DISTRIBUCIÓN DE PLANTA AGROINDUSTRIALES

Arias Palacios H.I1; Díaz Guayara C2; Ortegón Ceballos A3; Rodríguez Rodríguez D.X4; Vásquez Pacheco D.E5.

1Estudiante de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Colombia. Sede Palmira. 0408004.2Estudiante de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Colombia. Sede Palmira. 0408013.3Estudiante de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Colombia. Sede Palmira. 0406027.

4Estudiante de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Colombia. Sede Palmira 0408039.5Estudiante de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Colombia. Sede Palmira. 0408044.

AVANCE No. 1: PROCESADORA DE FRUTA – UVACantidad de máquinas

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se describe las operaciones llevadas a cabo en la EMPRESA PROCESADORA DE FRUTAS localizada en el Valle del Cauca, la cual es productora de pulpa de uva de comercialización en ciudades y municipios aledaños a la misma.

La empresa actualmente posee los equipos mínimos para procesar pulpa, los cuales no tienen una disposición y capacidad suficiente que permite que el proceso sea continúo en el tiempo, además de que existen otros factores que afectan el proceso de forma directa como son restricciones con los recursos humanos, espacios, y administración.

Se pretende recomendar alternativas de ubicación para la empresa, en cuanto a cantidad de equipos necesarios para llevar a cabo dicho proceso, de tal manera se obtenga una distribución ideal de las máquinas que brinden optimizar al máximo el proceso en tiempos, recursos humanos y planificación de la producción.

DESCRIPCION DEL PROCESO

Recepción: se recibe la fruta que es la uva (ribier o isabel) en fresco, proveniente de los cultivos de la región, determinando así sus propiedades físico-químicas. El máximo de recepción permitida en el día de uva es de 2000 kg todo dependiendo de la demanda que haya en el momento. Esta recepción y la descarga de la fruta la realizan 2 o 3 operarios de acuerdo a la cantidad de fruta que se reciba. Esta fruta está contenida en canastillas de dimensiones 60 x 40 x 13 cms cada una. Las canastillas tienen un peso de 1.400 gramos, el apilamiento es de 15 canastillas

máximo y su capacidad de almacenamiento es de ±15 kg. Se cuenta con un total de 134 canastillas.

Lavado y desinfección este proceso se lleva a cabo en 2 marmitas volcables, por 1 solo operario, a veces por 2, en este lavado se hace canastilla por canastilla, primero sumergiendo el material en agua potable y luego en agua con desinfectante en concentraciones bajas, esto con el fin de evitar algún tipo de contaminación microbiológica. El tiempo para el lavado es de 3 a 4 minutos por guacal o por canastilla.

Despalillado: consiste en separar la uva del racimo que la contiene es decir dejar la uva sola sin el tallo, este proceso lo llevan a cabo las mujeres preferiblemente de a 2 o 3 operarias en la mesa. El despalillado en la mesa está limitado a la capacidad de la misma pues solo se puede despalillar de a 3 canastillas. . El rendimiento del despalillado es el 90%. El tiempo para esta operación es de 8 minutos por las 3 canastillas.

Segundo lavado: Este es un segundo lavado de la uva despalillada, esto con el fin de llevar a cabo una eliminación de impurezas, y otras sustancias que no harán parte del proceso, provenientes del despalillado y operaciones anteriores a esta. Este lavado es sencillo y tiene una demora de 2 a 3 minutos promedio por cada 12 canastillas pequeñas.

Troceado: es la eliminación de la piel de la uva, para posteriormente facilitar el despulpado y el mezclado de la misma. Este proceso es llevado a cabo por un solo operario y se realiza de la siguiente manera:

El operario lleva de forma manual las canastillas lavadas a la troceadora una a una, y dosifica a la máquina de acuerdo a la cantidad que haya disponible en el momento, y así hasta completar el lote disponible. Primero dosifica y luego enciende la maquina donde en la parte trasera de la misma, se va obteniendo la uva troceada, el cual cambia ya su forma física de sólido a una pasta altamente viscosa de fácil procesado y manipulación. Esta pasta es recolectada en 2 tarros grandes de 3kg cada uno de peso, y de capacidad aproximada de ±25kg, esto con el fin de facilitar el traslado de la materia prima al siguiente paso del proceso. El troceado de 6 canastillas cada una de 15 kg de uva despalillada demora en promedio 5-6 minutos, facilitando en esta parte del proceso un fluido de la materia prima más rápido que en otras fases del proceso.

Mezclado: El mezclado se lleva a cabo en marmitas repartidas así:

1 Marmita fija. 2 marmitas volcables.

El proceso de mezclado puede durar hasta 2 horas ya que se espera que las marmitas estén llenas para empezar aplicar vapor a estas. La dosificación de las marmitas la realiza un solo operario que es el mismo que realiza el troceado y lo hace cargando los tarros de la troceadora a las marmitas.

