si los Recursos Financieros son suficientes para cubrir las necesidades
de inversión el Proyecto no se ejecuta, por tal razón, el Tamaño del
Proyecto debe ser aquel que pueda financiarse fácilmente y que en lo
posible presente menores costos financieros.
La disponibilidad de Recursos Financieros que el Proyecto requiere para
inversiones fijas, diferidas y/o capital de trabajo es una condicionante que
determina la cantidad a producir por lo tanto el financiamiento.
COFIDE
RELACION TAMAÑO – COSTOS UNITARIOS
Teniendo como tamaño de planta a 36L/día de capacidad, hallamos el
costo unitario.
3.1.2.1. Determinación del costo unitario de operaciones
De la relación:
HD
=1.0
Entonces para nuestro caso:
C2=(3645 )0,65
$2 .3/unidad
C2=$1 .989/unidad
3.1.3. RELACION TAMAÑO – RENTABILIDAD
Teniendo como tamaño de planta a 36L/día de capacidad plena, hallamos
el costo unitario
3.1.3.1. Determinación del costo unitario de operaciones
De la relación:
HD
=1.0
Entonces para nuestro caso:
28
C2=(3645 )0,65
$2 .3/unidad
C2=$1 .989/unidad
3.1.4. RELACION TAMAÑO – TECNOLOGIA
Se refiere a la provisión de materias primas o insumos suficientes en
cantidad y Calidad para cubrir las necesidades del Proyecto durante
los años de vida del mismo. La fluidez de la materia prima, su Calidad
y cantidad son vitales para el desarrollo del Proyecto. Es
recomendable levantar un listado de todos los proveedores así como
las cotizaciones de los productos requeridos para el Proceso
productivo. Por lo cual se optó por los proveedores existentes en la
provincia de Concepción y que al identificar a proveedores se debe
hacer un listado de los proveedores.
Esta información ayuda a visualizar el Mercado proveedor de la leche
fresca, así como los Precios, pudiendo el Proyecto identificar al
proveedor que presenta Precios menores pero sin perder la Calidad
de los insumos exigido por el Proceso productivo.
3.1.5. RELACION TAMAÑO – MATERIA PRIMA E INSUMOS
Toda empresa productora de bienes y/o servicios, genera impactos
ambientales, que deben ser valorizados, y para poder seleccionar sus
indicadores y evaluar dichos impactos ambientales consideramos la
matriz de Leopold:
29
MAGNITUD
IMPORTANCIA
ACCIONES DEL PROYECTO
ETAPAS DEL PROCESO
rece
pc
ión
Est
and
ariz
ad
pas
teu
riza
do
En
fria
do
Ino
cula
ció
n
incu
bac
ión
Co
cció
n f
ruto
bat
ido
enva
sad
o
Nú
me
ro d
eim
pa
cto
s p
osi
tivo
s
Nú
me
ro d
eIm
pa
cto
s n
ega
tivo
s
Pro
med
io
de
imp
act
os
FACTORES
AMBIENTALES
IMPACTOS AMBIENTALES
Agua Contaminación de ríos, sequias de
concepción
-1/2 -1/1 -2/1 -2/2 -1/1 -3/3 6 -19
Suelo contaminación con residuos
solidos
-1/1 -1/1 -2/1 -2/2 4 -8
Aire Emisión de gases -1/1 -2/2 -2/1 -2/2 4 -11
Flora y fauna contaminación de flora y fauna -1/1 -2/2 -1/1 -2/2 4 -10
Económico Generación de mano de obra 3/4 2/2 2/3 2/1 2/2 1/3 2/3 2/2 2/3 9 47
Incremento de la economía local 3/3 2/1 1/1 2/1 2/1 2/1 3/3 2/2 3/4 9 43
Crecimiento ganadero 4/4 1 16
NÚMERO DE IMPACTOS POSITIVOS 3 2 2 2 2 2 2 2 2
NÚMERO DE IMPACTOS NEGATIVOS 2 1 1 3 3 1 2 1 4
PROMEDIO DE IMPACTOS 35 5 5 -5 2 3 9 7 -3 58
IMPORTANCIA MAGNITUD
4importante
3medianamente importante
2poco importante
1sin importancia
4alta magnitud
3mediana magnitud
2baja magnitud
1muy baja magnitud
30
31
CONCLUSION: Se puede observar que los factores de contaminación
tanto en orden de magnitud e importancia en el aire, suelo y son mínimas
por la capacidad de la planta y esto hace que el proyecto sea factible
realizarlo.
