UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias
Ing. SERGIO ANCHIRAICO COSQUILLO [Diseño [Diseño de Planta]
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i.
INTRODUCCION
La maca es una planta herbácea tuberosa oriunda de la sierra central de los Andes del Perú, que puede alcanzar más de 15 cm de altura. Su raíz se parece al rabanito y su color puede ser blanco, amarillo-crema, rojo, morado, gris o negro. En los lugares de mayor producción están considerados varias regiones entre ellas Junín mas específicamente la provincia de Junín. Las propiedades que se le atribuye a la maca son muchas entre ellas están que ayuda en el síndrome de fatiga crónica; disminuye los estados de estrés; aumento de resistencia física; mejora la memoria; aumento del vigor y resistencia física; combate la anemia y estimula el sistema
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inmunológico; combate la impotencia masculina; altamente eficaz en la etapa de menopausia y post-menopausia femenina; regulador del ciclo menstrual femenino; combate disfunciones hormonales y ayuda en problemas de osteoporosis. Es por ello que el consumo de la maca a aumenta por las atribuciones que se le da pero el consumo es mas en otros países como EEUU, Asia entre otros y todavía el consumo interno es moderado, es por ello que la producción de harina de maca, polvo instantáneo, licores, cápsulas y tónicos concentrados se ha llevado a escala industrial. Por lo tanto nos planteamos los siguientes objetivos:
Aplicar los métodos técnicos
para el diseño de una planta
agroindustrial en nuestra región.
Realizar el diseño de una planta agroindustrial según las demandas que el mercado lo requiere.
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ii.
Revisión Bibliográfica
La maca es una planta oriunda de las andes, pertenece al grupo de las herbáceas tuberosas de la familia de las Crucíferas, que pueden alcanzar más de 15 cm de altura. Si se desarrollan rápidamente pueden llegar a tener de 12 a 20 hojas festoneadas. Su raíz es muy parecida al rabanito, su color es amarillo, o morado o crema o amarillo con bandas moradas. Su pula es blanco-perla y tiene apariencia marmórea. Se compone de dos partes regulares: Una región externa, cremosa y rica en azúcares y una región interior, firme y rica en almidones. (
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Los hipocótilos son consumidos frescos, cocinados en pachamancas o almacenados secos para su consumo posterior. Es recomendable que las raíces secas se consuman luego de hervirlas en agua o leche o algunas veces mezcladas con miel y frutas para la preparación de jugos, la harina es también preparada a partir de raíces secas para la fabricación de panes y galletas. La maca también puede ser mezclada con chuño, oca, quinua o soya para la preparación de platos y postres. (
La tradición popular atribuye a la maca cuatro propiedades ( ): Documentos históricos de la época colonial
reiteran esta propiedad, que es reafirmada por la tradición oral que señala que mujeres y hombres que no podían tener hijos los tuvieron consumiendo maca.
Es decir de estimulo del apetito sexual. En especial el consumo de maca combinada con alcohol, se considera una forma especialmente útil para este efecto. Asociado a su poder
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afrodisiaco se le atribuye combatir la impotencia masculina y la frigidez femenina. Se le atribuye su
capacidad de incrementar el rendimiento físico para el trabajo y también que restablece las alteraciones menstruales y atenuar los síntomas la menopausia, así como refuerzo alimenticio en los casos de enfermedad, cansancio.
Los herbolarios consideran a la maca una planta caliente, por ello la utilizan contra enfermedades o síntomas originados en enfriamientos
La cadena productiva de maca esta conformada por el conjunto de agentes económicos interrelacionados y que añaden valor en el flujo del producto desde la producción primaria hasta el consumidor. Entre estos se encuentran el productor de maca, los transportistas, centros de acopio, y comerciantes mayoristas y otros agentes. Además se debe tomar en cuenta a los actores y actividades que contribuyen al procesamiento de la maca, como también los proveedores de insumos y servicios y organismos públicos y privados ligados al desarrollo de la actividad. ( Álvarez ).
La harina cruda de maca se elabora seleccionando y limpiando las raíces. Luego se someten a un secado de manera natural; al sol intenso de los andes; conservando todos sus proteínas, vitaminas y minerales. Se corta en trozos, posteriormente se somete el producto a una molienda, se tamiza (malla 80) y finalmente se embolsa. (
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)
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la maca entera en forma de raíz es secada al sol a 4000 msnm, luego se hace un proceso de recepción y selección de los hipocótilos, para luego de clasificarlos y desinfectarlos rigurosamente, se hace un lavado, triturado y deshidratado, estos pasos se realizan con la finalidad de desdoblar los almidones presentes en un 30%, la maca pulverizada pasa a un proceso de hidratación y molido coloidal, posteriormente pasa a una maquina secadora de cilindros, obteniéndose un producto instantáneo que es pulverizado. (
)
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III. ESTUDIO DEL MERCADO
Las zonas de mayor producción son Junín, la Meseta de Bombón en Pasco, Huancané y Desaguadero, en Puno. Desde 1996, se ha extendido a La Libertad, Ancash, Apurimac, Ayacucho, Huánuco y Huancavelica. La producción en T.M., en el bienio 2006 – 2007, según mes, fue la siguiente:
: Producción de Maca en Junín la Meseta de Bombón en Pasco, Huancané y Desaguadero, en Puno
964.40 5,632.00 7,179.70 2,755.50 1,095.00
835.00 3,664.80 4,575.60 3,630.00 1,075.00
(TM) Fuente: Ministerio de Agricultura
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: Producción de Maca en Junín y Cerro de Pasco en el 2006 y 2007 Fuente:Ministerio de Agricultura
Como se puede observar en el cuadro N°2 la mayor producción de maca como materia prima se da en los departamentos de Junín y Cerro de Pasco, por ende podríamos decir que nuestra planta procesadora de harina de maca se localizara en uno de estos dos departamentos.
: Producción de Maca en la provincia de Junín y sus distritos PROVINCIA
DISTRITO
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
7526.00
4750.00
708.00
3227.00
6340.00
14694.00
6911.10
2711.40
827.90
JUNIN
4600.00
3650.00
430.00
2660.00
4000.00
4887.00
4120.20
858.40
309.00
428.00
CARHUAMAYO
2464.00
175.00
190.00
405.00
1200.00
5937.00
1448.90
908.00
289.40
264.00
462.00
925.00
88.00
162.00
1140.00
3870.00
1342.00
945.00
229.50
336.00
JUNIN
ONDORES
Fuente:Ministerio de Agricultura
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EEUU es el primer país importador de maca peruana. En este país, existen 30 millones de adultos con problemas de impotencia ¿Cuántos de estos americanos consumen maca? Todavía es pequeñísimo, pero existe una gran expectativa en orientar sus preferencias hacia nuestra maca orgánica. Cualquier alternativa de marketing debe tomar en cuenta a este segmento de mercado. Otro segmento de este gran mercado constituye los líderes y directivos de organizaciones, que gracias a la maca mejoran su productividad y capacidad competitiva. (Prompex Perú,2006). Japón es el segundo país importador de maca orgánica peruana. Es este país asiático nos estamos posicionando como el tónico rejuvenecedor por excelencia. Gracias a la maca los japoneses vivirán como "jóvenes". (Prompex Perú,2006) En otros países, importadores de maca peruana como: Hungría, Taiwan, Alemania, Israel, Reino Unido, Bélgica, Hong Kong, México, Brasil, Venezuela, Italia, El Salvador, Guatemala, España, Argentina, Canadá, Corea del Sur y Suiza; los consumidores de maca han encontrado propiedades benéficas muy específicas, que la ubican a nuestra "Reina de los Andes" como el nuevo alimento medicinal del tercer milenio. (Prompex Perú,2006)
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2010 1028.00
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: Países importadores de harina de maca N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
PAISES
FOB
Estados Unidos Japón Francia Alemania Australia Canadá Corea Gran Bretaña Taiwán Bélgica Italia España China Irlanda República Checa Portugal México Holanda Brasil Italia Panamá Colombia República Checa Ecuador España Nueva Zelanda Singapur Guatemala San Marino Argentina Bolivia Suecia Bélgica Canadá Aruba Israel Sudáfrica
258,018.481 95,490.63 48,5134 92,059. 87,980.00 74,889.50 71,283.34 65,960.76 54,047.92 41,261. 24,698.00 23,456.00 21,386.00 20,610.00 20,068.60 17,960.00 15,859.76 12,689.15 11,182.50 10,196.57 9,840.00 7,971.93 6,920.99 6,530.76 5,289.50 3,737.50 3,180.00 1,919.00 1,893.00 1,820.00 1,600.00 1,343.20 1,080.00 735.00 734.00 408.00 25.60
VOL 121,489.079 60,689.985 21,076.903 20,668.132 7,690.750 6,960.750 10,265.308 9,015.000 4,552.820 1,162.509 760000 3,820.740 2,100.000 2,450.00 299.86 5,200.00 2,500.00 2,889.50 3,010.00 1,294.30 208.00 1,110.00 708.00 290.00 1,005.69 650.00 85.00 300.00 31.00 160.00 175.00 70.00 193.00 105.00 346.94 21.00 4.10
PRECIO 14.28 37 4.96 21.35 30.82 6.62 72.43 10.26 15.42 28.02 41.36 13.42 11.88 46.53 8.41 66.93 3.45 6.34 4.39 3.72 7.88 47.31 7.18 9.78 22.52 5.26 5.75 37.41 6.40 61.06 11.38 9.14 19.19 5.60 7.00 2.12 19.43 6.24
FUENTE: PROMPEX - GPMSA
La Maca se puede exportar: Como Raíz ,Como Harina, Sémola y Polvo Como Provitaminas y Vitaminas, naturales o reproducidas por síntesis.
