DISEÑO DE DE PLANTA PILOTO PARA PARA LA ELABORACIÓN DE LECHE CHOCOLATADA
I.- INTRODUCCION
La leche chocolatada, chocolatada o leche de/con chocolate es una bebida preparada con leche y cacao que puede tomarse fría o caliente, con o sin azúcar. Puede comprarse preparada de fábrica o hacerla en casa mezclando leche y cacao en polvo. Al igual que la leche común, la chocolatada debe mantenerse refrigerada una vez abierta. Una variante de la leche chocolatada son las bebidas pre mezcladas con sabores que imitan los de barras de chocolate populares, como 3 Musketeers o Snickers. Otras variantes incluyen una versión sin lactosa usando leche y saborizantes; la leche chocolatada orgánica (hecha con leche orgánica, cocoa orgánica y jarabe de caña de azúcar) y la "leche" chocolatada de soya. LOCALIZACIÓN Se considera este factor como uno de los más importantes en la realización de un proyecto ya que una buena localización de planta contribuirá a una recuperación de capital en menor tiempo, se logrará también reducir costos y tiempos innecesarios que se traducirán en ahorro sustancial para la empreña y por consiguiente el precio unitario será el mínimo posible. Consiste en determinar el lugar más adecuado para la instalación de la planta, tratando de lograr lo más conveniente para la empresa.
II.- MARCO TEORICO
La leche chocolatada, chocolatada o leche de/con chocolate es una bebida preparada con leche y cacao que puede tomarse fría o caliente, con o sin azúcar. Puede comprarse preparada de fábrica o hacerla en casa mezclando leche y cacao en polvo. Al igual que la leche común, la chocolatada debe mantenerse refrigerada una vez abierta. Una variante de la leche chocolatada son las bebidas pre mezcladas con sabores que imitan los de barras de chocolate populares, como 3 Musketeers o Snickers. Otras variantes incluyen una versión sin lactosa 1
usando leche y saborizantes; la leche chocolatada orgánica (hecha con leche orgánica, cocoa orgánica y jarabe de caña de azúcar) y la "leche" chocolatada de soya. El calcio, viene en la leche como caseinato, no viene ionizado, se hidroliza en medio alcalino y se libera, absorbiendose en el intestino. El Chocolate en cambio, tiene efectos beneficos, como reducir los ataques cardiacos, posee la feniletilamina, conocida como la "sustancia del amor", pues su efecto al liberar endorfinas en el cerebro, es similar, a cuando la persona se encuentra enamorada. Debiera preocuparnos su contenido de PLOMO, que es de 0.010 a 0.0965 microgramos de plomo por gramo de chocolate, pero la FDA, determino en 2,002, que no era una cantidad preocupante para el consumo.Si analizamos el mercado por segmentos o categorías del producto vemos reflejado el dominio de los grandes operadores: En cacao en polvo, Nutrexpa es número uno, con una participación de más del 50%, seguida de Nestlé con su referencia Nesquik. En tabletas de chocolate, Nestlé y la referencia Milka de Kraft J. Suchard, controlan más del 46% del volumen de ventas. En grageados, el grupo Lacasa, con sus diferentes referencias entre las que destacan los Lacasitos y los Conguitos, es líder indiscutible con una cuota del 70% en 1999; seguida por EFFEM con su marca M&M'S y Nestlé, con Smarties. Por último, en cremas de untar, Nutrexpa con Nocilla mantiene su tradicional liderazgo, y en bombones se puede decir lo mismo de la multinacional suiza Nestlé. SALUD Los nutriólogos han criticado a la leche chocolatada por su alto contenido de azúcar. Sin embargo, un estudio publicó en 2006 que la leche chocolatada puede ser provechosa después de entrenamientos intensos, debido a su contenido de carbohidratos y proteínas, entre otras características alimenticias; este estudio se realizó a pequeña escala y fue parcialmente financiado por la industria lechera, pero sus resultados pueden autorizar un estudio adicional. Se piensa a menudo que la leche chocolatada puede contener productos químicos que interfieren con la capacidad de que el 2
