UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América)
FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA
PROYECTO PARA LA OBTENCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE LIMÓN CURSO
: ELABORACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS
PROFESOR
: IN ING. MA MANUEL GA GARCÍA PA PANTIGOZO
ALUMNA
: ROSARIO MATSUDA UEHARA
CODIGO
: 968031 SEMESTRE 2003 - I
CONTENIDO
I. RESUMEN 3 II. INTRODUCCIÓN 4 III. ANTECEDENTES 5 IV. CARACTERÍSTICAS DEL LIMÓN
6
V. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
11
VI. LOCALIZACIÓN Y TAMAÑO
14
VII. MERCADO 15 VII. PRODUCCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
16
IX. ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA
18
X. INVERSIÓN Y FINANCIAMIENTO
19
XI. CONCLUSIONES 27 XII. BIBLIOGRAFÍA 28
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CONTENIDO
I. RESUMEN 3 II. INTRODUCCIÓN 4 III. ANTECEDENTES 5 IV. CARACTERÍSTICAS DEL LIMÓN
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V. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
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VI. LOCALIZACIÓN Y TAMAÑO
14
VII. MERCADO 15 VII. PRODUCCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
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IX. ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA
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X. INVERSIÓN Y FINANCIAMIENTO
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XI. CONCLUSIONES 27 XII. BIBLIOGRAFÍA 28
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I. RESUMEN El desarrollo del presente proyecto de la elaboración de aceites esenciales de limón tiene como finalidad conocer las características de la materia prima y hacer un estudio económico para la instalación de una planta. Luego de realizado el análisis económico económico de dicho proyecto se obtuvieron obtuvieron los siguientes resultados: La localización de la planta sería en Piura El costo de producción producción del aceite esencial es $ / Kg, con un precio de venta de 18000 $/ tn. Una inversión total de 129000 $, 45000 $ pidiendo préstamo al banco y 84 000 $ como aporte nuestro. El tiempo de proyección para este análisis fue de 10 años obteniendo un TIRE de 31 %, De los parámetros obtenidos se recomienda la ejecución del proyecto.
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II. INTRODUCCIÓN Los aceites esenciales se han usado desde la antigüedad para tratar enfermedades, en productos de belleza, adoración a varios dioses y hasta en el proceso de momificación. Estos maravillosos aceites poseen muchas propiedades beneficiosas. Cada aceite tiene una identidad, un aroma y unas características propias. Cuando los aceites se mezclan unos con otros también se están mezclado sus beneficios. Algunas veces al mezclar aceites con propiedades diferentes estamos causando reacciones químicas en los aceites. Las mezclas de aceites pueden enriquecer algunas propiedades o producir nuevas características. En la antigüedad se llamaban la quinta esencia de las plantas y los alquimistas los usaban en medicinas. Los aceites son altamente concentrados y literalmente representan la vida de la planta, la energía esencial de la planta. Son muy volátiles, no grasosos y pueden ser afectados fácilmente por la luz y la temperatura. El limón es muy conocido y un remedio para muchos males. Es un antiséptico, astringente, calmante, antirreumático, ayuda al sistema nervioso, depurativo diurético, anti-anemico, expectorante, ayuda a combatir la acidez gastro-intestinal, antiescorbútico, y tonificante. Para la elaboración del aceite esencial de limón, este debe ingresar lavado a prensas que lo estrujan y extraen el aceite y el jugo; este líquido se almacena en una suerte de piscinas. Luego, para proceder a su separación, el líquido extraído se traslada a unos alambiques (recipientes en forma de contenedores) en los que, a temperaturas de más de 100º C, se realiza la separación del jugo y el aceite esencial. Con este último se llenan barriles de 400 libras (presentación internacional del producto). Cabe mencionar que para llenar cada barril se necesitan unas 40 toneladas de limón. Luego de que el limón ha sido estrujado, la cáscara que queda de ese proceso debe ingresar a una máquina quemadora que reduce la humedad del limón a un 5%. Así, se obtiene el producto deshidratado, que se envasa en bolsas de 50 kilogramos cada una. Para producir una tonelada de cáscara deshidratada se necesitan unas 80 toneladas de limón. Normalmente, las empresas que participan en este negocio desechan el jugo del limón por no existir una demanda significativa para el mismo. El aceite de limón es un aceite que mezcla bien y tiene usos muy variados. Se usa en baños, masajes, cosméticos, medicinas, evaporadores, compresas, incienso y otros
