4.1.1 Análisis del proceso
Proceso de elaboración
Pesado
Es importante para determina el rendimiento que se puede obtener de la fruta.
Selección
En esta operación se eliminan aquellas frutas magulladas y que presentan contaminación por microorganismos.
Lavado
Se realiza con la finalidad de eliminar la suciedad y/o restos de tierra adheridos en la superficie de la fruta. Esta operación se puede realizar por:
Inmersión: Por lo general viene a ser un tratamiento previo a los otros lavados. En este caso se debe cambiar constantemente el agua para evitar que a la larga se convierta en un agente contaminante. Este método de lavado se puede realizar en tinas.
Agitación: En este caso, la fruta es transportada a través de una corriente de agua en forma continua.
Aspersión: Es muy utilizado en plantas de gran capacidad de producción, por ser el método más eficiente. Se debe tener en cuenta la presión, el volumen y la temperatura del agua, la distancia de los rociadores a la fruta, la carga del producto y el tiempo de exposición.
Dependiendo de las instalaciones y capacidad de producción, se decidirá por la mejor alternativa de lavado.
Para el caso de pequeñas empresas, el método de lavado por inmersión es el más adecuado. En este método, las soluciones desinfectantes mayormente empleadas están compuestas de hipoclorito de sodio (lejía). El tiempo de inmersión en estas soluciones desinfectantes no debe ser menor a 15 minutos. Finalmente se recomienda enjuagar con abundante agua.
Precocción
El objeto de esta operación 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 precocción, se realiza sumergiendo la fruta en agua a temperatura de ebullición por un espacio de 3 a 5 minutos. El tiempo exacto de precocción está en función de la cantidad y tipo de fruta.
Cuando se requiera evitar el pardeamiento enzimático de la fruta, se denomina blanqueado o escaldado
No todas las frutas requieren ser precocidas; en el caso de la piña, se troza y se sumerge en una solución de metabisulfito de sodio al 0.05% durante 3 minutos, para evitar cambios en su color. En el caso de los cítricos, únicamente se procede a la extracción del jugo.
Pelado
Dependiendo de la fruta, esta operación puede ejecutarse antes o después de la precocción. Si se realiza antes se debe trabajar en forma rápida para que la fruta no se oscurezca. El pelado se puede hacer en forma mecánica (con equipos) o manual (empleando cuchillos).
Pulpeado
Este proceso consiste en obtener la pulpa o jugo, libre de cáscaras y pepas. La fruta es pulpeada con su cáscara, como en el caso del durazno, blanquillo y la manzana, siempre y cuando ésta no tenga ninguna sustancia que al pasar a la pulpa le ocasione cambios en sus características organolépticas.
Esta operación se realiza empleando la pulpeadora, (mecánica o manual). El uso de una licuadora con un posterior tamizado puede reemplazar eficientemente el uso de la pulpeadora. Para el caso de cítricos es indispensable el uso de un extractor de jugos.
Refinado
Esta operación consiste en reducir el tamaño de las partículas de la pulpa, otorgándole una apariencia más homogénea.
Las pulpeadoras mecánicas o manuales facilitan esta operación por que cuentan con mallas de menor diámetro de abertura. En el caso de realizar el pulpeado con una licuadora, es necesario el uso de un tamiz para refinar la pulpa.
Estandarización
En esta operación se realiza la mezcla de todos los ingredientes que constituyen el néctar. La estandarización involucra los siguientes pasos:
a. Dilución de la pulpa. b. Regulación del dulzor. c. Regulación de la acidez. d. Adición del estabilizado. e. Adición del conservante.
Resulta muy importante
tener en cuenta la siguiente recomendación al momento realizar la operación de estandarización:
“Los cálculos que se realizan para la formulación del néctar, deben hacerse en función al peso de cada uno de los ingredientes. En tal
sentido el cálculo de pulpa de fruta y agua se deben expresar en kilogramos o sus equivalencias”.
Dilución de la pulpa
Para calcular el agua a emplear utilizamos relaciones o proporciones representadas de la siguiente manera. Por ejemplo:
1 : 3
Donde 1, significa “una” parte de pulpa o jugo puro de la fruta y 3, significa “tres” partes de agua, es decir estamos utilizando la relación “uno a tres”. La cantidad de agua varía de acuerdo a la fruta. Observemos las relaciones de dilución en el cuadro siguiente.
