Informe de Practicas Pre Profesionales

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INGENIERÍA METALÚRGICA.

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

INFORME DE PRACTICAS PRE-PROFESIONALES PRACTICANTE

: KLEBER MARTÍNEZ ARAGÓN

CÓDIGO

: 020190 –A

LUGAR DE PRACTICAS

: CENTRO DE PRODUCCIÓN PLANTA PILOTO DE CHOCOLATES – UNSAAC

DURACIÓN

: TRES (03) MESES

CUSCO – PERÚ 2009

PRESENTACIÓN Señor Responsable del “Centro de Producción Planta Piloto de Chocolates de Ingeniería Química” Ingeniero Fidel Gamarra Soto, pongo a su consideración el informe de Practicas Pre Profesionales realizado en dicho Centro de Producción, las cuales tuvieron una duración de tres meses durante los cuales desempeñe mis labores en la diferentes aéreas de producción. El presente informe de prácticas pre-profesionales dará a conocer el proceso de producción de pasta pura de cacao, así como las experiencias adquiridas durante el desarrollo de la misma. La práctica se llevó a cabo en el Centro de Producción Planta Piloto de Chocolates de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco (UNSAAC). El Centro de Producción Planta Piloto de Chocolates de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco esta encargada del proceso de producción, que va desde la recepción del Cacao como materia prima hasta la venta de la Pasta Pura de Cacao, para lo cual cuenta con diferentes áreas encargadas de realizar las operaciones tales como: Secado, Producción, Etiquetado y también de Almacenamiento y venta de los productos. Dicha planta se preocupa por la calidad desde la recepción de la materia prima hasta la obtención del producto final y posterior venta de los productos y además da la oportunidad a muchos estudiantes de poder realizar sus prácticas pre-profesionales.

RESUMEN El presente informe esta compuesto por 5 capítulos los cuales se detallarán a continuación: CAPITULO I.- Se realiza una breve descripción de la materia prima (cacao), variedades, así como también la producción de cacao en el Perú, países productores y las características de su comercialización. CAPITULO II.- Se hace una descripción de las diferentes etapas de producción de la pasta pura de cacao, maquinarias y equipos de la planta de producción de chocolates, también se realiza un diagrama de bloques cualitativo y cuantitativo del proceso. CAPITULO III.- Se desarrolla los balances de masa y energía para toda la producción de pasta pura de cacao. CAPITULO IV.- En este capitulo se realiza el análisis económico la campaña del presente año, se desarrollan distintos puntos como costos fijo, costos variables, imprevistos y el total de costos de producción. CAPITULO V.- En este ultimo capitulo se desarrolla el tema de distribución de planta, se realizo un breve marco teórico sobre el tema, tipos de distribución, se identificaron las diferentes aéreas que conforman la planta y se realiza el diseño de una posible distribución para la planta de chocolates.

CONTENIDO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

PRESENTACIÓN RESUMEN CONTENIDO JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA

CAPITULO I ESTUDIO DE LA MATERIA PRIMA 1.1.- DESCRIPCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA PRIMA. 1.1.1. CACAO 1.1.2. VARIEDADES DEL CACAO a) Criollos o nativo b) Forasteros o Cacao Amargo c) Híbridos d) Chuncho baya 1.2.- PRODUCCIÓN DE CACAO EN EL PERÚ 1.2.1.- Características del cacao 1.2.2.- Principales usos y sus derivados 1.2.3.- Zonas de producción 1.3.- PAÍSES PRODUCTORES 1.4.- CARACTERÍSTICAS DE COMERCIALIZACIÓN CAPITULO II ETAPAS DE PRODUCCIÓN 2.1. DESCRIPCIÓN DE LAS ETAPAS DE PRODUCCIÓN DE LA PASTA PURA DE CACAO 2.1.1.- Recepción y almacenamiento 2.1.2.- Clasificación y Limpieza 2.1.3.- Tostación 2.1.4.- Descascarillado 2.1.5.- Molienda 2.1.6.- Refinado 2.1.7.- Conchado 2.1.8.- Moldeado y Pesado 2.1.9.- Vibrado y Secado 2.1.10.- Desmoldado, acabado y etiquetado de la Pasta Pura de Cacao.

2.2.- DESCRIPCIÓN DE MAQUINARIA Y EQUIPO DE LA PLANTA DE CHOCOLATES. 2.2.1 BALANZA DE CONTROL a) Servicio b) Especificaciones. 2.2.2 SELECCIONADORA a) Servicio. b) Especificaciones. c) Características del Motor. TOSTADOR a) Servicio. b) Especificaciones. c) Características del Motor. d) Características del Motor del Quemador. 2.2.4.- MOLINO PRIMARIO a) Servicio. b) Especificaciones. c) Características del Motor. 2.2.5.- MOLINO SECUNDARIO. a) Servicio. b) Especificaciones. c) Características del Motor. 2.2.6.- MOLINO DE REFINADO a) Servicio. b) Especificaciones. c) Características del Motor. 2.2.7.- CONCHADORA a) Servicio. b) Especificaciones. c) Características del Motor. 2.2.8.- VIBRADORA. a) Servicio. b) Especificaciones. c) Características del Motor. 2.4 DIAGRAMA DE BLOQUES CUALITATIVO

CAPITULO III BALANCE DE MATERIA Y CONSUMO DE ENERGÍA 3.1. BALANCE DE MASA EN LA ELABORACIÓN DE PASTA PURA DE CACAO. 3.1.1.- Balance de masa en almacenamiento 3.1.2.- Balance de masa en la limpieza y selección 3.1.3.- Balance en el almacén. 3.1.4.- Balance de masa en la tostación. 3.1.5.- Balance en el descascarillado. 3.1.6.- Balance en molienda, refinador, conchador, moldeado y acabado. 3.2.- DIAGRAMA DE BLOQUES CUANTITATIVO 3.2.- BALANCE DE ENERGÍA EN LA ELABORACIÓN DE PASTA PURA DE CACAO 3.2.1.- Determinación del consumo de energía 3.2.2.- Determinación de consumo de combustible 3.2.3.- Consumo total de energía CAPITULO IV ANÁLISIS ECONÓMICO 4.1.- COSTOS FIJOS 4.1.1.- Mano de obra directa 4.2.- COSTOS VARIABLES 4.2.1.- Materia prima 4.2.2.- Servicios: energía eléctrica 4.2.3.- Mano de obra indirecta 4.2.4.- Suministros e insumos 4.3.- IMPREVISTOS 4.4.- TOTAL COSTOS DE PRODUCCIÓN 4.5.- DETERMINACIÓN DE COSTO UNITARIO 4.6.- ANÁLISIS DEL PUNTO DE EQUILIBRIO

CAPITULO V DISTRIBUCIÓN DE PLANTA 5.1.- MARCO TEÓRICO DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA 5.2.- TIPOS DISTRIBUCIÓN 5.2.1.- Distribución por posición fija 5.2.2.- Distribución por proceso o por fusión 5.2.3.- Distribución por producción en cadena 5.3.- CONDICIONES DE LOS ESTABLECIMIENTOS ELABORADORES / INDUSTRIALIZADORES DE ALIMENTOS 5.3.1.- Instalaciones 5.3.2.- Planos de edificios e instalaciones. 5.4.- IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS DE CHOCOLATES 5.4.1.- Almacén de materia prima 5.4.2.- Sala de clasificación y tostado 5.4.2.- Sala de producción 5.4.3.- Almacén de producto terminado 5.4.4.- Área de recepción y ventas. 5.4.5.- Oficina de jefe de planta. 5.4.6.- Vestidores 5.4.7.- Laboratorio 5.4.8.- Almacén.

