PROYECTO Bebida Energizante de Pitahaya

Elaboración y Evaluación de Proyectos

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

E.A.P. INGENIERÍA INDUSTRIAL

INDUSTRIALIZACIÓN DE PITAHAYA (HYLOCEREUS UNDATUS):

PRODUCCIÓN Y COMERCIALIZACIÓN DE BEBIDA ENERGIZANTE NATURAL A BASE DE PITAHAYA

ii


TABLA DE CONTENIDO

1

2

OBJETIVO DEL PROYECTO......................................................... PROYECTO...................................................................................................... ............................................. 2 1.1

OBJETIVO GENERAL .......................................................... ....................................................................................................... ............................................. 2

1.2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................... ................................................................................................ ................................. 2

ESTUDIO DE MERCADO ............................................................ ......................................................................................................... ............................................. 3 2.1

ASPECTOS GENERALES ................................................................. .................................................................................................. ................................. 3

2.2

PRODUCTO ............................................................ .................................................................................................................... ........................................................ 5

2.2.1

Producto fundamental ......................................................... .......................................................................................... ................................. 5

2.2.1

Producto real ............................................................ ......................................................................................................... ............................................. 5

2.3

segmentación de mercado ........................................................... ............................................................................................ ................................. 6

2.3.1

Segmentación Psicográfica .............................................................. .................................................................................... ...................... 9

2.3.2

Mercado potencial, disponible, efectivo, y objetivo ........................................... 10

2.4

ÁNALISIS DE LA DEMANDA........................................................... .......................................................................................... ............................... 13

2.4.2 3

Demanda proyectada ........................................................... .......................................................................................... ............................... 15

ESTUDIO TÉCNICO ......................................................... ............................................................................................................... ...................................................... 16 3.1

LOCALIZACIÓN ................................................................... ............................................................................................................. .......................................... 16

3.1.1

Macrolocalización................................................................. ................................................................................................ ............................... 16

3.1.2

Microlocalización.................................................................. ................................................................................................. ............................... 19

3.2

PROCESO PRODUCTIVO................................................................ ............................................................................................... ............................... 23

3.2.1

Descripción del proceso productivo ........................................................... .................................................................... ......... 23

3.2.2

Diagrama de proceso ........................................................... .......................................................................................... ............................... 27

3.2.3

Balance de materia y energía .......................................................... .............................................................................. .................... 30

Por otro lado, se ha elaborado el balance de materia y energía para cada uno de los procesos descritos en los DOP indicando i ndicando los ingresos y salidas, así como parámetros de control. ....................................................................................................................... ................................................................................................................................ ......... 30

iii


INTRODUCCIÓN Las bebidas energizantes fueron creadas para aumentar la resistencia física, el estado de alerta mental (evitar el sueño), proporcionar reacciones más veloces y mayor concentración, concentración, provee sensación de bienestar, además estimula el metabolismo y ayuda a eliminar sustancias nocivas para el cuerpo. Todas las bebidas energizantes de todas las marcas comerciales que existen en el mercado contienen cafeína. La cafeína en consumo exagerado produce efectos secundarios dañinos para la salud. Este proyecto justifica que no existe un energizante energizante que no produzca efectos secundarios dañinos para la salud, por este motivo se decidió elaborar una bebida energizante natural a base de una fruta exótica rica en proteínas como lo es la Pitahaya. Debido al alto costo de la materia prima se determinó agregar al proceso extracto de caña de azúcar, esto para impulsar el consumo de esta planta y aprovechar su aporte calórico. De esta manera, esta bebida natural natural a base base de Pitahaya y caña de azúcar busca busca sustituir sustituir la cafeína por el azúcar para que el producto producto sea completamente completamente natural, sin ocasionar ocasionar ningún efecto efecto secundario, de tal forma que no solo ofrece el efecto energizante, también cuenta con calidad nutricional sin que esto contribuya al sobrepeso del consumidor.

1


1

OBJETIVO DEL PROYECTO

1.1

OBJETIVO GENERAL

Elaborar un proyecto para la comercialización de una bebida energizante natural a base de la fruta Pitahaya, el cual no contenga ninguna clase de químicos en su elaboración permitiendo así su consumo para todos los segmentos segmentos del mercado. mercado.

1.2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Elaborar un estudio de mercado para determinar la cantidad de consumo de bebidas energizantes energizantes en Lima, Lima, y en qué grupo nos vamos a enfocar. enfocar.



Realizar un análisis técnico para la producción y comercialización de bebida energizante a base de pitahaya. pit ahaya.



Realizar la evaluación económica y financiera del proyecto.

2


2

ESTUDIO DE MERCADO

En este capítulo se realizara el estudio de la oferta y la demanda de bebidas energizantes. Con base en esto se establece el mix del marketing, definiéndose como: producto, plaza, promoción y precio. precio.

