Propuesta de diseño de una planta productora de harina de ...

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería

1-1-2003

Propuesta de diseño de una planta productora de harina de Propuesta de diseño de una planta productora de harina de

ahuyama ahuyama

José Antonio Duarte Moreno Universidad de La Salle, Bogotá

Rolando Rodríguez Muñoz Universidad de La Salle, Bogotá

Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos

Citación recomendada Citación recomendada Duarte Moreno, J. A., & Rodríguez Muñoz, R. (2003). Propuesta de diseño de una planta productora de harina de ahuyama. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/423

This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería de Alimentos by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].

https://ciencia.lasalle.edu.co/

https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos

https://ciencia.lasalle.edu.co/fac_ingenieria

https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos?utm_source=ciencia.lasalle.edu.co%2Fing_alimentos%2F423&utm_medium=PDF&utm_campaign=PDFCoverPages

https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/423?utm_source=ciencia.lasalle.edu.co%2Fing_alimentos%2F423&utm_medium=PDF&utm_campaign=PDFCoverPages

mailto:[email protected]

PROPUESTA DE DISEÑO DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE HARINA DE

AHUYAMA.

JOSE ANTONIO DUARTE MORENO

43972018

ROLANDO RODRIGUEZ MUÑOZ

43972027

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

BOGOTA D.C.

2003.

PROPUESTA DE DISEÑO DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE HARINA DE

AHUYAMA.

JOSE ANTONIO DUARTE MORENO

ROLANDO RODRIGUEZ MUÑOZ

Tesis de grado para optar al titulo de Ingeniero de Alimentos

Director:

Dra. Lena Prieto Contreras

Ingeniera Química

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

BOGOTA D.C.

2003.

Nota de aceptación:

_________________________

_________________________

_________________________

_________________________

______________________

Firma del director

Firma del jurado

Firma del jurado

Bogota DC. 15 de Enero de 2004.

AGRADECIMIENTOS

Los autores desean expresar sus agradecimientos a:

José Antonio Arias R. Gerente propietario de CAFELUZ S.A., por depositar su

confianza en los autores de este proyecto.

Lena Prieto Contreras. Ingeniera Química, por su valiosa dirección y gran

dedicación para lograr los objetivos propuestos.

Abraham Bello Sánchez, Gerente propietario de ABS Industrial; por su

experiencia y valiosos aportes para el desarrollo de este proyecto.

Facultad de Ingeniería de alimentos de la Universidad de la Salle, por su valiosa

colaboración y dedicación en la realización de este proyecto.

Diana Marcela Ocampo. Ingeniera de Alimentos, por sus aportes y oportuna

prestación de equipos indispensables para la consecución del proyecto.

Y a todos aquellos profesores, estudiantes y entidades que colaboraron con la

culminación de este proyecto.

A Dios por darme la segunda oportunidad

A mis padres por su apoyo incondicional

A mis amigos especialmente a Rolando y a Sandra

Por su amistad incondicional .

ANTONIO

A mis padres por su gran esfuerzo y dedicación

A Linda por su alegría y amor de hermana

A Peter por su espontaneidad

A Sandra por su compañerismo

A Antonio por darnos una lección de superación.

Rolando

CONTENIDO

Pág. INTRODUCCIÓN. 20

OBJETIVOS. 21

1. GENERALIDADES SOBRE LA AHUYAMA. 22

1.1 AHUYAMA. 22

1.1.1 Clasificación botánica y taxonómica. 23

1.1.2 Aspectos generales del cultivo. 24

1.1.3 Composición nutricional. 26

1.1.4 Perspectivas de industrialización. 27

1.2 HARINA DE AHUYAMA. 28

1.2.1 Características de la harina de ahuyama. 29

1.2.2 Etapas del proceso de elaboración. 31

1.3 DESHIDRATACION DE ALIMENTOS. 34

1.3.1 Características del deshidratador de bandejas. 36

2. ANÁLISIS DE RECURSOS PARA LA PLANTA. 38

2.1 UBICACIÓN GEOGRAFICA. 38

2.2 RECURSOS PARA EL PROCESO. 39

2.2.1 Materia prima. 41

2.2.2 Balance de materia. 42

2.2.3 Balance de energía. 43

2.2.4 Equipos. 44

2.2.5 Operaciones manuales. 58

2.2.6 Servicios industriales. 62

2.2.7 Necesidades de Control. 63

2.3 RECURSOS PARA LAS INSTALACIONES. 67

2.3.1 Áreas de procesamiento. 68

2.3.2 Áreas de almacenamiento. 70

2.3.3 Áreas de circulación de operarios. 71

2.3.4 Otras áreas. 73

2.3.5 Construcciones. 74

3. PROPUESTA DE DISTRIBUCIÓN DE PLANTA. 80

3.1 CONCEPTOS DE DISTRIBUCIÓN DE PLANTA. 80

3.1.1 Propósitos de la distribución en planta. 81

3.1.2 Factores que influyen en la distribución de planta. 82

3.1.3 Principios de la distribución de planta. 85

3.1.4 Tipos de distribución de planta. 86

3.2 METODO DE PRODUCCIÓN. 88

3.3 NECESIDADES DE CONSTRUCCIÓN. 95

3.4 PLANO GENERAL DE LA PLANTA. 98

4. EVALUACIÓN ECONOMICA. 101

4.1 CONCEPTOS DE ESTIMACIÓN ECONOMICA. 101

4.1.1 Generalidades sobre el Valor Presente Neto (VPN). 101

4.1.2 Definición de Tasa Interna de Retorno (TIR). 103

4.2 ANALISIS DE LA DEMANDA DE HARINA DE AHUYAMA. 103

4.2.1 Proyección de la demanda de los alimentos que requieren harina de

ahuyama. 104

4.2.2 Participación de la harina de ahuyama en la formulación de alimentos

relacionados. 108

4.2.3 Participación en el mercado. 111

4.3 ESTUDIO FINANCIERO DEL PROYECTO. 114

4.3.1 Análisis financiero con financiación. 119

4.3.2 Análisis financiero sin financiación. 120

CONCLUSIONES. 122

RECOMENDACIONES. 124

BIBLIOGRAFÍA. 125

ANEXOS

LISTA DE CUADROS.

Pág.

Cuadro 1. Clasificación taxonómica de la ahuyama. 24 Cuadro 2. Composición nutricional de la ahuyama. 27 Cuadro 3. Resultados de los análisis fisicoquímicos. 30 Cuadro 4. Resultados de los análisis microbiológicos. 31 Cuadro 5. Variables del proceso establecidas en la etapa de deshidratación

para el secador de bandejas. 33

Cuadro 6. Producción de ahuyama por departamento para el año 2002 . 41

Cuadro 7. Resumen del balance de materia para una producción diaria. 42

Cuadro 8. Rendimientos de harina de ahuyama. 43

Cuadro 9. Resumen del balance de energía para una producción diaria. 44

Cuadro 10. Resumen de materia y energía para el procesamiento por lote. 45

Cuadro 11. Criterios y datos para la especificación preliminar del equipo

bbbbbbbbbde secado. 46


bbbbbbbbbde pelado. 48


bbbbbbbbbde picado. 49


bbbbbbbbbde molienda. 50


bbbbbbbbbde servicio de vapor. 51

Cuadro 16. Capacidad de los equipos seleccionados. 58 Cuadro 17. Listado de tiempos por operación. 59 Cuadro 18. Listado de tiempos estándar por unidad. 59 Cuadro 19. Numero real de operarios. 61 Cuadro 20. Áreas de proceso y equipos. 69 Cuadro 21. Áreas de almacenamiento. 71 Cuadro 22. Áreas de circulación de operarios y materiales. 73 Cuadro 23. Porcentaje de participación de las áreas. 99 Cuadro 24. Datos estadísticos de producción anual en toneladas de mmmmmmalimentos que requieren harina de ahuyama. 103 Cuadro 25. Proyección de la demanda en toneladas de sopas deshidratadas nnnnnnnghde hortalizas. 1998-2008. 104

Cuadro 26. Proyección de la demanda en toneladas de mezclas de harinas ffffffffffffffffpara sopas. 105

Cuadro 27. Proyección de la demanda en toneladas de concentrados ñññññññññdeshidratados para salas.1998-2008 106 Cuadro 28. Porcentaje de participación de harina de ahuyama. 108 Cuadro 29. Participación de harina de ahuyama en toneladas para sopas ………………deshidratadas de hortalizas. 109 Cuadro 30. Participación de harina de ahuyama en toneladas para mezclas de harinas para sopas. 109 Cuadro 31. Participación de harina de ahuyama en toneladas para kkkkkkkkkkkconcentrados deshidratados para salsas. 110 Cuadro 32. Porcentaje de harina de ahuyama anual destinado para suplir

gggggggggcada industria. 110

Cuadro 33. Sopas deshidratadas de hortalizas. 111

Cuadro 34. Mezcla de harinas para sopas. 111

Cuadro 35. Concentrados deshidratados para salsas. 112

Cuadro 36. Proyección total de la demanda de harina de ahuyama en

hhhhhhhhhtoneladas. 113

Cuadro 37. Cantidad de ahuyama en toneladas aportada por el Quindío. 113

Cuadro 38. Inversiones iniciales del proyecto. 115

Cuadro 39. Capital de trabajo mensual. 116

Cuadro 40. Inversión inicial más capital de trabajo mensual. 117

Cuadro 41. Necesidades y rendimientos de materia prima y producto

ggggggggkterminado en kilogramos. 118

Cuadro 42. VPN y TIR del proyecto con y sin financiación. 121

Cuadro 43. Datos históricos de la producción de sopas deshidratadas

hhhhhhhhhde hortalizas. 162

Cuadro 44. Regresión de la producción de sopas deshidratadas de hortalizas 162

Cuadro 45. Datos históricos de la producción de mezclas de harinas

dddddddddpara sopas. 163

Cuadro 46. . Regresión de los datos de la producción de mezcla de harinas

mmmmmm para sopas. 163

Cuadro 47. Datos históricos de la producción de concentrados deshidratados nnnnnnnn para salsas. 164

Cuadro 48. Regresión de los datos de la producción de concentrados nnnnnnnMMdeshidratados para salsas. 164

Cuadro 49. Requerimientos mínimos de vertimiento a alcantarillado publico. 165

Cuadro 50. Datos estadísticos del cultivo de ahuyama en el Quindío. 166

Cuadro 51. Regresión de los datos de hectáreas cultivadas. 167

Cuadro 52. Proyección de las hectáreas cultivadas de ahuyama en el Quindío

1997-2008. 168

Cuadro 53. Proyección de los datos del rendimiento de cultivos. 169

Cuadro 54. Proyección total del cultivo. 170

Cuadro 55. Proyección de costos y gastos. 174

Cuadro 56. Obtención del precio de venta. 175

Cuadro 57. Flujo de caja durante la vida útil del proyecto con

Financiación. 176

Cuadro 58. VPN y TIR, con financiación. 177

Cuadro 59. Estado de perdidas y ganancias proyectado con financiación. 178

Cuadro 60. Balance general proyectado con financiación. 179

Cuadro 61. Indicadores financieros con financiación. 180

Cuadro 62. Flujo de caja durante la vida útil del proyecto sin

Financiación. 181

Cuadro 63. VPN y TIR, sin financiación. 182

Cuadro 64. Estado de perdidas y ganancias proyectado sin financiación. 183

Cuadro 65. Balance general proyectado con financiación. 184

Cuadro 66. Indicadores financieros con financiación. 185

LISTADO DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Ahuyama. 23

Figura 2. Diagrama de flujo a partir de pruebas realizadas en planta

nnnnnnnnpiloto. 40

Figura 3. Ficha técnica del deshidratador. 53

Figura 4. Ficha técnica del tanque. 54

Figura 5. Ficha técnica de la picadora. 55

Figura 6. Ficha técnica del molino. 56

Figura 7. Ficha técnica de la caldera. 57

Figura 8. Ahuyama pelada por método químico. 64

Figura 9. Ahuyama cortada y desemillada. 65

Figura 10. Harina de ahuyama. 66

Figura 11. Plano 2 (áreas de proceso). 76

Figura 12. Plano 3 (áreas de almacenamiento). 77

Figura 13. Plano 4 (áreas de circulación de operarios). 78

Figura 14. Plano 5 (áreas complementarias). 79

Figura 15. Demanda histórica y proyectada de sopas deshidratadas de

mmmmm hortalizas. 105

Figura 16. Demanda histórica y proyectada de mezclas de harinas para

bbbbbbbbbsopas. 106

Figura 17. Demanda histórica y proyectada de concentrados

nnnnnn deshidratados para salsas. 107

Figura 18. Proyección de las hectáreas cultivadas en el Quindío. 168 Figura 19. Proyección total del cultivo. 170

LISTADO DE DIAGRAMAS.

Pág.

Diagrama 1. Flujo de operaciones. 89

Diagrama 2. Flujo de proceso. 91

Diagrama 3. Flujo de proceso para el transporte de soda cáustica hacia el

bbbbbbbbbbtanque de pelado. 92

Diagrama 4. Flujo de proceso para el transporte de empaques hacia molino. 93

Diagrama 5. Recorrido de materiales. 94

LISTA DE ANEXOS.

Pág.

Anexo 1. Plano de ubicación de la construcción actual. 128 Anexo 2. Cálculos para el balance de materia. 129 Anexo 3. Cálculos para el balance de energía. 132 Anexo 4. Capacidad del deshidratador. 139 Anexo 5. Capacidad del tanque de pelado. 140 Anexo 6. Calculo de número de operarios. 141 Anexo 7. Cotización del temporizador. 144 Anexo 8. Cotización del deshidratador. 146 Anexo 9. Cotización del tanque de pelado. 149 Anexo 10. Cotización de la picadora. 152 Anexo 11. Cotización del molino. 154 Anexo 12. Cotización de la caldera. 156 Anexo 13. Cotización del transportador de rodillos. 159 Anexo 14. Cotización de las básculas. 161 Anexo 15. Regresión de la producción sopas deshidratadas mmmmmmde hortalizas. 162 Anexo 16. Regresión de la producción de mezclas de harinas nnnnnnnnnpara sopas. 163

Anexo 17. Regresión de la producción de concentrados b deshidratados bbbbbbbbbpara salsas. 164 Anexo 18. Disposiciones sanitarias sobre residuos líquidos. 165 Anexo 19. Cálculos para la proyección del cultivo de ahuyama en el nnnnnnnn Quindío. 166

Anexo 20. Plano 6. Plano general de la planta 172

Anexo 21. Cuadros resumen de evaluación económica. 174

20

INTRODUCCION

El departamento del Quindío se caracteriza por su gran variedad de cultivos,

destacándose el de las hortalizas, principalmente el de ahuyama. En el año 2002

se cultivaron 123 hectáreas con un rendimiento de 19825 kg / Ha. Debido a

factores como las perdidas poscosecha y la intervención de numerosos

intermediarios en el proceso de comercialización, se hace necesario desarrollar

proyectos encaminados a optimizar el aprovechamiento de las cosechas y mejorar

la calidad de vida del cultivador.

El proyecto que suple estas necesidades y que se ajusta al mercado de las

hortalizas procesadas en Colombia es la obtención de harina a partir de ahuyama.

En el país existen industrias que demandan este producto como ingrediente de la

formulación de los alimentos que ofrecen al consumidor, como son las dedicadas a

la elaboración de: sopas deshidratadas de hortalizas, mezclas de harinas para

sopas y concentrados deshidratados para salsas.

Estas razones le permitieron a un empresario residente en Armenia la posibilidad

de crear una empresa encaminada al procesamiento de las cosechas de ahuyama

provenientes de la región. Por tal motivo es indispensable proponer el diseño de

una planta productora de harina de ahuyama, teniendo en cuenta los factores que

influyen en su realización, tales como aspectos ingenieriles y análisis financiero con

el cual se evalúa la viabilidad del montaje de la planta.

21

OBJETIVOS.

Objetivo general

Realizar una propuesta de diseño de planta para el proceso productivo de harina

de ahuyama ( Cucúrbita máxima ).

Objetivos específicos

1. Definir el proceso mediante el cual se obtendrá harina de ahuyama a partir de

un deshidratado.

2. Realizar ingeniería básica del proceso seleccionado para el diseño de la planta.

3. Realizar un estudio financiero con el fin de evaluar la viabilidad del proyecto.

22

1. GENERALIDADES SOBRE LA AHUYAMA

Para realizar la propuesta de diseño de la planta productora de harina de

ahuyama, es necesario describir las generalidades relacionadas con la materia

prima. A continuación se destaca su clasificación botánica y taxonómica,

características fundamentales del cultivo y su valor nutricional. De igual manera se

presenta el resumen del estudio de la caracterización y obtención de harina de

ahuyama realizado anteriormente.

1.1 AHUYAMA

La ahuyama (Cucúrbita máxima) pertenece al género de las Cucúrbitas y figuran

entre las plantas de cultivo más antiguo en América, su continente de origen,

desde el noreste de Estados Unidos hasta el extremo norte de Suramérica. Es uno

de los frutos más grande que existe en la tierra llegando a alcanzar diámetros de

1 m y peso hasta de 50 kg.

Esta hortaliza ha sido consumida por los pueblos americanos desde hace varios

miles de años. En Colombia se hallan ejemplares desde el nivel del mar hasta los

3000 m de altura y por ser algunas de sus especies nativas del país, se dan

espontáneamente encontrándose a veces como malezas, así mismo, se

acostumbra a intercalarlos con el maíz, aunque a veces se siembra como

monocultivo.

En Colombia, a los frutos del género Cucúrbita se les da indistintamente el nombre

de Zapallo, Ahuyama, Calabaza o Calabacín, de acuerdo con algunas variaciones

23

con respecto a la forma, color del pericarpio y tamaño. Además se conoce con

los siguientes nombres extranjeros: Zuca (Italia); Abóbora (Portugal);

Calabasse (Francia); Squash o Pumpkin (Norteamérica). 1

1.1.1 Clasificación botánica y taxonómica. El género Cucúrbita comprende

cerca de 27 especies silvestres y 5 cultivadas, está caracterizado por tener un fruto

cuyas semillas están situadas en una cavidad bien definida. Las más corrientes de

este grupo son Curcubita mostacha, Curcubita pepo, Curcubita máxima y

Curcubita mixta.2

Los frutos tienen distintas formas variando desde los redondos, cilíndricos y

alargados e hinchados en uno de sus extremos, unidos al tallo por un pedúnculo

fuerte. El pericarpio en la mayoría de los casos es liso y en otros corrugado con

coloraciones que van desde el amarillo crema, verdosos pigmentados a verde

intenso con rayas blancas de distintos tamaños, grosores y largos. En la figura 1 se

presenta un tipo de ahuyama.

Figura 1. Ahuyama variedad Mexicana.

1 INSTITUTO COLOMBIANO AGROPECUARIO. Manual de asistencia técnica: Hortalizas: ................s.l :s.n. 2 GUZMÁN, Eduardo. Patilla, melón y pepino. Venezuela: Espasande, 1991. 150 p.

24

Al analizar su taxonomia, la ahuyama pertenece al grupo quinto de las hortalizas

que se caracterizan por sus frutos. En el cuadro 1 se presenta la clasificación

taxonómica de la variedad mexicana, la cual es utilizada como materia prima en la

obtención de harina.

Cuadro 1. Clasificación taxonómica de la ahuyama

(variedad Mexicana)

Reino Vegetal

Clase Dicotiledóneas

Orden Cucurbitales

Familia Cucurbitaceae

Genero Cucúrbita

Especie Cucúrbita máxima

Variedad Mexicana

Fuente: CAICEDO, Luis A. Horticultura...........

1.1.2 Aspectos generales del cultivo. La ahuyama (Cucúrbita máxima) se

cultiva principalmente en América desde el sur del continente hasta los Estados

Unidos. Algunos países productores son Australia, Nueva Zelanda, Inglaterra y

España. En Colombia, los departamentos más sobresalientes en la producción de

este fruto son Cundinamarca, Boyacá, Antioquia, Santander, Tolima y Valle del

Cauca. A continuación se describen los parámetros necesarios para el óptimo

desarrollo del cultivo.3

3 INSTITUTO COLOMBIANO AGROPECUARIO, Op. Cit., p.135-141.

25

Clima. Las especies de Cucúrbita máxima y Cucúrbita pepo se adaptan mejor

hasta los 2000 metros sobre el nivel del mar (msnm), o sea, en regiones con

temperaturas de 18 ºC a 30 ºC y con una precipitación promedio anual de 1000

mm a 2000 mm. La temperatura óptima para su crecimiento y desarrollo esta

alrededor de 25 ºC a 28 ºC.

Suelo. Esta planta prefiere los suelos orgánicos y profundos, ligeramente

ácidos, aunque tolera bien rangos de pH desde 4.5 a 7.5, el más apropiado esta

entre 5.5 y 6.5. la planta es muy poco exigente si de nutrientes se trata. En

relación con el estado del suelo, se ha reportado que siembras en suelos muy

compactos y húmedos disminuyen el desarrollo y rendimiento en Cucurbita

máxima

Siembra. La semilla se siembra directamente en el sitio definitivo, pues las

plántulas no soportan un cambio de lugar a raíz desnuda. La densidad de siembra

para la Cucúrbita máxima se genera al colocar entre 4 o 5 semillas por sitio y

espaciadas 2.5 m entre sí. A mayor altura sobre el nivel del mar las distancias

pueden reducirse pues su crecimiento no es muy vigoroso. Se requieren de 1 kg a

1.5 kg de semillas para cultivar una hectárea.

Cosecha. Esta se inicia entre los 90 y 120 días de la siembra, los frutos están

listos para cosechar cuando el zarcillo que esta sobre el pedúnculo del fruto se

seca y cuando sobre la cáscara verde aparece una mancha amarilla pálida en el

lado expuesto a la luz. El rendimiento es de 15000 kg a 20000 kg por hectárea.

Por otra parte, es muy importante que la ahuyama se coseche en un óptimo

estado de madurez y que no presente daños o perforaciones. El factor de calidad

más importante que exige el consumidor es su color amarillo intenso.

26

Almacenamiento del fruto. Se sugiere separar los frutos según su tamaño

y estado de madurez, apilarlos en dos capas sobre estibas acolchadas con paja

larga, si la producción es a gran escala se deben depositar en 5 o 6 capas. Las

condiciones ambientales de la bodega deben ser: temperatura constante de 12 ºC

y humedad relativa del 70%, además debe disponerse de una fuente de calor y un

sistema de ventilación para mantener estas variables durante el invierno4.

1.1.3 Composición nutricional. Este fruto como alimento es excelente,

teniendo en cuenta su alto contenido de vitamina A, (calculado entre 3000 U.I y

4000 U.I) y de otros minerales. Además, contienen fermentos que peptonizan la

albúmina soluble y la convierten en peptona soluble lo cual es de gran importancia

en la alimentación de personas que padecen enfermedades renales. Es de fácil

digestión y por ello forma parte integral de los alimentos procesados para niños5.

El Instituto Colombiano de Bienestar Familiar (ICBF) presenta la composición

nutricional de la ahuyama para el contenido de 100g (0,1 kg) de parte

comestible.(Ver cuadro 2).

