PROYECTO CARNICOS

PROYECTO CÁRNICOS PRODUCCIÓN DE CARNE DE HAMBURGUESA Y JAMÓN DE CERDO

ANDRES ACOSTA

COD: 0640881

JISSETH CHAMORRO

COD: 0626883

VIVIANA GAVIRIA

COD: 0640495

ALEJANDRO SAMBONI COD: 0732489

PROFESORES: CLAUDIA OCHOA ALEJANDRO FERNANDEZ

UNIVERSIDAD DEL VALLE ESCUELA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS SANTIAGO DE CALI – VALLE 2011

CONTENIDO

INTRODUCCIÒN ……………………………………………………………………………………………………………….1 I. PROCESOS DE PRODUCCIÒN……………………………………………………………………………………………2 1. PRIMERA LINEA: CARNE DE HAMBURGUESA……………………………………………………………………. 1.1.DESCRIPCIÒN DEL PRODUCTO…………………………………………………………………………………… 1.2 DESCRIPCIÒN DEL EQUIPO UTILIZADO ………………………………………………………………………….. 1.3 DESCRIPCIÒN DEL PROCESO…………………………………………………………………………………….. 1.4 DIAGRAMAS DE BLOQUE Y FLUJO DEL PROCESO…………………………………………………………. 1.5 INGREDIENTES UTILIZADOS DURANTE EL PROCESO……………………………………………………. 1.6 CAPACIDAD DE PRODUCCIÒN DE LA PLANTA: CARNE DE HAMBURGUESA………………………… 1.7 BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA PARA EL PROCESO…………………………………………………… 1.8 IMPORTACIÒN DEL PRODUCTO HACIA CHILE………………………………………………………………….. 2. SEGUNDA LINEA: JAMÒN DE CERDO………………………………………………………………………………… 2.1 GENERALIDADES DEL JAMÒN……………………………………………………………………………………. 2.2 MATERIAS PRIMAS…………………………………………………………………………………………………. 2.3 PROCESO DE PRODUCCIÒN…………………………………………………………………………………….. 2.4 DESCRIPCIÒN DEL EQUIPO UTILIZADO…………………………………………………………………….. 2.5 DIAGRAMAS DE BLOQUE Y FLUJO DEL PROCESO…………………………………………………………… 2.6 CAPACIDAD DE PRODUCCIÒN DE LA PLANTA: JAMÒN DE CERDO…………………………………… 2.7 BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA PARA EL PROCESO……………………………………………. 2.8 DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS…………………………………………………………………… 3. DISEÑO DE CUARTOS FRIOS PARA LOS PRODUCTOS……………………………………………….. 3.1 DISEÑO DE CUARTO FRIO PARA CONGELACIÒN: CARNE DE HAMBURGUESA………………………… 3.2 DISEÑO DE CUARTO FRIO MULTIPROPOSITO: JAMÒN DE CERDO………………………………….. 4. CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………… 5. BIBLIOGRAFÌA………………………………………………………………………………………………………………… 6. ANEXOS………………………………………………………………………………………………………………………

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INTRODUCCIÒN

El valor nutritivo de la carne la señala como uno de los alimentos más completos y de gran importancia en la dieta humana, debido en gran parte a su aporte nutricional de proteínas, grasas y minerales; por tal razón las industrias cárnicas han desarrollado las llamadas carnes procesadas, las cuales son productos que se obtienen de la carne de res, pollo, pavo o cerdo y luego se procesan para darles luego otra forma (Agatston,2005) entre ellas salchichas, hot dogs, jamón, carne de hamburguesa, entre otros productos. La mayoría de estos productos contienen nitrato de sodio a manera de conservante y suelen tener un alto contenido de grasa saturada y sodio. Actualmente el consumidor presenta varias exigencias relacionadas con su salud y lo que consume, lo cual se debe a los constantes cambios en las recomendaciones dietéticas por lo que se ha incrementado la demanda de productos bajos en grasa. Esta tendencia se ha ejercido sobre los cárnicos de consumo masivo tal como los embutidos frescos y cocidos asociados a enfermedades cardiovasculares, cáncer de colon y parásitos (Johnson, et al., 2000). Ante esta situación, los productores de carne y la industria cárnica en los últimos años han buscado la manera de obtener productos que minimicen los riesgos para el consumidor. En principio mediante la selección genética de los animales para producir más carne y menos grasa y/o modificando los procesos tecnológicos para mejorar las características nutritivas de los productos cárnicos a fin de mejorar su imagen y adaptarse a las necesidades del mercado (menos grasa, menos sal) (Hernández, 2010). Hoy en día las industrias cárnicas compiten para atender este mercado, que ofrece importantes ventajas a los productores. Por un lado, al tener un mayor valor agregado en los productos de carne cocida y/o congelada y por el otro la demanda y la exportación de su productos.

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I.

PROCESOS DE PRODUCCIÓN 1. PRIMERA LINEA: CARNE DE HAMBURGUESA. 1.1. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO La carne de hamburguesa elaborada por industrias cárnicas “LA FAENA” es tipo Premium baja en grasa, elaborada con carne 100% de primera correspondiente al “solomo cuerito” (corte de forma cilíndrica truncada, comprende desde la sexta a la decimo tercera vértebra dorsal y seis vértebras lumbares [1]) de las terneras de ganado vacuno. Debido a la demanda de productos “bajos en grasa” por recomendaciones dietéticas y salud en los consumidores, la compañía ha sustituido el 70% de la grasa de la carne de res por un ingrediente funcional derivado de la fibra de avena conocido como β-glucano, el cual está asociado con la reducción de riesgo de enfermedades cardiovasculares (Wood, 1992). Cabe mencionar que el β-glucano no altera las propiedades físicas de la carne sino que por el contrario las mejora (Desmond, et al. 1998).

Figura 1. Corte longitudinal de la res de vacuno para la elaboración de carne de hamburguesa. Fuente: http://www.minco.com.ve/swf/productosCarneDespostada.swf. 1.2. DESCRIPCION DEL EQUIPO UTILIZADO EN LA ELABORACIÓN DE LA CARNE DE HAMBURGUESA  

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Cámara de refrigeración: Cuarto de almacenamiento a 2.2 °C y humedad relativa entre 10-13% debidamente controladas, donde se realiza el proceso de maduración de la carne. Máquina troceadora: Máquina utilizada para la reducción gruesa de grandes cantidades de sólidos. Su superficie está provista de rugosidades, barras trituradoras o dientes, puede tener dos rodillos dentados a modo de sierra o solamente un rodillo que actúa frente a una placa estacionaria curvada, opera por compresión, impacto y cizalla. El tamaño de la alimentación de estas máquinas puede ser tan grande como 20 pulg (500 mm), y su capacidad asciende hasta 500 toneladas/h (MCcabe, et al., 1998). Molino de discos: Molino de frotación de partículas de sólidos blandos frotados entre las caras planas estriadas de unos discos circulares rotatorios. Los discos giran a alta velocidad en sentidos contrarios. La alimentación entra a través de una abertura situada en el centro de uno de los discos, pasa hacia fuera a través de la separación entre los discos y descarga por la periferia en

