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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

Proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade en presentación de 500 ml

Proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade en presentación de 500 ml

2014

ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. OBJETIVOS 3. SITUACIÓN ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS EN EL MUNDO 3.1. PARTICIPACIÓN EN EL MERCADO INTERNACIONAL DE AJEGROUP 4. SITUACIÓN ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS EN EL PERÚ 4.1. PARTICIPACIÓN EN EL MERCADO NACIONAL 5. PERFIL DE LA EMPRESA 5.1. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA AJEGROUP S.A 5.2. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO 5.2.1. BEBIDA REHIDRATANTE SPORADE 5.2.2. MARCA 5.2.3. PRESENTACIONES 5.2.4. PLANTAS 5.2.5. NIVELES DE PRECIO 6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO 6.1. MATERIALES QUE INGRESAN AL PROCESO 6.1.1. MATERIALES PRINCIPALES 6.1.2. MATERIALES SECUNDARIOS 6.1.3. MATERIALES AUXILIARES 6.2. MATERIAS QUE SALEN DEL RPOCESO 6.2.1. PRODUCTO FINAL 6.2.2. PRODUCTO RESIDUAL 6.3. MÁQUINAS 6.4. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO 6.5. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA ELABORACIÓN DE BEBIDAS REHIDRATANTES 6.6. ESQUEMA DEL PROCESO TIPO VERTICAL 7. DISCUSIONES 8. BIBLIOGRAFÍA

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1. INTRODUCCIÓN A lo largo de los años, las industrias han modelado la economía mundial, surgiendo como uno de los factores más importantes del desarrollo humano.

El entendimiento cabal y la

innovación de los procesos industriales resulta hoy una herramienta básica para cualquier profesional, pues la rentabilidad, eficiencia, competitividad, subproductos, entre otros atributos se ponen en juego a la hora de diseñar el proceso industrial de determinado producto comercial. En el siguiente trabajo, exponemos en términos generales los procesos de producción en la elaboración de bebidas rehidratantes por la empresa escogida: AJEPER S.A. Nuestra elección fue motivada por el posicionamiento en el mercado tanto peruano como global de la marca Sporade. Uno de sus éxitos, frente a sus grandes competidores es fruto de sus destrezas de mercadeo descentralizada en nuestro país, así como, el buen manejo económico de un negocio familiar gustoso de renovarse con nuevas tecnologías y cumplimiento de los estándares mundiales. Por otro lado, nuestro análisis también recoge ciertos criterios ambientales que se pueden mejorar desde nuestro punto de vista académico-profesional, discusiones y acotaciones que se presentan a lo largo de esta monografía, para recalcar un enfoque más integral de los procesos unitarios y el ambiente.

2. OBJETIVOS 2.1. Objetivos generales: I.

Realizar el Balance de masa del proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade en su presentación de 500 ml de la Empresa Aje.

II.

Realizar el Balance de energía del proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade en su presentación de 500 ml de la Empresa Aje.

III.

Identificar los posibles contaminantes involucrados en el proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade y plantear alternativas que ayuden a la reducción de sus efectos y a la eficiencia de los procesos.

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2.2. Objetivos específicos: I.

Identificar las materias primas, las secundarias y auxiliares que ingresan en el proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade.

II.

Identificar en cada etapa de producción los procesos u operaciones unitarias.

III.

Determinar el tipo de proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade

IV.

Identificar los productos y subproductos finales que se generan al finalizar cada etapa.

3. SITUACIÓN ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS EN EL MUNDO De acuerdo con el análisis de Euromonitor Internacional, América Latina se encuentra en el tercer lugar en cuanto al consumo mundial de bebidas embotelladas por detrás de Estados Unidos y China. Entre ellas resalta Brasil, Colombia y Perú que tienen la fuerza de un mercado dominado por marcas nacionales. En Perú, el consumo per cápita del 2012 de bebidas embotelladas fue aproximadamente de 140 L/año, siendo las gaseosas las que se llevan el mayor volumen de 80 L/año, seguidos por el consumo de cerveza con 32.9 L/año.