Raíz : Medición de la Exportación de la raíz de maca
39,540.90
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5,520.48
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4,934.43 7,634.01
815.41 1,502.10
Fuente: Prompex Perú
Harina, Sémola y Polvo : Medición de la Exportación de la Harina de maca
1.893.158,00 1.833.402,22 1.860.514,30
260.850,94 271.638,72 243.176,42
Fuente: Prompex Perú
Provitaminas y vitaminas, naturales : Medición de la Exportación de Provitaminas y vitaminas, naturales
5.283,69 5.848,30 266,49
303,00 350,00 227,93
Fuente: Prompex Perú
En el caso de la Harina y los Extractos, las exportaciones se concentran en los mercados de EE.UU. y Japón. En el caso de las Cápsulas, las exportaciones se diversifican hacia dos bloques: Un primer bloque: EE.UU. y Japón; un segundo bloque la Unión Europea. El mayor volumen exportado corresponde a harina de maca, lo que evidencia una oportunidad para exportar maca con valor agregado. No existen restricciones para el ingreso de la maca a EEUU. El mercado de maca encapsulada en EEUU, indica que el posicionamiento de la maca es fundamentalmente como producto energizante. Referencialmente, se presenta los niveles de importación de EE.UU. ( )
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La Maca constituye uno de los principales cultivos agrícolas con buena rentabilidad, pero, sujeto a determinadas variables/problemas que necesariamente deben ser superadas.Si analizamos al primer importador de nuestra maca: EEUU, en este país la demanda de harina de maca gelatinizada crece constantemente cada año, Si analizamos nuestra capacidad de oferta de harina de maca en relación a la demanda internacional vemos que para el año 2000 se tuvo en oferta 579 TM de harina de maca, mientras que la demanda se situó en 94 TM, la diferencia es clara, el 84% de nuestra oferta nacional no se tiene la capacidad de comercializar en el exterior, no obstante, existir demanda insatisfecha o la posibilidad de abrir nuevos mercados en el exterior. Lo que sucede con la maca es típicamente un factor humano. En estos momentos aún no tenemos capacidad de organizar - competitivamente la oferta nacional que permita consolidar los mercados ya ganados y a su vez tener la capacidad de generar u organizar nuevos mercados en todos los continentes.( Lo que queda claro es que la actual producción nacional de maca, sería insuficiente para abastecer la demanda nacional y extranjera, que cada año se acrecienta.Según estadísticas las exportaciones de maca en el año 1999 ascendieron a US$ 1525,134.42 valor FOB, correspondiendo a 149,068.81 kilos bajo las formas de harina concentrada, atomizado, micropulverizado y cápsulas o tabletas. De este total a EEUU se exportaron el 61% a un precio promedio general de US$ 4 dólares por kilo de maca, en este mismo año las exportaciones a Japón representaron el 32% a un precio promedio general de US$14 dólares por kilo de maca. En Japón la maca tiene más alto valor, pagan más de 300% en relación a la maca que se vende a EEUU.
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Para saber que empresas serán nuestras principales competencias se realizo un listado de estas que se muestran a continuación:
Ecoandino SAC
Agroindustria Koken del Perú
Chakrarunas traiding
Laboratorios Biomax
Provitex del Perú
Quimica Suiza
IV. DISEÑO DEL PRODUCTO
Es un producto pre-cocido elaborado a partir de maca, el cual ha sido sometido a una operación de extrusión y molienda hasta obtener un producto fino. El producto esta destinado a toda persona en general (niños, jóvenes y ancianos) en especial. La harina instantánea de maca se consume en diversas formas, jugos cócteles, Se conserva en óptimas condiciones en un ambiente limpio, fresco, seco, ventilado a temperatura ambiente.
Humedad: No más de 8 % Preservativos: Ausente Pesticidas: Según Normas FDA Antioxidantes: Ausente Metales pesados: Plomo (Como Pb): No más de 10 ppm Arsénico (Como As): No más de 3 ppm
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Contiene Alcaloides, Aminoácidos, Flavonoides, Glucosidos, Saponinas, Vitaminas del Complejo B, Estrógenos naturales, y Minerales como Calcio, Fierro y Zinc.
Apariencia: Polvo Fino Color: Característico Olor: Característico Sabor: Característico
La gelatinización ayuda a la degustación de la harina Alimento Nutricional, muy efectiva contra la desnutrición y la convalecencia. Complemento dietético para mujeres, hombres y para deportistas de alto rendimiento. Ayuda a regularizar ciclo menstrual y mejora los síntomas de la menopausia. Favorece la fertilidad femenina. Esta indicada para casos de esterilidad, frigidez e impotencia sexual. Mejora la calidad de la vida sexual, tanto en el hombre como en la mujer. Restablece la capacidad corporal e intelectual, mejora concentración y memoria. Se usa en surmenage, inapetencia y anemia. Combate el insomnio y cansancio mental. Combate males respiratorios, afecciones reumáticas, artritis y la perdida de calcio en los huesos. Contraindicado para personas Hipertensas y mujeres embarazadas En geriatría se podría usar en síntomas de involución senil, nerviosismo y déficit mental.
Envases de vidrio de 0.250 del producto.
y 0.500 kg que deja ver las características
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LA HARINA DE MACA GELATINIZADO EN SUS DISTINTAS PRESENTACIONES
Producto elaborado a partir de maca, el cual ha sido sometido a una operación de secado y molienda hasta obtener un producto fino. Tiene una vida útil de un año a partir de la fecha de producción El producto esta destinado a toda persona en general (niños, jóvenes y ancianos) en especial. La harina de maca se consume en diversas formas como complementos dietéticos en jugos, cócteles. Se conserva en óptimas condiciones en un ambiente limpio, fresco, seco, ventilado a temperatura ambiente. Es un polvo de granulometría fina de color crema, sabor y olor característico con alto valor energético. Son envasados en frascos PET de 125g y 250g; en bolsas de polipropileno + polietileno (bilaminadas) de Ing. SERGIO ANCHIRAICO COSQUILLO [Diseño de Planta]
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105g, 250g, 500g y 10Kg; de acuerdo a los requerimientos del cliente al que va dirigido.
Humedad: No más de 8 % Preservativos: Ausente Pesticidas: Según Normas FDA Antioxidantes: Ausente Metales pesados: Plomo (Como Pb): No más de 10 ppm Arsénico (Como As): No más de 3 ppm
Contiene Alcaloides, Aminoácidos, Flavonoides, Glucosidos, Saponinas, Vitaminas del Complejo B, Estrógenos naturales, y Minerales como Calcio, Fierro y Zinc.
Apariencia: Polvo Fino Color: Característico Olor: Característico Sabor: Característico
Alimento Nutricional, muy efectiva contra la desnutrición y la convalecencia. Complemento dietético para mujeres, hombres y para deportistas de alto rendimiento. Ayuda a regularizar ciclo menstrual y mejora los síntomas de la menopausia. Favorece la fertilidad femenina. Esta indicada para casos de esterilidad, frigidez e impotencia sexual. Mejora la calidad de la vida sexual, tanto en el hombre como en la mujer.