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una carcasa estacionaria. Los discos giran a velocidades, entre 1200 y 7000 rpm (MCcabe, et al., 1998). Mezcladora amasadora: Es una máquina que efectúa el mezclado de masas, pastas y otros materiales viscosos, para ello, se necesitan elevadas cantidades de potencia para dividir, doblar sobre sí mismas y recombinar las porciones del material, además de que es necesario desplazar algunas partes del material con respecto a otras (Geankoplis,1998),existen varios tipos, entre los que se puede mencionar las horizontales, las verticales, espiral, de brazo, etc., las cuales reciben su nombre debido a la posición de las aspas. Moldeadora prensadora MP-100: Máquina de construcción robusta, cuerpo en aluminio anodizado, inoxidable con eje, varilla prensadora, moldes redondos de 1.10 cm de espesor y piñones en acero inoxidable [2]. Recipientes transportadores: Cubetas de acero inoxidable con ruedas, las cuales transitan a través de rieles. Ultra Congelador GFL: Sistema de congelación herméticamente sellado mediante compresores de alta durabilidad con nitrógeno liquido a temperatura de 0ºC a -40ºC para el almacenamiento y la conservación de la carne procesada con capacidad de 300 y 500 litros (GFL). Selladora a alto vacio: Selladora de una sola cámara para el empaque de alimentos perecederos, carne fresca y procesada, embutidos, pescado, queso, platillos preparados y más. Con dimensiones de 880x900x1200. Unidad de Control "Digimat 5" con 20 programas en memoria. Para bolsas laminadas (PVDC: Cloruro de polivinideno y/o PVC: cloruro de polivinilo) y termoencogibles [3]. Maquina etiquetadora MR313 PA: Las etiquetadoras para cartón MR313 PA8000 pueden etiquetar cajas de cartón en varias posiciones, tanto cuando están en movimiento como paradas. Las etiquetas pueden aplicarse en la parte superior, en la frontal o en cualquier otro lado. Los mecanismos de ajuste permiten que las máquinas se adapten a diferentes tamaños de envases. La construcción modular de la etiquetadora abarca una gran variedad de diseños y la adaptación flexible a los requisitos de espacio necesarios [4]. Cámara de congelación: Cámara cerrada en la cual los moldes de carne empacados, son ingresados a un ambiente de temperatura de -18°C y humedad relativa elevada del 70%, para que no se manifiesten quemaduras y deshidratación en la carne por causa del frío.

1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACION DE LA CARNE DE HAMBURGUESA Para la obtención de la carne de hamburguesa se tienen en cuenta las siguientes operaciones unitarias. Cabe mencionar que todos los ingredientes fueron previamente pesados y seleccionados antes de entrar a la maquina mezcladora y amasadora. 

Maduración de la carne: La carne una vez recibida, inspeccionada y seleccionada entra a la cámara de refrigeración para el proceso de maduración. Se realiza una maduración en seco, la cual se produce mientras la carne está colgada en ganchos en el cuarto frío, a 10-13% de humedad relativa y 2.2°C de temperatura. Este proceso toma una semana debido a que se trata de carne de ternera. Cuando la carne es madurada en seco a estas condiciones suceden dos cosas. Primero, alrededor del 20% de la humedad se evapora de las fibras musculares, generando una mayor concentración del sabor, segundo, las enzimas naturales de la carne rompen el tejido conectivo fibroso de los músculos, proporcionando una textura más suave. El riesgo más grande al desempeñar procesos de maduración de carne en seco es la contaminación cruzada. Esto consiste básicamente en que la carne se contamina con bacterias, olores y/o sabores de los otros productos almacenados en el cuarto frío o la nevera. Desafortunadamente la única forma de evitar la contaminación cruzada es teniendo un cuarto frío o una nevera destinada únicamente para el proceso de maduración (Jaramillo, et al., 2005).

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Una vez terminado el proceso de maduración de las reses de vacuno, se selecciona el corte destinado para la elaboración de hamburguesa (solomo cuerito) el cual entra al proceso de desmenuzado; el resto de carne se desposta y se comercializa en los diferentes supermercados, restaurantes y establecimientos cárnicos en bolsas de polietileno. Pre desmenuzado: El objetivo de esta operación es conseguir la primera reducción de tamaño de las piezas a unas dimensiones adecuadas para alimentar el molino de discos, en esta operación se pierde aproximadamente 3% del agua total contenida en la carne y 5% en huesos y recortes grasos (Rodríguez, 2000) Molienda: Para este proceso se requiere dos moliendas por separado mediante molino de discos, primero se muele dos veces la grasa de res con un disco de 10 mm y conjuntamente en otro molino se muele la carne una vez con un disco de 10 mm y dos veces con el disco de 5 mm. Una vez troceada la carne bien fría inmediatamente se lleva al molino para evitar el calentamiento. Mezclado y amasado: La carne y la grasa molida entran a la moldeadora y amasadora junto con ingredientes como la sal, azúcar blanco, ajo en polvo, orégano en polvo, pimienta negra en polvo, curry en polvo, fécula de papa, concentrado de β glucano y agua hasta obtener una pasta homogénea. Se debe evitar que durante el mezclado la pasta se caliente de forma significativa. Moldeado: Para darle forma y uniformidad a las hamburguesas, se pesan y se moldean mecánicamente con la maquina moldeadora prensadora MP-100, la cual genera moldes de 10 centímetros de diámetro y 1.10 centímetros de espesor. El peso de cada hamburguesa es de 100 gramos. Ultra congelado: Este proceso de congelación rápida somete a los alimentos a un enfriamiento brusco para que alcancen la temperatura de máxima cristalización en menos de cuatro horas. El proceso se completa una vez lograda la estabilización térmica del alimento a -18° C o inferior. El producto, una vez congelado, se deberá mantener en cámaras a bajas temperaturas, lo más bajas posible, cuanto más baja sea la temperatura de almacenamiento más larga será la vida útil del producto congelado. La ultra congelación, utilizada en la industria, supone un método de preservación que garantiza la inocuidad de los alimentos así como el mantenimiento de la calidad sensorial y organoléptica de los mismos. No obstante, el control del proceso de ultra congelación resulta vital para garantizar la posterior conservación y seguridad de los productos (Gimferrer, 2009). Envasado y etiquetado: Una vez este el producto congelado, pasa inmediatamente a la línea de envasado, el cual debe realizarse en el menor tiempo posible, pues es necesario evitar la ganancia de temperatura en los moldes, ya que esto está asociado a la vida útil de nuestro producto. Para evitar esto, la empresa cuenta con equipos automáticos como la selladora a alto vacio, la cual empaca cada molde en empaques plásticos laminados previamente etiquetados por impresión, los moldes empacados pasan por una banda transportadora y por medio de un separador mecánico se apilan en grupos de cuatro moldes. Los grupos (400 gramos) son empacados en cajas de presentación al mercado para un elaboradas de cartón con impresiones de dimensiones 12cmx3cmx23cm por medio de un operario, estas son selladas automáticamente junto con la impresión de la fecha de caducidad para posteriormente por la acción de un brazo mecánico paletizador ser introducidas dentro de una caja contenedora de 48 cajas de presentación, sus dimensiones serán 24x48x36 posteriormente será sellada y etiquetada para su embalaje y distribución. Almacenamiento en frio: Las cajas embaladas son introducidas a la cámara de congelación a temperatura de -18ºC y humedad relativa de 70% para la conservación del producto por seis meses, la congelación se hace por aire forzado. La temperatura debe ser ajustada a la duración prevista de conservación. Es preciso dejar un espacio de 50 cm en relación con el techo y un pasillo entre las pilas, para que las medias canales no entren en contacto con techo y pared, y que se asegure una buena circulación del aire (Villegas, 2005). Distribución: La distribución de carne de hamburguesa a nivel nacional se hace por medio de furgones acondicionados a -18ºC para la conservación del producto y a condiciones de humedad relativa del 70%. A nivel internacional la distribución se hace desde el municipio de Jamundi (Valle del 6