LA

PLANTA

PILOTO

5.5.- DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA PILOTO DE CHOCOLATES

DE

JUSTIFICACIÓN Uno de los pasos importantes para el estudiante dentro de su carrera profesional es la realización de sus prácticas pre profesional dicha labor tiene por finalidad complementar el conocimiento teórico con la practica y también permite lograr que el estudiante adquiera habilidades y destrezas que solo puedan cultivarse con el ejercicio de la profesión. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Realizar un informe de prácticas pre profesionales realizadas en el Centro de Producción Planta Piloto de Chocolates de Ingeniería Química de la UNSAAC. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer las propiedades y características de la materia para lograr un mejor entendimiento del proceso productivo. Analizar, evaluar y reconocer las principales etapas en el proceso de producción de la pasta pura de cacao. Realizar los respectivos balances de materia y energía en cada etapa de la producción de la pasta pura de cacao Realizar el análisis económico para toda la producción. Realizar una distribución de planta.

CAPITULO I ESTUDIO DE LA MATERIA PRIMA

1.1.- DESCRIPCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA PRIMA. 1.1.1. CACAO.- Theobroma Cacao es el nombre del árbol del cacao. Según estudios de su materia genética, es nativa de América del Sur, de la cuenca del río Orinoco y río Amazonas. Actualmente se extiende desde México a Brasil, en zonas tropicales, y también se lo siembra en el oeste de África. Según el mismo estudio, fue domesticado en América del Sur. El cacaotero es un árbol que necesita de humedad y de calor. Es de hoja perenne y siempre se encuentra en floración, crece entre los 6 y los 10 m de altura. Requiere sombra (crecen a la sombra de otros árboles más grandes como cocoteros y plataneros), protección del viento y un suelo rico y poroso, pero no se desarrolla bien en las tierras bajas de vapores cálidos. Su altura ideal es, más o menos, a 400 msnm con una precipitación anual media de 1500 a 2500 Mm/año. El terreno debe ser rico en nitrógeno y en potasio, y el clima húmedo, con una temperatura entre los 20 °C y los 30 °C. El período de cosecha es todo el año, pero con mayor intensidad entre los meses de Febrero a Agosto. 1.1.2. VARIEDADES DEL CACAO. a) Criollo o nativo: Es el cacao genuino y fue bautizado así por los españoles al llegar a México. Se cultiva en América en Perú, Venezuela, Honduras, Colombia, Ecuador, Nicaragua, Guatemala, Trinidad, Bolivia, Jamaica, México , Granada; y en el Caribe, en la zona del océano Índico y en Indonesia. Es un cacao reconocido como de gran calidad, de escaso contenido en tanino, reservado para la fabricación de los chocolates más finos. El árbol es frágil y de escaso rendimiento. El grano es de cáscara fina, suave y poco aromática. Representa, como mucho, el 10% de la producción mundial. b) Forasteros o Cacao Amargo.- Originario de la alta Amazonia. Se trata de un cacao normal, con el tanino más elevado. Es el más cultivado y proviene normalmente de África. El grano tiene una cáscara gruesa, es resistente y poco aromático. Esta variedad se caracteriza por sus mazorcas lisas de formas amelonada y cáscara gruesa, surcos pocos marcados de semillas aplastadas que tienen un sabor astringente y amargo cuando están verdes.

c) Híbridos.- Entre los que destaca el trinitario: es un cruce entre el criollo y el forastero, aunque su calidad es más próxima al del segundo. Como su nombre sugiere, es originario de Trinidad donde, después de un terrible huracán que en 1727 destruyó prácticamente todas las plantaciones de la Isla, surgió como resultado de un proceso de cruce. De este modo, heredó la robustez del cacao forastero y el delicado sabor del cacao criollo, y se usa también normalmente mezclado con otras variedades. d) Chuncho baya.- Es un tipo de cacao criollo que se cultiva en el Valle de la Convención y el Valle de Lares así como también en la selva de Cosñipata. Esta considera como uno de los mejores tipos de cacao por su alto contenido de grasa. 1.2.- PRODUCCIÓN DE CACAO EN EL PERÚ El cacao es un cultivo que se encuentra en la parte baja de la vertiente occidental de los andes, pero se ha desarrollado básicamente en la selva peruana entre los 300 y 900 m.s.n.m. En estos últimos años el Perú se ha convertido en el segundo productor mundial de cacao orgánico (libre de uso de químico en su cultivo), después de República Dominicana. Este crecimiento se ha dado gracias a los programas efectivos de transferencia de tecnología los cuales han asegurado que las nuevas plantaciones de cacao sobrepasen los 1000Kg. /Ha, logrando así que se exporte en su mayoría a Europa (Holanda y Francia) y Estados, generando un impacto económico altamente significativo tanto en sus zonas de producción, como en el mismo país. 1.2.1.- Características del cacao. Las características del cacao que se produce en la actualidad en el Perú, se resume en el siguiente cuadro: CUADRO 1.1.- Características del cacao Nombre Científico Nombre Común Origen Color interno del Grano Olor Sabor Numero de granos/100gr. Vida útil

Theobroma cacao L. Caco Perú Marrón oscuro Característico a cacao exento de olores extraños. Agradable a cacao 70 a 75 granos Ocho meses

Fuente: Manual de cultivo de cacao. Editorial Ministerio de Agricultura; Lima, 2004.

1.2.2.- Principales usos y sus derivados.- A partir de las semillas del cacao se obtiene el cacao en grano, los cuatro productos intermedios (licor de cacao, manteca de cacao, pasta de cacao y cacao en polvo) y el chocolate. A pesar de que el mercado de chocolates es el mayor consumidor de cacao en términos de equivalente en grano, productos intermedios tales como el cacao en polvo y la manteca de cacao son utilizados en diversas áreas. En la alimentación animal se emplea como sustituto del maíz, en proporciones menores al 60%, 10% en aves y 8% en cerdos. En la industria la grasa (manteca de cacao), se utiliza en la fabricación de medicamentos, cosméticos y jabones.

CUADRO 1.3.- Usos del cacao y sus derivados PRODUCTO

USOS DEL CACAO Y SUS DERIVADOS

Manteca de cacao

Elaboración de chocolate y confitería, industria cosmética y farmacéutica.

Pulpa de cacao

Producción de bebidas alcohólicas y no alcohólicas

Cascara

Comida para animales.

Ceniza de cascara de cacao

Elaboración de jabón, fertilizante de cacao, vegetales y otros cultivos.

Jugo de cacao

Elaboración de jaleas y mermeladas.

Polvo de cacao

Bebidas chocolatadas, postres de chocolates como helados y mouse, salsas, tortas y galletas.

Pasta o licor de cacao

Se utiliza para elaborar chocolate.