4 GIACON, Vicente. Cultivo de hortalizas. Santiago de Chile: Universitaria, 1998. p. 300. 5 INSTITUTO COLOMBIANO AGROPECUARIO, Op. Cit., p.135.

27

Cuadro 2. Composición nutricional de la ahuyama

COMPONENTE CANTIDAD

Parte comestible 65 %

Kilocalorías 39 kcal

Agua 88.3 g (0.0883 kg)

Proteínas 0.9 g (9x 10-4 kg)

Grasa 0.4 g (4 x 10-4 kg)

Carbohidratos 8.4 g (0.0083 kg)

Fibra 1.1 g (0.0011 kg)

Cenizas 0.9 g (9x 10-4 kg)

Calcio 26 mg (2.6 x 10-5 kg)

Fósforo 87mg (8.7x 10-5 kg)

Hierro 0.3 mg (3x 10-7 kg)

Vitamina A 1.2 mg de retinol(1.2 x10-6 ) *

Tiamina 0.08 mg (8 x 10–8 kg)

Riboflavina 0.05 mg (5 x 10-8 kg)

Niacina 0.7 mg (7 x 10-7 kg)

Ácido ascórbico 4 mg (4x10-6 kg)

Fuente: Instituto Colombiano de Bienestar Familiar

1.1.4 Perspectivas de industrialización. La ahuyama se utiliza como

ingrediente en la elaboración de sopas y cremas instantáneas con mezclas de

vegetales y hortalizas deshidratadas, cubos para caldo y salsas. Las harinas de

ahuyama y de maíz se mezclan para la elaboración de panecillos y tortas.

* 168 mg de retinol equivalen a 560.000 UI

28

Este fruto es parte integral de los alimentos procesados para niños, especialmente

las compotas. También es conocido su uso como pulpa en la elaboración de

mermelada de zapallo, purés, dulces, pudines, glaseados y postres. Su jugo sirve

para la formulación de néctares, además, se puede conservar como trozos en

almíbar acidificados, en aceite y a manera de encurtido con ácido acético6 .

Los productos obtenidos del pelado y desemillado de la ahuyama (cáscara y

semillas) también tienen usos importantes, especialmente en la alimentación

animal, como forraje en el caso de la cáscara, mientras que de las semillas se

obtienen aceites y productos tostados que son una buena fuente de proteínas.

Las perspectivas de industrialización son buenas, debido a las tendencias actuales

de los consumidores por productos sanos, nutritivos y fáciles de preparar que

pueden ser obtenidos a partir de las hortalizas y sus mezclas. Un ejemplo diciente

de estos alimentos en crecimiento es el desarrollo de pasabocas (Snacks) a partir

de hortalizas deshidratadas, entre las cuales se encuentra el zapallo.7

1.2 HARINA DE AHUYAMA

En el mercado colombiano existe una gran cantidad de alimentos procesados que

requieren en sus formulaciones harina de mezclas vegetales a partir de

deshidratados, tal es el caso de las sopas y cremas instantáneas, cubos para

caldos, salsas, entre otros.

6 FRUTALES Y HORTALIZAS promisorias del Amazonas. Zapallo: generalidades.[En línea]. mmm[Lima, Perú], (citado en 4 septiembre de 2002). Disponible en Internet: www.ecuarural.gov.ec. 7 Ibid.

29

La harina de ahuyama se utiliza principalmente para aumentar la concentración de

sólidos solubles en alimentos deshidratados, además otorga aromas, sabores y

colores necesarios para aumentar la aceptabilidad de estos productos alimenticios

1.2.1 Características de la harina de ahuyama. En el trabajo de

investigación realizado por Beatriz Hennessey Forero y Luz Eliana Bohórquez8,

relacionado con la caracterización y obtención de harina de ahuyama, se escogió la

alternativa de deshidratación por medio de un secador de bandejas de aire

forzado, debido a su eficiencia y economía, descartando los métodos de secado al

sol en bandejas y en horno eléctrico.

La obtención de la harina de ahuyama permitió realizar pruebas reológicas,

fisicoquímicas y microbiológicas, las cuales determinan la calidad del proceso,

especialmente en las operaciones de secado y molienda. Los resultados de cada

prueba son descritos a continuación.

Resultados de pruebas reológicas. El resultado obtenido después de

utilizar el alveografo de Chopin confirmó que la masa no presentaba elasticidad ni

extensibilidad, lo cual se comprobó al insuflarle aire. No se establecieron datos

debido a que los equipos están configurados para trabajar con harinas con

suficiente proteína funcional.

Resultados de pruebas fisicoquímicas. Se estima que la humedad de la

harina de ahuyama es adecuada para su conservación y se encuentra dentro de

los limites permitidos por el ICBF para harinas, por otra parte, el promedio en las

cenizas determina el adecuado contenido de minerales, se presentó un bajo 8 HENNESEY, Beatriz y BOHÓRQUEZ, Eliana. Caracterización y obtención de harina a partir .. bbbbbb de ahuyama. Bogotá, 1997, 125 p. Tesis. (Ingenieras de Alimentos). Universidad de la Salle. zzzzzzzzFacúltad de Ingeniería de Alimentos

30

contenido de grasa y valores mínimos de proteína comparados con la harina de

trigo. Posee buena cantidad de fibra y un extracto seco con valores altos que

reitera la eficiencia del secado. En el cuadro 3 se muestran estos resultados.

Cuadro 3. Resultados de los análisis fisicoquímicos

ANÁLISIS

FISICOQUÍMICO

CANTIDAD (g/100

g)

Humedad 6.245

Extracto seco total 93.755

Cenizas 7.135

Nitrógeno 0.885

Proteína 5.550

Fibra 6.970

Grasa 1.620

Fuente HENNESSEY, Beatriz y BOHÓRQUEZ, Luz Eliana.

zzzzCaracterización y obtención de harina a partir de ahuyama

Resultados de las pruebas microbiológicas. En el cuadro 4, se establecen

los parámetros y resultados de las diferentes pruebas microbiológicas realizadas a

la harina de ahuyama. Estos resultados se encuentran en los limites normales

según la resolución 11488 de 1984 del Ministerio de Protección Social.

31

Cuadro 4. Resultados de los análisis microbiológicos

ANÁLISIS RESULTADOS UNIDADES

Recuento de mesófilos 23 x 10 UFC / g

Número más probable de coliformes

totales

Menor de 3 NMP/ g

Número mas probable de coliformes

fecales

Menor de 3 NMP/ g

Recuento de mohos Menor de 10 UFC / g

Recuento de levaduras 180 UFC / g

Recuento de estafilococo coagulasa

positivo

Menor de 100 UFC / g

Recuento de Bacillus cereus Menor de 100 UFC / g

Fuente: HENNESSEY, Beatriz y BOHÓRQUEZ, Luz Eliana. Caracterización y obtención de harina a partir de ahuyama.

1.2.2 Etapas del proceso de elaboración. Para realizar una adecuada

deshidratación de hortalizas y obtener productos terminados de óptima calidad, es

necesario seguir una serie de etapas sistemáticamente que van desde la limpieza,

acondicionamiento, deshidratación y almacenamiento.

A continuación se describen las etapas del proceso de elaboración de la harina de

ahuyama propuesto por las autoras del estudio mencionado9

Lavado. Los frutos son sometidos a un lavado exterior para retirar los

excesos de tierra y materiales extraños que puedan estar adheridas al pericarpio

de los mismos.

9 HENNESEY Y BOHÓRQUEZ, Op. cit ., p. 90-93

32

Pelado y desemillado. Estas operaciones se realizan manualmente, en

primer lugar se corta la ahuyama en varios trozos grandes para facilitar la

eliminación del pericarpio y partes dañadas, posteriormente se retiran las fibras y

las semillas adheridas a la pulpa con utensilios adecuados.

Fraccionamiento. Esta operación se realiza manualmente con el fin de

disminuir el tamaño y el grosor de los trozos que van a ser deshidratados para

aumentar el área de superficie de contacto y de esta manera facilitar la

transferencia de calor y de masa. El grosor de los trozos debe ser menor de 3 mm.

Deshidratado. Esta operación se realiza en un secador de bandejas

perforadas, que usa para tal fin una corriente de aire caliente forzado que se dirige

hacia las bandejas con los trozos de ahuyama, secándolos hasta obtener una

humedad final adecuada.

La investigación realizada10 ofrece información concreta sobre las variables

establecidas en la etapa de deshidratación en el secador de bandejas, indicadas en

el cuadro 5, para obtener una harina de ahuyama con humedad final de 8.33%.

Cuadro 5. Variables de proceso establecidas en la etapa de

deshidratación para el secador de bandejas

VARIABLE VALOR

Rango de temperatura 90 ºC – 100 ºC

Rango de flujo de aire 0.033 m3/s – 0.041 m3/s

Tiempo 2.5 h

Fuente HENNESSEY, Beatriz y BOHÓRQUEZ, Luz Eliana. Caracterización y obtención de harina a partir de ahuyama.

10 Ibid., p 110.

33

Molienda. Una vez obtenidas las hojuelas deshidratadas, se deben moler

para reducir su tamaño hasta uno mas fino similar al de la harina. El equipo a

utilizar es un molino de martillos o de discos.

Tamizado. La harina obtenida de la molienda es sometida a un tamizado para

obtener la granulometría adecuada para la formulación de los productos

alimenticios. Esta variable junto con la humedad son exigidas por la industria como

parámetros de calidad y aceptación de la harina.

Empacado. El empaque más apropiado para la harina de ahuyama son las

bolsas de polipropileno biorientado de alta densidad, el cual se caracteriza por su

impermeabilidad a la humedad, este factor, junto a unas condiciones de

almacenamiento adecuadas como lo son ambientes secos, frescos y protegidos de

la luz aumentan la vida útil del producto.

1.3 DESHIDRATACION DE ALIMENTOS

Un alimento deshidratado es aquel que por medio de la utilización de temperaturas

relativamente elevadas se le retira humedad con el fin de alargar su vida útil y

mejorar sus condiciones de almacenamiento. Para considerar la alternativa de

deshidratación de hortalizas es necesario realizar inicialmente balances de masa y

energía con el fin de establecer de una manera preliminar costos y utilidades del

proyecto.

Para dimensionar un sistema de deshidratación adecuado es necesario conocer el

contenido de humedad final requerido para lo cual son muy útiles las isotermas de

humedad en equilibrio del producto; que el producto sea almacenado durante

periodos relativamente largos antes de ser consumido es necesario reducir la

34

actividad del agua dentro del producto a un valor cercano o menor de 0,6 para la

mayoría de hortalizas, esto implica contenidos de humedad entre el 5 y 10%.11

Para que el proceso de secado se realice de una manera adecuada, es necesario

establecer las condiciones básicas del proceso, como son temperatura y humedad

relativa del aire de secado, flujo de aire requerido y tamaño de trozo que va a ser

deshidratado.

El comportamiento al secado de sustancias higroscópicas tales como los alimentos

es mucho mas complejo e incluso variable de un alimento a otro, este

comportamiento puede estudiares experimentalmente en diversos tipos de

secadores midiendo la perdida de peso de un producto sólido en el curso del

tiempo en función de diferentes para metros como velocidad, temperatura y

humedad del aire de secado.

La velocidad de cada una de las fases de secado depende en gran parte de las

características propias del alimento, un contenido elevado en agua acelera la

velocidad inicial del secado. Una concentración elevada de constituyentes

polímeros tales como proteínas, almidones y azucares amorfos aumenta la

proporción de agua ligada y prolonga la segunda fase de secado. Por el contrario,

las sales y azucares cristalizados y los lípidos absorben solo muy poco agua

entonces la primera fase de secado puede adquirir proporcionalmente mas

importancia.

La transferencia de vapor de agua durante la primera fase de secado es

directamente proporcional a la amplitud de la superficie del alimento, por lo tanto

dos medios cubos secaran 1,33 veces mas rápido que un solo cubo del mismo

11 BARBOSA Canovas, Gustavo. Deshidratación de alimentos. Zaragoza. Acribia. 2000, 279 p

35

peso. Durante la segunda fase de secado el fraccionamiento de los alimentos aun

favorece todavía mas la velocidad de secado.

Cuando el secado inicial es muy rápido(aire de secado que presenta una fuerte

diferencia entre la temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco) el vapor de agua

puede eliminarse de la superficie del producto mas rápidamente que el que se

desplaza del centro del producto hacia la superficie. En estas condiciones originan

algunas veces una fuerte contracción de la capa superficial que opone una fuerte

resistencia al posterior paso del vapor.

Si el secado inicial es lento, la transferencia interna de materia del centro hacia la

superficie se hace bajo la forma de agua liquida y no de vapor de agua. Las

sustancias solubles en el agua, como sales y azucares, son arrastrados hacia el

exterior del alimento donde se concentran y terminan por cristalizar o formar una

capa pegajosa e impermeable que retarda considerablemente el paso de vapor

de agua.

Cuando un alimento se somete a deshidratación, se contrae en proporción a la

salida agresiva de agua fuera de las células. Algunos alimentos son

termoplásticos, sustancias que se funden o se ablandan al calor. Se producen

cambios de estado cristalino amorfo(azucares). Estos fenómenos originan el

pegado de los alimentos entre si y con las paredes de los aparatos

1.3.1 Características del deshidratador de bandejas.

Es el sistema más simple. Consiste en una cámara en cuyo interior se dispone de

una estructura soporte de las bandejas sobre las cuales se acomoda el material a

36

deshidratar. Las bandejas tienen superficie grande y espesor pequeño; pueden

ser o no perforadas de acuerdo con el tipo de flujo de aire.

El aire circula mediante un ventilador y se calienta mediante un adecuado sistema

calefactor. El problema más grande de este tipo de deshidratadores es obtener un

secado uniforme en los diferentes puntos de las bandejas de secado.

Se recomienda para la remoción de agua en cantidades pequeñas (1-20 tn) de

materiales, además se utiliza para prácticas piloto. Puesto que el proceso es

discontinuo, se utiliza por lo general para frutas y verduras.12

12 PEREZ, Jaime. Tratamientos Térmicos. Cali.: Universidad del Valle. 1997. 152-154 p

38

2. ANÁLISIS DE RECURSOS PARA LA PLANTA

Para definir la propuesta de distribución de la planta productora de harina de

ahuyama, es necesario realizar un análisis adecuado de los recursos básicos e

indispensables para llevarla a cabo.

Dentro de este análisis se encuentran los recursos relacionados con el proceso

productivo, en el cual se tienen en cuenta la materia prima, el equipo o

maquinaria involucrada, la mano de obra, los servicios industriales, así como los

controles durante el proceso.

Posteriormente es necesario evaluar los recursos para las instalaciones de planta

asociados con la ubicación geográfica, las áreas disponibles para: maquinaria,

almacenamiento, baños, vestieres, entre otras con el fin de proponer una

adecuada distribución, al igual que la adecuación de las obras civiles

fundamentales para el apropiado funcionamiento de cada una de las áreas

mencionadas.

2.1 UBICACIÓN GEOGRAFICA.

La instalación de la planta se encuentra en la zona industrial de la ciudad de

Armenia (Quindío), ubicada entre la vía principal que comunica al departamento

con el Valle del Cauca, la calle 50 y la carrera 14. Esta infraestructura cuenta con

dos vías principales de acceso, debidamente pavimentadas. Observar el plano 1,

en anexo 1. El área total disponible para la planta es de 270 m2, esta instalación

presenta las siguientes ventajas:

39

- Fácil acceso de vehiculos de carga para transporte de materia prima, insumos

y de producto terminado.

- Importantes vías de comunicación hacia el centro de la ciudad, zona de cultivo

y departamentos limítrofes.

- Fácil disponibilidad a los servicios públicos, como energía, gas, ACPM∗, agua y

alcantarillado; además de la conveniencia económica en estos, debido a su

ubicación en una zona industrial.

2.2 RECURSOS PARA EL PROCESO

Uno de los mas esenciales es la materia prima, en este caso la ahuyama variedad

mexicana; la cual debe cumplir con los parámetros de calidad presentados en el

numeral 1.1.2 (aspectos generales del cultivo - cosecha). Otro aspecto importante

consiste en los equipos destinados a operaciones involucradas en el proceso de

obtención de harina de ahuyama. En la figura 2 se muestran las actividades

principales en el proceso de elaboración.

Simultáneamente hay que considerar la mano de obra necesaria para labores

complementarias y de operación. Para el adecuado desempeño de estos recursos,

se debe disponer de un control sistemático durante el proceso así como la

necesidad de servicios industriales que integrados ofrecen la obtención de un

producto de óptima calidad.

∗ Siglas en español: Aceite Combustible Para Motores.

40

HARINA DE AHUYAMA

Figura 2 . Diagrama de flujo a partir de pruebas realizadas en planta piloto. GRUESOS

HOJUELAS DE AHUYAMA

AHUYAMA SIN SEMILLA NI FIBRA

HARINA DE AHUYAMA

HARINA DE AHUYAMA

HOJUELAS DESHIDRATADAS

RECEPCION

LAVADO

PELADO QUIMICO

MOLIENDA

TAMIZADO

EMPACADO

AHUYAMA

AGUA MAS IMPUREZAS

CASCARA MAS AGUA CON NaOH

AHUYAMA LIMPIA

AHUYAMA PELADA

DESEMILLADO

DESHIDRATADO AIRE CALIENTE

HARINA DE AHUYAMA EMPACADA

ALMACENAMIENTO

EMPAQUE

AIRE HUMEDO

AGUA

AGUA MAS NaOH

PICADO

41

2.2.1 Materia prima. El cultivo de ahuyama en Colombia se desarrolla

principalmente en los departamentos que conforman la región Andina, la cual tiene

los parámetros de clima y suelo adecuados para el buen rendimiento y calidad de

la producción. En el cuadro 6, se indican la producción nacional y rendimiento por

departamentos.

Cuadro 6. Producción de ahuyama por departamentos para el año 2002

DEPARTAMENTO HECTÁREAS.

CULTIVADAS

PRODUCCIÓN

(Toneladas)

RENDIMIENTO

(kg / Ha)

Santander 600 15.000 25.000

Valle del Cauca 562 10.845 19.297

Huila 458 8.515 18.583

Tolima 611 6.813 11.151

Antioquia 90 900 10.000

Quindío 123 2443 19.825

Cundinamarca 65 650 10.000

Cauca 25 300 12.000

N. de Santander 11 120 10.909

Fuente Asociación de horticultores y fruticultores de Colombia. (ASOHOFRUCOL)

La cantidad de ahuyama producida en el departamento del Quindío satisface

plenamente el requerimiento de materia prima anual para la planta que es de 273

toneladas.

42

2.2.2 Balance de materia. Para conocer la disponibilidad de materia prima, es

necesario plantear el balance de materia para una producción diaria de 82 kg de

harina de ahuyama. La cantidad de ahuyama mensual a procesar es de 22.77

toneladas, para la cual se dispondrá de la materia prima ofrecida por los cultivos

propios de la empresa, que cuenta con 4 hectáreas cultivadas, que producen 8

toneladas mensuales de esta hortaliza.

Para completar la cantidad mensual requerida se demandará la producción de

otros cultivos de la región. A continuación, en el cuadro 7 se resumen los

resultados del balance de materia, con entrada, salida y perdidas en porcentaje

con respecto a cada operación. Observar el diagrama y los cálculos en el anexo 2.

Cuadro 7. Resumen del balance de materia para la producción diaria de

82 kg harina de ahuyama.

OPERACIÓN ENTRADA (Kg) SALIDA (kg) PERDIDAS

(%) Kg

Recepción 1035 1035 0 0

Lavado 1035 1024.65 1 10.35

Pelado químico 1024.65 978.54 4.49 46.08

Desemillado 978.54 840 14.15 138.54

Picado 840 840 0 0

Deshidratado 840 84 90 756

Molienda 84 83.16 1 0.84

Tamizado 83.16 82.32 1 0.83

Empacado 82.32 82 0.39 0.32

El rendimiento del proceso se relaciona en el cuadro 8

43

Cuadro 8. Rendimientos de harina de ahuyama con respecto a materia

prima fresca y troceada.

ESTADO DE LA MATERIA

PRIMA

PORCENTAJE

DE RENDIMIENTO

Ahuyama fresca 7.92%

Ahuyama en trozos antes de

deshidratar

9.76%

2.2.3 Balance de energía. En un proceso productivo de deshidratación de

alimentos, se diferencian varias clases de energía indispensables para el desarrollo

de las operaciones involucradas. En el caso del proceso de obtención de harina de

ahuyama se pueden distinguir las siguientes cuatro clases de energía y su

aplicación en las diferentes etapas del mismo.

Las operaciones como: recepción, lavado, desemillado y empacado requieren

energía humana suministrada por seis personas para su ejecución; mientras que

las operaciones de deshidratación, picado y molienda demandan energía eléctrica

para el desempeño mecánico de los equipos destinados para estas operaciones.

Además, clases de energía como la térmica y la química son empleadas en tareas

que implican manejo de vapor y de combustibles para calentamiento de agua y

aire, en el caso del pelado químico y del deshidratado, respectivamente. En el

cuadro 9 se presenta un resumen de los resultados del balance de energía. Los

cálculos se muestran en el anexo 3.

44

Cuadro 9. Resumen de balance de energía para el procesamiento diario

de 82 kg de harina de ahuyama.

OPERACION TIPO DE

ENERGIA

CONSUMO CALOR

EMPLEADO

Recepción Humana -- --

Lavado Humana -- --

Producción de

vapor*

Química 1.24 gal de

ACPM

171841.12 kJ

Calentamiento de la

solución de NaOH*

Térmica 68.54 kg de

vapor

154705.98 kJ

Desemillado Humana -- --

Picado Eléctrica 1.398 kwh 5035.32 kJ

Funcionamiento del

ventilador**

Eléctrica 33.57 kwh 120852 kJ

Combustión de

ACPM **

Química 1.348 gal 186588 kJ

Calentamiento del

aire**

Térmica 1.348 gal 186588 kJ

Molienda Eléctrica 2.984 kwh 10742.4 kJ

Empacado Humana -- --

2.2.4 Equipos. En el proceso de obtención de harina de ahuyama, las

operaciones que requieren equipos son: el pelado, el troceado de la pulpa, la

deshidratación, la molienda, el tamizado y el empacado. Teniendo en cuenta los

* Destinado para el pelado químico de la ahuyama. ** Para la operación de deshidrado.

45

balances de materia y energía junto con los criterios de diseño13, se dimensionan y

se definen en sus correspondientes fichas técnicas. A continuación se presenta el

cuadro 10 donde se resume el balance de materia y energía para un lote de

producción de 27.33 kg de harina de ahuyama.

Cuadro 10 Resumen de balance de materia y energía para el

procesamiento de un lote de 27.33 kg de harina de ahuyama

EQUIPO ENTRADA(Kg) SALIDA

(Kg)

CONSUMO CALOR

EMPLEADO

Deshidratador

de bandejas

280 28 0.413 gal

de ACPM

57280.3 kJ

Tanque 341.55 kg 326.21 22.84 kg de

vapor.