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Restablece la capacidad corporal e intelectual, mejora concentración y memoria. Se usa en surmenage, inapetencia y anemia. Combate el insomnio y cansancio mental. Combate males respiratorios, afecciones reumáticas, artritis y la perdida de calcio en los huesos. Contraindicado para personas Hipertensas y mujeres embarazadas En geriatría se podría usar en síntomas de involución senil, nerviosismo y déficit mental.
Bolsas de Alta Densidad (gruesas) 0.250,0.500 kg, 1 kg, 10 kg.
y frascos de cantidades de
LA HARINA DE MACA crudo EN SUS DISTINTAS PRESENTACIONES
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V.DISEÑO DEL PROCESO
Diagrama de flujo de harina de maca gelatinizada Recepción
Selección
Lavado y Desinfección
Triturado
Pre-Secado
Extrusion (Gelatinización)
Secado
Molienda
Tamizado
Mezclado
Envasado
Almacenado
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En esta operación se realiza el pesado de la
a)
maca. Maca seca de diferente tipo
b)
Se retira materias extrañas como piedras, pedazo de vidrios, tallos, hojas, papeles, plásticos, pitas, etc. Selección de la maca para su debido procesamiento
c)
Se realiza con la finalidad de extraer impurezas como remanentes de tierra y polvo y se desinfecta en un lavadero con
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hipoclorito de sodio 50ppm por 5 minutos, enjuagar con agua potabilizada se deja orear por 15 minutos. Se realiza en un triturador para reducir de tamaño la maca.
d)
Se realiza en el secador de lechos fluidizados a una
e)
temperatura de 68°C por 3 horas. Se realiza un precalentamiento de 80°C - 90°C hasta alcanzar
f)
115ºC. g)
Se realiza en el secador de lechos fluidizados a una temperatura de 68°C por 7 horas. Se muele en molino de martillos con malla 0.5mm de
h)
diámetro obteniéndose harina fina. El manejo cuidadoso de los parámetros de producción (presión y temperatura) permite obtener un producto con una alta calidad, un estable y completo perfil de aminoácidos, alta solubilidad (aprox. 96%) además que este proceso asegura.
Molienda de la harina en molino de martillos
i)
Se realiza en un tamizador.
j)
Se realiza en una mezcladora.
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: Se realiza el pesado siguiendo del envasado en
k)
bolsas bilaminadas de polietileno con polipropileno o envases PET e inmediatamente se sella las bolsas para evitar contaminación. Se coloca en tarimas hasta el periodo de su
l)
comercialización.
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Diagrama de flujo de harina de maca cruda Recepción
Selección
Lavado y Desinfección
Triturado
Secado
Molienda
Tamizado
Mezclado
Envasado
Almacenado
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En esta operación se realiza el pesado de la
a)
maca. b)
Se retira materias extrañas como piedras, pedazo de vidrios, tallos, hojas, papeles, plásticos, pitas, etc. Se realiza con la finalidad de extraer impurezas
c)
como remanentes de tierra y polvo y se desinfecta en un lavadero con hipoclorito de sodio 50ppm por 5 minutos, enjuagar con agua potabilizada se deja orear por 15 minutos. d)
Se realiza en un triturador para reducir de tamaño la maca.
e)
Se realiza en el secador de lechos fluidizados a una temperatura de 68°C por 7 horas.
f)
Se muele en molino de martillos con malla 1mm de diámetro obteniéndose harina fina. El manejo cuidadoso de los parámetros de producción (presión y temperatura) permite obtener un producto con una alta calidad, un estable y completo perfil de aminoácidos, alta solubilidad (aprox. 96%) además que este proceso asegura.
g)
Se realiza en un tamizador de malla 0.5 mm.
h)
Se realiza en una mezcladora.
i)
Se realiza el pesado siguiendo del envasado en bolsas bilaminadas de polietileno con polipropileno o envases PET e inmediatamente se sella las bolsas para evitar contaminación. Envasado y etiquetado de la harina
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Se coloca en tarimas hasta el periodo de su
j)
comercialización.
RECEPCIÓN Y PESADO
SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN
LAVADO Y DESINFECCIÓN
TRITURADO
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PRE-SECADO
EXTRUIDO
SECADO
MOLIENDA
TAMIZADO
MEZCLADO
ENVASADO
ALMACENADO
RECEPCIÓN Y PESADO
SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN
LAVADO Y DESINFECCIÓN
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TRITURADO
SECADO
MOLIENDA
TAMIZADO
MEZCLADO
ENVASADO
ALMACENADO
RECEPCION Y PESADO
SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN
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LAVADO Y DESINFECCIÓN
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EXTRUIDO
PRE-SECADO
TRITURADO
SECADO
MOLIENDA
ALMACENADO
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TAMIZADO
MEZCLADO
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RECEPCION Y PESADO
SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN
SECADO MOLIENDA
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LAVADO Y DESINFECCIÓN
TRITURADO
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TAMIZADO
MEZCLADO
ALMACENADO
: Hoja de proceso para la elaboración de harina de maca gelatinizada.
Llevar a la materia prima a la planta de procesamiento. Recibir la materia prima y realizar un control sobre ello.
En costales Se requiere de una balanza.
Descartar la maca no apta para En mesas de selección el procesamiento y eliminar clasificación. impurezas. Se lava en una lavadora para Requiere de lavadora circular. eliminar impurezas.
y
Se realiza en el triturador Requiere de una trituradora. colocando la maca entera. Se realiza en un secador de Una temperatura de 68°C por 3 lechos fluidizados. horas para la eliminación de agua. El extrusión hace que el Se realiza un precalentamiento de producto sea gelatinizado 80°C - 90°C hasta alcanzar 115ºC, para empezar la extrusión, regulando la humedad Ing. SERGIO ANCHIRAICO COSQUILLO [Diseño de Planta]
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y la dosificación.
Se realiza en un secador de Una temperatura de 68°C por lechos fluidizados. 2.30 horas para la eliminación de agua. Se muele en molino de Malla 1 mm de diámetro martillos con malla 1 mm de diámetro obteniéndose harina fina. Mezclador de 250 kg. de Se realiza en un mezclador capacidad. Se realiza en un tamizador de Malla 0.5mm de diametro 0.5mm de diámetro obteniéndose harina fina. Sellar y envasar las en bolsas Requiere de una selladora y de polietileno de alta bolsas de densidad 4. densidad.
En un ambiente adecuado de temperatura y humedad controlada.
: Hoja de proceso para la elaboración de harina de maca cruda.
Llevar a la materia prima En costales a la planta de procesamiento. Recibir la materia prima y Se requiere de una balanza. realizar un control sobre ello.
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Descartar la maca no En mesas de selección y apta para el clasificación. procesamiento y eliminar impurezas. Se lava en una lavadora Requiere de lavadora para eliminar impurezas. circular.
Se realiza en el triturador Requiere de una trituradora. colocando la maca entera. Se realiza en un secador Una temperatura de 68°C de lechos fluidizados. por 7 horas para la eliminación de agua. Se muele en molino de Malla 1 mm de diámetro martillos con malla 1 mm de diámetro obteniéndose harina fina. Se realiza en un mezclador Se realiza en un tamizador de 0.5mm de diámetro obteniéndose harina fina. Envasar las en bolsas de polietileno de alta densidad. En un ambiente adecuado de temperatura y humedad controlada.
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Mezclador de 250 kg. de capacidad. Malla 0.5mm de diámetro.
Requiere de una selladora y bolsas de densidad 4.
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: Ruta de proceso para la elaboración de harina de maca gelatinizada.
TIEMPO DESCRIPCION (h) OPERACION
N°
1
.
DE
LA
1.-Transporte de maca
2
0.5
2.-Recepcion de maca
3
2.5
4
0.5
5
1
7
1
3.-Selección y Clasificación Transporte al lavado y desinfección 4.-Lavado y desinfección. 5.- Triturado
8
0.25
Transporte al pre-secado
9
3
6.- Pre-secado
10
0.10
Transporte al extrusor
11
2
7.- Extrusión
12
0.25
Transporte al Secado
13
2.50
8.- Secado
14
0.25
Transporte a la molienda
15
0.75
9.-molienda
16
0.25
Transporte al tamizado
17
0.5
10.-Tamizado
18
0.10
11.-Mezclado
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19
2.50
Transporte al envasado
20
2
12.- Envasado
21
13.- Almacenamiento
: Ruta de proceso para la elaboración de harina de maca cruda.
