ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
DISEÑO DE PLANTA ALIMENTARIAS
A. SÓCRATES PALACIOS PONCE
GUAYAQUIL, GUAYAS. 2021
2 CONTENIDO DEL CURSO
Introducción al diseño de plantas alimentarias
Planificación para implantación
Recursos de procesos
Localización y distribución de las instalaciones Unidad 1.
Unidad 2.
Unidad 3.
Unidad 4.
Esta asignatura de formación profesional de nivel avanzado de la carrera de Ingeniería en Alimentos abarca el estudio de las fases del diseño de planta en la industria alimentaria. El curso analiza las metodologías y criterios que permiten la implantación de las instalaciones en forma higiénica y eficiente. Se aborda los métodos vinculados a la planificación, localización y tamaño de las instalaciones. Finalmente, se analiza las metodologías asociadas a las mejoras de procesos productivos y al manejo de recursos industriales.
DESCRIPCIÓN DEL CURSO
Recursos industriales e intensificación de procesos productivos Unidad 5.
3 CONTENIDO DEL CURSO
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Desarrollar criterios técnicos de diseño de plantas alimentarias, considerando los requerimientos técnicos, legales y de sostenibilidad para su aplicación en la industria de alimentos.
▪ Analizar el impacto de los factores materia prima, mano de obra y maquinarias para el diseño de una planta procesadora de alimentos.
▪ Evaluar las condiciones de ruta de la materia prima, producto en proceso y personal, empleando cálculos de producción ajustada y de proceso continuo para el diseño de una planta procesadora de alimentos.
▪ Proponer la distribución física de las instalaciones de los procesos sistemáticos considerando principios de inocuidad e higiene.
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SO 4
4. Habilidad para reconocer responsabilidades éticas y profesionales en situaciones de ingeniería y hacer juicios formados, que deben considerar el impacto de las soluciones de ingeniería en los contextos global, económico, ambiental y social.
CONTENIDO DEL CURSO
Criterio Inicial En desarrollo Desarrollado Excelencia
Reconocer las responsabilidades éticas y profesionales en situaciones de ingeniería.
No reconoce aspectos éticos ni
profesionales en situaciones de
ingeniería.
Reconoce
responsabilidades éticas o profesionales en situaciones de ingeniería.
Reconoce responsabilidades éticas y profesionales en situaciones de ingeniería considerando el impacto de las soluciones de ingeniería
en los contextos global, económico, ambiental y
social.
Reconoce
responsabilidades éticas y profesionales en ingeniería
considerando el impacto de las soluciones de ingeniería en los contextos
global, económico, ambiental y social como
piedras angulares.
Hacer juicios formados considerando el
impacto de las soluciones de ingeniería en los contextos global, económico, ambiental y social.
No hace juicios formados para situaciones de
ingeniería.
Hace juicios formados considerando parcialmente el impacto
de las soluciones de ingeniería en los contextos global, económico, ambiental y
social.
Hace juicios formados, considerando el impacto de las soluciones de ingeniería
en los contextos global, económico, ambiental y
social.
Hace juicios formados respaldados por el conocimiento del impacto
de las soluciones de ingeniería en los contextos
global, económico, ambiental y social.
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EVALUACIÓN DEL CURSOAnálisis de artículos de publicación.
Resolución de Problema Grupal.
Resolución de Problemas Individual Exposiciones
Tareas y Actividades
Actividades I Evaluación II Evaluación III Evaluación
% % %
Talleres teóricos 10 10 -
Taller práctico - Banano 80-20 5 10 -
Tareas / Lecturas 15 10 -
Lección I conocimientos 15 20 -
Lecciones II conocimientos 20 - -
Proyecto (materia integradora) 35 35 50
Examen - 15 50
Total 100 100 100
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Esta unidad abarca las definiciones básicas para comprender el flujo de valor, la competencia, la calidad en los procesos y el reto que tiene la industria de alimentos. Además, estudia el proceso de planificación y las normativas que se involucran en los proyectos de implementación para plantas de alimentos.