51568.66 kJ

Picadora. 280 280 0.46 kwh 1678.44 kJ

Molino 28 27.72 0.99 kwh 3580.8 kJ

• Criterios de diseño para dimensionamiento de los equipos. Para lograr

el correcto dimensionamiento de los equipos es necesario tener en cuenta

variables especificas que se ofrecen a los proveedores con el fin de prediseñar los

mismos para obtener un desempeño eficiente de cada uno de estos en el proceso

y que se acoplen a las características requeridas para la obtención de un producto

final de optima calidad. A continuación se describen los criterios de diseño

correspondientes a cada uno de los equipos involucrados en el proceso de

obtención de harina de ahuyama. Los cálculos de los datos básicos para el

13 GAELD, Ulrich. Diseño y economía de los procesos para ingeniería química. México D.F. ñññññññMcGraw-Hill. 1986. 513 P

46

dimensionamiento de los equipos se encuentran en el anexo 3, correspondiente al

balance de energía.

• Deshidratador de bandejas. En el cuadro 11 se especifican los criterios

correspondientes para el dimensionamiento del deshidratador de bandejas


de secado.

CRITERIO VALORES

Temperatura del aire de secado 70º C

Temperatura inicial del alimento 17º C

Requerimiento energético del equipo 57280.37 kJ

Flujo masico de aire 21.49 kg/min.

Área de bandejas. 1 m2

Dimensiones del equipo para 20

bandejas.

Largo: 3.6 m

Ancho: 1.2 m

Alto : 1.5 m

Características del alimento a

deshidratar

Sólidos en forma de cubo al calor

Tiempo de residencia 3 horas

Estos datos se dieron a conocer al proveedor el cual ofreció un deshidratador que

consta de veinte bandejas perforadas de 1 m2 de área, fabricadas en acero

inoxidable ubicadas en un cuarto de secamiento tipo armario completamente

modular. El aire es calentado en un intercambiador de calor tipo horizontal apto

para trabajar con ACPM o gas natural, el aire caliente pasa por un ventilador

centrífugo hacia las bandejas. El deshidratador esta acoplado con un termómetro

47

para el control visual de la temperatura y un termostato para el control automático

de la misma. El equipo cumple con los siguientes criterios de selección:

Facilidad de operación.

Fácil disponibilidad en el mercado nacional.

El tamaño ajustado a la capacidad de producción, ocupando un área de 12.88

m2 . Ver cuadro 20.

Economía debido a: materiales de construcción, combustión de ACPM como

fuente de calentamiento del aire y bajo consumo de energía eléctrica.

Facilidad y bajo costo de mantenimiento.

Seguridad ofrecida por la instrumentación de control de temperatura.

Además de estos criterios, se solicitó al proveedor la implementación de

modificaciones al equipo tales como el aumento del número de bandejas para

ajustarse a la capacidad de producción y el rediseño de la entrada de aire hacia

las bandejas por medio de deflectores. Observar ficha técnica del equipo en la

figura 3 y cotización en el anexo 8.

Capacidad del deshidratador: 14 kg / bandeja, para un total de 280 kg / lote.

La capacidad de las bandejas se determina con la cantidad de producto picado que

cubre una bandeja del deshidratador de planta piloto cuya area es de 956cm2 ,

luego estos resultados se escalaron a una bandeja de 1m2 (Ver cálculo de

capacidad en anexo 4).

• Tanque de pelado. Para el pelado de la ahuyama se utilizará el método de

pelado químico el cual requiere de un tanque preferiblemente orientado en forma

horizontal para facilitar la maniobrabilidad del operario. En el cuadro 12 se

48

especifican los criterios correspondientes para el dimensionamiento del tanque de

pelado de las ahuyamas.

Cuadro 12 . Criterios y datos para la especificación preliminar del equipo

de pelado.

CRITERIO VALORES

Tipo de serpentín De panel

Fluido que corre por el serpentín Vapor de agua

Presión del fluido 30 psi

Temperatura del fluido 100 ºC

Sustancia a calentar Disolución de NaOH

Temperatura de la sustancia 20 ºC

Una vez suministrados estos datos al proveedor se escogió el equipo suministrado

por JJ Industrial debido a: la experiencia en el pelado químico de frutas a nivel

industrial, el diseño eficaz del tanque que incluye un serpentín en la parte inferior

del mismo que esta en contacto con la solución de NaOH, permitiendo la

transferencia de calor necesaria para alcanzar el punto de ebullición en menor

tiempo y los bajos costos de mantenimiento.

Adicionalmente, se sugirió al proveedor la implementación de una rejilla en acero

inoxidable para la evacuación de las ahuyamas una vez peladas y la instalación de

un temporizador como sistema de control de tiempo de la operación. Observar

ficha técnica en la figura 4 y cotización en anexo 9.

Capacidad del tanque de pelado: 2 m3 para el pelado de 341.55 kg de

ahuyama por lote. Para obtener la capacidad del tanque, se tienen en cuenta el

49

peso promedio de los frutos, la asimilación del volumen de una ahuyama como un

paralelepípedo, en el cual están incluidos los espacios entre ahuyamas y espacios

entre ahuyama y equipo; además del volumen de agua desplazado por los frutos.

Ver anexo 5.

TIEMPO DE OPERACION: 10 minutos

Picadora En el cuadro 13 se muestran los criterios para el diseño de una

picadora de trozos de ahuyama para la obtención de cubos con un espesor de 1

cm .


de picado.

CRITERIO VALORES

Diámetro máximo de los trozos

alimentados

0.07 m

Compatibilidad Sólidos pegajosos o cohesivos.

Intervalo de tamaño de quebrado Quebrado intermedio(dp) : 0.005m a

0.01 m

Consumo de potencia con materiales

suaves

1.5 hp

Con los datos suministrados al proveedor se seleccionó una picadora que dispone

de tres orificios por los cuales entran trozos largos de ahuyama, que son recibidos

por un plato giratorio de dos cuchillas accionado por motor eléctrico; además de

un disco acondicionado con malla para la formación de los cubos. Cuenta con un

eje en acero inoxidable, montado sobre rodamientos tipo chumacera y esta

provisto con tolva de salida del producto.

50

Para la selección de este equipo se tuvo en cuenta el procesamiento de los trozos

de ahuyama en cubos para facilitar el proceso de deshidratación, así como la

seguridad que proporciona al operario debido a que las cuchillas giratorias se

encuentran en un compartimiento seguro. El consumo de energía es bajo

teniendo en cuenta la rapidez con la cual se lleva a cabo la operación. Observar

ficha técnica en la figura 5 y cotización en anexo 10.

Capacidad de la picadora: 280 kg de ahuyama pelada y desemillada

Tiempo: 25 minutos

Molino. En el cuadro 14 se indican los criterios de diseño para un molino

para la disminución de tamaño de partícula de los cubos deshidratados de 0.006

m de espesor.


de molienda.

CRITERIO VALORES

Diámetro máximo de los trozos alimentados 0.006 m

Compatibilidad Sólidos suaves

Intervalo de tamaño de quebrado Trituración fina(dp): 10µm

Consumo de potencia con materiales suaves 4 hp

Estos criterios se acomodan a un molino de martillos que contiene 32 martillos en

acero endurecido, acondicionado con una tolva para alimentación con dosificador y

una tolva de salida del producto hacia dos cribas en acero inoxidable.

Adicionalmente se tuvo en cuenta otros criterios para la selección del molino que

fueron: la capacidad acorde a la producción diaria de harina de ahuyama, el

51

número de martillos, la tamización simultanea debida a la incorporación de cribas,

la disposición de un recipiente colector de harina provisto de una válvula de

descarga para facilitar el empacado de la misma. Observar ficha técnica en la

figura 6 y cotización en anexo 11.

Capacidad del molino de martillos: 80 kg/hora.

Equipos complementarios.

Caldera. La caldera será utilizada para el suministro del vapor, destinado

para el pelado de las ahuyamas. En el cuadro 15 se indican los criterios para el

diseño del equipo de servicio de vapor.

Cuadro 15. Criterios y datos para el diseño preliminar del equipo de servicio de vapor.

CRITERIO VALORES

Relación máxima de vapor 2.34 kg/min

Caballos 4.87 BHP

Trabajo máximo de calentamiento 154705.98 kJ

Eficiencia del combustible 75%-80%

Fluido de servicio Vapor

Temperatura máxima del vapor 210 ºC

Presión máxima de vapor 18 bar

Tipo de combustible ACPM

Materiales de construcción de tubos Acero al carbón

Los criterios de selección mas relevantes para este equipo son: la cantidad

requerida de vapor, presión de diseño, presión de trabajo, temperatura de salida

necesaria, mantenimiento, selección de quemadores y equipos auxiliares,

52

aislamiento térmico, tipo de operación (automática) al igual que la capacidad

calorífica y características del combustible.

Otro factor importante en la selección es la experiencia en construcción, instalación

y mantenimiento de calderas industriales por parte del proveedor. Teniendo en

cuenta estos criterios se seleccionó una caldera industrial pirotubular vertical, la

cual fue prediseñada por la empresa Calderas y Prensas S.A. Observar ficha

técnica en la figura 7 y cotización en anexo 12.

Banda de rodillos. empleada para transportar las ahuyamas desde el lavado

hasta la sección de pelado químico, con una longitud de 1.5 m, 80 cm de ancho y

1 m de altura con inclinación de 10º; cabe anotar que las ahuyamas irán sobre

canastillas de plástico. El principal criterio de selección que se tuvo en cuenta para

escoger este sistema de trasporte, es la fácil operación del mismo, además de sus

bajos costos debido a que no utiliza motor para su funcionamiento, eficacia en el

transporte de canastillas y su fácil mantenimiento. Ver cotización anexo 13.

Básculas. se usará una báscula de piso para pesaje de la ahuyama en la

recepción con capacidad para una tonelada, al igual de una báscula electrónica

para pesaje de insumos con capacidad máxima de 15 kg. Para seleccionar las

básculas necesarias para la planta, se tuvo en cuenta la capacidad de cada una de

estas, la lectura rápida y precisa en el caso de la báscula de 15 kg que cuenta con

electro-componentes que cumplen con normas de metrologia, según Norma

Técnica numero 2031 de ICONTEC. Ver cotización en anexo 14.

53

Figura 3. Ficha técnica del deshidratador

NOMBRE DEL EQUIPO: SECADOR DE BANDEJAS (DESHIDRATADOR) FABRICANTE: ABS INDUSTRIAL LOCALIZACIÓN: PLANTA DE PRODUCCIÓN DE HARINA DE AHUYAMA, ARMENIA (QUINDÍO)

DESCRIPCIÓN DEL MOTOR

TIPO: ELÉCTRICO TRIFÁSICO MARCA: SIEMENS MODELO: 00103 POTENCIA: 5 Hp VOLTAJE: 220 V. FABRICANTE: INDUSTRIAS RAMFE LTDA

AÑO DE CONSTRUCCIÓN: 2003. OBJETIVO DEL EQUIPO EN EL PROCESO: Deshidratación de trozos de ahuyama

DESCRIPCIÓN DE DISEÑO

CAPACIDAD: 280kg/lote MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN: Lámina galvanizada calibre 18, lana mineral y lámina calibre 20 galvanizada. Dos puertas con cierre hermético

DIMENSIONES DEL EQUIPO

ALTO: 1.45m LARGO:2.5m__ PROFUNDIDAD: 1.10 m

ACCESORIOS

BANDEJAS: De 1m2, en ángulo de aluminio y angeo de acero inoxidable calibre 12.

COMPONENTES

VENTILADOR: Centrífugo, Con rotor de 22” de diámetro, montado sobre rodamientos tipo chumacera. INTERCAMBIADOR DE CALOR TIPO HORIZONTAL: Apto para trabajar ACPM o gas mediante quemador, cámara fabricada en lamina calibre 14 HR, extensión de chimenea, ruedas para movilización y sistema de dosificación de aire.

INSTRUMENTACIÓN DE CONTROL

Arrancador termo magnético para motor. RESPONSABLE DEL EQUIPO OBSERVACIONES ______________________________

54

Figura 4. Ficha técnica del tanque. NOMBRE DEL EQUIPO: TANQUE PARA PELADO QUÍMICO. FABRICANTE: J.J INDUSTRIAL LTDA LOCALIZACIÓN: PLANTA DE PRODUCCIÓN DE HARINA DE AHUYAMA, ARMENIA (QUINDÍO)

COMPONENTES Serpentín: MEDIO DE TRANSPORTE DEL VAPOR DESDE LA CALDERA, PARA EL CALENTAMIENTO DE LA SOLUCIÓN QUÍMICA. TUBERÍA DE 1” Canastilla: PARA LA FÁCIL EVACUACIÓN DE LA MATERIA PRIMA. FABRICADA EN ACERO INOXIDABLE, CALIDAD 304.

AÑO DE CONSTRUCCIÓN: 2003 OBJETIVO DEL EQUIPO EN EL PROCESO: Pelado químico de las ahuyamas.


Tanque horizontal, con entrada de vapor conducido por un serpentín y en cuyo interior se encuentra una canastilla de igual volumen, para retirar la ahuyama ya pelada. CAPACIDAD: 2 m3

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN: Lamina en acero inoxidable, calidad 304, calibre 14.


ALTO: 1m LARGO: 2 m PROFUNDIDAD: 1m VOLUMEN DEL EQUIPO 2 m3

ACCESORIOS

Entrada de vapor de 1” Salida de condensado de 1” Temporizador. OBSERVACIONES RESPONSABLE DEL EQUIPO ____________________________

55

Figura 5. Ficha técnica de la picadora. NOMBRE DEL EQUIPO: PICADORA INDUSTRIAL DE VEGETALES FABRICANTE: ABS INDUSTRIAL LOCALIZACIÓN PLANTA DE PRODUCCIÓN DE HARINA DE AHUYAMA, ARMENIA (QUINDÍO)

. DESCRIPCIÓN DEL MOTOR

MARCA: SIEMENS MODELO: 00303 TIPO: ELÉCTRICO TRIFÁSICO. POTENCIA: 1.5 Hp VOLTIOS:220 V FABRICANTE: INDUSTRIAS RAMFE LTDA COMPONENTES plato giratorio de 2 cuchillas, tolva de salida de producto DIMENSIONES DEL EQUIPO DIAMETRO: 30” AREA : 1m2

AÑO DE CONSTRUCCIÓN: 2003 OBJETIVO DEL EQUIPO EN EL PROCESO: Procesar ahuyama en trozos adecuados para secar.


Con tres compartimientos para dirección del producto. Eje en acero inoxidable, montado sobre rodamientos tipo chumacera. Soporte al piso en ángulo se 1½” x 3/16 HR

CAPACIDAD: 224 kg/h. MATERIAL EN CONSTRUCCIÓN: Fabricada en acero inoxidable

RESPONSABLE DEL EQUIPO __________________________ OBSERVACIONES ___________________________

56

Figura 6. Ficha técnica del molino NOMBRE DEL EQUIPO: Molino de martillos, pulverizador FABRICANTE: ABS INDUSTRIAL LOCALIZACIÓN: planta de producción de harina de ahuyama, Armenia (Quindío)

DESCRIPCIÓN DEL MOTOR

MARCA: SIEMENS MODELO: 00203 TIPO: Eléctrico trifásico. POTENCIA: 4 Hp VOLTIOS:220 V FABRICANTE: industrias Ramfe Ltda

AÑO DE CONSTRUCCIÓN: 2003 OBJETIVO DEL EQUIPO EN EL PROCESO Reducción del tamaño de partícula, de los trozos deshidratados de ahuyama


Todo montado sobre chasis en ángulo de 2” x 3/16, con correas, poleas y guarda correas. CAPACIDAD: 80kg/h MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN Carcaza del molino en acero, rotor con eje de acero balanceado estática y dinámicamente

.COMPONENTES MARTILLOS: 32 martillos fabricados en acero endurecido CRIBAS: 2 Cribas en acero inoxidable TOLVAS: Una para alimentación con dosificador y otra para salida del producto. ARRANCADOR TERMOMAGNETICO PARA MOTOR


ALTO: 2.30 m AREA DEL EQUIPO 1 m2 ____________________________

OBSERVACIONES ___________________________ RESPONSABLE DEL EQUIPO ___________________________

57

Figura 7 . Ficha técnica de la caldera NOMBRE DEL EQUIPO: Caldera pirutubular vertical. Fabricante: calderas y prensas Año de construcción: 2003 Localización: cuarto de caldera de

la planta de producción de harina de

ahuyama, Armenia (Quindío)

Objetivo del equipo en el

proceso: suministro de vapor para

tanque de pelado

COMPONENTES Quemador para A.C.P.M

Motobomba para alimentación de

agua

Mac Donell ref 150 para control de

nivel de agua

Caneca de capacidad 55 galones de

ACPM con filtro

Tanque para condensados para 20

galones con sus respectivos

accesorios, flotador, termómetro,

nivel de agua caliente y filtro


CAPACIDAD: 5 BHP Producción de vapor: 173 lb a 212 ºF

Presión de diseño : 120 psi

Presión de trabajo : 90 psi

MATERIAL EN CONSTRUCCIÓN: Aislamiento térmico: en fibra de vidrio y lámina en acero inoxidable Tubería: acero al carbón sin costura expandida de 2”

CONTROLES DE SEGURIDAD

Honeywell: Protección control máximo de vapor Sensor relay: Protección control para llama. Combraco: válvula de seguridad para el vapor RESPONSABLE DEL EQUIPO OBSERVACIONES ____________________________

58

En el cuadro 16 se presenta un resumen de las capacidades de los equipos

seleccionados para el proceso de obtención de harina de ahuyama.

Cuadro 16. Capacidades de los equipos seleccionados para el proceso de

obtención de harina de ahuyama.

EQUIPO CAPACIDAD

Deshidratador de bandejas 280 (kg)

Tanque de pelado 341.55 (kg)

Picadora 280 (kg)

Molino de martillos 80 (kh)

caldera 5 (BHP)

2.2.5 Operaciones manuales. Dentro de este proceso existen etapas

importantes de adecuación de la materia prima que deben ser realizadas

manualmente para hacer mas eficientes estas operaciones. Para determinar el

numero de operarios, se tendrán en cuenta los siguientes pasos tomando como

unidad de producción diaria 82 kg de harina de ahuyama repartida en 3 lotes de

27.3 kg cada uno, en dos turnos de 6.5 horas de trabajo cada uno.

Listado de operaciones con su correspondientes tiempos. Estos están indicadas

en el cuadro 17.

59

Cuadro 17. Listado de tiempo estimado por operación.

Nº DE OPERACION OPERACIÓN TIEMPO ESTIMADO

1 Recepción y lavado 20 min

2 Pelado químico 30 min

3 Desemillado 69 min

4 Picado 75 min

5 Deshidratado 540 min

6 Molienda y tamizado 63 min

7 Empacado 15 min

Teniendo en cuenta el cuadro 17, se elabora el listado de operaciones con sus

correspondientes tiempos estandar por unidad, asi como las operaciones

precedentes para cada una. Este listado se presenta en el cuadro 18

Cuadro 18. Listado de tiempos estandar por unidad.

OPERACIÓN TIEMPO ESTANDAR

(minutos / unidad)

OPERACIÓN

PRECEDENTE

1 0.24 0

2 0.36 1

3 0.84 2

4 0.91 3

5 6.85 4

6 0.76 5

7 0.18 6

60

En el calculo del tiempo estandar (min/unidad) para cada operación se tiene en

cuenta la siguiente relación:

Tstd : To/Ud; donde:

Tstd: tiempo estandar.

To: tiempo estimado por operación

Ud: unidades diarias.

Como ya se indico anteriormente, la cantidad a producir diaria es de 82 kg en un

turno de 13 horas, por lo tanto se requiere saber el Numero Teórico de Operarios

(NTO), necesarios para cumplir con esta producción en el tiempo establecido.

Numero Teórico de Operarios(NTO)

Para hallar este Numero Teórico de Operarios, es indispensable definir variables

como:

• Tiempo de ciclo (TC): es el máximo tiempo que una unidad puede demorarse

en un Centro de trabajo (conjunto de operaciones similares entre si)14 y viene

dado por:

TC = TD/Q , donde :

TD = tiempo disponible en el periodo (turno de trabajo)

Q= cantidad a producir en un periodo.

Este resultado quiere decir que cada 9.96 minutos debe salir una unidad (kilo) de

la línea de producción.

14 CASTRO, William. Localización y distribución de instalaciones. Ibagué: El Poira. 1998. ...............238 p

61

• Sumatoria de tiempos estandar ( ΣTstd) : como su nombre lo indica es la

suma de los tiempos estandar por cada operación. Para la producción de harina de

ahuyama se toman los tiempos estandar indicados en el cuadro 18. Por lo tanto la

Sumatoria de tiempos estandar es igual a: 10.2 min

NTO = ΣTsdt/TC.

NTO = 1.02 personas Como este dato indica el numero de operarios teóricos, es necesario saber el

Numero Real de Operarios(NRO), para lo cual se tiene que agrupar las operaciones

cuya suma de tiempos no supere el valor del TC, con el fin de formar los Centros

de Trabajo (CT). Hay que indicar que en los centros de trabajo cuyo tiempo supere

el valor de TC el numero de operarios reales es de dos (2)15. Por el contrario en el

caso que el tiempo del Centro de Trabajo sea menor que el TC, el NRO será de

uno(1). En el cuadro 19 se indican el Numero Real de Operarios (NRO).

Cuadro 19. Numero Real de Operarios

CENTRO

DE TRABAJO

OPERACIONES TIEMPO TOTAL MIN/UNIDAD

(SUMATORIA DE LOS TIEMPOS

ESTANDAR DE CADA

OPERACIÓN)

NRO

1 1 y 2 0.66 1

2 3,4 Y 5 8.6 1

3 6 Y 7 0.94 1

TOTAL 3

De acuerdo con los resultados del cuadro anterior, ninguno de los tiempos en cada

Centro de Trabajo, superan el Tiempo de Ciclo (TC), por lo tanto en cada uno de

15 Ibid., p. 138.

62

estos el NRO es uno (1), obteniendo un total de Tres (3) operarios para la planta

.Cabe anotar que este personal será rotado en la planta para que cumplan diversas

funciones dentro de la misma

Los cálculos correspondientes, de cada una de las variables utilizadas para

determinar el numero teórico de operarios se presentan en el anexo 6.

2.2.6 Servicios industriales. A través del proceso de elaboración de harina de

ahuyama, se requieren los servicios básicos para el funcionamiento eficaz de los

distintos equipos utilizados para la consecución de un producto final. Por tal motivo

se hace imprescindible que estos servicios, empleados por la planta, sean de

optima calidad y además que la misma, cuente todo el tiempo con estos en el

transcurso de su operación. En seguida se trataran los distintos servicios

requeridos por la planta.

A.C.P.M. La planta dispone de este combustible gracias a la cercanía a

estaciones de servicio, ya que este combustible es indispensable para la

operación de equipos fundamentales como la caldera, que suministra vapor al

tanque de pelado y el intercambiador de calor, ubicado junto al deshidratador,

cuya función es calentar el aire mediante su combustión.

Acueducto y alcantarillado. Actualmente la construcción dispone de unos

servicios de optima calidad como los de acueducto y alcantarillado, que garantiza

la no interrupción de las operaciones que necesitan de estos. Además, cuenta con

un tanque de almacenamiento de agua con capacidad de 1 m3 .