Cauca) en furgones acondicionados hasta el puerto de Buenaventura para el descargue de las cajas. La mercancía es rápidamente cargada hacia el almacén del barco acondicionado a -18ºC para la conservación del producto. Por medio del transporte marítimo el producto llega hacia el país importador Chile. Para la distribución del resto de carne despostada después de la maduración se hace a nivel local en furgones refrigerados a -1ºC en la ciudad de Cali. 1.4. DIAGRAMAS DE BLOQUE Y FLUJO DEL PROCESO DE ELABORACION DE PAN DE HAMBURGUESA Distribución M5: Condimentos M3: huesos y recortes grasos

M7: Fécula de papa

M6: β- glucano

M2:H2O

166,13 kg/h de carne

M1:H2O M4:H2O

A

B

RE Y SE

C

C

MOD-1

D A´

MYA-1

TRO-1

CR-1

MO-2 RET-3 A´: Grasa de res

D

MO-1

D

D

D

UTC-1 RET-3

EV TM

D CC-1

ALM

REYSE: Recepción y selección de materias primas CR-1: Cámara de refrigeración para carne MO-2: Molinos de discos TRO-1: Máquina troceadora de carne MYA-1: Mezcladora y amasadora MOD-1: Máquina moldeadora RET-3: Recipientes transportadores UTC-1: ultra congelador con N2 liquido CRL Q: Control de calidad del producto EMP: Empaque ALM: almacén CC-1: Cámara de congelación EV: Envíos TM: Transporte marítimo

D

D

CRL Q

EMP

Figura 2. Diagrama de flujo para la producción de pan de hamburguesa.

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M1:H2O

166,13 kg/h de carne

M2:H2O

RECEPCIÓN DE CARNE Y GRASA

A

B

MADURACIÓN CARNE

PREDESMENUZADO

C

A´ M4:H2O

M5: Condimentos

MOLIENDA GRASA A´

MEZCLADO Y AMASADO

M3: huesos y recortes grasos

MOLIENDA CARNE

C M6: β- glucano

M7: Fécula de papa

D MOLDEADO D ULTRA CONGELACIÓN D ENVASADO Y ETIQUETADO

D

ALMACENAMIENTO EN FRÍO

Figura 3. Diagrama de bloques para la producción de pan de hamburguesa. 1.5. INGREDIENTES UTILIZADOS DURANTE EL PROCESO DE PRODUCCIÒN DE CARNE DE HAMBURGUESA Para la elaboración de la carne de hamburguesa se emplearon diferentes ingredientes entre los cuales están: sal común, ajo, orégano, pimienta y curry en polvo como especias, fécula de papa, azúcar blanco como almidones y concentrado de β-glucano. 

Sal común: El cloruro de sodio o sal común es el principal aditivo utilizado en general en todos los productos cárnicos procesados. Su formula química es NaCl. La sal común comercial es adicionada con Yoduro de Sodio y se conoce con el nombre comercial de Sal Yodada. La sal tiene una estructura cristalina, y es altamente higroscópica es decir, se hidrata con facilidad con humedad proveniente del medio ambiente. Por esta razón, la sal debe almacenarse en sitios secos y, preferiblemente, en recipientes cerrados para evitar errores de dosificación. La sal se utiliza en la elaboración de la mayoría de los productos cárnicos, con los siguientes fines: o Prolongar el poder de conservación. o Mejorar el sabor de la carne. o Mejorar la coloración. o Aumentar el poder de fijación del agua. o Favorecer la penetración de otras sustancias curantes. o Favorecer la emulsificaciòn de los ingredientes. Técnicamente se utiliza del 2.2 – 2.5 % sobre la masa de producto procesado para poder solubilizar las proteínas que desempeñan un trabajo importante en la trabazón y en la consistencia de la masa (Villegas, 2005).

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

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Especias y saborizantes: Las especias o saborizantes son consideradas en nuestra legislación como ingredientes de uso permitido y no hay cantidades máximas permitidas que los controlen y solo se debe contar con la aceptación del consumidor. Las especias son, generalmente, partes secas de algunas plantas; hay especias que provienen de los tallos (canela), otras de las hojas (laurel), otras de semillas (pimienta, comino), otras de la flor (clavo de olor), etc. (Villegas, 2005). Con la finalidad de facilitar el empleo de las especias como ingredientes para la elaboración de diferentes alimentos, las industrias alimentarias han manufacturado las especias en polvo las cuales son las responsables de darle al producto las características organolépticas deseables. Se debe procurar realizar la adición de la forma más homogénea posible (Sánchez, 2003). Almidones: Son carbohidratos complejos de origen vegetal que actúan como coadyuvantes del ligado de las pastas debido a la facilidad que poseen estas sustancias de formar geles. Los almidones y harinas tienen por principal función la de estabilizante, es decir que se utilizan para incrementar la viscosidad de las emulsiones con el fin de que las macromoléculas que constan, formen verdaderas barreras físicas que impidan la confluencia de las diferentes partículas de la fase dispersa de la emulsión, en el caso de productos cárnicos, de la grasa. Adicional a esto ayudan a que la carne retenga mayor proporción de agua, que se encuentra englobada en las porciones gelatinizadas, la retención de agua ayuda a que disminuya la pérdida de peso (Sánchez, 2003). β-glucano: Los beta-glucanos consisten de polisacáridos no ramificados de β-D-Glucosa como la celulosa. Los beta-glucanos forman moléculas largas y cilíndricas que pueden contener hasta 250.000 unidades de glucosa. Los beta glucanos se encuentran en las paredes de las células del endospermo y de las capas aleurona y subaleurona de granos como la cebada y la avena. El betaglucano es el principal componente de la fibra soluble de granos como avena (3-7%) (Wood, 2002) y cebada y es el que contribuye a su alta viscosidad cuando se cocinan estos cereales. Ayuda a reducir las enfermedades del corazón bajando el nivel de colesterol y reduciendo la reacción glicémica de los carbohidratos. Gracias a su viscosidad, el beta glucano forma una capa protectora en el intestino que reduce la absorción de colesterol aportado por los alimentos. Se usan comercialmente para sustituir grasas y para modificar la textura de los productos alimenticios, además se usan como ingrediente funcional en diferentes alimentos, enriqueciendo así el alimento en betaglucano como por ejemplo los concentrados de fibra de avena [5].

1.6. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE LA PLANTA PARA LA LINEA DE PRODUCCIÓN: CARNE DE HAMBURGUESA El sector cárnico en Colombia es un sector en notable crecimiento, con una producción anual aproximada de 1 millón de dólares. En los últimos años, el sector se ha caracterizado por su creciente importancia en la producción industrial del país. Concretamente, el sector de los procesados cárnicos presentó una producción total aproximada en el año 2.001 de 92.455 toneladas y 238,5 millones de dólares, sumado a esto, el sector se encuentra a su vez muy protegido por el Gobierno a través de los aranceles variables que presentan los productos importados (ICEX). Sin embargo, un estudio sobre la variación en Colombia de la demanda de carne de res, en el corto y en el largo plazo, que desarrollaron dos investigadores del Departamento de Economía de la Universidad EAFIT señalo que “el consumo promedio de carne de res, por parte de los colombianos, se ha reducido significativamente al pasar de 23 kilogramos per cápita anual en 1.998 a 17,7 en el año 2.007 (Ramírez, et 9