N°
1
.
1.-Transporte
de
maca 2
1.5
2.-Recepcion
de
maca 3
2.5
3.-Selección
y
Clasificación 4
0.5
4.-Transporte
al
lavado
y
desinfeccion 5
1
5.-Lavado
y
desinfección. 7
1
6.- Triturado
8
0.25
7.-Transporte
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al
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secado 9
7
8.- Secado.
10
0.25
9.- Transporte a la molienda.
11
0.75
10.- Molienda
12
0.25
Transporte
al
Tamizado 13
0.5
11.-Tamizado
14
0.10
12.-Mezclado
15
2.50
Transporte
al
envasado 16
17
2
13.- Envasado
16.Almacenamiento
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: Puntos críticos de la elaboración de harina de maca gelatinizada.
OPERACION
N°
N° Maquinas 0.25
1.-Recepcion de maca
1
2
0.5
y 2
2
2.5
2.-Selección
TIEMPO DE DEMORA DE LA OPERACIÓN (h) 0.5 1 1.5 2 2.5 2.7 3 3.5 T (h)
Clasificación 3.-Lavado y desinfección.
3
1
1
4.- Triturado
4
2
1.5
5.- Pre-secado
5
1
3
6.- Extrusión
6
1
2
7.- Secado
7
3
2.5
8.-Molienda
8
1
1
9.-Tamizado
9
1
0.5
10.-Mezclado
10
1
0.25
10.-Sellado y Envasado
11
2
2.5
11.- Almacenado
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: Puntos críticos de la elaboración de harina de maca cruda.
OPERACION
N°
N° Maquina 0.25
1.-Recepcion de maca 2.-Selección
0.5
TIEMPO DE DEMORA DE LA OPERACIÓN (MIN) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 7 T (h)
1
2
0.5
y 2
2
2.5
Clasificación 4.-Lavado y desinfección.
3
1
1
5.- Triturado
4
2
1
7.- Secado
5
3
7
8.- molienda
6
1
1
7.-Tamizado
7
1
0.5
8.-Mezclado
8
1
0.25
9.-Sellado y Envasado
9
2
2.5
10.- Almacenado
10
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Para determinar el tamaño óptimo de la planta procesadora de harina de maca se tomo tomo en cuenta cuenta los siguientes factores:
Se analizó todo lo referente al estudio de mercado, se analizaron los pronósticos de demanda demanda en función función a la producción. producción. Por tanto la capacidad capacidad de planta determinada para este proyecto es de producir inicialmente 2000 kilogramos de harina de maca, por día en 8 horas de trabajo diario.
El tamaño planteado para la propuesta, esta acorde con la disponibilidad de tecnología existente en el mercado. Ya que actualmente las maquinas y equipos que requiere el proyecto se puede adquirir en el mercado local, como las empresas dedicadas al diseño y fabricación de maquinarias para la industria agroalimentaria como Jarcom y Vulcano o importarlas mediante empresas representantes representantes..
Respecto a esta relación podemos establecer que el suministro de materia prima, en este caso la maca es suficiente en cantidad y calidad, el requerimiento de personal calificado y no calificado y otras necesidades no son limitantes como para delimitar las decisiones del tamaño optado.
El tamaño decidido estará acorde con la capacidad económica con que cuenta el inversionista propio y de las entidades financieras existentes en el mercado.
Se propone diseñar una planta de procesamiento de harina de maca con una capacidad de procesamiento de 2 TON/día de harinas de maca.
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La disponibilidad disponibilidad de materia materia prima prima más importante esta cerca cerca a la localización de la planta planta por ello no hay costos elevados elevados por el transporte transporte y tampoco para llevar al mercado por tener carreteras asfaltadas y así facilitar el ingreso a los mercados.
Se propone diseñar una planta procesadora de harina de maca con una capacidad de procesamiento procesamiento de 2000 kilogramos kilogramos de harina de maca, por día.
Para la ubicación definitiva de la planta se analizo diversos factores más relevantes para cada una de las alternativas de localización considerable. considerable.
La disponibilidad disponibilidad de materia materia prima prima mas importante esta cerca cerca a la localización de la planta (provincia de Junín) por ello no hay costos elevados por el transporte y tampoco para llevar al mercado por tener carreteras asfaltadas y así facilitar el ingreso a los mercados.
La disponibilidad de insumos (entre ellos materia prima) y sus costos son similares para cada una las alternativas de localización considerable.
En este aspecto existe sobre oferta de mano de obra no calificada, semi calificada y calificada en cualquiera de las ciudades a considerar. Y el otro aspecto es la mano de obra es barata.
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Referente en este recurso, recurso, actualmente actualmente en la provincia provincia de Junín se dispone de terrenos extensos, de manera que ello constituye una facilidad para la instalación de la planta en ese lugar.
En los diferentes lugares se cuenta cuenta con los los servicios de de electricidad en en algunos casos es buena y en otras es regular, así mismo el servicio de agua en los diferentes lugares no es tratada adecuadamente. adecuadamente.
Para la determinar del lugar donde se ubicara la planta procesadora de maca, se utilizo el método de ponderación decimal. Los factores factores más más relevantes relevantes que determinaron determinaron la decisión decisión son son los de disponibilidad de materia prima, terreno, mano de obra entre otros. De acuerdo a la materia prima que necesitaremo necesitaremoss en mayor cantidad, la maca y considerando los otros factores, finalmente llegamos a que la decisión de localización de acuerdo al mayor puntaje obtenido con el procedimiento de factores y ponderación, ponderación, resulta la provincia provincia de Junín la cual cual tiene condiciones favorables para la ubicación de una planta procesadora de esta raíz. Tabla de clasificación
Clasificación Muy buena Buena Regular Malo Muy Malo
Puntuación 8 6 4 2 0
Las provincias en las cuales se evaluó la localización son:
Provincia de Junín (J) San Pedro de cajas (Tarma) (T) Ninacaca (Cerro de Pasco) (CP)
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Factores de análisis de localización.
J
T
CP
J
T
CP
17 15 12 11 14 8 3 3 3 3 8
8 6 8 6 8 6 6 6 6 6 2
6 4 6 6 6 4 6 8 6 6 2
4 4 6 6 6 4 6 6 6 6 2
136 90 96 66 112 48 18 18 18 18 16
102 60 72 66 84 32 18 24 18 18 16
68 60 72 66 84 32 18 18 18 18 16
3
4
2
2
12
6
6
648
516
476
Del cuadro anterior se logra determinar que la mejor localización para la planta prosadora de harina de maca viene a ser la provincia de Junín esto por evaluación de los factores mencionadnos.
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Se realizó la capacidad de planta con la cantidad producida de materia prima y la cantidad de exportación de harina de maca realizada por las empresas en funcionamiento. Datos de producción de materia prima año 2001-2007
1 2 3 4 5 6 7
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
7526.0 4750 708 3227 6340 14694 6911.10
Fuente: Min. Agricultura (2010)
Hacemos regresión mediante la cual pronosticamos la cantidad de producción que habrá en años siguientes mediante la siguiente ecuación (2595.0068 (1.1616)X) y los datos obtenidos están en el cuadro siguiente. Datos proyectados de producción de maca
8 9 10 11 12 13 14 15
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Elaboración propia
8601.839 9991.897 11606.587 13482.212 15660.937 18191.744 21131.530 24546.386
La cantidad utilizada para la industrialización de la maca se encuentra en el siguiente cuadro.
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Cantidad de harina de maca exportada
1 2 3
1994 2000 2010
97.37 2640.7 6790.64
Hacemos regresión mediante la cual pronosticamos la cantidad de producción que habrá en años siguientes y los datos obtenidos están en el cuadro siguiente.
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Datos proyectados de cantidad utilizada de la maca.
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
6790.67 12051.25 16610.45 15550.27 39456.71 51639.77 65429.45
Fuente: Prompex Perú
Se realizó la determinación del tamaño óptimo de planta en pronóstico para 10 años, a partir de producciones históricas, consideraciones el tamaño de planta del estudio de mercado de producción de materia prima y la cantidad utilizada por la industria en la elaboración de harinas y sus derivados.