2.1

ASPECTOS GENERALES

Durante los últimos años nuestro país ha presenciado la llegada de nuevos productos al mercado, entre ellos las bebidas energizantes. Estas han logrado un vertiginoso crecimiento en el mercado peruano desde su llegada en el 2001, siendo en especial los deportistas y los jóvenes estudiantes sus principales consumidores; quienes atraídos por las promesas de producto tales como incrementar la resistencia física, obtener mayor velocidad y concentración, aumentar el estado de alerta mental, proporcionar sensación de bienestar y ayudar a la eliminación de sustancias nocivas para el organismo, lo han incluido dentro de sus hábitos de consumo. El consumo de bebidas ha venido creciendo a buen ritmo ri tmo en los últimos años. En el 2015 fue el sector más dinámico dentro de la canasta de consumo masivo. El principal impulso en este rubro lo han dado los energizantes, categoría que se posicionó como líder al presentar un crecimiento en valor de ventas del 17%. Los energizantes son bebidas sin alcohol con algunas virtudes estimulantes que neutralizan o disminuyen el cansancio. Gran parte de este fenómeno ha tenido que ver con el ingreso al mercado de Volt, producto del grupo AJE que entró en el 2010 y que tuvo un crecimiento exponencial el año pasado, como consecuencia de su relanzamiento. r elanzamiento. Así, AJE expandió el mercado de los energizantes, que hasta entonces, entonces, por estrategia de precio, solo apuntaba a los sectores A y B. Volt, en cambio, se dirigió a otros sectores,

3


especialmente a las personas de 18 a 30 años que buscan un energizante para rendir durante el día. Entró con el competitivo precio de 2 soles. Tal ha sido su impacto, que Volt ha llegado a conquistar el 93% del mercado considerando su volumen de ventas. Por valor de ventas, el acumulado del 2015 de Volt es de 48,3%, según AJE. Este movimiento ha generado que el mercado de energizantes se dinamice. Y como respuesta, la competencia en este segmento ha comenzado a hacerse más activa. En febrero pasado, la compañía CBC, operadora de bebidas Pepsico (Pepsi, 7Up, Lipton) lanzó 220V Green, energizante que también se vende a 2 soles y que busca quitarle una porción de participación a la categoría categoría creada por Volt. Volt. Su Su elemento diferenciador es tener ingredientes como la guaraná, el ginseng y la hierba mate. De la misma manera, se prevé que otros productos entren a competir directamente en este segmento. Por ejemplo, se sabe que Coca Cola – que que ya tiene Burn a 5,20 soles – también también está buscando la manera de participar en el rubro de energizantes low-cost.

Figura Nº 1: Marcas actuales de bebidas bebidas energizantes en Perú

4


2.2

PRODUCTO

Una bebida energizante es aquella que tiene la finalidad de proporcionar una sensación de mayor vitalidad y energía. Normalmente estas bebidas se consumen entre la población más joven con el propósito de sentirse mejor o más despierto durante las noches de fiesta, otras personas la toman para evitar el sueño o como complemento a la actividad deportiva. Una bebida energizante comercial contiene alto contenido de azúcar, así como cafeína, taurina y L-carnitina. Todos estos ingredientes mezclados tienen el objetivo de incrementar los niveles de alerta en el sistema nervioso. Si se consume en grandes cantidades estas bebidas pueden producir problemas cognitivos a largo plazo, así como problemas cardiacos, alteraciones hepáticas o convulsiones. Debido a ello, en algunos países las bebidas energizantes han sido prohibidas. La estrategia de la empresa es diferenciarse mediante la introducción de una bebida energizante natural libre de cafeína y azucares a fin de no causar efectos secundarios en la salud del consumidor. 2.2.1 Producto fundamental La bebida energizante responde a la necesidad de los consumidores por tener una bebida que le proporcione energía suficiente para seguir el agitado ritmo de sus actividades y a la vez sea inocuo para su salud. 2.2.1 Producto real 

Composición del producto: La bebida energizante estará hecha con base en pulpa de pitahaya, obteniendo un sabor totalmente distinto al de las marcas actuales, con ausencia de cafeína y azucares ni saborizantes.

5




Variedad de sabores: Las combinaciones incluirán como base pulpa de pitahaya. De esta manera, se definen las dos combinaciones: combinaciones:



o

Pitahaya amarilla, caña de azúcar, maca.

o

Pitahaya amarilla, caña de azúcar, kión.

Calidad: El producto va orientado a los sectores socio-económicos A y B de la población, por lo que deberá cumplir con elevados el evados estándares de calidad en su elaboración.



Empaque: El producto se comercializará bajo la presentación de envase de PET de 300 mililitros. Se comercializará en pack de 6 unids cada uno.



2.3

Marca: la marca del producto será “Power drink Dragon fruit ”.

SEGMENTACIÓN DE MERCADO

Lima Metropolitana tiene alrededor de 11’ 181, 7 00 habitantes, lo que representaría el 35% aproximadamente del estimado nacional (INEI 2017). A su vez, se encuentra conformada por los siguientes grupos y segmentos.

Grafica Nº 1: Lima Metropolitana – Población Población por segmento de edad 2017

6


Grafica Nº 2: Lima Metropolitana – Población Población según nivel socioeconómico 2017

Tabla Nº 4: Lima Metropolitana – Hogares Hogares y población por sexo y grupos de edad según nivel socioeconómico 2017

Tabla Nº 5: Lima Metropolitana – Población Población por zonas geográficas según nivel socioeconómico 2017

7


Tabla Nº 6: Lima Metropolitana – Población Población por zonas geográficas según nivel socioeconómico A y B y edad 2017 2017

