ESTIMACIN DE COSTO FIJO PARA LA PREPARACIN DE NECTARES EN LA PLANTA PILOTO FQIQ UNMSM

PREPARACION DE NECTARES EN PLANTA PILOTO

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICAEAP: INGENIERIA QUIMICATEMA: ESTIMACION DE CAPITAL FIJO PARA DE UNA PLANTA PILOTO PARA LA ELABORACION DE NECTAR PROFESOR: ROMERO Y OTINIANO, PEDRO JOSE INTEGRANTES:HINOSTROZA PEDRAZA, SUMIKO 10070121PECEROS LECCA BRENDA 10070044 INDICE

I. Introduccin 3II. materia prima e insumos 4III. equipos 8IV. proceso de la elaboracion 19V. diagrama de flujo 22VI. calidad del nctar 23VII. defectos en la elaboracin 24VIII. estimacin de costos 26IX. estimacin de la inversin del capital 27X. estimacin del capital fijo de una nueva planta 28

XI. INTRODUCCION

El nctar es una bebida alimenticia, elaborado a partir de la mezcla de pulpa o jugo de una o varias frutas, agua y azcar. Opcionalmente los nctares contendrn acido ctrico, estabilizador y conservante.El nctar no es un producto estable por s mismo, es decir, necesita ser sometido a un tratamiento trmico adecuado para asegurar su conservacin. Es un producto formulado, que se prepara de acuerdo a una receta o formula pre-establecida y que puede variar de acuerdo a las preferencias de los consumidores.Debido al notable incremento en el consumo de jugos y bebidas elaborados a base de frutas, los nctares tienen un gran potencial en el mercado de los productos alimenticios. A esto se suma la ventaja de poder contar en nuestro pas con una amplia variedad de frutas. La tendencia del mercado consumidor actual ya sea local o nacional es la de adquirir productos alimenticios con la menor cantidad de insumos artificiales que formen parte de su elaboracin y/o composicin, por lo cual los productos agroindustriales derivados de materias primas (frutales) como son el nctar, la mermelada, las conservas de frutas entre otros se muestras como una buena alternativa para cambiar las malas elecciones de sus productos alimenticios que la mayora de los consumidores prefieren pero que causa dao a su salud.

XII. MATERIA PRIMA E INSUMOS

FrutasEl nctar se obtiene a partir de frutas maduras, sanas y frescas, libres de podredumbre y convenientemente lavadas. Una de las ventajas en la elaboracin de los nctares en general, es la de permitir el empleo de frutas que no son adecuadas para otros fines ya sea por su forma y/o tamao.

Agua

A parte de sus caractersticas propias, el agua empleada en la elaboracin de nctares deber reunir las siguientes caractersticas:- Calidad potable.- Libre de sustancias extraas e impurezas. - Bajo contenido de sales.Para este fin se puede recurrir al uso de equipos que aseguren una optima calidad del agua, como son los filtros y los purificadores.La cantidad de agua que se debe incorporar al nctar se calcula segn el peso de la pulpa o jugo y de las caractersticas de la fruta.

Azcar

Los nctares en general contiene dos tipos de azcar: el azcar natural que aporta la fruta y el azcar que se incorpora adicionalmente. El azcar le confiere al nctar el dulzor caracterstico. La azcar blanca es ms recomendable porque tiene pocas impurezas, no tiene coloraciones oscuras y contribuye a mantener en el nctar el color, sabor y aroma natural de la fruta. La azcar rubia es ms nutritiva que la azcar blanca, pero le confiere al nctar un aspecto oscuro, sin brillo y con sabor acaramelado. Entre otros tipos de azcar, se puede mencionar: la chancaca, miel de abeja, miel de caa, etc. En todo caso el uso de cualquier tipo de azcar depender de su costo, disponibilidad en la zona y de las exigencias del mercado. La concentracin o contenido de azcar en un nctar se mide a travs de un refractmetro, que mide el porcentaje de slidos solubles expresados en grados Brix o mediante un densmetro, expresados en grados baum o Brix. Segn la Norma Tcnica Peruana, los nctares deben tener un contenido de azcar que puede variar entre 13 a 18 grados Brix.

cido ctrico

Se emplea para regular la acidez del nctar y de esta manera hacerlo menos susceptible al ataque de microorganismos, ya que en medios cidos stos no podrn desarrollarse. Todas las frutas tienen su propia acidez, pero una vez que se incorpora el agua sta se debe corregir. Para saber si el jugo o la pulpa diluida posee la acidez apropiada, se debe medir su grado de acidez mediante el uso de un potencimetro o pH-metro; tambin se puede utilizar papel indicador de acidez, con su respectiva tabla de colores. Como referencia sobre el grado de acidez, se puede mencionar que el pH de los nctares flucta en general entre 3.5 3.8.