SESIONES I, II, III
Introducción al diseño de plantas alimentarias
1.1 Analizar el ámbito comercial y la disponibilidad de materias primas en la industria de alimentos.
1.2 Identificar las etapas de planificación relacionadas al diseño de una planta alimentaria.
1.3 Seleccionar la normativa pertinente para el diseño de una planta alimentaria.
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Parte1
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GRAFICA MAPA MENTAL
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DISEÑO DE
PLANTAS AGROALIMENTARIAS
DISEÑO DE BODEGAS
MATERIAS PRIMAS – PRODUCTO TERMINADO
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CALIDAD DE LOS PRODUCTOS
Higiene: 30%
Materias Primas: 30%
Fabricación: 30%
Transporte: 10%
Producto
Conforme Producto Conforme No
Cal idad Cal idad
Costes de Calidad
Costes de No Calidad
▪ Satisfacer Consumidor
▪ Salud y Seguridad Alimentaria
Valor del Producto: 4-5%
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FUNCIÓN DEL DISEÑO DE PLANTA
Mejor Combinación Factores de Producción
BODEGAS
Hombre
Materiales Maquinaria
▪ Máxima Economía de Trabajo
▪ Seguridad Trabajadores
Diseño en Ingeniería que significado puede tener?
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FUNCIÓN DEL DISEÑO DE PLANTA
Diseño Nivel Idea
Diseño
Preliminar
Diseño Nivel Boceto
Diseño Detallado A Nivel A
Diseño Detallado A Nivel N
Significado
Más Información Más Estudios
Más Análisis Más Síntesis Más Tiempo Más Dinero 1
2
3
4
5
6
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FUNCIÓN DEL DISEÑO DE PLANTA
Costos Costos
Tiempo Tiempo
Diseño a Nivel Boceto Diseño Detallado Proyecto de Ingeniería
Impacto Económico de las decisiones del Diseño
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Parte II
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INDUSTRIA AGROALIMENTARIA
Naturaleza Biológica
Materias Primas
Destino de Productos los
Industria Alimentos
Métodos Transformación Métodos Conversión
Restricciones Especiales
SEGURIDAD
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INDUSTRIA AGROALIMENTARIA
SISTEMA DIVERSO - COMPLEJO
Fluctuaciones materia prima
Restricciones MP (carácter vivo) – Restricciones Productos Condiciones de comercialización
Complejidad procesos tecnológicos Las condiciones higiénico sanitarias
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INDUSTRIA AGROALIMENTARIA
DISEÑO PLANTA
PROCESO
PRODUCTO
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INDUSTRIA AGROALIMENTARIA
Defectos Detectado Producto Terminado
Producto Terminado
Fruta Entera Racimo
Fruta Entera Diferentes Tamaños
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INDUSTRIA AGROALIMENTARIA
1.0 M 1.20 M 0.9 M
0.9 M
7.60 M
RACK PROTOTIPO A VALIDAR
5 M
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PLANTA PROCESADORA DE ALIMENTOS
Planta de Alimentos
Sistema de Proceso
Edificaciones
Sistemas Auxiliares
Transformación de materia primas perecederas en productos alimenticios
mas o menos estables
Máxima rentabilidad global
Optimización➢ Diseño de la planta de proceso
➢ Manejo de la planta de proceso
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PLANTA DE PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
Sistema Proceso
• Tecnología de Proceso: “Saber como”
• Ingeniería de Proceso: Equipos Instalaciones.
Sistemas Auxiliares
• Sistema de manejo materiales
• Sistema de manejo de energías
• Sistema de servicios
• Sistemas de Control
Edificaciones
• Alojamiento de los sistemas para la elaboración alimentos.
• Diseño higiénico.
INSTS.: Sólido – Líquido - Gas INSTS: Vapor, eléctricas, frío.
INSTS: Seguridad, Emergencia.