Fuente: Pezo Barrio, Rosa. El impacto de la producción y transformación del cacao en el Perú. Lima, 1998. 1.2.3.- Zonas de producción.- Como se sabe la producción de cacao en el Perú llega a las 31,500 toneladas, y las zonas se ubican en la parte baja de la vertiente oriental de los Andes, siendo las principales zonas productoras el valle del Río Apurímac-Ene (Junín, Ayacucho y Cusco), el valle de la Convención (Cusco), el valle del Huallaga (Huánuco y San Martín), el valle del Tambo (Junín), y el valle del Marañón (Cajamarca y Amazonas). 1.3.- PAÍSES PRODUCTORES. El cacao se cultiva principalmente en África del Oeste, América Central, Sudamérica y Asia. Según la producción anual, recogida por la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo (UNCTAD) para el año

agrícola 2005/06, los ocho mayores países productores del mundo son (en orden descendente) Costa de Marfil 38%, Ghana 19%, Indonesia 13%, Nigeria 5%, Brasil 5%, Camerún 5%, Ecuador 4% y Malasia 1%. Estos países representan el 90% de la producción mundial. Los principales productores son también los mayores exportadores, con excepción de Brasil y Malasia cuyo consumo interno absorbe la mayor parte de su producción. En América Latina, por ejemplo, las exportaciones de cacao de República Dominicana superan a las de Brasil. América del Norte: México América Central: Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, República Dominicana, Panamá, Jamaica, Nicaragua, Granada y las Antillas América del Sur: Brasil, Ecuador, Bolivia, Colombia, Perú y Venezuela África: Camerún, Costa de Marfil, Ghana, Nigeria, y Santo Tomé y Príncipe Asia: Indonesia (Java y Sumatra, principalmente), Sri Lanka y Malasia Oceanía: Samoa y Nueva Guinea 1.4.- CARACTERÍSTICAS DE COMERCIALIZACIÓN. Con el objeto de ganar la aceptabilidad del consumidor se tendrá en cuenta especialmente la presentación de los envases de los productos. Las ventajas que ha de poseer el producto con respecto a los existentes en el mercado estará enfrascado mayormente en un mayor contenido nutritivo y una mayor asimilabilidad por el organismo, esto se determina por el pH que debe contener, también su facilidad para combinar con otros alimentos y su costo económico será por debajo comparado con otros productos similares existentes.

CAPITULO II ETAPAS DE PRODUCCIÓN 2.1. DESCRIPCIÓN DE LAS ETAPAS DE PRODUCCIÓN DE LA PASTA PURA DE CACAO 2.1.1.- Recepción y almacenamiento. - El cacao se compra por quintales y es proveniente de los valles de Quillabamba y Yanatile, antes de la recepción de la materia prima hay que asegurarse de que los granos de cacao estén bien secos y no presenten muchas impurezas. También se debe tener en cuenta que la humedad no debe exceder del 8 %, una vez realizada la recepcion en la planta de producción se almacena sobre parihuelas para continuar con el secado. 2.1.2.- Clasificación y limpieza.- La limpieza y clasificación de los granos de cacao, son operaciones muy importantes, ya que permiten eliminar las impurezas que contiene el cacao almacenado (tierra, piedra, restos de embalaje, etc.). Se clasifican los granos de cacao por tamaños (grande, mediano y pequeño), así como separa los averiados, picados, rotos y demasiados pequeños, una vez clasificados por la maquina se procede manualmente esta operación. Luego se tiene granos de cacao limpios y libres de materia extraña. 2.1.3.- Tostación.- Es uno de los procesos más importantes en la fabricación de pasta de cacao, la finalidad de la tostación es el de dar sabor al cacao, además facilitar la separación de la cáscara y la producción del aroma, ya que si se realiza una tostación inadecuada de los granos se obtendrá una pasta muy oscura o muy clara y con un sabor desagradable la cual altera la calidad del producto final. Los granos clasificados son pesados y se cargan con un peso de 50 Kg. a la maquina tostadora la cual consta de un soplete que es insuflado con kerosene y es girado con un motor. La carga es tostada durante un tiempo de 30 a 40 minutos a una temperatura de 140 ° C. Al salir del tostador el cacao es enfriado por un corto tiempo de 3 a 5 minutos y luego es pesado. 2.1.4.- Descascarillado.- Una vez tostado y pesado el cacao se carga a la maquina descascarilladora la cual consta de un motor que acciona mediante unas fajas la vibración de las mallas así como también acciona un ventilador el cual arrastra las cáscaras ala parte posterior de la maquina. El cacao pasa a través de unos rodillos que trituran el grano y separan la cáscara, estos granos triturados son seleccionados mediante mallas y recepcionados en

envases que se encuentran a los costados de la maquina, según su contenido de cáscara los envases con gran cantidad de cáscara son recirculados nuevamente. Es importante tener el porcentaje mas bajo de cáscara en el cacao para poder garantizar la calidad del producto. 2.1.5.- Molienda.- Después del descascarillado, seguidamente se realiza la molienda en tres etapas en un molino que es accionado por un motor. El cacao obtenido producto del proceso anterior es cargado a la tolva de esta máquina, del cual se obtiene una masa gruesa de cacao que es nuevamente alimentada al molino para obtener una masa mas fina. Esta operación se realiza por tres veces después de la cual se obtiene una masa con partículas relativamente grandes la cual es denominada torta de cacao y que posee una fluidez característica. 2.1.6.- Refinado.- La torta de cacao obtenida de los molinos, es cargada a la maquina refinadora, en donde se obtendrá un fluido viscoso más fino esto por el rompimiento de la pared celular y el desprendimiento de la manteca de la almendra durante el cual se libera calor. De esta operación se logra obtener lo que se llama el licor de cacao. A partir de este licor se pueden obtener otros productos. 2.1.7.- Conchado.- Es una operación de agitación mecánica del producto durante varias horas, en caliente a una temperatura de 60 a 80°C, evaporándose agua y los ácidos volátiles, consiguiéndose así chocolates de calidad, con sabor agradable. El aumento de temperatura debe ser suave para que el chocolate no se queme. El conchado es una de las operaciones más importantes en la fabricación de chocolate, de la que depende en gran parte la calidad del producto, tanto desde el punto de vista de su aroma como el de su textura, la calidad y el precio del producto acabado están en función de la duración del conchado. Durante esta operación se produce: Eliminación de sustancias volátiles, pero en cantidades ínfimas. Finalización del desmenuzamiento de las partículas. Eliminación de aire adherido a las partículas sólidas

2.1.8.- Moldeado y pesado.- El moldeado se realiza manualmente en moldes de hojalata especialmente adecuados para cada presentación del producto, se realiza en una balanza especialmente diseñada para poder controlar el peso correctamente. 2.1.9.- Vibrado y secado.- El vibrado se realiza en la maquina vibradora a donde los moldes son trasladados, esta maquina consiste en un mesa móvil donde se colocan los moldes llenos con el propósito de eliminar las burbujas de aire que pudiera contener. Una vez eliminado todo el aire los moldes son trasladados a los estantes y acomodados para que enfríen y sequen por un lapso de 8 horas. 2.1.10.- Desmoldado, acabado y etiquetado de la pasta pura cacao.- Una vez endurecidas las pastas de cacao se proceden a sacarlas molde, si las pastas se adhieren y se presentan opacos es señal de que trabajo demasiado caliente. Si por el contrario se trabajó demasiado frío, recubren de color blanco.

de del se se

Posteriormente las pastas son pesadas adecuadamente y pulidas para posteriormente ser embolsadas y etiquetadas cuidadosamente para luego ser almacenadas y comercializadas. 2.2.- DESCRIPCIÓN DE MAQUINARIA Y EQUIPO CHOCOLATES.

DE LA PLANTA DE

2.3.1.- BALANZA DE CONTROL. a) Servicio: Control de peso de ingreso de materia prima al almacén. b) Especificaciones: Marca Tipo Cantidad existente Material a manipular Capacidad

: Faerbank : Plataforma : 01 : Granos de Cacao : 300 Kg.