3.1.6. IMPACTO AMBIENTAL
3.1.7.1 Determinación del tamaño de planta: usando la ecuación
que relaciona la inversión y tamaño de planta, para lo cual,
tenemos: Una Inversión de $19435.50para una planta de
yogurt de una capacidad de 45 L/día. Costo unitario de
operaciones es de $1/unidad (Fuente: Proyecto de
Inversión: Planta Elaboradora de productos lácteos –
Universidad Nacional del Callao – Perú 2005).
It=$19435.50
I
0=$8185.50
I t=I 0×[ T t
T o ]α
donde : I t=inversióntotal necesaria paraun tamañoT tde planta
I 0=inversióninicial necesaria paraun tamañoT ode planta
T o=tamañode plantausadacomobase dereferencia
α=exponente del factor deescala
Entonces de las referencias: Aplicando la ecuación
anterior obtendremos un tamaño de planta estimado;(el
exponente alfa se tomará como 0,65
$19435.50=$8185.50×[ T t
45 L/día ]0,65
32
10,2706=T t0,65
36 L/día=T t
Por lo tanto el tamaño de la Planta Piloto de yogurt de
CapulíCAPUFIQ se realiza mediante el total de producción que
se llevara a cabo en un año.
- Capacidad Plena: 45 L/día
- Capacidad del proyecto : 36 L/ día
Teniendo el tamaño del Proyecto considerando: 36 L/día de
producción cuyo componente deberá encontrarse dentro de los
márgenes de la Demanda insatisfecha del Mercado. Los
aspectos relacionados con el abastecimiento de materia prima,
insumos, materiales, equipos, personal suficiente, etc.
Para decidir el tamaño que ha de tener la planta se deberá
considerar esas economías de escala solo como una variable
más del problema ya que tan importantes como estas es la
Capacidad de vender los productos en el Mercado.
Cubrir una mayor cantidad de Demanda insatisfecha del
producto (yogurt de capulí) que tiene un margen de
contribución positivo, no siempre hace que la rentabilidad se
incremente, puesto que la estructura de costos fijos se
mantiene constante dentro de ciertos límites. Sobre cierto nivel
de Producción es posible que ciertos costos bajen, mientras
que otros suban. También es factible que para poder vender
más de un cierto volumen, los Precios deban reducirse, con lo
cual el ingreso se incrementa a tasas marginales decrecientes.
3.2. ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE LOCALIZACION
3.2.1. FACTORES CUANTIFICABLES
3.2.1.1. MANO DE OBRA
33
El número de personas que se necesitara para trabajar en
de elaboración del yogurt de capulí es de seis trabajadores,
los que tendrán las siguientes funciones.
01 Trabajador para recepcionar la leche.
03 Trabajadores para la producción de yogurt.
01 Jefe de control de calidad para que supervise el
proceso de producción de acuerdo a alas BPM y las
normas de calidad.
01 trabajador en el área de administración.
3.2.1.2. ENERGIA ELECTRICA
Prescindiremos de los servicios de energía eléctrica de la empresa
Electrocentro, cuyo consumo promedio de Electricidad es: 187.5
Kwh mensualmente.
3.2.1.3. MATERIA PRIMA E INSUMO
El acopio de la leche fresca de vaca será en la zona de
Concepción debido a que es un lugar productor de leche. Elcapulí
será comprado en el mercado mayorista de Huancayo.
3.2.1.4. VIAS DE TRANSPORTE
Para ofrecer nuestro producto, se cuenta con carreteras en buen
estado, como la carretera central, tanto para dirigirnos a la
provincia de Huancayo y alrededores, y así expandir nuestro
producto a nivel regional.
3.2.1.5. COMBUSTIBLE
El combustible a usarse en nuestros equipos es el petróleo que lo
adquiriremos en los centros de abastecimiento de combustibles
(grifos).
3.2.1.6. AGUA
La provincia de Concepción se cuenta con agua potable, cuenta
con una institución SEDAM S.A.-CONCEPCIÓN que suministra
agua a toda la región central, por lo tanto, hay disponibilidad de
este recurso.