A continuación, se presentan las ventas anuales de diferentes empresas de bebidas en América Latina durante el 2010. FIGURA 1: Posicionamiento de las empresas de bebidas en América Latina.

Fuente:Euromonitor Internacional

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3.1. Participación en el mercado internacional de AJEGROUP El grupo posee actualmente 7 marcas registradas que se encuentran distribuidas en distintos países donde tienen presencia a través de plantas productoras o centros de distribución únicamente. Así, todas sus empresas a nivel mundial constituyen el AJEGROUP o Grupo Aje y en cada país recibe una denominación diferente, como lo es en Perú como AJEPER S.A. o en México como AJEMEX. A continuación se presentan los nombres de las siete marcas registradas de la organización, el país donde se vende y una breve descripción: • Big Cola (Perú, Venezuela, Ecuador y México) es un refresco de cola. • Kola Real (Perú, Venezuela y Ecuador) refrescos de sabores y cola. • Sporade (Perú) bebida rehidratante con sus 5 sabores • First (México) sabor manzana y toronja. • Oro (Perú y Ecuador) sabor herbal. • Cielo (Perú y Venezuela) Agua embotellada.

4. SITUACIÓN ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS EN EL PERÚ 4.1. Participación en el mercado nacional Sporade tiene una participación en el mercado nacional de 25.84 por ciento, como muestra la siguiente imagen. FIGURA 2: Participación de mercado de bebidas no alcohólicas en Huacho-Lima-Perú

Fuente: Valencia 2006.

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Y en cuanto a la empresa, en el sector peruano AJEGROUP, se destaca por ser la primera en ventas según el ranking del 2010. FIGURA 3: Ranking de Empresas en el rubro bebidas

Fuente: Euromonitor Internacional 5. PERFIL DE LA EMPRESA

5.1. Descripción de la empresa AJEGROUP S.A

El grupo AJEGROUP, fundada hace 23 años por la familia Añaños de Ayacucho, es una industria multinacional con holding en España y presencia en 20 países. El Grupo se dedica a fabricar y comercializar productos tales como cervezas, refrescos, bebidas energéticas, bebidas isotónicas, aguas, jugos y tés. Todos estos productos le permiten vender 3 mil millones de litros cada año a sus consumidores a nivel global

5.2. Descripción del producto

Su inició en el mercado fue en el 2004, teniendo una difícil competencia con la prestigiosa marca Gatorade. El producto Sporade es una bebida isotónica, usualmente vendida en presentación de 475ml, a continuación detallaremos más especificaciones.

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FIGURA 4: Presentaciones habituales de Sporade.

Fuente: Ajegroup.com 5.2.1. Marca

Se realizó una investigación con 300 consumidores de Lima (100 en cada una de las siguientes lugares: Cono Norte, Centro, Cono Sur), en cuanto al nombre de Sporade El resultado fue: El nombre trasmite identificar a un público joven y entusiasta, aficionados a algún deporte, oficinistas o empleados con un espíritu de “competencia” y que gusta de la comida saludable, el ejercicio y una vida sana.

5.2.2. Presentaciones

Presentación en vidrio (475 ml), TetraPak (1 L) y PET (500 ml); en sabores de frutas tropicales, lima limón, mandarina, manzana, maracuyá y uva. También en presentación light.En todos los envases, se encuentra el logo de Sporade que dice “para ganar” acompañado de colores llamativos.

5.2.3. Plantas

AJEGROUP

es una empresa peruana que cuenta con cinco plantas y 42 centros de

distribución en nuestro país, mientras que 42 por ciento de sus ventas a escala global provienen de México.