Energía eléctrica. Debido a que la mayoría de los equipos destinados en el

proceso demandan gran cantidad de energía eléctrica, para su operación; es

63

primordial contar con fuentes de energía trifásica y monofásica a 220 V, de las

cuales dispone de forma completa la construcción actual.

2.2.7 Necesidad de control. Durante el proceso de elaboración de harina de

ahuyama, es conveniente aplicar ciertos controles en determinadas operaciones

para garantizar el optimo desempeño de estas etapas y por consiguiente la

consecución de un producto final con una excelente calidad. A continuación se

describen estos controles por etapas de proceso.

Recepción. pesar los bultos directamente sobre la bascula, selección de

ahuyamas según su estado fitosanitario, enviando los frutos con defectos para

mejorar su condición, solo se reciben frutos en optimo estado de madurez

identificado por su color amarillo intenso y una mancha amarilla pálida a un

costado del pericarpio.

Lavado. Debido a que la ahuyama es una hortaliza rastrera, su pericarpio

tiende a acumular partículas de tierra, que son fácilmente retiradas por chorro de

agua a presión, ofrecido por una manguera.

Pelado Químico. Las variables que deben manejarse en esta operación son

la concentración de Soda Cáustica (NaOH) de mínimo 2% y máximo 4% con

respecto al volumen de agua utilizado, la solución debe someterse hasta el punto

de ebullición, momento en el cual se introducen las ahuyamas enteras y limpias.

Además dispone de un temporizador ( ver cotización anexo 7) que esta conectado

a una válvula tipo solenoide que se encuentra situada en la tubería de suministro

de vapor y cuya función es cortar el flujo en el momento que termine el tiempo

64

destinado para la operación. La orden de cortar el flujo la da directamente el

temporizador, en el cual previamente se ha establecido el tiempo de pelado.

Simultáneamente cuenta con una alarma que le avisará al operario el momento en

el cual termina la operación para así evitar complicaciones causadas por descuidos

del mismo operario.

Una vez finalizado el tiempo de la operación, las ahuyamas son retiradas del

tanque y sometidas a un lavado con abundante agua a presión, con el propósito

de eliminar la cáscara y las posibles trazas de NaOH. Es imperativo la utilización

por parte de los operarios, de la dotación completa. Además, el tanque cuenta con

un temporizador para controlar el tiempo exacto de pelado. Observar foto de

producto terminado en figura 8.

Figura 8. Ahuyama pelada por método químico.

Fraccionamiento y Desemillado. Como esta es una operación manual, los

controles mas relevantes son fraccionar la ahuyama en trozos longitudinales,

además de las buenas practicas de manufactura por parte del operario. Los

desechos obtenidos deben ser depositados en canecas con tapa y en cuyo interior

65

habrán bolsas de polietileno que son retiradas de la planta una vez finalizada la

producción diaria. Observar figura 9

Figura 9. Ahuyama cortada y desemillada.

Picado. Los trozos deben ingresar en optimas condiciones de higiene. Debe

graduarse el disco giratorio de cuchillas para obtener cubos de espesores

estandarizados de aproximadamente de 5mm.

Deshidratado. Los principales controles que se aplican en esta operación

son:

Acomodación de cubos formando dos capas que serán removidas

periódicamente con el fin de lograr un secado uniforme.

Control de la temperatura de secado, teniendo en cuenta que debe ser de

70°C, la cual es controlada directamente en el intercambiador de calor, mediante

un termostato.

66

La humedad final de los trozos a secar debe estar cercana al 5% o 7%, que será

determinada en el momento de finalizar esta etapa. Para tal fin se necesitara un

detector de humedad de granos.

En esta etapa se tendrán en cuenta también las características de presentación

del producto final, que tienen que ver color y aroma similares a los originales de la

materia prima utilizada en el proceso.

Molienda y tamizado. En esta etapa el control mas relevante es la

obtención de una harina de optima calidad, cuya característica primordial consiste

en que está al pasar por un tamiz numero 35 presente una granulometría fina.

Observar figura 10

Figura 10. Harina de ahuyama.

Empacado. Para empacar la harina de ahuyama, se debe utilizar bolsas de 10

kg fabricadas en polipropileno biorientado con un mínimo de tres capas, de tal

forma que el producto final no tenga alteraciones de sus características

67

especialmente que su contenido de humedad no se altere con el transcurso del

tiempo de almacenamiento.

Almacenamiento. La rotación del producto es de máximo 15 días, tiempo en

el cual se debe almacenar la harina en un lugar fresco, seco y alejado de la luz.

Los bultos de harina se deben mantener a una distancia de 60 cm con respecto a

las paredes y colocados sobre estibas a 15 cm con respecto al piso, apilando

máximo 10 bultos.

Caldera. Para el correcto funcionamiento y para mantener unas óptimas

condiciones de seguridad, se deben controlar y verificar los siguientes aspectos:

que el encendido sea correcto, que el quemador complete su ciclo de encendido

perfectamente, verificar la temperatura de la chimenea, verificar que las presiones

indicadas por los manómetros en todos los puntos de control sean las fijadas por el

fabricante, comprobar que la presión del aire de atomización sea la correcta y por

ultimo mantener el área de la caldera limpia y despejada.

Además, cada tercer día se debe verificar que la trampa del calentador opere

correctamente y realizar la limpieza de los filtros del combustible; por otra parte,

cada ocho días se debe comprobar que no existan fugas de gases ni de aire,

verificar las empaquetaduras y que los interruptores termostáticos del calentador

del combustible operen a la temperatura a la que fueron calibrados.

2.3 RECURSOS PARA LAS INSTALACIONES.

Para una correcta distribución de planta es indispensable disponer de un área

general, dentro de la cual se deben establecer zonas destinadas a recepción,

68

proceso y almacenamiento; además de las designadas para labores

administrativas, así como las de servicios a los operarios como baños y vestieres.

Una adecuada definición y la armonía de este conjunto de áreas, junto con la

aplicación de los decretos establecidos para instalaciones industriales, permiten

que: el proceso sea dinámico; que la comunicación sea eficiente; que proporcionen

ahorros en áreas, tiempo, costos, materiales; además de la seguridad, bienestar y

motivación para los operarios.

2.3.1 Áreas de procesamiento. Las siguientes son las áreas destinadas para

desarrollar el proceso de elaboración de harina de ahuyama:

Área de recepción y lavado. Debido al volumen que ocupa la materia prima

y el medio de transporte (camión), se debe contar con un área de recepción y

lavado que permita un aseguramiento en el pesado y en la limpieza de la misma.

Esta zona debe estar acondicionada con su respectivos desagües alrededor de la

misma para evitar contaminación, así como también de un espacio prudente para

la bascula. Área total: 21.5 m2

Área de pelado. Un factor que hay que tener en cuenta para determinar esta

área es la ubicación del tanque de gran capacidad. Esta zona debe contar con

espacio suficiente para evacuar la materia prima pelada del tanque. Área total para

el tanque:10.8 m2

Área de fraccionamiento y desemillado. Se debe adecuar esta zona para

la ubicación de los mesones necesarios para cortar y desemillar la materia prima

proveniente del pelado, además de la correspondiente área de desechos orgánicos

provenientes de esta operación. Área para el mesón: 9.9 m2

69

Área de picado. Las factores mas indispensables para determinar esta área

son el espacio que ubica la picadora y la tolva de descarga del producto. Área total

para picadora: 4m2

Área de deshidratado. Se debe disponer de un área para la ubicación tanto

del intercambiador de calor como para el cuarto de secado. Área para

deshidratador 12.88 m2

Área de molienda y tamizado. Se debe tener en cuenta el área para la

ubicación del molino de martillos y sus correspondientes cribas al igual que una

escalera para facilitar la alimentación al molino. También se debe disponer del

espacio suficiente para la adecuación y operación de un sistema de

almacenamiento de la harina. Área total para el molino: 4.16m2

En el cuadro 20 se presenta un resumen con las áreas totales de procesamiento y

de equipos para cada operación del proceso de obtención de harina de ahuyama.

Cuadro 20. Áreas de proceso y de equipos

OPERACION ANCHO(m) LARGO(m) AREA EQUIPO m2 AREA

TOTAL(m2)

Recepción y

lavado

5 4.3 Bascula: 1 21.5

Pelado químico 3 3.6 Tanque : 2 10.8

Desemillado 3 3.3 Mesón: 4.14 9.9

Picado 2 2 Picadora: 1 4

Deshidratado 4.6 2.8 Deshidratador: 4.32 12.88

Molienda 1.6 2.6 Molino: 1 4.16

total 59.16

70

Ver distribución de estas areas en la figura 11 ( plano 2)

2.3.2 Áreas de almacenamiento. Se requieren dos áreas de

almacenamiento para la planta, las cuales son: un cuarto para insumos y otra para

producto terminado

Cuarto para almacenamiento de insumos: en este cuarto deben estar

incluidas 10 canecas cada una de 25 kg, además de los empaques y bascula para

el pesaje de la soda cáustica necesaria para cada lote. El área de este cuarto es de

14.52 m2

Cuarto para almacenamiento de producto terminado. Destinado para

almacenar aproximadamente 50 bultos de harina de ahuyama, cada uno con

capacidad de 10 kg y con rotación de máximo 15 días. Además, cuenta con

suficiente espacio para un posible aumento de la producción. Esta área es de 16.5

m2.

Oficina para jefe de producción. En esta oficina se encuentra

acondicionada con los muebles, enceres y equipos necesarios para que el jefe de

producción pueda controlar y vigilar el proceso, comunicarse con los demás

departamentos y desempeñar funciones especificas. Esta oficina tiene un área de

4m2

Cuarto de aseo. aquí se almacenan los diferentes implementos de aseo,

desinfectantes y detergentes, también cuenta con un lavamanos para el aseo de

los operarios dentro de la planta. Esta área es de 6. 6 m2.

71

En el cuadro 21 se muestra el resumen de las áreas totales para cada una de estas

áreas de almacenamiento.

Cuadro 21. Áreas de almacenamiento.

AREA ANCHO(m) LARGO(m) AREA

TOTAL(m2)

Almacenamiento 5 4.3 21.5

Oficina 2 2 4

Cuarto insumo 4.4 3.3 14.52

Cuarto de aseo 3.3 2 6.6

Total 41.62

Ver distribución de estas áreas en la figura 12 (plano 3.)

2.3.3 Área de circulación de operarios. En cada etapa del proceso se debe

considerar el área de operación de cada equipo, la de mantenimiento al igual que

el espacio entre construcciones y equipos y entre los mismos. De forma similar

deben definirse las áreas de circulación de personas, de materiales y de producto

terminado con el fin de evitar congestión, contaminaciones cruzadas y demoras en

el proceso. En la planta se tienen 5 áreas destinadas para la circulación de

materiales y operarios . Ver figura 13 (plano 4). Están distribuidas así:

• Área A: destinada para el traslado de la soda cáustica desde el cuarto de

almacenamiento hasta el tanque de pelado, para tal operación se requiere de un

corredor de dimensiones: 1m de ancho por 7 m de largo, para un área de 7 m2.

Área B.: reservada para la circulación de operarios al entrar a la planta, para

tal fin se dispone de un corredor ubicado entre los equipos y el cuarto de

72

almacenamiento, con dimensiones de 1m de ancho por 7 m de largo, para un área

de 7 m2..

Área C: destinada para el traslado de los empaques para la zona de molienda

desde el cuarto de insumos. Se dispone de un corredor ubicado entre la picadora y

el mesón de desemillado, con dimensiones de 2 m de ancho por 5 m de largo,

para un área de 10 m2.

Área D: destinada para el transporte de los bultos de harina ya empacados y

sellados hacia el cuarto de almacenamiento. Se requiere de un corredor ubicado

entre el cuarto de almacenamiento y la zona de molienda. Se cuenta con un

espacio de área de 12.87 m2, además este espacio será utilizado para ubicar otro

equipo de secado en el momento en el cual la producción de la planta aumente.

Área E: destinada para zona de maniobras, para transportar los bultos de

harina de ahuyama desde el cuarto de almacenamiento hasta la zona de despacho,

cuenta con un área de 2.6 m2

Área F: Pasillo destinado para el aseo de manos de los operarios dentro de la

planta y para evacuar y disponer con facilidad de los implementos del cuarto de

aseo. Cuenta con un área de 12.07 m2.

En el cuadro 22 se presenta un resumen con las áreas destinadas para circulación

de personas y materiales.

73

Cuadro 22. Áreas de circulación de operarios y materiales.

AREA ANCHO(m) LARGO(m) AREA m2

A 7 1 7

B 7 1 7

C 5 2 10

D 3.9 3.3 12.87

E 2 1.3 2.6

F 3.66 3.3 12.07

TOTAL 51.54

2.3.4 Otras áreas. Estas áreas se encuentran ubicadas en el exterior de la

planta con el propósito de evitar contaminación, riesgos por el manejo de

combustibles y posibles complicaciones con el manejo de equipos que trabajan con

presiones elevadas.

Cuarto de caldera. Destinado para la protección de la caldera, sus

accesorios y el tanque de condensados. Debe ser suficientemente amplio para

facilitar las labores de operación y mantenimiento. Su ubicación será cercana a la

planta con el fin de evitar gastos en tubería. El área total del cuarto es de 3m2

Baños y Vestieres. Esta área se encuentra cerca de la entrada principal a la

planta, unida con un corredor techado para evitar contaminación en el proceso

productivo. Consta de dos baños con lavamanos y un vestier en cada uno.

Comprendiendo un área de 4.5 m2 . Observar figura 14 plano general (plano 5) .

Almacenamiento de canastillas. Esta área esta ubicada en el exterior de la

planta, limitando con los cuartos de insumos y aseo, y será destinada para

74

almacenar las canastillas destinadas para el transporte de las ahuyamas. Cuenta

con un área de 7.7 m2

2.3.5 Construcciones. Las instalaciones actuales con las que se cuenta

presentan un estado inadecuado para el buen desarrollo del proceso productivo,

por tal motivo se hace necesario refraccionarlas y adaptarlas al decreto 3075 de

1997 del Ministerio de Salud, actual Ministerio de Protección Social. Ver

modificaciones en el numeral 3.2 del capitulo 3, en lo referente a necesidades de

construcción.

Este es el estado actual de las instalaciones:

Pisos y drenajes. La superficie del piso de la bodega destinada al proceso

productivo, esta construida en cemento y sin ningún tipo de baldosa ni de

recubrimiento apropiado. Dispone de dos drenajes, los cuales están destinados

para uso residencial.

Paredes. Las paredes en la actual construcción están elaboradas de bareque,

en el costado que colinda con la Calle 50 y de ladrillo prensado en el costado sur,

que limita con la vía al Valle. Sin embargo cuentan con una altura aproximada de 4

metros, que para el proceso, no presentarían inconvenientes.

Techos. El techo de la bodega esta conformado por una serie de tejas cuyo

material de construcción es cemento, además no cuenta con una canaleta para

evacuación de aguas lluvias. No se distinguen claraboyas, que suministren la

mínima iluminación a la bodega.

75

Ventanas y puertas. En la presente construcción, se cuenta con tres

puertas de acceso a la bodega directamente desde el exterior, principalmente en el

costado norte (Calle 50). Están fabricadas en madera y metal. Las cantidad de

ventanas es mínima, remitiéndose solamente a una, y además, esta no cuenta

con estructura de soporte, ni vidrio; por lo cual no evita la entrada de polvo, de

materiales extraños y de insectos.

Ventilación e iluminación. Teniendo en cuenta que la cantidad de ventanas

es reducida y que en el techo no hay claraboyas, la cantidad de iluminación y

ventilación es insuficiente, por lo que se hace necesario una remodelación total de

la bodega en estos aspectos.

76

Figura 11. Plano 2.( Áreas de proceso)

CONVENCIONES NUMERO DE AREA

NOMBRE

1 Recepción 2 Lavado 3 Pelado químico 4 Desemillado 5 Picado 6 Deshidratación 7 Medición de

humedad 8 Molienda y tamizado

3 4 5 6

8

7

2

1

77

Figura 12 . Plano 3. (Áreas de almacenamiento.)


NOMBRE

1 Cuarto de insumos 2 Cuarto de aseo 3 Cuarto de

almacenamiento de producto terminado

4 Oficina de jefe de producción

1

3

4

2

78

Figura 13. Plano 4. (Áreas de circulación de operarios.)


NOMBRE

A Pasillo insumos B Pasillo entrada

operarios C Pasillo empaque D Pasillo

almacenamiento E Pasillo

almacenamiento F Pasillo lavamanos.

A

B

E

D

F

C

79

Figura 14. Plano 5. (Áreas Complementarias.)


NOMBRE

1 Cuarto de caldera 2 Cuarto de servicios

sanitarios 3 Almacenamiento de

canastillas

1

2

3

80

3. PROPUESTA DE DISTRIBUCIÓN DE PLANTA.

Una vez definido el proceso, los equipos, las áreas de trabajo e infraestructura

general de la planta, es necesario integrar estos factores con el propósito de lograr

un proceso productivo ordenado y sistemático, que cumpla con los objetivos

establecidos por una distribución de planta.

La propuesta de diseño de planta para la producción de harina de ahuyama, que

se plantea, cumple con los principios esenciales para lograr: una integración de

las áreas; minimizar espacios, trayectos y movimientos; el correcto avance del flujo

del proceso; ahorro en espacio horizontal; mantener la seguridad y comodidad

para los operarios y la fácil adaptación a los cambios del entorno.

El resultado de lo anterior, conlleva a obtener un producto final de optima calidad,

además de regular y economizar los costos de producción, para que el precio de

venta del producto terminado sea competitivo frente al exigido por el mercado.

3.1 CONCEPTOS DE DISTRIBUCIÓN DE PLANTA.

Dentro de las instalaciones existe gran variedad de maquinas, equipos,

materiales, personas cuya ubicación y organización física debe obtenerse de

acuerdo a un criterio de funcionalidad, flexibilidad y economía.

La distribución en planta, o de instalaciones, implica la ordenación física de

las áreas de producción, administración y de servicios integrándolas dentro

de un todo armónico y económico de tal forma que se obtengan los

81

mejores resultados en productividad seguridad y control para el empleado y

equilibrio en el medio ambiente

3.1.1 Propósitos de la distribución en planta

En una distribución de planta, la misión es lograr un orden de las áreas de

trabajo y de equipo, con el fin de que sea la más económica para la

empresa, al mismo tiempo que sea la más segura y la más satisfactoria

para los empleados. Un resultado de los propósitos de la distribución en

planta es obtener beneficios para la misma, que se traducen en la

reducción del costo de fabricación. A continuación se nombraran los

propósitos que se buscan en una distribución en planta14.

Aumento de la seguridad de los trabajadores.

Elevación de la moral y la satisfacción del empleado.

Incremento de la producción con los mismos recursos.

Disminución de los tiempos de espera.

Disminución del manejo innecesario de materiales.

Aumento en el uso de las maquinas y la optimización de la mano de

obra.

Reducción de los lotes de material en el proceso.

Reducción de los tiempos de fabricación.

Disminución del trabajo indirecto.

Facilidad de supervisión y control.

Disminución de la congestión durante el proceso.

14 CASTRO, William. Localización y distribución de instalaciones. Ibagué: El Poira. 1998. 238p.

82

Disminución del área ocupada.

Disminución del riesgo para el material o su calidad.

Flexibilidad al cambio.

3.1.2 Factores que influyen en la distribución de planta

El trabajo de distribución de planta, como cualquier otro trabajo de

ingeniería es fácil ó difícil de realizar dependiendo de la experiencia de la

persona quien realice esta tarea. Teniendo en cuenta lo anterior, existen

unos factores a considerar, que cuentan con alguna influencia directa sobre

la distribución, que no son mas que los diversos elementos implicados en

esta, como también las consideraciones que puedan afectar el orden de

estos elementos. Los factores que tienen influencia sobre cualquier

distribución son15:

Factor material. Se considera el factor más importante, dado que toda

instalación se ordena en función de convertir materias primas en producto

terminado. Así mismo hace presencia en todas las áreas de la empresa, la

forma como se procese el material define la secuencia de operaciones y la

organización de los equipos.

Factor maquinaria. Se debe tomar en cuenta además de las maquinas

y su posición en el proceso todos aquellos equipos de servicio, la forma y

tamaño de los equipos, los riesgos de su operación y métodos de

15 Ibid, p100-110.

83

producción de tal forma que se obtenga el máximo aprovechamiento de los

mismos.

Factor hombre. Debe ser ubicado y organizado dentro de la instalación

lo cual debe presentar condiciones favorables de iluminación, ventilación y

seguridad.

Factor movimiento. La tarea fundamental es reducir y eliminar el

movimiento innecesario ya que este consume parte de los recursos pero no

agrega valor al producto

Entonces se hace necesario hacer una revisión de los procesos que permita

detectar movimientos y traslados no necesarios con el ámbito de eliminarlos

y de esta manera de obtener ahorros en costos de mano de obra indirecta y

costos de operación de equipo de transporte y por supuesto un ahorro en el

espacio.

Factor espera. Como los productos en espera de acuerdo con los

modelos de costos, generan aumentos en los mismos se debe justificar

diseño y ubicación de puntos de espera (Bodegas, almacenes, espera de

productos en proceso) sobre las siguientes situaciones: que el punto de

espera se genere por la misma naturaleza del proceso o que el punto de

espera preste en servicio al proceso para que permita amortiguar las

variaciones de tiempo y acople las diferentes fases del proceso.

84

Factor edificio. Existen dos tipos de problema: el primero se presenta

cuando el edificio ya existe y por lo tanto se crea la necesidad de un

acoplamiento del proceso a la estructura existente o viceversa. El segundo

se presenta cuando el ingeniero diseña el edificio en función de las

necesidades del proceso y las áreas de servicio, este caso tiene la ventaja de

permitir planear o prever futuras expansiones sin causar mayor trauma a la

distribución existente.

Factor cambio. Una buena distribución debe tener la característica de

versatilidad y flexibilidad de tal forma que pueda absorber rápidamente los

cambios que impone el mercado la tecnología y la competencia. Por lo tanto

debe estar en capacidad de asimilar cambios de diseño, de cantidad, etc. o

de permitir una expansión sin mayores en el edificio y cambios existentes.

Factor ambiental y legal. Constituye un tema obligado a la hora de

establecer la estrategia de localización y distribución de una instalación.

La ignorancia de la ley o falta de conciencia ambiental, puede en un

momento dado detener el montaje y puesta en marcha del proyecto, lo cual

conllevaría a incurrir en sobrecostos por demora o un paro total del

proyecto.

Factor de servicio. Un buen modelo de distribución debe contemplar

aspectos como la instalación de servicios al personal así como el área de

servicio a la maquinaria y al producto.

85

3.1.3 Principios de la distribución de planta. Una buena distribución

de planta puede proporcionar muchas ventajas, que se derivan de la

aplicación eficaz de los objetivos. Sin embargo será imposible que se

consigan todas estas ventajas al mismo tiempo. Para ello se hace necesario

asimilar los objetivos como una serie de principios con los cuales se

lograrán alcanzar las metas propuestas.

