FACULTAD DE MINAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN

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FACULTAD DE MINAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDELLÍN

PROPUESTA DE DISEÑO DE PLANTA DE

PROCESAMIENTO DE CAÑA PARA LA ELABORACIÓN DE

PANELA

YOLOMBO – ANTIOQUIA

TRABAJO DIRIGIDO DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL TIULO DE INGENIERO MECÁNICO

CARLOS FELIPE MONTOYA GONZALEZ PABLO ALEJANDRO GIRALDO PRIETO

DIRIGIDO POR:

JORGE IVAN ALVAREZ GONZALEZ

Profesor Asociado Escuela de Ingeniería Mecánica Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín

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TABLA DE CONTENIDO LISTA DE TABLAS ...4 LISTA DE FIGURAS ...5 RESUMEN...6 ABSTRACT ...7 1 INTRODUCCIÓN ...8 2 ASPECTOS GENERALES ...11 2.1 NORMAS DE CALIDAD... 13

2.2 PARÁMETROS FÍSICO – QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS... 14

2.3 ENSAYOS... 14

2.4 CONDICIONES DE EMPAQUE Y ROTULADO... 14

2.5 TOLERANCIA EN PESO... 15

2.6 ALMACENAJE... 15

3 COMPONENTE TECNICO...16

3.1 TAMAÑO DEL PROYECTO... 16

3.2 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO... 16

3.2.1 Proximidad y disponibilidad del mercado ... 16

3.2.2 Proximidad y disponibilidad de materias primas... 16

3.2.3 Medios de transporte ... 16

3.2.4 Disponibilidad y servicios públicos ... 16

3.2.5 Influencia del clima ... 17

3.2.6 Mano de obra ... 17

3.3 INGENIERÍA DEL PROYECTO... 18

3.3.1 Descripción del producto ... 18

3.3.2 Condiciones de venta y despacho ... 21

3.3.3 Descripción de materia prima e insumos... 21

3.3.3.1 Caña ... 21

3.3.3.2 Constituyentes De La Caña... 21

3.3.3.3 Características deseadas para una variedad panelera ... 22

3.3.3.4 Frecuencia de caña suministrada ... 22

3.3.3.5 Estado físico de suministro... 22

3.3.3.6 Costo de la caña ... 23

3.3.3.7 Proveedores ... 23

3.3.3.8 Frecuencia de balso... 24

3.3.3.10 Costo del balso ... 25

3.3.3.11 Proveedor... 25

3.3.3.12 Empaques para el producto ... 25

3.3.3.14 Costo de empaque y proveedor ... 25

3.3.4 Identificación y selección de procesos ... 25

3.3.4.1 Recepción de la materia prima... 26

3.3.4.2 Molienda ... 27

3.3.4.3 Limpieza ... 28

3.3.4.4 Evaporación y concentración ... 29

3.3.4.5 Obtención de la miel o punteo... 30

3.3.4.6 Batido ... 31

3.3.4.7 Moldeo ... 32

3.3.4.8 Enfriamiento ... 33

3.3.4.9 Desmoldeo ... 35

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3.3.4.11 Combustión en la Hornilla ... 39

3.3.4.12 Obtención del Mucílago ... 40

3.3.4.13 Disposición De Residuos Sólidos ... 43

3.3.5 Maquinaria y equipos ... 52

3.3.6 Personal ... 78

3.3.6.1 Personal Operativo de La Planta ... 78

3.3.6.2 Nomina... 82 Operario de descargue. ... 82 Moledor ... 83 Bagacero ... 83 Evaporador ... 83 Concentrador... 83 Punteador ... 83 Empacador secundario ... 84 3.3.6.3 Sistema de información... 86 3.3.6.4 Distribución en planta ... 87

3.3.6.5 Razón social de la empresa ... 88

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...92

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Características físico-químicas de productos a elaborar... 13

Tabla 2. Requisitos microbiológicos ... 13

Tabla 3. Parámetros Microbiológicos... 14

Tabla 4. Técnicas empleadas para la determinación de los parámetros de calidad de la panela. ... 14

Tabla 5. Constituyentes de la caña... 21

Tabla 6. Costo de la caña... 23

Tabla 7. Proveedores de caña. ... 23

Tabla 8. Cosecheros que proveen la caña. ... 24

Tabla 9. Especificaciones de los empaques primarios y secundarios ... 25

Tabla 10. Costos y proveedores de empaques primarios y secundarios ... 25

Tabla 11. Diagrama de proceso de recepción de materia prima ... 26

Tabla 12. Diagrama de proceso de molienda... 27

Tabla 13. Diagrama de proceso de limpieza ... 28

Tabla 14. Diagrama de proceso de evaporación y concentración ... 30

Tabla 15. Diagrama de proceso de punteo ... 31

Tabla 16. Diagrama de proceso de batido ... 32

Tabla 17. Diagrama de proceso de moldeo ... 33

Tabla 18. Diagrama de proceso de enfriamiento... 34

Tabla 19. Diagrama de proceso de desmolde ... 35

Tabla 20. Diagrama de proceso de empaque y almacenaje ... 36

Tabla 21. Diagrama de proceso de combustión de la hornilla... 39

Tabla 22. Diagrama de proceso de obtención del mucílago ... 40

Tabla 23. Diagrama de proceso de disposición de residuos sólidos ... 43

Tabla 24. Flujograma de proceso de producción de panela ... 49

Tabla 25 Flujograma de proceso de combustión de hornilla y obtención de mucílago ... 50

Tabla 26 Flujograma de proceso para disposición de residuos sólidos ... 51

Tabla 27. Accesorios para transmisión de potencia... 55

Tabla 28. Información de gaveras ... 61

Tabla 29 Características de las estibas plásticas ... 65

Tabla 30. Dimensiones de las estibas... 65

Tabla 31. Implementos de seguridad industrial... 66

Tabla 32. Especificaciones para selección de maquinaria ... 72

Tabla 33. Flujos másicos para la producción de 250 Kg. de panela por hora ... 72

Tabla 34. Ecuaciones empeladas para balance de energía del proceso ... 73

Tabla 35. Balance másico de los gases de combustión (Kg./hora)... 73

Tabla 36. Ecuaciones para cálculo de transferencia de calor a la hornilla... 74

Tabla 37. Ecuaciones para cálculo de factor de radiación ... 75

Tabla 38. Ecuaciones para cálculo de aletas en las pailas... 76

Tabla 39. Resultados obtenidos para los flujos másicos del proceso ... 76

Tabla 40. Resultados obtenidos para el proceso térmico ... 77

Tabla 41 Tiempos y frecuencias de actividades ... 79

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Panela redonda. ... 11

Figura 2. Panela cuadrada. ... 12

Figura 3. Panela pulverizada. ... 12

Figura 4. Clasificación según presentación final. ... 13

Figura 5. Propuesta de rotulo. ... 18

Figura 6. Estado de entrega. ... 19

Figura 7. Dimensiones de productos y empaques ... 20

Figura 8. Medio de suministro de caña... 22

Figura 9. Estado físico de suministro... 23

Figura 10. Balso procesado. ... 24

Figura 12. Diagrama esquemático de producción de panela... 38

Figura 13. Flujo secuencial de las actividades para elaboración de panela... 42

Figura 14. Características carretilla. ... 52

Figura 15. Características machete. ... 53

Figura 16. Características bascula. ... 53

Figura 17. Características molino. ... 54

Figura 18. Características motor de combustión interna... 55

Figura 19. Características motor eléctrico. ... 55

Figura 21. Características tubería... 56

Figura 22. Características pozuelos. ... 56

Figura 23. Características prelimpiador. ... 57

Figura 24. Características prelimpiador. ... 57

Figura 25. Características pirotubular. ... 58

Figura 26. Características evaporadora y concentradora. ... 58

Figura 27. Características punteadora. ... 59

Figura 28. Características cucharón. ... 60

Figura 29. Características batea. ... 60

Figura 30. Características mesa de acero inoxidable. ... 61

Figura 31. Características gaveras ... 61

Figura 32. Características de espátulas. ... 62

Figura 34. Características de selladora de bolsas... 63

Figura 35. Características de la zorra. ... 64

Figura 36. Estiba plástica... 65

Figura 37. Depósitos de residuos sólidos. ... 68

Figura 38. Ventilador... 68

Figura 39. Extractor. ... 69

Figura 40. Lámparas ... 69

Figura 41. Extintores ... 70

Figura 42. Botiquín de primeros auxilios... 70

Figura 43. Hornilla. ... 71

Figura 44. Rastrillos. ... 71

Figura 45. Formato de entrada de materias primas e insumos ... 86

Figura 46. Formato de registro para control de salida de producto terminado. ... 87

Figura 47. Formato de registro para control de producción, materias primas e insumos en planta... 87

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RESUMEN

Palabras Claves: diseño de planta, distribución física, operaciones de proceso, flujo de material, flujo de información, personal, proceso productivo, producto,

requerimientos.