2.3.2.- SELECCIONADORA a) Servicio: Clasificar, Pre-limpiar y separar los granos de sus impurezas y/o agentes extraños que pudieran adherirse en la cosecha.

La clasificadora es una maquina, la cual esta impulsada por un motor trifásico al que genera movimiento rotacional a una polea que acciona por medio de su eje a la seleccionadora por un movimiento que transmite un trabajo de Cizallamiento longitudinal y vibración, tiene dos salidas por el cual separan tres tipos de granos, por la parte del medio se separan los polvillos que son conducidos por un conducto los cuales serán separados por un sistema que trabaja accionado por la polea y transmitida por fajas hacia una polea de menor diámetro que esta instalado a un ventilador; para aprovecha el movimiento del aire que separar las materias mas ligeras como el polvillo y pequeñas tripas. b) Especificaciones: Fabricación Número existente Material a manipular Alimentación Capacidad instalada Tipo Cantidad de Cribas

: Local : 01 : Granos de Cacao : Mediante tolva : 150 Kg./h. : Seleccionador por zarandas : 03

c) Características del Motor: Marca : WEG Tipo : CA, trifásico Potencia : 4 HP Velocidad : 1740 rpm Amperaje : 7 A – 12 A Rotor diámetro : 5.8 cm. Polea diámetro : 46.2 cm. Material De Construcción : Hierro 2.3.3.- TOSTADOR. a) Servicio: El tostador acondiciona el grano eliminando la humedad que aun contienen los granos secos. Es un tostador Cilíndrico que esta accionado por un motor y una correa y engranajes así como piñones dentados para evitar la dilatación de la correa por efecto del calor, estos piñones accionan al cilindro que le dan un movimiento rotacional paralelo al eje del motor, a la vez el tostador tiene un motor adicional para un quemador que atomiza un combustible y produce la llama que por efecto de la combustión y la transferencia de calor por conducción y convección alcanza altas temperaturas.

b) Especificaciones: Con una capacidad de 50 Kg, es un tostador cilíndrico de acero. Fabricación : Local Número existente : 01 Material a manipular : Granos de Cacao Alimentación : Manual Capacidad instalada : 86 kg/h. Tipo : Cilíndrico acción mecánica. Material de Construcción : Hierro. c) Características del Motor: Marca Tipo Potencia Velocidad Amperaje Rotor diámetro Polea diámetro Material de Construcción

: KOHBACH : CA, trifásico : 2 HP : 1115 rpm : 7.5 A – 38 A : 6.3 cm. : 20 cm. : Hierro.

d) Características del Motor del Quemador: Marca : DELCROSA Tipo : CA, monofásico Potencia : 1 HP Velocidad : 3465 rpm Amperaje : 7.5 A – 38 A Material de Construcción : Hierro.

2.3.4.- MOLINO PRIMARIO a) Servicio: Quebrantamiento de granos. La finalidad de está operación es el de conseguir una masa gruesa semilíquida que esté constituida de una suspensión de partículas sólidas del cotiledón en la mantequilla líquida, la que aflora como consecuencia de la rotura de las paredes celulosas debido al aplastamiento, la pasta cremosa formada ya presenta un sabor y color definidos a chocolate.

b) Especificaciones: Fabricación Número existente Material a manipular Alimentación Capacidad instalada Material de Construcción

: Local : 01 : Granos de Cacao : Por Tolva. : 70 kg/h. : Hierro.

c) Características del Motor: Marca Tipo Potencia Velocidad Amperaje Rotor diámetro Polea diámetro Material de Construcción

: DELCROSA : CA, trifásico : 2.4 HP : 1720 rpm : 7.6 A –3.8 A : 8.5 cm. : 23 cm. : Hierro.

2.3.5.- MOLINO SECUNDARIO a) Servicio: Moler la masa gruesa. La finalidad de está operación es el de conseguir una masa líquida debido al aplastamiento La segunda molienda se realiza hasta obtener partículas de unas 100 a 50 µ de diámetro. b) Especificaciones: Fabricación Número existente Material a manipular Alimentación Capacidad instalada Material de Construcción c) Características del Motor: Marca Tipo Potencia

: Local : 01 : Torta de cacao gruesa : Por Tolva. : 60 kg/h. : Hierro.

: DELCROSA : CA trifásico : 1.8 HP

Velocidad Amperaje Rotor diámetro Polea Diámetro Material de Construcción

: 1710 rpm : 6A –3A : 8.5 cm : 23.7 cm. : Hierro.

2.3.6.- MOLINO DE REFINADO. a) Servicio: Consiste en moler finamente el licor de cacao para obtener partículas de diámetro inferior de 10-15µ para que no se noten al paladar. Este molino utilizado en la planta es de discos donde el chocolate sufre a la vez un estrujamiento y cizalla que descarga y desgarran las células del cacao. b) Especificaciones: Fabricación Número existente Material a manipular Alimentación Capacidad instalada Tipo Material de Construcción

: Local : 01 : Torta de Cacao : Por Tolva. : 45 kg/h. : Discos Metálica. : Hierro.

c) Características del Motor: Marca Tipo Potencia Velocidad Amperaje Rotor diámetro Polea diámetro Material de Construcción

: COLBACH : CA trifásico : 6 HP : 1740 rpm : 17A – 10A : 8.8 cm : 43.4 cm : Hierro.

2.3.7.- CONCHADORA. a) Servicio: Operación de agitación mecánica del producto durante varias horas en caliente a una temperatura de 60 a 80°C, evaporándose agua y los ácidos volátiles, consiguiéndose así chocolates de calidad, con sabor agradable, el aumento de temperatura debe ser lentamente para evitar que el licor no se queme.

La conchadora es un tanque de paredes gruesas que posee un sistema de calentamiento y en el cual un par de rodillos o disco va removiendo regular y continuamente el rodillo y este realiza el conchado, tiene una capacidad de 100 Kg. Aquí el propósito es derretir todos los glicéridos de la grasa iniciándose a continuación la cristalización uniforme de los glicéridos de la manteca de cacao. b) Especificaciones: Fabricación Número existente Material a manipular Alimentación Capacidad instalada Tipo Material de Construcción

: Local : 01 : Licor de Cacao : Por Tolva. : 35 kg/h. : Cilíndrico : Hierro Acerado.

c) Características del Motor: Marca Tipo Potencia Velocidad Amperaje Rotor diámetro Polea diámetro Material de Construcción

: DELCROSA : CA , trifásico : 1.8HP : 1710rpm : 6A – 3A : 5.8cm : 46.3 cm : Hierro.

2.3.8.- VIBRADORA. a) Servicio: Operación de agitación y movimiento paralelo al eje del motor, con que tiene en su eje dos pesas tipo martillos que dan la transmisión de giro con golpe y en cada de las esquinas unos sistemas de resortes. Esta operación se realiza con la finalidad de liberar el aire del interior del molde envasado para posteriormente pasar a las cámaras de enfriamiento. b) Especificaciones: Fabricación Número existente Material a manipular Alimentación

: Local : 01 : Moldes de pasta de Cacao : Manual.

Velocidad de Vibración Material de Construcción c) Características del Motor: Marca Tipo Potencia Velocidad Amperaje Rotor diámetro Polea diámetro Material de Construcción

: 85 RPM. : Hierro. : DELCROSA : CA , trifásico : 1.2 HP : 170 rpm : 4.2A – 2.1A : 5 cm. : 10 cm. : Hierro.