ZONA

DISTRITOS

NSE A y B

0-5

6 - 12

13-17

18-24 25 - 39 40 - 55

56-+

1

Puente Piedra, Comas, Carabayllo

146448

9958 13517 10544 16153

32951

32365

30959

2

Independencia, Los Olivos, San Martin de Porres

349596 23773 32268 25171 38560

78659

77261

73905

222289 15116 20517 16005 24518

50015

49126

46992

3

San Juan de Lurigancho

4

Cercado, Rímac, La Victoria, Breña

231061 15712 21327 16636 25486

51989

51064

48846

5

Ate, Chaclacayo, Lurigancho, Santa Anita, San Luis, El Agustino

210873 14339 19464 15183 23259

47446

46603

44579

6

Jesús María, Lince, Pueblo Libre, Magdalena, San Miguel

297932 20259 27499 21451 32862

67035

65843

62983

7

Miraflores, San Isidro, San Borja, Surco, La Molina

637761 43368 58865 45919 70345 143496 140945 134823

8


8

Surquillo, Barranco, Chorrillos, San Juan de Miraflores

9

Villa El Salvador, Villa María del Triunfo, Lurin, Pachacamac

10

Callao, Bellavista, La Perla, La Punta, Carmen de la Legua, Ventanilla, Mi Peru

11

275819 18756 25458 19859 30423

62059

60956

58308

8936

18228

17904

17126

225209 15314 20787 16215 24841

50672

49771

47609

4658

4575

4376

81012

20700

Cieneguilla y Balnearios

5509

1408

7477

1911

5833

1490

2283

2698700

TOTAL

A su vez se puede apreciar los datos de la población en la siguiente gráfica:

Grafica Nº 3: Lima Metropolitana – Población Población según nivel socioeconómico de los distritos de Miraflores, San Isidro, San Borja, Surco, La Molina 2017

POBLACIÓN DE NSE A/B DE MIRAFLORES,, SAN ISIDRO, SAN MIRAFLORES BORJA, SURCO, LA MOLINA - 2017 160000

143496

140000

140945

134823

40 - 55

56-+

120000 100000 80000

70345

58865 60000

45919

43368

40000 20000 0 0 - 5

6 - 12

13-17

18-24

25 - 39

2.3.1 Segmentación Psicográfica Población adulta y adulta mayor cuya rutina diaria se divide en actividades laborales, estudios de posgrado, eventos sociales. Población cuya dieta está compuesta por

9


alimentos sanos y nutritivos que cuiden su salud física y mental. Estas personas requieren de una bebida revitalizante y a la vez natural que proteja su salud. 

Muestra: Población de los NSE A y B de las 11 zonas que completan la región Lima.



Marco muestral: Población de 25 a 65 años de edad pertenecientes a los segmentos socioeconómicos socioeconómicos A y B que residen principalmente en los distritos de Miraflores, Surco, San Isidro, San Borja, La Molina (419264 habitantes).



Trabajo de campo: A través de técnicas cuantitativa- descriptiva (encuestas).

2.3.2 Mercado potencial, disponible, efectivo, y objetivo Para estimar el mercado objetivo se elaboró un cuestionario a fin de investigar a los posibles clientes. clientes. Para estimar estimar el número número de encuestados encuestados se calculó calculó el tamaño de muestra a realizar la encuesta, para lo cual se utilizará la siguiente fórmula:

n1 = 





N∗Z∗p∗q d² ∗ (N − 1) + Z ² ∗ p ∗ q

N=Tamaño de la muestra Z= Nivel de confianza confianza p=Probabilidad de éxito, o proporción esperada



q= Probabilidad de fracaso



d=Precision, error máximo admisible en términos de proporción

Donde el porcentaje de éxito fue obtenido mediante una encuesta virtual utilizando una herramienta formularios de google, donde participaron 280 personas.

1 Mason

Robert. Estadística para Administración y Economía. Alfaomega1992.363p.

10


Se calculó el tamaño de la muestra en base a la población actual de los distritos de Miraflores, San Borja, San Isidro, Surco, La Molina entre 25 y 65 años. Datos a considerar: 

N= 419264 habitantes



Con una seguridad del 95% (Z, 1.96)



Con una precisión del 3%



p=0.881 ; En un escenario conservador



q=0.119 ; En un escenario conservador conservador

=

419264 ∗ 1.96 .96 ∗ 0.88 .881 ∗ 0.11 .119 = 22 228 8    0.03 0.03²² ∗ (419264 − 1) + 1.96² ∗ 0.881 ∗ 0.119

Se requiere encuestar a no menos de 228 personas para poder tener una seguridad del 95%, dado que la encuesta se realizó en 280 personas, se considera valida. Desarrollo de la encuesta:

En la primera pregunta se encontró que el 88.1% de encuestados afirman que si consumen bebidas energizantes. energizantes. Grafica Nº 3: Cuestionario: Pregunta 1

11


Además, los encuestados afirmaron que consumen este producto con una frecuencia de dos veces por semana (66.5%). Los cuales representan un 58.6%. Grafica Nº 4: Cuestionario: Pregunta 2

También, el 66.9% de encuestados afirmaron que si estarían dispuestos a probar una bebida energizante energizante 100% natural natural sin cafeína. Representa Representa 58.9% del del total. Grafica Nº 5: Cuestionario: Pregunta 3

12


Con esta información se halla el mercado disponible.  = 419264 × 88.1%      = 36 3693 9372 72

También se puede hallar el mercado efectivo.  = 369372 × 58.9 8.9%      = 21 21756 7560 0

Por último se estima el mercado objetivo, para lo cual escogemos un conservador 20% ya que es un mercado amplio.  = 217560 × 20%       = 43 4351 512 2  .

2.4

ÁNALISIS DE LA DEMANDA

2.4.1.1 Estimación de la demanda La demanda de nuestro producto se determinará, en una primera etapa, en base a la población de los distritos

de Miraflores, Surco, San Isidro, San Borja, La Molina,

centrándonos en un público objetivo entre las edades de 25 a 65 años, según nuestra segmentación de mercado.