Por ejemplo: Se tiene 5 kilos de pulpa de mango, la cual debe ser diluida con agua. “Si la dilución
recomendada es de 1:3, la cantidad de agua que debemos agregar es 15 kilos de agua”.
Regulación del azúcar
Todas las frutas tienen su azúcar natural, sin embargo al realizar la dilución con el agua ésta tiende a bajar. Por esta razón es necesario agregar azúcar hasta un rango que puede variar entre los 13 a 18 °Brix. Los grados Brix representan el porcentaje de sólidos solubles presentes en una solución. Para el caso de néctares, el porcentaje de sólidos solubles equivale a la cantidad de azúcar presente.
Para calcular el azúcar que se debe incorporar al néctar realizamos el siguiente procedimiento:
- Medimos el °Brix inicial que tiene la dilución pulpa: agua, utilizando el refractómetro tal como se muestra en la siguiente figura:
-
Enseguida tomamos en cuenta los °Brix al que debe llegar el producto final, tal como se indica en el siguiente cuadro:
- Luego aplicamos una fórmula matemática mediante la cual
determinamos la cantidad exacta de azúcar a añadir.
Por ejemplo: Se tiene 17.50 kilos de pulpa diluida de manzana con un valor inicial de 3 °Brix. Se recomienda que el néctar de manzana tenga un °Brix final igual a 13, entonces:
Como durante la pasteurización se va a evaporar agua y por lo tanto habrá mayor concentración de azúcar, se disminuye 1°Brix al valor final que se desea obtener. En este caso 13 - 1 = 12 °Brix.
La cantidad de azúcar a agregar se obtiene mediante la siguiente fórmula:
“Por lo tanto en los 17.5 kilos de pulpa diluida de manzana (3°Brix inicial) se le añadirán 1.80 kg de azúcar para obtener un néctar de manzana con 13°Brix final”.
Regulación de la acidez
El ácido cítrico al igual que el azúcar es un componente de las frutas, sin embargo esta también disminuye al realizarse la dilución. En tal sentido es necesario que el producto tenga un pH adecuado que contribuya a la duración del producto.
Para calcular la cantidad de ácido cítrico a adicionar se procede de la siguiente manera:
- Tomamos una muestra del néctar que estamos preparando, que puede ser por ejemplo ½ litro.
- Empleamos el pH-metro para calcular la acidez inicial de la muestra.
- El siguiente paso es agregar el ácido cítrico previamente pesado hasta que el nivel de acidez se estabilice en un pH de 3.8, que es el pH adecuado para néctares en general.
- Se anota cuanto de acido cítrico se ha aplicado a la muestra y por una regla de tres simple calculamos para la solución total.
- Por ejemplo: En ½ litro de néctar de piña se ha agregado 0,1 gr. de ácido cítrico para obtener un pH = 3.8 entonces para 20 litros de néctar de piña se necesitarán:
0,5 litros ————— 0,1 gr. de ácido cítrico 20 litros ————— X gr. de ácido cítrico
“Por lo tanto debemos agregar 4 gramos de ácido cítrico al néctar”.
En el siguiente cuadro se indica la cantidad de estabilizante que se requiere para los néctares de algunas frutas:
Por ejemplo: Si se aplica 0,10% de estabilizante CMC, significa que por cada kilo de dilución o néctar se aplicara 1 gramo de estabilizante CMC.
“Entonces para 10 kilos de néctar de granadilla se añadirán 10 gramos de CMC”.
Para facilitar la disolución del CMC en el néctar, se debe mezclar previamente con el azúcar, y agregar al néctar momentos antes que llegue al punto de ebullición, para así evitar la formación de grumos.
Adición de conservante
La cantidad de agente conservante a adicionar no debe ser mayor al 0.05% del peso del néctar.
Por ejemplo: Para 20 kilos de néctar de durazno se aplicara:
“Por lo tanto se debe adicionar 10 gramos de conservante al néctar”.
