UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
DISEÑO DE UNA NUEVA LÍNEA DE PRODUCCIÓN PARA EL
PROCESO DE OBTENCIÓN DE BABACO E HIGO EN
ALMÍBAR PARA LA MICROEMPRESA “LIGHT FRUT”
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS
MAYRA ALEJANDRA TORRES GUALOTUÑA
DIRECTOR: ING. FREDDY ÁLVAREZ
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO
PROYECTO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD: 1719206011
APELLIDO Y NOMBRES: Torres Gualotuña Mayra Alejandra
DIRECCIÓN: Cdla. Ibarra y Los Cóndores
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO: 3040913
TELÉFONO MOVIL: 0998826068
DATOS DE LA OBRA
TITULO: “Diseño de una nueva línea de
producción para el proceso de obtención de babaco e higo en almíbar para la
microempresa LIGHT FRUT”
AUTOR O AUTORES: Torres Gualotuña Mayra Alejandra
FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
Diciembre, 2017
DIRECTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
Ing. Freddy Álvarez
PROGRAMA PREGRADO POSGRADO
TITULO POR EL QUE OPTA: Ingeniera de Alimentos
RESUMEN: El objetivo del presente trabajo fue el diseño de una nueva línea de producción para el proceso de obtención de babacos e higos en almíbar, se analizó la situación inicial de la planta donde se verificó que cuenta con la mayoría de equipos y materiales necesarios para la elaboración de los productos antes mencionados, también se calculó la capacidad instalada realizando las diferentes pruebas de elaboración del producto, tomando en cuenta los convenios de venta
con los que ya cuenta la microempresa. Por otro lado se verificó que la microempresa no poseía una distribución ordenada de sus departamentos para los procesos de producción, por ello se rediseño la ubicación de cada departamento con el fin de optimizar el flujo de los procesos. Se desarrolló la nueva línea de producción tal cual se encuentran representados en los distintos diagramas de flujo, durante el proceso se realizó el estudio de tiempos obteniendo 2.96 horas para elaboración de los higos en almíbar y 3.78 horas para elaboración de los babacos en almíbar. Para el cálculo de la medición de tiempos se realizaron 10 lotes de producción, estas pruebas se realizaron con el personal existente de la planta y se utilizó un cronómetro vuelta a cero y una tabla de apuntes para luego calcular el tiempo promedio. En el proceso actual de producción, se constató que la planta se encuentra al máximo de su capacidad de producción, por lo que se sugirió incluir una jornada nueva de trabajo para la implementación del nuevo producto, e incrementar personal. Los productos elaborados fueron analizados por su calidad físico química y microbiológica. Debido a que no se encontró una norma ecuatoriana para estos productos, se tomó de referencia la norma Peruana NTS N°-MINSA/DIGESA-V.01. Mediante la cual se encuentra dentro de los rangos establecidos.
PALABRAS CLAVES: Línea de producción, elaboración, productos, diseño, estudio de tiempos, babaco e higo en almíbar, demanda, capacidad, calidad microbiológica, proceso.
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar a Dios, por haberme guiado en el transcurso de mi vida.
A mis padres en especial a mi madre Verónica, por ser pilar fundamental, quien día a día se esforzó por hacer de esto un sueño hecho realidad, mi guía y motivación en cada una de mis metas y fracasos, todo esto se lo debo a ella, gracias mami.
A mi tío Mauricio, quien ha cumplido el rol de padre brindándome su cariño, atención y tiempo desde el día de mi nacimiento, quien supo guiarme e irme formando como persona a lo largo de estos años sin esperar nada a cambio a él infinitas gracias .
A mi tío Edison, por su cariño, apoyo, motivación y ayuda académica supo ser un buen consejero y ha sido un ejemplo de perseverancia.
A mi abuelita María, por ser una madre más y haberme brindado día a día su cariño.
A mis hermanas por ser parte de mi vida, Karina y Mishel de las cuales me siento muy orgullosa y agradecida con la vida por tenerlas en momentos difíciles y de felicidad, la vida nos mantendrá unidas y apoyándonos en cada momento.
Agradezco a David quien forma parte de las personas especiales que he tenido a mi lado, por su apoyo y compresión es una de las personas más valiosas que a lo largo de mi carrera universitaria me ha brindado su dedicación, paciencia y en especial su tiempo.
A mis amigas Yuli, Tamy, Adry y a mis amigos de la universidad, a todos ellos gracias por su apoyo y consejos, me enorgullece ver en ustedes un concepto de perseverancia, lucha y esfuerzo por cumplir cada uno de los objetivos que se han planteado.
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ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN... 1
ABSTRACT ... 2
1. INTRODUCCIÓN ... 3
2. METODOLOGÍA ... 10
2.1. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN INICIAL DE LA PLANTA ... 11
2.2. ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD INSTALADA ... 11
2.3. DISEÑO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN ... 13
2.4. EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL PRODUCTO ... 15
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 16
3.1. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN INICIAL DE LA PLANTA ... 16
3.2. CAPACIDAD INSTALADA ... 18
3.3. DISEÑO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN ... 23
3.3.1. ELABORACIÓN DEL PRODUCTO BABACO EN ALMÍBAR ... 23
3.3.1.1. Análisis de desperdicios durante el proceso de elaboración de babaco en almíbar ... 26
3.3.2. ELABORACIÓN DEL PRODUCTO HIGO EN ALMÍBAR ... 29
3.3.2.1. Análisis de derperdicios durante el proceso de elaboración de higos en almíbar ... 32
3.3.3. REDISEÑO DEL LAYOUT ... 34
3.3.4. ESTUDIO DE TIEMPOS DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL BABACO EN ALMÍBAR ... 35
3.3.5. ESTUDIO DE TIEMPOS DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL HIGO EN ALMÍBAR ... 37
3.4. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LOS PRODUCTOS ... 39
3.4.1. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS... 39
3.4.2. ANÁLISIS FÍSICO - QUÍMICOS ... 40
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 43
4.1. CONCLUSIONES... 43
4.2. RECOMENDACIONES ... 44
5. BIBLIOGRAFÍA ... 45
ii
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA Figura 1. Organigrama de la empresa LIGHT FRUT ... 16 Figura 2. Layout inicial de la microempresa LIGHT FRUT ... 17 Figura 3. Análisis de la demanda de periódos anteriores de babaco en
almíbar ... 21 Figura 4. Análisis de la demanda de periódos anteriores de higo en almíbar ... 22 Figura 5. Diagrama de bloques del proceso de elaboración de babaco en
iii
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1: Herramientas aplicadas de acuerdo a la fase ... 10
Tabla 2. Tabla de valoración ... 14
Tabla 3. Métodos para análisis microbiológicos y análisis físico-químicos para babaco e higo en almíbar ... 15
Tabla 4. Equipamiento actual de la empresa ... 18
Tabla 5. Capacidad inicial ... 19
Tabla 6. Capacidad efectiva ... 19
Tabla 7. Datos históricos de años anterioresde la demanda del babaco e higo en almíbar ... 20
Tabla 8. Cálculo de la demanda en periódos anteriores del babaco en almíbar ... 20
Tabla 9. Cálculo de la demanda en periódos anteriores del higo en almíbar ... 21
Tabla 10. Proyección de la demanda para futuros periódos ... 22
Tabla 11. Estudio de tiempos de la elaboración de babaco en almíbar ... 36
Tabla 12. Estudio de tiempos de elaboración de higos en almíbar ... 38
Tabla 13. Maquinaria faltante ... 39
Tabla 14. Resultados de Análisis Microbiológicos ... 40
iv
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
Anexo 1. Tabla de valoración para estudio de tiempos ... 48 Anexo 2. Análisis microbiológico del higo en almíbar recueto de
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RESUMEN
El objetivo del presente trabajo fue el diseño de una nueva línea de producción para el proceso de obtención de babacos e higos en almíbar, se analizó la situación inicial de la planta donde se verificó que cuenta con la mayoría de equipos y materiales necesarios para la elaboración de los productos antes mencionados, también se calculó la capacidad instalada realizando las diferentes pruebas de elaboración del producto, tomando en cuenta los convenios de venta con los que ya cuenta la microempresa. Por otro lado se verificó que la microempresa no poseía una distribución ordenada de sus departamentos para los procesos de producción, por ello se rediseño la ubicación de cada departamento con el fin de optimizar el flujo de los procesos. Se desarrolló la nueva línea de producción tal cual se encuentran representados en los distintos diagramas de flujo, durante el proceso se realizó el estudio de tiempos obteniendo 2.96 horas para elaboración de los higos en almíbar y 3.78 horas para elaboración de los babacos en almíbar. Para el cálculo de la medición de tiempos se realizaron 10 lotes de producción, estas pruebas se realizaron con el personal existente de la planta y se utilizó un cronómetro vuelta a cero y una tabla de apuntes para luego calcular el tiempo promedio. En el proceso actual de producción, se constató que la planta se encuentra al máximo de su capacidad de producción, por lo que se sugirió incluir una jornada nueva de trabajo para la implementación del nuevo producto, e incrementar personal. Los productos elaborados fueron analizados por su calidad físico química y microbiológica. Debido a que no se encontró una norma ecuatoriana para estos productos, se tomó de referencia la norma peruana NTS N°-MINSA/DIGESA-V.01. Mediante la cual se encuentra dentro de los rangos establecidos.