Se trabajara en dos turnos por 8 horas en cada turno, 25 días al mes y 12 meses al año haciendo un total de 300 días al año. La capacidad de diseño es igual a 305 Ton/Año de harina de maca cruda y 305 Ton/Año harina de maca gelatinizada haciendo un total de 610 Ton/año. Produciendo al día 2 toneladas aproximadamente.
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La capacidad efectiva se contabiliza los tiempos ociosos, desperfectos e improvisto que surja en la empresa y las horas que se utilizará por un año es de
.
Considerando los factores que disminuyen las tasas de capacidad se tendrá una capacidad real de 610Ton/Año Factor de utilización=0.9 Factor de eficiencia=0.95
El programa de producción se elaboró en base a la capacidad de producción de la planta, siendo este de 2 000 Kg/día. Se trabajara 300 días al año, 25 días al mes, 5 dí as a la semana en 2 turnos de 8 horas cada uno, con producción diaria de harina de maca cruda y gelatinizada.
En el cuadro 14 se presenta el requerimiento de materia prima e insumos para la producción anual de harina de maca entre gelatinizada y cruda.
Cantidad de maca a procesar: 305TM/año Producción: 1 turno por día Tiempo de elaboración 8 horas al día
Cantidad de maca a procesar: 305TM/año Producción: 2 turno por día Ing. SERGIO ANCHIRAICO COSQUILLO [Diseño de Planta]
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Tiempo de elaboración 8 horas al día Requerimiento de materia prima e insumos para la producción anual de harina de maca gelatinizada y cruda
maca
610 000 Kg
Bolsas de prolipropileno harina Bolasa de polietileno (bilaminadas) Envases de vidrio (500g) Envases de vidrio (250g)
48 millares 30 millares 90 millares 180 millares
Detergente Alcohol
500 L 900L
Requerimiento de suministros al año
Agua Energía eléctrica Gas propano
m3 Kw L
1000 17500 500
Ya que la producción diaria será de 2000 Kg, y se trabajara en dos turnos, se tendrá que contar con la siguiente cantidad de mano de obra para satisfacer dicha producción.
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Requerimiento de mano de obra y operación para la producción diaria.
Mano de obra directa: Obreros a tiempo completo
21
No calificado
Jefe de planta
1
Profesional
Jefe de control de calidad
1
Profesional
Jefe de producción
1
Profesional
Mec. de mantenimiento de maquinas
1
Profesional
Chofer
1
Calificado
Guardián
1
Calificado
Secretaria
1
Calificado
Mano de obra indirecta:
Requerimientos de energía eléctrica para maquinarias POTENCIA (Hp)
ENERGIA NECESARIA (Kw-h)
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Lavadora circular.
4
2.98
Triturador
3
2.24
Secador de lecho fluidizado
14.115
10.53
Extrusor de un tornillo
33.8
25.21
Molinos de martillo.
20
14.92
Tamizador
2
1.49
Mezcladora y Envasadora
1.5
1.12
TOTAL
78.415Hp
58.49Kw-h
Por tanto la energía necesaria para la producción de harinas como solo en maquinarias será de 58.49Kw/h.
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IX. DISTRIBUCIÓN DE PLANTA
El tipo de distribución que se tomara en cuenta es por proceso en cadena pero en forma de U, donde las maquinarias tienen un área en común, ya que las operaciones son similares y nos mejor adaptación para producir más variación de programa de producción y es mas fácil mantener la continuidad de la producción.
Para disponer adecuadamente los elementos de producción en la planta se analizarán sus diferentes características; así a partir de la información del número de máquinas, se puede evaluar las necesidades básicas de espacio requerido para su ubicación.
a
Absolutamente
1
Continuidad y/o requerimiento
necesario la proximidad 2
Control
b
Excepcional
3
Higiene
c
Interesante
4
Seguridad
d
Opcional
5
Ruidos y/o vibraciones
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u
6
Energía
7
Circulación
Indiferente
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.
1. RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA a7
2. AREA DE PROCESO
a7 u7
a7
3. ALMACEN DE INSUMOS Y PRODUCTO TERMINADO
a2
b7 a7
4. LABORATORIO/CONTROL DE LA CALIDAD
a2 a2
u1 u1
6. AREA ADMINISTRATIVA
d1
u1
7. VESTUARIO Y SERVICIOS HIGIENICOS
d1
d7
a7 a7
d3
a1
u7
d4
9. AREA DE MANTENIMIENTO
u1
10.SUB ESTACIÓN DE ELECTRICIDAD
u7 u7
11.VIGILANCIA
b7 b7
d7 d7
12.TOPICO
a1 u7
u7 c7
13.HABITACIONES DEL PERSONAL
c7 u7
a1 u7 d7 u7
a2 u7
u7
14.PATIO DE SALIDA E INGRESO DE VEHICULOS
RAZONES 1. Continuidad o flujo continuo 2. Fácil control
NOMENCLATURA A. Absolutamente necesario E. Especialmente importante, indispensable
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u7 u7
u7
u7
u7
a1
u7
52
u7
a1
a1
b7
a1
a1
a1
u7
a1
a1
a4
b7 b7
d4
a4 a4
a4
a4 U4
u7
a1
c7
u7
u7
a7
c7
c7 u7 u7 u7 u7 u7 u7
8. COMEDOR Y ESPARCIMIENTO
d7
d7 d7
u1
u1
d7
a7 u7
a2
5. OFICINA TECNICA
a7
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3. 4. 5. 6. 7.
Higiene Seguridad Ruido y / o Vibraciones Energía Circulación
N°
I. Interesante O. Normal, opcional U. Indiferente X. No recomendable
EQUIPO
1
Seleccionador.
2
Balanza de plataforma
3
Lavadora rotativa.
4
Triturador de maca
5 6
Secador de lechos fluidizados Molinos de martillo.
2E 2I 1A
7U 7U
1A
1U 1U
1U 1A
7U 7U
7U 7U
7X
1A 1A
7X
7X
7U
1A
7X
7X 7X
7X 7X
7U
7U
7X
7X
7A
7X
7X
7X 7X
7U
7X 7X
7X 7U
7U 7U
7X
7U
7U
7U
7X 7X
7U 7U 7U
7U
1E
7U 1A 2E 2E 2E
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7
Extrusor
7X
1A
8
Tamizador
7X
7U
1A
7X
7O
9 10 11
Envasadora y mezcladora
1E
Mesa para empacar
7U
7U 1A 2E
7X 7U
7U
7U
7U
7U
7U
1A 1A
12
7U
7U 1A
Selladora Balanza electrónica
7X
7U 1A
1A 2E
13
Ozonificador
1A
14
Extractor de aire
1A
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2E 1A
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Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias
1
2
11
12
3
10
4
5
7
6
9
8
13
14
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1. Seleccionador 2. Balanza de plataforma 3. Lavadora rotativa 4. Triturador de maca 5. Secador de lechos fluidizados 6. Molinos de martillo 7. Extrusor 8. Tamizador 9. Envasadora y mezcladora 10.Selladora 11.Balanza electrónica 12.Mesa para empaca 13.Ozonificador 14.Extractor de aire
Balance de materia del proceso de harina maca cruda
PROCESO
INGRESO (TON/Año)
SALIDA
EN PROCESO
-
305.000
-
4.357
300.643
98.571%
762.500
762.500
300.643
98.571%
Triturado
-
0.301
300.342
98.473%
Secado
-
0.300
300.042
98.374%
Molienda
-
0.300
299.742
98.276%
Tamizado
-
0.299
299.142
98.079%
Mezclado
-
0.299
298.843
97.981%
Envasado
-
-
299.442
98.178%
Almacenado
-
-
299.442
98.178%
Recepción Selección Lavado y desinfección
305.000
RENDIMIENTO 100.000%
El rendimiento de harina cruda de maca es 98.178%.
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Balance de materia del proceso de harina maca gelatinizada INGRESO (TON/Año)
SALIDA
EN PROCESO
RENDIMIENTO
Recepción
305.000
-
305.000
100.000%
Selección
-
4.357
300.643
98.571%
762.500
762.500
300.643
98.571%
Triturado
-
0.301
300.342
98.473%
Pre secado
-
0.300
300.042
98.374%
Extruido
-
0.300
299.742
98.276%
Secado
-
0.299
299.443
98.178%
Molienda
-
0.299
299.144
98.080%
Tamizado
-
0.299
298.845
97.981
Mezclado
-
0.298
298.547
97.884%
Envasado
-
-
298.547
97.884%
Almacenado
-
-
298.547
97.884%
PROCESO
Lavado y desinfección
El rendimiento de harina gelatinizada de maca es 97.884%.