34
3.2.1.7. TERRENO
Con respecto al terreno contaremos con un local de 100 m2, cuyo
costo del alquiler es de $ 100 mensuales, durante los dos primeros
años de producción.
3.2.1.8. INFRAESTRUCTURA
La infraestructura de nuestro laboratorio contara con ambientes
adecuados, pulcros, para cada análisis y/o su control.
3.2.2. FACTORES CUALITATIVOS
3.2.2.1. POLITICA INDUSTRIAL
La política industrial será usada como referencia al proceso de desarrollo
productivo del yogurt que comprende no solo la manufactura, sino todas
aquellas actividades que permiten crear un valor económico, eficiencia
en la producción, y estar a la altura de las grandes empresas productoras
de yogurt como “GLORIA”, siendo nosotros competentes en el mercado.
3.2.2.2. INFLUENCIA DEL MEDIO AMBIENTE Y NIVELES DE
IMPACTO AMBIENTAL, SISTEMA DE CONTROL DE
EXTERNALIDADES DEL PROYECTO
Los principales efectos medioambientales derivados de la
producción de yogurt se indican a continuación.
consumo de energia: Dentro del proceso de laboracion de yogurt, la
operación con mayor consumo de nergia termica es la pasteurizacion,
tambien se produce un alto consumo de energia electrica en la
refrigeracion.
vertidos de las aguas residuales: Son producidas principalmente en
le fase de limpieza, tambien pueden producirse derrames accidentales
durante la fabricacion.
residuos solidos: Son los procedentes de los residuos de los
envases defectuosos.
A continuación se presenta una tabla en la que se resumen y valoran los
aspectos medioambientales que se pueden generar en el proceso de
elaboración de yogurt
35
Tabla14. Valoración de los aspectos medioambientales del proceso de elaboración del yogurt
3.2.2.2.1. Tratamiento de las aguas residuales de la industria
láctea
a. Pre tratamientos. Los más habitualmente
empleados son los siguientes:
Tamizado: elimina los sólidos gruesos antes de la
entrada a la planta depuradora.
Tanques de sedimentación: Se suelen emplear
para aquellas industrias lácteas que generen una
gran cantidad de sólidos en suspensión.
Homogeneización y neutralización, Este proceso
suele ser imprescindible en la industria láctea, ya
que al generarse durante los lavados aguas muy
acidas o muy alcalinas, podría provocar un vertido
que impidiese cualquier tratamiento biológico
posterior, además de incumplir los valores legales.
Por ello se suelen instalar tanques de tiempo de
36
retención grande en los cuales se mezclan las
aguas acidas y alcalinas procedentes de la factoría,
produciéndose una neutralización natural. En
ocasiones esto no es suficiente para neutralizar los
vertidos, por lo que se suelen emplear sistemas
automáticos de adición de ácido o álcali en función
del pH del efluente.
o Desengrasado: Este proceso es también es muy
importante en la industria láctea, la cual genera gran
cantidad de grasas difíciles de desenmulsionar para
ello se suelen instalar tanques en los cuales se
introduce aire en forma de burbujas finas por el fondo
para ayudad a desemulsionar la grasa. La grasa
formada en la superficie se suele empujar a una zona
de remanso donde una rasqueta la retira a una
canaleta y a un contenedor para retirarla a vertedero.
b. Tratamiento biológico: Para reducir la DBO a los valores
legalmente admisibles no basta con los pre tratamientos,
es necesario recurrir a los tratamientos biológicos. Estos
pueden ser anaeróbicos y aeróbicos.
Aeróbicos: Son los tratamientos habitualmente
empleados, siendo el proceso de fangos activados el
utilizado normalmente. Se basan en la descomposición
de la materia orgánica por los microorganismos en
presencia de oxígeno. Son sistemas adaptables a una
gran variedad de vertidos y bastantes flexibles,
obteniéndose, si la explotación es adecuada, muy
buenos resultados. No obstante, tienen esencialmente
dos inconvenientes importantes, como es la generación
de una gran cantidad de lodos y el importante gasto
energético para proporcionar el oxígeno necesario para
la fermentación
Los lodos generados suponen un residuo sólido de
grandes dimensiones.
37
Normalmente suele ser retirado por las empresas
municipales de residuos y van a vertedero, aunque en
la actualidad se está estudiando su uso como abono
después de diversos tipos de tratamiento.