El diseño de plantas industriales consiste en la distribución física de las instalaciones la cual contiene el equipamiento, el terreno y las operaciones de proceso, para optimizar las interrelaciones entre el personal, el flujo de materiales y el flujo de información para obtener los resultados esperados por la empresa. El objetivo principal es plantear correctamente la organización de las instalaciones y del personal de tal manera que el proceso productivo, que se desea llevar a cabo, se efectué de la manera más eficiente como sea posible.

Para el diseño de una planta de producción deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos: El tamaño del proyecto, La Localización, El Producto, Los Requerimientos de Maquinaria y Mano de Obra.

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ABSTRACT

Key Words: Design of industrial plants, physical distribution, process operations, flow of materials, flow of information, personnel, productive process, product, requirements.

The design of industrial plants consists on the physical distribution of the facilities which contain the equipment, the land and the process operations, to optimize the interrelations among the personnel, the flow of materials and the flow of information to obtain the results desired by the company. The main objective is to outline the organization of the facilities correctly and of the personnel in such a way that the productive process that is going to be carried out, is made in the most efficient way possible.

For the design of a production plant, it is necessary to keep in mind the following aspects: The size of the Project, location, product, machinery and workforce requirements.

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1 INTRODUCCIÓN

El sector alimenticio es uno de los sectores que exige mayor productividad y calidad de productos por su valor indispensable para las personas, en este marco los productores deben de pensar en los niveles de aceptación de estos; desarrollar estrategias de mercado eficientes y posicionarse cada vez más en el mercado en cuanto a sus competidores.

La producción de panela a nivel mundial se reporta en 25 países y se estima que está cercana a los 13 millones de toneladas anuales. Los principales productores son la India, que produce el 55% y Colombia, el 11% (FAO, 2OO2).

De las actividades del sector agrícola la producción de panela es una de la principales actividades en la economía nacional, por su participación en el producto interno bruto (PIB), la generación de empleo rural, su producción a base de materias primas naturales, la superficie utilizada en cultivos de caña y su valor nutritivo e importancia dentro de la dieta del consumidor. En la década de los 90, la producción de panela, fue considerada dentro de las actividades de la agroindustria, como la segunda en importancia económica después del beneficio del café, tanto por el número de establecimientos productivos como por la cantidad de empleos generados. En la actualidad la producción de panela esta destinada al consumo directo en la población nacional; se estima que el 1% de la producción se utiliza como insumo en procesos industriales y aproximadamente el 0,1% está destinado a la exportación (Asopafrón, 2002).

En un estudio presentado por Corpoica y Fedepanela (2000) se estima que solo el 5% de la producción nacional panelera se desarrolla por medio de la explotación a gran escala, es decir, con extensiones de caña cultivada superiores a las 50 hectáreas y capacidades de producción de 300 Kg. de panela por hora. En La Hoya del Río Suárez, Nariño y algunos municipios de Antioquia, predomina la explotación de tipo mediano, con extensiones que oscilan entre 20 y 50 hectáreas y capacidades de producción comprendidas entre 100 y 300 Kg. de panela por hora.

Se conoce que la producción de panela en Colombia cuenta con la mas fuerte tecnología a nivel mundial, aun así el sistema de manufactura es deficiente, entre otras razones por los bajos niveles de asepsia en su producción y los rendimientos obtenidos por hectárea cosechada en cada región son muy heterogéneos, esto es debido fundamentalmente a los contextos socioeconómicos y tecnológicos en que se desarrolla la producción.

“En la actualidad, los niveles más altos de consumo de panela se localizan en los departamentos cafeteros, de esta manera, según estudios realizados por el DANE, para la elaboración de los índices de precios al consumidor, se observa que: Manizales, Pereira y Medellín son las ciudades donde el consumo de panela tiene mayor participación dentro de la canasta familiar y el gasto en alimentos de las poblaciones de ingresos bajos y medios.”

En cuanto a su consumo encontramos que la panela hace parte de la alimentación de familias colombianas de poder adquisitivo medio y bajo a pesar de ser este producto de gran valor nutritivo y energizante para la dieta del consumidor por sus altos niveles de carbohidratos y nutrientes necesarios para las personas, así mismo tenemos que el producto sirve como edulcorante para otros alimentos; en cada uno de estos niveles, la panela tiene sus productos sustitutos. Para el consumo en función de alimento, se pueden identificar como sustitutos, la

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leche, el chocolate y el café entre otros y para la función de edulcorante, se identifican el azúcar y la miel de abejas como los principales.

La producción panelera actual en el departamento de Antioquia, ha experimentado una serie de amenazas que han causado una baja en la producción. Estas amenazas se deben fundamentalmente a los siguientes aspectos:

La captura del mercado por parte de grandes productores y asociaciones que hacen en gran medida a parte al pequeño productor.

Deficiencia en la calidad del producto en cuanto a características fisicoquímicas y microbiológicas.

Poca o ninguna acogida en el mercado internacional.

Practicas de elaboración manufacturera deficientes, principalmente en el marco de la asepsia.

En muchos municipios se sigue conservando como un producto tradicional artesanal y no como una producción importante dentro de la canasta familiar.

Los sistemas de empaque, almacenamiento y transporte del producto terminado son deficientes ocasionando pérdidas considerables por el deterioro del producto.

Instalaciones precarias e inadecuadas en cuanto a ubicación e infraestructura lo cual hace que su sistema productivo sea ineficiente dejando al productor por fuera de la expansión del producto a mercados internacionales.

Se conoce que actualmente Yolombo es uno de los sectores paneleros más grandes de Antioquia, pero se ha visto que su producción ha bajado considerablemente debido a problemas políticos y económicos en la región, su sistema de producción es deficiente y cada productor se encarga de su planta sin que haya una integración o asociación de los productores, esto refleja problemas de competitividad de sus productos y hace que el nivel de producción sea muy bajo; el proyecto de construcción de una planta industrial para la producción de panela tiene como objetivo poder responder a las expectativas de los productores de panela para afrontar las amenazas anteriormente mencionadas con el propósito de mejorar su nivel de ingresos, las condiciones técnicas de los cultivos y los procesos de producción de panela y así incrementar los niveles de calidad posibilitando ventajas competitivas en los mercados locales, regionales e internacionales.

El presente trabajo presenta en una primera aproximación orientada al espacio requerido una propuesta de diseño de planta de producción de panela, la cual estará ubicada en el municipio de Yolombo (Antioquia) vereda Gualanday. De igual manera para tal propósito es necesario establecer los productos desarrollados en la planta productora, conocer los procesos típicos de producción, definir capacidad de producción en la planta, diseñar proceso de producción para los productos a comercializar, distribución en planta de maquinaria para producción de panela, requerimientos de personal y definición de parámetros financieros con miras al mejoramiento en calidad y competitividad del producto final.