2.4.- DIAGRAMA DE BLOQUES CUALITATIVO CACAO (MATERIA PRIMA)

ALMACENAMIENTO

LIMPIEZA Y CLASIFICACION

TOSTACIÓN

DESCASCARILLADO

MOLINO PRIMARIO

MOLINO SECUNDARIO

REFINADO

CONCHADO

MOLDEADO Y VIBRADO

DESMOLDADO

ACABADO Y ETIQUETADO

ALMACÉN DE PRODUCTO TERMINADO

CAPITULO III BALANCE DE MATERIA Y CONSUMO DE ENERGÍA 3.1. BALANCE DE MASA EN LA ELABORACIÓN DE PASTA PURA DE CACAO. La Planta Piloto de Chocolates de la UNSAAC adquirió 182 quintales (8255.52 Kg.) de cacao, esta cantidad será nuestra base de calculo para realizar el balance de masa para el proceso de fabricación de la pasta pura de cacao. A continuación se muestran tres cuadros que resumen la campaña del 2009 en base a los cuales se realizara los balances respectivos: 3.1.1.- BALANCE DE MASA EN ALMACENAMIENTO. ENTRADA

Kg.

Materia prima SALIDAS Granos sucios Perdidas por humedad TOTAL

8255.52 Kg. 7696.50 559.02 8255.52

% 93.23 6.77 100.00

3.1.2.- BALANCE DE MASA EN LA LIMPIEZA Y SELECCIÓN. ENTRADA

Kg.

Granos sucios

7696.50

SALIDAS GRANOS Pequeño Mediano Grande TOTAL GRANOS OTROS Tripa Polvillo Otros granos Piedras TOTAL OTROS TOTAL

Kg. 1891.10 4884.40 479.90 7255.40 322.40 111.35 2.00 4.90 440.65 7696.05

%

94.27

5.73 100.00

3.1.3.- BALANCE EN EL ALMACÉN (GRANOS LIMPIOS)

ENTRADA Granos limpios

Kg. 7255.40

SALIDAS

Kg.

%

Granos limpios secos Perdidas por humedad TOTAL

6971.90 283.50 7255.4

96.09 3.91 100.00

3.1.4.- BALANCE DE MASA EN LA TOSTACIÓN.

ENTRADA Granos limpios secos SALIDAS Grano tostado Perdida por humedad TOTAL

Kg. 6971.90

6491.60 480.30 6971.90

% 93.11 6.89 100.00

3.1.5.- BALANCE EN EL DESCASCARILLADO.

ENTRADA Grano tostado

Kg. 6491.60

SALIDAS Grano tostado limpio

% 5109.70

78.72

262.50

4.04

Cascarilla

1119.40

17.24

TOTAL

6491.60

100.00

Polvillo

3.1.6.- BALANCE EN MOLIENDA, REFINADOR, CONCHADOR, MOLDEADO Y ACABADO ENTRADA Grano tostado limpio que entra al molino primario SALIDAS Pasta pura producida Perdidas por adherencia TOTAL

Kg. 5109.70 %

4902.20 207.50 5109.70

95.94 4.06 100.00

En la presente en base a 8255.52 Kg de cacao que llego al almacén de la planta piloto de chocolates campaña se produjeron un total de 49052.2 Kg. de pasta pura de cacao. El siguiente cuadro muestra un resumen de la producción de la campaña 2009 así también como los porcentajes de rendimiento en cada etapa: Cuadro 3.1.- Resumen de producción por etapas PRIMERA ETAPA

ENTRADA (Kg.) SALIDA (Kg.)

%

SECADO EN ALMACÉN

8255.520

7696.500

93.229

ALMACÉN GRANOS SUCIOS

7696.500

7255.400

87.885

ALMACÉN GRANOS LIMPIOS

7255.400

6971.900

84.451

TOSTADOR

6971.900

6491.600

78.633

DESCASCARILLADOR MOLIENDA, REFINADO, CONCHADO Y PRODUCTO TERMINADO

6491.600

5109.700

61.894

5109.700

4902.200

59.381

SEGUNDA ETAPA

Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSAAC

Durante la segunda etapa de produjeron 28 lotes a continuación se muestra un resumen de dichos lotes: Cuadro 3.2.- Resumen de producción por lotes LOTE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 TOTAL

TOSTACIÓN (Kg) 150.00 150.00 150.00 139.90 250.00 200.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 250.00 300.00 250.00 250.00 182.00 6971.90

NUMERO DE BARRAS 500 gr. 250 gr. 100 gr. 400 gr. PESO (Kg.) 0 0 0 261 103.50 0 0 57 258 108.90 0 0 96 239 105.20 0 0 89 242 104.80 91 60 55 271 172.90 95 48 61 167 130.90 96 106 0 270 180.30 97 21 86 317 186.40 105 60 6 269 175.60 99 46 72 263 172.00 101 0 50 294 172.20 132 0 113 228 166.50 184 93 70 136 174.70 181 108 90 133 177.50 154 180 38 227 213.80 115 65 95 298 199.80 193 90 102 187 202.30 200 116 60 189 209.80 200 177 73 162 214.50 202 112 34 210 214.80 220 68 71 218 219.50 224 69 130 201 222.80 189 106 125 179 203.60 187 120 14 111 169.50 206 235 95 114 216.40 111 255 53 136 178.00 96 297 150 102 177.20 51 277 180 51 128.80 3529.00 2709.00 2065.00 5733.00 4902.20

Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSAAC

3.2.- DIAGRAMA DE BLOQUES CUANTITATIVO CACAO (MATERIA PRIMA) = 8255.52 Kg.

ALMACENAMIENTO

Humedad (6.77%) = 559.02 Kg.

7969.50 Kg.

LIMPIEZA Y CLASIFICACION 6971.90 Kg. Grano limpio

TOSTACIÓN

Humedad (5.73%) = 440.62 Kg.

Humedad (3.91%) = 283.5 Kg.

Humedad (6.89%) = 480.30 Kg.

6491.60 Kg. Grano tostado Cascarilla (17.24%) = 1119.40 Kg.

DESCASCARILLADO Polvillo (4.09%) = 262.50 Kg. 5109.70 Kg.

MOLINO PRIMARIO

Perdida por adherencia (0.79%) = 40.0 Kg.

5069.70 Kg.

MOLINO SECUNDARIO

Perdida por adherencia (1.24%) = 62.0 Kg.

5007.70 Kg.

REFINADO

Perdida por adherencia (0.68%) = 34.0 Kg.

4973.70 Kg.

CONCHADO

Perdida por adherencia (0.42%) = 21.0 Kg.

4952.70 Kg.

MOLDEADO Y VIBRADO

Perdida por adherencia (1.05%) = 50.50 Kg.

4902.2 Kg.

DESMOLDADO

ACABADO Y ETIQUETADO

ALMACÉN DE PRODUCTO TERMINADO (4902.2 Kg.)