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III. ANTECEDENTES Las posibilidades de desarrollo de la agroindustria son bastante limitadas y esto se debe en gran parte a los desaciertos en las políticas aplicadas de los gobiernos de turno. La actividad agroindustrial constituye un sector significativo para el desarrollo económico de un país y una de sus características más importante es la reducida utilización de insumos y materias primas de origen agropecuario. Dentro de las múltiples opciones que se presentan en este sector se encuentra la producción y exportación del aceite esencial de limón derivado de un producto tan potencial como es el limón, el cual es comercializado generalmente por intermediarios que colocan este producto en mercados como Piura, Lambayeque, pero principalmente en Lima. La demanda externa por productos agroindustriales aún no ha sido debidamente explorada ni aprovechada por los empresarios. Los empresarios agroindustriales no han desarrollado habilidades y estrategias de mercado internacional; no han introducido sus marcas ni han desarrollado su imagen; sin embargo la agroindustria en el Perú tiene un amplio margen para aprovechar el mercado externo sin preocuparse por los obstáculos impuestos por los países europeos I por los Estados Unidos. Es importante contar con una política económica apropiada, unido con un gran desempeño y habilidad de los empresarios agroindustriales que son condiciones necesarias para el éxito de una empresa.
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IV. CARACTERÍSTICAS DEL LIMÓN Gracias a la acidez del limón que se cultiva en el Perú, los derivados de este producto cuentan con características especiales que los hacen más provechosos frente a los de otros países del mundo.
Cuadro 1
Nombre vulgar: Limón Nombre científico: Citrus limonum Risso, Citrus limon (L.) Burm Familia.Rutáceas Hábitat : Cultivado por sus frutos y como árbol de jardín en zonas cálidas mediterráneas junto al mar. Probablemente deriva de las especie " Citrus medica L.", natural de la India. Características : Árbol perennifolio de la familia de la rutáceas. Hojas dentadas, lanceoladas o elípticas, acabadas en punta. Flores con pétalos blancos interiormente y con los extremos rosados. El fruto es un hesperidio de hasta 12,5 cm , de corteza gruesa y de un amarillo fuerte cuando está bien maduro. Cultivado por sus frutos y como árbol de jardín en zonas cálidas mediterráneas junto al mar. Probablemente deriva de las especie " Citrus medica L.", natural de la India.
El limón sutil pertenece al grupo general de las limas, estas incluyen variedades ácidas y dulces. La lima ácida comprende dos clases: la de frutos pequeños (Citrus Aurantifolla) y la de frutos grandes (Citrus Latifolia Tanaka).
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Parte Utilizada del limón
La principal droga está constituida por la capa externa del pericarpio del fruto, todavía inmaduro (Citri pericarpium). También se emplea la pulpa del fruto.
Principios Activos - Pericarpio: Aceite esencial (hasta un 2,5%) compuesto principalmente por limoneno (60-75 %), acompañado de beta-pineno (8-12 %) y gammaterpineno. Los componentes responsables del aroma son aldehidos monoterpénicos (2-3%), principalmente geranial, neral y citronelal. Según la R.F.E., el aceite esencial de limón debe contener no menos del 2,2% m/m y no más del 4,5% m/m de compuestos carbonílicos, calculados como citral (constituido por cis-citral = neral y trans-citral = geranial). Cumarinas (limetina, bergapteno, aurapteno, bergamotina). Flavonoides (neohesperidósidos y rutinósidos de hesperitina y naringenina). Vitamina C, carotenoides, mucílagos, oxalato cálcico. - Principios amargos: limonina, que es una lactona triterpénica. - Pulpa: Abundante pectina, azúcares, ácidos orgánicos (ácidos cítrico, ascórbico, málico), flavonoides. - Jugo: ácido cítrico; azúcares; minerales como magnesio, calcio, fósforo, potasio y hierro; vitamina C, B1, B2 y ácido nicotínico; pectinas; flavonoides entre los que destaca la hesperidina.