Al igual que el estabilizador, el conservante se agrega previamente mezclado con el azúcar para facilitar su disolución.
Homogenización
Esta operación tiene por finalidad uniformizar la mezcla. En este caso consiste en remover la mezcla hasta lograr la completa disolución de todos los ingredientes.
Pasteurización
Esta operación se realiza con la finalidad de reducir la carga microbiana y asegurar la inocuidad del producto. Calentar el néctar hasta su punto de ebullición, manteniéndolo a esta temperatura por un espacio de 1 a 3 minutos, tal como se muestra en la figura.
Luego de esta operación se retira del fuego, se separa la
espuma que se forma en la superficie y se procede inmediatamente al envasado.
Envasado
El envasado se debe de realizar en caliente, a una temperatura no menor a 85°C. El llenado del néctar es hasta el tope del contenido de la botella, evitando la formación de espuma. Inmediatamente se coloca la tapa, la cual se realiza de forma manual en el caso que se emplee las tapas denominadas “taparosca”.
En caso contrario si se va a emplear las chapas metálicas se debe hacer uso de la selladora de botellas.
Si durante el proceso de envasado la temperatura del néctar disminuye por debajo de
85°C, se debe detener esta operación. Se procede a calentar el néctar hasta su temperatura de ebullición, para proseguir luego con el envasado.
Enfriado
El producto envasado debe ser enfriado rápidamente para conservar su calidad y asegurar la formación del vacío dentro de la botella.
Al enfriarse el producto, ocurrirá la contracción del néctar dentro de la botella, lo que viene a ser la formación de vacío, esto último representa el factor más importante para la conservación del producto.
El enfriado se realiza con chorros de agua fría, que a la vez nos va a permitir realizar la limpieza exterior de las botellas de algunos residuos de néctar que se hubieran impregnado.
Etiquetado
El etiquetado constituye la etapa final del proceso de elaboración de néctares. En la etiqueta se debe incluir toda la información sobre el producto.
El producto debe ser almacenado en un lugar fresco, limpio y seco; con suficiente ventilación a fin de garantizar la conservación del producto hasta el momento de su venta.
4.1.2 Diagrama de flujo del proceso
Cuadro sumario de datos del proceso P aso Nº Descripción del paso Unidad Orgánica Tiemp o Operaci ón Trans porte Inspecc ión Espera Almace naje N° m/h/d Pers. 1 Selección de la
fruta Almacén 30min x 4
2 Pesado
Pre-
producción 30min 3
4 Cortado Producción 30min X 4
5 Despulpado Producción 40min X 1
6 Refinado Producción 60min X 2
7 Estandarizado Producción 40min X 4
8 Homogenizado Producción 30min X 2
9 Pasteurización Producción 90min X -
10 Envasado Producción 40min X 5
11 Enfriado Producción 30min X -
12 Etiquetado
Post-
producción 30min X 4
13 Almacenado Almacén 30min X 2
4.1.3 Análisis de la eficiencia del proceso
El factor de conversión a considerar es de 85 %, con el cual se logrará una mayor cantidad de producto utilizando la misma cantidad de materia prima. Para obtener una eficiencia del proceso moderadamente alta se deben tomar en cuenta los siguientes factores:
• Regular el pH
• Fermentación: Es el defecto más frecuente. Puede darse por una insuficiente pasteurización o un cerrado deficiente del envaso.
• Precipitación: En la mayoría de los néctares, los sólidos tienden a precipitar en el fondo del envase. Por este motivo, para darle mejor apariencia, consistencia y textura se usan sustancias estabilizadoras., etc.
4.2 Tecnología
4.2.1 Identificación de Alternativas Tecnológicas
Se debe identificar y analizar las oportunidades de las tendencias tecnológicas existentes, mediante la investigación en áreas técnicas o mediante la colaboración de especialistas en tecnología con el equipo del proyecto.
Para ello, es necesario contar con el apoyo de personal especializado en esta área, así como analizar la tecnología empleada por empresas de similar giro de la Unidad con el fin de imitarlas y mejorarlas según sea el caso.