Para la selección de maquinarias y equipos para la planta procesadora de maca se tomó en cuenta la capacidad de producción y el tipo de producto que se esta elaborando. A continuación se presenta las maquinarias y equipos con sus respectivas características. 1. BALANZA DE PLATAFORMA
Modelo Funciones Aplicación Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Estructura de soporte Dimensiones
serie PCE-SST Realizar el pesado de productos sólidos, líquidos. Industria alimentaria, agroindustrial. 200-500 Kg. Acero comercial Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita corrosión. 1.0 x 1.0 x 1.2 m
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Descripción - Puesta a cero automática - Tara en todo el rango - 4 pies de ajuste - Nivel para su posición exacta - Rápido tiempo de respuesta - Plataforma de acero revestida de plástico - Base robusta de acero (lacado)
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2. LAVADORA CIRCULAR:
MAQUINARIA
LAVADORA DE TUBERCULOS
Modelo
LMT-60X
Funciones
Extraer impurezas como remanentes de tierra y polvo y se desinfecta con hipoclorito de sodio. Todos los tubérculos. Industria alimentaria, agroindustrial. Motor principal.
Aplicación Potencia
Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Estructura de soporte Dimensiones Descripción
MARCA
SCIEMENS
Amperaje referencial
13/7.5/6.5
POTENCIA
4 Hp
voltaje
RPM:
750rpm
Peso
220/380/440 voltios 27 kilos.
FRECUENCIA
60 Hz
Tipo de corriente
TRIFASICA.
200Kg/hora Acero inoxidable calidad AISI 304. Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita corrosión. 1.15 x 0.85 x 1.35 m 1. Tolva de alimentación con compuerta de dosificación y visor para la inspección. 2. Sistema de agua por aspersión. 3. Cámara de lavado en la cual contiene escobillas intercambiables y eje giratorios por un fuerza de centrifuga. 4. Compuerta de descarga. 5. Motor 6. Estructura de soporte
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3. TRITURADOR:
MAQUINARIA Modelo Funciones
Aplicación Potencia Motor Capacidad Material de contacto Con el alimento Cuchillos Dimensiones Descripción
TRITURADOR TRF 300 Equipo fuerte, práctico y de gran utilidad en la trituración de granos y tuberculos en 4 diferentes medida de 0.8 - 12 mm. Industria alimentaria, agroindustrial. 3.0 HP SOGA eléctrico 150-200kg/h Acero inoxidable 2 Fijos, 10 Flotantes 1.85 x 0.93 x 1.63 m
4. SECADOR DE LECHOS FLUIZADOS
Modelo
SRV-3000 IX
Funciones Aplicación
Apropiado para secar, y/o deshidratación de tubérculos. Industria alimentaría, agroindustrial, cosmética, química, etc. Motor reductor 2.5 HP-220-380.440V-60Hz
Potencia
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Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Estructura de soporte Características Dimensiones
- Potencias eléctricas instaladas: - motor del ventilador del grupo de aspiración 3 kW. - bomba peristáltica 0,25 kW. - Potencia total instalada 3,25 kW. - Potencia eléctrica absorbida, aproximadamente las 2,90 kw/h. 300 kg. / hora Acero inoxidable calidad AISI 304. Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita corrosión. Combustión automática con gas propano Consumo de gas : 1.5 Kg./h 6.21 x 2.65 x 5.04 m
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Descripción Componentes Cuerpo central realizado en acero inoxidable. Serie de tuberías para la conexión entre cuerpo central y ventilador de aspiración, realizadas en acero inoxidable completo con regulador de producción. Conexión de descarga aire agotado del ventilador, realizado en acero inoxidable. Se excluyen la tubería de descarga y la chimenea. El panel filtrado del tipo sintético, para el control de aire de método, previsto para instalación sobre el lado de la aspiración aire de intercambiador de calor, fácilmente extractable para la limpieza. Superficie de las mangas filtradas para el aire de fluidificación 0,46 m²consumo máx. de vapor (a 6 bar) 35 kg/h. Cuadro eléctrico general equipado de equipos de control y ajuste, control temperatura y de presión, botones de marcha y paro, amperímetro y voltímetro, protección motores, interruptor general, temporizadores de ciclo.
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5. EXTRUSOR DE UN TORNILLO
MAQUINARIA Modelo Funciones
EXTRUSORA
EV-30-I/C Gelatinizar el almidón de la maca e inhibir algunos microorganismos patógenos. Aplicación Industria alimentaría, agroindustrial, química, etc. Potencia Motor principal 30.0 HP 220/380/440 V eléctrico trifásico. Cortador 0.9 HP 220/380/440 V eléctrico trifásico Alimentador 2.0 HP 220/380/440 V eléctrico trifásico Aspirador de vapor 0.9 HP 220/380/440 V eléctrico trifásico Capacidad Snaks 150 - 160 Kg./h Sustitutos lácteos 80 - 120 Kg./h Pellets 150 -200 Kg./h Material de contacto Con Acero inoxidable calidad AISI 304. el alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita Estructura de soporte corrosión. Características Pirómetro digital: Rango de trabajo de 50-150 ºC. Rotatómetro : Control de flujo de agua Tolva de alimentación con variador de velocidad Cortador móvil lateral Dados Intercambiables de 3.0 mm – 6.0 mm Dimensiones 2.10 x 1.61 x 1.83 m Descripción 1. Tolva de alimentación con paletas batibles y sistema de tornillo accionados por un motor de 2.0HP y variador electrónico 2. Alimentador de agua regulado a través de un flujómetro, que proporciona la humedad adecuada al material a extruir. 3. Pirómetro digital, que muestra la temperatura de trabajo en el interior de la cámara. 4. Chaquetas de cañón en 3 piezas que facilitan el armado y desarmado y con fijación de pernos socket. 5. Porta dados de posicionamiento frontal donde se aloja los Dados que dan forma y tamaño al producto. 6. Sistema de refrigeración de forma independiente para cada una de las chaquetas del cañón, permitiendo de esta manera regular las temperaturas de proceso para cada tipo de producto. 7. Cortadora de producto deslizable incorporada a la salida del cañón. 8. Extractora de vapor que reduce la humedad a la salida del producto.
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9. Caja de rodamientos con sistema de lubricación. 10.Conexiones de válvulas de regulación de refrigeración y mangueras sanitarias 11.Equipamiento completo de caja estrella triangulo con 12.su respectivo tablero de control.
Valor Venta
US$. 10 000.00
6. MOLINO DE MARTILLOS
MAQUINARIA Modelo Funciones
Aplicación Potencia
MOLINO DE MARTILLOS MMT- 45IRX Molienda y pulverización de cereales, semillas oleaginosas, leguminosas, tubérculos deshidratados, frutos deshidratados, hojas secas. Industria alimentaria, agroindustrial. Motor principal. MARCA
SCIEMENS
POTENCIA
20 Hp
Amperaje referencial voltaje
49/28.2/24.5
RPM:
760rpm
Peso
220/380/440 voltios 27 kilos.
FRECUENCIA
60 Hz
Tipo de corriente
TRIFASICA
Capacidad 200 Kg./h Material de contacto Con Acero inoxidable calidad AISI 304. el alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita Estructura de soporte corrosión. Dimensiones 2.95 x1.93x5.30 m Descripción 1. Tolva de alimentación donde se deposita el alimento 2. Cámara de proceso donde se realiza la molienda Ing. SERGIO ANCHIRAICO COSQUILLO [Diseño de Planta]
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3. Motor convierte la energía eléctrica en energía mecánica. 4. Estructura de soporte que va a soportar a los ciclones. 5. Cámara de molienda fabricada totalmente en Acero Inoxidable calidad AISI 304 de espesor de 1/8” – 3/32”, con acabado sanitario.
6. Eje matriz en Acero Inoxidable de 1 1/8” de diámetro, montado sobre 02 chumaceras de 1” SKF, con discos y varillas porta martillos en el radio del disco.
7. Cámara provista de 36 martillos de Acero Inoxidable de 3/16 de espesor. 8. Chaqueta especial para impactos fuertes, fácil limpieza. 9. Ciclón receptor y decantador de harinas de fácil limpieza. 10.Válvula de descarga y base de Acero Inoxidable para el reposo de los costales. 11.Turbo ventilador tipo centrífugo axial que succiona las partículas y/o harinas de la cámara de molienda. 12.Porta motor regulable.