CUADRO 2. Componentes Activos
- flavonoides: hesperidósido, limocitrina en el pericarpo de los limones españoles. - Ácidos: Ascórbico (Vitamina C ), cítrico ; caféico ( fruto ) - Aceite esencial : rico en isopulegol, alfabergamoteno, alfa pineno, alfa terpineno, alfa tujeno, beta bisolobeno, beta bergamoteno, beta felandreno, citral, limoneno y sabineno, ( en el fruto, fundamentalmente de los limones de California) - Cafeína ( hojas) - Pectina - Minerales: potasio y calcio
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CUADRO 3. Composición Alimentaria Del Jugo De Limón (Por Cada 100gr.)
Agua Proteínas Calorías Fibra Potasio Calcio Fósforo Magnesio Vitamina C
91 gr 0,38 gr 24 kcal 0,5 gr 124 mg 7 mg 6 mg 6 mg 46 mg
Composición Química del Limón
a. Cáscara (37.65 %) Agua Esencia Nitrógeno Cenizas Cáscara agotada
77.0 % 1.05 % 0.25 % 0.40 % 20.9 %
b. Pulpa y jugo (62.35 %) Pulpa agotada: Agua Cenizas Nitrógeno Otros
88.0 % 0.50 % 0.60 % 10.9 %
Jugo: Materia en suspensión Jugo libre de materia c. PH (Alcalinidad)
15.14 % 84.86 % 2.80 %
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Composición Fisico-Química del Limón
- Características Físicas Densidad relativa a 20ª Índice de refracción a 20ª Desviación Polarimétrica Residuos de evaporación Solubilidad del aceite en etanol (vol/vol)
0.860
1.4745
+34´ 2.4 % - 5.5 % 1:4
- Características Químicas Citral (% de aldehídos)
0.5 % - 2.5 %
En el hogar se puede utilizar el jugo de limón o la pulpa del fruto como producto de limpieza, sustituyendo los productos químicos que muchas veces desprenden gases tóxicos. Así pues puede servir para limpiar inodoros, metales La industria de los cosméticos utiliza los más de 30 componentes aromáticos de la corteza del limón para que muchos productos de consumo desprendan un olor agradable. Entre estos, podríamos mencionar el citral o el limoneno. Toxicidad
Todas las especies de citrus contienen aceites esenciales fototóxicosirritantes, produciendo reacciones a los que se exponen a fuertes dosis de rayos ultravioleta (aquellos que van a realizar actividades a alta montaña) Entre estas reacciones encontramos pústulas en los labios o dermatitis en aquellas partes exteriores del cuerpo que han entrado en contacto con el jugo, producidos por los componentes fototóxicos. Resulta pues conveniente no beber jugo de limón si vamos a estar expuestos a radiaciones muy fuertes o en personas alérgicas a sus componentes. El aceite esencial está también contraindicado en el embarazo y en la lactancia. El jugo de limón resulta peligroso para los dientes porque ataca la placa dental y puede amarillearla. Una buena solución para evitarlo consiste en beberlo ayudándonos de una pajita.
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Acción Farmacológica
Los flavonoides del limón (citroflavonoides) son venotónicos y vasoprotectores (reducen la permeabilidad capilar y aumentan su resistencia). Además, la hesperidina y la limonina han mostrado actividad antiinflamatoria y analgésica en experimentación animal. La pectina tiene un efecto hemostático local, antidiarreico y protector de la mucosa gastrointestinal. El jugo de limón ha mostrado actividad hipolipemiante e hipocolesterolémica en experimentación animal, reduciendo los valores séricos de colesterol, LDL y trigliceridos en un 50% en ratas hipercolesterolémicas. Igualmente, la hesperidina ha mostrado actividad hipolipemiante significativa. El aceite esencial es antiséptico y carminativo. Respecto a éste, cabe destacar que el limoneno tiene actividad quimiopreventiva frente a varios tipos de cáncer y el citral es antifúngico. Uso
Del limón se obtienen tres tipos de productos: aceite esencial, cáscara deshidratada y jugo. El aceite esencial se utiliza para la elaboración de productos de cosmetología, gaseosas, jabones, perfumes, entre otros. Por su parte, la cáscara deshidratada es la principal materia prima para la elaboración de la pectina (insumo que se utiliza como solidificante y preservante en la industria alimentaria). Y el jugo de limón para su envasado y venta, aunque sólo en Inglaterra tienen la costumbre de tomar la bebida pura.