Para la ejecución y cumplimiento de lo anteriormente mencionado se requieren llevar a cabo visitas a la zona de interés, entrevistas a personas involucradas en el proyecto con conocimientos amplios del proceso productivo, observaciones de elaboración del producto en otras plantas, utilización de herramientas informáticas para la búsqueda de temas relacionados con el proyecto; esto para tener una visión mas clara del problema y recopilar toda la información posible sobre aspectos productivos, económicos y legales referentes al proyecto, así mismo, identificar elementos a distribuir en la planta, definir ubicación física de dispositivos para el proceso de elaboración de panela y realizar los rediseños que tengan lugar luego de la evaluación y modificaciones necesarias en la distribución de la planta para llegar a

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una distribución definitiva que aporte a la buena calidad y optimización de procesos y productos.

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2 ASPECTOS GENERALES

La panela al ser un producto alimenticio requiere de todos los controles y normas de calidad apropiados para su comercialización y distribución, por lo tanto encontramos que esta se puede clasificar de tres formas; la primera dada por el ministerio de salud el cual hace énfasis en la forma en que el producto llega al consumidor, la segunda dada por el Icontec que clasifica la panela según el contenido de sólidos sedimentables1 y de materias extrañas y la tercera es según la forma en que se procesa y se presenta al final el producto.

Comenzando con el ministerio de salud, este en su resolución 2284 de 1995(ver anexo), establece las medidas sanitarias sobre producción, elaboración y comercialización de la panela y la divide en dos categorías2:

Extra: Panela que está envasada individualmente o por unidades y bajo estas condiciones se expende al consumidor rotulado conforme a lo establecido a la resolución ya mencionada.

Corriente: Panela que está en embalaje o a granel pero se expende al consumidor sin envase.

El Icontec certifica los productos, de acuerdo con la Clasificación Industrial Internacional Uniforme de todas las actividades económicas, adaptadas para Colombia y en su norma NTC 131 de 1991, resolución 2546:2004 del ministerio de protección social titulo I; titulo II, capítulos II, III, IV y V3, en la cual se establece reglamento técnico de emergencia a través del cual se señalan los requisitos sanitarios que se deben cumplir en la producción y comercialización de la panela para el consumo humano.

En la clasificación según su forma de procesar y presentación final tendremos para el presente proyecto 2 tipos de clasificación los cuales son en bloques y pulverizada; estas dos presentaciones tienen las siguientes características:

Panela en bloques:

Panela redonda: Este tipo de presentación es la mas común dentro del mercado y su utilización principal es para el consumo directo, su distribución es a granel comúnmente y en la actualidad se esta presentando empacada por libra y kilo. La figura 1 muestra una presentación característica de la panela redonda.

Figura 1. Panela redonda.

1

Los sólidos sedimentables son cantidades de materia extraña tales como arena, tierra y otros elementos que se determinan por un proceso de sedimentación.

2

En el anexo 1 se presenta una información más detallada sobre esta resolución.

3

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Panela cuadrada: Este tipo de presentación es la segunda en popularidad en el mercado nacional, se utiliza comúnmente para consumo directo presentada por libra y por kilo; para grandes distribuciones se vende a granel. La figura 2 muestra una presentación característica de la panela cuadrada:

Figura 2. Panela cuadrada.

Panela pulverizada:

Esta presentación se utiliza comúnmente como edulcorante o como materia prima en procesos industriales y puede ser utilizada en el consumo directo, puede venir en prestaciones de 500 gramos y por kilo. La figura 3 muestra una presentación característica de la panela pulverizada:

Figura 3. Panela pulverizada.

Cada una de las anteriores presentaciones se encuentran en el mercado nacional desde tiendas de barrios, plazas de mercado y hasta almacenes de cadena dependiendo de la demanda de los productos en cuanto a su consumo o aplicación; estas también dependen de la capacidad tecnológica que se tenga en la respectiva planta, por esta razón para nuestro caso y teniendo en cuenta la capacidad de la planta y el mercado que se pretende abarcar, estos productos son los mas significativos, no obstante también se puede pensar en aumentar la diversidad de productos a obtener de la planta en cuestión. En la figura 4 se muestra la clasificación de la panela según nuestras presentaciones finales.

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Figura 4. Clasificación según presentación final.

Cabe resaltar que cada una de las modalidades de la producción debe cumplir con los requerimientos impuestos por el Icontec, el ministerio de protección social, el ministerio de salud y demás autoridades competentes en cuestión de calidad.

2.1 NORMAS DE CALIDAD

El Ministerio de Salud en la resolución número 2284 y la norma Icontec NTC 1311 de Productos Agrícolas y el ministerio de protección social exigen que la producción panelera cumpla con los requisitos de calidad mostrados en la tabla 1 y tabla 2.

Tabla 1. Características físico-químicas de productos a elaborar.

REQUISITO MÍNIMO MÁXIMO

Azúcares reductores expresados en glucosa

(%) 5,5 12,0

Azúcares no reductores expresados en

sacarosa (%) 73,0 83,0

Proteínas, en % (Nx6,25)

N : Nitrógeno 0,2 –

Humedad (%) – Bloques 9 y Pulverizada 2

Cenizas (%) 0,8 1,9

Plomo (mg/_Kg.) – 0,2

Arsénico (mg/Kg.) – 0,1

Colorantes Negativo

SO2 Negativo

Color Diferentes tonos de amarillo, pardo o pardo oscuro Fuente: Resolución 2284 del Ministerio de Salud y Norma Icontec NTC 1311.

Tabla 2. Requisitos microbiológicos

REQUERIMIENTO N M M c

Recuento de hongos y levaduras por gramos de panela 3 200 500 2 N: número de muestras

m: parámetro normal

M: valor máximo permitido

c: número de muestras aceptadas con el valor M Fuente. Resolución 2284 del Ministerio de Salud y Norma Icontec NTC 1311.

GAMA DE PRODUCCION DE PANELA BLOQUE PULVERIZADA REDONDA CUADRADA Empacada en bolsa de dos tamaños Empacada por: 500 gr. 1000 gr. A granel en caja de 24 kilos. Empacada por: 500 gr. 1000 gr. A granel en cajade 24 kilos. Bolsa de 500 gr. Bolsa por kilo. Caja de 24 Kg.

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2.2 PARÁMETROS FÍSICO – QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS

Los parámetros físico – químicos se basan en la resolución 2284 del Ministerio de Salud y en la norma Icontec NTC 1311 indicados anteriormente en la tabla 1. Los parámetros

microbiológicos que deben cumplir los productos se presentan a continuación en la tabla 3.

Tabla 3. Parámetros Microbiológicos.

REQUISITOS N m M c

Recuento de Hongos y Levaduras ufc/gr. 3 200 500 2 Recuento de Coliformes Totales NMP bac/gr. 3 – 11 2 Recuento de Coliformes Fecales 3 – – 2 Donde:

N: número de muestras que se van a examinar. m: parámetro normal.

M: valor máximo permitido.

C: número de muestras aceptada con el valor M

Fuente: Proexport Colombia, 1998 (Documento UEP-PC-04).

2.3 ENSAYOS

La norma de calidad de la panela (Proexport Colombia, 1998), especifica que se deben utilizar ciertas técnicas de laboratorio para la determinación de los parámetros de calidad de la panela, las cuales se muestran en la tabla 4.

Tabla 4. Técnicas empleadas para la determinación de los parámetros de calidad de la panela.

PARÁMETRO TÉCNICA

Humedad Secado en estufa normal a 102 ºC durante tres horas Cenizas Calcinación a 550 ºC durante seis horas

Proteína Método Kjeldahl (semi-micro análisis), sistema Kjeltec

Azúcares Método volumétrico Lane-Eynon con hidrólisis enzimática de la sacarosa previa a la titulación

Arsénico Espectrofotometría de Absorción Atómica mediante generación de hidruros LD 2 µg/L Plomo Espectrofotometría de Absorción Atómica LD 0.05 mg/L

Colorantes Extracción acuosa y separación por Cromatografía de Capa Delgada en silicagel con estándares de Tartrazina No. 6, Amarillo Queso No. 6 y Amarillo Huevo

Fuente. Proexport Colombia, 1998 (Documento UEP-PC-04).