cuerpo absorba calcio, el chocolate contiene ácido oxálico, el cual reacciona con el calcio de la leche formando oxalato de calcio evitando que el calcio sea absorbido. Sin embargo, está presente en tan mínima cantidad, que no hay que preocuparse. COMERCIALIZACION Si bien la leche chocolatada se compra y almacena fría, también se puede calentar para obtener una bebida similar al chocolate caliente. Algunas marcas de fábrica animan a los consumidores a que utilizen el producto como bebida fría y caliente. III.- DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
A. PROCESAMIENTO DE LECHE FRESCA 1. La leche pura, que es enviada desde varios establos, es bombeada dentro de un tanque de almacenamiento. 2. Luego es bombeada a través de un filtro y colocada en un clarificador para remover el sarro, piel y barro a través de una fuerza centrífuga. 3. Crema y algunos aditivos (por ejemplo vitaminas extra) son añadidos a la leche clarificada, que luego es colocada dentro de un homogenizador. Los emulsificantes homogenizadores actúan sobre la grasa presente en la leche usando altas presiones para forzarlo a través de unas aberturas muy finas contra una superficie dura con la finalidad de impedir la separación de la crema. 4. La leche homogeneizada es descargada dentro de un sistema de pasteurización de alta temperatura (UHT) para su pasteurización y enfriamiento. Este proceso destruye las bacterias generadoras de enfermedades que pueden existir en la leche, haciendo un producto higiénico y seguro para beber. 5. Después de su enfriamiento, la leche es colocada en un tanque colector para ser almacenado temporalmente.
3
6. Luego la leche fluye dentro de la máquina llenadora que está ubicada por debajo del tanque colector. Esta máquina rellena, sella y pone la fecha en las bolsas automáticamente. 7. Las bolsas de leche que son selladas son trasladadas dentro del almacén de refrigeración a través de un transportador donde ellos permanecerán hasta su comercialización. B. PROCESAMIENTO DE LECHE CHOCOLATADA 1. Azúcar y leche en polvo desnatada son diluidos en agua caliente y mezclados con edulcorantes, saborizantes que se desea procesar. 2. Luego esta mixtura es mezclada con leche pura que es bombeada desde el tanque de almacenamiento hasta el tanque mezclador. 3. Desde este punto el procedimiento usado para el procesamiento de la leche con sabor a fruta es el mismo que el usado para el procesamiento de la leche fresca o regular.
4
IV.- DIAGRAMA DE FLUJO
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V.- BALANCE DE MATERIA
a. RECEPCION Entra: Leche Fresca = 600lt (20 porongos)
Salen: Leche Fresca
= 600 Kg. (0.998) = 598.8 Kg.
Muestras control de calidad = 600 kg. (0.002) = 1.2 Kg.
TOTAL 600
Kg
a. FILTRADO Con este procedimiento se retienen partículas pequeñas que pueden hallarse en la leche, las perdidas por limpieza son del orden 0.4% como mínimo. Entra: Leche Fresca = 597.6 Kg.
Salen: Impurezas retenidas = 597.6Kg. (0.004) = 2.3904 kg. Leche filtrada = 597.6 Kg. – 2.47 kg.
TOTAL
6
= 595.13 Kg.
597.5204 Kg.
a. ENFRIAMIENTO Se debe mantener a una temperatura de 10ºC para conservar la leche hasta que se utilice
Entra = Sale = 597.5204 Kg. De leche filtrada
b. PRECALENTAMIENTO Este precalentamiento se hace hasta 35ºC. Entra = Sale = 597.5204 Kg. De leche filtrada
c. ESTANDARIZACION En este procedimiento se regula y homogeniza la cantidad de grasa a 2.7% de contenido graso. Los valores usuales son de 3.2 a 3.4% de contenido graso.