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ABSTRACT
The objective of this work was the design of a new production line for the process of obtaining babacos and figs in syrup, the initial situation of the plant was analyzed, where it was verified that it has the majority of equipment and materials necessary for the elaboration of the aforementioned products, the installed capacity was also calculated by carrying out the different tests for the elaboration of the product, taking into account the sales agreements with which the microenterprise already has. On the other hand, it was verified that the microenterprise did not have an orderly distribution of its departments for the production processes, so the location of each department was redesigned in order to optimize the flow of the processes. The new production line was developed as they are represented in the different flow diagrams, during the process the study of times was made obtaining 2.96 hours for the elaboration of the figs in syrup and 3.78 hours for the elaboration of the babacos in syrup. For the calculation of the time measurement, 10 production batches were made, these tests were carried out with the existing personnel of the plant and a back-to-zero timer and a table of notes were used to then calculate the average time. In the current production process, it was found that the plant is at maximum production capacity, so it was suggested to include a new working day for the implementation of the new product, and increase personnel. The products produced were analyzed for their physical, chemical and microbiological quality. Due to the fact that no Ecuadorian standard was found for these products, reference was made to Peruvian NTS Standard N ° -MINSA / DIGESA-V.01. Through which is within the established ranges.
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1. INTRODUCCIÓN
La producción es una actividad económica de la empresa, que tiene por objetivo la obtención de uno o más productos o servicios para satisfacer las necesidades manifestadas por los posibles consumidores. Esta se lleva a cabo dentro de un sistema productivo en la realización de operaciones integradas en procesos. Los elementos que lo componen son: 1.- un conjunto de medios humanos y materiales que forman los llamados factores de la producción, constituidos por materiales, productos y los elementos tales como trabajadores, equipos y otros recursos, que se utilizaran en la misma y a su vez con la respectiva organización; 2.- El proceso de producción, que se considera como el elemento central constituido por un conjunto de actividades coordinadas que suponen la ejecución física de la elaboración; 3.- Del proceso se obtendrá ya sea un bien o servicio el cual tendrá que satisfacer al máximo las necesidades de los consumidores (Cuatrecasas, 2009).
El diseño y la implantación de la producción tienen la finalidad, de elaborar productos que cumplan con las respectivas condiciones de calidad a un coste adecuado y tiempos de respuesta mínimos. El área de producción se muestra con reiteración en primer plano de la estrategia empresarial, aportando con planteamientos de mejora de la eficiencia productiva y procesos de producción. En la gran industria gracias a Henry Ford, quien desarrolló la fabricación en cadena de automóviles, centro sus esfuerzos en el proceso de producción e incluyó la normalización a gran nivel en los productos (Cuatrecasas, 2009).
Henry Ford llevó al límite la división del trabajo y planteó los siguientes aspectos como la racionalización, normalización, control e introducción de máquinas para realizar tareas elementales. La simplificación y secuencia de tareas y recorridos, la regulación y rapidez tomando en cuenta la sincronización de los enlaces entre procesos, estableciendo un precedente en lo relativo al llamado equilibrado de flujos en las líneas de producción, y con ello al problema de las esperas y stock innecesario (Gonzáles, 2015).
4 De acuerdo al tipo de secuencia del proceso este debe tomar en cuenta las características del producto, obligando a dedicar una maquinaria específica analizando que el inconveniente es el costo elevado que este produce. Existen también los procesos en serie que fabrican productos con una base común de las que se derivan modificaciones, aquí se distingue una transición entre las operaciones, producen un único producto y cuando se necesita de variedad se monta una diferente línea de producción. Para los procesos en lotes producen variedad con una sola línea de producción. Estos conforman los tipos de procesos que se pueden obtener en una línea de producción para lo cual se debe tomar en cuenta en que consiste cada una de las funciones hasta obtener el producto final, observando la cantidad y variedad de productos que conformaran la línea de producción (González, 2015).
Las líneas de producción son sistemas de manufactura que implican la fabricación de productos idénticos o similares, con la condición de tener el control del producto terminado bajo operaciones de procesamiento, ensamble de materiales o productos semi-terminados. Pueden ser de tipo manual, automático o híbridas, esto quiere decir que las operaciones se ejecutan de manera secuencial de una estación de trabajo a otra. Las líneas de producción manuales consisten en múltiples estaciones de actividades y exigen de un operador dedicado en cada estación de trabajo u actividad. Las causas que estimulan a la línea de ensamble manual es que la demanda por el producto sea alta o media, los productos elaborados son idénticos o similares, el esfuerzo total requerido puede ser dividido en pequeñas unidades de trabajo. Sus operaciones no tienen la posibilidad de ser automatizadas (Domínguez, Sesión 9: Lineas de producción, 2011).
5 La distribución de plantas o Layout implica un orden físico para movimiento de materiales, almacenamiento o actividades que se encuentre relacionadas entre un área a otra, con el fin de mantener una serie ordenada de operaciones. Se debe tomar en cuenta que primero se debe fijar las características y dimensiones para luego precisar la localización de una empresa o fábrica (Sortino, 2001).
Se puede definir que la distribución de plantas es la disposición de equipos, maquinarias y servicios que permitirán desarrollar un producto a un costo adecuado, el impacto que tendrá una empresa que cuente con un óptimo Layout será en la capacidad instalada, productividad de las operaciones y costos. Sus objetivos son la incorporación de todos aquellos factores que afectan a la distribución, minimización de distancia para el traslado de materiales, desplazamiento fluido de cada una de las tareas que impliquen para realizar un producto, utilización eficiente del espacio (Castaño, 2010). Para cumplir con los mencionados objetivos se debe planificar y ordenar las actividades industriales incluyendo personal, equipo, almacenes, sistemas de manutención de materiales, buscando un orden para cada una de las áreas de trabajo y equipo de la forma más económica que nos permita obtener un proceso productivo, y a su vez que sea segura y satisfactoria para todos los operarios y para el entorno de la planta industrial (Diego-Mas, 2006).