3.3.- BALANCE DE ENERGÍA EN LA ELABORACIÓN DE PASTA PURA DE CACAO. Para calcular del consumo de energía realizado por cada maquina, haremos uso de la siguiente ecuación:

P t ......(a ) n

E0 Donde:

Eº = Energía consumida por el motor de la Maquina expresado en (Kw-h) P = Potencia del Motor de la Máquina expresado en (Kw) t = Tiempo Real de Funcionamiento de la Maquina expresado en (h) n = Eficiencia del Motor de la Maquina. 3.3.1.- DETERMINACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA De acuerdo a la formula (a) necesitamos los datos de potencia de cada maquina y el tiempo que estas operaron así también como la eficiencia para este caso este valor será el mismo para cada equipo (n=0.8), los tiempos y la potencia de cada maquina, así como la energía consumida por cada maquina se detalla en el siguiente cuadro: Cuadro 3.3.- Consumo de energía MAQUINA

t (horas)

P(HP)

P(Kw)

Eficiencia (n)

Clasificador

47.75

4.00

2.983

0.8

Quemador

69.00

1.00

0.746

0.8

Tostador

69.00

2.00

1.491

0.8

Descascarillador

96.56

6.60

4.922

0.8

Molino primario

119.58

2.40

1.790

0.8

Molino secundario

119.58

1.80

1.342

0.8

Refinador

152.18

6.00

4.474

0.8

Conchado

152.88

1.80

1.342

0.8

Calefactor

152.88

5.36

4.000

0.8

Vibrador

45.66

1.20

0.895

0.8

Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSSAC

E (Kw-h) 178.035875 64.316625 128.633250 594.039534 267.512418 200.634314 851.104695 256.505886 764.400000 51.072993

3.3.2.- DETERMINACIÓN DE CONSUMO DE COMBUSTIBLE El combustible utilizado para el proceso de tostado fue kerosene la cantidad total utilizada fue 194.04 galones. Hallamos la masa de combustible usado:

δ = densidad (830 Kg/m3) (Fuente: PETRO PERÚ) m= masa (valor buscado). v= volumen (194.04 gal. = 0.7345 m3) Reemplazando tenemos:

m = 609.66 Kg.

Multiplicando la masa por su calor de combustión (42.80 kJ/Kg.) 609.66 Kg. * 42.80 kJ/Kg. = 26093.02 kJ = 7.24809 kW - h E° combustible = 7248.09 Kw - h

3.3.3.- CONSUMO TOTAL DE ENERGÍA Es el resultado de la suma de la energía consumida por cada uno de los equipos más la energía producida por el combustible lo cual esta expresado por la siguiente formula:

E° TOTAL = E° maquinas + E° combustible E° maquinas = E° Clasif. + E° Tostad. + E° Quemad. + E° Descasc. + E° Mol. Prim. + E° Mol. Sec. + E° Refin. + E° Conc. + Eº Calef.+E° Vibrad. E° maquinas = 3356.255590 kW-h.

E° TOTAL = 3356.255590 kW-h. + 7248.09 kW - h E° TOTAL = 10604.345 kW-h.

CAPITULO IV ANÁLISIS ECONÓMICO 4.1 COSTOS FIJOS 4.1.1 MANO DE OBRA DIRECTA. Este rubro comprende el personal que trabaja en forma permanente en la planta los cuales son un jefe de planta y un jefe asistente de planta consideraremos tres meses que es el tiempo que duro la única campaña del presente año:  Jefe de planta: S/. 450 * 3 = S/. 1,350.00  Jefe asistente de planta: S/. 650 * 3 = S/. 1,950.00 Total costos fijos = S/.3,300.00 4.2 COSTOS VARIABLES 4.2.1 MATERIA PRIMA.- Esta expresado por el precio de compra de los 182 quintales de cacao que se compraron para la campaña a razón de S/. 260.00 por quintal haciendo un total de: 182 * S/. 260.00 = S/. 47,320.00 4.2.2 SERVICIOS: ENERGÍA ELÉCTRICA.- El consumo de energía eléctrica fue de 3356.255590 Kw-h. esto solo considerando a las maquinas que interviene en el proceso de producción. El costo por Kw-h en el Cusco es S/.0.4086 3356.255590 kW-h. * S/.0.4086 = S/. 1371.36 4.2.3 MANO DE OBRA INDIRECTA.- Incluye el sueldo de los obreros y operarios que participan en la producción.  1 Operario: 1*(S/.450 * 3) = S/. 1,350.00  7 Practicantes: 7*(200 * 3) = S/. 4,200.00 4.2.4.- SUMINISTROS E INSUMOS COMBUSTIBLE.- Se utilizaron 194.04 galones de kerosene a un precio de S/. 10.60 por galón haciendo un total de: 194.04 * S/. 10.60 = S/. 2,056.90

INSUMOS DE EMBOLSADO Y ETIQUETADO.- Es el material utilizado para el acabado final de la diferentes presentaciones de pasta pura de cacao producida, esto incluye bolsas, etiquetas y goma. BOLSAS: 18 paquetes de 6x12 (200 unidades) a razón de S/. 2.50 por paquete haciendo un total de: S/. 45.00. 53 paquetes de 5x10 (200 unidades) a razón de S/. 2.20 por paquete haciendo un total de: S/. 116.60. ETIQUETAS: Se utilizaron 14,036 a razón de S/. 0.20 por etiqueta haciendo un total de: S/. 2,807.20 GOMA: 15 frascos de goma a razón de S/. 2.50 haciendo un total de: S/. 37.50 Resumen de costos variables MATERIA PRIMA SERVICIOS MANO DE OBRA INDIRECTA

Cacao Energía Eléctrica Operario Practicantes Combustible Bolsas Etiquetas Goma

S/. 47,320.00

S/. 1,371.36 S/. 1,350.00 S/. 4,200.00 SUMINISTROS E INSUMOS S/. 2,056.90 S/. 116.60 S/. 2,807.20 S/. 37.50 SUB TOTAL S/. 59,259.56 IMPREVISTOS (2.25% de total de costos variables) S/. 1,333.34 TOTAL S/. 60,592.90 4.3.- IMPREVISTOS.- Son los gastos para los cuales no hay crédito habilitado y distinto, para la producción se considero el 2.25% de los costos variables. Entonces tenemos: 0.025 * S/. 59,259.56 = S/. 1,482.56 4.4.- TOTAL COSTOS DE PRODUCCIÓN.- Viene a ser la suma de los costos fijos más los costos variables: COSTOS FIJOS S/. 3,300.00 COSTOS VARIABLES S/. 60,592.90 TOTAL S/. 63,892.90

4.5.- DETERMINACIÓN DE COSTO UNITARIO. Primero, determinamos la fracción en peso de las cuatro presentaciones como se muestra en la siguiente tabla: Tabla 4.1.- Fracción en peso de las presentaciones. PRESENTACIÓN

PESO NETO (Kg.)

FRACCIÓN

500 gr 400 gr 250 gr 100 gr

1752.4 0.357 2278.4 0.465 668.5 0.136 202.9 0.041 4902.2 1.000 Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSSAC Segundo, se realiza la repartición del costo total de producción (S/. 63,892.90) entre las fracciones anteriormente halladas y así obtenemos en siguiente cuadro: Cuadro 4.2.- Determinación de costos por presentación PRESENTACIÓN

FRACCIÓN

COSTO POR PRESENTACIÓN (S/.)

500 gr 400 gr 250 gr 100 gr

0.357 22839.933 0.465 29695.562 0.136 8712.905 0.041 2644.500 1.000 63892.900 Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSSAC Tercero, dividimos los costos por presentación entre el numero total de unidades producidas y así obtenemos el costo unitario de cada producción así como se muestra en el siguiente cuadro Cuadro 4.3.- Costos unitarios. PRESENTACIÓN

500 gr 400 gr 250 gr 100 gr

COSTO POR PRESENTACIÓN (S/.)

UNIDADES PRODUCIDAS

22839.933 3529 29695.562 5733 8712.905 2709 2644.500 2065 63892.900 Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSSAC

COSTO UNITARIO (S/.)