4.2.2 Selección de Tecnología
Con respecto a la tecnología, las decisiones al respecto se refieren al proceso de selección de la tecnología adecuada, que no siempre es la tecnología de automatización y robotización más avanzada. Hay que analizar con cuidado en cada caso una cantidad de factores para llegar a la decisión más acertada. Las cantidades a producir, las características técnicas de los productos, la disponibilidad de capital de inversión, la flexibilidad requerida, etc. En muchos casos, un brusco salto hacia las altas tecnologías, sin que los procesos y los hombres estén preparados, ha creado más problemas que los que ha resuelto. Un buen camino consiste en analizar qué tareas crean valores agregados y cuáles no. Las que no aportan valor agregado deben ser suprimidas y si esto
no es posible, simplificadas mediante tecnologías simples o automatizaciones de bajo costo. Las tareas que si crean valor agregado deben ser tratadas en lo posible mediante un proceso gradual, que comienza por lograr un cabal dominio y simplificación de la tarea con tecnologías tradicionales, sigue con una pre-automatización, con tecnologías simples, de bajo costo; y culmina, cuando corresponda, con la instalación de altas tecnologías.
4.2.3 Requerimiento de Maquinarias, equipos, mobiliario, herramientas, vehículos
Las maquinarias a utilizar para el proceso son: • Cortadora
• Pulpeadora
• Tanque con agitación • Bombas
• Molinos coloidal
Los equipos a utilizar para el proceso de Elaboración del Néctar de Maracuyá son:
• Balanza de precisión 0-300g. • Refractómetro.
• pH-metro o cinta indicadora de acidez. • Termómetro (-10 a 150 ºC).
• Potenciómetro Los mobiliarios son:
• Escritorios • Sillas y sillones • Confortables • Archivadores • Armarios • Caja fuerte • Muebles de Laboratorio
Detalle de maquinarias, equipos y mobiliarios que se requieren para el proyecto
Maquinaria
Sección Maquinaria Distribuidor Unidades
Costo unitario (dólares)
Costo total (dólares)
Proceso
Tanque con Agitación (150 L) Apin Hidrostal 2 3500 7000
Molino coloidal Apin Hidrostal 2 3500 7000
Bombas Apin Hidrostal 4 250 1000
Máquina de colado o pulpeadora Apin Hidrostal 2 3500 7000 autoclave para esterilización de
botellas de 100 L Apin Hidrostal 1 2000 2000
Torre de enfriamiento Apin Hidrostal 1 5000 5000
Licuadora industrial (30 Litros) Apin Hidrostal 1 900 900 Total
dosificador de 20L Apin Hidrostal 1 2000 2000 31900
Equipos
Sección Equipo Proveedor Unidades
Costo unitario (dólares) Costo total (dólares) Laboratorio
Refractómetro. (0 – 32 °Brix) Beltec S.R.L 1 500 500
Balanza de precision de 0-300,00g Beltec S.R.L 1 50 50 Subtotal
Proceso
Cámara frigorífica Apin Hidrostal 1 2000 2000
Equipo de osmosis Aguamarket 1 2500 2500
cocina industrial Surge 2 300 600
Cocina semi Industrial. (2 horn.) Surge 2 150 300
Balanza. ( 0 – 2,000 g) Beltec S.R.L 1 80 80 Subtotal
Balanza. (0 – 50 kg) Beltec S.R.L 2 150 300 5780
Mantenimiento y
servicio Equipo de Soldadura Eléctrica Marin Supplies 2 500 1000 Subtotal
Seguridad
Orejeras (protección auditiva) The safety company 15 20 300
Respiradores de media cara The safety company 15 20 300
Anteojos de seguridad The safety company 15 5 75
Cascos V-gard The safety company 20 10 200 Subtotal
Juego de Extintores The safety company 2 500 1000 1875
Oficina
Caja registradora Sodimac 1 130 130
Calculadora Asociación de Wilson 6 10 60
Computadoras Asociación de Wilson 5 400 2000
Fotocopiadora Asociación de Wilson 1 1000 1000
Fax Sodimac 1 500 500 Subtotal
Sistema de intercomunicadores Sodimac 1 300 300
3990
Herramientas
Sección Herramienta Distribuidor Unidades Costo unitario