Los principios de la distribución de plantas la conforman 6 que sirven para establecer una metodología que aborde los problemas de forma ordenada y sistemática. Se los ordena de la siguiente manera 1. - Principio de la integración de conjunto, que lo conforman los operarios, materiales, maquinaria y actividades y todos estos implican responsabilidad de compromiso entre cada una de las partes. 2. - Principio de la mínima distancia recorrida, distancia corta en recorrer entre las operaciones. 3. - Principio de la circulación o flujo de materiales, se basa en el orden y distribución para el recorrido de materiales, este debe ser en igualdad de condiciones para los operarios. 4. - Principio del espacio cúbico, utilizar el espacio de manera efectiva tanto horizontal como vertical. 5. - Principio de la satisfacción y seguridad, debe existir la seguridad para los operarios, materiales y maquinaria, este debe ser en igualdad y así cada una de las partes realice su trabajo con tranquilidad y sea más efectiva. 6. - Principio de la flexibilidad, una distribución ajustada y ordenada no solo será más efectiva también se notará en la reducción de costos e inconvenientes. (Diego-Mas, 2006)
6 excesivos movimientos manuales, necesidad de horas extras. 2.- Almacenes, en esta parte se analiza demoras en los despachos, daños a materiales almacenados, pérdidas de materiales, control de inventarios insuficientes, espacio insuficiente para almacenar, almacenamiento caótico. 3.- Departamento de producción, uno de los problemas que se pueden identificar dentro de esta fase son materiales en el piso, congestión en los pasillos, tiempo excesivo de movimiento de materiales, máquinas paradas en espera del material a procesar. 4.- Expedición, se pueden encontrar demoras en los despachos y roturas o pérdidas de materiales. 5.- Ambiente, uno de los principales problemas dentro de esta fase es la alta rotación del personal. 6.- Condiciones generales, se encuentran los elevados gastos indirectos. 7.- Expansión de la producción, se refiere al crecimiento gradual y constante evaluación estratégica de la organización. Otras condiciones son los métodos, nuevos productos y las instalaciones nuevas que su principal función es permitir una distribución más eficiente (Salazar, 2016).
Para planear la distribución es de vital importancia enfocarse en el planteamiento del problema, hechos que puedan ser medidos, un segundo planteamiento del problema a la luz de los hechos, análisis objetivos que guíen a una decisión, hechos para conseguir aprobación, instalación, seguimiento y comprobación. La planeación empieza de forma global y para esto se debe tomar en cuenta la producción, volúmenes y la relación entre cada área de trabajo, ya establecidos estos puntos se ha de desarrollar una distribución general en conjunto, una vez recibida la aprobación se procede al ordenamiento de cada estación de trabajo. Debe existir un plan teórico ideal dejando a un lado los costes y condiciones que existieran, esto no solo permitirá cumplir los objetivos también ayudará a realizar los distintos ajustes y adaptaciones a las limitaciones ya sea por edificios u otros aspectos. Para plantear la distribución se deberá realizar de forma como que no existiese absolutamente nada en la planta, luego se intervendrá en los factores que limiten la distribución, todo esto siguiendo los objetivos básicos, ideales y prácticos. Luego se planeará el proceso y maquinaria a partir de las necesidades de material, el diseño y especificaciones del producto más el ritmo de producción reflejará como resultado la maquinaria óptima para producción. El proceso y maquinaria incluye los requisitos del equipo, el movimiento planeado de material entre cada uno de los procesos, flujo o circulación (Muther, 1970).
7 manera el reto de la productividad. Los distintos cambios en las industrias exigieron eficiencia entre ellas, esto impulso a buscar la reducción de costes e impulso a grandes escalas de producción. Cada vez en las industrias los materiales, métodos, distribución e incluso salarios son más estandarizados, estos detalles afectan el coste y se incluye el diseño deficiente de la planta que representa pérdidas para una empresa. La introducción de una empresa es sinónimo de fuertes inversiones y por lo cual al menos debe tener 20 años de amortización (Casp, 2012).
En una industria los gastos de producción y el precio de venta presentan variaciones e ingresa allí el desafío de la calidad de los productos, para esto existen normas que garantizan la calidad e inocuidad de un producto, interviniendo así la salud y seguridad alimentaria del consumidor. Todo esto engloba la función del diseño de plantas de procesado, definiéndola como la interacción de hombres, materiales y maquinaria. Las industrias agroalimentarias presentan restricciones de naturaleza biológica de sus materias primas y destino biológico de sus productos, por lo que se busca métodos seguros para sus procesos de transformación y adquiere un papel fundamental para una distribución efectiva de instalaciones y una eficiente opresión del proceso. Cuando se elabora un producto este se convierte en la base fundamental para el diseño de la planta, y el producto debe cumplir con los reglamentos y normas en vigor (Casp, 2012).
El producto a elaborar será el babaco e higo en almíbar. El babaco es una fruta híbrido natural nativa del noreste de Suramérica, es una de las especies más tolerantes al frio, se distingue por ser un fruto angosto menor a 1 dm de diámetro, esta fruta se cultiva en Ecuador desde antes de la conquista española, se encuentra en zonas libre de vientos y heladas. Es rico en vitaminas A, B y C, rico en fibra carbohidratos, calcio e incluso potasio y magnesio (Maldonado, 2011). Su planta es un arbusto perenne con tallo subherbaceo que puede medir hasta 3 metros, cuenta con hojas grandes y frondosas y tiene alta capacidad productiva. Las raíces son unitarias de color crema, esta tiene gran retención de agua son muy sensibles alcanzan profunda de 1 m o menos. Su tallo es erecto, verde claro cuando la planta es joven y cuando es adulta esta se torna a color gris- beige, puede llegar a medir entre 2 y 3 metros. El babaco es rico en jugo, su grado de azúcares es bajo al igual que sus calorías, es un fruto climatérico esto quiere decir que continua un proceso de maduración luego de haberlo separado de la planta (Ronald Coyago, Francisco León, Verónica Patiño, 2010).
8 año, el chigo cuenta con una larga historia es originario del Mediterráneo, todos los habitantes de la antigua Atenas utilizaban los higos como medalla olímpica. Durante los siglos ha sido considerada una fruta erótica y es originario de Asia menor siendo introducida en Europa. En Ecuador la variedad producida es Black Misión y se caracteriza por ser de color morado cuando ha llegado a madurar. La planta de higos se clasifica en dos grupos 1.- Higueras bíferas tiene la característica de dar brevas en junio, julio y de agosto a octubre higos, esto grupo posee un sabor mucho más dulce. 2.- Higueras comunes, están plantas solo producen higos en verano (Sánchez, 2014).
La higuera es una planta que puede producirse a temperaturas altas y bajas, debe tener cuidado en temporadas de lluvias y humedad excesiva, por lo que indica que es un fruto muy resistente a la sequía. Los higos adoptan diferentes formas, pero la tradicional es de tipo ovalada, son pequeños 60-70 milímetros de largo y 45-55 de diámetro, pesan alrededor de 28-40 g si llegaran a ser grandes puede pesar hasta 56 g cada uno. Su color es verde pálido, morada o negra esto depende según la variedad y su madurez, al abrirlos su pulpa es blanquecina y contiene cientos de semillas. Este fruto contiene fibra soluble e insoluble además de hierro, calcio y potasio, poseen gran cantidad de agua y son ricos en hidratos de carbono como sacarosa, glucosa y fructosa. Entre sus aplicaciones al higo se lo puede encontrar secos o frescos a nivel mundial. A diferencia de otras frutas sus aberturas, un tipo de arrugas en la piel representan un buen índice de madurez, se los debe conservar a temperaturas de 4.4 – 6.1 °C de humedad relativa, pueden permanecer en buenas condiciones hasta por 8 días (Sánchez, 2014).
El cultivo de higos ha sido ancestral en el Ecuador y son pocas las empresas que se dedican a su producción la cual por lo general es de forma artesanal o casera, se lo consume en productos como dulce de higos en almíbar, en el cual se elabora una miel con panela e higo confitado. Este producto ya se encuentra en el mercado nacional. No existen estadísticas oficiales sobre la producción y superficie cultivadas, las principales zonas de producción de higo en Ecuador se encuentran en Azuay, Cañar, Carchi, Imbabura, Chimborazo, Cotopaxi, Guayas, Pichincha, Loja, Manabí (Nicolalde, 2010).