2.4 CONDICIONES DE EMPAQUE Y ROTULADO

Para el empaque y rotulado de los productos a elaborar se tienen que cumplir con las normas de calidad del producto, normas de empaque y rotulado que permitan asegurar su conservación transporte y almacenamiento, a continuación se mencionan las características principales para la toma de decisiones en cuanto a empaque y rotulado.

Nombre y categoría de la panela.

Nombre y ubicación del trapiche panelero. Numero de registro de inscripción sanitario.

Declaración de contenido neto según superintendecia de industria y comercio.

Tabla de composición nutricional. Fecha de producción y de vencimiento.

En caso de exportación, el rotulado deberá ajustarse a las exigencias del país de compra.

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2.5 TOLERANCIA EN PESO

La panela se recibe en una tolerancia de presentación establecida por el productor tal que en peso se tenga +/- 5%, del peso total de la producción; debe cumplir con el peso negociado.

2.6 ALMACENAJE

El almacenaje será en forma ordenada según lo estipula la norma en estivas para garantizar una adecuada separación del producto de las paredes y el piso garantizando igualmente condiciones adecuadas de humedad, temperatura y circulación de aire.

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3 COMPONENTE TECNICO

3.1 TAMAÑO DEL PROYECTO

La planta deberá empezar con una producción de 250 kilogramos de panela por hora. Este volumen se irá incrementando gradualmente, durante diez años, hasta llegar a una producción de 750 kilogramos de panela por hora, cumpliendo así las expectativas de proyección establecidas.

3.2 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

El propietario de la vereda Gualanday, destino para la realización del proyecto, un terreno ubicado dentro de su vereda. Este terreno destinado para el montaje y puesta en marcha de una planta productora de panela, cuenta con las características adecuadas para el desarrollo del proyecto; estas características se mencionan a continuación.

3.2.1 Proximidad y disponibilidad del mercado

La influencia de la localización de la planta respecto a la proximidad y disponibilidad del merado, depende del tipo de producto, de esa manera, encontramos que la panela como producto de la canasta familiar, pertenece a un mercado muy disperso a nivel nacional e internacional, por lo que esta característica no afecta la decisión de localizar la planta dentro de la vereda gualanday.

3.2.2 Proximidad y disponibilidad de materias primas

A comparación del numeral anterior de proximidad y disponibilidad del mercado; la característica de proximidad y disponibilidad de materias primas si es un factor determinante para la selección del lugar donde quedara instalada la planta. De acuerdo a las visitas realizadas, se encontró un nivel de sembrados de caña que pertenecen al propietario de la vereda, igualmente, se observaron pequeñas fincas en las cuales se siembra caña con lo cual se puede abastecer la planta y así cumplir con la producción proyectada.

3.2.3 Medios de transporte

En materia de transporte, encontramos que la vereda cuenta con vías de acceso no pavimentadas; sin embargo están en buen estado y permiten el tráfico vehicular sin problemas por lo que este factor también se encuentra a favor de la ubicación de la planta dentro de la vereda.

3.2.4 Disponibilidad y servicios públicos

El terreno que se tiene destinado para el montaje y puesta en marcha de la planta productora de panela, actualmente se encuentra sembrado de caña por lo que no se dispone de una infraestructura establecida y se tendrá que realizar todo la adecuación infraestructural lo cual incluye la disponibilidad de acueducto, electricidad y alcantarillado.

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3.2.5 Influencia del clima

Para nuestro sistema productivo, el factor del clima es un factor poco relevante dado que las condiciones de clima templado existentes en el municipio de Yolombo, no representan inconvenientes para nuestro producto. En temporada de invierno si se debe tener cuidado con la humedad que se genera dado que la panela presenta propiedades higroscópicas, sin embargo, este problema se puede resolver con instalaciones adecuadas que garanticen un bajo porcentaje de humedad.

3.2.6 Mano de obra

El municipio de Yolombo es un municipio que a través de su historia, se ha considerado como un municipio cañero por lo que se puede ver en un recorrido por la región una buena cantidad de trapiches paneleros. Esto da como resultado la existencia de mano de obra no calificada para la operación en planta. Esta mano de obra se considera como no calificada dado que la mayoría de los pobladores de la zona no tienen la educación adecuada para llevar a cabo estas actividades, sin embargo en la gran mayoría, su vida entera a girado en torno a este proceso productivo y son conocedores del proceso y los métodos de desarrollo del mismo.

En conclusión de acuerdo a lo mencionado, la ubicación de la planta dentro de la vereda no presenta ningún inconveniente, cumpliéndose así con el factor técnico y con las preferencias del propietario.

En la siguiente figura se puede observar de manera general la ubicación del punto de construcción de la planta.

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3.3 INGENIERÍA DEL PROYECTO

3.3.1 Descripción del producto

Teniendo en cuenta las consideraciones mencionadas, para los productos existentes, se propone el rotulo en la figura 5 para nuestro producto final.

Figura 5. Propuesta de rotulo.

Se pretende destinar toda la producción de panela en bloques de 500 gr. para satisfacer gran parte de la demanda local y regional en lo que respecta al consumo directo. No obstante, en la presente propuesta, se contemplará la producción de panela pulverizada empacada en cantidades de 500 gr. pertenecientes a la categoría extra de la clasificación presentada por el Ministerio de Salud y la norma Icontec NTC 1311 (ver anexo).

La adición de esta nueva presentación de panela a la producción proyectada se debe fundamentalmente a las siguientes razones. En primer lugar, la panela pulverizada es una de las presentaciones más utilizadas para la exportación de productos edulcorantes y por lo tanto, se desea aprovechar este mercado. Por otra parte, es importante proporcionar otra presentación de panela en bloques para el consumo directo de ciertas regiones del área de influencia del proyecto, ya que esto permite ampliar la variedad de productos ofrecidos y se podrá así abarcar la mayor parte del mercado, para consumo directo, al cual está dirigido este proyecto.

En la actualidad, no se dispone de estadísticas sobre el consumo de panela en bloques en sus diversas presentaciones por lo que se considerará, como primera aproximación que, el 80% de la producción se destinará para panela en bloques ya que esta presentación es la que más se consume en el mercado (Asopafrón 2002) y el 20% restante se producirá en panela pulverizada

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Figura 6a Panela redonda 500 gr. Figura 6b Panela quadrada 500 gr. Empaque primário. Empaque primário.

Figura 6c Panela pulverizada 500 gr. Empaque primario.

Figura 6d Empaque secundario y estado de entrega de los tres tipos de productos. Figura 6. Estado de entrega.

Tenemos por lo tanto que los tipos de productos a ofrecer en la producción de la planta serán de clasificación extra y corriente; extra en todas sus presentaciones, es decir panela pulverizada empacada en cantidades de 500 gr., y 1000 gr., panela en bloque que comprende las modalidades de redonda y cuadrada empacadas en cantidades de 500 gr., 1000 gr. y a granel en caja de 24 Kg.

En la figura 7 se pueden apreciar las dimensiones de cada uno de los productos que se elaboraran en la planta.

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Figura 7c Dimensiones empaque secundario Figura 7. Dimensiones de productos y empaques

Figura 7a Dimensiones de panela pulverizada empacada 80 mm 30 mm 1 7 0 m m 30 mm Ø 130 mm 115 mm 1 1 5 m m

Figura 7b Dimensiones panela redonda Figura 7c Dimensiones panela cuadrada

390 mm 1 2 0 m m 2 6 0 m m 30 mm

(21)

3.3.2 Condiciones de venta y despacho

Las siguientes son las condiciones de venta y despacho de los productos que se producirán en la empresa:

La panela producida se venden por cajas.

La empresa despacha los productos desde la planta asumiendo los gastos de carga y transporte hasta el destino final.