A continuación siguen los seis principios de la distribución de planta16.

Principio de la integración en conjunto. Todos los elementos que

intervienen en una instalación, así como todas las áreas que la componen,

deben estar integradas en un solo engranaje con un objetivo común.

Principio de la mínima distancia recorrida. Se debe procurar

minimizar espacios trayectos y movimientos que retracen el normal avance o

el desarrollo de las tareas que se realizan. Con lo anterior se logra una

disminución del tiempo total de fabricación y ahorros importantes en el

espacio ocupado

Principio de la circulación. Las áreas se deben ordenar de tal forma

que se pueda lograr un avance de los productos desde su materia prima

hasta el producto terminado, así mismo las áreas de servicio deben

ordenarse en función de sus necesidades de cercanía ó relaciones para que

se agilice el flujo de información.

16 Ibid. , p 111-118

86

Principio del espacio público. Ahorrar el espacio horizontal

aprovechando hasta donde sea posible los espacios verticales, utilizando

artillos, estanterías, sótanos y en general métodos eficientes de almacenaje.

Principio de la seguridad y satisfacción. Una buena distribución de

planta debe ser segura y confortable para los empleados. Así mismo se sabe

que las condiciones favorables, de ventilación, iluminación, espacio etc

inciden apropiadamente en la buena labor del empleado.

Principio de la flexibilidad. Una buena distribución de planta debe

tener la capacidad de adaptarse rápidamente a las necesidades nuevas que

le imponen los cambios del entorno.

3.1.4 Tipos de distribución de planta. Antes de iniciar el ordenamiento

de los elementos de una instalación es importante comprender la naturaleza

del proceso de producción estableciendo claramente las relaciones de

movimiento y organización de hombre, maquinaria y materiales. Teniendo

en cuenta estas relaciones, los procesos de fabricación se dividen en tres

grandes grupos17: orientados al producto (producción en cadena),

orientados al proceso (producción intermitente) y por posición fija

(producción por proyectos).

Distribución por producto, cadena ó serie. Este modelo de

distribución se recomienda cuando el volumen de ventas es grande y estable

17 MUTHER, Richard. Distribución en planta: la ordenación racional de los elementos de producción industrial. 3 ed. España: Hispano Europea. 1977. p 27-41.

87

de tal manera que se asegure la continuidad de un mismo articulo o de unos

pocos artículos de características muy similares.

El volumen de producción permite entonces dedicar la instalación al fabril

procesamiento del producto, especializando los operarios y equipos en la

realización de tareas especificas y ordenando los recursos de acuerdo a la

secuencia de fabricación.

Una de las exigencias más importantes para el funcionamiento de este

modelo de fabricación esta en el esfuerzo constante en ingeniería de

métodos, a través de un análisis y simplificación de procesos y movimientos

en búsqueda de una mejora continua en productividad.

Por proceso ó función. Cuando la empresa se ve enfrentada a

manejar variedad de productos con pedidos intermitentes debido a la

naturaleza de su mercado, se debe obtener un modelo de distribución

departamentalizado, de tal forma que se logre un cierto grado de flexibilidad

de acuerdo a los cambios del proceso.

Departamentalizar un proceso consiste en agrupar las maquinas de acuerdo

con su especialidad. El problema aquí consiste en obtener un modelo que

minimice los cruces entre productos y el costo de manejo de materiales.

Por posición fija. Los sistemas de fabricación modular ó posición fija

se derivan de los conceptos de manufactura JAT (justo a tiempo) y su

88

funcionamiento se basa en aprovechar las mejores ventajas de la fabricación

en cadena y la fabricación por proceso.

Han sido adoptados como solución a las necesidades actuales de la industria

tales como responder rápidamente al cliente, disminuir inventario en el

proceso, simplificar la programación y control de

producción.

3.2 METODO DE PRODUCCIÓN.

Con los diagramas que se presentan en este capitulo, se puede observar el

comportamiento de las operaciones, los transportes necesarios, los controles y los

recorridos que se realizan en determinadas etapas del proceso para asegurar la

calidad final del producto.

En el diagrama de flujo de operaciones para producción de harina de ahuyama, ver

Diagrama 1, se establece el orden de las etapas del proceso, al igual que aquellas

que requieren control como el pelado químico y la deshidratación, también puede

observarse un control de humedad al finalizar la operación de deshidratación.

Así mismo, se precisa la entrada de insumos al proceso, tales como el NaOH en la

operación de pelado químico y el empaque en la operación de molienda y

tamizado, concluyéndose que el proceso de producción del primer lote de harina

de ahuyama registra un tiempo de 284. 08 min, mientras que los dos lotes

restantes, no incluyen el tiempo destinado a recepción y lavado, ya que estas

operaciones se realizan al inicio de la jornada diaria donde se tiene en cuenta el

total de la materia prima a procesar, por lo tanto, el tiempo para una producción

diaria, es de 812.24 min (13.57 horas).

89

Diagrama 1. Diagrama de flujo de operaciones Proceso: Producción de un lote de 27.7 kg harina de ahuyama

SIMBOLOS PROPUESTA

NUMERO TIEMPO(min) Diagrama: Antonio Duarte. y Rolando Rodríguez

1 0.083

Fecha de diagrama: Octubre 27 de 2003.

7 94

Propuesta X Método actual ___

2 190

Materiales. X Personas ___

TOTAL 10 284.08

21 MIN

1

2

1

4

6

2

5 7

RECEPCION

LAVADO

PELADO QUIMICO

PICADO

DESHIDRATACION

HARINA DE AHUYAMA

10 MIN

10 MIN

10 MIN

25 MIN

180 MIN

21 MIN

5 MIN

3 DESEMILLADO23 MIN

AHUYAMA EN TROZOS

1 %HUMEDAD0.083 MIN

EMPAQUE

NaOH 4%

AHUYAMA

90

En el diagrama de flujo de proceso para la producción de harina de ahuyama por

lote, ver diagrama 2, se indican los diferentes transportes necesarios para

mantener la fluidez de las etapas del proceso. El primer transporte ocurre en el

área de recepción al llevar manualmente las ahuyamas una vez pesadas hasta el

área de lavado, con una distancia de 2 m.

El segundo transporte se lleva a cabo desde el área de lavado hacia el tanque de

pelado, mediante una banda de rodillos de 2 m de longitud. El tercer y último

transporte ocurre desde el área de molienda y tamizado hasta el cuarto de

almacenamiento con una distancia de 7 m.

Por consiguiente, se concluye que al tener poco transporte de materia prima, la

distancia entre las áreas de proceso y complementarias, es la precisa para lograr:

la disminución de tiempos de espera y en recorridos, la reducción de la materia

prima acumulada y la reducción de los tiempos de fabricación.

Los diagramas 3 y 4, que indican el flujo de proceso de transporte de soda

cáustica y empaque respectivamente, muestran el manejo sistemático de cada uno

de estos insumos, iniciando con su almacenamiento, pesaje en el caso de la soda

cáustica y posterior transporte hasta sus correspondientes áreas de destino.

Destacando que el transporte de cada uno de estos, no se cruzan con la materia

prima, evitando contaminación y complicaciones de logística del proceso.

91

Diagrama 2. Diagrama de flujo de proceso

Nº ACTIVIDAD DISTANCIA

(m) TIEMPO

(min) OBSERVACIONES

1 Recepción

10 Auyama fresca

1 Transporte

2 5 De bascula a lavado

2 Lavado

10

2 Transporte

2 3 De lavado a tanque de pelado.

1 Pelado químico

10

3 Desemillado

23 En mesón grande

4 Picado

25

2 Deshidratación

180

1 Medición de humedad

0.083 En medidor de humedad de granos

5 Molienda

21 En molino de martillos

6 Tamizado

21 Se efectúa simultáneamente

7 Empacado

5

3 Transporte

2 10

1 Almacenamiento

Proceso: Producción de un lote de 27. 7 kg de harina de ahuyama

SIMBOLOS PROPUESTA

NUMERO TIEMPO(min) Diagrama: Antonio Duarte. y Rolando Rodríguez

1 0.083


7 94

2 190 Propuesta X Método actual __ 3 18

1 Materiales. X Personas __

TOTAL 10 302.08

92

Diagrama 3. Diagrama de proceso para el transporte de soda cáustica hacia tanque de pelado.

Proceso Transporte de soda cáustica hacia el tanque de pelado

SIMBOLOS PROPUESTA

NUMERO TIEMPO(min)Diagrama: Antonio Duarte. y Rolando Rodríguez

0 0


1 1

1 5 Propuesta X Método actual

1 2

1 Materiales. X Personas

TOTAL 4 8

No ACTIVIDAD DISTANCIA (m)

TIEMPO (min)

OBSERVACIONES

1 Almacenamiento

En canecas plásticas debidamente cerradas

1 Pesaje

5 Pesar 6.9 kg exactos

1 Transporte

3.5 2 Transportarla en bolsa plástica cerrada

1 Adición al tanque

1

93

Diagrama 4. Diagrama de proceso de transporte de empaque hacia área de molienda

No ACTIVIDAD DISTANCIA

(m) TIEMPO

(min) OBSERVACIONES

1 Almacenamiento En cajas de cartón, ubicadas sobre estibas

1 Transporte 11 3

1 Empacado 5 Bolsas de 10 kg, de polipropileno biorentado

Proceso: Transporte de empaque hacia el área de molienda.

SIMBOLOS PROPUESTA NUMERO TIEMPO(min)

Diagrama: Antonio Duarte. y Rolando Rodríguez

0 0


1 5

0 0 Propuesta X Método actual __

1 3

1 Materiales. X Personas __

TOTAL 3 8

94

Diagrama 5. Diagrama de recorrido de materiales.

Proceso: Producción de 27.7 kg de harina de ahuyama

SIMBOLOS PROPUESTA

NUMERO TIEMPO(min) Diagrama: Antonio Duarte. y Rolando Rodriguez

1 0.083


7 94

Propuesta X Método actual __

2 190

Materiales. X Personas __

TOTAL 10 284.08

CONVENCIONES AHUYAMA EMPAQUE

SODA CAUSTICA

95

3.3 NECESIDADES DE CONSTRUCCIÓN

En la industria alimentaría colombiana, existe una guía que ofrece los parámetros

para adecuar las instalaciones de planta y su infraestructura, con el propósito de

procesar, almacenar y distribuir adecuada e higiénicamente los alimentos. Tales

directrices se encuentran en el decreto 3075 de 1997 expedido por el Ministerio de

Protección Social. A continuación se determinan dichos parámetros para lograr un

diseño sanitario optimo de la planta deshidratadora de ahuyama.

• Abastecimiento de agua. La planta dispondrá de un tanque de

almacenamiento de agua con capacidad de 2000 L (2m3) disponible para el lavado

de materia prima, pisos, equipos e infraestructura en general, así como para la

producción de vapor e higiene de los operarios. Este tanque estará ubicado sobre

el área de recepción y lavado para lograr un fácil mantenimiento e inspección del

mismo.

• Disposición de residuos líquidos. Como se puede observar en el plano 2

de Áreas de proceso, la planta cuenta con rejillas sanitarias para la recolección y

disposición final de aguas residuales del proceso, las cuales cumplen con las

disposiciones sanitarias para aguas residuales. Ver anexo 18

• Disposición de residuos sólidos. Las materias sólidas orgánicas obtenidas

del procesamiento tales como semillas y cáscaras son empacadas en bolsas de

polietileno dentro de canecas plásticas, al finalizar el proceso son retiradas de la

planta y dispuestas en contenedores adecuados ubicados cerca de la vía principal.

96

• Instalaciones sanitarias. Los baños y vestieres de la planta están ubicados

en el exterior de la planta y cercanos a la puerta principal de acceso de operarios.

Cuentan con todos los requerimientos para la higiene de los mismos como son

agua potable, jabón, desinfectantes, toallas, sanitarios, lavamanos, entre otros.

Dentro de la planta se cuenta con lavamanos accionados con pedal cercanos a la

zona de procesamiento para la higiene de los manipuladores de alimentos.

• Pisos y drenajes. Los pisos de la planta estarán conformados por baldosas

para trafico pesado, serán completamente terminados, libres de hendiduras,

antideslizantes, impermeables, no absorbentes, no porosos y de fácil limpieza y

desinfección. Preferiblemente de color claro y fácil de demarcar para señalización y

seguridad de los operarios.

Los pisos de áreas húmedas como lavado y procesamiento tendrán una pendiente

del 3% para dirigir el agua hacia las rejillas de drenaje; mientras que los pisos de

áreas de almacenamiento tendrán inclinación del 1%. Se dispondrá de cuatro

sifones, uno por cada rejilla.

• Paredes. Las paredes de la planta estarán completamente terminadas en

pintura plástica de color blanco que ofrece resistencia, impermeabilidad y fácil

limpieza y desinfección; además, estarán libres de grietas y agujeros. Las uniones

de las paredes entre el piso y el techo serán de forma redondeada para evitar

acumulación de suciedad.

• Techos. La terminación del techo será similar a la de las paredes con pintura

plástica de color blanco, totalmente liso para evitar la acumulación de suciedad y

facilitar la limpieza y desinfección del mismo.

97

• Ventanas. Las ventanas que otorgan la iluminación en los cuartos de

almacenamiento, oficina y baños estarán construidas de forma tal que no permitan

la acumulación de suciedad, adecuadas con vidrios transparentes y divisiones para

seguridad y fácil limpieza. Además de estas características, las ventanas del cuarto

de almacenamiento de producto terminado serán adecuadas con vidrios tintados

para evitar la entrada de luz y protegidas con malla anti – insecto.

• Puertas. Las áreas de almacenamiento de insumos, cuarto de aseo, oficina y

cuarto de almacenamiento de producto terminado tendrán puertas de metal con

pintura final anticorrosiva de color blanco y de superficie totalmente lisa, no

absorbente y resistente, además contaran con cierre automático y una abertura

contra el piso de 1 cm.

Las puertas que se encuentran ubicadas en el exterior de la planta también serán

de metal con pintura final anticorrosiva y con una amplitud necesaria para efectuar

las operaciones de descarga de materia prima, entrada de operarios e insumos,

entrada al cuarto de caldera y al baño.

Iluminación. Para lograr una correcta iluminación para comodidad y

seguridad de los operarios, se dispondrá de luz natural por medio de claraboyas

transparentes de alta resistencia y durabilidad sobre la línea de proceso, así como

en el área de recepción y lavado. En horas nocturnas estas áreas serán iluminadas

por medio de lámparas horizontales con sistema de seguridad ubicadas sobre

cada área de proceso, pasillos y área de recepción y lavado. La intensidad de

estas lámparas será de 220 lux

Para las áreas restantes se contara con ventanas como se mencionó anteriormente

y de lámparas con una intensidad de 110 lux para iluminación nocturna. Se

98

instalaran dos lámparas en el área de almacenamiento de producto terminado,

mientras que la oficina, cuarto de insumos y aseo dispondrán de una lámpara.

Ventilación. La planta tendrá dos aberturas de ventilación en la pared

oriental de la misma, protegidas con malla anticorrosiva y de fácil instalación y

mantenimiento. La función de estas aberturas será prevenir la condensación del

vapor y facilitar la remoción del calor.

De igual forma se instalará un extractor construido en material anticorrosivo para

extraer de la planta los gases irritantes emitidos durante el pelado químico con

soda cáustica. Este dispositivo será ubicado en la parte superior de la pared que se

encuentra en la parte trasera del tanque de pelado.

3.4 PLANO GENERAL DE LA PLANTA.

Para establecer la ubicación de la planta dentro del lote destinado para tal fin, se

tuvo en cuenta las construcciones existentes correspondientes a parte

administrativa y pasillo de despacho, aprovechando estas áreas y tendiendo en

cuenta la configuración del lote, cuya entrada principal de encuentra ubicada sobre

la calle 50, se decidió construir la planta en la superficie correspondiente a la

bodega y patio frontal, la cual tiene un área de 230 m2 disponibles para la

construcción de la misma. Observar plano 1 en anexo 1.

Al observar el plano 6 anexo 20 (plano general de la planta), se pueden distinguir,

las áreas de proceso, complementarias, de servicios sanitarios y pasillos

mencionadas en el numeral 2.3, al igual que el área total de la planta

correspondiente a 167.52 m2 .

99

En el cuadro 23 se presenta el porcentaje de participación de estas áreas con

respecto a la superficie total de la planta.

Cuadro 23. Porcentaje de participación de las áreas.

AREA. AREA(m2) PORCENTAJE DE

PARTICIPACIÓN

Proceso. 59.16 35.31

Almacenamiento. 41.62 24.84

Circulación de

operarios

51.54 30.76

Otras áreas. 15.2 9.07

Total 167.52 100

Debido a que la vía de acceso y de salida de camiones, además de la zona de

recepción de materia prima que se realiza al costado noroccidental de la planta, se

determino establecer la distribución del, proceso en forma de U, para aprovechar

adecuadamente, el área disponible de construcción, las áreas administrativas

construidas, la zona de despacho, la superficie disponible para ubicación de

servicios sanitarios

Esta distribución presenta las siguientes ventajas:

Adecuada integración de las diferentes áreas.

Presenta facilidades de acceso a la planta tanto de los operarios como las

personas de la parte administrativa.

Presencia de pasillos amplios para la circulación de los operarios.

100

Facilidad para el mantenimiento de equipos y limpieza de las áreas que

ocupan.

Mantiene condiciones adecuadas de higiene dentro de la planta.

Permite la revisión permanente e integral de todos los equipos.

Seguridad para los operarios en caso de emergencia.

Evita el cruzamiento de materias primas, insumos y producto terminado.

Permite la evacuación eficaz de residuos líquidos y sólidos.

101

4. EVALUACIÓN ECONOMICA

Por medio de la evaluación económica se logra estimar la rentabilidad del proyecto

tomando la información ofrecida anteriormente para determinar los costos de

producción y operación. Para lograr una evaluación adecuada es preciso analizar la

demanda y oferta de la harina de ahuyama, así como la inversión inicial y el capital

de trabajo mensual. Estas variables son incluidas para determinar el Valor Presente

Neto y la Tasa Interna de Retorno para demostrar la viabilidad del proyecto.

4.1 CONCEPTOS DE ESTIMACIÓN ECONOMICA.

Para evaluar financieramente el proyecto del diseño de la planta, se tienen en

cuenta dos métodos sencillos y concretos (VPN y TIR). Estos métodos conforman

una base lo suficientemente firme, para determinar el comportamiento del costo

de inversión inicial del montaje de la planta en un tiempo futuro fijado, frente a los

posibles ingresos que se lograran en este tiempo. El resultados de estas

estimaciones, representa la utilidad final del inversionista, que esta traducida

como una tasa de interés ó como el dinero que obtiene luego de cada año de

operación de la planta.

4.1.1 Generalidades sobre el Valor Presente Neto (VPN). Una cantidad

futura de dinero convertida a su equivalente en valor presente tiene un monto de

valor presente siempre menor que el del flujo de efectivo real, debido a que para

cualquier tasa de interés mayor que cero, todos los factores P/F tienen un valor

102

menor que 1.0. Por esta razón, con frecuencia se hace referencia a cálculos de

valor presente, bajo la denominación de métodos de flujo de efectivo.18

Otros términos utilizados a menudo para hacer referencia a los cálculos de valor

presente son Valor Presente (VP) y Valor Presente Neto (VPN).

Independientemente de cómo se denominen, los cálculos de valor presente se

utilizan de manera rutinaria para tomar decisiones de tipo económico relacionadas.

Estos cálculos de VP pueden ser utilizados en proyectos únicos con una sola

variable o en aquellos donde existen dos alternativas o más. Para decidir la

viabilidad de estas alternativas deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

Una alternativa. Si VP > 0, la tasa de retorno solicitada es lograda o excedida

y la alternativa es financieramente viable.

Dos alternativas o más. Cuando solo puede escogerse una alternativa (las

alternativas son mutuamente excluyentes), se debe seleccionar aquella con el VP

que sea mayor en términos numéricos, es decir, menos negativo o más positivo.

Indicando que si se trata de VP de costos se escoge el más bajo, y si es VPN de

flujo de efectivo neto se escoge el más alto.

En conclusión se considera el VPN como un método muy popular para la

evaluación de alternativas ya que futuros gastos o ingresos son transformados en

dinero equivalente hoy, es decir, todos los flujos de caja futuros asociados con una

alternativa son convertidos a valores de dinero presente.

18 BLANK, Leland. Ingeniería económica. 4 ED. México: McGrawhill.1998. p. 67-75

103

4.1.2 Definición de Tasa Interna de Retorno (TIR). La tasa interna de

retorno es una tasa de interés para un proyecto, que supone que todos los flujos

de caja positivos son reinvertidos a la tasa de retorno. Esta tasa nos indica cual

será la rentabilidad del proyecto en un horizonte de tiempo determinado, el cual

puede ser a 5 o 10 años.19

4.2 Análisis de la demanda de harina de ahuyama.

La harina de ahuyama es un producto destinado a industrias que se dedican a la

elaboración de sopas deshidratadas de hortalizas, mezclas de harinas para sopas y

concentrados deshidratados para salsas, en el cuadro 24 se muestra un resumen

estadístico de la producción de estos alimentos a nivel nacional.

Cuadro 24. Datos estadísticos de producción anual en toneladas de

alimentos que requieren harina de ahuyama.

AÑOS INDUSTRIA

1998 1999 2000

Sopas deshidratadas de

hortalizas.

1198.17 1501.57 1652.83

Mezclas de harinas para

sopas

1139.13 1106.18 1304.76

Concentrado

deshidratados para

salsas

212.97 192.30 235.88

Fuente: Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE)

19 Ibíd., p 76-78

104

4.2.1. Proyección de la demanda de los alimentos que requieren harina

de ahuyama.

Para determinar la cantidad de harina de ahuyama, requerida para los próximos 5

periodos, a partir del presente año, es necesario proyectar los datos estadísticos

nombrados en el cuadro 24. Para tal fin se realizaron regresiones lineales,

exponenciales, potenciales y logarítmicas a estos datos. La proyección de la

demanda se estimo para cada una de las industrias mencionadas.

Sopas deshidratadas de hortalizas. Los datos de proyección para este

alimento, se obtienen luego de establecer que la regresión que tiene el mejor

coeficiente de correlación, es la logarítmica. Ver regresión en anexo 16. En el

cuadro 25 en la figura 15 se presentan las cantidades estimadas hasta el año 2008

respectivamente.

Cuadro 25. Proyección de la demanda en toneladas de sopas

deshidratadas de hortalizas. 1998- 2008.

AÑO

PRODUCCIÓN (Tn)

1998 1198.17 1999 1501.57 2000 1652.83 2001 1577.26 2002 1670.18 2003 1746.10 2004 1810.29 2005 1865.90 2006 1914.94 2007 1958.82 2008 1998.50

105

Figura 15. Demanda histórica (1998-2000) y demanda proyectada (2001-2008) de sopas deshidratadas de hortalizas.

0

500

1000

1500

2000

2500

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Años

Dem

anda

(T

n)

Mezcla de harinas para sopas. Los datos de proyección para este alimento,

se obtienen luego de establecer que la regresión que tiene el mejor coeficiente de

correlación, es la lineal. Ver regresión en anexo 16. En el cuadro 26 en la figura 16

se presentan las cantidades estimadas hasta el año 2008 respectivamente.