Conservante

Los conservantes son sustancias que se aaden a los alimentos para inhibir el desarrollo de microorganismos, principalmente hongos y levaduras. Evitando de esta manera su deterioro y prolongando su tiempo de vida til. Los conservantes qumicos ms usados son: el sorbato de potasio y el benzoato de sodio. El uso excesivo de los conservantes qumicos puede ser perjudicial para la salud del consumidor, por lo que se han establecido normas tcnicas en las cuales se regulan las dosis mximas permitidas de uso.

Estabilizador

Es un insumos que se emplea para evitar la sedimentacin en el nctar, de las partculas que constituyen la pulpa de la fruta. Asimismo el estabilizador le confiere mayor consistencia al nctar. El estabilizador mas empleado para la elaboracin de nctares es el Carboxi Metil Celulosa (C.M.C) debido a que no cambia las caractersticas propias del nctar, soporta temperaturas de pasteurizacin y acta muy bien en medios cidos.

XIII. EQUIPOS

1. FAJA TRANSPORTADORA

2. UNIDAD DE PRECOCIDOSe alimenta de vapor vivo, de forma continuaEsta unidad sirve para realizar la pre coccin de las frutas, triturndolas parcialmente, para inhibir la actividad enzimtica, procedimiento que facilita en gran parte la operacin posterior de pulpeado.La fruta entra por la tolva de alimentacin, en forma dosificada siendo triturada suavemente mediante el triturador compuesto de ruedas dentadas, fabricadas de goma. El calentamiento se efecta mediante adicin de vapor directo e indirectamente a travs de las paredes. La fruta ya calentada sale con la ayuda de las paletas extractoras, por la tolva de salidero.Especificaciones tecnicas:

Origen: Budapest - Hungria Potencia: 3hp Material: acero inoxidable

3. PULPEADORAEn la planta piloto se tiene una pulpeadora y refinadora que sirven para sacar semillas y colar jugos y pulpas de diferentes frutas, consta de tres varillas trituradoras que estn enlazadas con mangueras que son las que efectan la operacin de quitar semilla.Para el funcionamiento de la pulpeadora de frutas, se introduce el correspondiente cilindro de tamiz, prestando atencin a la posicin correcta. Luego se monta el colador o quita semillas. Especificaciones tcnicas: Origen: Budapest- Hungra Capacidad de trabajo: 300Kg/h Material: acero inoxidable

Pulpeado grueso

Pulpeado fino

4. MOLINO COLOIDAL

Un molino coloidal est compuesto por una superficie estacionaria y una superficie rotatoria situados de forma que quede entre ellos una pequea separacin ajustable a travs de la cual pasa la emulsin y al pasar entre la superficie los lquidos son sometidos a cizalla y turbulencia con la consecuente dispersin de la fase interna. Se utiliza para romper grumos o conglomerados unidos por fuerzas leves.Especificaciones tcnicas: Origen: Budapest - Hungra Potencia: 5.4 hp Material: acero inoxidable

5. MARMITAS DE CAMPANA A VAPOR

Consiste en un recipiente semiesfrico provisto de una parte superior cilndrica, que tiene en el borde una punta acanalada para que se vierta con facilidad el producto que contenga. Esta marmita est rodeada por una camisa calefactora, tanto la marmita como la camisa calefactora estn hechas de Acero inoxidable.Especificaciones tcnicas: Origen: Budapest - Hungra Potencia: 1hp Ancho: 50cm Altura: 65 cm Espesor: 3/32 plg Capacidad til: 132 L

6. UNIDAD DE LLENADO SEMIAUTOMATICO (BATERIA DE CIROPERAS)

En la planta piloto se encuentran 3 Ciroperas, semiindependientes.Solo van conectadas con lnea de vapor.