El oxígeno se suele aportar mediante turbinas
aireadoras en superficie o mediante difusores de
oxígeno situados en el fondo del reactor biológico y
alimentados con aire mediante suplantes.
Anaeróbicos: Se basa en la degradación de la materia
orgánica por bacterias anaeróbicas formándose
metano y CO, Como ventajas tiene esencialmente la
posibilidad de aprovechar el valor calorífico del gas en
la explotación de la propia planta, la baja producción
de lodos, así como el valor de los mismos que pueden
ser empleados como abono por su alto valor
fertilizante. No obstante, pese a ser un procedimiento
muy estudiado y con numerosa bibliografía, en la
actualidad tan sólo existen 6 plantas depuradoras de
industrias lácteas que utilicen este sistema, ello es
debido a que es un proceso que requiere un tiempo de
retención muy alto, es muy sensible a cualquier cambio
de pH o de temperatura, necesita ser calentado para
que la temperatura de fermentación sea la adecuada y
además existen cienos riesgos asociados al manejo del
biogás, razones que impiden el mayor desarrollo de
estos procesos y que hacen que en numerosas
ocasiones no sea rentable la instalación de este tipo de
plantas.
3.2.2.3. POLITICA TRIBUTARIA ACTUAL
La recaudación de tributos en el Perú se fundamenta en tres tipos
de impuestos: el Impuesto a la Renta (IR), el Impuesto General a
las Ventas (IGV) y el Impuesto Selectivo al Consumo (ISC). El
38
primero grava los ingresos de las personas naturales y jurídicas.
Los dos últimos gravan la producción y el consumo. El agregado
de estos impuestos representa en la actualidad el 87% de los
ingresos tributarios del Gobierno Central.
La empresa CAPUFIQ está dispuesta a pagar todos los impuestos,
como por ejemplo el IGV que es el 18%.
3.2.3. LOCALIZACION POR MEDIO DE PONDERACION
Tabla 15. Estudio de localización de la planta de producción de yogurt de capulí endulzado con stevia
3.2.4. PROPUESTA DE LOCALIZACION
De acuerdo a la ponderación del estudio de localización de la planta de
producción de yogurt de sauco (tabla 15.), el mejor lugar seria en la
provincia de Concepción.
39
CAPITULO IV
4. INGENIERIA DE PROYECTO
4.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO TECNOLÓGICO
Tecnología Nº 1 para la elaboración del yogurt
40
T= 55 ºC
T= 75 ºC
t= 10 min
RECEPCIÓN E HIGIENE DE LA LECHE
Prueba de Calidad
Adición de leche en polvo y estevia
Pasteurización
Enfriamiento
Incubación
Determinación de Punto final
Enfriamiento a 4°C
Rompimiento de coagulo y adición de salsa de frutas, colorantes, conservantes y
saborizantes.
Inoculación de cultivo láctico de yogurt
Envasado, rotular y refrigerar
Elaboración de la Salsa de Frutas: La fruta debe ser de un porcentaje entre el 6 al 12 %. Se prepara la salsa de fruta con la mitad del azúcar descrito, con una cocción de 15 minutos. La salsa se debe aplicar a temperatura ambiente.
TEMPERATURA: 42 a 45ºCTIEMPO: 3 a 6 horas
EVALUACION DE CALIDADALCOHOL AL 68%: NO CORTA; ACIDEZ: 13 A 17ºDornic EBULLICIÓN NO CORTA; DENSIDAD: 1.030– 1.033 g/ml; TRAM: BUENA más de 2 horas.
LECHE EN POLVO: 1% al 3%ESTEVIA: 10% al 15% (Se adiciona solo la mitad del estevia total del proceso)
Temperatura: 65ºC; Tiempo: 30 min.