Cuadro 26. Proyección de la demanda en toneladas de mezclas de harinas para sopas.

AÑO PRODUCCION (Tn) 1998 1139.13 1999 1106.18 2000 1304.76 2001 1298.53 2002 1338.37 2003 1669.95 2004 1584.02 2005 1717.25 2006 2248.30 2007 1962.80 2008 2223.36

106

Figura 16. Demanda histórica (1998-2000) y demanda proyectada (2001-2008) de Mezcla de harinas para sopas.

0

500

1000

1500

2000

2500

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Años

Dem

anda

(Tn)

Concentrados deshidratados para salsas. Los datos de proyección para

este alimento, se obtienen luego de establecer que la regresión que tiene el mejor

coeficiente de correlación, es la lineal. Ver regresión en anexo 17. En el cuadro 27

en la figura 17 se presentan las cantidades estimadas hasta el año 2008

respectivamente.

Cuadro 27. Proyección de la demanda en toneladas de concentrados deshidratados para salsas. 1998- 2008.

AÑO PRODUCCIÓN (Tn) 1998 212.97 1999 192.30 2000 235.88 2001 235.80 2002 223.22 2003 286.44 2004 276.49 2005 272.80 2006 364.26 2007 330.33 2008 338.15

107

Figura 17. Demanda histórica (1998-2000) y demanda proyectada

(2001-2008) de concentrados deshidratados para salsas.

050

100150

200250

300350

400

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Años

Dem

anda

(Tn)

La proyección efectuada para las sopas deshidratadas de hortalizas indica una

tendencia logarítmica de crecimiento, pronosticando un aumento promedio de

12.62% a partir de 2003, mientras que para la mezcla de harinas para sopas

muestra una tendencia lineal de crecimiento, con un aumento promedio desde

2003 de 24.9%, presentándose algunos picos considerables en los años 2006 y

2008.

En cuanto a la proyección de los concentrados deshidratados para salsas se puede

indicar que su crecimiento es lineal similar al presentado por la industria de mezcla

de harinas para sopas, presentando un aumento del 15.29% desde el año 2003,

mostrando unos picos que cabe resaltar en los años 2003 y 2006.

108

4.2.2 Participación de la harina de ahuyama en la formulación de

alimentos relacionados.

Para estimar la demanda de harina de ahuyama para las proyecciones efectuadas

anteriormente, es necesario determinar el porcentaje de participación de esta

harina en la formulación de las sopas deshidratadas, mezclas y salsas. En el cuadro

28 se muestra el porcentaje de participación.

Cuadro 28. Porcentaje de participación de harina de ahuyama.

INDUSTRIA PORCENTAJE DE

PARTICIPACION

Sopas deshidratadas de

hortalizas

20%

Mezcla de harinas para sopas 15%

Concentrados deshidratados para

salsas

10%

Por lo tanto las cantidades requeridas de harina de ahuyama se pueden obtener de

la proyección de los alimentos relacionados, ofreciendo los siguientes resultados

para cada una de las industrias. En los cuadros 29, 30 y 31 se resume la

participación de harina de ahuyama en la formulación de: sopas deshidratadas de

hortalizas; mezcla de harinas para sopas y concentrados deshidratados para

salsas, respectivamente.

109

Cuadro 29. Participación de harina de ahuyama en toneladas para sopas

deshidratadas de hortalizas.

AÑO

PARTICIPACIÓN ( Tn)

1998 239.6 1999 300.31 2000 330.56 2001 315.45 2002 334 2003 349.22 2004 362.05 2005 373.18 2006 382.98 2007 391.76 2008 399.70

Cuadro 30. Participación de harina de ahuyama en toneladas para

mezcla de harinas para sopas.

AÑO

PARTICIPACIÓN (Tn)

1998 170.87 1999 165.92 2000 195.71 2001 194.78 2002 200.75 2003 250.49 2004 237.60 2005 257.58 2006 337.24 2007 294.42 2008 333.50

110

Cuadro 31. Participación de harina de ahuyama en toneladas para

concentrados deshidratados para salsas.

AÑO

PARTICIPACIÓN (Tn)

1998 21.30 1999 19.23 2000 23.59 2001 23.58 2002 22.32 2003 28.64 2004 27.65 2005 27.28 2006 36.43 2007 33.03 2008 33.82

Por ultimo, es necesario establecer el porcentaje de harina de ahuyama producida

en el primer año (21.64 Tn) que se destina para suplir la demanda de cada una

de las industrias mencionadas. Estos datos se obtuvieron teniendo en cuenta el

grado de participación de la harina de ahuyama en las formulaciones de los

productos mencionados. En el cuadro 32 se muestran los porcentajes

correspondientes a cada industria

Cuadro 32. Porcentaje de harina de ahuyama anual destinado para suplir cada industria

INDUSTRIA PORCENTAJE DESTINADO

(%)

Sopas deshidratadas de hortalizas 51.75

Mezcla de harinas para sopas 40.85

Concentrados deshidratados para salsas. 7.4

111

4.2.3 Participación en el mercado. Teniendo en cuenta los resultados de

las proyecciones anteriores y el porcentaje destinado de la producción anual para

cada industria, se estima el grado de participación que tiene la producción de

harina de ahuyama en las distintas industrias que requieren esta materia prima.

Continuación se muestran los cuadros 33, 34 y 35 donde se especifican las

cantidades requeridas por la industria y las cantidades ofrecidas, en el periodo

desde 2003 hasta 2008 .

Cuadro 33. Sopas deshidratadas de hortalizas

AÑO

CANTIDAD REQUERIDA(Tn)

CANTIDAD OFRECIDA(Tn)

1 349.22 11.20 2 362.06 11.61 3 373.18 11.97 4 382.99 12.29 5 391.76 12.57 6 399.70 12.82

Teniendo en cuenta este resultado, se estima que el porcentaje de participación

respecto a la cantidad requerida de harina de ahuyama por la industria de sopas

deshidratadas de hortalizas es de 3.2%.

Cuadro 34. Mezcla de harinas para sopas

AÑO CANTIDAD

REQUERIDA(Tn) CANTIDAD

OFRECIDA(Tn) 1 250.49 8.84 2 237.60 8.39 3 257.59 9.09 4 337.25 11.91 5 294.42 10.39 6 333.50 11.77

112

Asimilando este resultado, se determina que el porcentaje de participación

respecto a la cantidad requerida de harina de ahuyama por la industria de mezcla

de harinas para sopas es de 3.5 %.

Cuadro 35. Concentrados deshidratados para salsas.

AÑO CANTIDAD

REQUERIDA(Tn) CANTIDAD

OFRECIDA(Tn)1 28.64 1.60 2 27.65 1.55 3 27.28 1.53 4 36.43 2.04 5 33.03 1.85 6 33.82 1.89

Confrontando estos datos, se tiene que el porcentaje de participación respecto a la

cantidad requerida de harina de ahuyama por la industria de concentrados

deshidratados para salsas es de 5.59%.

Demanda total proyectada de harina de ahuyama. Una vez obtenidos

los resultados de la demanda de harina para cada industria, se realizo la

proyección de la harina de ahuyama total requerida, donde se estimo un

crecimiento anual del 3.25% de la producción de harina de ahuyama, durante los

6 años establecidos. En el cuadro 36 se muestra las cantidades anuales requeridas

por la industria a través de 6 periodos consecutivos.

113

Cuadro 36. Proyección total de la demanda de harina de ahuyama, en toneladas

PERIODODEMANDA PARA EL

PROYECTO (Tn) 1 21.648 2 21.549 3 22.590 4 26.229 5 24.808 6 26.487

Para suplir esta demanda, es necesario establecer cual será la cantidad de

ahuyama fresca necesaria, por lo tanto se estima la proyección del cultivo en el

departamento del Quindío. En el cuadro 37 se indica la proyección del cultivo de

ahuyma en el departamento del Quindío hasta el año 2008.

Cuadro 37. Cantidad de ahuyama en toneladas aportadas por el Quindío

(2003-2008)

AÑO PERIODO CANTIDAD(Tn) 2003 1 641 2004 2 2711.98 2005 3 837.74 2006 4 1110.68 2007 5 492.95 2008 6 1418.47

En el anexo 19 se indican la proyección del cultivo de ahuyama en el

departamento del Quindío.

114

4.3 ESTUDIO FINANCIERO DEL PROYECTO.

Reuniendo la información ofrecida relacionada con: la materia prima, capacidad de

producción, mano de obra, construcciones y transporte, se resume en cuadros

que permiten visualizar el comportamiento que tienen los rubros incluidos sobre la

viabilidad del proyecto representada en datos de VPN y TIR.

A continuación se presenta información relacionada con: presupuesto de inversión

del proyecto, capital de trabajo mensual, necesidades y rendimientos de materia

prima y producto terminado, proyección de costos y gastos, obtención del precio

de venta, flujo de caja, calculo de VPN y TIR, estado de perdidas y ganancias

además del balance total proyectado. Estos análisis se estiman teniendo en cuenta

si el proyecto es con o sin financiación. En el cuadro 38 se indican las inversiones

realizadas en el año 0, que conforman los activos fijos de la planta.

Inversiones iniciales. Las inversiones comprenden todo el capital necesario

para instalar la planta y su posterior operación. Esta inversión esta compuesta

primordialmente por los activos fijos de la planta donde se encuentra la

construcción civil de la planta propuesta, teniendo en cuenta los requerimientos

establecidos en el numeral 3.3 que tiene que ver con las necesidades de

construcción. El costo por metro cuadrado de la construcción es de $643.000, el

cual incluye pisos, muros y techos terminados, además de la iluminación completa.

Otras inversiones establecidas en el inicio del proyecto son las relacionadas con la

maquinaria indispensable para cumplir con los requerimientos de capacidad de

producción, siendo el mas importante el deshidratador, por ser el equipo principal

dentro de la operación de la planta, así mismo se establecen rubros relacionados

con parte administrativa y dotación necesaria para los operarios. En el cuadro 38

115

se indican las inversiones realizadas en el año 0, que conforman los activos fijos de

la planta.

Cuadro 38. Inversiones iniciales del proyecto.

UNIDADES UNIDAD VALOR. UNIDAD VALOR. TOTAL1.1.OBRAS CIVILES* 1 107.715.360 107.715.360 1.2.MAQUINARIA Y EQUIPO 51.025.377Tanque de pelado 1 7.000.000 7.000.000Bascula 1 1.500.000 1.500.000meson 1 1.500.000 1.500.000Picadora 1 4.000.000 4.000.000molino de martillos 1 5.500.000 5.500.000deshidratador 1 20.500.000 20.500.000Caldera 1 7.500.000 7.500.000Banda 1 1.508.000 1508000Temporizador 1 517.377 517.377Instalación de caldera 1 1500000 15000001.3.MUEBLES Y ENSERES 3.057.280Escritorios sillas 1 850.000 850.000Archivadores 1 150.000 150.000Computadores 1 1.600.000 1.600.000Teléfono 1 100.000 100.000Dotación 1 357.280 357.280TOTAL INVERSION 162.155.297

Capital de trabajo mensual. Relaciona los rubros mensuales adicionales a

las inversiones iniciales, que incluyen mano de obra, servicios y materia prima

para la operación de la planta. Se puede observar que el mas representativo es la

materia prima debido al gran volumen de ahuyama fresca que se requiere para

obtener la producción de harina de ahuyama establecida y a la funcionalidad y

calidad del empaque seleccionado. La mano de obra requerida labora en dos

turnos de 6.5 horas cada uno con el fin de prever el incremento de la producción, * Revista CONSTRUDATA, DICIEMBRE-FEBRERO 2003-2004.

116

por lo tanto existe la opción de aumentar a 8 horas de trabajo cada turno. El

cuadro 39 se relacionan estos costos.

Cuadro 39. Capital de trabajo mensual

UNIDADES UNIDAD VALOR. UNIDAD VALOR. TOTAL2.1 PERSONAL 3.200.0002.1.1 MANO OBRA DIRECTA 3.200.000Ingeniero de alimentos 1 800.000 800.000operarios 6 400.000 2.400.000 2.2.SERVICIOS 1.080.000ACPM 1 180.000 180.000Agua 1 200.000 200.000Energía 1 200.000 200.000Transporte 1 500.000 500.0002.3.MATERIA PRIMA 5.196.760Ahuyama 1 3.415.000 3.415.000Soda cáustica. 1 725.760 725.760Empaques 1 1.056.000 1.056.0002.4 MANTENIMIENTO DE EQUIPOS 1 400.000 400.000 TOTAL CAPITAL TRABAJO MENSUAL 9.876.760

Planteamiento de Financiación del proyecto. Una opción para conseguir

los recursos para cubrir la inversión inicial y el capital de trabajo mensual, es la

financiación del proyecto del 70%, por medio de Entidades Gubernamentales,

dedicadas a financiar proyectos agroindustriales, las cuales manejan una taza de

interés del 18 % efectivo anual, que equivale a la DTF mas 11 puntos. En el

cuadro 40 se relaciona el capital total de inversión y de capital de trabajo así como

la financiación establecida.

117

Cuadro 40. Inversión total más capital de trabajo mensual

TOTAL INVERSION Y CAPITAL TRABAJO

PORCENTAJE

VALOR

APORTE DE SOCIOS 30% 51.609.617

FINANCIACION 70% 120.422.640

TOTAL INVERSION 100% 172.032.057

Necesidades y rendimientos de materia prima y producto

terminado. Para determinar la cantidad de materia prima necesaria por año, es

necesario establecer el rendimiento de la harina de ahuyama respecto a la

cantidad de ahuyama fresca que se procesa diariamente. Este porcentaje fue

estimado en el balance de materia y fue establecido en 7.92%.(ver cuadro 8).

Finalmente se tiene, que el porcentaje en que aumenta la producción de harina

por año no es relevante (3.25 %), dato calculado anteriormente, lo que conlleva a

que la producción sea casi constante en el transcurso de los seis años en donde no

se presentan serios sobresaltos, lo que determina que en este tiempo no es

necesario aumentar planta de personal ni adquirir nuevos equipos. En el cuadro 41

se indican las necesidades de materia prima y producto terminado en un periodo

de seis años.

118

Cuadro 41. Necesidades y rendimientos de materia prima y producto

terminado, en kilogramos.

AÑO RENDIMIENTO

1

2

3

4

5

6

Materia prima día 1.035,00 1.030,68 1.080,41 1.254,45 1.186,49 1.266,79

Producto terminado día 82,00 81,63 85,57 99,35 93,97 100,33

Materia prima mes 22.770 22.675 25.930 30.107 28.476 30.403 Producto terminado mes 1.804 1.796 1.883 2.186 2.067 2.207 Materia prima año 273.240 272.100 311.157 361.281 341.708 364.835

Producto terminado año 21.648 21.549 22.590 26.229 24.808 26.487

Proyección de costos y gastos. En este punto se tienen en cuenta todos

los gastos tales como: administrativos, que tienen que ver con el pago de nomina;

financieros que son los relacionados con el pago del préstamo además de los

intereses por el mismo, la amortización y el abono a capital y costos de materia

prima y la depreciación.

Al analizar estos resultados se encuentra que, al terminar los seis años

proyectados se ha pagado el 60%, de la deuda, lo que indica que probablemente

en los 4 o 5 años siguientes el préstamo será cancelado en su totalidad. Además

hay que tener en cuenta la fijación de costos relacionados con materia prima por

kg, servicios y gastos laborales durante los seis años proyectados. En el cuadro 55

se encuentran relacionados los gastos mencionados.

Obtención de precio de venta. Para determinar el precio de venta y por

ende los ingresos totales al finalizar cada periodo, hay que tener en cuenta

aspectos como: costos y gastos relacionados en el numeral anterior, la producción

de harina de ahuyama anual, el precio de mercado que se mantiene estable en el

transcurso de los seis años además la utilidad esperada que también es estable.

119

Considerando estos rubros, se encontró que en los primeros tres periodos el precio

esta por encima del establecido en el mercado que es de $8.000., este resultado

se debe primordialmente a que la proyección de producción de harina de ahuyama

tiene muchas fluctuaciones y a que se esta empezando a pagar el préstamo,

donde el saldo y la cuota anual son altas.

Sin embargo en los tres años restantes, el resultado es mejor ya que se

disminuyen los gastos financieros y la capacidad de producción aumenta

constantemente, presentado una utilidad promedio de $540 pesos por kg en los

tres años, frente al precio del mercado, que es muy superior a la establecida en los

tres primeros años donde se encontró una perdida de $ 210 pesos por kg. En el

cuadro 56 se encuentran relacionados los resultados nombrados anteriormente.

4.3.1 Análisis financiero del proyecto con financiación. En este caso se

tiene en cuenta la opción financiada del proyecto en el cual solamente los socios

aportan un 30% del total de la inversión y el 70% restante esta relacionado con el

préstamo establecido. El análisis da resultados favorables especialmente

relacionados con el flujo de efectivo que indican que los gastos de capital de

trabajo y financieros son fácilmente cubiertos.

Estos resultados son justificados al confrontarlos con los indicadores financieros

donde se muestra que tanto el nivel de endeudamiento como la liquidez son

favorables en el transcurso del proyecto. Al interpretar estos resultados se tiene

que en el transcurso del mismo hay $1.48 para respaldar cada peso que debe el

proyecto y que este debe $0.47 por cada peso que tiene, representados en el pago

de las obligaciones financieras.

120

4.3.2 Análisis financiero sin financiación. En el caso que el inversionista

decida cubrir todo lo relacionado con los rubros necesarios para empezar el

proyecto, este igualmente es viable, independientemente de donde provengan los

recursos, donde la inversión inicial es alta. Sin embargo no se ve obligado a pagar

gastos financieros, conllevando a obtener una utilidad neta y un flujo de caja de

efectivo lo suficientemente amplio para cubrir gastos relacionados con capital de

trabajo sino que además tendrá la opción de invertir en otras alternativas.

Estos resultados también se ven resaltados en el análisis de los indicadores

financieros donde el nivel de endeudamiento y la liquidez aumentan

considerablemente respecto al proyecto financiado, en donde se tiene que por

cada peso que se debe se tiene un promedio de $3.9, para cubrirlo y que por cada

peso que se tiene representado en activos totales se debe $0.19, representados en

impuestos.

• Análisis de VPN y TIR. Estimando una rentabilidad a una tasa real del 12%

anual, se tiene que el VPN del proyecto financiado es adecuado para mantener una

viabilidad favorable con el fin de seguir cumpliendo con las obligaciones, de los

años siguientes, además es un aliciente al inversionista debido a que solamente

esta invirtiendo en el 30% de la inversión inicial. Por otro lado, la TIR del 136%

nos indica que la rentabilidad del proyecto en seis años es positiva y demuestra

que si al llevar el proyecto unos años mas, este será igualmente rentable para el

inversionista.

Al cubrir toda la inversión inicial sin financiación, el valor presente neto disminuye

junto con la tasa interna de retorno, debido a que el 100% del capital es aportado

por el inversionista. A continuación se resumen en el cuadro 42 estos valores con y

sin financiación.

121

Cuadro 42. VPN Y TIR del proyecto con y sin financiación.

PROYECTO CON

FINANCIACION

SIN

FINANCIACION

VPN 266.943.677 256.688.905

TIR 136% 54%

En el anexo 21, se relacionan los cuadros resumen correspondientes a la

evaluación económica, donde se ofrece información sobre flujo de caja, estado de

perdidas y ganancias, balance general e indicadores financieros, para el proyecto

con y sin financiación.

122

CONCLUSIONES

• La proyección del cultivo de ahuyama en el departamento del Quindío ofrece

una buena perspectiva para suplir los requerimientos de materia prima destinados

para la producción anual de harina de ahuyama, aprovechando hasta un 40% de

las cosechas que no eran rentables para la región.

• Las variables de proceso determinadas para la adecuada deshidratación de

ahuyama son la temperatura de secado estimada en 70 ºC y un tiempo de

residencia de 3 horas para secar trozos de ahuyama en forma de cubos definiendo

una capacidad máxima de 280 kg por lote.

• La operación de pelado químico mediante la concentración de Soda Cáustica al

4%, ofrece perdidas estimadas en 4.49%, con un tiempo establecido de 6

minutos.

• El tiempo estimado para obtener 82 kg de harina diarios es de 13 horas,

tiempo en el cual se dispone de 6 operarios divididos en dos turnos de trabajo de

6.5 horas cada uno, fomentando el empleo y desarrollo de la región.

• La harina de ahuyama obtenida bajo las condiciones establecidas en el proceso

propuesto cumple con los requisitos impuestos por la industria que requieren esta

materia prima como ingrediente en la formulación de sus productos. Estos

parámetros son humedad final del 7%, granulometría fina con dp de 10 µm,

además de características sensoriales similares a las de la materia prima fresca.

123

• Contando con una área disponible de 265.35m2 para el montaje de la planta, se

logro diseñar una infraestructura que comprende un área de 160.02 m2 ofreciendo

un ahorro en obras civiles, adecuada ubicación y aprovechamiento del área

administrativas y de despacho ya edificadas.

• La distribución de planta se define por posición fija orientada en “U” abierta a

la izquierda, cumpliendo con los principios de la distribución de planta e integrando

adecuadamente sus factores, logrando una armonía principalmente entre las

diferentes áreas, materia prima y operarios.

• En el aspecto ambiental la planta contribuye con la preservación del medio

ambiente ya que se rige por el decreto 1594 de 1984, sobre Disposiciones

Sanitarias sobre Agua, para el vertimiento de la solución de la soda cáustica;

además se dispone adecuadamente de los desechos orgánicos.

• Los resultados del análisis financiero permiten determinar que la instalación y

puesta en marcha de una planta productora de harina de ahuyama en el

departamento del Quindío, es un proyecto viable económicamente, generando un

VPN y una TIR favorables para el inversionista.

124

RECOMENDACIONES • El diseño de la planta productora de harina de ahuyama permite considerar la

posibilidad de deshidratar otras hortalizas cultivadas en la región, con el fin de

aprovechar el remanente de las mismas.

• Con los equipos propuestos existe la posibilidad de producir otra forma de

deshidratado en cubos o laminas que pueden ser materia prima para la

formulación de nuevos productos en el mercado de alimentos deshidratados.

• Es conveniente realizar pruebas de empaque con el propósito de comprobar

las ventajas ofrecidas por el mismo en el proceso.

• Aprovechando la calidad del producto terminado, es factible explorar mercados

internacionales debido a la gran aceptación de los alimentos deshidratados

especialmente de origen vegetal.

• Se recomienda la implementación de sistemas de calidad para lograr la

certificación requerida para la exportación de alimentos.

125

BIBLIOGRAFÍA

BARBOSA CANOVAS, Gustavo. Deshidratación de alimentos. Zaragoza: Acribia,

2000. 279 p.

BLANK, Legand. Ingeniería económica. 4 ed. México D.F: McGraw-Hill, 1998. p 64-

75.

CASTRO, William. Localización y distribución de instalaciones. Ibagué: El Poira.

1998. 238 p.

COLOMBIA. MINISTERIO DE PROTECCIÓN SOCIAL. Decreto 3075 de 1997. : El

Ministerio .