al., 2.009), de donde se tiene que para el 2.011 cada habitante colombiano consume en promedio 15,344 kg/año (1,2786 kg/mes) y solo el 42% de la población total colombiana consume carne de forma significativa en las principales ciudades: Bogotá, Medellín y Cali. El producto será dirigido a la población nacional por lo que es necesario conocer el consumo de carne de res en el país. Formulación en g/100 g de mezcla % por carne de habg de 100g Según la Carne de res 67.22 79.86 investigación Grasa de res 1.87 2.22 de RADDAR en Agua 8.70 10.34 2006 el Sal 1.30 1.54 consumo mensual de Azúcar 0.70 0.83 carne de res en Colombia es del 4,1306% de donde se tiene que para el 2011 es de 5,1501%, lo que quiere decir que se consumen 0,065 kg/mes. El número de habitantes de Colombia es 40.349.388 [6], se toma el 42% de la media de la población colombiana (incluyendo todos los estratos) teniendo en cuenta que es el porcentaje de mayor consumo, por lo que se tiene que 16.946.743 personas de toda la población colombiana consume carne. Debido a que una persona de ingresos bajos no compra tanta carne como una de ingresos altos (estratos 5 y 6), se tiene que el consumo para el estrato alto es del 7,55% con respecto al estrato medio y bajo con 7,34% y 6,61% respectivamente (Herrera, et al., 2006). Por consiguiente ese será nuestro mercado objetivo ya que manifiesta una mayor demanda del producto. La cifra de 7,55% la conforman 1.279.479 personas las cuales consumen 83.166 kg/mes lo que corresponde a 2,868 ton/mes (119,5 kg/h), cantidad de carne de hamburguesa que producirá la planta operando tres turnos de 8 horas para un total de 24 horas al día y de 29 días al mes dejando un día completo al mes para el mantenimiento de la planta. Debido a que este es un dato aproximado, y teniendo en cuenta que es un volumen grande de producción la planta destinara 1,8 ton/mes hacia Chile país con elevado número de importaciones de carne procesada refrigerada y el resto será comercializado a nivel nacional. 1.7. BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA PARA EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE CARNE DE HAMBURGUESA Tabla 1. Formulación para la elaboración de carne de hamburguesa de 100 gramos.

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Ajo en polvo Orègano en polvo Pimienta negra en polvo Curry en polvo Fécula de papa β glucano en gel Total [g]

0.40 0.20 0.07 0.07 1.90 1.74 84.17

0.48 0.24 0.08 0.08 2.26 2.06 100

Tabla 2. Composición química por ingrediente para la elaboración de carne de hamburguesa.

Ingredientes Solomo cuerito Grasa de res Agua Sal Azúcar blanco Ajo en polvo Orègano Pimienta negra en polvo Curry en polvo Fécula de papa β glucano en gel

0.130 0.110

COMPOSICIÓN EN FRACCION PESO Grasa Agua Ceniza CHO Vitamina 0.025 0.760 0.011 0.010 0.009 1.000 1.000 0.002 0.998 0.002 0.998 0.078 0.065 0.033 0.527 0.010 0.072 0.015 0.365

0.110 0.127 0.079

0.033 0.014 0.005

Proteìna 0.190

0.010 0.095 0.190

0.044 0.056 0.020

0.538 0.377 0.700

Fibra

0.170 0.428 0.265 0.332 0.006 1.000

Tabla 3. Flujo másico y composición química para cada corriente del balance de materia del proceso.

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Corriente Carne de res Grasa de res Carne madurada Carne procesada Agua Agua Huesos y recortes grasos Agua Condimentos B glucano Fecula de papa Producto

Flujo másico Notaciòn [kg/h] MA 132.682 MA´ 3.691

Composicion en % peso a peso Agua 76.0

Proteína 19.0

Grasa CHO Ceniza 2.5 1.0 1.1 100.0

Vitaminas 0.9

MB

106.145

70.0

23.7

3.1

1.3

1.3

1.1

MC M1 M2

97.654 26.536 3.184

70.2 100.0 100.0

25.0

1.7

0.8

1.4

1.2

M3 M4 M5 M6

5.307 10.475 3.299 2.093

48.0 100.0 1.9

10.0

30.0

10.0

0.2

3.0

1.2

38.2

48.0

M7 MD

2.288 119.500

19.0 67.0

Fibra

7.0 100.0

7.9 21.0

0.5 4.5

70.0 3.0

2.0 2.0

0.9

0.6 1.9

Tabla 4. Balance de energía con sus corrientes para cada proceso.

PROCESO

CORRIENTES [kJ/h] H1 Q1 Q2

HA

HB

0

-7453.93

6353.14

-1100.79

HC 6556.88

HA´

H4

Mezclado y Amasado

0

Ultra congelación

Q1 12499.7

Q2 39999.04

Maduración de carne

Q3

Q TOTAL

50.46

168.94

-881.39

H5

H6

H7

Q TOTAL

3068.34

0

2.093

0

-3506.77

Q3

Q TOTAL 62488.94

-9990.2

HD Q TOTAL Envasado y Etiquetado 4416.72 4416.72 (*) El signo negativo en los valores de calor Q, indican pérdida de calor.

1.8. IMPORTACIÒN DEL PRODUCTO HACIA CHILE La importación del producto hacia a Chile se debe a que cerca de la mitad de la carne de vacuno que se comercializa en este país viene del extranjero. En Chile la producción nacional y las exportaciones de 12

carnes procesadas refrigeradas retroceden, las importaciones crecen e incluso podrían aumentar en 20 mil toneladas con respecto a 2009, y llegar a las 140 mil para el año 2011 [7]. Sin embargo, nuestro país aún no está íntegramente enfocado al negocio de la carne vacuna procesada, dejando virgen una parte importante de esta actividad, como la carne cruda congelada o cocida congelada (ICEX). Es así como quisimos enfocarnos en un mercado nuevo “el de las carnes procesadas congeladas” para la ganadería colombiana que puede complementar el actual negocio de exportaciones de carne vacuna enfriada y congelada. Es conocido que nuestro competidor más fuerte es Paraguay el cual se encuentra en el puesto número 12 del ranking de exportadores mundiales de carne vacuna. Sin dudas, un sitial de privilegio. Este país provee el 69% de carne que Chile importa y desplaza a Brasil y Argentina. Sin embargo estos últimos países proveen el 45% desde Brasil y el 39% desde Argentina, con los cuales debemos competir en cuanto a calidad, precio y consumo [7]. Chile se ha caracterizado por ser un país con un déficit en la ganadería bovina, especialmente de carne. La característica principal de la ganadería bovina, es que mayoritariamente alrededor de un 80% de las razas son lecheras o de doble propósito, sólo alrededor de un 20% de la masa ganadera es de razas de carne y/o sus cruzas. En Chile, hay muchos productores de bovino (del orden de 160.000) y pocos productores de ganado bovino de carne (Ponce, 2005). El marco legal que rige la comercialización del ganado bovino y la carne consta de dos leyes, tres reglamentos y cuatro normas técnicas. Las leyes y las normas técnicas son: Ley 19.162, publicada en el diario oficial de fecha 7 de septiembre de 1992. Ley 19.797, publicada en el diario oficial de fecha 3 de abril de 2002. Esta ley modifica a la ley 19.162 contenida en 11 artículos en el aspecto de la certificación, la cual abarca desde la producción de los animales, el transporte de ganado, la industrialización, el sistema de refrigeración de las canales y la carne, el transporte de la carne, la distribución y la venta minorista, como también los sistemas de clasificación del ganado, la tipificación de las canales, la nomenclatura de los cortes básicos (Ponce, 2005). Normas Técnicas: Las normas técnicas del Instituto Nacional de Normalización (I.N.N.) en general son voluntarias, las cuatro que a continuación se señalan son obligatorias según al artículo tercero de la ley 19.162 y se aplican desde el 01 de enero de 1994. NCh 1306. Canales de bovino – Definiciones y tipificación NCh 1423. Ganado bovino – Terminología y clasificación NCh 1424. Canales de bovino - Marcas de tipificación NCh 1596. Cortes menores o básicos de la carne de bovino