CULTIVO LIOFILIZADO: lactobacillusbulgaricus y estreptococos thermophillus (Dependiendo de la Fuerza del Cultivo)Dependiendo especificaciones del fabricanteCULTIVO MADRE: Adición de 3% al 5%
VISUAL: Formación consistente del CoaguloACIDEZ TITULABLE: El porcentaje de AcidoLáctico debe alcanzar entre 0,80% a 0,90% de Ácido Láctico.pH: Se calcula por medio del potenciómetro alcanzando ENFRIAMIENTO A 4 GRADOS un pH de 4.4
TEMPERATURA DE 42 ºC - 45ºC
En envases plásticos con capacidad para 1 litro, ½ litro o personal.TEMPERATURA REFRIGERACION: 4ºC
Medición de la leche y Filtrado
Fuente: Basado en el diagrama de bloques de LACPERÚ S.A. - Lima
4.1.1. Tecnología Nº 2 para la elaboración del yogurt
Recepción
Previamente a la recepción la leche es analizada determinándose sus
características organolépticas (color, olor y sabor); fisicoquímicas (Densidad,
y acidez) y la temperatura. Una vez que los análisis resulten óptimos se
procede a recepcionar la leche en el tanque de recepción de acero
inoxidable, caso contrario la leche no será aceptada para su recepción.
Filtración
La leche recepcionada es pasada por una balanza adaptada con un
filtro para eliminar cualquier tipo de materia extraña (pelos, tierra, etc.) que
pudiera contener. Para lo cual se utiliza un filtro de material sintético, este
filtro será inspeccionado cada vez que se realiza el lavado del mismo, es
decir todos los días de producción.
Mezclado 1
A través de una bomba la leche es llevada hacia un tanque calefactor
con agitación (marmita) donde realiza con un calentamiento a 55ºC en la
marmita para que haya una correcta disolución del azúcar.
Pasteurización
La mezcla se somete a un tratamiento térmico de pasteurización en la
misma marmita a temperatura de 72°C por 10 minutos, en esta etapa la
agitación debe ser constante para evitar el quemado de las proteínas
lácteas.
Enfriamiento 1.
Una vez finalizada la pasteurización, la leche debe enfriarse mediante
el aire del ambiente hasta la temperatura de incubación de 43°C,
temperatura en la que actuará el cultivo láctico.
Inoculación
Una vez que la leche se encuentra en el tanque de incubación a una
temperatura de 43°C, se adiciona el cultivo de yogurt (compuesto por
Lactobacillusbulgaricus y streptococcusthermophilus) dosificado de forma
41
directa y se procede a agitar hasta tener una mezcla homogénea
Incubación
Esta etapa tiene por objeto proporcionar las condiciones de
temperatura y tiempo para que se desarrolle óptimamente el cultivo
adicionado, responsable de la fermentación láctica y la consecuente
aparición de la consistencia y formación de compuestos responsables del
sabor y aroma del yogur. La acidez final del yogur debe encontrarse entre un
pH entre 4,2 a 4,6. El periodo de incubación es de 4 horas a la temperatura
acondicionada de 43°C.
Enfriamiento 2.
En esta etapa se corta la incubación descendiendo la temperatura a
18°C, esto con el objeto de cortar el desarrollo de los microorganismos, este
enfriado se realiza por un tiempo aproximado de 4h en la marmita con el flujo
de agua de enfriamiento.
Cocción del fruto
El fruto del capulí previamente lavado es colocado en la marmitade
cocción, añadiéndole azúcar llevándose hasta hervor (85ºC por una hora) y
concentración como si fuera mermelada.
Mezclado 2
En esta etapa se adiciona los aditivos (saborizante y conservante) por
4 minutos con el objeto de otorgarle las características organolépticas finales
(color y sabor) y la conservación en el almacenamiento.
Envasado
El yogur es envasado en botellas blancas de material de polietileno
de alta densidad, los envases son esterilizados y desinfectados previamente.
Almacenamiento.
Los envases se colocan en jabas de plástico y son transportadas a la
cámara de refrigeración, donde el almacenamiento del producto mantiene a
la temperatura de 4°C.
42
4.2. BALANCE DE MATERIA, ENERGIA Y DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO
4.2.1. BALANCE DE MATERIA
43
z1 = 0 mP1 = 520 mmHg
z2 = 1,5 mP2 = 520 mmHg
T= 18 ºC (cte.)Q ≈ 0F ≈ 0toperación = 10min
BALANCE DE ENERGIA
Sistema de bombeo de la leche
Sistema
Sistema abierto continuo es estado estacionario:
Cálculo del flujo de alimentación al sistema
m0
=200 L .10 min
1,03 kg1 L
1min60 s
=0 ,343 kgs
Cálculo de la potencia teórica de la bomba
W0
+Q0
=m0
(Δu+ Δpρ
+Δe p+Δe c)…(1)
Consideraciones:
Solo se realiza trabajo de eje.