Entra = 597.5204 Kg. con contenido graso de 3.25%
a. PASTEURIZACION En este proceso se somete la leche a 65ºC durante 30 minutos que se realiza en un tanque pasteurizador. Entra = Sale = 597.5204 Kg. 7
VI.- CAPACIDAD DE PLANTA
Utilizando la siguiente formula: CP = (A*B*C*D) Donde: CP: Capacidad de Producción A: Numero de días laborables al año B: Numero de turnos de trabajo por día C: Numero de horas de trabajo por turno D: Toneladas de producción por hora
Se tiene: A: 300 días/año B:
2 turno/día
C:
8 horas/turno
D1:
618.00 kg/dia de leche= 0.681036 TM/hora
D2:
1500 kg/dia leche saborizada = 1.653 TM/hora
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Capacidad para el procesamiento de leche CP = (300 * 2 * 8 * 0.681036) CP = 3,268.97 TM Capacidad para el procesamiento de leche chocolatada CP = (300 * 2 * 8 * 1.653) CP = 7,934.4 TM VII.- DETERMINACIÓN DE LA LOCALIZACION DE LA PLANTA
LOCALIZACIÓN La localización es el factor mas importante de un proyecto, la excelente ubicación nos garantizara el retorno rápido del capital invertido y además nos dará la optimización del proceso, ya que tendremos fácil acceso a los centros de venta, la materia prima estará disponible y cercana, la energía, mano de obra, calidad de materia prima, calidad de agua y su disponibilidad serán los mas adecuados y cerraran el circulo de optimización del proceso. A continuación procederemos a analizar las condiciones económicas, sociales y políticas necesarias para realizar la localización de la planta del proyecto. Para ello se evaluara los factores locacionales que determinan la ubicación del proyecto. Disponibilidad de mano de obra La operación de esta planta requiere de mano de obra directa semiespecializada, por lo que la localización deberá permitir encontrar el personal idóneo o en todo caso este medio deberá encontrarse cercano a una zona urbana para evitar la inversión en instalación de viviendas para el personal, lo cual incrementaría los costos del proyecto.
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Disponibilidad de materia prima Aquí no referimos a que el presente proyecto deberá contar con un abastecimiento continuo de tara para su procesamiento. En cuanto a este criterio, es necesario que la zona se ubique cercana o dentro de las principales zonas productores para reducir los costos de transporte hasta la planta. En el cuadro que veremos a continuación presentamos por ponderación a las localizaciones propuestas y que presentan mayores ventajas para un eficiente desarrollo del proyecto.
Terreno Costos de construcción Mano de obra Materia prima insumos Energía eléctrica Agua y servicios Cercanía del producto terminado al mercado Disposiciones de Promoción Industrial
10
DIAGRAMA DE HILOS PARA LA DISTRIBUCION DE ÁREAS EN LA EMPRESA 5
10 6
4
11
9
3 7
12 2
8 1 13 14
LEYENDA Absolutamente necesario Especialmente importante Importante Sin importancia No deseable
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DIAGRAMA DE PROXIMIDAD DE LAS MAQUINARIAS PARA LECHE UHT
DIAGRAMA DE PROXIMIDAD DE LAS MAQUINARIAS PARA LECHE SABORIZADA
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DIAGRAMA DE HILOS 12 7 6
5
8
4
11
3 10
1
2
9
14
DIAGRAMA DE FLUJO LÓGICO PARA LA ELABORACIÓN DE LECHE CHOCOLATADA Recepción Hacia Almacén de Materia Prima Almacén de materia prima Hacia Mezcladora
Mezclado
Hacia Batido
Batido
Hacia Filtro
Filtrado
Hacia Clarificación
Clarificado o Esclarecido Hacia Homogenizador Homogeneizado
Hacia Pasteurizador Pasteurizado
LEYENDA