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V. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO El aceite esencial de limón se obtiene fundamentalmente por dos métodos: Centrifugado y Destilado. •
Destilado
El rendimiento de aceite esencial por medio de la destilación es mayor que el de los extraídos por centrifugación. Aunque por centrifugación se obtienen aceites de mejor calidad, implicaría utilizar maquinaria importada, lo cual elevaría los costos.
a. Selección de la fruta El limón llega a la planta y es pesada y seleccionada. Se elimina arena, hijas y los frutos malogrados. El estado óptimo del fruto para ser procesado es cuando presenta un color verde amarillo, con cáscaras brillantes y de olor característico. b. Almacenaje La fruta seleccionada es colocada en un depósito o tolva de almacenamiento de cemento, la base de la tolva se encuentra en plano inclinado, permitiendo el traslado de la materia prima hacia hacia una compuerta regulable de salida. c. Prensado Los frutos son recogidos de la tolva por un elevador provisto de un sistema de lavado, que los eleva y deja caer limpios en la prensa de tornillos helicoloidal, en esta fase, el limón es comprimido obteniéndose una pasta y una miscela formada por el jugo y el aceite esencial. La pasta es eliminada de la línea como subproducto. d. Almacenamiento de la Miscela Y Vaporizado La miscela proveniente del prensado cae por gravedad dentro de un alambique. El llenado rápido y eficiente de los alambiques se realiza utilizando una bomba mecánica de sumo. Cuando la miscela alcanza un nivel apropiado en los alambiques, se procede al calentamiento de la miscela mediante la inyección de vapor. Al llegar a una temperatura determinada, el vapor conteniendo el aceite, pasa hacia los condensadores. e. Condensado El vapor contenido en el aceite, llega por la parte superior al condensador, donde por enfriamiento externo se realiza el cambio de estado a líquido, saliendo el aceite-agua por la parte inferior del condensador hacia el decantador. f. Separación del aceite El aceite-agua es depositado en el decantador, en el que se produce la separación del aceite esencial y el agua por diferencia de densidades. g. Envasado
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Es preferible el uso de envases de vidrio o bidones de plástico para la exportación del aceite esencial del limón. Pero dado los altos costos, se recomienda utilizar cilindros de 400 libras (200 litros), galvanizados que pueden contener 180 Kg de aceite.
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FLOW-SHEET CUALITATIVO Selección y pesado de la fruta
Almacenaje en la tolva Prensado Salida de pasta Llenado de miscela y vaporizado
Condensado
Separación del aceite y agua
Almacenamiento
Envasado
Transporte al puerto
Transporte al lugar de destino
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VI. LOCALIZACIÓN Y TAMAÑO DE LA PLANTA La planta estaría ubicada en Piura, y el producto terminado se exportaría por el puerto de Paita. El terreno tendrá una dimensión de 1500 m 2. El aceite de limón está clasificado como producto no tradicional y para su comercialización se debe cumplir ciertos requisitos establecidos en la Ley. La inversión para la instalación de una planta procesadora de este producto no es alta, ya que no es un proceso complejo y puede ser manejado por una persona calificada que luego instruya a los operarios. Es necesario que la planta se encuentre ubicada cerca de las localidades productoras haciendo consideraciones del flete y de la perecibilidad de la materia prima. Las localidades productoras que destacan son Piura y Lambayeque. Las consideraciones que se tomó para escoger el lugar donde ubicar a la planta fueron: - Cercanía de las fuentes de abastecimiento : es decir la cercanía de las localidades productivas de la materia prima. - Cercanía al mercado : se basa en la distancia al lugar de venta del producto. Por tratarse de un producto neto de exportación, se considera la cercanía a los puertos. - Transporte de la materia prima : aquí se considera los fletes relativos entre las localidades productoras y el lugar de ubicación de la planta, la viabilidad de las rutas de acceso, y la facilidad de transporte y condiciones del mismo. - Transporte del producto final : se refiere a los medios necesarios de transporte para trasladar el producto terminado. - Disponibilidad de terrenos: es decir si la localidad ofrece espacios para una buena localización.