Transferencia de calor, variación de energía cinética despreciables.
Las presiones inicial y final son las mismas (atmosférica,Δp = 0).
El sistema es isotérmico, Δu=0 .
Pérdidas por fricción despreciables y fluido compresible.
44
La ecuación (1) queda reducida a:
W0
=m0
( Δep )
W0
=m0
(gΔz )
W0
=0 ,343kgs (9 ,81ms2 .1,5m)
W0
=0,5 kW =0 ,68 hp
Cálculo de la potencia nominal de la bomba
Si asumimos una eficiencia promedio del 70%.
P=W0
η=0 ,680,7
=0 ,97 hp
Por lo tanto elegimos una bomba de 1 hp del catálogo de equipos.
Cálculo del consumo de electricidad
Cálculo de los kw-h consumidos:
Consumo=1 hp0 ,745 kW1 hp (10 min1 h
60 min )Consumo= 0 ,124 kW−h
Sistema de mezclado 1
Sistema:
Sistema cerrado discontinuo
45
Mezclado 1
206 kg lecheT0 = 18 ºC
CondensadoVapor saturado
256 kg mezclaTF = 55 ºC
50 kg AzúcarT0 = 18 ºC
W ≈ 0toperación = 10min
Cálculo de la carga térmica hacia el sistema
Partiendo de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados:
ΔE=Q−W
ΔU +ΔE p+ΔEc=Q−W…(2)
Consideraciones:
No existe variaciones de energía cinética y potencial en el tanque de
mezclado.
El trabajo realizado por el agitador es despreciable.
No existe pérdidas de calor apreciables ya que el tanque tiene
aislamiento.
Sistema de densidad constante.
La ecuación (2) queda reducida a:
Q=ΔUQ=mmezclaCmezclaΔT
Q=256 kg(3 ,85kJkg .ºC )(55−18 ) ºC
Q=36500 kJ
46
Pasteurización
256 kg mezclaT0 = 55 ºC
CondensadoVapor saturado
256 kg mezclaTF = 72 ºC
W ≈ 0toperación = 10min
En unidades de flujo:
Q0
1=Qtoperación
Q0
1=36500 kJ600 s
=60 ,7 kJs
Cálculo del vapor de calefacción consumido:
El balance de energía en la chaqueta del tanque calefactor es:(utilizando
vapor saturado a 10,1 psia)
Q0
1=m0
1 λ
m0
1=Q0
1
λ=60 ,7 kJ /s2283 kJ /kg
=2,7 x10−2 kg /s
Sistema de Pasteurización
Sistema
Sistema cerrado discontinuo
Cálculo de la carga térmica hacia el sistema
Partiendo de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados:
ΔE=Q−W
ΔU +ΔE p+ΔEc=Q−W…(2)
47
Consideraciones:
No existe variaciones de energía cinética y potencial en el tanque de
mezclado.
El trabajo realizado por el agitador es despreciable.
No existe pérdidas de calor apreciables ya que el tanque tiene
aislamiento.
Sistema de densidad constante.
La ecuación (2) queda reducida a:
Q=ΔUQ=mmezclaCmezclaΔT
Q=256 kg(3 ,85kJkg .ºC )(72−55 )ºC
Q=16755 ,2 kJ
En unidades de flujo:
Q0
2=Qtoperación
Q0
2=36755 kJ600 s
=27 ,9 kJs
Cálculo del vapor de calefacción consumido:
El balance de energía en la chaqueta del tanque calefactor es:(utilizando
vapor saturado a 10,1 psia)
Q0
2=m0
2 λ
m0
2=Q0
2
λ=27 ,9 kJ /s2283 kJ /kg
=1,2 x10−2 kg/ s
Sistema de Enfriamiento - Incubación
Sistema
Sistema cerrado discontinuo
48
Enfriamiento 1
256,3 kg mezclaT0 = 72 ºC
AguaAguaTF = 23 ºCT0 = 18 ºC
T0 = 18ºC
256,3 kg mezclaTF = 43 ºC
W = 0toperación = 4 h
Cálculo de la carga térmica retirada del sistema
Partiendo de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados:
ΔE=Q−W
ΔU +ΔE p+ΔEc=Q−W…(2)
Consideraciones:
No existe variaciones de energía cinética y potencial en el tanque de
mezclado.