INSTS: Control Automático
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DISEÑO DE LA PLANTA DE PROCESO DE ALIMENTOS
Diseño Planta Alimentos
➢ Naturaleza Biológica de las Materias Primas
➢ Destino Biológico de los productos
▪ Características variables M.P. relación con condiciones climáticas.
▪ Alteraciones en periodos de post mortem o post recolección.
▪ Alteraciones en el proceso de fabricación.
▪ Seguridad alimentaria del producto final
▪ Facilitar el proceso de fabricación.
▪ Minimizar el manejo de materiales.
▪ Optimizar el flujo del personal.
▪ Mantener la flexibilidad de la distribución y operación.
▪ Controlar la inversión de equipos.
▪ Hacer uso económico del edificio.
▪ Hacer uso eficiente de la energía.
▪ Promover el confort y seguridad a la mano de obra.
▪ Máximo Beneficio: Mínimo Costo de Producción.
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PARTE III - A
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DISEÑO DE
PLANTAS AGROALIMENTARIAS
ACTIVIDAD INDUSTRIAL
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ACTIVIDAD INDUSTRIAL
26
ACTIVIDAD INDUSTRIAL
27
FASES
TIEMPO Estudio de las
necesidades
Estudio de las localizaciones
Distribución de planta a nivel boceto
Distribución de planta a nivel detalle
Instalación
Figura. Fases de desarrollo de una actividad industrial FASES DEL DESARROLLO DE UNA ACTIVIDAD INDUSTRIAL
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Definición del Producto
Definición del Proceso
Localización
Proyecto de la Planta Industrial
Construcción e Instalaciones
PLANIFICACIÓN DE UNA ACTIVIDAD INDUSTRIAL
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PARTE III - B
31 DISEÑO DE PLANTAS AGROALIMENTARIAS
Sistemática de actuación en el diseño del Sistema de Proceso.
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Diagrama Flujo Tecnología de Proceso.
Recepción M.P.
Pelado y cubeteado Vibrado
Mezclado Desaireación Precalentamiento Trituración
Calentamiento Tamizado
Mezclado Concentración
Esterilización Lavado Selección Escaldado
Enfriamiento Envasado Aséptico
Paletizado
Pieles y Zumo
Salsa 12 Brix Líquido Gobierno
Tomate Cubeteado 7000 Kg/h – 6 Brix
Tomates Frescos 10000 Kg/h
Tomate cubeteado.
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Trituración
Calentamiento
Tamizado
Mezclado
Concentración Trituradora acero inoxidable con 15 cuchillas
I.C. pared rascada 85-90ºC
Abertura 1 mm
En depósito cuna Sal 1,2%
En bola Hasta 12 Brix
Pieles y Zumo
Peladora – cubeteadora - vibrador
Salsa 12 Brix Líquido Gobierno
Recepción M.P.
Pelado y cubeteado Lavado y Deshojado
Selección
Escaldado Descarga M.P.
Vibrado Mezclado Bines plástico 300 Kg Pesado, muestreo (calidad)
Volteadores cajones Sobre pila de lavado
Lavado borboteo agua Duchas a presión elevador
Visual - Banda de goma
Agua – 98-100 ºC
Peladora cubeteadora
Tamiz horizontal
En depósito cuna
Desaireación
Precalentamiento
Esterilización
Enfriamiento
Envasado Aséptico
Paletizado Eliminar aire ocluido
Agua a 80 ºC
I.C. Tubular – Vapor 120ºC
Hasta 35 ºC Agua pozo – 16ºC
Cabezales 2 in Barrera de vapor
Paletizador automático Tomate Cubeteado
7000 Kg/h – 6 Brix Tomates
10000 Kg/h
Tomate cubeteado
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Diagrama Ingeniería de Proceso.
Tomate cubeteado.
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Diagrama Ingeniería de Proceso.
Tomate cubeteado.
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Diagrama Ingeniería de Proceso.
Viscosity development of stirred yoghurt during cooling, packing and cold storage.
A Optimum plant design B Badly designed plant
https://dairyprocessinghandbook.tetrapak.com/chapter/fermented-milk-products