La empresa garantiza que los productos vendidos cumplen con las normas de calidad Icontec correspondientes a cada producto.

La empresa se compromete a vender un producto de calidad que cumpla con las especificaciones suministradas al cliente.

La forma de pago se dará contra entrega a satisfacción. 3.3.3 Descripción de materia prima e insumos

A cualquier planta industrial entran insumos y materiales procesados o sin procesar que hacen parte del proceso de manufactura para desarrollar un producto, por tanto es necesario reconocer el estado en que se reciben estos materiales en la planta y los proveedores que los disponen. En el presente numeral se da a conocer todas las características del material necesario para la producción de panela en cada una de sus presentaciones, frecuencia, estado físico de suministro, estado de llegada, proveedores de los materiales e insumos necesarios para obtener el producto y respectivos precios. Para la producción de panela, la materia prima necesaria esta compuesta de caña, balso, empaque primario y empaque secundario.

3.3.3.1 Caña

La caña panelera es una gramínea tropical, en cuyo tallo se forma y acumula un jugo rico en sacarosa, que al ser extraído y sometido al proceso de evaporación y concentración forma la miel necesaria para la producción de panela. La caña panelera es sembrada en prácticamente todas las zonas calidas del país la cual sintetiza la sacarosa gracias a la energía tomada del sol durante la fotosíntesis.

3.3.3.2 Constituyentes De La Caña

El tronco de la caña está compuesto por una parte sólida llamada fibra y una parte liquida, el jugo, que contiene agua y sacarosa.

Se sabe que las proporciones de los componentes varían de acuerdo con la variedad (familia) de la caña, edad, madurez, clima, suelo, método de cultivo, abonos, lluvias, riegos, etc. En la tabla 5 se dan los valores de los constituyentes de la caña.

Tabla 5. Constituyentes de la caña

Agua 73-76% Sacarosa 8-15% Fibra 11-16% Glucosa 0,2 - 0,6 % Fructosa 0,2 - 0,6 % Sales 0,3 - 0,8 % Ácidos orgánicos 0,1 - 0,8 % Otros 0,3 - 0,8 %

(22)

3.3.3.3 Características deseadas para una variedad panelera

Alta resistencia a enfermedades. Adaptación a diferentes regiones. Alta producción de caña.

Buenos rendimientos en cantidad y calidad de panela. Buena retoñadora.

Resistente a sequías.

De fácil deshoje, poca o nula floración y de fácil manejo. 3.3.3.4 Frecuencia de caña suministrada

Para una producción de 250 kilos de panela hora en nuestra planta, la cantidad de caña que entra debe que ser tal que no se hallen paros de producción por falta de esta, para ello contamos con una amplia lista de proveedores los cuales suministran constantemente caña a la planta durante una jornada de 8 horas diarias de 6 am., a 4 pm con paro de 11:00 am a 1:00 pm. Siendo está transportada en mula, en la figura 8 se esquematiza la forma de transporte y suministro de la caña a la planta.

Figura 8. Medio de suministro de caña.

Cada viaje de ida y vuelta es de aproximadamente una hora, por lo que se puede considerar que de acuerdo al número de mulas que se tengan, se determina la entrada de caña a la planta medida en cargas de caña por mula.

Para el caso de nuestra planta, se tienen 11 mulas de carga lo cual arroja una entrada de 350 a 400 cargas por semana, es decir de 70 a 80 cargas de caña por día, donde cada carga equivale a hablar entre 240 a 270 Kilos.

3.3.3.5 Estado físico de suministro

La caña es cortada, transportada, descargada y depositada en la planta de forma que este en óptimas condiciones para su procesamiento directo, en la figura 9 se muestra el estado físico de suministro de la caña.

(23)

Figura 9. Estado físico de suministro. Las características geométricas de la caña suministrada a la planta son: Largo ≈ 1 metro.

Diámetro ≈ 2.5 cm.

Estado de suministro en bruto.

3.3.3.6 Costo de la caña

En la tabla 6 se establece el costo por unidad de materia prima según las condiciones y requerimientos de nuestra planta.

Tabla 6. Costo de la caña. Ítem Proveniencia de la caña Cantidad por unidad Cantidad por semana Costo de la caña 1 Cosecheros de la vereda y fincas aledañas 240-270 Kilos por carga. 250-300 Cargas de caña. Mitad de la producción de panela para el cosechero.

En cuanto al costo de la caña se tiene un acuerdo con los agricultores cosechadores y es que la mitad de la producción de panela es para ellos y la otra para la planta distribuida en sueldos a los operarios, mantenimiento de la planta y utilidades, es decir el costo de la caña equivale en costo al 50% de la producción.

3.3.3.7 Proveedores

En la tabla 5 y 6 se especifica la información de los proveedores de la caña que para nuestro caso son los cosechadores.

Tabla 7. Proveedores de caña.

Ítem Proveedor

1 Cosecheros dentro de la vereda. 2 Cosecheros de propiedades aledañas

(24)

Tabla 8. Cosecheros que proveen la caña.

NOMBRE APELLIDO

NOMBERTO JIMENEZ

RUBEN VERGARA

ALONSO GUERRA

MIGUEL ANGEL MARTINEZ

JORGE MESA

OCTAVIO FRANCO

ANGEL LAESPRILLA

ANGEL AGUDELO

LIGIA LONDOÑO SERNA

GILDARDO RONDAN

OSCAR ROJAS

ENRIQUIE

MARIO TABARES

GUSTAVO SERNA VASQUEZ

IVAN

REINALDO RUA

FANNY YEPES

AMPARO SOTO CADAVID

LUIS MARIN

IGNACIO

OTOÑEL MONTOYA

HERNANDO MARTINEZ PEREZ

JESUS EMILIO QUINTERO OSORNO JAVIER ANTONIO SERNA VASQUEZ

LUZ MARIA SERNA VASQUEZ

JOSE ISRAEL GONSALEZ QUIROZ 3.3.3.8 Frecuencia de balso

El balso utilizado como material floculante es comprado semanalmente en una cantidad de 12.5 a 20 kilogramos para una producción de 10 toneladas semanales.

Figura 10. Balso procesado. Estado de suministro en bruto.

Bulto de 20 Kilos con balso.

(25)

3.3.3.10 Costo del balso

La cantidad de balso comprado semanalmente tiene un costo de $12.000 (Doce mil pesos) para 12.5 Kilos y de $22.000 (veintidós mil pesos) para 20 kilogramos.

3.3.3.11 Proveedor

El balso que es comprado al señor Rafael Serna ubicado en la región

3.3.3.12 Empaques para el producto

Para la producción estimada se requiere una frecuencia de empaques de acuerdo a la demanda de cada producto por lo que se estipula una cantidad en general de 74000 empaques primarios y 1667 cajas de cartón que conforman el empaque secundario mensualmente (ver aneo de empaque para alimentos).

Tabla 9. Especificaciones de los empaques primarios y secundarios

Producto Empaque

Primario Bolsas termoencogibles Bloques de

500 y 1000 gr. Secundario Caja de cartón Primario Bolsa plástica de polipropileno Pulverizada

500 y 1000 gr. Secundario Caja de cartón 3.3.3.14 Costo de empaque y proveedor

Tabla 10. Costos y proveedores de empaques primarios y secundarios

Designación Cantidad Precio Proveedor

Empaque primario panela redonda

32000 bolsas

termoencogibles. 1000 unidades $38.000

Sigma empaques. Jorge López Empaque primario panela

cuadrada

32000 bolsas

termoencogibles. 1000 unidades $38.000

Sigma empaques. Jorge López Empaque primario panela

pulverizada

4000 para pulverizada x 1000 gr. y 8000 para pulverizada x 500 gr.

1000 unidades $55.800 Sigma empaques. Jorge López Empaque secundario caja

de cartón

1667 cajas de cartón en

total $500 cada caja Empresa Cajas de cartón

3.3.4 Identificación y selección de procesos

El diseño del proceso productivo proporcionará las herramientas y los parámetros necesarios para la selección de la maquinaria y equipos.