Tabla Nº 7: Lima Metropolitana – Población Población de 25 a 65 años de edad por zonas geográficas del nivel socioeconómico A y B 2017 2017

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ZONA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

DISTRITOS Puente Piedra, Comas, Carabayllo Independencia, Los Olivos, San Martin de Porres San Juan de Lurigancho Cercado, Rímac, La Victoria, Breña Ate, Chaclacayo, Lurigancho, Santa Anita, San Luis, El Agustino Jesús María, Lince, Pueblo Libre, Magdalena, San Miguel Miraflores, San Isidro, San Borja, Surco, La Molina Surquillo, Barranco, Chorrillos, San Juan de Miraflores Villa El Salvador, Villa María del Triunfo, Lurin, Pachacamac Callao, Bellavista, La Perla, La Punta, Carmen de la Legua, Ventanilla, Mi Peru Cieneguilla y Balnearios

25 - 39 40 - 55 32951 32365 78659 77261 50015 49126 51989 51064

56-+ 30959 73905 46992 48846

TOTAL 96275 229824 146133 151900

47446

46603

44579

138628

67035

65843

62983

195860

143496 140945 134823 62059 60956 58308 18228 17904 17126

419264 181323 53257

50672

49771

47609

148052

4658

4575

4376

13608

Según los datos recopilados el 88.1% del total de personas encuestadas encuestadas (247) opinan que sí consumen bebidas energizantes. Dicha cantidad, que llevada a la realidad, de acuerdo a la población actual, da como resultado que el mercado potencial es de 369372 personas (0.881*419264) Para cuantificar las unidades del producto demandadas actualmente, se calculó un factor de asistencia de consumo por cada cliente en base a los resultados de la encuesta, el cual se describe el análisis en la siguiente tabla:

Tabla Nº 6: Factor de frecuencia de consumo

Frecuencia Número Demanda Demanda al mes de consumidores mensual anual 3 veces por semana 12 53 636 7632 2 veces por semana 8 164 1312 15744 1 vez por semana 4 30 120 1440 Rara vez o nunca 0 33 0 0 Total 280 2068 24816 general

Finalmente la relación de conversión es 24816/280 = 87 bebidas consumidas al año.

14


2.4.2 Demanda proyectada Una vez calculada la cantidad de personas potenciales para el mercado, se procedió a proyectar la demanda. Para dicho fin se consultó la tasa de crecimiento poblacional proyectada proporcionada proporcionada por el el INEI. La demanda proyectada se calculó en base a la tasa t asa de crecimiento anual promedio en el Perú. Finalmente, la cantidad total de bebidas energizantes consumidas consumidas por año se obtuvo multiplicando los clientes potenciales por el valor de conversión obtenido en el punto anterior (87 bebidas consumidas al año). El análisis de la proyección de la demanda se realiza con detalle en la siguiente tabla:

15


3

ESTUDIO TÉCNICO

El capítulo comienza con la determinación de la localización óptima de la planta. Luego, se establece el proceso productivo, el dimensionamiento y distribución de la planta, y los requerimientos de recursos necesarios para llevar a cabo las operaciones. Finalmente, se describen los Sistemas de Gestión de Calidad y Gestión Ambiental

3.1

LOCALIZACIÓN

La determinación de la ubicación de la planta se realizará en dos etapas. La primera de ellas es la macrolocalización, donde se desarrollará una comparación entre localizar la planta cerca de las regiones regiones donde donde se cultivan cultivan las frutas o cerca del mercado objetivo que es la ciudad de Lima Metropolitana. La segunda etapa es la microlocalización para determinar la mejor alternativa donde estará ubicada la planta dentro de la zona elegida. 3.1.1 Macrolocalización Las regiones en el Perú donde se cultiva una gran cantidad de frutas no siempre coinciden con la ubicación de nuestro mercado objetivo. Inicialmente se desarrollará una comparación cualitativa de las ventajas y desventajas para determinar, en primera instancia, si es preferible situar la fábrica cerca de nuestro mercado objetivo o cerca de las regiones de cultivo de plantas frutales. fr utales.

16


Tabla Nº14: Comparación Región Lima frente a otras regiones

Región Lima Cercanos a plazas de distribución

Ventajas

Otras regiones Menor tiempo entre recolección de la fruta y el tratamiento para la conservación de la misma. Menores costos de distribución al Facilidad para encontrar espacio centralizar el mercado de mercado para de materia prima (pitahaya, caña de almacenes, ampliaciones y nuevas azúcar). construcciones. Material de empaque y otros insumos se adquieren con mayor facilidad

Elevado cotos en transporte de Mayores costos de transporte desde producto terminado terminado a la ciudad de Desventajas la zona de producción a la planta. lima. La mayor producción de azúcar se concentra en la zona norte. Una vez realizado este análisis general, se dividen las regiones del país en cuatro, incluyendo la ciudad de Lima. Región Norte: Representado por los departamentos de Lambayeque, Lambayeque, La Libertad y Piura. En esta región, además, se concentran las principales azucareras del país. Actualmente se está promoviendo el cultivo de Pitahaya en la sierra de Piura. Región Sur: Representada por departamentos como Arequipa, Tacna, Cuzco, ha sido una región con un sorpresivo crecimiento económico, superando a la Región Norte en los últimos años (PRODUCE 2013), teniendo una alta disponibilidad de mano de obra. Sin embargo, mantiene una producción frutícola baja y se encuentra alejada de los principales proveedores de insumos para la producción de bebidas, como el el azúcar. Región Lima: Representada por la ciudad de Lima Metropolitana y mercado al cual está dirigida la propuesta de negocio. Concentra la mayor cantidad de empresas industriales y de servicios. Además, cuenta con la mejor infraestructura y rutas de transporte y