Este proceso es variable en tiempo ya que depende de la velocidad con que se lleve a cabo el despalillado y consecuentemente el troceado, por lo tanto el tiempo de dosificación a las marmitas es variable.

Escaldado: consiste en aplicar vapor a las marmitas para que de forma indirecta la uva troceada y mezclada se caliente, en forma constante y uniforme. El objetivo del escaldado es reducir a un nivel bajo la carga microbiana que la uva pueda tener en ese momento, además para desnaturalizar enzimas contenidas en la uva evitando con esto degradación del producto terminado en un futuro.

Entre otros objetivos del escaldado se tiene también evaporar un poco de agua de la mezcla para lograr una viscosidad más baja para facilitar el despulpado. Este proceso de escaldado puede durar de 30 a 45 minutos mientras el vapor aplicado alcanza presiones de 10-15psi, y temperaturas de 85-90ºC, para que la mezcla se caliente en toda su forma dentro de la marmita. Esta operación se realiza con un solo operario.

Despulpado: Posterior al escaldado la mezcla calentada es vaciada en tarros azules de 3 kg de peso, en cantidades aproximadas de ±54-60 kg de mezcla para ser llevada a la despulpadora. La marmita fija es la primera en ser vaciada, luego las marmitas volcables. En el despulpado la mezcla es llevada en tarros azules arrastrada hacia la despulpadora, luego en la despulpadora ya acondicionada para proceso, 2 operarios deben subir el tarro en una escalera para dosificar desde determinada altura la mezcla hacia la despulpadora. Este proceso puede durar entre 2 y 3 minutos por tarro, y el despulpado de un tarro con la capacidad mencionada puede durar de 4 a 6 minutos. El despulpado, se recoge en tarro azul igual que la mezcla, y la semilla igual. Luego de este despulpado viene un refinado que consiste en pasar la pulpa obtenida anteriormente a través de otro tamiz más fino y así obtener el producto final, una pulpa con más viscosidad, concentración de azucares, y de mejor presentación, lista para ser empacada.

Empacado y almacenamiento: Estando la pulpa de uva lista, esta es conservada en los tarros azules, ya sea para producir algunos de los siguientes productos: la pulpa.

La pulpa de uva se empaca de forma manual, y se realiza por dos o 3 operarios dependiendo de la cantidad a empacar. La pulpa almacenada en los tarros es dosificada a bolsas de 500 grs, o de 1kg, por medio de una jarra, utilizando

también la balanza ordinaria convencional para esta operación. En algunos casos la pulpa es empacada en los tarros azules, dentro de una bolsa de plástico en una cantidad de 64-66kg aproximadamente, cuando el lote es muy grande.

EQUIPOS A EMPLEAR EN CADA PROCESO

Recepción:

Lavado y desinfección:

Despalillado:

Refractómetro pH-METRO Balanza Electronica

Marmitas volcables

Despalillado

Troceado:

Mezclado:

Escaldado:

Troceador

Marmitas fijas y volcables

Escaldado

Despulpado:

Empacado y almacenamiento:

DIAGRAMA DE FLUJO

Para comprender y analizar mejor el proceso con las operaciones que en el mismo intervienen, se construyó el cursograma analítico de proceso, en el cual de forma explícita se representa el proceso para obtención de pulpa de uva.

Despulpado

UVA

AGUA

AGUA + DESINFECTANTE

1

2

3

4

RECEPCION

LAVADO

AGUA + RESIDUOS

AGUA

AGUA + RESIDUOS

CASCARA+ SEMILLA DE UVA

VAPOR DE AGUA

AGUA CONDENSADA

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

DESINFECTADO

DESPALILLADO

LAVADO

TROCEADO

MEZCLADO

ESCALDADO

TABLA 2: Resumen de las operaciones, transporte, inspecciones, demoras y almacenamiento presentes en el diagrama de flujo.

AGUA CONDENSADA

AGUA CONDENSADA

20

21

22

23

24

25

DESPULPADO

REFINADO

EMPACADO

ALMACENADO

CANTIDAD # EN DIAGRAMA

Operaciones 111-3-5-7-9-11-13-15-18-20-21-23

Transportes 112-4-6-8-10-12-14-17-19-22-24

Inspecciones 1 1

Demoras 2 7-16

Almacenamientos 1 25

TABLA 3: Resumen de procesos para 2000 kg

Proceso Capacidad Cant. de materia prima

Canastillas empleadas

Tiempo Operarios

Recepción 1080 kg/h 2000 kg 134 1h y 50 min. 2

Lavado (50% agua – 50% materia prima)