9 un sellado hermético y almacenarlo (Luis Medina, Rafael Villafuerte, 2005). Tanto el higo como el babaco se los ha podido apreciar en productos como conservas alimenticias como por ejemplos frutas en conservas de almíbar, estos son productos que han sido tratados herméticamente sus materias primas pueden ser frutas maduras frescas o congeladas poseen un líquido de cobertura llamado líquido de gobierno y puede componerse por agua con edulcorantes nutritivos u otros ingredientes aptos para el consumo humano. Los medios de cobertura pueden ser agua, que puede ser también el jugo de la fruta, jugo siendo el mismo de la fruta, jarabe en el cual el agua o jugo de la fruta pueden mezclarse con edulcorantes nutritivos como sacarosa, azúcar invertido, dextrosa, jarabe de glucosa. Estos jarabes se pueden clasificar en jarabe muy diluido no menos de 10 °Bx, jarabe diluido no menos de 14 °Bx, jarabe concentrado no menos de 18 °Bx, jarabe muy concentrado no menos de 22 °Bx. La concentración más utilizada es de 30 o 35 % de azúcar (Sánchez, 2014).
Para continuar con los criterios de calidad es importante ver el color, deberá mantener un color natural y característico al de la fruta con una pequeña decoloración de la fruta. Su sabor deberá ser normal característico a la fruta que contenga el producto y la mezcla contenida. La textura no debe ser ni muy duros ni muy blandos (Quito-Ecuador Patente nº NTE INEN 2757, 2013). El peso y medidas de envases para frutas en almíbar debe ser según el CODEX ALIMENTARIUS el llenado mínimo deberá no ser menos al 90% de la capacidad del agua del envase. El lote será aceptado cuando todos los envases examinados no sean inferiores al mínimo requerido. Su etiquetado deberá ser en conformidad con la Norma General para etiquetado de los alimentos pre envasado (CODEX STAN 1-1985) y deberá contener nombre del producto indicando el líquido de cobertura y su forma de presentación (Patente nº CODEX STAN 319-2015, 2015).
Como hipótesis para la investigación, se determinó si se puede ampliar la línea de producción, en base a las instalaciones existentes partiendo de la propuesta de dos nuevos productos, como respuesta a la necesidad de aumentar el catálogo de conservas alimenticias que ofrece la microempresa. El objetivo general es Diseñar una nueva línea de producción para el proceso de obtención de babaco e higo en almíbar para la microempresa LIGHT FRUT” y tiene como objetivos específicos:
Diagnósticar la situación inicial de la planta
Analizar la capacidad instalada de la planta
Diseñar la línea de producción del babaco e higo en almíbar
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2. METODOLOGÍA
Se utilizó el método de observación, el levantamiento de la información de la planta y la revisión documental, a través de las cuales se pretendió conocer su realidad, sus espacios, su maquinaria existente, y con ello determinar la capacidad inicial de planta y posibilidades de crecimiento, para finalmente desarrollar la nueva línea. A continuación, en la Tabla 1 se resume las fases a seguir para el desarrollo.
Tabla 1: Herramientas aplicadas de acuerdo a la fase
FASE Herramienta de investigación
Diagnóstico inicial de la planta Recopilación y análisis documental. Estudio del layout
Análisis de la capacidad instalada Análisis de la capacidad efectiva
Recopilación de fichas técnicas de los equipos.
Cálculo de capacidad instalada Cálculo de la capacidad efectiva Cálculo y proyección de la demanda Diseño de la línea de producción del
babaco e higo en almíbar
Diagramas de bloques, descripción Análisis de desperdicios
Rediseño de layout
Ensayos del proceso a diseñar Estudio de tiempos
Evaluación de la calidad de los productos finales
Análisis microbiológicos Análisis físico – químicos
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2.1. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN INICIAL DE LA
PLANTA
El diagnóstico de la situación inicial de la planta se realizó a través de visitas
in situ. Durante las visitas se buscó obtener una perspectiva general mediante una observación directa. Se solicitó el organigrama de la microempresa con el fin de obtener información de manera esquemática sobre los distintos niveles de jerarquía y la conformación de cada uno de los departamentos, se observó sus instalaciones, se levantó información de la maquinaria existente y sus usos, se verificó el número de existencia de todo el personal de trabajo que incluye operarios y Jefe de Planta.
Se contempló su distribución de acuerdo al análisis del layout y se observó como se encuentra actualmente la distribución de los departamentos y la secuencia de actividades.
2.2. ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD INSTALADA
Para la determinación de la capacidad instalada de la planta, se utilizó el inventario de la maquinaria con la que cuenta la microempresa y la cual es la necesaria para la fabricación de los productos propuestos. Se fijó una producción teórica de cada máquina en un tiempo determinado, donde la producción será al 100 % estimando que será un trabajo sin contra tiempos durante 8 horas al día.
Se obtuvo la capacidad de la planta con el número de máquinas, la cantidad que produce cada una y se aplicó la fórmula [1] (Armendariz, 2014).
Capacidad instalada =𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎𝑠ℎ𝑜𝑟𝑎 ×𝑑í𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜horas ×Días de trabajo𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎 [1]
Además, se determinó la capacidad efectiva aplicando la fórmula (Cortés, 2015).
12 La microempresa LIGHT FRUT cuenta con convenios de compra y venta del babaco e higo en almíbar, por ello se calculó la demanda para comprobar si la capacidad instalada de la planta cumplirá con la demanda que necesita la microempresa, esto se calculó aplicándo las siguientes fórmulas [3] [4] [5] [6] [7] (Guillaume, 2008).
m = Pendiente
b = Intercepto (punto de eje donde cruza una curva) SX = Desviación típica
SY = Desviación típica
R = Coeficiente de correlación X = Periódo
Y = Cantidad de demanda n = Número de periódos
m =
Σ(xy)− (Σx)(Σy)n
Σ(x)2− (Σx)2n
[3]
𝑏 =
Σy− mΣxn[4]
SX = √(Σxn2− (Mx)2) [5]
SY = √(Σyn2− (My)2) [6]
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2.3. DISEÑO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN
Para el diseño de la línea de producción se realizó diagramas de bloques del proceso de elaboración de babaco e higo en almíbar. Una vez hechos los diagramas se procedió a describir cada una de las actividades.
El siguiente paso a seguir fue el análisis de desperdicios durante la elaboración del babaco e higo en almíbar, para esto se empleó como base la cantidad de materia prima que se utilizó durante los ensayos de producción. El proceso se analizó en el orden establecido por los diagramas de bloques del babaco en almíbar y del higo en almíbar. Luego se obtuvo el rendimiento mediante la aplicación de la fórmula [8] (Tirado, 2013).
Rendimiento = Rendimiento real
Rendimiento teórico × 100 [8]
Al constatar que el layout tenía falencias que impedían un correcto flujo de actividades se procedió a rediseñarlo con el fin de mejorar las rutas de flujo de material en la planta.
Se desarrolló ensayos del babaco e higo en almíbar y se realizó el estudio de tiempos con el fin de registrar el tiempo requerido en cada actividad. Las herramientas que se utilizaron fueron un cronómetro vuelta a cero, un tablero de registro de observaciones y se obtuvo la medición de tiempo empleado en cada actividad.
Para la medición de tiempos se procedió a realizar 10 ensayos de la elaboración de los productos, con ayuda del cronómetro se observó el tiempo empleado en cada actividad, estos datos fueron registrados en una hoja de Excel, luego de este proceso se calculó el tiempo observado que resulta del promedio de las 10 lecturas de tiempos.