Especificaciones Tcnicas:

Origen: Budapest Hungra Material: acero inoxidable Dimetro: 39 cm Altura: 28 cm Capacidad til: 20 L

7. EVAPORADOR AL VACIOConsiste en reducir la presin del interior de la caldera del evaporador por debajo de la presin atmosfrica. Esto permite reducir la temperatura de ebullicin del lquido a evaporar, lo que reduce la cantidad de calor a aportar/eliminar en el proceso de ebullicin y de condensacin, adems de otras ventajas tcnicas como la de poder destilar lquidos con alto punto de ebullicin, evitar la descomposicin de sustancias sensibles a la temperatura, etc.

8. TANQUE ESTERILIZADOR

Es unrecipiente metlico de paredes gruesas con un cierre hermtico que permite trabajar a altapresinpara realizar una reaccin industrial, una coccin o unaesterilizacin convapor de agua. Su construccin debe ser tal que resista la presin y temperatura desarrollada en su interior. La presin elevada permite que el agua alcance temperaturas superiores a su punto de ebullicin. La accin conjunta de la temperatura y el vapor produce la coagulacin de las protenas de losmicroorganismos, entre ellas las esenciales para la vida y la reproduccin de stos, cosa que lleva a su destruccin.

9. TECLE

Es un equipo que sirve para transportar los alimentos y consta de un soporte y un gancho.

10. TABLERO AUTOMTICO:

XIV. PROCESO DE LA ELABORACION

1. PESADO

La fruta es comprada y almacenada para su uso. Luego se procede al pesado, destarando el peso de las cajas y as obtener el peso exacto de las frutas. Esto es importante para determinar el rendimiento que se puede obtener de la fruta.

2. SELECCIN

En esta operacin se eliminan aquellas frutas magulladas, que an no estn maduras o que se encuentren muy maduras con tendencia a descomposicin.

3. LAVADO

Se realiza con la finalidad de eliminar la suciedad y/o restos de tierra adheridos en la superficie de la fruta, se da en un lavador de aspersin, y estas son llevadas por la faja transportadora.

4. PRECOCCIN

El objeto de esta operacin es ablandar la fruta para facilitar el pulpeado, reducir la carga microbiana presente en la fruta e inactivar enzimas que producen el posterior pardeamiento de la fruta. La precoccin, se realiza sumergiendo la fruta en agua a temperatura de ebullicin por un espacio de 3 a 5 minutos. El tiempo exacto de precoccin est en funcin de la cantidad y tipo de fruta.Cuando se requiera evitar el pardeamiento enzimtico de la fruta, se denomina blanqueado o escaldado No todas las frutas requieren ser precocidas; en el caso de la pia, se troza y se sumerge en una solucin de metabisulfito de sodio al 0.05% durante 3 minutos, para evitar cambios en su color. En el caso de los ctricos, nicamente se procede a la extraccin del jugo.

5. PULPEADO

Este proceso consiste en obtener la pulpa o jugo, libre de cscaras y desechos. Esta operacin se realiza empleando la pulpeadora.

6. REFINADO

Esta operacin consiste en reducir el tamao de las partculas de la pulpa, otorgndole una apariencia ms homognea. Las pulpeadoras mecnicas o manuales facilitan esta operacin por que cuentan con mallas de menor dimetro de abertura.

7. ESTANDARIZACIN

En esta operacin se realiza la mezcla de todos los ingredientes que constituyen el nctar. La estandarizacin involucra los siguientes pasos:

Dilucin de la pulpa con agua: La dilucin depende de la pulpa. Regulacin del pH: La regulacin del pH se hace mediante la adicin de cido ctrico. Regulacin de los grados Brix: La regulacin de la cantidad de azcar se realiza mediante la adicin de azcar blanca refinada. Adicin del estabilizador: Para lo relacionado a la adicin del estabilizador la dosis puede alcanzar hasta un mximo de 0,5%. Adicin del preservante: Se admite un mximo de 0,1% emplendose el sorbato de potasio o el benzoato de sodio.