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5.2.4. Niveles de precios

Las cifras muestran la relación de precios entre los productos, tomando como base de comparación el precio promedio del mercado por 600 ml (S/ 2.00) CUADRO 1: Presentaciones y costos de la marca Sporade

475 ml S/ 1.50

1 Litro

500 ml

S/ 2.40

S/ 2.30

Fuente: Elaboración propia

6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO

6.1. Materiales que ingresan al proceso 6.1.1. Materiales principales CUADRO 2: Materiales principales MATERIALES

DESCRIPCIÓN

PROCEDENCIA

Su aporte de agua contrarresta satisfactoriamente las pérdidas de la misma por el sudor.

Agua Potable (SEDAPAL)

AGUA

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Es un disacárido de glucosa y fructosa. Se utiliza para endulzar los alimentos y proporciona la fuente de energía (carbohidratos) que los músculos utilizan durante la actividad física.

MONTANA S.A.: Grupo empresarial regional enfocado en el desarrollo y aprovisionamiento de insumos y soluciones productivas para los sectores alimenticio, farmacéutico y agropecuario.

La dextrosa es glucosa. La dextrosa se usa a menudo en combinación con el azúcar u otros edulcorantes. Actúa para acortar la percepción de dulzor y mejorar el sabor original del alimento. Se absorbe y se utiliza rápidamente proporcionando una fuente de energía instantánea. Es más cara que el azúcar.

MONTANA S.A.

SACAROSA (AZÚCAR)

DEXTROSA MONOHIDRATADA

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ÁCIDO CÍTRICO Ácido orgánico que tiene como funciones: impartir sabor, regular el pH, antioxidante y también incrementa la efectividad de los conservadores antimicrobianos.

ELECTROLITOS (CLORURO DE SODIO, BENZOATO DE SODIO, CITRATO DE SODIO Y FOSFATO MONOPOTÁSICO)

Mineral que está en los líquidos del organismo y que tiene una carga eléctrica. A menudo se considera que los electrólitos son los iones libres de sodioNa+, potasio K+, calcio Ca2+, fósforo P3-, magnesio Mg2+, etc. Garantizan la rápida absorción de líquidos en el torrente sanguíneo , estimulando el consumo de líquidos y acelerando su total reabastecimiento después de la actividad física

-

-

Fuente: Elaboración propia

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6.1.2. Materiales secundarios CUADRO 3: Materiales secundarios MATERIALES SABORIZANTES COLORANTES ENVASES (BOTELLAS Y TAPAS)

DESCRIPCIÓN Saborizantes artificiales (mandarina, uva, frutas tropicales y manzana) Colorantes artificiales.

PROCEDENCIA GIVAUDAN ARGENTINA S.A.

Envase ergonómico, de plástico no retornable (500 ml).

AJEPER S.A.

MONTANA S.A.

Fuente: Elaboración Propia 6.1.3.

Materiales auxiliares

Agua usada para la limpieza durante el proceso.

6.2. Materias que salen del proceso

6.2.1.

Producto final

El producto final es una bebida rehidratante de la marca Sporade en su presentación de plástico no retornable de 500 ml. Esta bebida está clasificada como isotónica debido a su capacidad de hidratación y reposición de electrolitos del consumidor. Presenta una variedad de sabores como: mandarina, tropical, uva, lima, manzana. Su destino de entrega es mercados, tiendas de abarrotes, supermercados, mayoristas, minoristas, etc.

Fuente: AJE

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6.2.2. Productos residuales

Los productos residuales generados del proceso productivo son los retazos de plásticos y restos tapas defectuosas, que son recicladas para su derivación

a los procesos de la

elaboración de plásticos y tapas de la propia Empresa.

6.3. Máquinas En el CUADRO 4 las principales maquinas que intervienen en los procesos de la elaboración de una bebida rehidratante. CUADRO 4 Nombre Despaletizador

Descripción Esta

maquina

Especificaciones tiene Despaletizador

como funcion deshacer semiautomatico el palet para introducir modelo DPS-45 las botellas en la linea 

Mesa acumulacion

de embotellado. Son

longitud 2500-

fundamentales

3000 mm.

una

Fuente : Agrovin

para

completa 

Polipaso de 250kg

automatizacion de la 

Produccion de

linea de embotellado.