En esta sección de describen los diferentes pasos a seguir para procesar la materia prima y transformarla en el producto terminado. El proceso inicia con la recepción de materia prima, su respectiva inspección y almacenaje, luego se viene el proceso de molienda; se realiza después el proceso de limpieza para luego empezar el proceso de evaporación y concentración hasta la obtención de la miel la cual pasa a batido, moldeo, desmolde, empaque, almacenaje y teniendo por ultimo su distribución. Como podemos notar tenemos un proceso constituido por bloques o subprocesos, que se presentan a continuación.

(26)

3.3.4.1 Recepción de la materia prima

El objetivo principal de esta etapa es recibir la materia prima de los medios de transporte y depositarla en los lugares de almacenamiento.

Una vez cortada la caña, se pasa a una etapa en la cual se almacena cierta cantidad de caña con el fin de alcanzar un determinado volumen de materia prima que permita abastecer la siguiente etapa del proceso. Este almacenamiento debe ser lo más corto posible debido a que la sacarosa sufre, con el tiempo, un proceso de inversión el cual hace que se afecte la calidad del producto final. En la tabla 11 se muestran las actividades de esta etapa del proceso.

Tabla 11. Diagrama de proceso de recepción de materia prima

Id Símbolo Actividad Descripción RC1 Recibir Recibir mula con carga de caña.

RC2 Pesar Se inspecciona la materia prima al llegar. Pesar carga de caña. RC3 Transportar Transportar caña al apronte.

RC4 Organizar Se organiza la caña en el apronte. RC5 Almacenar Almacenar caña.

DIAGRAMA DE FLUJO

TRAPICHE GUALANDAI Municipio: Yolombo

Vereda gualanday Departamento: Antioquia Propietario: Hernando Martínez Operación

Transporte Inspección Demora Almacenamiento

Energía Materia Inspección

RC1

RC3

RC4

RC5

(27)

3.3.4.2 Molienda

Etapa en la cual se extraen los jugos de la caña necesarios para la producción de panela, conocido comúnmente como guarapo.

La cantidad y calidad del jugo obtenido después de realizar esta etapa del proceso depende de las características de la caña y de la eficiencia lograda en la operación de molienda.

Tabla 12. Diagrama de proceso de molienda

Id Símbolo Actividad Descripción M1 Sacar caña Sacar la caña del apronte para alimentar el molino.

M2 Clasificar Se inspecciona y se clasifica la caña para molienda según llegada de esta, es decir que se sigue el orden de llegada de la caña.

M3 Transportar Transportar caña a zona de molienda. M4 Alimentar Alimentar molino.

M5 Moler Moler caña.

M6 Recoger Recoger bagazo que sale de la molienda. M7 Transportar Transportar bagazo a bagacera.

M8 Almacenar Almacenar el bagazo adecuadamente en la bagacera. TRAPICHE GUALANDAI

Municipio: Yolombo Vereda gualanday Departamento: Antioquia Propietario: Hernando Martínez Operación

(28)

DIAGRAMA DE FLUJO

3.3.4.3 Limpieza

En esta etapa del proceso se retira la mayor cantidad de impurezas gruesas presentes en los jugos por medio de procesos físicos como decantación, flotación, procesos térmicos y bioquímicos. Esta es una de las principales etapas del proceso debido a que a partir de la limpieza se le proporciona a los jugos ciertas condiciones básicas de calidad en cuanto a color y ausencia de materiales extraños.

El proceso de limpieza se realiza por medio de dos subetapas, las cuales se describen a continuación:

Prelimpieza: En esta subetapa se retira la mayor cantidad de impurezas presentes en el jugo por medio de un proceso de tamizado el cual se realiza a temperatura ambiente y en forma continua. En algunos casos, el tamizado se realiza en dos etapas para garantizar así una mayor eficiencia del proceso.

Clarificación: Esta subetapa tiene como objetivo eliminar sólidos en suspensión, sustancias coloidales y algunos compuestos colorantes presentes en los jugos que no fueron extraídos en el proceso anterior. El principio físico utilizado en este proceso es la flotación, el cual es posible llevar a cabo gracias a la floculación inducida por el efecto combinado de calentamiento, tiempo y agentes clarificantes.

Tabla 13. Diagrama de proceso de limpieza

Vereda gualanday Departamento: Antioquia Propietario: Hernando Martínez

M1 M4 M5 M3 M2 M6 M7 M8

(29)

Id Símbolo Actividad Descripción

L1 Transportar Transporte por tubería del jugo de caña a los prelimpiadores. L2 Limpiar Se Empieza el proceso de prelimpieza por decantación y filtración L3 Demora Tiempo necesario para la prelimpieza del jugo por decantación y filtración. L4 Recibir Recibir de limpiadores el jugo de caña en la paila de descachazado, y sustancia

mucilaginosa del balso que actúa como material floculante del jugo de caña. L5 Agitar Agitación del guarapo mezclado con el mucílago para la obtención de los sólidos

insolubles en suspensión o cachaza.

L6 Descachazar Retirar la cachaza que se genero en la agitación, esta cachaza sirve de alimento para el ganado.

L7 Transportar Pasar o transportar el jugo de caña que queda del descachazado a la siguiente fase del proceso.

DIAGRAMA DE FLUJO

3.3.4.4 Evaporación y concentración

La etapa de concentración consta de dos subetapas, una de evaporación y otra de concentración propiamente dicha, las cuales se explicarán a continuación:

Evaporación. Una vez se ha realizado la clarificación, los jugos son llevados hasta la temperatura de ebullición en donde aprovechando el cambio de fase del agua de líquido a vapor, se elimina prácticamente toda el agua presente en el jugo, con lo que se aumenta el contenido de sólidos solubles hasta el punto de obtener una mezcla llamada miel. Operación Transporte Inspección Demora Almacenamiento

Insumo L2 L3 L1 L5 L6 L7 L4

(30)

Cuando el proceso llega a la temperatura de evaporación, el jugo produce una espuma que empieza a subir de nivel hasta casi derramarse esto hace que sea necesario utilizar varias pailas.

Concentración. Esta subetapa es la fase final de la cocción de los jugos y tiene como objetivo elevar el contenido de azúcar de éstos, el cual es medido por los grados Brix de la miel, con el fin de garantizar una buena textura final de la panela.

Tabla 14. Diagrama de proceso de evaporación y concentración

EC1 Recibir

Esta etapa es secuencial y consta de recibir el jugo de caña que se va pasando de paila en paila en el avance del proceso de evaporación a concentración a través de todo el tendido de pailas necesarias para la obtención del producto.

EC2 Agitar Agitación del jugo de caña en cada una de las pailas que conforman el proceso de evaporación y concentración.

EC3 Transportar Paso de paila en paila del proceso hasta la paila final o punteadota. DIAGRAMA DE FLUJO

3.3.4.5 Obtención de la miel o punteo

En esta fase del proceso se busca alcanzar el punto de la miel apto para obtener la panela. Este punto está determinado por una temperatura específica en la cual se obtienen las características de consistencia, color y densidad requeridas en la miel para la producción de panela, esta temperatura de punteo se encuentra en un rango de 120 a 130 °C.

TRAPICHE GUALANDAI

EC1

EC3

(31)

Tabla 15. Diagrama de proceso de punteo

P1 Recibir Recibir el jugo proveniente de la última paila en el proceso de concentración.

P2 Agitar Agitación del jugo concentrado hasta la obtención de la miel. P3 Transportar Sacar la miel de la paila punteadora y transportarla a las bateas.

DIAGRAMA DE FLUJO

3.3.4.6 Batido

El objetivo de esta etapa del proceso es formar cristales de sacarosa para conseguir la textura y el grado de compactación del producto necesario para pasar a la siguiente etapa del proceso. Estos cristales de sacarosa se obtienen por medio de una agitación durante el proceso de enfriamiento de la miel. Las mieles que se obtienen de esta etapa del proceso están próximas al estado de solidificación.