8. PASTEURIZACIN

Esta operacin se realiza con la finalidad de reducir la carga microbiana y asegurar la inocuidad del producto. Calentar el nctar hasta su punto de ebullicin, mantenindolo a esta temperatura por un espacio de 1 a 3 minutos. Luego de esta operacin se separa la espuma que se forma en la superficie y se procede inmediatamente al envasado.

9. ENVASADO

El envasado se debe de realizar en caliente, a una temperatura no menor a 85C. El llenado del nctar es hasta el tope del contenido de la botella, evitando la formacin de espuma. Inmediatamente se coloca la tapa, la cual se realiza de forma manual en el caso que se emplee las tapas denominadas tapa rosca.En caso contrario si se va a emplear las chapas metlicas se debe hacer uso de la selladora de botellas. Si durante el proceso de envasado la temperatura del nctar disminuye por debajo de 85C, se debe detener esta operacin. Se procede a calentar el nctar hasta su temperatura de ebullicin, para proseguir luego con el envasado.

10. ENFRIADO Y ALMACENADO

El producto envasado debe ser enfriado rpidamente para conservar su calidad y asegurar la formacin del vaco dentro de la botella. Al enfriarse el producto, ocurrir la contraccin del nctar dentro de la botella, lo que viene a ser la formacin de vaco, esto ltimo representa el factor ms importante para la conservacin del producto. El enfriado se realiza dentro del tanque con la ayuda del tecle para cargar grandes cantidades.El producto debe ser almacenado en un lugar fresco, limpio y seco; con suficiente ventilacin a fin de garantizar la conservacin del producto.

XV. DIAGRAMA DE FLUJO

XVI. CALIDAD DEL NCTAR

El nctar, como todo alimento para consumo humano, debe ser elaborado con las mximas medidas de higiene que aseguren la calidad y no ponga en riesgo, la salud de quienes lo consumen. Por lo tanto debe elaborarse en buenas condiciones de sanidad, con frutas maduras, frescas, limpias y libres de restos de sustancias txicas. Puede prepararse con pulpas concentradas o con frutas previamente elaboradas o conservadas, siempre que renan los requisitos mencionados.

En general, los requisitos de un nctar se pueden resumir de la siguiente manera:

Slidos solubles por lectura (Brix) a 20C:Mnimo 12%, Mximo 18%. pH: 3.5 4.0 Acidez titulable (expresada en cido ctrico anhidro g/100cm3): Mximo 0.6, Mnimo 0.4. Relacin entre slidos solubles / acidez titulable: 30 70. Slidos en suspensin en %(V/V): 18. Contenido de alcohol etlico en %(V/V) a 15 C/15C: Mximo 0.5. Conservante: Benzoato de Sodio y/o Sorbato de Potasio (solos o en conjunto) en g/100 ml.: mximo 0.05%. No debe contener antispticos. Sabor: Similar al del jugo fresco y maduro, sin gusto a cocido, oxidacin o sabores objetables. Color y Olor: Semejante al del jugo y pulpa recin obtenidos del fruto fresco y maduro de la variedad elegida. Debe tener un olor aromtico. Apariencia: Se admiten trazas de partculas oscuras. - Debe estar libre de bacterias patgenas. Se permite un contenido mximo de moho de cinco campos positivos por cada 100.

XVII. DEFECTOS EN LA ELABORACIN

Fermentacin

Es el defecto ms frecuente. Puede darse por una insuficiente pasteurizacin o un cerrado deficiente del envase. Al respecto se debe tener en cuenta que la efectividad de la pasteurizacin est en funcin de la carga microbiana del producto, por lo que es necesario cuidar la calidad microbiolgica de la materia prima, y trabajar durante todo el proceso guardando la debida higiene.

Precipitacin

En la mayora de nctares, los slidos tienden a precipitar en el fondo del envase. Por este motivo, para darle mejor apariencia, consistencia y textura se usan sustancias estabilizadoras, como el Carboxi Metil Celulosa (CMC). Este ltimo tiene excelente afinidad con el agua y buena estabilidad durante la pasteurizacin. Adems, tiene la propiedad de aumentar la viscosidad de la solucin a la que se aplica. En el cuadro de la siguiente pgina se presentan algunos de los defectos ms comunes en los nctares, sus causas y solucin:

Defectos mscomunesCausasSolucin

Fermentacin Frutas en mal estadoControl en la recepcin de la fruta.

pH inadecuadoControl de pH = 3.5 - 4.0

Deficiente pasteurizadoControl de T de pasteurizacin y envasado.