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Los documentos necesarios para efectuar la exportación de carne de hamburguesa a Chile se mencionan a continuación:    

Factura comercial definitiva Documento de Transporte Declaración de aduanas Certificado de origen

La documentación adicional para la exportación es según el tipo de producto, en nuestro caso es un alimento procesado y congelado, los documentos se mencionan a continuación: 

Registro Sanitario / Certificado de Libre Venta y Consumo: o Carnes de bovino: Certificado oficial otorgado por la autoridad sanitaria competente de Colombia. Resolución Nº 833 exenta de 19/03/02. Servicio Agrícola y Ganadero, SAG. o Los cárnicos procesados, los productos elaborados en base a carne de cerdo, bovino, ave o mezcla de ellas, adicionados o no de aditivos, condimentos y especias: Certificado sanitario otorgado por la autoridad oficial del país de origen. Resoluciones Nos. 24 y 27 exentas de 6/01/00 del SAG.  Certificado Fitosanitario  Certificado Zoosanitario  Registro de Usuarios del Sistema de Administración de Divisas (RUSAD- CADIVI)

Otros documentos complementarios:   

Certificado de calidad Póliza de seguros Registro Nacional de Exportadores (RNE) de Seniat

La normativa de comercio exterior en Chile relativa a las importaciones de determinadas mercancías establece la exigencia de utilizar una determinada aduana para la importación de los siguientes productos: Animales, aves, productos y subproductos y despojos de origen animal: Certificado emitido por el Servicio Agrícola y Ganadero. Decreto Nº 18164 de 7/09/93 (Ponce, 2005). 2. SEGUNDA LINEA: JAMÓN DE CERDO 2.1. GENERALIDADES El jamón es un producto cárnico procesado y cocido, elaborado a partir de los miembros posteriores del cerdo, con la adición de aditivos de uso permitido y sometido a tratamiento térmico (Rey y Rosero, 1998).

2.2. MATERIAS PRIMAS

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

Carne de cerdo de segunda: es carne con un contenido de grasa visual de 15%, sin cuero, nervios ni cartílagos (Müller, 1993). Se utilizará carne de cerdo pesado tradicional, que proviene de razas de madurez tardía o media tardía que permiten alcanzar pesos vivos al sacrificio de 150-170 Kg a una edad de 10-12 meses sin excesivos depósitos liposos. Los jamones provenientes de estos cerdos presentan características de madurez óptima que los hacen muy apropiados para la producción de jamones crudocurados, además de que pueden procesarse en jamones cocidos sin polifosfatos con bajo porcentaje de inyección, de alta calidad, muy apreciados por consumidores particularmente exigentes (Quiroga y López, 2005).

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Agua y hielo: Permite la formación de soluciones verdaderas y coloidales y por su bipolaridad se fija fácilmente a las proteínas de la carne, lo que le da suavidad, y jugosidad a esta. Las principales funciones del agua en los productos cárnicos son: actúa como disolvente de la sal y demás ingredientes del producto; el hielo permite mantener la temperatura baja y con esto contribuye a la estabilidad de la emulsión cárnica; minimiza costos de producción en los procesos de trasformación. (Universidad de Antioquia, 2010)

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Tripas de celulosa: Estas tripas evitan que el producto pierda humedad.

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Sales curantes: Constituyen un ingrediente primordial en el proceso de conservación de las carnes.

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Nitratos y nitritos: Ayudan al proceso de curado de las carnes, mejoran el poder de conservación, el aroma, el color, el sabor y la consistencia. Además sirven para obtener un mayor rendimiento en peso, porque tienen una capacidad fijadora de agua. Pero lo más importante, es que el nitrato protege a las carnes del “Botulismo”, una de las peores formas de envenenamiento que conoce el hombre. (Universidad de Antioquia, 2010)

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Sal común: La sal tiene gran influencia sobre el aroma del producto, ésta permite que en el embutido se destaque mejor el aroma propio de la carne, formándose, en combinación con las especias, un aroma armónico en el producto (Wirth, 1992). De igual forma, este aditivo sirve como conservante retrasando el crecimiento microbiano, comportándose mejor como bacteriostático que como agente bactericida. Su efectividad depende de la concentración de salmuera en el embutido no siendo función sólo del contenido de sal total presente en el sazonado. En cuanto a su acción frente a las proteínas de la carne, la sal aumenta la solubilidad y también tiene la propiedad de aumentar la capacidad de retención de agua cuando se mezcla en el embutido (Price y Schwergert, 1997).

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Especias y condimentos: Son sustancias aromáticas de origen vegetal que se agregan a los productos cárnicos para conferirles sabores y olores peculiares. Los más conocidos son las cebollas y los ajos que se usan tanto frescos como secos o en polvo. (Universidad de Antioquia, 2010)

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Azúcar: Tiene influencia sobre el sabor del producto final, también desempeña un papel importante en el desarrollo de la microflora del curado, además tiene efecto de conservación como consecuencia de su conversión en ácidos y disminución de pH (Flores Del Valle, 2001).

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Fosfato de sodio: utilizado para mantener o amortiguar el pH; mantener la alcalinidad en la salmuera; permite que la proteína del músculo se abra, lo que a su vez permite la captación de agua y ello se ve reflejado en un aumento de rendimiento y reducción de la sinéresis en el producto final; también funciona como estabilizantes para promover la emulsificación entre grasa, agua y proteína. 15

Para lograr la unión de las piezas de carne se necesita una superficie magra, ya que la grasa y el tejido conectivo, por sus características, no se unirán. El músculo magro contiene proteína, al adicionar los fosfatos en conjunto con un trabajo mecánico, se logra la extracción de la proteína, formando un exudado pegajoso, que al ser sometido a calor se gelifica formando la unión entre las piezas de carne. (Universidad de Antioquia, 2010) 

Carrageninas: Permiten altos rendimientos; controlan la purga por medio de la ligazón de salmuera en el producto cárnico; incrementan la textura del producto terminado permitiendo la obtención de un producto firme con una textura “natural”; mejoran la tajabilidad por medio del incremento de la ligazón de las piezas musculares individuales y así proveer una consistencia homogénea con buena cohesión; incrementan la jugosidad del producto en donde la humedad es retenida en el producto sin enmascarar los olores y sabores o sin proveer olores y sabores desagradables durante la vida útil. (Universidad de Antioquia, 2010)

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Eritrobato de sodio: Es un fijador de color del producto y un antioxidante (al evitar la oxidación de grasas no permite impartir al producto sabor y aromas atípicos). 
 (Universidad de Antioquia, 2010)

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Humo artificial (humo químico): El humo tiene acción bacteriostática y bactericida. Genera aromas y sabores distintos. Los efectos del humo sobre la carne son: desarrollo de un sabor característico, preservación, desarrollo de color, protección contra la oxidación. (Universidad de Antioquia, 2010).