El trabajo realizado por el agitador es nulo.
No existe pérdidas de calor apreciables ya que el tanque tiene
aislamiento.
Sistema de densidad constante.
La ecuación (2) queda reducida a:
Q=ΔUQ=mmezclaCmezclaΔT
Q=256 ,3 kg(3 ,85kJkg . ºC ) (43−72 ) ºC
Q=−28620 kJ
En unidades de flujo:
49
Q0
e=−Qtoperación
Q0
e=28620 kJ4 x 3600 s
=1 ,99 kJs
Cálculo del agua de enfriamiento consumido:
El balance de energía en la chaqueta del tanque calefactor es:(utilizando
agua a temperatura ambiental)
Q0
e=m0
e .Cpagua ΔT
m0
e=Q0
e
Cpagua ΔT= 1 ,99 kJ / s
4 ,18kJ
kg .ºC(23−18 )ºC
=9,5 x10−2 kgs
4.3. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROYECTO
50
4.4. HOJAS DE ESPECIFICACIÓN DE DISEÑO DE EQUIPOS
Zona de producción
PASTEURIZADOR
Nomenclatura: Pasteurizador a placas
Nombre: Intercambiador de calor a placas SúperPlateCHERRY BURREL Modelo:
N0 SAS 75
Capacidad: 10 litros/hora
Datos accesorios y piezas opcionales: Marco fijo, placas de separación, piezas de
intercambio con empaquetaduras de goma pegadas y conexiones de 2'' " todo en
acero inoxidable y con sistema de ajuste con prensa.
VAN FINANCIEROAÑO 2012 2013 2014 2015 2016 2017CAJA DE FLUJO FINACIERO -5447.58 6817.98 9429.69 8648.72 8612.63 8909.76
VAN Financiero 33542.497
6.2.10. TIRE Y TIRF
TIR ECONOMICO 25.10%
TIR FINANCIERO 31.18%
6.2.11. B/CE Y B/CF
Relación B/C Económico 1.463406871
Relación B/C Financiero 1.731170743
77
78
7. EVALUACIÓNAMBIENTAL
TipodeResiduo
Impacto
Alto Medio Bajo
Residuossólidos
Efluenteslíquidos
Emisionesatmosféricas
Ruido
Cuadro 7.1. Valoración del impacto en el sector lácteo
Actividadláctea Principalfuentedecontaminación
ProcesodePasteurizacióny
Enfriamientodelechelíquida
Derrames y perdida de producto y desechosduranteelproceso
Lechedescremada
Elevadocontenidodepartículas
Altocontenidodeproteínas
ElevadocontenidodeazúcaresSuerodeleche
Jabones, desinfectantes, detergentesy agua empleados en la actividad de limpieza
79
Cuadro 7.2. Principales fuentes de contaminación ambiental en el proceso de pasteurización y enfriamiento de leche
Aspecto Ambiental
Fase del procesoinvolucrado/aspecto ambiental
Impacto ambiental Acción a seguir
Generación de efluentes líquidos
Trasvase de los porongos a las tinas de recepción o a las marmitas
Residuo sólido contaminante
Puede ser utilizado para compost, cuidando detenerlo en un envase que no contamine el ambiente hasta el momento del uso de estos residuos orgánicos. De lo contrario deben ser tratados antes de mezclarse con las aguas residuales a fin de disminuir los niveles de contaminación.
Pasteurización –enfriado Luego de la pasteurización se disminuye la Tº de la marmita con aguaCorriente y se producen efluentes con Tº mayora35ºC.
Contaminación térmica de los cuerpos de agua receptores de los efluentes.
Recolección del agua caliente en depósitos para su utilización en el lavado de la planta. Instalación de un sistema de recirculación de agua, considerando la construcción de un tanque de agua subterráneo.
LimpiezaAntes de la producción: efluentes de agua corriente por lavado de garaje, porongos.Durante la producción: efluentes con restos de lácteos, salmueras.Después de la producción: efluentes con detergentes por lavado de pisos, marmitas, utensilios plásticos, etc.
Establecer un programa de limpieza y desinfecciónInstalar sistemas de cierre automático en las mangueras de aguaImplementar sistemas de limpieza que empleen menos agua (uso de espumas) Reutilizar el agua de enjuague.Recoger los sólidos