17


comunicación del país. Dentro esta región se concentra una mínima y tierna producción de pitahaya amarilla en la provincia de Canta. Región Este: Representada por los departamentos de Junín y Ayacucho, se caracteriza por una gran disponibilidad disponibilidad de terreno y de mano de obra a un bajo bajo costo, comparado con las otras regiones. En Junín destaca la mayor producción de pitahaya amarilla (provincia ( provincia de Chanchamayo). Estas regiones serán evaluadas según criterios que incluyen a factores relacionados a la materia prima e insumos requeridos para la producción, así como operacionales, de infraestructura y laboral que afectarán en la estructura de costos de la empresa. Sin embargo, no se han incluido factores sociales o culturales debido a que su impacto no es significativo para la operación de la planta. Tabla Nº15: Criterios de macrolocalización

Factor

Criterio

Peso

Recursos frutícolas A1 Producción regular Insumos

20%

B1 Cercanía a producción de caña de 15% azúcar. B2 Cercanía a industria de plástico

15%

Operacionales

C1 Proximidad a Lima

25%

Infraestructura

D1 Disponibilidad del terreno

7%

D2 Disponibilidad de agua potable

5%

D3 Costos servicios generales

5%

E1 Disponibilidad de mano de obra

4%

E2 Costo de mano de obra

4%

Laboral

TOTAL

18

100%


En la siguiente tabla se evalúan los desempeños relativos (escala de valor de 0 a 10) de cada uno de los criterios descritos para las cuatro regiones. Los desempeños asignados reflejan una aproximación a la realidad de cada una de las cuatro regiones. Tabla Nº16: Evaluación de macrolocalización

Criterio

A1

B1

D1

D2

D3

E1

E2

Porcentaje

20%

15% 15% 25% 7%

5%

5%

4%

4%

Puntaje

Región Norte 4

10

5

4

4

7

6

6

6

5,46

Región Sur

2

2

5

4

2

7

7

6

6

3,77

Región Lima 4

7

9

10

4

9

5

5

5

7,08

Región Este

4

4

3

9

5

7

8

8

5,62

9

B2

C1

Según la evaluación realizada, la Región Lima es la más adecuada para la ubicación de la planta. 3.1.2 Microlocalización Para identificar la mejor alternativa de instalación dentro de la región elegida, se evaluarán los cinco sectores de Lima donde se concentran las zonas industriales más representativas. En la siguiente tabla podemos distinguir estos sectores con datos significativos como el precio por metro cuadrado, así como las extensiones disponibles de terreno.

19


Tabla Nº17: Mercado Industrial: Lima Metropolitana y Li ma (CBRE 2012)

Lima Este es la zona que concentra al 52% de inmuebles con zonificación industrial, por lo que resulta atractivo para todo tipo de empresas, desde textileras, papeleras, hasta de alimentos. Por otro lado, Lima Sur ha experimentado un crecimiento de zonificaciones industriales en los últimos años y a pesar que mantienen las mayores extensiones disponibles de terreno y que el precio es relativamente bajo, este sector, en la mayoría de los casos, no cuenta con servicios de energía, agua y desagües, lo cual involucraría una fuerte inversión adicional. Grafica Nº 10: Disponibilidad de terreno y precio por m2 por zona de Lima (CBRE 2012)

20


Callao por su lado, sigue manteniendo su atractivo para empresas exportadoras por su cercanía al puerto y al aeropuerto, mientras que Lima Centro, al tener cada vez una menor oferta y a que las residencias siguen aumentando en la zona, en un mediano plazo se procederá a la reubicación de esas industrias (CBRE 2012). Se definen los criterios más importantes para evaluar estos cinco sectores. Los pesos para cada criterio se determinaron con la matriz de comparaciones pareadas (Ver Anexo 22). Cabe resaltar que el local donde se ubicará la planta de producción se alquilará mensualmente, por lo que se toma el precio de venta como referencia para el análisis, pues es directamente directamente proporcional proporcional al costo de alquiler. alquiler.

21


Tabla Nº18: Criterios de microlocalización

Criterio

Peso

A1 Precio alquiler por metro cuadrado

22%

A2 Disponibilidad de área

18%

A3 Disponibilidad de servicios

17%

A4 Costo promedio de servicios

10%

A5 Cercanía a principales distribuidores 19% A6 Accesibilidad del lugar

14%

TOTAL

100%

Al evaluar las cinco alternativas, obtenemos que Lima Este es la mejor opción. Esta zona mantiene la mayor concentración de industrias en funcionamiento, cuyas cuyas principales vías de acceso son la Carretera Central, Javier Prado y Óvalo Santa Anita. Tabla Nº19: Evaluación de microlocalización

Criterio

A1

A2

A3

A4

A5

A6

Porcentaje

22% 18% 17% 17% 10% 19% 14% 14% Puntaje Puntaje

Lima Centro 5

3

8

7

6

6

5,68

Lima Sur

8

7

4

4

6

5

5,94

Lima Este

5

6

8

6

8

8

6,78

Lima Norte

6

6

7

6

6

7

6,31

Callao

6

6

7

7

3

4

5,43

22


La planta se localizará en la Av. Ate 325, en el distrito de Ate Vitarte, en el límite con Santa Anita, en un local industrial de 580m2. El costo de alquiler mensual es de S/. 6500. El local se encuentra muy cerca del Mercado de Productores de Santa Anita y permite un rápido acceso por la Av. Carretera Central o por la Av. Javier Prado para llegar a los principales distribuidores distribuidores (Urbania 2014).