Mal envasadoControl del cerrado de envases. Utilizar envases con cierre hermtico.

Falta de medidas de higiene y sanidad.Control de limpieza y desinfeccin de instalaciones y equipo.

Separacin de FasesDeficiente pulpeado y/o refinado.Controlar el tamao del tamiz.

Excesiva cantidad de agua.Incorporar el agua en la proporcin correcta.

Falta o poca cantidad de estabilizante.Adicionar la cantidad necesaria de estabilizante.

Inadecuada homogenizacin.Realizar una adecuada homogenizacin.

Cambio de ColorFalta o inadecuada pre-coccin de la fruta.Precocinar adecuadamente la fruta.

Excesiva cantidad de agua.Incorporar agua en la proporcin correcta.

Utilizar azcar rubia.Uso de azcar blanca.

Exceso en el tiempo y/o T de pasteurizacin.Pasteurizar adecuadamente.

Fermentacin del nctar.Evitar la fermentacin.

Cambio de SaborExceso de acido.Regular correctamente de pH.

Falta o exceso de azcar.Regular los Brix del nctar.

Exceso de agua.Incorporar la cantidad correcta de agua.

Fermentacin del nctar.Control de pasteurizacin.

Falta deConsistenciaFalta de estabilizante.Adicionar la cantidad adecuada de estabilizante.

Exceso de agua.Incorporar agua en la proporcin correcta.

Fermentacin del nctar.Evitar la fermentacin.

XVIII. ESTIMACIN DE COSTOS

ESTIMACIN DE COSTOS A PARTIR DE EQUIPOS ADQUIRIDOS

EQUIPOSUNIDADESCOSTO ($)

Faja transportadora112000

Equipo de precocido115000

Pulpeadora25000

Molino coloidal16000

Marmita26000

Ciroperas38000

Evaporador al vaco125000

Esterilizado12000

Autoclave16000

Tecle12000

COSTO TOTAL DE EQUIPOS ADQUIRIDOS87000

XIX. ESTIMACIN DE LA INVERSIN DEL CAPITAL

ESTIMACIN DE LA INVERSIN DEL CAPITAL A PARTIR DEL COSTO DE EQUIPOS ADQUIRIDOS (TABLA 17 - PETEERS)PLANTA QUE PROCESA SLIDOS Y FLUIDOS

Rubro% del costo de equipo entregadoCostos ($)

Costos directos

Equipo adquirido y entregado10087000

Instalacin del equipo adquirido3933930

Instrumentacin y controles1311310

Caeras y tuberas1513050

Instalaciones elctricas1714790

Obras civiles2925230

Mejoras del terreno108700

Instalaciones de servicios5547850

Costo directo total de la planta278241860

Costos indirectos

Ingeniera y supervisin3227840

Gastos de construccin3429580

Total de costos directos e indirectos de la planta344299280

Honorarios del contratista1815660

eventuales3631320

Inversiones de capital fijo398346260

Capital de trabajo7464380

Inversin total de capital472410640

XX. ESTIMACIN DEL CAPITAL FIJO DE UNA NUEVA PLANTA

ESTIMACIN DEL CAPITAL FIJO DE UNA NUEVA PLANTA (TABLA4 - PETEERS)

COMPONENTE

VALORES MEDIOS (%)COSTOS($)

Costos directos

Equipo adquirido32.587000.00

Instalacin del equipo adquirido12.533461.54

Instrumentacin y controles 4.311510.77

Caeras y tuberas9.324895.38

Instalaciones elctricas5.815526.15

Obras civiles11.530784.62

Mejoras del terreno3.28566.15

Instalaciones de servicios18.348987.69

Costos indirectos

Ingeniera y supervisin13.034800.00

Gastos de construccin14.538815.38

Honorarios del contratista3.08030.77

Eventuales12.332926.15

TOTAL375304.62

CALCULOS ECONOMICOS Pgina 7