2000 a 6000 bot/h 

Consumo electrico de 2Kw



Consumo neumatico de 6Nm3/h sin compresor

Triblock

Es una maquina en la Modelo

TLT/16-20-

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Proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade en presentación de 500 ml cual

se

monta

la 3/S:

enjugadora, llenadora

y

la 

Acero inoxidable

la

AISI-304

taponadora. El sistema 

Producción para el

de

modelo de 3000

llenado

gravedad

es

con

por ligera

depresión. Fuente: Agrovin

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la 

En

B/h Numero de pinzas

enjugadora se inyecta

16

las  botellas un líquido de

Numero

enjuagado,

Potencia para el

al

interior

de

antes

de  proceder al llenado y al

de

taponeras 3

modelo 2 Kw

posterior taponado.

Etiquetadora

Esta máquina cumple Modelo ET 800: dos

funciones:

primera

Producción de

la

1000-2000 B/h

encargada de armar y 

Presión de aire de

colocar la etiqueta en

6 bar

la botella, la segunda el 

Peso 400 kg

túnel

con

termo-  que opera

de

encogido Fuente: Agrovin

es

la 

vapor

Potencia 2 Kw

directo,

aunque también podría funcionar

con

resistencia eléctrica.

Empacadora

En esta máquina consta Modelo HSL-30 de dos secciones: la primera

agrupa

la



Potencia instalada

10

12

Proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade en presentación de 500 ml botella en grupos de 12, y se coloca

Kw 

el

stretch film y da forma a

la

bobina

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Consumo efectivo 5Kw

que

posteriormente envolverá el paquete de 12. La segunda sección es el horno de termo-encogido donde Fuente: Agrovin

el

stretch

film

se

contrae.

Pasteurizador

La finalidad de esta Planta de máquina

es

la

de pasteurización modelo

calentar el fluido de PPL 600 transferencia

térmica 

(agua) que circula en los

Fuente: Finamac

tanques

Consumo eléctrico 12.7 kW

de 

Instalación

procesamiento,

eléctrica 220V -

transfiriendo calor a la

380V, trifásica, 60

mezcla a través de

Hz

conducción térmica.



Capacidad de producción Kg/h



Potencia de eléctrica 0,3 kW, 220 V, monofásico.



Acero inoxidable 304.

Fuente: Elaboración propia

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6.4. Descripción del proceso productivo

La elaboración del producto se realiza de manera continua, es decir, es una producción en línea. A continuación, se presenta la descripción de los procesos: a. Ósmosis Inversa Proceso de purificación del agua en la cual se logra un elevado porcentaje de retención de contaminantes.

b. Primer Mezclado Se agrega al tanque de mezcla agua purificada y azúcar. Posteriormente, se recircula y se adiciona dextrosa monohidratada.

c. Filtrado frío El jarabe a temperatura ambiente, previamente mezclado en el paso anterior pasa a través de un filtro de 5μ hacia el tanque de producto.

d. Segundo mezclado En el tanque de producto, la mezcla se agita constantemente y se le adicionan la base, ácidos y electrolitos, mezcla se agita por 5 minutos adicionales.

e. Control de Calidad Por medio de un muestreador, se verifica si la bebida rehidratante cumple los parámetros establecidos, es decir, si el lote es conforme. Si cumple los parámetros, la mezcla pasa a filtrarse. De caso contrario, se recircula la bebida nuevamente al tanque de producto.

f. Filtrado Caliente La mezcla caliente pasa por un filtro para sabores “claros o clear”, se usan filtros de 15μ, para sabores “oscuros o Cloudyu” son filtros de 30μ.

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g. Pasteurización La mezcla es calentada, este proceso está conformado por 2 subprocesos:  Calentamiento: Se eleva la mezcla hasta una temperatura de pasteurización deseada (94.4 – 96.4˚C).  Holding: Luego del calentamiento, la mezcla ingresa al holding tuve o tubo de retención, el cual está diseñado para mantener la mezcla a una temperatura deseada con un flujo adecuado en un tiempo aproximadamente de 31.5 segundos. A la salida del holding tuve se realiza una toma de temperatura, esta es un promedio de 95.4˚C.