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7. TAMIZADOR:
MAQUINARIA
TAMIZADOR
Modelo
MP- 45IRX
Funciones
Realiza el tamizado de todo tipo de harinas.
Aplicación
Industria alimentaría, agroindustrial.
Potencia
Motor de 2Hp
Capacidad
50Kg
Material de contacto Con el
Acero inoxidable calidad AISI 304.
alimento Dimensiones
1.65 x 1.50 x 1.95 m
Descripción Totalmente en Acero Inoxidable calidad AISI 304
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8. MEZCLADORA Y ENVASADORA
MAQUINARIA Modelo Funciones
MEZCLADORA Y ENVASADORA DPM-12 Sirve para el mezclado y envasado del producto final en harina. Industria alimentaría, agroindustrial. 55-60 kg. / h Acero inoxidable calidad AISI 304.
Aplicación Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte Estructura de soporte especial que evita corrosión. capacidad El motor tiene 1.5Hp. Dimensiones 2 x 1.15 x 1.85 m Descripción. 1. Tolva de alimentación acondicionada con un dosificador volumétrico 2. Consistente, compacta de fácil manejo. 3. Tienen un tablero de control del volumen y la temperatura.
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9. OZONIFICADOR:
MAQUINARIA Modelo Funciones Aplicación Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Estructura de soporte Dimensiones Descripción.
OZONIFICADOR DPM-12 Aparato para producir ozono Industria alimentaría, agroindustrial. 55-60 kg. / h Acero inoxidable calidad AISI 304. Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita corrosión. 1.60 x 0.75 x 1.70 m
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Está formado por unas hojas de estaño unidas a un carrete de inducción, el cual proporciona el potencial preciso para la descarga eléctrica. Condiciones: baja temperatura, para desplazar el equilibrio en el sentido de formación de ozono y, descarga oscura, para evitar que la luz
descomponga el ozono.
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10. EXTRACTOR DE AIRE:
MAQUINARIA Modelo Funciones
EXTRACTOR DE AIRE DPM-12 Extrae o transporta: Calor, vapor, humo, olores, solventes, partículas de polvo y pelusa. Industria alimentaría, agroindustrial. Acero inoxidable calidad AISI 304.
Aplicación Material de contacto Con el alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte Estructura de soporte especial que evita corrosión. capacidad 220/440V, 1HP Dimensiones 0.95 x 0.95 x 0.30 m Descripción: Cuenta con motor exterior. Estructurado en 3 diámetros de hélices con 7 álabes. Especialmente diseñado para transportar gases de más de 150°C. Los Extractores de Aire cuentan con chumaceras de rodamiento a bolas. Cuenta con puerta de inspección y hélice en aluminio fundido.
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11. MESA PARA EMPACAR.
MAQUINARIA Modelo Funciones Aplicación
MESA ME-45 Sirve como medio de recepción para el envasado. Industria alimentaría, agroindustrial, cosmética, química, etc. 200 kg. / bach Acero inoxidable calidad AISI 304. Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita corrosión.
Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Estructura de soporte Descripción. Toda la estructura es de acero inoxidable de 2m x 1.05m x 0.75m con garruchas válvula de descarga.
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Para el cálculo de área de procesamiento se realizara a base del Método de Guerchet. Con este método se calcularán los espacios físicos que se requerirán para establecer la planta, por lo tanto, se hace necesario identificar el número total de maquinaria y equipo llamados elementos estáticos y también el número total de operarios y el equipo de acarreo, llamados elementos móviles.
Para el calculo del area de procesamiento es necesario tener los siguientes datos
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L
n
a
Ss = L x a
H
Nombre equipo
Se = k0.2023(Ss + Sg) Sg = N x Ss (m2)
N
ST = n(Ss + Sg + Se) (m2)
2
2
(m)
(m)
(m)
Balanza de plataforma
1.0
1.0
1.2
3
1
3
0.8092
19.2368
Parihuelas
1.44
1.2
0.2
4
1.728
6.912
1.4779
121.4148
1
Lavadora circular
1.15
0.85
1.35
3
0.9775
2.9325
0.7909
4.7009
2
Triturador
1.85
0.93
1.63
3
1.7205
5.1615
1.3922
16.5484
3
Secador de lechos
6.21
2.65
5.04
2
16.4565
32.913
9.9874
178.0707
1
Molino de martillos
2.95
1.93
5.30
2
5.6935
11.387
3.4554
20.5359
1
Extrusor de un tornillo
2.10
1.61
1.83
2
3.381
6.762
2.0519
12.1949
1
Tamizador
1.65
1.50
1.95
1
2.475
2.475
1.0013
5.9513
2
1.15
1.85
3
2.3
6.9
1.8612
11.0612
4 12
(m )
(m )
Envasadora y 1
Mezcladora
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Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias 1
Ozonificador
2
Mesa
45
Tachos
1.60
0.75
1.70
1
1.2
1.2
0.4855
2.8855
2
1.05
0.75
4
2.1
8.4
2.1242
25.2484
0.50
0.50
0.85
4
0.25
1
0.2529
67.6305
1
Taburete
2
0.50
1.60
3
1
3
0.8092
4.8092
2
Selladores
0.40
0.35
0.90
1
0.14
0.14
0.0566
0.6732
21
Trabajadores
1.65
0.5
11 SUB TOTAL DE AREA
529.66 530
30% DE AREA
158.89
TOTAL AREA PROCESO
688.56m2=689 m2
≈
K = 0.2023 Aumentando el 30% la planta tendrá un área de producción de 688.56 m2
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Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias 1
Ozonificador
2
Mesa
45
Tachos
1.60
0.75
1.70
1
1.2
1.2
0.4855
2.8855
2
1.05
0.75
4
2.1
8.4
2.1242
25.2484
0.50
0.50
0.85
4
0.25
1
0.2529
67.6305
1
Taburete
2
0.50
1.60
3
1
3
0.8092
4.8092
2
Selladores
0.40
0.35
0.90
1
0.14
0.14
0.0566
0.6732
21
Trabajadores
1.65
0.5
11 SUB TOTAL DE AREA
529.66 530
30% DE AREA
158.89
TOTAL AREA PROCESO
688.56m2=689 m2
≈
K = 0.2023 Aumentando el 30% la planta tendrá un área de producción de 688.56 m2
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Después de haber calculado, por el Método de Guerchet, todos los espacios físicos requeridos para la zona de producción, se tiene que incluir las zonas que no pertenecen a área de producción.
Planta de procesamiento. Laboratorios de control de calidad Habitaciones Oficinas administrativas Comedor Servicios higiénicos Caseta de vigilancia
689m2 90 m2 150 m2 120m2 198.5m2 18.75m2 20 m2
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Después de haber calculado, por el Método de Guerchet, todos los espacios físicos requeridos para la zona de producción, se tiene que incluir las zonas que no pertenecen a área de producción.
Planta de procesamiento. Laboratorios de control de calidad Habitaciones Oficinas administrativas Comedor Servicios higiénicos Caseta de vigilancia Vestidores Tópico Área de estacionamiento Áreas de mantenimiento. AREA TOTAL
689m2 90 m2 150 m2 120m2 198.5m2 18.75m2 20 m2 30.301 m2 21.75 m2 400m2 150m2 1888.30m2
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La cantidad de requerimiento de agua se presenta en el siguiente cuadro.
Area de procesamiento Lavado de maca
2500
2.5
Planta en general Dotacion de agua por oficina
768
0.768
Dotacion de agua por deposito
84
0.084
Operarios (21)
1680
1.680
Dotacion de agua por areas verdes
672
0.672
Servicios Higienicos 4 Inodoros
241
0.241
1 Urinario
260
0.260
3 Duchas
178
0.178
3 Lavaderos
356
0.356
Cocina
7940
7.940
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Limpieza TOTAL
416
0.416
15095
15.095
Como el agua no estará en contacto directo del proceso, no será necesario utilizar tuberías de acero inoxidable, bastara con que sea material de plástico PVC, y de un solo color, porque solo necesitamos agua fría.
de agua diario en 30 días de trabajo se tiene igual a de agua consumida mensualmente.