________.___________. Resolución 11488 de 1984: El ministerio.

_________. MINISTERIO DE AGRICULTURA. Estadísticas de cultivos de hortalizas:

El ministerio.

DE STOUVENEL, Aída. Tratamiento Térmico. Santiago de Cali, 1997, 250 p.

Trabajo de grado(Ingeniero Químico). Universidad Santiago de Cali. Facultad de

Ingeniería.

FRUTALES Y HORTALIZAS PROMISORIAS DEL AMAZONAS. Zapallo: Generalidades [En línea] [Lima, Perú] (citado 4 Septiembre de 2002). Disponible en Internet. www.ecuarural.gov.ec.

126

GAELD, Ulrich. Diseño y economía en los procesos de ingeniería química. México

D.F: McGraw-Hill, 1986. 513 p.

GIACON, Vicente. Cultivo de hortalizas. Santiago de Chile: Universitaria, 1998. p

300.

GUZMÁN, Eduardo. Patilla, melón y pepino. Venezuela: Espande, 1991. 150 p.

HENNESEY, Beatriz y BOHÓRQUEZ, Eliana. Caracterización y obtención de harina a partir de ahuyama. Bogotá, 1997, 125 p. Tesis (Ingenieras de alimentos). Universidad de la Salle. Facultad de Ingeniería de Alimentos.

INSTITUTO COLOMBIANO AGROPECUARIO. Manual de asistencia técnica:

Hortalizas. Sl. Sn: El instituto.

INSTITUTO COLOMBIANO DE BIENESTAR FAMILIAR. Tabla de composición

nutricional de la ahuyama. Sl.1990. : El instituto.

MUTHER, Richard. Distribución de planta: la ordenación de los elementos de

producción nacional. 3 ed, España: Hispanoeuropea. 1997. p 27-41.

PUERTO LLANO. Tecnologías de la combustión. España: Universidad de castilla- La

Mancha. 1998. 382 p.

129

ANEXO 2

CALCULOS PARA BALANCE DE MATERIA

Corrientes precedentes del diagrama de flujo del balance de materia para un día

de producción.

1. B + A – C = D

(B)210 kg + (A)1035 kg – (C)(220.3 kg) = (D)1024.65 kg.

2. D + E – F = G

(D)1024.65 kg + (E)527.37 kg – (F)(573.45 kg) = (G)978.54 kg

3. G – H = I

(G)978.54kg – (H)138.54kg = (I)840kg

4. L = K – (K*1%)

(L)83.16 kg = (K)84 kg – (0.84 kg)

5. M = L – (L*1%)

(M)82.329 kg = (L)83.16 kg – (0.8316 kg)

Balance de sólidos totales.

Se establecieron perdidas en el deshidratado del 90% repartidas en agua y en

sólidos. Mediante cálculos se fijo que el porcentaje correspondiente a los sólidos es

del 45.28%, es decir 380.4 kg. La fracción de sólidos de la corriente de

perdidas(W), es igual a la fracción de la alimentación al deshidratador :

XJ =Xw =0.17

130

Teniendo en cuenta, que el producto deshidratado obtenido presente una

humedad del 7% , la fracción de sólidos para este es de : XK = 0.93. Por lo tanto

se plantea la siguiente ecuación para hallar la cantidad de deshidratado obtenido:

J(XJ) = K(Xk) + W(XW)

840 kg(0.17) = K(0.93) + 380.4 kg(0.17)

K = 84 kg de deshidratado.

Balance de humedad.

La fracción húmeda para la corriente de perdidas (W), es igual a la fracción de la

alimentación en el deshidratador, Yj = Yw = 0.83. Por consiguiente se plantea la

ecuación para calcular la cantidad de agua eliminada.

J(Yj) = K(Yk) + W(Yw) + Z(Yz)

840 kg (0.83) = 84 kg(0.07) + 380.4kg (0.83) + Z

Z = 375.588 kg de agua.

132

ANEXO 3

CALCULOS DEL BALANCE DE ENERGIA POR OPERACION

1. Pelado Químico.

Calor necesario para calentamiento de solución.(Qs)

Qs = mCp(Tv – Ts), donde:

m= Cantidad de solución a ebullir : 507kg

Cp= Calor especifico solución a 20ºC : 4.18Kj/kgºK

Tv = temperatura de vapor: 93ºC o 366ºK

Ts = temperatura de solución: 20ºC o 293ºK

Qs= 507kg*(4.18Kj/kgºK)*( 366ºK-293ºK)

Qs= 154705.98 kj

Tasa másica de vapor suministrado.(mv)

mv : Qs/λ, donde:

Qs= calor necesario para calentar la solución: 154705.98 kj

λ = calor latente de vaporización del agua a la temperatura de salida de la

caldera. (100ºC) = 2257 kJ/kg.

mv= 154705.98 kJ/2257 kJ/kg

mv= 68.54 kg/h de vapor.

133

Calor producido por la caldera.(Qc)

Qc: mv(Hv-Hi)/h, donde:

mv= cantidad de vapor suministrado por caldera: 68.54 kg/h

Hv: entalpia del vapor de agua a la presión de trabajo de la caldera (90 psi)=

159.98ºC : 2090.57 kJ/Kg

Hi : entalpia del agua a temperatura de 20ºC: 83.96 kj/kg

h= eficiencia de la caldera: 80%

Qc= 68.45kg/h*(2092.32 - 83.96kj/kg)/(0.80)

Qc = 171841.12 kj/h

Caballos de la caldera (BHPcaldera)

Si 1 BHP equivale a 35246.016 KJ/h, por lo tanto:

CCald : 171841.12 kJ/h(1BHP/35246.016 kJ/h)

CCald : 4.87 BHP.

Cantidad de combustible requerido por la caldera.(Wc)

Wc: Qc/Pcal, donde:

Qc =171841.12 kj/h

Pcal: potencial calorífico del A.C.P.M : 42697.2 kj/kg

Wc: (171841.12 kj/h)/(42697.2 kj/kg)

Wc: 4.02 kg/h de combustible

Volumen de combustible(ACPM)

ρA.C.P.M : 3.24 kg/gal

Vacpm : 4.02 kg/3.24 kg/gal.

Vacpm: 1.24 gal.

134

Calor de reacción en el pelado químico.

Para el pelado de las ahuyamas de prepara una solución al 4% de NaOH, por

tratarse de una base fuerte, esta reacción libera el Ion OH- y el cation Na+ de la

siguiente forma:

NaOH(s)

Teniendo en cuenta que al diluirse el NaOH se desprende calor, por lo tanto se

necesario calcula r el calor de reacción ∆Hr.

Para calcularlo se hace necesario determinar el calor de formación tanto de los

reactantes y reactivos.

SUSTANCIA CALOR DE FORMACION ESTANDAR

EN KJ/MOL

NaOH (s) -425.61

Na+ (ac) -240.1

OH- (ac) -230.0

CALCULO DE CALOR DE REACCION ∆HR.

∆Hr = ∑∆HfR -∑∆Hfr. , donde:

∆HfR: calor de formación de reactivos:

∆Hfr: calor de formación de reactantes.

Entonces,

H2O (l)Na + + OH-

135

∑∆Hfr = -230.0 kJ/mol + (-240.1kJ/mol) = - 470.1 kJ/mol

∑∆HfR = -425.61 kJ/mol.

∆Hr = - 470.1 kJ/mol – (-425.61 kJ/mol)

∆Hr = - 44.49 kJ/mol.

Ahora, como se utiliza 6.92 kg de NaOH el total de calor aportado por esta

reacción es:

6.92 kg de NaOH x (1000 g NaOH/1kg NaOH) = 6920 g de NaOH.

6920 g de NaOH x (1 mol de NaOH/40g) = 173 moles de NaOH.

∆Hr= 173 moles de NaOH x(-44.49 kJ/mol) = 7696.77 kJ

2. Picado.

Potencia del motor:

Pelectrica : V x A x Cosφ x √3

Pelectrica : 220 V x 4 A x 0.77 x √3

Pelectrica : 1173.363 W

Pelectrica : 1173.363 W (1 HP/746 W)

Pelectrica : 1.5 HP

Energía liberada por el motor (Qp)

Sabiendo que:

Potencia del motor: 1.5 HP

Tiempo de trabajo: 75 min =1.25 h

W: 1.5HP*(0.746 kw/1HP)*(1.25 h)

W: 1.39875 kwh.

136

Qm = 1.39875 kwh*(3.60 x 103 kj/1 kwh)

Qm = 5035.5 kj

3. Deshidratador.

Potencia del motor


Pelectrica : 220 V x 13 A x 0.77 x √3

Pelectrica : 3814.3 W

Pelectrica : 3814.3 W(1 HP/746 W)

Pelectrica : 5 HP

Energía liberada por el motor del ventilador.(Qv)

Sabiendo que:

Potencia de motor: 5HP

Tiempo de trabajo: 9 h.

W: 5HP*(0.746kw/1HP)*(9 h)

W: 33.57 kwh

Qv=33.57 kwh*(3.60 x 103 kj/1 kwh)

Qv = 120852 kj

Calor necesario para calentar el aire.(Qa)

Sabiendo que en pruebas realizadas en laboratorio para un tiempo de 100

minutos(1.66 h), el calor aportado por las resistencias eléctricas fue de 9.56 kwh.

El calor aportado en 9 h (tiempo que dura el secado en un día de producción) es

de:

137

Qa= 9h *(9.56 kwh/ 1.66 h)*( 3.60 x 103 kj/1 kwh)

Qa = 186588 kj.

Calor de combustión del combustible (Qt)

Teniendo en cuenta que el poder calorífico de un combustible(Pcal) es la entalpía

de reacción que se obtiene en un proceso de combustión, este valor tiene

características de entalpía y viene expresado por unidad de masa de combustible

quemado, por lo que se relaciona con el calor de reacción estándar de la

combustión. Por lo tanto el calor que desprenden los 4.37 kg de ACPM es igual al

calor que se necesita para calentar el aire, es decir:

Qt = Qa = 186588 kj.

Cantidad de combustible(Wc)

Wc : Qc/Pcal, donde:

Pcal: potencial calorífico del A.C.P.M : 42697.2 Kj/kg.

Qa: calor liberado por combustible

Wc= (186588 kj/42967 kj/kg)

Wc = 4.37 kg de ACPM

Volumen de combustible(ACPM)

ρA.C.P.M : 3.24 kg/gal

Vacpm: 4.37 kg/(3.24 kg/gal).

Vacpm: 1.348 gal.

138

4. Molienda.

Potencia del motor.


Pelectrica : 220 V x 10 x 0.77 x √3

Pelectrica : 2984 W

Pelectrica : 2984 W(1 HP/746 W)

Pelectrica : 4 HP

Energía liberada por el motor(Qm)

Sabiendo que:

Potencia de motor: 4 HP

Tiempo de trabajo: 1h

W = 4HP*(0.746 kw/1 HP)*(1h)

W= 2.984 kwh

Qm : 2.984 kwh*(3.60 x 103 kj/1 kwh)

Qm : 10742.4 kj

139

ANEXO 4. CAPACIDAD DEL DESHIDRATADOR.

Para determinar la capacidad del equipo en kg por lote, se realizo una prueba

piloto de la universidad en donde se considero lo siguiente:

1. Una vez obtenidos los trozos de ahuyama se colocaron en una bandeja con

dimensiones: 39 cm x 24.5 cm, para un área de 956cm2 o 0.0955 m2

2. La cantidad en kg de ahuyama, en forma de trozos que ocupa esta área es de

720 g

Teniendo en cuenta que cada bandeja del deshidratador seleccionado, tiene un

área de 1m2 ; la capacidad de cada una se estableció sabiendo que 720 g ocupan

una bandeja con dimensiones: 39cm x 24.5 cm, para un área de 956cm2 . Por lo

tanto se realiza la siguiente relación con el fin de saber la capacidad por bandeja

de 1m2 .

1m2 x (720 g/0.0955 m2) = 7200 g o 7.2 kg.

Para alcanzar una producción acorde con los requerimientos del balance de

materia, se determino colocar dos capas de trozos de ahuyama en cada bandeja,

obteniendo una capacidad de 14.4 kg por bandeja y teniendo en cuenta que el

equipo cuenta con un total de 20 bandejas, se tiene una capacidad de 280 kg de

ahuyama fresca en trozos por lote de producción.

140

ANEXO 5. CAPACIDAD DEL TANQUE DE PELADO

Teniendo en cuenta los datos obtenidos en el balance de materia para esta

operación se tiene que al tanque de pelado entran por 345 kg de ahuyama por

lote de producción, que equivalen a 70 ahuyamas de un promedio de 5 kg cada

una.

Para determinar la capacidad del tanque de pelado, se asimila la forma de la

ahuyama a un paralelepípedo, teniendo en cuenta que al tomar esta determinación

se incluyen los espacios que existen entre frutos y los espacios entre cada fruto y

las paredes del equipo. Para determinar el volumen verdadero de cada ahuyama,

se tomaron las medidas correspondientes a un fruto de 5 kg. Estos datos son:

Alto: 29 cm; Largo: 25 cm; Ancho: 23 cm

Si se tiene en cuenta el volumen de un paralelepípedo el volumen de cada

ahuyama es de 0.016675 m3 y por un total de 70 unidades el volumen es de:

1.16725 m3 .

Otro aspecto a tener en cuenta en el calculo de la capacidad es el agua que

desplazan las 70 ahuyamas, para tal fin se determino que por cada kg de peso se

desplaza un L de agua, por lo tanto la cantidad de agua desplazada es la mitad del

volumen que ocupan el total de ahuyamas, es decir: 0.5836 m3. . Teniendo en

cuenta tanto el volumen total de ahuyamas como el agua desplazada que

totalizan: 1.750 m3 , al cual se le suma un 20% de margen de seguridad se

establece un volumen total de 2 m3.

141

ANEXO 6.

Calculo de número de operarios.

Para determinar el número de operarios hay que tener en cuenta los siguientes

cálculos:

1. Tiempo estándar.

Tstd : To/Ud; donde:

Tstd: tiempo estándar.

To: tiempo estimado por operación

Ud: unidades diarias.

Por ejemplo, el tiempo estándar para la operación 1 será:

Tstd1: 20 min/82 unidades diarias;

Tstd1: 0.24 min / unidad.

2. Tiempo de ciclo (TC)

TC = TD/Q , donde :

TD = tiempo disponible en el periodo (turno de trabajo)

Q= cantidad a producir en un periodo.

Por lo tanto, para un turno de 13.61 horas y 82 kg de harina de ahuyama

producida diariamente, el Tiempo de ciclo(TC) es:

TC= 816.6 min/ turno( 13.61 horas)/82 unidades/turno

142

TC= 9.96 minutos por unidad

3. Sumatoria de tiempos estándar por unidad.

ΣTsdt= 10.2 minutos por unidad

4. Numero teórico de operarios

Ahora, con los anteriores datos podemos determinar el NTO para este proceso,

que viene dado por la ecuación:

NTO = ΣTsdt/TC.

NTO = 10.2 minutos por unidad/9.96minutos por unidad

NTO = 1.02

143

ANEXO 7.

COTIZACIÓN DEL TEMPORIZADOR

144

INDUSTRIAS ASOCIADAS LTDA. .Nit 860.451.201-9

CARRERA 27 No 13 – 95 TELEFONO: 3712999

BOGOTA D.C. OCTUBRE 16 DE 2003

Señor

Antonio Duarte

Ciudad

Respetado señor.

De acuerdo a su solicitud nos permitimos cotizar un sistema de temporización con

válvula para suministro de vapor:

ARTICULO

VALOR ($)

Válvula solenoide de ½” para vapor

166015

Temporizador digital con alarma

280000

TOTAL

446015

145

ANEXO 8.

COTIZACIÓN DEL DESHIDRATADOR DE BANDEJAS

148

ANEXO 9

COTIZACIÓN DEL TANQUE DE PELADO

151

ANEXO 10.

COTIZACIÓN DE LA PICADORA

152

ABS INDUSTRIAL ABRAHAM BELLO SÁNCHEZ CARRERA 113 No 26 A – 36

TELEFONOS: 4157816 – 4131235 FONTIBON – BOGOTA AGOSTO 27 DE 2003

Señor

Antonio Duarte

Ciudad

Respetado señor.

De acuerdo a su solicitud nos permitimos cotizar la fabricación de una picadora de

hortalizas con las siguientes características:

• Fabricada en acero inoxidable con un plato giratorio de dos cuchillas con un

diámetro de 30 cm, con 3 compartimientos para dirección del producto.

• Eje en acero inoxidable, montado sobre rodamientos tipo chumacera.

• Tolva de entrada de producto

• Tolva de salida del producto

• Soporte al piso en ángulo de 1 ½” x 3/16 HR

• Motor de 1.5 HP, trifásico

• Pintura anticorrosiva y final para soporte

VALOR $ 4.000.000

153

ANEXO 11.

COTIZACIÓN DEL MOLINO

154

ABS INDUSTRIAL

ABRAHAM BELLO SÁNCHEZ CARRERA 113 No 26 A – 36

TELEFONOS: 4157816 – 4131235 FONTIBON – BOGOTA AGOSTO 27 DE 2003

Señor

Antonio Duarte

Ciudad

Respetado señor.

De acuerdo a su solicitud nos permitimos cotizar la fabricación de un molino de

martillos pulverizador con las siguientes características:

• Capacidad aproximada de 80 kg / hora

• Carcaza de molino en acero

• Rotor con eje de acero balanceado estática y dinámicamente

• 32 martillos en acero endurecido

• 2 Cribas en acero inoxidable

• Tolva para alimentación con dosificador

• Tolva de salida del producto

• Montado sobre chasis en ángulo de 2” x 3/16

• Motor de 4 HP, trifásico

• Arrancador termo magnético para el motor

• Pintura anticorrosiva y final

VALOR: $ 5.500.000

155

ANEXO 12.

COTIZACIÓN DE LA CALDERA.

158

ANEXO 13.

COTIZACIÓN DEL TRANSPORTADOR DE RODILLOS

159

BANDAS & BANDAS RS LTDA. CALLE 13 No 21 – 35 TELEFONO: 2373206


Señor

Antonio Duarte

Ciudad

Respetado señor.

De acuerdo a su solicitud nos permitimos cotizar una banda transportadora para

canastillas con las siguientes características:

• Banda transportadora con mecanismo de rodillos

• Medidas: ancho 0.6 m y largo 2 m

• Angulo de inclinación graduable

• Soporte general en hierro.

VALOR $ 1.300.000

160

ANEXO 14.

COTIZACIÓN DE LAS BASCULAS

161

BASCULAS Y BALANZAS GUADALUPE BBG. .Nit 80.165.803-7

CALLE 13 No 24 – 19 TELEFONO: 2377032


Señor

Antonio Duarte

Ciudad

Respetado señor.

De acuerdo a su solicitud nos permitimos cotizar balanza y báscula que se sujetan

a las condiciones ofrecidas por su proyecto:

ARTICULO

VALOR ($)

Balanza gramera con capacidad de 15 kg marca Lexus

420.000

Báscula con capacidad de 1000 kg marca Iderna

1.900.000

TOTAL

2.320.000

162

ANEXO 15.

Regresión de datos históricos de la producción de sopas deshidratadas de

hortalizas.

El cálculo de estos datos es indispensable para saber la participación de la harina

de ahuyama producida respecto a la cantidad requerida por este tipo de industria.

Por lo tanto es necesario realizar la proyección de los datos especificados en el

cuadro 43, realizando una regresión, que en este caso la mejor es la logarítmica

con coeficiente de correlación: R2 : 0.9983. Los datos de la regresión se

encuentran en el cuadro 44.

Cuadro 43. Datos históricos de la producción de sopas deshidratadas de

hortalizas. En toneladas

AÑO PERIODO PRODUCCIÓN 1998 1 1198.17 1999 2 1501.57 2000 3 1652.83

Cuadro 44. Regresión de la producción de sopas deshidratadas de hortalizas.

AÑO PERIODO PRODUCCION1998 1 1198.171999 2 1501.572000 3 1652.832001 4 1577.262002 5 1670.182003 6 1746.102004 7 1810.292005 8 1865.902006 9 1914.942007 10 1958.822008 11 1998.50

163

ANEXO 16.

Regresión de datos históricos de la producción de mezclas de harinas para

sopas.

El cálculo de estos datos es necesario para saber la participación de la harina de ahuyama

producida respecto a la cantidad requerida por esta industria. Por consiguiente es

indispensable realizar la proyección de los datos detallados en el cuadro 45, realizando

una regresión, que en este caso la mejor es la lineal, pero con un coeficiente de

correlación alejado de 1, por lo que se aplica el procedimiento para estos casos. Los datos

de la regresión se encuentran en el cuadro 46.

Cuadro 45. Datos históricos de la producción de mezclas de harinas para sopas.

En toneladas.

AÑO PERIODO PRODUCCION1998 1 1139.131999 2 1106.182000 3 1304.73

Cuadro 46. Regresión de datos históricos de la producción de mezclas de

harinas para sopas. En toneladas.

AÑO PERIODO PRODUCCION PROMEDIO INDICE TENDENCIA PRONOSTICO 1998 1 1139.14 1183.36 0.96 1139.141999 2 1106.18 0.93 1106.182000 3 1304.76 1.10 1304.762001 4 1298.54 1309.49 0.99 1348.95 1298.542002 5 1338.38 1.02 1431.76 1338.382003 6 1669.95 1.28 1514.57 1669.952004 7 1584.02 1489.62 1.06 1597.38 1584.022005 8 1717.26 1.15 1680.20 1717.262006 9 2248.31 1.51 1763.01 2248.312007 10 1845.82 1962.802008 11 1928.63 2223.37

164

ANEXO 17.

Regresión de datos históricos de la producción de concentrados deshidratados

para salsas. En toneladas.

Al igual que en la anterior, el cálculo de estos datos es imperioso para saber la

participación de la harina de ahuyama producida respecto a la cantidad solicitada por esta

industria. Por consiguiente es indispensable realizar la proyección de los datos detallados

en el cuadro 47, realizando una regresión, que en este caso la mejor es la lineal, pero con

un coeficiente de correlación alejado de 1, por lo que se aplica el procedimiento para estos

casos. Los datos de la regresión se indican en el cuadro 48.

Cuadro 47. Datos históricos de la producción de concentrados deshidratados

para salsas. En toneladas.

AÑO PERIODO PRODUCCION

1998 1 212.98 1999 2 192.31 2000 3 235.88

Cuadro 48. Regresión de datos históricos de la producción concentrados

deshidratados para salsas. En toneladas.

AÑO PERIODO PRODUCCION PROMEDIO INDICE TENDENCIA PRONOSTICO1998 1 212.98 213.72 1.00 212.98 1999 2 192.31 0.90 192.31 2000 3 235.88 1.10 235.88 2001 4 235.80 231.11 1.02 236.63 235.80 2002 5 223.22 0.97 248.08 223.22 2003 6 286.44 1.24 259.53 286.44 2004 7 276.49 255.58 1.08 270.99 276.49 2005 8 272.81 1.07 282.44 272.81 2006 9 364.27 1.43 293.89 364.27 2007 10 305.35 330.34 2008 11 316.80 338.16

165

Anexo 18.