Posteriormente, se controla la temperatura de la mezcla a través de una válvula automática que asegura que cumpla las especificaciones de temperatura del proceso de pasteurización (94.496.4˚C), de no cumplirse las temperaturas se deriva la mezcla al tanque de producto.

h. Trimcooling En esta etapa la mezcla es enfriada parcialmente hasta llevarla a una temperatura mínima de 85 ˚C, para proceder al envasado. Posteriormente a este proceso la mezcla pasa por una válvula automática que verifica la temperatura del proceso (Mínimo 85˚C) de no cumplirse esta se recircula la mezcla al tanque de producto

i. Llenado en caliente Este proceso se realiza en una envasadora automática que consta de 50 cabezales que van llenando la mezcla caliente (79.4-83.3 ˚C) en las botellas. El llenado en caliente tiene como objetivo lograr la desinfección y esterilidad del envase.

Las botellas previamente han pasado un proceso de paletizado y lavado, se explicara con más detalle a continuación:

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 Despaletizado En esta operación se recepcionan las botellas PET que son movilizan a través de paletas del depaletizador automático, se va descargando las botellas cama por cama.  Enjuague de botellas Las botellas que ingresan a la línea son invertidas y simultáneamente son enjuagadas y bañadas con chorros de agua clorada (cloro residual < 1 ppm). Las botellas permanecen invertidas el tiempo suficiente para que se elimine cualquier resto de agua clorada. Para asegurar el correcto enjuague, se hace la prueba de tinción o de colorante en las botellas con colorante rojo N˚40. Adicionalmente, se mide el volumen residual después del enjuagado (Estándar: < 2 ml para botellas con una capacidad menor de 1 litro).

j. Tapado Las botellas son tapadas por una encapsuladora de 15 cabezales. Esta operación es crítica para mantener la esterilidad del producto, por lo que el tapado debe ser lo más rápido posible desde que el envase sale de la llenadora.

k. Invertido En esta operación, las botellas son invertidas 90˚ por un tiempo de 6 – 9 segundos. Esto con el objetivo de que la mezcla caliente esterilice la parte inferior de la tapa y el espacio de cabeza de la botella.

l. Codificado En el cuerpo de la botella a la altura de la tapa usando un cañón láser se fija la fecha de vencimiento y el lote, esto se realiza con un fin de trazabilidad.

m. Enfriamiento Las botellas reciben chorros de agua fría y se van enfriando gradualmente hasta alcanzar una temperatura máxima de 40.6˚C. En esta operación se forma el vacio al interior de los envases. El tiempo máximo que una botella permanece en el cooler es de 35 minutos.

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n. Secado Las botellas enfriadas son secadas con la ayuda de cuchillas de aire.

o. Etiquetado Las botellas ingresan a la máquina etiquetadora, que les coloca la etiqueta termoencogible a la altura del panel de la botella.

p. Detección de nivel Este detector elimina las botellas que no están dentro del estándar, por ejemplo, botellas con volúmenes por debajo de la especificación, defectos en las tapas o etiquetas puestas inadecuadamente.

q. Empacado Las botellas entran a la empacadora donde se agrupan en paquetes de 6 unidades que serán envueltos con un plástico termoencogible e ingresan a un túnel caliente (horno) que ajuste el plástico a las botellas.

r. Almacén Un paletizador coloca el producto sobre tarimas, los paquetes se cuadran en la parte superior de la paletizadora y quedan estibados. Una vez terminada la estiba, se coloca la envoltura plástica en forma automática hasta que queda cubierta y reforzada para su almacenamiento.