Hacia Equipo de Refrigeración
Operación = 4 Refrigeración
Inspección = 0 Hacia Equipo de
Operación
Llenado
Combinada = 5 Llenado
Trans orte = 10 Hacia Almacén de Refrigeración
Almacenamiento = 2
Almacén de RefrigeraciónProducto Terminado
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X.- EQUIPOS Y/O MAQUINARIAS UTILIZADAS POR ÁREA
Cálculo de área para las maquinarias y equipos
Maquinaria y/o Equipo Cantid Larg Anch At ad o (m) o (m) (m2 ) Tanque de recepción 1 1.05 1.05 1.10 Tanque de 1 1.82 1.82 3.31 enfriamiento Mezcladora 2 1.1 1.9 2.0 9 Tanque mezclador 5 1.05 1.05 1.10 Homogenizador 1 1.04 1.03 1.07 Tanque saborizante 1 1.05 1.05 1.10 Sub total 9.7 7 Escalera (10%) 15.9 4 Muros, columnas 31.8 (20%) 8 Seguridad (20%) 31.8 8 Sub total 239 .08 Ampliación (10%) 23. 908 TOTAL ÁREA DE 353 PROCESO .28
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XI.- Cálculo de área para las maquinarias y equipos
Para la determinación de áreas de las maquinarias y equipos, trabajaremos con el método Guerchet:
a)
ÁREA ESTÁTICA(As)
Se consideran las dimensiones del equipo y maquinaria y se calculará en base al siguiente. modelo: As = (L*a)*N
Donde As = área estática en m 2 L = longitud en m a = ancho en m N = número de maquinas del mismo tipo
CALCULO PARA TANQUE DE RECEPCION ( )
As = 2.205 m2 CALCULO PARA TANQUE DE ENFRIAMIENTO As=(1.82*1.82)*2 As=6.6248 m2
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CALCULO PARA MEZCLADORA As=(1.1*1.9)*2 As=4.18 CALCULO PARA TANQUE MEZCLADOR ( )
As = 2.205 m2 CALCULO PAR UN HOMOGENIZADOR As=(1.04*1.03)*2 As=2.1424m2 CALCULO DE UN TANQUE SABORIZANTE ( )
As = 2.205 m2
XII.- ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
Como se sabe en forma general los efluentes que generan las industrias de alimentos pertenecen a tres estados: físicos, sólidos y gaseosos. En la mayoría de los casos los responsables de controlar y tratar estos residuos son los mismos que se encargan del control de calidad de industria en su conjunto. Los efluentes gaseosos están constituidos por emisiones de las calderas y hornos, gases de escape y todo tipo de olores ofensivos. Para su control conviene conocer las legislaciones locales.
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Los efluentes pueden eliminarse en su mayoría por una de las siguientes formas: conducción de los efluentes a la depuradora municipal de aguas residuales, conducción a la estación de tratamientos de efluentes de la propia industria, dirigirlos a la depuradora municipal o por ultimo verterlos a los ríos o al mar después de un tratamiento completo. La legislación vigente determina las funciones y responsabilidades de las instituciones locales y nacionales que tienen la responsabilidad de proteger a las aguas del río chili de la contaminación ambiental. Mediante la implementación de políticas de protección y mecanismos alternativos de prevención de la contaminación ambiental En lo que respecta a las instituciones tanto locales como nacionales que tienen mayor responsabilidad en la ejecución de planes que permitan solucionar la contaminación de las aguas del rio chili, las hemos diferenciado en dos grupos, el primero reúne instituciones que por su función pueden ejecutar programas de prevención a nivel de todo el departamento, contando con la participación de diversas instituciones que pueden facilitar esta tarea, en el segundo grupo hemos considerado a instituciones públicas que tienen entre sus finalidades la protección y prevención del medio ambiente y de los recursos naturales.