1 – 20 m3 de agua cuesta: S/ 0.73 por m3
21 – 100 m3 cuesta: S/ 1.80 por m3
101 - 1000 m3 cuesta: S/ 2.20 por m3
Por el consumo de
de agua pagaremos
un monto aproximado a
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Las cubiertas a utilizar son de dos tipos, tuvimos en cuenta según la naturaleza de las áreas los cuales son:
El área de proceso y almacenes
Oficinas , habitaciones, comedor y mantenimiento.
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La cubierta a utilizar es la doble o sándwich es aquella en la que cómo el propio nombre indica tiene dos placas de fibra de cemento o chapas metálicas en la parte superior e inferior y en el interior el aislamiento, que puede ser un alma de polurietano, poliestireno expandido o fibra de vidrio o lanas de minerales.
Este tipo de cubierta también se utiliza cómo
rehabilitamiento de cubiertas sin tener que desmontar las existentes.
Este tipo de sistema de cubiertas inclinadas tipo sándwich y es lo ideal para nuestra planta por la ubicación que se encuentra ya que en esta zona existe muchas precipitaciones como lluvias, granizos y el clima es muy frio, esta cubierta hace un control mucho más significativo de la temperatura interna, además de un control acústico que por la naturaleza de nuestra planta y las maquinarias que utilizaremos es un problema que tratamos de solucionar utilizando este tipo de material en la construcción de nuestra área de procesamiento . Esto se logra ya que están formadas por dos chapas metálicas trapeciales con inclusión de lana de vidrio, nos disminuirá costos y es más sencillo su mantenimiento además de ser muy utilizado en la construcción de naves industriales
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Estas áreas estarán cubiertas por una losa de cemento establecido en el Reglamento Nacional de Edificaciones.
Áreas
LUXES
4 Oficinas
500
Área de producción
500
Almacenes
500
12 servicios higiénicos
400
Estacionamiento
150
Luces del perímetro
350
Comedor y cocina
350
Habitaciones y vigilancia
500
Área de esparcimiento
150
Total
3400
Para las áreas de la planta y la iluminación del perímetro se utilizara 3400 luxes (referencial), porque dentro del área de procesos y almacén solo necesitamos 1000 y además tendremos ingreso de luz natural por la cubierta, y eso nos alimentará en promedio de 350 a 500 luxes, el área restante de la planta utiliza 2400 luxes.
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Se utiliza luminarias continuas para edificios de
3.0 a 4.0 m; y
teniendo en cuenta las normas, previstas , como son:
Líneas de luminarias continuas paralelas a la dirección de la
visión.
Luminarias con reflectores.
Lámparas fluorescentes tubulares con pantallas tipo industrial.
Evitar sombras en zonas de trabajo.
Iluminación general/localizada con relación menor a 5:1 en lo
posible.
Se utiliza alumbrado indirecto.
Los artefactos de alumbrado que se utiliza en la planta son colgantes por tener una cubierta inclinada donde todas las luminarias deben de estar a la misma altura.
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Para áreas proceso, ya
de que
Para oficinas, pasadizos , almacenes, habitaciones ,
Deseamos iluminar un área de 689 m2 con 500lux (porque permite un trabajo minucioso en el área de procesos) y se usara luminarias con 2 lámparas, y cada lámpara tiene 13500 lúmenes. Las luminarias a utilizar ya que nuestras paredes son blancas son:
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( ) Se
utilizara
17
luminarias
aproximadamente
en
el
área
de
procesamiento (teniendo en cuenta que ha sido a ello añadido el 25 % de luminarias por tener paredes blancos, por pérdidas de iluminación).
Deseamos iluminar un área de 689 m2 con 500lux (porque permite un trabajo minucioso en el área de procesos) y se usara luminarias con 2 lámparas, y cada lámpara tiene 13500 lúmenes. Las luminarias a utilizar ya que nuestras paredes son blancas son:
( ) Se utilizara 108 luminarias aproximadamente en las otras áreas de procesamiento y en total de125 luminarias. Luminarias situadas a baja altura ( 6 m): fluorescentes.
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Las instalaciones eléctricas se realizaran teniendo en cuenta lo siguiente: a. En la planta se instalara un transformador de energía eléctrica de acuerdo a los requerimientos y en relación directa con el número de equipos y sus respectivas capacidades. La corriente a utilizar será la alterna trifásica, debido a que el número de amperio- hora es menor y a que el precio es menor de kw/H también es menor. El voltaje a utilizar para las máquinas y equipos será de 220v. b. En cuanto al área de procesamiento y otras donde se requiere energía se tiene la siguiente estimación de consumo de energía eléctrica:
MAQUINA/EQUIPO
Nº DE MÁQUINAS
Balanzas Lavadora circular Triturador Secador de lecho fluidizado Extrusor de un tornillo Molinos de martillo. Tamizador Mezcladora y Envasadora Sellador Iluminación
ENERGIA NECESARIA (Kw-h)
1 1 2 3 1 1 1 1 1
0.1 2.98 2.24 10.53 25.21 14.92 1.49 1.12 0.85 15
Gasto Total *Costo de energía a nivel industrial es de S/.0.25. Costo por hora Costo por día Costo por mes
GASTO DE ENERGÍA 0.10 2.98 4.48 31.59 25.21 14.92 1.49 1.12 0.85 3.75 86.49
21.62 172.98 4324.50
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Para el area de procesamjento se tendra que contar con fusibles para cada maquina que contenga motores electricos, ademas de un control maestro que permita interrumpir la alimentacion electrica en caso de ser necesario(Emergencia) y una sub estacion de electricidad en el caso que no exista el fluido electrico para asi no interrumpir la produccion.
16.1.
Las aguas residuales provienen de todas la actividades que están dentro del proceso como (lavado de materia prima y maquinarias). Los tratamientos de aguas industriales son muy variados, según el tipo de contaminación, en el de la planta procesadora de harina de maca, la contaminación se da por agentes químicos que son utilizados para el lavado y desinfectado de maca. Para lo cual se le dará el siguiente tratamiento. Tratamiento terciario, de carácter físico-químico o biológico: busca reducir la materia suspendida por medio de la precipitación o sedimentación, con o sin reactivos. La finalidad de este tratamiento es obtener un agua de calidad, lo cual será utilizado para riegos de cultivos y jardines. Se logra obtener un agua de tipo 3, el cual será utilizado solo para uso agrario.
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Otro de los problemas que tendría la planta es la producción de residuos sólidos como (harina de maca, triturados que se desperdician, etc.). Lo cual es en pequeñas cantidades, una de las posibles soluciones que se dará para poder reutilizar estos residuos sólidos y así no se desperdicie o contaminé, es la producción de comida
para animales en este caso
para aves (gallina, pollos,
patos, gansos, etc), otro de
las
soluciones
que se podría dar, es para
uso agrario como abono
orgánico para los terrenos
posibles
de cultivo.
Comida para aves
La maca es una planta oriunda de las andes que tiene un alto valor biológico. Ing. SERGIO ANCHIRAICO COSQUILLO [Diseño de Planta]
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La mayor producción se da en el departamento de Junín teniendo y siendo mas especifico en la provincia de Junín es por ello que la localización de nuestra planta es la provincia mencionada.
La demanda se ha incrementado mucho en estos últimos años por su alto valor biológico y por las atribuciones que se le da en bienestar de la salud.
Los países que mas exportan la harina de maca en sus distintas presentaciones son los países de EEUU, JAPON y EUROPA.
Los productos a elaborar tienen un alto valor nutricional como energético los cyuales nos ayuda para poder exportar al exterior.
El área de procesamiento es igual a 689m 2
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Se deba dar mayor importancia al consumo de productos andinos y de buena calidad nutricional en este caso la (maca). Se recomienda tener mucho cuidado a loas personas que están en contacto directo con las maquinarias en la producción de harina de maca. Se recomienda hacer un buen estudio de mercado para poder determinar el tamaño y capacidad de una planta así como otros factores. Establecer los procesos de elaboración, para el diseño de la planta en su distribución. Determinar adecuadamente los puntos críticos en cada una de las operaciones dentro de los diagramas de flujo. Tener en cuenta el terreno donde se construirá la planta procesadora de maca, y los materiales de construcción que se utilizarán. Determinar sub productos, de los desechos de la materia prima, para utilizarlo como abono en las plantaciones y alimentos para animales. Se recomienda darle un tratamiento previo al agua utilizada en el área de proceso, ya que el agua de la provincia de Junín no es tratada.
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ANEXO 1: DISEÑO DE LA MAQUETA
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