2.3. PROCESO DE PRODUCCIÓN 

Recepción y selección: la recepción de la materia prima se realiza en un cuarto climatizado a temperatura de 12 ºC. Durante la recepción se realiza la verificación de la calidad y la cantidad de carne que se va a procesar, con el fin de hacer una óptima utilización de la materia prima. La carne que no va a ser procesada en el momento, es almacenada en el cuarto frío de la planta de procesamiento a temperatura de 4 ºC. (Virtual Plant)

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Desposte y arreglo de la carne: Esta operación se realiza en un cuarto climatizado a 12ºC en forma manual en un mesón, con el fin de alistar la carne y la grasa que se requiere para la producción de jamón con la ayuda de cuchillos (Tovar, 2003). La principal razón de esta preparación es lograr una ligazón homogénea en todos y cada uno de los pedazos de carne, para que incluso en delgadas lonchas el jamón se mantenga compacto. Para conseguir una ligazón óptima, es necesario eliminar toda grasa visible del jamón. (Rey y Rosero, 1998).

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Molienda: El objetivo de la molienda es dar a la carne el tamaño adecuado para facilitar el proceso de mezcla subsiguiente. La carne fría es molida por diferentes discos y cuchillas que permite la obtención de carnes de granos de diferente diámetro. La carne molida es recibida en canecas o canastillas para ser conducida a la siguiente operación. (Virtual Plant)

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

Preparación de la salmuera: Paralelo a la molienda de la carne, se realiza el proceso de preparación de la Salmuera, la cual se prepara con el fin de introducir los condimentos y aditivos que determinan las características sensoriales del jamón y además contribuyen a detener el crecimiento de algunos microorganismos. La salmuera esta constituida por agua fría, sales de curado y condimentos como extractos de especies y sabores naturales para conseguir un genuino sabor a carne; azúcares para lograr una consistencia adecuada al morder y para desarrollar un color atractivo. Aditivos para el desarrollo y estabilidad de un fresco y atractivo color de la carne durante muchas semanas; fosfatos y carragenatos para una correcta ligazón de agua (Rey y Rosero, 1998). La temperatura de la salmuera con todos los ingredientes es de 2ºC, razón por la cual los ingredientes se someten a una refrigeración previa. Una temperatura baja es importante para la duración de la estabilidad del color en el jamón. Esta operación se lleva a cabo en un cuarto climatizado a temperatura de 12ºC.



Tombleado: El tombleado tiene como objetivo incorporar a la carne la sal, azúcar, fosfatos y ascorbatos con el fin de mejorar su conservación y características de color, aroma y sabor (Tovar, 2003); además de ablandar la carne, formar una mezcla con las características sensoriales propias del jamón y liberar la proteína, lo que previene la separación del agua durante y después del proceso de cocción (Rey y Rosero). Después de que la carne ha pasado por el proceso de molido, se lleva al tumbler y se agrega salmuera, se cierra el equipo y se comienza con las cuatro horas de tombleado con descansos de veinte minutos entre hora y hora. En el proceso de tombleado la carne se somete a masaje en forma discontinua, alternando tiempos de masaje y de reposo. Esta operación se lleva a cabo en un cuarto climatizado a 12ºC. Terminado el proceso se saca la mezcla a una canastilla o cesta base para pasar a embutido.

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Curado: La carne seleccionada y arreglada se ubica en canastillas que van al cuarto frío a una temperatura entre 4 ºC. El objetivo de la maduración es dar a la materia prima cárnica un tiempo de 24 horas de refrigeración para mejorar sus características sensoriales y estabilizar pH (Rey y Rosero, 1998).

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Embutido: Una vez se tiene lista la mezcla el paso siguiente es la embutición, la cual tiene como objetivo introducir la mezcla en una tripa de celulosa impermeable al agua para facilitar su cocción. La mezcla que sale del tumbler se lleva en una canastilla hasta cerca de la embutidora y se comienza a cargar. Una vez llena la embutidora, se le coloca la boquilla correspondiente y se ubica la tripa previamente remojada y grapada en uno de sus extremos. La medida del embutido se toma del molde en que esta va a ir. La pasta se embute en la tripa mediante la máquina embutidora al vacío a la que se le acopla la maquina de grapado o clipado de las tripas. (Virtual Plant)



Grapado Después de embutir la tripa es necesario un buen atado, el cual se logra mediante la máquina grapadora. Esta máquina cierra los dos lados de la tripa colocando grapas en los extremos del embutido.



Moldeado Este proceso tiene como objetivo ubicar la tripa embutida en moldes de acero inoxidable con su tapa correspondiente, la cual al ser puesta presiona el producto dentro de los moldes para darle la forma característica y someterlos posteriormente a la operación de cocción. (Virtual Plant)



Cocción Tiene como objetivo hacer de la mezcla hasta ahora obtenida un producto asimilable por el organismo humano, así como también desarrollar características sensoriales agradables y bajar carga 17

microbiana a niveles que no pongan en peligro la vida de los consumidores (Rey y Rosero, 1998). Adicionalmente en esta operación el calor hace que los trozos de carne se adhieren unos a otros tomando por último el jamón la forma del molde (Tovar, 2003) Los moldes que contienen la tripa embutida son llevados a los tanques de cocción provistos de chaquetas para vapor, previamente cargados con agua. Una vez esta caliente, se organizan estos de forma tal que todos queden sumergidos en el agua. La cocción tiene una duración de cuatro horas; en la primera hora la temperatura de cocción del agua caliente es de 65 ºC y durante las 3 horas siguientes es de 75 ºC. La operación de cocción se termina cuando la temperatura interior del jamón es de 72ºC. La temperatura del agua de cocción se controla para que no baje de 68ºC y no se pase de 75 ºC. 

Desmolde: Una vez enfriados los jamones se extraen de los moldes y son llevados al cuarto de refrigeración del producto terminado. (Virtual Plant)



Refrigeración: Los jamones deberán permanecer por lo menos 24 horas en refrigeración a temperatura de 4ºC antes de ser tajados, este es el tiempo requerido para que la proteína ligue el exceso de humedad (Rey y Rosero, 1998).



Tajado: Luego de obtener el jamón en forma de bloque se taja en presentaciones individuales en la maquina tajadora ubicada en un cuarto frío a temperatura de 4 ºC, con el fin de facilitar su comercialización. (Virtual Plant)



Empacado: Una vez tajado el jamón, se pesa la cantidad correspondiente a la presentación que se va a despachar para ser empacado al vacío en bolsa de Polietileno, después de lo cual se hace una rápida Inspección visual y es conducido al cuarto frío de producto terminado. La máquina empacadora al igual que la tajadora se encuentra ubicada en un curto frío a temperatura de 4 ºC. (Virtual Plant)



Refrigeración: Tiene como objetivo mantener el producto a temperatura que impida el desarrollo de microorganismos, para su conservación y posterior consumo. El almacenamiento de producto terminado se hace en un cuarto refrigerado a temperatura de 4ºC y el tiempo de almacenamiento es de acuerdo a los pedidos. (Virtual Plant).

2.4. EQUIPOS 

Bandas transportadoras: Son mecanismos acarreadores que permiten transporte de materiales sólidos por medio de una banda sinfín movida y sostenida por un juego de rodillos accionados mecánicamente.

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Molino: Equipo constituido de una tolva o embudo que conduce la carne mediante un tornillo sin fin hacia una serie de discos perforados o cuchillas que permite la obtención de carnes de granos de diferente diámetro (Tovar, 2003). La carne sale molida, del tamaño de los agujeros que tenga la placa perforada.