A su vez se calculó el tiempo básico representado en la formula [9] este indicó el tiempo mínimo de cada actividad. Dentro de este cálculo fue necesario tomar en cuenta la valoración del desempeño del operario (Freivalds & Niebel , 2014) Tabla 2.
14 Se registró en una hoja de Excel los datos obtenidos y se calculó el tiempo promedio que se emplea para la elaboración de un lote.
El tiempo observado se determinó con el promedio de 10 datos recopilados, para el tiempo básico se multiplicó por 100, siendo este el dato de valoración obtenido en relación al desempeño de los operarios para una persona activa, capaz, calificado medio que logra con tranquilidad el nivel de calidad y precisión fijado. Esta valoración se la determinó de acuerdo a la Tabla 2.
Tabla 2. Tabla de valoración
ESCALA DE VALORACIÓN %
DESCRIPCIÓN DEL DESEMPEÑO
0 Actividad nula
50 Muy lento; movimientos torpes, inseguros; el operario no
demuestra interés en el trabajo.
75
Constante, resuelto, sin prisa, como de operario desmotivado, pero bien dirigido y vigilado; parece lento, pero no pierde tiempo adrede mientras lo observan.
100 Activo, capaz, como de obrero calificado medio, logra con
tranquilidad el nivel de calidad y precisión fijado.
125
Muy rápido; el operario actúa con gran seguridad, destreza y coordinación de movimientos, muy por encima de las del obrero calificado medio.
150
Excepcionalmente rápido; concentración y esfuerzo intenso sin probabilidad de durar por largos periodos; actuación de <virtuoso> solo alcanzada por unos pocos trabajadores sobresalientes.
(Freivalds & Niebel , 2014)
Por último, se procedió a obtener el tiempo estándar mediante la fórmula [10], aquí se fijó los suplementos establecidos en la Tabla 2, esto de acuerdo a las actividades que realizaron cada uno de los operarios.
15
2.4. EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL PRODUCTO
Además de la evaluación del proceso productivo del babaco e higo en almíbar, fue necesario considerar los parámetros de calidad establecidos en por la norma peruana para conservas alimenticias NTS N°71 MINSA/DIGESA-V.01, 2008 que plantean los requisitos máximos en cuanto a recuento microbiano para que las conservas alimenticias sean aceptables. Se realizaron análisis microbiológicos y físico-químicos en el laboratorio de microbiología de la Universidad Tecnológica Equinoccial, estos se los hicieron a partir de los siguientes métodos descritos en la Tabla 3.
Tabla 3. Métodos para análisis microbiológicos y análisis físico-químicos para babaco e higo en almíbar
Microbiológicos
Análisis Métodos
Coliformes totales
Mohos y Levaduras
Enterobacterias
Staphylococcus aureus
Método oficial AOAC 986.33
Método oficial AOAC método oficial
997.02
Método oficial ISO 6887
Método oficial AOAC 2003.07
Físico quiímicos
Llenado mínimo
Peso escurrido
° Brix
CAC/RM 46-1972* (para envases de vidrio) (Método general del Codex para frutas y hortalizas elaboradas)
AOAC 968.30 (Método general del Codex para
frutas y hortalizas elaboradas)
16
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN INICIAL DE LA
PLANTA
La microempresa LIGHT FRUT cuenta con tres departamentos dentro de la organización cada uno con funciones diferentes que son cubiertas por los distintos operarios. Estos tres departamentos están bajo el manejo de la dirección general y su secretaria como se observa en la Figura 1.
Figura 1. Organigrama de la empresa LIGHT FRUT
La finalidad de la obtención del organigrama fue la identificación del sistema de roles que desarrolla cada miembro dentro de la microempresa.
La planta de alimentos cuenta con personal calificado, esto se constató mediante los informes proporcionados por la Dirección General que es la encargada de organizar constantes capacitaciones dirigidas al personal sobre temas de higiene, manipulación de alimentos, manejo de maquinaria y llenado
Dirección General
Dep. de produccíón
Jefe de planta
Auxiliar de producción
Superrvisor de producción
Obreros
Dep. de calidad
Auxiliar de almacen
Auxiliar de control de
calidad
Dep. comercial
Jefe de ventas
17 de registros. Estas capacitaciones se realizan una vez al año o cuando hay la existencia de nuevo personal en la empresa. Específicamente son 7 trabajadores (1 jefe de producción, 4 operarios y 1 Gerente de ventas). La empresa procesadora de conservas LIGHT FRUT está ubicada en el barrio Los Cóndores, al sur de la ciudad de Quito. Inicialmente la planta presentó un flujo y distribución de departamentos como se muestra en la Figura 1.
OFICINAS GERENCIA
PLANTA
Marmitas
Troceadora
Bodega de producto terminado
Bodega de materia prima
Limpieza
Mesa de trabajo
Figura 2. Layout inicial de la microempresa LIGHT FRUT
18
3.2. CAPACIDAD INSTALADA
El equipo actual con el que cuenta la planta se observa en la Tabla 4. LIGHT FRUT cuenta con la mayoría de la maquinaria necesaria para la elaboración de los productos de babaco e higo en almíbar, es decir que sería importante implementar una autoclave tipo marmita, la cual se encuentra detallada más adelante.
19 Se calculó la capacidad de la planta según la maquinaria actual que posee la microempresa LIGHT FRUT. La capacidad de la planta está dada por el número de máquinas y la cantidad que produce (Cortés, 2015). Se consideró un trabajo de 20 días al mes por un periodo de 8 horas y se obtuvieron los valores representados en la Tabla 5.
Tabla 5.Capacidad inicial
Máquina Capacidad Teórica (kg/hora)
Días al mes Horas al día Capacidad de la planta (kg/mes)
Troceadora 100 20 8 16 000
Marmita 1 115 20 8 18 400
Marmita 2 115 20 8 18 400
Capacidad efectiva
La capacidad efectiva es la tasa de producción mayor que puede realizarse en un proceso de la planta, con horarios de trabajo de 8 horas al día por 20 días al mes y con un equipo correctamente instalado (Carro y Gonzales, 2006). Esta capacidad efectiva está dada por la eficiencia de cada una de las máquinas que utiliza la microempresa LIGHT FRUT. Debido a que la maquinaria de la microempresa es antigua la de eficiencia baja a un 80 %. Este dato fue proporcionado por el departamento de producción y los cálculos realizados para la obtención de este punto se encuentran en la Tabla 6.
Tabla 6.Capacidad efectiva
Máquina Capacidad de la planta (kg/mes)
Eficiencia (80 %) Capacidad
efectiva (kg/mes)
Troceadora 16 000 0.8 12 800
Marmita 1 18 400 0.8 14 720
Marmita 2 18 400 0.8 14 720
20 botella (Cavero, 2012). Es importante tomar en cuenta que esta maquinaria posee menor capacidad, por ello se debe considerar la posibilidad de adquirir una nueva troceadora con mayor capacidad de producción.
La microempresa LIGHT FRUT cuenta actualmente con convenios de compra y venta de babaco en almíbar e higo en almíbar, estos funcionaran una vez que entre en marcha la elaboración de los productos. Por lo cual se procedió a verificar si la capcidad de la planta cumplirá con la demanda pronosticada. Para esto se obtuvo datos históricos de solicitud de pedidos del producto de años anteriores del babaco en almíbar y del higo en almíbar, estos datos fueron proporcionados por el Departamento Comercial ver Tabla 7.
Tabla 7. Datos históricos de años anterioresde la demanda del babaco e higo en almíbar
Una vez obtenidos los datos históricos se procedió a calcular la demanda de años anteriores para el babaco en almíbar ver Tabla 8 y para el higo en almíbar ver Tabla 9.