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VII. MERCADO Los principales competidores mundiales en la comercialización del limón y sus derivados son México, Israel, Brasil e India. La temporada en que México, el más grande productor mundial, comercializa el mayor volumen de cáscara deshidratada y aceite esencial de limón se da entre julio y setiembre. La ventana comercial del Perú se abre en el verano, entre enero y marzo, período en el que se registra la mayor recolección de limón, lo cual reduce sustancialmente su costo. Cabe mencionar que en este negocio sólo se utilizan las plantas de producción en la temporada en la que el costo del limón es más bajo. Esto permite a los productores peruanos ofrecer precios competitivos en el mercado internacional y aprovechar la ventana comercial. La cotización internacional del aceite esencial se sitúa entre los US$6.75 y US$6.25 por libra, rango en el que ha variado durante los últimos cuatro años. La cáscara de limón se cotiza alrededor de US$700 por tonelada, y también ha mantenido un precio estable en los últimos años. En el Perú, durante el período enero-setiembre de este año se exportaron US$3.3 millones en aceites esenciales, mientras que en todo el 2001 este monto fue de aproximadamente US$3.7 millones, casi 23% más que en el 2000, según información de Infotrade (división comercial de Infocorp). Las principales empresas exportadoras fueron Cítricos Peruanos (31%), Agro Industrias Backus (26%), Procesadora Frutícola (16%), Aceites Esenciales del Perú (11%), entre otras. Los principales destinos de exportación fueron Estados Unidos y Holanda, con más de las tres cuartas partes del total exportado. El resto de las ventas al exterior fueron a Inglaterra, Japón y Alemania. Por su parte, las exportaciones de cáscara de limón fueron nulas hasta el 2001. Y, en el período enero-setiembre de este año se exportaron US$2.9 millones. Las principales empresas exportadoras fueron Agro Mar Industrial (27%), Agro Industrias Backus (26%), Procesadora Frutícola (25%), entre otras. Los principales destinos de exportación fueron Dinamarca (43%), Alemania (30%) y México (27%). La mayor parte de las ventas de aceite esencial se realizan a través de traders estadounidenses, mientras que la venta de la cáscara deshidratada se efectúa directamente a las empresas interesadas.
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VIII. PRODUCCIÓN DE LA MATERIA PRIMA En los últimos años las plantaciones vienen haciéndose a menores distancias. Las ventajas logradas son múltiples, además de la mayor productividad por hectárea se aprovecha mejor el terreno, el riego y las aplicaciones fitosanitarias.
Factores que se deben tener en cuenta para la plantación - El riego: en la costa peruana es uno de los factores fundamentales que determinan el éxito de una plantación. El agua es un elemento indispensable porque forma parte de sus tejidos y cumple un rol importante en los procesos fotosintéticos. - Nutrición y Fertilizantes: se han considerado 16 elementos importantes para lograr un crecimiento y funcionamiento satisfactorio de las plantas de limón. Tres de ellos son facilitados por la naturaleza: carbono, hidrógeno y oxígeno, mientras que el resto se encuentra en el suelo o son proporcionados a través de la fertilización. - Cosecha: la cosecha y las demás operaciones conjuntas tienen una importancia decisiva en el logro final. La maduración de los limones se produce en la planta y una vez cosechados, el proceso prácticamente se detiene. La maduración interna de la fruta es uniforme y progresiva, no siendo afectada mayormente por el clima. En cambio la coloración si es afectada por los factores climáticos.
Adquisición de insumos La empresa no tiene como propiedad el cultivo del limón, ya que recién está constituyéndose. Sin embargo si la demanda de los aceites esenciales aumenta, se tendría la posibilidad de adquirir el terreno para la cosecha de estos. Pero se debe tener presente que la adquisición de un terreno no es aconsejable en un primer momento. Para elaborar 1 Kg de aceite esencial se requiere 250 Kg de limón. En el mercado internacional el precio de venta de aceite esencial es de $ 17.75 el kilogramo.
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