3.2

PROCESO PRODUCTIVO

Se establecerá el proceso necesario para la elaboración de los diversos tipos de mermelada. Además, se realizará la planificación de la producción anual y como ésta define la gestión de inventarios. 3.2.1 Descripción del proceso productivo Para la preparación de nuestro producto se elaboraran dos subprocesos.

Subproceso 1: Obtención del Zumo de Kión Recepción y selección En esta primera etapa llega el Kion en lotes medianos. Es recepcionado por el supervisor de calidad quien se encarga de verificar si la materia prima cumple con los requerimientos necesarios como tamaño del kión, etc. Una vez asegurado apto para el proceso el encargado de almacén almacén de materia prima pesa el lote, lo rotula y lo almacena (6° - 9°). Lavado y desinfectado La materia prima llega de centros de acopios mayoristas por lo que se encuentran sucias y deben limpiarse antes de pasar a las siguientes etapas del proceso. Primero es pasado por un pre-lavado con agua sola para eliminar la tierra o polvo que pueda estar adherida a la materia prima. Seguidamente se sumergen las frutas en una solución de agua y neofrut

23


al 0.1% y ácido peracetico al 0.05%, esto permite la eliminación de cualquier agente microbiano que se encuentre en su superficie. Licuado En este proceso se hace ingresar el kión juntamente con agua ozonizada a una licuadora industrial. Posteriormente es colado para separar la cascara del kion. Se obtiene zumo de kion que para ser conservado se le agrega dosis de Sorbato de potasio y Ácido ascórbico.

Subproceso 2: Obtención del Zumo de Caña de azúcar Recepción y selección En esta primera etapa llega la caña de azúcar en paquetes pequeños de diez unidades cada uno. Es recepcionado por el supervisor de calidad quien se encarga de verificar que la caña sea del diámetro establecido (30 mm) para asegurar su rendimiento. Seguidamente es pesado, rotulado y almacenado a temperatura ambiente. Lavado La caña de azúcar es escobillado dentro de un pozo de agua sola para eliminar la tierra adherida a su superficie. Seguidamente es lavado dentro de una concentración de agua y neofrut al 0.1%. Extracción de zumo de caña de azúcar La caña es introducida a una máquina semimanual la cual le quita la l a cáscara y exprime la caña de azúcar. Una vez obtenido jugo de caña de azúcar, se le añade dosis de Sorbato de potasio y Ácido ascórbico para su concentración. concentración.

24


Producto 1-2: Obtención de bebida energizante de Pitahaya amarilla, caña de azúcar y maca / kion. Recepción y selección de la fruta En esta primera etapa llega la pitahaya en lotes de 500 kg. Es recepcionado por el supervisor de calidad a fin de asegurar que la materia prima tenga algunas características mínimas, como grado de madurez, color, aroma, entre otros. Así, se seleccionan las mejores frutas, descartando aquellas que presenten daños físicos o biológicos. Lavado y desinfectado Se somete a la fruta a un pre-lavado con agua sola para eliminar la tierra o polvo que pueda estar adherida a la materia prima. Seguidamente se sumergen las frutas en una solución de agua y neofrut al 0.1% y ácido peracetico al 0.05%, esto permite la eliminación de cualquier agente microbiano que se encuentre en su superficie. Pelado y trozado Este proceso es manual, se realiza sobre una mesa de trabajo con el apoyo de 10 operarios quienes pelan una a una las pitahayas. Licuado Una vez peladas y trozadas las pitahayas son llevadas a una licuadora donde se le añade agua ozonizada. Se obtiene un solución compuesta de bagazo, partículas gruesas, semillas y pulpa de pitahaya los cuales son vertidos a un pozo rectangular. r ectangular. Refinado

25


Esta solución es bombeada al finisher o refinador. Lo que hace el finisher es separar todas las partículas gruesas de la pulpa de pitahaya. Una vez obtenida pulpa de pitahaya esta es bombeada a los tanques para ser pasteurizado. pasteurizado. Formulación del producto En esta etapa se evalúa el brix y acidez del jugo natural de pitahaya ya vertidos en los tanques de 5000 lts. Formular el producto significa preparar una solución a base de Sucralosa, Sorbato de potasio, Ácido ascórbico, agua ozonizada. Estandarización del producto En esta etapa se le agrega los otros ingredientes del producto dentro del tanque donde aún mantiene a la pulpa de pitahaya (agua ozonizada, caña de azúcar, azúcar granulada). Para nuestro primer producto se le agrega maca. La maca es comprada como harina de maca, esta se le debe licuar li cuar aparte junto con agua ozonizada y azúcar granulado. Para nuestro segundo producto se le agrega zumo de kion. Pasteurizado El producto es sometido a proceso de pasteurizado por 30 segundos hasta llegar a 90° C. Luego ingresara al proceso de envasado, para eso la bebida debe disminuir su temperatura a 63° - 67°. Envasado Se envasa en botellas PET de 300 ml. Antes las botelas son lavadas en un pozo que contiene solución de agua ozonizada y kilol al 0.05%. Despues de envasado las botellas son sumergidas en un pozo de agua sola para retirar la melosidad.