Tabla 8. Cálculo de la demanda en periódos anteriores del babaco en almíbar
Cantidad Cantidad
Periodos demandada Periodos demandada
Y (kg) Y (kg)
2008 85 2008 54
2009 120 2009 73
2010 137 2010 102
2011 190 2011 139
2012 200 2012 187
2013 239 2013 201
2014 378 2014 245
2015 471 2015 300
2016 492 2016 370
2017 510 2017 425
Datos históricos para babaco en almíbar Datos históricos para higo en almíbar
Periódo Cantidad de demanda
X Y
1 85 1 85 7225
2 120 4 240 14400
3 137 9 411 18769
4 190 16 760 36100
5 200 25 1000 40000
6 239 36 1434 57121
7 378 49 2646 142884
8 471 64 3768 221841
9 492 81 4428 242064
10 510 100 5100 260100
Sumatorias 55 2822 385 19872 1040504
Sumatoria /n 5.5 282.2 38.5 1987.2 104050.4
X.Y
21 Tabla 9. Cálculo de la demanda en periódos anteriores del higo en almíbar
Figura 3. Análisis de la demanda de periódos anteriores de babaco en almíbar
En la figura 3 se observa la demanda durante 10 periódos anteriores, está representada en kilogramos de producto de babaco en almíbar. Este gráfico indica que a partir del periódo 7 la demanda creció más en comparación a los primeros años.
Periódo Cantidad de demanda
X Y
1 54 1 54 2916
2 73 4 146 5329
3 102 9 306 10404
4 139 16 556 19321
5 187 25 935 34969
6 201 36 1206 40401
7 245 49 1715 60025
8 300 64 2400 90000
9 370 81 3330 136900
10 425 100 4250 180625
Sumatorias 55 2096 385 14898 580890
Sumatoria /n 5.5 209.6 38.5 1489.8 58089
X.Y
X2 Y2
22 Figura 4. Análisis de la demanda de periódos anteriores de higo en almíbar
En la figura 4 se observa la demanda durante 10 periódos anteriores, está representada en kilogramos del producto higo en almíbar. Este gráfico indica que la demanda creció constantemente no obtuvo incrementos drásticos mientras variaba los años.
Se procedió a calcular la proyección de la demanda para un periódo de 8 años, para babaco en almíbar será de 6054.8 kg y 4617.9 kg de higo en almíbar ver Tabla 10.
Tabla 10. Proyección de la demanda para futuros periódos
Periódos n = 8
Tomando en cuenta las proyecciones de la demanda en relación con la capacidad instalada se concluye que si podrá satisfacer las necesidades de los clientes durante estos años, ya que la planta cuenta con una capacidad instalada de 18 400 kg/mes.
0 200 400 600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D
e
m
a
n
d
a
Periodos
Análisis de la demanda
Demanda Demanda
Y Y
2018 11 572.3 2018 11 434.3
2019 12 625 2019 12 475.1
2020 13 677.7 2020 13 516
2021 14 730.5 2021 14 556.8
2022 15 783.2 2022 15 597.7
2023 16 836 2023 16 638.5
2024 17 888.7 2024 17 679.4
2025 18 941.4 2025 18 720.2
116 6054.8 116 4617.9
Periodos X Periodos X
23
3.3. DISEÑO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN
3.3.1. ELABORACIÓN DEL PRODUCTO BABACO EN ALMÍBAR En la Figura 5, está representado el diagrama de bloques para la elaboración
del producto babaco en almíbar.
24 A continuación, se describe el proceso de elaboración del babaco en almíbar. RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA. -
Una vez que la carga se encuentra pesada, se obtiene una muestra de la materia prima en este caso el babaco. La muestra obtenida es para verificar si cumple con la calidad óptima (NTE INEN 2757,2013). No debe tener presencia de materias extrañas y nocivas como vidrio y metal, pelusas. Se evaluará su grado de maduración, el cual debe ser de tipo hortícola en esta etapa la fruta ha llegado a su máximo crecimiento, maduración y es apta para el consumo humano, se verificará mediante un examen visual tomando en cuenta los siguientes aspectos.
Color. - El babaco debe presentar un color amarillento y puede contener ciertas áreas verdosas.
Sabor y aroma. - Presentará un aroma específico del babaco y su sabor será no muy ácido y ligeramente dulce.
Firmeza. - No debe ser muy blanda de tal forma que permita realizar cortes los cuales mantengan su forma, cuadrada.
LAVADO. -
El proceso del lavado tiene como finalidad la limpieza, donde se eliminará la suciedad y cualquier tipo de partícula extraña, se debe obtener la disminución de carga microbiana.
Según Pavel el lavado se debe realizar en una inmersión de agua con cloro a 25 ppmm durante 8 minutos. El cloro actuará como agente desinfectante y se procederá a realizar un control visual que permita garantizar que la fruta se encuentre lista para el siguiente proceso.
PELADO. -
Su objetivo es eliminar la cáscara con el mínimo de pulpa y eliminar semillas. TROCEADO. -
Una vez que se haya pelado el babaco este será picado en forma de cubos pequeños, el 75 % de la fruta tendrá una forma aproximada a un cubo que no tenga más de 2 cm en su arista mayor y que no pueda pasar por una malla cuadrada de 8 mm (NTE INEN 2757,2013).
ESCALDADO. -
25 color, inactivar enzimas, remover sabores extraños del alimento. Habrá la reducción de carga microbiana y posible contaminación.
ESTANDARIZACIÓN PARA PREPARACIÓN DEL ALMÍBAR. -
Medina en su investigación “Producción de conservas” recomienda que durante este procedimiento se pueden añadir ingredientes como: azúcar al 30 %, ácido cítrico al 0.02 %, sorbato de potasio 0.02 % y carragenina 0.05 %, con respecto al total de la materia prima que ingresa al proceso.
A continuación, se indica el cálculo para la determinación de cantidad de azúcar para la elaboración del almíbar. Por cada 2 kg de fruta se prepara 1 kg de almíbar con 50 °Brix (Durán, 2014).
𝐵𝑅𝐼𝑋 =kg azúcar kg agua
𝐵𝑅𝐼𝑋 = 0.5 kg azúcar
0.5 kg azúcar + 0.5 kg agua∗ 100
BRIX= 50
BRIX = 1 kg de almíbar a 50 Brix
ESTERILIZACIÓN DE ENVASES. -
Los envases se deben esterilizar con el fin de eliminar los microorganismos patógenos que puedan causar algún daño al producto. Este proceso se realizará en una autoclave industrial, la cual mantiene en su interior los envases a 100 °C durante 5 minutos (Colivoro, 2014).
ENVASADO. -
El envasado se realizará en frascos de vidrio con tapa metálica de capacidad de 250 ml. El proceso se realizará de forma manual envasando 70 % fruta y 30 % almíbar (NTE INEN 2757,2013).
CIERRE DE RECIPIENTES. - Cerrar definitivamente el envase. ENFRIAMIENTO. -
26 ALMACEMANIENTO. -
El producto se colocará en cajas de cartón y será almacenado en una bodega donde no ingrese luz, y la temperatura sea al ambiente 20 °C (Ralph, 2003).
3.3.1.1. Análisis de desperdicios durante el proceso de elaboración de babaco en almíbar
Los análisis de desperdicios se realizaron en el orden secuencial de las actividades, la base de cálculo fue la cantidad de 10 kg este valor pertenece a los ensayos realizados respectivamente.
Rendimiento = (9.53 kg/10 kg) * 100 = 95.00 %
Para el lavado se utilizó el doble de agua en relación a los kilogramos de fruta que ingresa. Esto con el fin de eliminar toda la suciedad presente.