(dólares)
Costo total (dólares)
Proceso ollas de 100 L Surge 5 80 400 Mesa de trabajo. - 4 60 240 Tablas de picar. - 15 3 45 Cuchillos. - 20 2 40 Paletas. - 10 7 70
Jarras plásticas. (2 lt) Basa 10 1 10
Juego de cucharas medidoras. Basa 8 5 40
Coladores. Basa 10 5 50
Espumadera. Basa 8 5 40
Tamiz. Metrotest E.I.R.L. 4 25 100
Cilindros plásticos. (200 lt) Basa 7 25 175
Tinas plásticas. (150 lt) Basa 7 10 70
tinas de plástico de 50 L Basa 6 10 60
Baldes graduados de plástico de 20 L Basa 10 5 50
Mantenimiento y servicio
Juego de Llaves Sodimac 1 40 40
Juegos de Martillos, Alicates y
Desarmadores Sodimac 1 150 150 Total
Juegos de Llaves Francesa e Inglesa Sodimac 1 150 150 1730
Mobiliario
Sección mobiliario Distribuidor Unidades Costo unitario (dólares) Costo total (dólares)
Oficina Escritorios - 5 150 750 Sillas y sillones - 8 30 240 Confortables - 6 60 360 Archivadores - 4 30 120 Armarios - 6 25 150
Caja fuerte - 1 250 250 Total
Laborat
orio Muebles de Laboratorio - 1 850 850 2720
Vehículos de transporte Unidades Costo unitario (dólares) Costo total (dólares) Total Camioneta de carga 1 15000 15000 15000 4.3 Capacidad: Tamaño 4.3.1 Demanda proyectada
La producción Nacional de néctares no era suficiente para satisfacer la demanda local hasta el año 2006, sin embargo el año 2007, el Perú pasa a ser exportado de dicho producto.
Una de las principales ventajas del néctar de maracuyá, sobre las otras frutas, son sus propiedades, ya que baja la presión arterial, es tranquilizante y se le considera como fuente de vitamina C.
Tabla 1. Importaciones peruanas de jugos y refrescos de durazno, mango, entre otros del 2003 al 2007
Fuente:
Estadísticas de Aduanas 2008
Gráfico 1. Importaciones Peruanas 2007
Tabla 2. Exportaciones peruanas de jugos y refrescos de durazno, mango, entre otros del 2003 al 2007
Fuente: Estadísticas de Aduanas 2008
Gráfico 2. Exportaciones Peruanas 2007
Gráfico 3. Importaciones y Exportaciones Peruanas 2003-2007
4 .3. 2
Disponibilidad de insumos
Debido a que el lugar a comercializar nuestro producto es Lima, se escogió la provincia de Huaral para instalar una pequeña empresa procesadora de néctar de maracuyá, ya que existe un mercado potencial, además que se caracteriza por su clima cálido y templado, favorable para la producción de distintas variedades de frutas, principalmente: cítricos, manzana, durazno, y últimamente en crecimiento la producción de mango y uva. Como se puede
apreciar en el Cuadro No. 2 la provincia de Huaral ofrece los insumos necesarios para poder llevar a cabo la implementación de nuestro proyecto.
Cuadro No. 2: Producción de frutas en Huaral en T.M. (1993-1995)
Tamaño del proyecto (en unidades/ en servicios)
4.4 Ubicación: Localización de planta
Para la localización se tomaran aspectos tales como nivel general (macro), nivel específico (micro); buscando satisfacer las necesidades en cuanto a facilidad para acceder a las materias primas, transporte, seguridad, capacidad de transporte, etc.
4.4.1 Macro Localización
El proyecto se ubicara en la ciudad de Huaral, departamento de Lima, debido a que se tomaron aspectos como:
• Condiciones hidrológicas
• Disponibilidad de materias primas • Disponibilidad de mano de obra barata
• Disponibilidad de servicios públicos y complementarios 4.4.2 Micro Localización
AÑOS TAMAÑO (en
unidades) 2011 4 958 333 2012 4 958 333 2013 4 958 333 2014 4 958 333 2015 4 958 333
El proyecto tendrá su ubicación en la zona industrial de la ciudad de Huaral, debido a costos más bajos por servicios públicos, buen acceso para las materias primas, etc.