2142 kg/h 2000 kg 134 56 min. 1

Desinfección 2142 kg/h 2000 kg 134 56 min. 1

Despalillado 300 kg/h 2000 kg 134 6h

Lavado 500 kg/h 1800 kg 120 3h y 36 min. 2

Troceado 1500 kg/h 1764 kg 118 1h y 10 min. 1

Mezclado 1500 kg/h 1764 kg 118 1h y 10 min. 1

Escaldado 1200 kg/h 1764 kg 118 1h y 45 min. 1

Despulpado 600 kg/h 1729 kg 116 2h y 54 min. 1

Refinado 1000 kg/h 1694 kg 113 1h y 41 min. 2

Empacado 1800 kg/h 1677 kg 112 56 min. 2

TABLA 4: Resumen de procesos para 25000 kg

ProcesoCapacidad

(kg/H)Tiempo de operación

Cant. de materia

prima (kg)Rendimiento F% Eficiencia F%

Recepción 1080 3,7 25000 1 1

Lavado (50% agua

– 50% materia prima)

1350 2,97 250001

1

Despalillado 337,5 11,85 25000 0,9 1

Lavado 3600 1 22500 0,98 1

Troceado 900 3,92 22050 1 1

Mezclado 1500 2,35 22050 1 1

Escaldado 3000 1,2 22050 0,98 1

Despulpado 600 5,76 21612,5 0,98 1

Refinado 9000 3,76 21175 0,99 1

Empacado 1980 1,69 20962,5 1 1

Cálculos

Procesamiento de 25000 kg de materia prima

CALCULO DE MAQUINARIA Y PERSONAL DE PRODUCCIÓN

CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DEMANDAN° DE

MAQUINASPERSONAL

LINEA ETAPA PROCESO

NOMINAL

REND

EFIC REAL UD/AÑO

-KG/AÑO (1 TURNO)

UN/HORA-KG/HORA (B)

B/A NTiempo

Operación (H)

Hh/maq (C)

C por N

div/8h

PERSONASKg

/ HUD/H F%

F% (A)

DESPULPADORA DE UVA

EMPACADO1980 1 1 1980 5890463 2620 1,3 2 1,69 8 16 2 2

REFINADO900

0,99

1900 5950175 2647 2,9 3 3,76 8 24 3 3

DESPULPADO600

0,98

1540 6073113 2702 5,0 6 5,76 8 48 6 6

ESCALDADO3000

0,98

12940 6196050 2756 0,9 1 1,2 4 4 0,5 0,5

MEZCLADO1500 1 1 1500 6196050 2756 1,8 2 2,35 8 16 2 2

TROCEADO900 1 1 900 6196050 2756 3,1 4 3,92 8 32 4 4

LAVADO

3600

0,98

13528 63222500 2813 0,8 1 1 4 4 0,5 0,5

DESPALILLADO

338 0,9

1331 7025000 3125 9,4 10 11,85 8 80 10 10

LAVADO (50% agua – 50% materia prima)

1350 1 1 1337 7025000 3125 2,3 3 2,97 8 24 3 3

RECEPCIÓN

1080 1

11080 7025000 3125 2,9 3 3,7 8 24 3 3

Proceso CapacidadTiempo de operación

Cant. de materia prima

Rendimiento F% Eficiencia F%

Recepción 1080 3,7 150000 1 1Lavado

(50% agua – 50% materia prima)

1350 2,97 150000 1 1

Despalillado 337,5 11,85 150000 0,9 1

Lavado 3600 1 135000 0,98 1Troceado 900 3,92 132300 1 1Mezclado 1500 2,35 132300 1 1Escaldado 3000 1,2 132300 0,98 1

Despulpado 600 5,76 129675 0,98 1Refinado 9000 3,76 127050 0,99 1

Empacado 1980 1,69 125775 1 1

CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DEMANDA

N° DE MAQUINA

SPERSONAL

LINEA ETAPA PROCESO

NOMINAL

REND

EFIC

REAL UD/AÑO

-KG/AÑO (1 TURNO)

UN/HORA-KG/HORA

(B)

B/A

N N/3

Tiempo Operación

(H)

Hh/maq (C)

C por N

Div/8h

PersonasKg

/ H

UD/H F%

F%

(A)

DESPULPADORA DE UVA EMPACADO

1980 1

1 1980 35342775 5241 2,6 3 1 1,69 8 8 1 1

REFINADO900

0,99

1 900 35701050 5294 5,9 6 2 3,76 8 16 2 2

DESPULPADO600

0,98

1 540 36438675 5403

10,0

10 4 5,76 8 32 4 4

ESCALDADO3000

0,98

1 2940 37176300 5513 1,9 2 1 1,2 4 4 0,5 1

MEZCLADO

1500 1

1 1500 37176300 5513 3,7 4 2 2,35 8 16 2 2

TROCEADO

900 1

1 900 37176300 5513 6,1 7 3 3,92 8 24 3 3

LAVADO

3600

0,98

1 3528 37935000 5625 1,6 2 1 1 4 4 0,5 1

DESPALILLADO

338

0,9

1 304 42150000 6250

20,6

21 7 11,85 8 56 7 7

LAVADO (50% agua – 50% materia prima)

1350

1 1 1337

42150000 6250 4,7 5 2 2,97 8 16 2 2

RECEPCIÓN

1080 1

1 1080 42150000 6250 5,8 6 2 3,7 8 16 2 2