Transporte Inspección Demora

Almacenamiento

P1

P3

(32)

Tabla 16. Diagrama de proceso de batido

B1 Transporte Transportar las bateas a la zona donde se encuentra la paila punteadora. B2 Recibir Recepción de la miel en las bateas proveniente de la paila punteadora. B3 Transporte Transporte de las bateas con la miel en ellas a la mesa de batido.

B4 Batir Agitación durante el proceso de enfriamiento de la miel para la obtención de cristales de sacarosa.

B5 Trasportar Transporte de la bateas a la zona de moldeo luego del batido en el cual la miel esta próxima a la solidificación.

DIAGRAMA DE FLUJO

3.3.4.7 Moldeo

En esta etapa se busca darle la forma definitiva a la panela usando gaveras o moldes individuales de forma rectangular o semiesférica en los cuales se introducen las mieles. Este proceso debe realizarse en el menor tiempo posible debido a que las mieles se vuelven más densas conforme se van enfriando. Después de un determinado tiempo, se realiza el proceso de desmoldeo con el fin de evitar que la panela se enfríe dentro de las graveras o moldes

TRAPICHE GUALANDAI

Municipio: Yolombo

Vereda gualanday Departamento: Antioquia Propietario: Hernando Martínez Operación Transporte Inspección Demora Almacenamiento Material Inspección B1 B2 B3 B4 B5 Energía

(33)

provocando resquebrajamientos o fisuras en el producto final al momento de realizar dicho proceso.

Tabla 17. Diagrama de proceso de moldeo

Mo1 Recibir Recibir la miel cristalizada de las batea en la mesa de moldeo. Mo2 Vaciar Extracción de la miel de las bateas en coquillas plásticas. Mo3 Transportar Transporte la miel en las coquillas a las gaveras. Mo4 Depositar Depositar la miel en las gaveras.

DIAGRAMA DE FLUJO

3.3.4.8 Enfriamiento

Después de la etapa de moldeo, se procede a realizar el enfriamiento con el fin de llevar el producto a la temperatura ambiente, para realizar la siguiente etapa del proceso. Este enfriamiento se realiza en lugares con buena ventilación.

TRAPICHE GUALANDAI

Mo1

Mo2

Mo3

(34)

Tabla 18. Diagrama de proceso de enfriamiento.

E1 Transportar Transportar las gaveras con la miel distribuida en ellas a la zona de enfriamiento.

E2 Descargar Descargar gaveras en zona de enfriamiento.

E3 Enfriar Tiempo necesario para el enfriamiento de la miel hasta temperatura ambiente. E4 Inspeccionar Constante inspección del enfriamiento para poder elaborar un desmoldeo

adecuado en la siguiente fase.

DIAGRAMA DE FLUJO

TRAPICHE GUALANDAI

Transporte Inspección Demora

Almacenamiento

E1

E2

E3

(35)

3.3.4.9 Desmoldeo

En esta etapa del proceso se extrae la miel solidificada a temperatura ambiente y en la cual se obtiene el producto en su fase final, lista para el empaque y almacenamiento en esperas de su distribución.

Tabla 19. Diagrama de proceso de desmolde

D1 Transportar Transporte de la zona de enfriamiento a la meza de desmoldeo.

D2 Desmoldar Extracción de la miel solidificada para su enfriamiento total y respectivo empacado.

DIAGRAMA DE FLUJO

3.3.4.10 Empaque y Almacenaje

El objetivo de esta etapa del proceso es conservar y garantizar las propiedades físico – químicas y microbiológicas del producto a través del tiempo debido a que la panela es higroscópica y esto hace que se deteriore bajo la influencia del aire. De igual manera, la panela sufre con el tiempo, cambios desfavorables en color y dureza de su superficie, lo cual favorece el crecimiento de hongos, por lo tanto, su almacenamiento exige condiciones climáticas específicas y el aislamiento del medio ambiente. Es importante resaltar que la panela es un producto higroscópico, de ahí que, este proceso se debe realizar en lugares retirados del proceso de concentración y punteo donde existe la presencia de vapores.

TRAPICHE GUALANDAI

Municipio: Yolombo Vereda gualanday

Departamento: Antioquia

Propietario: Hernando Martínez Operación

D1

(36)

Tabla 20. Diagrama de proceso de empaque y almacenaje

EA1 Transportar Transportar la panela a la mesa de inspección.

EA2 Inspeccionar Inspeccionar el estado de llegada de la panela, el producto bueno pasa a la siguiente fase, el producto malo se queda para su respectivo procesamiento. EA3 Clasificar Clasificar la panela de acuerdo a su calidad, la panela buena es separada de la

mala.

EA4 Transportar Transportar la panela clasificada como buena a la mesa de empaque. EA5 Empacar Se introduce el producto dentro de los empaques primarios y se sella EA6 Pesar Se pesa el producto empacado en su empaque primario y se registra su

tolerancia en peso.

EA7 Inspeccionar Se registra el estado del empaque para luego pasar a su registro. EA8 Registrar Se registra la panela que llega a este estado.

EA9 Empacar Se realiza el debido empaque del producto en el empaque secundario. EA10 Transportar Transportar el producto empacado a la zona de almacenamiento.

AE11 Almacenar Almacenar el producto terminado de acuerdo al orden de producción para su distribución.

TRAPICHE GUALANDAI

Municipio: Yolombo

(37)

DIAGRAMA DE FLUJO

Las etapas anteriormente descritas se realizan para la producción de panela en bloques, sin embargo, para producir panela pulverizada, se cambia el orden de algunas de las etapas como se muestra en la figura 12 y esto hace que después del enfriamiento se obtengan grumos de panela, los cuales son requeridos para realizar la etapa de pulverizado, la cual sustituye la etapa de moldeo para la producción de panela en bloques.

El objetivo de la etapa de pulverizado es disminuir el tamaño de grano de la panela a un tamaño requerido por el consumidor. Esto se logra generalmente por medio de una máquina pulverizadora. Para realizar esta etapa, es indispensable garantizar que los grumos de panela se encuentren a temperatura ambiente, con el fin de evitar que estos se peguen y formen costras en las cuchillas de la máquina pulverizadora afectando el rendimiento de la misma.

EA1 EA2 EA3 EA4 EA5 EA6 EA7 EA8 EA9 EA10 EA11

(38)

38

M O LD EO D ESM O LD EO Y PU LVER IZAD O

EM PAQ U E Aire caliente ALM AC EN AM IEN TO EM PAQ UE EN FR IAM IEN TO C O N C ENTR AC IÓN VAPO R D E AGU A EN FR IAM IEN TO PAN ELA EN BLO QU ES BATID O M ezclado BATID O M ezclado LIM PIEZA

(PR ELIM PIEZA Y C LARIFICAC IÓN )

Aire caliente M O LIEND A Preliem pieza C larificación PU N TEO VAPOR D E AG UA PU NTEO VAPO R D E AGU A PAN ELA PU LVER IZADA

(39)

A pesar de la descripción que se realizo sobre el proceso de producción también es de resaltar que uno de los factores más importantes para el proceso lo comprende el volumen de producción a realizar en la planta. Como lo que se pretende es que la planta procese 10 toneladas de panela por semana en jornadas de 5 días, se requiere en la planta una producción de 2 toneladas diarias, que es equivalente a 250 Kg. de panela producida por hora, distribuidos según la demanda de cada producto.

En el proceso elaborado anteriormente, como puede observarse, no se consideraron dos fases importantes, las cuales se realizan paralelamente pero que no forman parte de este de manera secuencial. Estos se dividen en dos procesos.

3.3.4.11 Combustión en la Hornilla

La primera de estas dos fases o procesos importantes es la combustión de la hornilla para la clarificación, evaporación, concentración y punteo. En este proceso se recoge el bagazo de la caña y se lleva hasta la hornilla para ser utilizado como combustible para los procesos de producción. Este proceso se muestra a continuación en la tabla 21.