6.47 5.18 3.22 1.28

4.6.- ANÁLISIS DEL PUNTO DE EQUILIBRIO Un punto de equilibrio es usado comúnmente en las empresas para determinar la posible rentabilidad de vender determinado producto. Para calcular el punto de equilibrio es necesario tener bien identificado el comportamiento de los costos; de otra manera es sumamente difícil determinar la ubicación de este punto. Si el producto puede ser vendido en mayores cantidades de las que arroja el punto de equilibrio tendremos entonces que la empresa percibirá beneficios. Si por el contrario, se encuentra por debajo del punto de equilibrio, tendrá pérdidas. El punto de equilibrio se determina mediante la siguiente ecuación: ………. (b)

En base a la formula (b) se determinaron los valores de X para las 4 presentaciones los resultados se detallan en el siguiente cuadro: Cuadro 4.4.- Valores de X para las presentaciones producidas: PRESENTACIÓN 500 gr 400 gr 250 gr 100 gr

COSTO POR PRECIO DE VENTA (S/.) PRESENTACIÓN (S/.) 22839.93 12.00 29695.56 10.00 8712.91 6.00 2644.50 2.50

X (UNIDADES) 1903 2970 1452 1058

En las siguientes figuras se muestran el método grafico para determinar el punto de equilibrio:

Figura 4.1.- Análisis de Punto de Equilibrio (presentación de 500 g)

Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSSAC

Figura 4.2.- Análisis de Punto de Equilibrio (presentación de 400 g)

Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSSAC

Figura 4.3.- Análisis de Punto de Equilibrio (presentación de 250 g)

Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSSAC

Figura 4.4.- Análisis de Punto de Equilibrio (presentación de 100 g)

Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ-UNSSAC

CAPITULO V DISTRIBUCIÓN DE PLANTA 5.1.- MARCO TEÓRICO DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA La ordenación de las áreas de trabajo se ha desarrollado, desde hace muchos años. Las primeras distribuciones las desarrollaba el hombre que llevaba a cabo el trabajo, o el arquitecto que proyectaba el edificio. Con la llegada de la revolución industrial, se transformó el pensamiento referente que se tenía hacia ésta buscando entonces los propietarios un objetivo económico al estudiar las transformaciones de sus fábricas. Por distribución en planta se entiende: “La ordenación física de los elementos industriales. Esta ordenación, ya practicada o en proyecto, incluye, tanto los espacios necesarios para el movimiento de materiales, almacenamiento, trabajadores indirectos y todas las otras actividades o servicios, así como el equipo de trabajo y el personal de taller “ El objetivo primordial que persigue la distribución en planta es hallar una ordenación de las áreas de trabajo y del equipo, que sea la más económica para el trabajo, al mismo tiempo que la más segura y satisfactoria para los empleados. Además para ésta se tienen los siguientes objetivos:  Reducción del riesgo para la salud y aumento de la seguridad de los trabajadores.  Elevación de la moral y satisfacción del obrero.  Incremento de la producción.  Disminución en los retrasos de la producción.  Ahorro de área ocupada.  Reducción del material en proceso.  Acortamiento del tiempo de fabricación.  Disminución de la congestión o confusión.  Mayor facilidad de ajuste a los cambios de condiciones. La distribución en planta tiene dos intereses claros que son: Interés Económico: Con el que persigue aumentar la producción, reducir los costos, satisfacer al cliente mejorando el servicio y mejorar el funcionamiento de las empresas.

Interés Social: Con el que persigue darle seguridad al trabajador y satisfacer al cliente. 5.2.- TIPOS DISTRIBUCIÓN.- Existen tres tipos de distribución las cuales son: 5.2.1.- Distribución por posición fija.- Se trata de una distribución en la que el material o el componente permanecen en lugar fijo. Todas las herramientas, maquinaria, hombres y otras piezas del material concurren a ella. 5.2.2.- Distribución por proceso o por Fusión.- En ella todas las operaciones del mismo proceso están agrupadas 5.2.3.- Distribución por producción en cadena.- En línea o por producto. En esta, producto o tipo de producto se realiza en un área, pero al contrario de la distribución fija. El material está en movimiento.

5.3.- CONDICIONES DE LOS ESTABLECIMIENTOS ELABORADORES / INDUSTRIALIZADORES DE ALIMENTOS 5.3.1.- Instalaciones. Los establecimientos deberán estar situados preferiblemente en zonas exentas de olores objetables, humo, polvo y otros contaminantes, y no expuestas a inundaciones Las zonas utilizadas por el establecimiento, que se encuentran dentro de su perímetro deberán tener una superficie dura y/o pavimentada, apta para el tráfico. Debe disponerse de un desagüe adecuado, así como de medios de limpieza. 5.3.2.- Planos de edificios e instalaciones. Los edificios e instalaciones deberán de ser de construcción sólida y revestimiento sanitariamente adecuado. Todos los materiales usados en la construcción deberán ser de materiales que no trasmitan ninguna sustancia no deseadas al alimento.

Para la aprobación de estos planos se deberá tenerse en cuenta, que se dispongan de espacios suficientes para cumplir de manera satisfactoria, todas las operaciones. El diseño debe ser tal que permita una limpieza fácil, adecuada y facilite la debida inspección de la higiene del alimento. La edificación e instalaciones deben ser de tal manera que impidan que entren o aniden insectos, roedores y/o plagas y que entren contaminantes del medio, como humo, polvo, vapor u otros. Los edificios e instalaciones deberán ser de tal manera que permitan separar, por sector, ubicación, y otros medios eficaces, las operaciones susceptibles de causar contaminación. Los edificios e instalaciones deberán ser de tal manera que las operaciones puedan realizarse en las debidas condiciones higiénicas desde la llegada de la materia prima, hasta la obtención del producto terminado. En las zonas de manipulación. Los pisos, deberán ser de materiales resistentes al transito, impermeables, que no absorban, lavables y antideslizantes; no tendrán grietas y serán fácil de limpiar y desinfectar. Los líquidos deberán escurrir hacia la boca de las rejillas siegas (tipo sifón o similares) impidiendo la acumulación en los pisos. Las paredes, se construirán o revestirán con materiales no absorbentes y lavables y serán de color claro. Hasta una altura apropiada deberán de ser lisas y sin grietas y fáciles de limpiar y desinfectar. Los ángulos entre las paredes, pisos y entre las paredes y los techos o cielos rasos deberán de ser de fácil limpieza. En los planos deberá figurar la altura del revestimiento impermeable. Los techos y cielos rasos deberán estar construidos de manera que se evite la acumulación de suciedad y que reduzcan al mínimo la condensación y la formación de mohos y deberán ser fáciles de limpiar. Las ventanas y otras aberturas, deberán estar construidas de manera que se evite la acumulación de suciedad y las que se comuniquen con el exterior deberán estar provistos de protección anti plagas. Las puertas, deberán de ser de material no absorbente y de fácil limpieza. Las escaleras, montacargas y estructuras auxiliares, como plataformas, escaleras de mano y rampas,

deberán estar situadas y construidas de manera que no sean causa de contaminación. En las zonas de manipulación de alimentos, todas las estructuras y accesorios elevados deberán estar de manera que se evite la contaminación directa o indirecta de los alimentos, de la materia prima y material de envase por condensación y goteo y no se provoque ningún contratiempo en las operaciones de limpieza. Los alojamientos, lavados, vestuarios y cuartos de aseo del personal auxiliar del establecimiento deberán estar completamente separados de las zonas de manipulación e alimentos y no tendrán acceso directo a estas, ni comunicación alguna. Los insumos, materias primas y productos terminados deberán ubicarse sobre tarimas o encastrados separados de la pared y techo permitiendo así una correcta higienización de la zona. Deberá evitarse el uso de materiales que no puedan limpiarse y desinfectarse adecuadamente, por ejemplo, la madera, a menos que la tecnología utilizada haga imprescindible su empleo y no constituya una fuente de contaminación. 5.4.- IDENTIFICACIÓN CHOCOLATES