Rendimiento = (9.53 kg/9.53 kg) * 100 = 100 %
Recepción de la materia prima 10 kg de babaco
con cáscara
9.53 kg de babaco con cáscara
0.47 kg de rechazo materias extrañas (Piedras, pelusas, tierra)
Lavado 9.53 kg de babaco
con cáscara
9.53 kg de babaco con cáscara lavado
27 Rendimiento = (8.38 kg/9.53 kg) * 100 = 87.93 %
Rendimiento = (8.12 kg/8.38 kg) * 100 = 97.00 %
Deberá ingresar entre un 80 y 90 % más de agua en relación a los kilogramos que ingresen de fruta.
Rendimiento = (8.12 kg/8.12 kg) * 100 = 100 %
Pelado 9.53 kg de babaco
con cáscara lavado
8.38 kg de babaco libre de cáscaras
1.15 kg de rechazo (Cáscaras y semillas)
Troceado 8.38 kg de babaco
libre de cáscaras
8.12 kg de babaco troceado
0.26 kg de rechazo (Fruta pérdida durante el
troceado)
Escaldado
8.12 kg de babaco 8.12 kg de babaco
28 Rendimiento = (2.34 kg/2.378 kg) * 100 = 98.40 %
El resultado del desperdicio durante el proceso de elaboración de babaco en almíbar fue del 21 % y presentó un rendimiento del 79 %, este dato se calculó mediante la fórmula [8] mencionada en la metodología. Se mostró las pérdidas por rechazo de cáscara durante el pelado, pérdida de fruta durante el troceado y pérdida de agua por evaporación durante la elaboración del almíbar. Esto puede variar de acuerdo al objetivo de la producción recalcando que la relación con la capacidad de planta no presentará obstáculos durante la elaboración.
Almíbar 50 °Brix
2.5 kg de azúcar 2.34 kg almíbar final
Agua evaporada = 0.038 kg
29 3.3.2. ELABORACIÓN DEL PRODUCTO HIGO EN ALMÍBAR
En la Figura 6, está representado el diagrama de bloques para la producción del higo en almíbar.
30 RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA. -
Una vez que la carga se encuentra pesada, se obtiene una muestra de la materia prima en este caso el higo. La muestra obtenida es para verificar si cumple con la calidad óptima (NTE INEN 2757,2013). No debe tener presencia de materias extrañas y nocivas como vidrio y metal, pelusas. Se evaluará su grado de maduración, el cual debe ser de tipo fisiológica en esta etapa la fruta ha logrado un estado de desarrollo en el cual puede continuar madurando normalmente para consumo aún después de ser cosechada, se verificará mediante un examen visual tomando en cuenta los siguientes aspectos.
Color. - El higo debe presentar un color verde. Forma. - Debe ser de forma ovalada
Aroma. - Presentara un aroma específico del higo. Firmeza. - Debido al tipo de madurez este será duro. LAVADO. -
El proceso del lavado tiene como finalidad la limpieza, donde se eliminará la suciedad y cualquier tipo de partícula extraña, se debe obtener la disminución de carga microbiana.
Según Pavel el lavado se debe realizar en una inmersión de agua con cloro a 25 ppmm durante 8 minutos. El cloro actuará como agente desinfectante y se procederá a realizar un control visual que permita garantizar que la fruta se encuentre lista para el siguiente proceso.
CORTE. -
Se realizará un corte en la parte superior con el fin de eliminar el péndulo, este corte será de aproximada mente 2-3 cm.
INSPECCIÓN. -
Inspección manual de la forma tradicional eliminando material no deseado como restos de piel, unidades defectuosas por faltas de inconsistencia de uniformidad, color.
ESCALDADO. -
31 ESTANDARIZACIÓN PARA PREPARACIÓN DEL ALMÍBAR. -
Medina en su investigación “Producción de conservas” recomienda que durante este procedimiento se pueden añadir ingredientes como: azúcar al 30 %, ácido cítrico al 0.02 %, sorbato de potasio 0.02 % y carragenina 0.05 %, con respecto al total de la materia prima que ingresa al proceso.
A continuación, se indica el cálculo para la determinación de cantidad de azúcar para la elaboración del almíbar. Por cada 2 kg de fruta se prepara 1 kg de almíbar con 50 °Brix (Durán, 2014).
𝐵𝑅𝐼𝑋 =kg azúcar kg agua
𝐵𝑅𝐼𝑋 = 0.5 kg azúcar
0.5 kg azúcar + 0.5 kg agua∗ 100
BRIX= 50
BRIX = 1 kg de almíbar a 50 Brix
ESTERILIZACIÓN DE ENVASES. -
Los envases se deben esterilizar con el fin de eliminar los microorganismos patógenos que puedan causar algún daño al producto. Este proceso se realizará en una autoclave industrial, la cual mantiene en su interior los envases a 100 °C durante 5 minutos (Colivoro, 2014).
ENVASADO. -
El envasado se realizará en frascos de vidrio con tapa metálica de capacidad de 250 ml. El proceso se realizará de forma manual envasando 70 % fruta y 30 % almíbar (NTE INEN 2757,2013).
CIERRE DE RECIPIENTES. - Cerrar definitivamente el envase. ENFRIAMIENTO. -
32 ALMACEMANIENTO. -
El producto se colocará en cajas de cartón y será almacenado en una bodega donde no ingrese luz, y la temperatura sea al ambiente 20 °C (Ralph, 2003).
3.3.2.1. Análisis de derperdicios durante el proceso de elaboración de higos en almíbar
Los balances de masa propuestos se realizaron en el orden secuencial de las actividades, la base de cálculo fue la cantidad de 10 kg este valor pertenece a los ensayos realizados respectivamente.
Rendimiento = (9.86 kg/10 kg) * 100 = 98.60 %
Para el lavado se utilizó el doble de agua en relación a los kilogramos de fruta que ingresan. Esto con el fin de eliminar toda la suciedad presente.
Rendimiento = (9.86 kg/9.86 kg) * 100 = 100 %
Recepción y selección 10 kg de higo con
cáscara
9.86 kg de higo con cáscara
0.14 kg de rechazo materias extrañas (Piedras, pelusas, tierra)
Lavado 9.86 kg de higo
con cáscara
9.86 kg de higo con cáscara
33 Rendimiento = (9.23 kg/9.86 kg) * 100 = 93.61 %
Deberá ingresar entre un 85 y 95 % más de agua en relación a los kilogramos que ingresen de fruta.
Rendimiento = (9.23 kg/9.23 kg) * 100 = 100 %
Rendimiento = (6.75 kg/6.809 kg) * 100 = 99.00 %
Corte péndulo 9.86 kg de higo
con cáscara
9.23 kg de higo entero con cáscara
sin péndulo
0.63 kg de rechazo (Péndulo)
Escaldado 9.23 kg de higos
enteros con cáscara sin péndulo
16.01 kg de higos + agua
11.68 kg se evapora
Jarabe 50 °Brix
3.20 kg de azúcar 6.75 kg almíbar final
Agua evaporada = 0.029 kg
Agua 6.78 + 0.011 kg AC + 0.008 Sorbato de potasio + 0.012 kg CMC
34 El resultado del desperdicio durante el proceso de elaboración de babaco en almíbar fue del 9 % y presentó un rendimiento del 91 %, este dato se calculó mediante la fórmula [8] mencionada en la metodología. Se mostró las pérdidas por rechazo del péndulo y pérdida de agua por evaporación durante la elaboración del almíbar. Esto puede variar de acuerdo al objetivo de la producción recalcando que la relación con la capacidad de planta no presentará obstáculos durante la elaboración.
3.3.3. REDISEÑO DEL LAYOUT
Una vez analizado el layout inical de la planta LIGHT FRUT, se comprobó que el flujo de actividades y la distribución de los departamentos no eran los correctos, es así que se rediseñó un nuevo layout para obtener un proceso completamente organizado sin cruces de material o personas de un lado a otro representado en la Figura 7.