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Diagrama de flujo de la elaboración de bebidas rehidratantes (Figura 5) Agua Agua purificada Azúcar Dextrosa monohidrata

Jarabe azucarado Jarabe azucarado Bases Ácidos Electrolitos

Osmosis Inversa

Agua purificada

Primer Mezclado

Jarabe azucarado

Filtrado frío

Jarabe azucarado

Segundo Mezclado

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Control de Calidad

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Filtrado caliente

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Pasteurización

Bebida Rehidratante pasteurizada

Bebida Rehidratante pasteurizada

Trimcooling

Bebida Rehidratante pasteurizada

Bebida Rehidratante Botellas PET

Llenado Caliente

Bebida Rehidratante llenada

Bebida Rehidratante Tapas

Tapado

Bebida Rehidratante tapada Tapas rotas

Bebida Rehidratante tapada

Invertido

Bebida Rehidratante tapada

Bebida Rehidratante

Codificado

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Enfriamiento

Bebida Rehidratante Agua

Bebida Rehidratante

Secado

Bebida Rehidratante Agua

Bebida Rehidratante

Etiquetado

Bebida Rehidratante etiquetada

Bebida Rehidratante etiquetada

Detección de Nivel

Bebida Rehidratante terminada Botellas defectuosas

Bebida Rehidratante terminada

Empacado

Bebida Rehidratante terminada Retazos de plásticos

Bebida Rehidratante terminada

Almacenamiento

Bebida Rehidratante terminada

Fuente: Elaboración propia

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Proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade en presentación de 500 ml 6.6.

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Esquema del proceso tipo vertical. Figura 6: Agua

Agua Potable

Osmosis Inversa Primer Mezclado Filtrado frío

Agua para limpieza

Segundo Mezclado Recirculación de la

Control de Calidad

Bebida Rehidratante*

Filtrado Caliente Pasteurización Trimcooling

Red de desagüe

Llenado Caliente Tapado

Tapas rotas

Invertido Codificado Enfriamiento

Agua

Secado

Agua

Etiquetado

*La Bebida rehidratante recircula después del proceso de Pasteurización o Trimcooling no cumple con las temperaturas adecuadas. En el proceso de control se recircula la bebida al no cumplir los parámetros establecidos.

Detección de nivel

Botellas defectuosas

Empacado

Retazos de plásticos

Almacenamiento

Fuente: Elaboración propia

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7. DISCUSIONES En términos generales hemos logrado identificar las etapas, las principales maquinarias y el tipo de proceso que constituye las bebidas rehidratantes Sporade. En sus procesos de producción podemos elogiar el cuidado reiterativo de los controles de calidad; así como también la propia producción independiente de las botellas y chapas.

Las materias primas también siguen un proceso de eficiencia en cuanto a costos y calidad de producto como lo hemos detallado anteriormente, puntos destacados de la empresa AJEPER S.A.

8. BIBLIOGRAFÍA AGROVIN,

Maquinaria

[en

línea]

[Consulta: 23 de agosto del 2014]. Bebidas Hidratantes [en línea][Consulta: 22 de Agosto del 2014] Euromonitor

Internacional,

Las

mayores

empresas

del

Perú

[en

línea] [Consulta: 22 de agosto del 2014].

Finamac, Planta de pasteurización [en línea] [Consulta: 23 de agosto del 2014].

Grupo AJE, Presentaciones de bebidas [en línea]> [Consulta: 23 de agosto del 2014].

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Maquinarias de bebidas Jinri S.A., Productos principales [en línea] [Consulta: 23 de agosto del 2014]. Martelo Verbel, Manuel y Porto Neira, Tatiana. Elaboración de un bebida hidratante a base de carambola (Averrhoa carambola) y mora (Rubusglaucus). Facultad de Ingeniería. Universidad de Cartagena. Cartagena de Indias D. T.H. y C. Colombia. 2011. Valencia Ayala, Miguel Ángel. Elaboración e investigación de una bebida hidratante a partir de la cidra natural (Citrus médica). Tesis de grado previa a la obtención del título de ingeniero en industrialización de alimentos. Facultad de Ciencias de la Ingeniería. Universidad Tecnológica Equinoccial. Quito, Ecuador. 2006.

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