XIII.- GASTOS DE INVERSION
Costo de Material de Laboratorio Material laboratorio
de Cantidad Costo por unidad (S/.) Termómetro de 1 S/. mercurio 45.00 Pipetas 10 ml 5 S/. 8.10 Probeta 10 ml 1 S/. 15.30 Ph metro portátil 1 S/. 19
Costo por unidad ($) $15.10
IGV
2.87
Costo Total sin IGV 15.10
Total IGV 2.87
$2.72
0.52
13.59
2.58
$5.13
0.98
5.13
0.98
$100.67 19.13 100.67 19.13
Lactodensimetro
300.00 S/. $100.67 19.13 100.67 19.13 300.00 S/. $201.34 38.26 201.34 38.26 600.00 436.51 82.94 519.45
1
Equipo de medicion 1 de acidez Total Fuente: Elaboración Propia. 2010
Costo de Materiales y Equipos
Maquinarias y equipos
Canti dad
Costo por unidad (S/.)
Tanque de recepcion
1
10000. 00
Tanque de enfriamiento Mezcladora
1 2
Tanque mezclador Homogenizador
5 1
Tanque saborizante
1
Sistema transportador 1 de cajas Sistema de 1 pasteurización de placas Faja transportadora 1 Lavadora de porongos
1
Porongos
100
Mesa de trabajo
2
16500. 00 18000. 00 13500. 00 5000. 00 34875 .00 2500. 00 1360.0 0 120.00 272.0 0 20
Costo por unidad (US $) 3355. 70 0.00 5536. 91 0.00 6040. 27 4530. 20 1677. 85 11703. 02 838.9 3 456.3 8 40.27
IGV
Costo Total sin IGV
Total IGV
3355. 70 0.00 11073. 83 0.00 6040. 27 4530. 20 1677. 85 11703. 02 838.9 3 456.3 8 7.65 4026. 85 91.28 17.34 182.5 5
637.5 8 0.00 2104. 03 0.00 1147. 65 860.7 4 318.7 9 2223. 57 159.4 0 86.71
637.5 8 0.00 1052. 01 0.00 1147. 65 860.7 4 318.7 9 2223. 57 159.4 0 86.71
765.1 0 34.68
Lavadores de manos
2
Conservadora
1
Coche para cajas
1
Total
150.00 50.34 9.56
100.6 19.13 7 17000. 5704. 1083. 5704. 1083. 00 70 89 70 89 300.0 100.6 19.13 100.6 19.13 0 7 7 49791 9460. .62 3 59251.92
Fuente: Elaboración propia, 2010
XIV.- GASTOS DE OPERACIÓN
Costo de Materias Primas e Insumos Materias Cantidad/ primas e día insumos
Cantidad/ año
Leche 600 fresca entera Edulcorant 1.13 e (o.45 g/kg) -> Leche Sab. Saborizant 4.50 e (1.8 g/lt) -> Leche Sab. Colorante 1.25 (o.5 g/lt) > Leche Sab. Estabilizan 8.20 te (0.2% Leche Sab. y 0.1%
180000
Precio Unitar io (S/.) 0.90
Precio Unitar io (US $) 0.30
Costo Total (S/.)