DE

ÁREAS

DE

LA

PLANTA

PILOTO

DE

El terreno total donde se realizará la distribución de la planta es de 285 m2, el cual esta ubicado dentro de la Ciudad Universitaria, dicha planta contara con las siguientes áreas: 5.4.1.- Almacén de materia prima.- Donde se realizara la recepción y posterior almacenamiento de la materia prima (cacao). 5.4.2.- Sala de clasificación y tostado.- Es esta sala se realizara la primera parte del proceso productivo, para dichos fin se cuenta con los siguientes equipos cuyas dimensiones y áreas se describen en el siguiente cuadro:

Cuadro 5.1.- Dimensiones de equipos sala de clasificación y tostado LARGO (m)

ANCHO (m)

ÁREA (m2)

3

1

3

Tostador

2.5

1.6

4

Mesa de Clasificación

2.2

1.9

4.18

2

0.85

1.7

EQUIPO Clasificadora

Descascarillador

Fuente: Planta Piloto de chocolate IQ-UNSSAC 5.4.3.- Sala de producción.- Donde se realizara la producción propiamente dicha de la pasta pura de cacao, en esta sala estarán ubicados los siguientes equipos suyas áreas y dimensiones se describen en el siguiente cuadro: Cuadro 5.2.- Dimensiones de equipos sala de producción LARGO (m)

ANCHO (m)

ÁREA (m2)

2

1.9

3.8

Dosificadora

4.1

0.6

2.46

Mezclador con calentamiento

1.9

0.75

1.425

Molino de azúcar

1.4

1.25

1.75

Túnel de enfriamiento

10.5

1

10.5

Empacadora

2.6

0.6

1.56

EQUIPO Molino refinador

RADIO (m) Conchador

1.5

1.7

Fuente: Planta Piloto de chocolates IQ- UNSSAC 5.4.4.- Almacén de producto terminado.- Esta ambiente contara con unos andamios donde se ordenara el producto final (pasta pura de cacao) por presentaciones para su posterior venta. 5.4.5.- Área de recepción y ventas.- Lugar donde se realizaran las ventas de la pasta pura de cacao 5.4.6.- Oficina de jefe de planta.- Ambiente donde despachara el jefe de la planta. 5.4.7.- Vestidores.- Lugar donde los trabajadores y operarios de la planta realizaran el cambio de indumentaria. 5.4.8.- Laboratorio.- Ambiente donde se realizarán análisis de materia prima o de producto final.

5.4.9.- Almacén.- Lugar donde se guarda herramientas, insumos (bolsas, etiquetas, etc.) y otros. 5.5.- DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA PILOTO DE CHOCOLATES Una vez realizado la identificación de las diferentes aéreas que comprende la planta piloto se realizo una posible distribución (Figura 5.1 y Figura 5.2), la cual abarco la totalidad del área (285 m2). La distribución se hizo para una planta de dos pisos cuyo resumen de áreas se describe a continuación: Cuadro 5.3.- Distribución de aéreas primer nivel PRIMER PISO Recepción y ventas Oficina de jefe de planta Almacén de materia prima Sala de clasificación Sala de tostado y descascarillado Sala de producción Almacén de producto terminado Pasillo y escaleras TOTAL

Área (m2) 8 15 14 44 23 92 30 59 285

Fuente: Propia Cuadro 5.4.- Distribución de aéreas segundo nivel. SEGUNDO PISO Vestidores Hombres Vestidores Damas Laboratorio Almacén Servicios higiénicos Pasillos y gradas TOTAL Fuente: Propia

Área (m2) 10 10 18 10 21 41 110

DOSIFICADORA

TUNEL DE ENFRIAMIENT O MOLINO REFINADOR

SALA DE PRODUCCION

SALA CLASIFICACION

EMPACADORA MESA DE CLASIFICACIÓN

MOLINO DE AZUCAR TOSTADOR

MEZCLAD OR CON CALENTA MIENTO

SALA DE TOSTADO Y DESCASCARILLADO

ALMACEN CLASIFICADO RA

CONCHADOR

FIGURA 5.1.- Distribución Primer Nivel

DESCASCARILLADOR

OFICINA INGENIERO DE PLANTA

ALMACEN DE PRODUCTO TERMINADO

VENTAS

Arriba

FIGURA 5.2.- Distribución Segundo Nivel

SERVICIOS HIGIENICOS

VESTIDOR DAMAS

VESTIDOR HOMBRES

LABORATORIO

ALMACEN

Arriba

CONCLUSIONES Se conoció los fundamentos teóricos básicos sobre la materia prima los cuales fueron importantes para la identificación del cacao utilizado y se concluyo que pertenece a las diferentes variedades descritas, esta variedad de granos aportan calidad a la pasta pura de cacao. Se analizó, evaluó y reconoció las principales etapas del proceso de producción de la pasta pura de cacao, y mediante realización de la práctica se adquirió experiencia sobre los diferentes procesos. Se realizaron los respectivos balances de materia y energía de todo el proceso productivo, aplicando los conocimientos adquiridos durante nuestra formación académica, concluyendo que el rendimiento de todo el proceso es del 61%. Se realizo en análisis económico de la producción y se concluyo que para alcanzar el punto de equilibrio se necesitará vender: 1903 unidades de 500 g, 2970 unidades de 400 g, 1452 unidades de 250 g y 1058 unidades de 100 g Se realizo una distribución de planta tomando en cuenta diversos criterios como fácil accesibilidad a los diferentes ambientes, seguridad e higiene de la planta e integración de personal y maquinas.

RECOMENDACIONES Implantar un control de calidad desde la adquisición de la materia prima para poder obtener un mayor rendimiento. Adquisición de materia prima con bajo contenido de humedad, así de esa manera se evitarían perdidas por presencia de grano húmedo. Adecuar un sistema de control de polvillo en la descascarilladora, debido a que existe perdidas de grano limpio durante este proceso. Formación de un equipo para la implementación de un sistema HACCP. Aplicación correcta de las buenas practicas de manufactura (BPM). Mantenimiento de maquinas y equipos después de cada producción.

BIBLIOGRAFÍA H.F.RASE, M.H. BARROW “Ingeniería de Proyectos para Plantas de Proceso” Novena Edición, Editorial Continental (1984) LUCCAP “Fabricación de Chocolates y los demás Productos de Cacao”, Tercera Edición, Editorial Sintes España MINISTERIO DE AGRICULTURA - PROGRAMA PARA EL DESARROLLO DE LA AMAZONIA (PRO AMAZONIA) “Manual del Cultivo del Cacao” Perú 2004 MUTHER, R. "Distribución en Planta" Segunda Edición, Editorial Hispano Europea (1981) SIERRA, A., ACHANCARA, JHON. “Estudio de la posibilidad de la Industrialización de los Residuos del Cacao en la Planta de Chocolates de Ingeniería Química”. Tesis 2001.

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