OFICINAS GERENCIA
PLANTA
Troceadora
B
o
d
e
ga
d
e
p
ro
d
u
ct
o
te
rm
in
ad
o
Bodega de materia prima
Limpieza e inspección
Marmita Marmita
Exausting
Envasado
35 Dentro de este nuevo Layout se propuso una reubicación de las maquinarias, es por eso que de acuerdo al proceso de elaboración se cambió la troceadora de frutas, seguido de las marmitas y el área de envasado con el objetivo de aprovechar el espacio existente y ordenar la línea de producción hasta la bodega de producto terminado. Presentados estos cambios se realizó ensayos del proceso de elaboración de babaco e higos en almíbar y se procedió a efectuar el estudio de tiempos.
3.3.4. ESTUDIO DE TIEMPOS DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL BABACO EN ALMÍBAR
Una vez tomadas las 10 lecturas del proceso de elaboración de babaco en almíbar durante las pruebas de ensayo, se obtuvo que el tiempo total de producción fue de 3.78 horas para la elaboración de 1 marmita de 10 kg de babaco en almíbar ver en Tabla 11. Una vez tomadas las observaciones se calculó el tiempo observado que fue el promedio de las observaciones, el tiempo básico fue la multiplicación de la valoración y el tiempo observado. El tiempo estándar se obtuvo mediante la multiplicación del tiempo básico por el suplemento. Se fijaron los suplementos de acuerdo a las actividades que se realizan en cada operación como guía se ocupó el Anexo 1.
36 Tabla 11.Estudio de tiempos de la elaboración de babaco en almíbar
37 3.3.5. ESTUDIO DE TIEMPOS DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL HIGO EN ALMÍBAR
Una vez tomadas las 10 observaciones del proceso de elaboración de babaco en almíbar durante las pruebas de elaboración, se obtuvo que el tiempo total de producción fue de 3.78 horas para la elaboración de 1 marmita de 10 kg de higo en almíbar ver en Tabla 12. Para esto se tomaron observaciones y se calculó el tiempo observado que fue el promedio de las observaciones, el tiempo básico fue la multiplicación de la valoración y el tiempo observado. El tiempo estándar se obtuvo mediante la multiplicación del tiempo básico por el suplemento. Se fijaron los suplementos de acuerdo a las actividades que se realizan en cada operación como guía se ocupó el Anexo 1.
38 Tabla 12. Estudio de tiempos de elaboración de higos en almíbar
39 Una vez realizados los ensayos, descripciones de los procesos, balances de masa y estudio de tiempos de la elaboración de los productos de babaco e higo en almíbar se identificó que sería importante adquirir cierta maquinaria faltante descrita en la Tabla 13.
Tabla 13.Maquinaria faltante
Nombre de maquinaria Especificaciones Ilustración Autoclave tipo marmita De acero inoxidable
Equipo de control digital automático Capacidad de 40-60
frascos
Equipada con registro de temperatura y
tiempo
Temperatura máxima 120 °C
Eléctrica
Incluir esta máquina ayudará a la optimización de tiempos, aumento, aceleración de los procedimientos y perfección del trabajo. De esta forma se ahorrarán esfuerzos dentro de ciertas actividades y satisfaceran la necesidad de promover un bienestar para toda la planta, a su vez beneficiara en el tiempo total de producción.
3.4. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LOS PRODUCTOS
3.4.1. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS
40 Tabla 14. Resultados de Análisis Microbiológicos
REQUISITOS PRODUCTO RESULTADO UFC/G
LÍMITE MÁXIMO PERMISIBLE NORMA NTS N°71
MINSA/DIGESA-V.01, 2008
CUMPLE SI / NO NORMA NTS
N°71
MINSA/DIGESA-V.01, 2008
Coliformes Totales
BABACO EN ALMÍBAR
2,23 102
SI
HIGO EN
ALMÍBAR 2,79 10
2
SI
Mohos y Levaduras
BABACO EN ALMÍBAR
2,71 103
SI
HIGO EN
ALMÍBAR 2,3 10
3
SI
Enterobacterias
BABACO EN ALMÍBAR
2,9 102
SI
HIGO EN
ALMÍBAR 2,6 10
2
SI
Staphylococcus aureus
BABACO EN ALMÍBAR
1,54 102
SI
HIGO EN
ALMÍBAR 2,4 10
2
SI
El análisis microbiológico indica que el recuento de Mohos y Levaduras, Enterobacterias y Staphylococcus aureus, en las conservas se encuentran dentro de los límites máximos permisibles establecidos por la norma peruana MINSA/DIGESA-V.01. Como se mencionó en la metodología, además del análisis del proceso productivo del babaco e higo en almíbar, fue necesario realizar análisis físico químicos.
3.4.2. ANÁLISIS FÍSICO - QUÍMICOS
41 la norma del codex para piñas en conserva Codex STAN 42 – 1981, que plantea que el jarabe muy concentrado no debe ser menor a 22 ° Brix, el peso escurrido no deberá ser inferior al 60 % y para el llenado mínimo esto no deberá ser menor al 73 %.
Para calcular el % del llenado mínimo se identificó la capacidad del recipiente, se peso el frasco y el producto por separado. Para el peso escurrido se procedió a cernir el jarabe y pesar la fruta y el líquido de gobierno de igual forma los valores fueron representados en %. Los resultados de estos parámetos de calidad se pueden observa en la Tabla 15.
Tabla 15. Resultados de análisis físico – químicos
43
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1. CONCLUSIONES
A través del diagnóstico de la planta procesadora de conservas alimenticias LIGHT FRUT, se identificáron problemas en el layout específicamente sobre la distribución de departamentos y el orden las actividades, lo que hace que exista problemas para el flujo de materiales, secuencia lógica de actividades.
En el análisis de la capacidad instalada y efectiva de la planta se observó que al mes la capacidad instalada de las marmitas es de 18 400 kg y la capacidad efectiva es de 14 720 para cada una de las marmitas, esto indicó que cumplirá con la demanda proyectada para 8 periódos. A su vez se encontró que la troceadora refleja un cuello de botella ya que es la maquinaria con menor capacidad de producción.
Se diseño la línea de producción del babaco en almíbar y del higo en almíbar, la línea implica los diagramas de flujo, descripción de los procesos de elaboración de babaco e higo en almíbar y el análisis de desperdicios durante la fabricación de los productos donde el rendimiento durante la elaboración del higo en almíbar es del 79 % y del higo en almíbar del 91 %, el porcentaje restante de estos valores implica los desperdicios que producirán dentro de la línea de producción tales como cáscaras, semillas y trozos de fruta que se pierden durante el troceado.
Mediante el análisis de los layouts se presentó un rediseño de la ubicación de los departamentos de producción tomando en cuenta cada una de las actividades que se realizarán desde la recepción de la materia prima hasta la salida del producto final, el mismo le permitirá a la microempresa seguir actividades ordenadas y consecuentes para la línea de producción. A partir de esto se rediseño el layout para obtener un proceso completamente organizado durante los ensayos de los productos babaco en almíbar e higo en almíbar y así optimizar los tiempos dentro de cada proceso, que se vieron reflejados durante el estudio de tiempos del babaco en almíbar que fue de 3.78 horas y para el higo en almibar de 2.96 horas. Aún así ordenadas las maquinarias de acuerdo a las actividades el tiempo empleado para la elaboración del babaco en almíbar resultó alto.
44 Enterobacterias y Staphylococcus aureus, mientras que para mohos y levaduras el límite máximo permisible será de 103. Para los análisis físicos químicos, los ° Brix deben ser de 22 a 50, el llenado mínimo no debe ser menor al 73 % y el peso escurrido no debe ser inferior al 60 %.
4.2. RECOMENDACIONES
Realizar investigación sobre métodos de pelado químico y el efecto antimicrobiado que puede tener.
Realizar análisis sensoriales de los productos babaco e higo en almíbar.