26


Enjabado y almacenado El producto terminado es enjabado (25 unids por baja) y almacenado en almacén de producto en proceso. proceso. Por otro lado, se cuenta con un almacén de productos en proceso para la conservación de zumo de caña de azúcar y zumo de kion. Etiquetado y codificado, empaquetado Las botellas son etiquetadas, codificadas y empaquetadas en six pack. 3.2.2 Diagrama de proceso A continuación se presentan los Diagramas de Operaciones del Proceso (DOP) para la elaboración de las bebidas energizantes.

Grafica Nº 11: DOP elaboración de zumo de caña de azúcar

27


Grafica Nº 12: DOP elaboración de zumo de kión

Grafica Nº 13: DOP elaboración de bebida energizante natural de Pitahaya con caña de azúcar y maca

28


Este proceso se replica para el proceso de producción de bebida energizante natural de pitahaya con con la diferencia que en en la etapa de la estandarización estandarización del del producto se le agrega agrega zumo de kion y no harina de maca.

29


Rendimiento de principales insumos en el proceso A continuación se muestra los rendimientos de los principales insumos que participan en el proceso: Grafica Nº 14: Rendimientos materia prima en el proceso

Rendimiento de materia prima en el proceso 120% 100% 100% 80% 60%

72%

65%

60% 40% 20% 0% Pitahaya amarilla

Caña de azucar

Harina de maca

Kion

3.2.3 Balance de materia y energía Por otro lado, se ha elaborado el balance de materia y energía para cada uno de los procesos descritos en los DOP indicando los ingresos y salidas, así como parámetros de control. Grafica Nº 15: Balance de materia y energía para la elaboración de zumo de caña de azucar

30


Grafica Nº 16: Balance de materia y energía para la elaboración de zumo de kión

Grafica Nº 17: Balance de materia y energía para la elaboración de bebida energética natural de pitahaya amarilla, caña de azúcar, maca

31


32


Grafica Nº 18: Balance de materia y energía para la elaboración de bebida energética natural de pitahaya amarilla, caña de azúcar, kión

33


3.3

PLANTA

3.3.1 Área requerida Para determinar el área requerida se utilizó el Método de Guerchet, el cual utiliza como inputs las dimensiones de las máquinas y equipos que se requieren en el proceso. Además, se considera el espacio necesario para operar el equipo, así como un espacio para pasillos entre máquinas. Se obtiene un total de 116 m2. Los resultados se detallan en la siguiente tabla: Tabla Nº20: Espacio requerido- máquinas

Tabla Nº21: Espacio requerido- almacenes

Almacenes Total (m2) Materia prima 32,96 Producto en proceso 55,25 Material de empaque 29,7 Área total requerida (m2) 117,91

Por otro lado, para determinar el área de oficinas se consideró la cantidad de personas y sus requerimientos de espacio según las funciones que desempeñan. Para el dimensionamiento de los servicios higiénicos se consideraron los requerimientos de la Norma Técnica de Edificación S.200. Asimismo, se estimó un espacio para un patio de maniobras, al cual ingresarán los camiones para la estiba o desestiba de productos

34


terminados o materias primas, respectivamente. También se consideró el área requerida para el laboratorio de calidad y para un área de esterilización previa previa al ingreso a la planta. El detalle de las dimensiones calculadas para estas áreas se detalla en la siguiente tabla: Tabla Nº22: Espacio requerido- otras áreas

Finalmente, considerando considerando el espacio para el área de producción (maquinaria), almacenes y otros se tiene un total de 516.91 m2 . Por tanto el terreno que se alquilará (de 590 m2 ) es suficiente para cubrir todas las necesidades necesidades de espacio. 3.3.2 Características físicas Las características físicas abarcan los puntos de infraestructura, maquinarias y equipo. 3.3.2.1 Infraestructura En la infraestructura de la fábrica, tienen una importancia fundamental los siguientes factores: 



Posibilidad de introducir una línea continúa de producción. Naves amplias amplias y con techos elevados.



Buena luz y ventilación.



Abastecimiento continuo de agua.



Adecuado sistema de alcantarillado y de depuración de aguas.



Posibilidad de introducir almacenes refrigerados bien dotados.

35


Como se explicó anteriormente, el área de producción y las oficinas se localizarán en la misma planta, localizada en el distrito de Ate Vitarte y contará con un área total de 590m2. Esta planta tendrá un solo nivel, donde el material de construcción será ladrillo (se evitará totalmente la madera) mientras que los techos del área de producción y de los almacenes tendrán 4 metros de altura.

a) Paredes Las paredes del área de producción, p roducción, al estar sometidas al contacto con productos químicos y ataques de humo, deben ser pintadas con pintura epóxica, pues además, es un material de fácil lavado. Este tipo de pintura tiene que aplicarse con pistola de pulverización. Se realizarán lavados periódicos de las paredes con fungicidas, pues la atmosfera es frecuentemente húmeda y caliente y por tanto, favorece el crecimiento de mohos y hongos.

b) Pisos El piso debe ser a prueba de ácidos y resistir el efecto, muy corrosivo, del azúcar, agua y vapor. Por tanto debe estar hecho de cemento cubierto de resinas epoxy, que permita, además, que sea fácil de limpiar. Las intersecciones con las paredes serán convexas para evitar la formación de microorganismos y que sea fácil la limpieza. Por último, el piso tendrá una ligera inclinación para que permita que el agua salga fácilmente a través de dos canaletas o rendijas.

c) Alcantarillado Es indispensable que la planta disponga de desagües y alcantarillados sanitarios en buen estado. Para evitar atascos, los tubos de desagüe no deben ser de un diámetro inferior a 152 milímetros, y con preferencia de 228 milímetros. Además se incluirá filtros para retener objetos sólidos.