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Tumbler: Tambor rotatorio construido en acero inoxidable con diferentes bafles fijos adheridos a las paredes en su interior, que al girar produce impacto de los trozos de carne y la salmuera contra sus paredes, los cuales son introducidos a través de una tapa de cierre hermético (Quiroga et al, 1995). Con esta acción de golpeteo se logra con mayor eficiencia la incorporación de los aditivos, condimentos y 18

demás ingredientes a la carne, y la extracción de las proteínas solubles de las piezas cárnicas (Miller y Ardoíno). 

Mezcladora de salmuera: Se trata de tanques de acero inoxidable, cilíndricos, con un mezclador especial que trabaja a grandes velocidades y tiene una hélice especialmente diseñada para revolver, dispersar o solubilizar los componentes de una salmuera. Deberá ubicarse en zona refrigerada y producir una salmuera a temperaturas cercanas a 0ºC.



Embutidora: La embutidora a vacío consta de tolva y de un dispositivo que transporta la masa al cilindro, además del mecanismo de vacío. Este crea el citado vacío en la masa, eliminando el aire contenido, al mismo tiempo las unidades de transporte empujan la pasta desde la tolva a la boquilla, por la cual sale impedida a la tripa. En la embutidora se introduce la pasta (carne y salmuera) dentro de tripas artificiales succionada por el vacío existente.



Grapadora: Son máquinas que sustituyen el atado manual de los embutidos, poniendo un clip o grapa de metal. Se colocan a continuación de una embutidora porcionadora y engrapa una o varias unidades en forma continua (Miller y Ardoíno), colocando dos grapas, una que cierra la tripa ya embutida y la segunda que ata la extremidad anterior de la tripa por embutir.

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Empacadora al vacío: En este equipo se colocan los filetes en un empaque plástico transparente, se remueve el aire y se sella, para eliminar el oxígeno disponible, limitando el crecimiento microbiano y asegurando la calidad del producto en el tiempo.



Tanques de cocción: El tanque de cocción es un tanque enchaquetado empleado para el tratamiento térmico de alimentos. Su forma puede ser circular o rectangular. El material de proceso, líquidos o pastas, se colocan en el interior mientras que por la chaqueta circula el medio de calentamiento, siendo el vapor el más frecuentemente utilizado, aunque también se emplea agua caliente.



Tajadora: Máquina constituida por una serie de cuchillas paralelas y perpendiculares que cortan el producto en porciones de ancho y largo requeridos.

2.5. DIAGRAMA DE BLOQUES Y DE FLUJO

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Figura 4. Diagrama de bloques del proceso de producción de jamón de cerdo.

Figura 5. Diagrama de bloques del proceso de producción del jamón de cerdo. Tabla 5. Descripción del equipo utilizado en la figura 5.

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CÓDIGO

CA-001 CA-002 CC-001 CR-001

DESCRIPCIÓN

Columna almacenamiento sales curado Columna almacenamiento condimentos Cuarto de cocción

CÓDIGO

DESCRIPCIÓN

MG-001

Maquina grapadora

de de

MM-001

Maquina moldeadora

de de

RE-001

Maquina rebanadora de jamón

TA-001

Tanque almacenamiento agua Transporte de cangilones carne molida Transporte de cangilones carne condimentada

Cuarto de refrigeración carne de cerdo Cuarto de curado

TC-001

CR-003

Cuarto de refrigeración jamón desmoldado

TC-003

Transporte de cangilones carne curada

CR-003

Cuarto de refrigeración jamón tajado y empacado

TG-001

Transporte de ganchos carne de cerdo

DE-001

Desposte carne de cerdo

TG-002

EM-001

Embutidora

TM-001

MC-001

Molino de cuchillas

TR-001

Transporte de ganchos carne de cerdo seleccionada Tanque mezclador salmuera Transporte carne de cerdo

MD-001

Maquina desmoldeadora

TU-001

Tumbler

CR-002

TC-002

2.6. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN Las cifras de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) son contundentes. Durante 2007 se consumieron en el mundo 283 millones de toneladas de carne, de las cuales 110,7 millones correspondieron al cerdo, 86,2 millones de aves y 66,6 millones al bovino, lo que convierte al porcino en el animal más consumido en el mundo. (El espectador) Colombia escapa a esta dinámica y mientras en el mundo el consumo per cápita de cerdo al año es de 15 kg, en nuestro país bordea los 7,5 kg, de los cuales 4,5 kg corresponden a carne procedente de animales de granjas tecnificadas. (El espectador) Ante este panorama, la Asociación Colombiana de Porcicultores decidió crear una campaña con el fin de lograr que los colombianos incrementen en una libra su consumo de cerdo anualmente. (El espectador) La estrategia se presentó de manera oficial en Bogotá, Medellín, Cali y Pereira y consta de avisos para televisión, radio y prensa bajo el eslogan: “Los cerdos malos sólo existen en tu imaginación, en la vida real hoy todos son buenos”. (El espectador)

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Según Lilia Consuelo Velasco Zambrano, gerente de Asoporcicultores, los prejuicios de los consumidores se constituyen en los principales enemigos del cerdo en el país. “El consumo de carne de cerdo en Colombia respecto de cifras internacionales y de otras carnes, es muy bajo, principalmente porque el consumidor está desinformado y queremos desvirtuar muchas de esas falsas creencias. Hoy tenemos una porcicultura tecnificada. El 70% de la producción de porcinos proviene de sitios con lo último en tecnología. Esta es una opción saludable y económica para los colombianos”, explicó Velasco Zambrano. La dirigente gremial agregó que la carne de cerdo es mucho más que chicharrón o longaniza y que existen cortes magros que se prestan para diferentes recetas, pues gracias a inversiones en innovación, la grasa en los animales se ha reducido hasta en un 50%. También hizo énfasis en que la industria no sólo trabaja en granjas tecnificadas sino en alimentación balanceada y en mejoramiento genético. (El espectador) La campaña tiene un costo cercano a los $3 mil millones y está direccionada a cinco años. Las partidas para la financiación de la estrategia provienen de los recursos que aportan los productores de cerdos a través del Fondo Nacional de la Porcicultura. (El espectador) Por departamentos, Antioquia ocupa el primer lugar en consumo de cerdo en el país con el 42,3% de participación en el mercado nacional y un dato per cápita de 13,5 kilogramos al año, le siguen Bogotá, el Valle del Cauca y Caldas. Por su parte, la Costa Atlántica se ubica por debajo de la media nacional, siendo la región del país con menor consumo. (El espectador) De lo anterior, se tiene que para el 2011 el consumo de cerdo per cápita es de 9,5 kg/año, de los cuales según la ANDI, el 8% corresponde al consumo de jamón, es decir, 0,70 kg/año. Por otro lado, se tiene que nuestra empresa producirá jamón para comercializar en el sector de clase media potencial consumidor de jamón (41%) de Cali, Bogotá y Antioquia (4769771 kg/año). Se va a empezar satisfaciendo el 8% de la demanda en estas ciudades, es decir 381582 kg/año. La empresa trabaja 10 horas 24 días al mes, es decir que la capacidad de la planta es de 132 kg/h de jamón. La presentación del producto sera en un zip pack y su contenido neto sera de 453g, cada paquete trae 24 tajadas de jamón, cada una con un peso de 18,9g, es decir que la empresa producirá 291 zip packs de jamón/h y 6984 tajadas/h.

2.7. BALANCES DE MASA Y ENERGÍA 

BALANCE DE MASA 22

Para la producción de jamón se utilizó la siguiente relación para la formulación: 55kg salmuera 100 kg de carne Tabla 6. Formulación del jamón de cerdo. Ingrediente Agua Sal común Azúcar Fosfato de sodio Eritrobato de sodio Sal curante Carrageninas Cebolla Pimienta negra Pimienta blanca Ajo Canela Humo Carne de segunda de cerdo

Composición 0,2623095 0,0128155 0,009372 0,003621 0,0040825 0,005893 0,0043665 0,003195 0,01633 0,013845 0,00355 0,00142 0,0142 0,645

Tabla 7. Composición química de cada uno de los ingredientes para la producción de jamón de cerdo.