Costo Total (US $)
16200 0
461700
337.50
0.00
0
0.00
1,350.00
0.00
0
0.00
375.00
0.00
0
0.00
16.78
410
412.788
2460
50
21
UHT) Envases 8,750.00 Tetrafino (1 lt.) Envases 5,000.00 Tetrafino (250 cc) Cajas de 500 Carton Corrugado TOTAL
2,625,000. 0.15 00
0.05
39375 132130.8 0 7
1,500,000. 00
0.04
18000 0
0.67
30000 100671.14 0
0.12
150,000.00 2
10361 60
60402.68
755317.4 78
Fuente: Elaboración Propia, 2010
XV.- REQUERIMIENTO Y COSTO DE PERSONAL
Mano de Obra Directa Mano de obra Directa Detalle
Personal/Mes
Personal de Producción 5 TOTAL Fuente: Elaboración Propia, 2010
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Remuneración Anual US Mensual US $ $ 160 48000 48000
Mano de Obra Indirecta
Mano de obra indirecta Detalle Mano de Administrativa Gerente general Contador
Personal/Mes
Remuneración Anual US Mensual US $ $
Obra 2 1 1
800 600
Secretaria 1 Conserje 1 Mano de Obra Ventas 2 Gerente de Comercialización 1 Personal de Envió 2 TOTAL Fuente: Elaboración Propia, 2010
240000
500 500
180000 150000 150000
600 500 3500
180000 150000 1050000
XVI.- COSTO Y REQUERIMIENTO DE SUMINISTROS
Requerimien Unida Cantida Cantidad/a to d d /día ño Agua Electricidad
m3 Kw-h
30 1200.5 9 Combustible kg de 69.70 GL TOTAL
9000 360177
Costo unitari o (S/.) 1.5 0.45
20910
5.75
Costo Unitario (US $) 45 540.265 5 400.775
Costo Anual (US $) 13500 162079.6 5 120232.5 295812.1 5
Fuente: Elaboración Propia, 2010
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XVII.- CONCLUSIONES
La leche chocolatada tiene una gran demanda sobre todoen la población infantil debido a su sabor agradable, ya que esta leche contiene vitaminas y minerales que ayudan en el crecimiento infantil
De acuerdo a los cálculos hechos para el planteamiento de una planta piloto para la producción de leche chocolatada, los costos en personal son un poco elevados, ya que la planta trabaja con un cantidad minima de leche al dia, lo que ocasiona que no genere muchas ganancias.
El costo de la leche en los últimos años se ha incrementado, por lo cual genera mucha mas inversión, por el contrario en el caso de las maquinarias el costo es un poco mas bajo debido a que tenemos el tratado de libre comercio con algunos países encargados de la fabricación de maquinarias y el costo no es muy elevado.
BIBLIOGRAFIA
http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=038&fdname=FOOD+ MANUFACTURING&pagename=Planta+procesadora+de+leche+(regular+y+sa borizada) http://t.msn.com/es-PE/home.aspx?ver=14.0.8089.0726&did=1 http://www.alimentariaonline.com/desplegar_nota.asp?did=138
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INDICE I.- INTRODUCCION……………………………………………………………………………………………………………… 1 II.- MARCO TEORICO…………………………………………………………………………………………………………… 1
III. DESCRIPCION DEL PROCESO …………………………………………………………………………………………….3 IV.- DIAGRAMA DE FLUJO……………………………………………………………………………………………………. 5 V.- BALANCE DE MATERIA…………………………………………………………………………………………………… 6 VI.- CAPACIDAD DE PLANTA………………………………………………………………………………………………… 8 VII.- DETERMINACION DE LOCALIZACION DE PLANTA………………………………………………………… 9 VIII.- ANALISIS DE PROXIMIDAD DE AREAS…………………………………………………………………………. 11 IX.- DISTRIBUCION DE AREAS DE PLANTA DE LECHE CHOCOLATADA…………………………………. 11 X.- EQUIPOS Y/O MAQUINARIAS UTILIZADAS…………………………………………………………………….. 16 XI.- CALCULO DE AREAS DE MAQUINARIAS Y/O EQUIPOS…………………………………………………. 17 XII.- ESTUDIO DE INPACTO AMBIENTAL……………………………………………………………………………… 18 XIII.- GASTOS DE INVERSION………………………………………………………………………………………………. 19 XIV.- GASTOS DE OPERACIÓN…………………………………………………………………………………………….. 21 XV.- REQUERIMIENTOS Y GASTOS DE PERSONAL……………………………………………………………… 22 XVI.- COSTO Y REQUERIMIENTO DE SUMINISTROS…………………………………………………………… 23 XVII.- CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………. 24
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