36


d) Ventilación Una buena ventilación es de gran importancia por la acumulación de los vapores generados por las pailas de cocción, máquinas de lavado y equipos de enfriamiento, y por la eliminación de vapores de pulpas que contienen SO2, y se convierte en una absoluta necesidad por razones de salud. Se instalará un sistema de inyección-extracción de aire. Los ventiladores de inyección producen una corriente de aire que mueve el vapor hacia arriba, mientras que el de extracción lo expulsan fuera de la planta. Las ventanas deben ser amplias, con un sistema de apertura en la parte superior, incluyendo claraboyas en el techo.

e) Conexiones eléctricas La planta mantiene un sistema trifásico para soportar la potencia total instalada de todas las máquinas y un consumo anual de 100,000 kW-h. 3.3.2.2 Maquinarias y equipos

a) Caldera La caldera horizontal alimenta de vapor a la marmita, además este sirve para limpiar las tuberías que transportan el producto hasta la llenadora. Especificaciones técnicas: técnicas: 

Combustible: GLP



Capacidad de producir vapor: 1380 Lbs/hora



Peso: 2,000 kg



Dimensiones: 2.00 x 1.25 x 1.50 m (largo x ancho x alto)

b) Finisher

37


Equipo destinado para extraer la pulpa de diversas frutas, separando simultáneamente simultáneamente las pepas de la cáscara e impide que se s e mezclen con la pulpa evacuándolas evacuándolas por separado. Especificaciones Especificaciones técnicas: 

Tensión: 220/440 V, trifásica, 50/60 Hz



Potencia total instalada: 3 kW



Motor: 4.00 HP



Peso: 140 kg



Dimensiones: 1.30 x 1.25 x 1.6 m (largo x ancho x alto

c) Marmita con agitador MRV / IC Máquina de acero inoxidable, diseñada para la preparación y formulación de alimentos como jaleas, néctares, mermeladas, yogurt, etc. Tiene un fondo semi bombeado y válvulas esféricas de paso para controlar el ingreso de agua y desfogue de chaqueta. Además contiene un eje central como agitador con paletas abatibles. Especificaciones Especificaciones técnicas: 

Tensión: 220/440 V, trifásica, 50/60 Hz 75



Peso: 900 kg



Capacidad: 150 litros



Combustible: Gas Propano, consumo 0.9 kg/hora



Dimensiones: 1.25 x 2.40 m (alto x diámetro)

d) Pasteurizador

38


Esta máquina sirve para reducir la carga microbiana en el producto. Se trata de un pasteurizador de placas placas que actúa con el intercambio de calor calor del producto frio y el agua agua a 90°C. 

Voltaje: 220v



Energía requerida: Vapor



Sistema: Placa alfa Laval



Impulsion: Centrifuga



Capacidad: 1000 lt por hora



Dimensiones: 1.2 x 3 x 1.6 m

e) Máquina llenadora Esta máquina sirve para el llenado de los frascos, hecha de acero inoxidable. Preparada especialmente para productos de alta viscosidad, como la mermelada. Además realiza el encapsulado encapsulado de los frascos, por lo que se obtiene un producto casi terminado después de pasar por esta máquina, sólo queda queda pendiente pendiente el etiquetado. Especificaciones Especificaciones técnicas: técnicas: 

Voltaje: 220v



Energía requerida: 1,8 kW



Peso: 500 kg



Capacidad: 40 frascos por minuto



Dimensiones: 1.2 x 3 x 1.6 m

f) Máquina etiquetadora

39


Esta máquina se utiliza para colocar las etiquetas en los frascos f rascos de la mermelada. Utiliza como inputs los rollos con las etiquetas. Especificaciones técnicas: 

Voltaje: 220v, 50/60 Hz



Energía requerida: 1,5 kW



Peso: 300 kg



Capacidad: 20 frascos por minuto



Dimensiones: 1.6 x 0.8 x 1.3 m

3.3.3 Distribución de planta Para determinar la distribución de la planta se ha utilizado el principio de óptimo ópti mo flujo de las materias primas y productos en el proceso, con la finalidad de obtener un proceso en línea que permita la minimización de transporte de productos, así como menores tiempos de producción. Además, se consideraron las restricciones propias del proceso al momento de ubicar las máquinas, debido a que el proceso debe ser totalmente aséptico. El método utilizado utili zado para establecer el orden de las máquinas y almacenes dentro de la planta fue el Algoritmo de Francis, el cual toma en cuenta las relaciones entre máquinas y las restricciones propias del proceso. Con base en la metodología descrita, se construyó el Diagrama de Bloques Unitarios para la planta.

40


Tabla Nº23: Diagrama de bloques unitariios

Letra AMP A B C D E F G APP H

E

Nombre completo Almacén de materia prima Zona de avado y desinfectado desinfect ado Mesa de trabajo Licuadora Refinadora Marmita Pasteurizador Llenadora Almacén de producto en proceso Etiquetadora

D

C

APP

H

B

A

AMP

F G

Finalmente se obtuvo el Layout de la planta.

Grafica Nº 19: Layout de la planta procesadora de frutas

41


N E E D C L A A I M R L E A T Y A P M M E A D

y o e d a o r d z i e a r d n u l a o e c t Z s a p

A R O D A U C I L R E H S I N I F

E O D J A A S B E A R M T

A T I M R A M

42

E O D D A A N V O A Z L

ENVASADORA

O T C U Y D O O R S P E E C D O R N P I E N C A E M L A

PROYECTO Bebida Energizante de Pitahaya

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