Tabla 21. Diagrama de proceso de combustión de la hornilla

CH1 Recoger Recoger de la bagacera, el bagazo que se utiliza como material de combustión, el cual sale de la molienda.

CH2 Transportar Transportar el bagazo recogido a la zona de alimentación de la hornilla.

CH3 Recoger Esta opresión se realiza con un tenedor para alimentar la hornilla.

CH4 Alimentar

Depositar el bagazo que se va recogiendo en la hornilla, inspeccionando que no se embote el material afectando la buena combustión.

TRAPICHE GUALANDAI

(40)

DIAGRAMA DE FLUJO

3.3.4.12 Obtención del Mucílago

Este proceso consta de la preparación y obtención del mucílago derivado del balso, indispensable para la clarificación del jugo de caña en el proceso de producción de la miel de caña. Este proceso se muestra a continuación en la tabla 21.

Tabla 22. Diagrama de proceso de obtención del mucílago

OM1 Recoger Recoger el balso

OM2 Transportar Transportar el balso hasta la maquina extractora de mucílago OM3 Depositar agua Depositar agua en la centrifuga de la maquina

OM4 Cortar Cortar balso en tiras longitudinales en la dirección de la fibra OM5 Organizar Organizar el balzo cortado que cae en la centrifuga de forma

homogénea

OM6 Centrifugar Centrifugar la mezcla balso agua

OM7 Extraer Extraer primer tanque en el cual quedan los residuos del centrifugado OM8 Transportar Transportar el mucílago desde el segundo tanque hasta la

descachazadora

TRAPICHE GUALANDAI

CH1

CH2

CH3

(41)

OM9 Depositar Depositar el mucílago obtenido en la descachazadota DIAGRAMA DE FLUJO

En el diagrama de la figura 13 se muestran los diagramas de flujo del proceso general y secuencial para la producción de panela.

OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 OM6 OM7 OM8 OM9

(42)

Figura 13. Flujo secuencial de las actividades para elaboración de panela

RC. Recepción de caña M. Molienda

L. Limpieza EC. Evaporación y concentración

P. Punteo B. Batido

E. Enfriamiento D. Desmoldeo

EA. Empaque y almacenaje

RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8

P1 P2 P3 B1 B2 B3 B4 B5

D2 D1 E4 E3 E2 E1

EA1 EA2 EA3 EA4 EA5 EA6 EA7 EA8 EA9 EA10 EA11 Mo. Moldeo

Mo1 Mo2 Mo3 Mo4 EC3 EC2 EC1 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1

(43)

3.3.4.13 Disposición De Residuos Sólidos

Los residuos sólidos serán removidos con la frecuencia necesaria para evitar la generación de malos olores, molestias sanitarias y la contaminación tanto del producto como de las superficies locativas.

El establecimiento contará con recipientes para la recolección y almacenamiento de los residuos sólidos.

Tabla 23. Diagrama de proceso de disposición de residuos sólidos

RS1 Recoger Recoger ceniza que sale del proceso de combustión del bagazo RS2 Transportar Transportar la ceniza a tanques destinados para su depósito. RS3 Depositar Depositar ceniza en tanques en de desechos

RS4 Depositar Depositar cachaza en tanque destinado para descachazado RS5 Transportar Transportar cachaza a zona de ganado para su alimentación. RS6 Recoger Recoger los desechos y/o residuos que salen en el proceso de

moldeo, desmolde y empaque

RS7 Depositar Depositar cada tipo de residuo en los respectivos tanques RS8 Trasportar Transportar los residuos al almacén destinado para esto.

RS9 Transportar Transportar al final de la jornada los residuos sólidos a su destino final TRAPICHE GUALANDAI

(44)

DIAGRAMA DE FLUJO

En las tablas 24 a 26 podemos observar los flujogramas de proceso para la producción de panela aplicando el método de tiempos y distancia.

RS1 RS2 RS3 RS4 RS5 RS6 RS7 RS8 RS9

(45)

45

NOMBRE DEL PREDIO: GUALANDAI TRABAJO: ELABORACION DEL PRODUCTO

MUNICIPIO: YOLOMBO Material

VEREDA: GUALANDAI Operario

PROPIETARIO: HERNANDO MARTINEZ ELABORADO POR: Carlos Felipe Montoya y Alejandro Giraldo

ID Actividad Distancia

(m)

Tiempo

(min.) Maquinaria Descripción

RC RECEPCION DE CAÑA

RC1 Recibir caña Manual Recibir mula con carga de caña.

RC2 Pesar caña 3 Bascula Pesar carga de caña en báscula.

RC3 Transportar caña a apronte 1.5 Carretilla

RC4 Organizar caña en apronte

RC5 Almacenar caña en apronte 0.5 Manual Se almacena para su procesamiento

M MOLIENDA

M1 Sacar caña

0.5 Manual Se saca la caña del apronte para ser molida

M2 Clasificar caña 0.25 Manual Clasificar caña a moler

M3 Transportar caña a zona de

molienda 0.25 Manual

Transportar caña y depositar junto al molino

M4 Alimentar molino Manual Introducir caña al molino

M5 Moler caña 6 Molino

M6 Recoger bagazo

1 Manual

Recoger el residuo de la caña llamado bagazo

M7 Transportar bagazo 1.35 Saco Llevar bagazo a la bagacera

M8 Almacenar bagazo

0.65 Tenedor

Almacenar en la bagacera para luego utilizar dicho bagazo como material de

combustión del horno

(46)

46

(m)

Tiempo

L LIMPIEZA

L1 Transportar jugo de caña a

Prelimpiadores Tubería PVC

El jugo se transporta por gravedad a través de tubería

L2 Prelimpiar los jugos de caña

Pozos prelimpiadores

con filtros

Por densidad, el residuo del jugo de caña flota en la

superficie.

L3 Recibir jugo de caña

Remellón

Se recibe en la descachazadora el jugo que

sale de la tubería que proviene de los prelimpiadores

L4 Agitar jugo

6 Remellón

Se agita la mezcla hasta una temperatura de 54 grados

Celsius

L5 Descachazar

1 Remellón

Se agita la mezcla guarapo mucílago

L6 Transportar

0.5 Remellón

Se retira el residuo que resulta de la actuación del mucílago en el jugo de caña.

EC EVAPORACON Y CONCENTRACION

EC1 Recibir jugo de caña de paila

6 Remellón

Se agita el guarapo hasta una temperatura aproximada de

80 grados Celsius EC3 Trasportar a siguiente paila

0,5 Remellón

Se transporta manualmente en remellones

(47)

47

(m)

Tiempo

P PUNTEO

P1 Recibir guarapo de ultima paila

de concentración

Paila guarapera

El jugo es recibido en cada paila de los remellones P2 Agitar la miel hasta el punteo

6 Remellón Se agita la miel hasta una temperatura de punteo P3 Sacar miel de la paila y

depositar en bateas 0.5 Remellón

Al llegar a la Temp. de punteo se deposita la miel en las bateas

B BATIDO

B2 Recibir miel en las bateas

0.5 Batea y

remellón

Se recibe la miel que proviene de la paila punteadora en las

bateas B3 Transportar bateas a mesa de

batido 0.25 Batea

B4 Batir la miel

0.5 Pala de

madera

Se bate la miel hasta un punto cercano a la solidificación B5 Llevar bateas a zona de

moldeo 0,125 Manual

Mo MOLDEO

Mo1 Recibir miel en mesa de

moldeo Manual

Mo2 Vaciar bateas con coquillas

0.5 Coquillas

Se vacía la miel que esta en las bateas

Mo3 Transportar miel en coquillas

Coquillas Se transporta la miel en las para depositarlas en las gaveras Mo4 Depositar miel en gaveras de

moldeo

0,5 Coquillas y gaveras

Se deposita la miel en las gaveras para da forma al