Ingrediente Agua Sal común Azúcar Fosfato de sodio Eritrobato de sodio Sal curante Carrageninas Cebolla Pimienta negra Pimienta blanca Ajo Canela Humo líquido artifial Carne de segunda de cerdo

Agua

Proteína

1 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,92 0,069 0,1731 0,7 0,0955 0,8 0,7155

0 0 0 0 0 0 0 0,014 0,084 0,104 0,043 0,0389 0 0,2245

Composición Lípidos C.H Ceniza 0 0 0 0 0 0,998 0 0,998 0 0 0 0,998 0 0 0,998 0 0 0,998 0 0 0,998 0,002 0,05 0,014 0,08 0,731 0,036 0,021 0,4241 0,2778 0,0023 0,243 0,0117 0,0319 0,7985 0,0352 0 0 0,2 0,056 0,0015 0,0025

Tabla 8. Resultados del balance de masa para cada corriente del proceso.

Corriente

Nombre corriente

Flujo másico (kg/h)

Proteína

C.H

Composición Agua Lípidos

Ceniza 23

A B C D E F G H I

Carne de segunda Grasa Carne despostada Salmuera Carne tombleada Agua perdida Carne curada Carne curada perdida Jamón 

87 0,4872 86,5128 49,257 138,75 2,0681 136,69 0,1367 136

0,2245 0 0,2259 0,0086 0,1488 0 0,1599 0,1599 0,1599

0,0015 0 0,0029 0,0826 0,0303 0 0,0415 0,0415 0,0415

0,7155 0 0,7169 0,7967 0,7452 1 0,7005 0,7005 0,7005

0,056 1 0,0039 0,0047 0,0342 0 0,0453 0,0453 0,0453

BALANCE DE ENERGÍA Tabla 9. Resultados del balance de energía para las operaciones del proceso. Operación HD1 Refrigeración 1

0 HC

Tombleado

0 HG1

Cocción

0 HG5

Refrigeración 2

0

Entalpía (kJ/h) Q (kJ/h) HD2 -4043,04 4043,04 HD HE 121246,67 0 121246,67 HG2 26763,8 26263,8 HG6 -30332,3 30332,3

2.8. DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS 

Molino: Molino Mini 12 FS Empresa: molinos Torrey-México.

Figura 6. Imágen molino.

Figura 7. Ficha técnica del molino.

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0,0025 0 0,0504 0,1074 0,0397 0 0,0509 0,0509 0,0509

Figura 8. Dimensiones del molino. 

Tajadora: Tajadora RB 250 Empresa: molinos Torrey-México.

Figura Figura tajadora.

9. 10.

Imagen tajadora. Ficha técnica de la

Figura 11. Volumenes y dimensiones de la tajadora.

Figura 12. Dimensiones de la tajadora. 25

3. CONCLUSIONES     





El producto de carne de hamburguesa obtenido por la empresa, es un producto que cumple las fracciones en % peso a peso de una carne de hamburguesa comercial. En el balance de materia y energía se cumplió con la capacidad propuesta al inicio del proceso En el proceso de carne de hamburguesa se generan pérdidas de 5.307 kg/h entre huesos y recortes grasos y se pierde 10.475 kg/h de agua durante el predesmenuzado El proceso de elaboración de la carne de hamburguesa genero varias perdidas de calor mostradas en el balance de energía especialmente en el proceso de ultra congelación. Según estudios previos el concentrado de beta glucano resulta ser efectivo para mejorar las propiedades físicas de hamburguesas bajas en grasa, por lo cual se tomo el porcentaje efectivo de este concentrado para nuestro producto carne de hamburguesa. Del proceso de producción del jamón se puede decir que las pérdidas son pequeñas, aproximadamente se pierden 6 kg para producir 132, 42 kg de jamón. Las pérdidas de producen en las operaciones de desposte, curado y tajado. La capacidad de la planta para la producción de jamón es de 132,42 kg/h. Esta cifra se obtuvo basada en una campaña de la Asociación Colombiana de Porcicultores para que los colombianos incrementen en una libra el consumo de cerdo anualmente; de esto el 8% corresponde al consumo de jamón. La empresa va a abastecer el 8% de la demanda para la clase media consumidora potencial del producto en las ciudades de Cali, Bogotá y Medellín.

4. BIBLIOGRAFÌA Agatson, A. Guia Alimenticia de La Dieta South Beach: Todo Lo Que Necesita Para Seguir El Plan a la Perfeccion. Rodale ediciones, 192 pag. 2005 Anónimo. Tecnología de productos cárnicos. Universidad de Antioquia. Tecnología de carnes y pescados. 2010. (Disponible en: http://es.scribd.com/doc/45100236/ Tecnologia -de- Productos-Carnicos) Anónimo. Carne de cerdo busca espacio en la mesa. El espectador. 2008. (Disponible en: http://www.elespectador.com/impreso/negocios/articuloimpreso-carne-de-cerdo-busca-mas-espacio-mesa). Anónimo, Tiempo de congelación de los alimentos neoalimentos.com.ar/index.php/component/ccboard/?view=recentlist&start=90).

(disponible

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5. ANEXOS En los alimentos se usó la ecuación desarrollada por Planck en 1913, la cual no tuvo aplicación directa en los alimentos, ya que esta se hizo para predecir el tiempo de congelación de materiales sólidos en general, esta fue posteriormente adaptada para los alimentos por Ede en1949 (Anonimo) La carne de hamburguesa se tomó como una placa circular, el coeficienteconvectivo del hidrogeno depende de las condiciones de proceso y se obtiene de manera experimental, por este motivo no fue posible conocerlo, para tener una aproximación a este valor, se utilizó el valor reportado por Dresar 2002. Las suposiciones que se hacen para estimar el tiempo de congelación son: 

La congelación del alimento se inicia con toda el agua sin congelar



La pérdida de calor sensible es ignorada



La transferencia de calor se hace lentamente en estado estacionario



El frente de congelación mantiene una forma similar a la del alimento



Existe un solo punto de congelación



La conductividad térmica y el calor específico se mantienen constantes durante la congelación (Sharma, 2003)

Expresión propuesta por Ede para el cálculo del tiempo de congelación de un alimento.

(

)

29

Dónde: h = Coeficiente conectivo [W/m^2*K] K= Conductividad térmica del material congelado [W/m*K] a = diámetro de la esfera sin congelar [m] tf = Tiempo de congelación [s] λ= Calor latente de fusión del material [J/Kg] p = Densidad aparente [Kg/m^3] T1 = Temperaturas de congelación del alimento [K] Tf= Temperaturas del aire forzado [K] P y R = Constantes que dependen de la geometría del alimento 





Propiedades físicas del alimento Fracción de H2O Espesor

0,7463 0.011 m

Densidad aparente

1119.4 Kg/m^3

Conductividad térmica

1.546 W/m*K

Temperatura de congelación

271.45 K

Geometría características del alimento Geometría

P

R

Placa

0,5

0,125

Propiedades físicas del nitrógeno líquido. Temperatura del medio Coeficiente convectivo Calor latente de congelación

208.15 K 700 W/m^2*K 224.5Kj/Kg

Tiempo de congelación de la carne de hamburguesa Tc = 25 segundos

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