Disposiciones sanitarias sobre residuos líquidos.

Cuadro 49. Requerimientos mínimos de vertimiento a alcantarillado

público

pH 5-9

Temperatura ≤40ºC

Bases, ácidos, sustancias explosivas o

inflamables

Ausentes.

Sólidos sedimentables ≤10 ml/l

Usuario existente: remoción ≥50% en

carga.

Sólidos en suspensión para desechos

domésticos o industriales.

Usuario nuevo: remoción ≥80% en

carga.

Fuente: Ministerio de Salud, Decreto 1594 de 1984. Disposiciones sanitarias sobre

agua.

166

ANEXO 19.

Proyección del cultivo de ahuyama en el Quindío.

Para saber cual será la cantidad de ahuyama aportada pro el departamento de

Quindío, la cual es necesaria para determinar la cantidad disponible para el

proyecto, es indispensable proyectar los datos obtenidos sobre cultivo de ahuyama

en este departamento desde el año 1997 hasta el año 2002. En el cuadro 50 se

muestran los datos relacionados.

Cuadro 50. Datos estadísticos del cultivo de ahuyama en el Quindío.

PERIODO AÑO Ha.

CULTIVADASTONELADAS Tn/Ha

1 1997 41,4 1.282,0 30,97 2 1998 129,6 3.888,0 30,00 3 1999 44,2 1.326,6 30,01 4 2000 66,4 1.647,8 24,82 5 2001 34,6 842,5 24,35 6 2002 123,2 2.442,5 19,83

Fuente: Ministerio de Agricultura.

Inicialmente hay que tener en cuenta cada una de las variables relacionadas en el

cuadro 50. A cada una se le realiza la proyección correspondiente para saber los

datos futuros hasta el año 2008, de cada una. En el cuadro 52 y en la figura 18

se indican la proyección establecida para las hectáreas cultivadas.

167

Para determinar los siguientes resultados es necesario calcular la regresión para

los datos de hectáreas cultivadas indicadas en el cuadro 50. El resultado de esta

regresión se indica en el cuadro 51.

Cuadro 51. Regresión de los datos de hectáreas cultivadas.

AÑO PERIODO Ha. CULTIVADAS

PROMEDIO INDICE TENDENCIA PRONOSTICO

1997 1 41,4 73,233333 0,5653163

1998 2 129,6 1,7696859

1999 3 44,2 0,6035503

2000 4 66,4 0,9066909

2001 5 34,6 0,4724624

2002 6 123,2 1,682294

2003 7 87,8527 49,66

2004 8 92,0298 162,86

2005 9 96,2069 58,07

2006 10 100,384 91,02

2007 11 104,5611 49,40

2008 12 108,7382 182,93

En el calculo de los datos correspondientes al periodo (2003 – 2008), se aplico el

procedimiento utilizado para regresiones en las cuales el coeficiente de correlación

esta alejado de 1. En este caso la mejor regresión aplicada es la lineal.

168

Cuadro 52. Proyección de las hectáreas cultivadas de ahuyama en el

Quindío desde 1997 hasta 2008.

PERIODO AÑO Ha. CULTIVADAS

1 1997 41.4 2 1998 129.6 3 1999 44.2 4 2000 66.4 5 2001 34.6 6 2002 123.2 7 2003 49.66 8 2004 162.86 9 2005 58.07

10 2006 91.02 11 2007 49.40 12 2008 182.93

Figura 18. Proyección de las hectáreas cultivadas de ahuyama en el

Quindío desde 1997 hasta 2008.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

años

hect

area

s cu

ltiva

das

deah

uyam

a

169

Otros datos que hay que tener en cuenta son los relacionados con el rendimiento

expresado en toneladas de ahuyama por hectárea cultivada. Para determinar los

datos futuros es indispensable proyectar los antecedentes relacionados en el

cuadro 50. El resultado de la proyección se indica en el cuadro 53.

Cuadro 53. Proyección de los datos rendimiento de cultivos.

PERIODO AÑO Tn/Ha 1 1997 30.97 2 1998 30.00 3 1999 30.01 4 2000 24.82 5 2001 24.35 6 2002 19.83 7 2003 18.88 8 2004 16.65 9 2005 14.43

10 2006 12.20 11 2007 9.98 12 2008 7.75

En el cálculo de los datos correspondientes al periodo (2003 – 2008), se aplico el

procedimiento utilizado para regresiones en las cuales el coeficiente de correlación

es cercano a 1. En este caso la mejor regresión aplicada es la lineal, donde el

coeficiente de correlación es: R2 :0.899.

Una vez obtenidos los datos proyectados de hectáreas cultivadas y rendimientos

del cultivo es necesario estimar las toneladas, dispuestas por los cultivos del

Quindío desde 1997 hasta el 2008. En el cuadro 54 y en la figura 19 se indica la

proyección total del cultivo.

170

Cuadro 54. Proyección total del cultivo

AÑO PERIODO Ha. CULTIVADAS

TONELADAS Tn/Ha

1997 1 41.40 1282.00 30.97 1998 2 129.60 3888.00 30.00 1999 3 44.20 1326.60 30.01 2000 4 66.40 1647.75 24.82 2001 5 34.60 842.50 24.35 2002 6 123.20 2442.50 19.83 2003 7 49.66 671.00 18.88 2004 8 162.86 2711.98 16.65 2005 9 58.07 837.74 14.43 2006 10 91.02 1110.68 12.20 2007 11 49.40 492.95 9.98 2008 12 182.93 1418.47 7.75

Figura 19. Proyección total del cultivo.

0,00500,00

1000,001500,002000,002500,003000,003500,004000,004500,00

1995 2000 2005 2010

años

proy

ecci

on to

tal.

171

ANEXO 20

PLANO 6. PLANO GENERAL DE LA PLANTA

173

ANEXO 21

CUADROS RESUMEN DE EVALUACIÓN ECONOMICA

DESDE LA PAGINA 174 HASTA LA 185

174

RECEPCION LAVADO PELADO QUIMICO

DESEMILLADOPICADODESHIDRATADO

MOLIENDA TAMIZADO EMPACADO

1035 kg de ahuyama fresca AHUYAMA

1035 kg de ahuyama fresca

220.3 kg de impurezas + agua

527.37 kg de solución química al 4%

1024.65 kg de ahuyama fresca

573.45 kg de cáscara + sol. Quím.

978.54kg de ahuyama pelada

840 kg de ahuyama picada

138.54 kg de semilla y fibra

840 kg de pulpa

210 kg de agua

84 kg de deshidratado 7% humedad

B

A

C

D

E

F

G

H

IJ

Xk: 0.93 Yk_ 0.07

L M

Z = 357.528 kg de agua

W= 380.4 kg de sólidos Xw = 0.17 Yw = 0.83

83.16 kg de harina

1% perdidas

82.329 kg de harina

1% perdidas

A

PQ

K

ALMACENAMIENTO

EmpaqueO 82.329 kg de harina

empacada

175

Cuadro 55. Proyección de costos y gastos GASTOS FINANCIEROS AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5 AÑO 6 Saldo inicial 120.422.440 115.302.723 109.261.457 102.132.763 93.720.905 83.794.912 72.082.240Abono capital 5.119.717 6.041.266 7.128.694 8.411.859 9.925.993 11.712.672Interés anual 18% 21.676.039 20.754.490 19.667.062 18.383.897 16.869.763 15.083.084Amortización 10 26.795.756 26.795.756 26.795.756 26.795.756 26.795.756 26.795.756vr.cuota fija anual -26.795.756 MATERIA PRIMA Ahuyama 273.240 272.100 311.157 361.281 341.708 364.835 Costo ahuyama/kg 150 150 150 150 150 150 Otros insumos 4.800.000 8.709.120 8.709.120 8.709.120 8.709.120 8.709.120Costo Total 45.786.000 49.524.048 55.382.674 62.901.269 59.965.318 63.434.327 DEPRECIACION Inversión inicial 162.155.297 162.155.297 145.939.767 129.724.238 113.508.708 97.293.178 81.077.649Depreciación anual 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530Saldo depreciar 145.939.767 129.724.238 113.508.708 97.293.178 81.077.649 64.862.119Dep.acumulada 16.215.530 32.431.059 48.646.589 64.862.119 81.077.649 97.293.178 SERVICIOS 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 GASTOS LABORALES 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000

176

Cuadro 56. Obtención de precio de venta

ITEMS AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5 AÑO 6 Materia prima 45.786.000 49.524.048 55.382.674 62.901.269 59.965.318 63.434.327 Servicios 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 Gastos laborales 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 Depreciación 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 Abonos a capital 5.119.717 6.041.266 7.128.694 8.411.859 9.925.993 11.712.672 Interés anual 21.676.039 20.754.490 19.667.062 18.383.897 16.869.763 15.083.084 Aporte socios (25%) 51.609.617 12.902.404 12.902.404 12.902.404 12.902.404 12.902.404 12.902.404 Total costos 142.499.690 146.237.738 152.096.364 159.614.959 156.679.008 160.148.017 Kgs/producidos 21.648 21.549 22.590 26.229 24.808 26.487 Costos/kgs 6.583 6.786 6.733 6.085 6.316 6.046 Utilidad esperada (30%) 1.975 2.036 2.020 1.826 1.895 1.814 Costo producción 8.557 8.822 8.753 7.911 8.210 7.860 Precio mercado 8.500 8.500 8.500 8.500 8.500 8.500 utilidad /perdida por kg producido -57 -322 -253 589 290 640 TOTAL INGRESOS 184.008.000183.166.500 192.015.000222.946.500210.868.000225.139.500

177

Cuadro 57. Flujo de caja durante la vida útil del proyecto con financiación. AÑO 0 1 2 3 4 5 6 Saldo caja año anterior 0 70.626.244 136.672.940 205.709.510 298.158.985 381.465.911INGRESOS Préstamo 120.422.440 0 0 0 0 0 0Aporte socios 51.609.617 0 0 0 0 0 0Ingresos Ventas 0 184.008.000 183.166.500 192.015.000 222.946.500 210.868.000 225.139.500Total ingresos 172.032.057 184.008.000 253.792.744 328.687.940 428.656.010 509.026.985 606.605.411 EGRESOS inversión 172.032.057 0 0 0 0 0 0 costo de ventas 45.786.000 49.524.048 55.382.674 62.901.269 59.965.318 63.434.327gastos laborales 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000Intereses anuales 21.676.039 20.754.490 19.667.062 18.383.897 16.869.763 15.083.084Abonos capital 5.119.717 6.041.266 7.128.694 8.411.859 9.925.993 11.712.672Servicios 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000Total egresos 172.032.057 113.381.756 117.119.804 122.978.430 130.497.025 127.561.074 131.030.083 Superavit / deficit 0 70.626.244 136.672.940 205.709.510 298.158.985 381.465.911 475.575.328saldo requerido caja 0 0 0 0 0 0 0Saldo final caja 0 70.626.244136.672.940205.709.510298.158.985381.465.911475.575.328

178

Cuadro 58. VPN y TIR, con financiación.

INGRESOS AÑO 0 AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5 AÑO 6 Préstamo inversión 120.422.440 0 0 0 0 0 0Aporte socios 0 Ventas 184.008.000 183.166.500 192.015.000 222.946.500 210.868.000 225.139.500TOTAL INGRESOS 120.422.440 184.008.000 183.166.500 192.015.000 222.946.500 210.868.000 225.139.500 EGRESOS Inversión 172.032.057 Costo ventas 45.786.000 49.524.048 55.382.674 62.901.269 59.965.318 63.434.327Gastos administ y vtas 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000Intereses 21.676.039 20.754.490 19.667.062 18.383.897 16.869.763 15.083.084Abonos capital 5.119.717 6.041.266 7.128.694 8.411.859 9.925.993 11.712.672Servicios 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000TOTAL EGRESOS 172.032.057 113.381.756 117.119.804 122.978.430 130.497.025 127.561.074 131.030.083 FLUJO NETO -51.609.617 70.626.244 66.046.696 69.036.570 92.449.475 83.306.926 94.109.417VPN 12%266.943.077234.543.157 TIR 136% 136%

179

Cuadro 59. Estado de pérdidas y ganancias proyectado con financiación

AÑO 0 AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5 AÑO 6 Ventas 184.008.000 183.166.500 192.015.000 222.946.500 210.868.000 225.139.500Costo ventas 45.786.000 49.524.048 55.382.674 62.901.269 59.965.318 63.434.327Utilidad bruta 138.222.000 133.642.452 136.632.326 160.045.231 150.902.682 161.705.173Gastos administrativos 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000servicios 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000Depreciación 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530Utilidad operacional 81.206.470 76.626.922 79.616.797 103.029.702 93.887.152 104.689.644Gastos financieros 21.676.039 20.754.490 19.667.062 18.383.897 16.869.763 15.083.084utilidad antes impuesto 59.530.431 55.872.432 59.949.734 84.645.804 77.017.389 89.606.560Impuestos (30%) 30% 17.859.129 16.761.730 17.984.920 25.393.741 23.105.217 26.881.968Utilidad Neta 41.671.302 39.110.703 41.964.814 59.252.063 53.912.172 62.724.592

180

Cuadro 60. Balance general proyectado con financiación. ACTIVOS AÑO 0 AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5 AÑO 6 Corrientes: Disponible 9.876.760 70.626.244 136.672.940 205.709.510 298.158.985 381.465.911 475.575.328 Total corriente 9.876.760 70.626.244 136.672.940 205.709.510 298.158.985 381.465.911 475.575.328 Activos fijos: Vehiculos, equipo, maquinaria 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 Depreciación acumulada 16.215.530 32.431.059 48.646.589 64.862.119 81.077.649 97.293.178 Total activos fijos 162.155.297 145.939.767 129.724.238 113.508.708 97.293.178 81.077.649 64.862.119 otros activos TOTAL ACTIVOS 172.032.057216.566.011266.397.178319.218.218395.452.164462.543.560540.437.447 PASIVOS corrientes Obligaciones financieras 120.422.440 115.302.723 109.261.457 102.132.763 93.720.905 83.794.912 72.082.240 Impuestos por pagar acumulados 17.859.129 34.620.859 52.605.779 77.999.521 101.104.737 127.986.705 TOTAL PASIVOS 120.422.440133.161.852143.882.316154.738.543171.720.425184.899.649200.068.945 PATRIMONIO capital 51.609.617 41.732.857 41.732.857 41.732.857 41.732.857 41.732.857 41.732.857 utilidad o perdida 41.671.302 39.110.703 41.964.814 59.252.063 53.912.172 62.724.592 Utilidad acumulada 41.671.302 80.782.004 122.746.818 181.998.881 235.911.054 TOTAL PATRIMONIO 51.609.617 83.404.159 122.514.861 164.479.675 223.731.738 277.643.911 340.368.502 TOTAL PASIVO Y PATRIMONIO 172.032.057216.566.011266.397.178319.218.218395.452.164462.543.560540.437.447

181

Cuadro 61. Indicadores financieros con financiación

INDICADORES FORMULA AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5 AÑO 6 1. LIQUIDEZ 1.1. CAPITAL TRABAJO AC-PC -62.535.608-7.209.37650.970.967126.438.560196.566.262275.506.384 1.2. LIQUIDEZ AC/PC 0,5 0,9 1,3 1,7 2,1 2,4 3.1. NIVEL ENDEUDTO Total pasivos/activos totales 0,61 0,54 0,48 0,43 0,40 0,37 3.2.SOLVENCIA TOTAL Ptrimonio/ACTIVO FIJO 0,57 0,94 1,45 2,30 3,42 5,25 4. RENTABILIDAD 4.1.MARGEN BRUTO UTILIDAD utilidad bruta/vtas netas 75% 73% 71% 72% 72% 72% 4.2. MARGEN OPERACIONAL utilidad operativa /vtas netas 44% 42% 41% 46% 45% 46% 4.3.. MARGEN NETO DE UTILIDAD utilidad neta/vtas netas 23% 21% 22% 27% 26% 28% 4.4. RENDIMIENTO ACTIVO TOTAL utilidad neta/activo total 19% 15% 13% 15% 12% 12% 4.5.RENDIMIENTO DEL PATRIMONIOutilidad neta / patrimonio 50% 32% 26% 26% 19% 18% 5. SISTEMA DUPONT 5.1. RENTABILIDAD SOBRE VTAS utilidad neta /vtas 23% 21% 22% 27% 26% 28% 5.2. ROTACION ACTIVOS vtas /activos totales 0,85 0,69 0,60 0,56 0,46 0,42

182

Cuadro 62. Flujo de caja durante la vida útil del proyecto sin financiación.

AÑO 0 1 2 3 4 5 6 Saldo caja año anterior 0 97.422.000 190.264.452 286.096.778 405.342.010 515.444.691INGRESOS Prestamo 0 0 0 0 0 0 0Aporte socios 172.032.057 0 0 0 0 0 0Ingresos Ventas 0 184.008.000 183.166.500 192.015.000 222.946.500 210.868.000 225.139.500Total ingresos 172.032.057 184.008.000 280.588.500 382.279.452 509.043.278 616.210.010 740.584.191 EGRESOS Inversion 172.032.057 0 0 0 0 0 0 costo de ventas 45.786.000 49.524.048 55.382.674 62.901.269 59.965.318 63.434.327gastos laborales 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000Intereses anuales 0 0 0 0 0 0Abonos capital 0 0 0 0 0 0Servicios 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000Total egresos 172.032.057 86.586.000 90.324.048 96.182.674 103.701.269 100.765.318 104.234.327 Superavit / deficit 0 97.422.000 190.264.452 286.096.778 405.342.010 515.444.691 636.349.865saldo requerido caja 0 0 0 0 0 0 0Saldo final caja 0 97.422.000190.264.452286.096.778405.342.010515.444.691636.349.865

183

Cuadro 63. VPN y TIR del proyecto sin financiación.

INGRESOS AÑO 0 1 2 3 4 5 6 Préstamo inversión 0 0 0 0 0 0 0Aporte socios 0 Ventas 184.008.000 183.166.500 192.015.000 222.946.500 210.868.000 225.139.500TOTAL INGRESOS 0 184.008.000 183.166.500 192.015.000 222.946.500 210.868.000 225.139.500 EGRESOS Inversión 172.032.057 Costo ventas 45.786.000 49.524.048 55.382.674 62.901.269 59.965.318 63.434.327Gastos administ y vtas 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000Intereses 0 0 0 0 0 0Abonos capital 0 0 0 0 0 0Servicios 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000TOTAL EGRESOS 172.032.057 86.586.000 90.324.048 96.182.674 103.701.269 100.765.318 104.234.327 FLUJO NETO -172.032.057 97.422.000 92.842.452 95.832.326 119.245.231 110.102.682 120.905.173VPN 12%256.688.905 TIR 54%

184

Cuadro 64. Estado de pérdidas y ganancias proyectado sin financiación.

AÑO 0 1 2 3 4 5 6 Ventas 184.008.000 183.166.500 192.015.000 222.946.500 210.868.000 225.139.500Costo ventas 45.786.000 49.524.048 55.382.674 62.901.269 59.965.318 63.434.327Utilidad bruta 138.222.000 133.642.452 136.632.326 160.045.231 150.902.682 161.705.173Gastos administrativos 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000 38.400.000servicios 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000 2.400.000depreciación 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530 16.215.530Utilidad operacional 81.206.470 76.626.922 79.616.797 103.029.702 93.887.152 104.689.644Gastos financieros 0 0 0 0 0 0utilidad antes impuesto 81.206.470 76.626.922 79.616.797 103.029.702 93.887.152 104.689.644Impuestos (30%) 30% 24.361.941 22.988.077 23.885.039 30.908.910 28.166.146 31.406.893Utilidad Neta 56.844.529 53.638.846 55.731.758 72.120.791 65.721.006 73.282.751

185

Cuadro 65. Balance general proyectado sin financiación. ACTIVOS AÑO 0 1 2 3 4 5 6 Corrientes: Disponible 0 97.422.000 190.264.452 286.096.778 405.342.010 515.444.691 636.349.865 Total corriente 0 97.422.000 190.264.452 286.096.778 405.342.010 515.444.691 636.349.865 Activos fijos: Vehiculos, equipo, maquinaria 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 Depreciación acumulada 16.215.530 32.431.059 48.646.589 64.862.119 81.077.649 97.293.178 Total activos fijos 162.155.297 145.939.767 129.724.238 113.508.708 97.293.178 81.077.649 64.862.119 otros activos TOTAL ACTIVOS 162.155.297243.361.767319.988.690399.605.486502.635.188596.522.340701.211.983 PASIVOS corrientes Obligaciones financieras 0 0 0 0 0 0 0 Impuestos por pagar acumulados 24.361.941 47.350.018 71.235.057 102.143.967 130.310.113 161.717.006 TOTAL PASIVOS 0 24.361.941 47.350.018 71.235.057102.143.967130.310.113161.717.006 PATRIMONIO capital 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 162.155.297 utilidad o perdida 56.844.529 53.638.846 55.731.758 72.120.791 65.721.006 73.282.751 Utilidad acumulada 56.844.529 110.483.375 166.215.132 238.335.924 304.056.930 TOTAL PATRIMONIO 162.155.297 218.999.826 272.638.672 328.370.429 400.491.221 466.212.227 539.494.977 TOTAL PASIVO Y PATRIMONIO 162.155.297243.361.767319.988.690399.605.486502.635.188596.522.340701.211.983

186

Cuadro 66. Indicadores financieros sin financiación.

INDICADORES FORMULA AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5 AÑO 6

1. LIQUIDEZ 1.1. CAPITAL TRABAJO AC-PC 73.060.059142.914.434214.861.722303.198.042385.134.578474.632.8591.2. LIQUIDEZ AC/PC 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 3,93.1. NIVEL ENDEUDTO Total pasivos/activos totales 0,10 0,15 0,18 0,20 0,22 0,233.2.SOLVENCIA TOTAL Ptrimonio/ACTIVO FIJO 1,50 2,10 2,89 4,12 5,75 8,32 4. RENTABILIDAD 4.1.MARGEN BRUTO UTILIDAD utilidad bruta/vtas netas 75% 73% 71% 72% 72% 72%4.2. MARGEN OPERACIONAL utilidad operativa /vtas netas 44% 42% 41% 46% 45% 46%4.3.. MARGEN NETO DE UTILIDAD utilidad neta/vtas netas 31% 29% 29% 32% 31% 33%4.4. RENDIMIENTO ACTIVO TOTAL utilidad neta/activo total 23% 17% 14% 14% 11% 10%4.5.RENDIMIENTO DEL PATRIMONIO utilidad neta/patrimonio 26% 20% 17% 18% 14% 14% 5. SISTEMA DUPONT 5.1. RENTABILIDAD SOBRE VTAS utilidad neta /vtas 31% 29% 29% 32% 31% 33%5.2. ROTACION ACTIVOS vtas /activos totales 0,76 0,57 0,48 0,44 0,35 0,325.3 RENDIMIENTO DE LA INVERSION5.1 * 5.2 0,23 0,17 0,14 0,14 0,11 0,10

Propuesta de diseño de una planta productora de harina de ...

Documents

Transcript of Propuesta de diseño de una planta productora de harina de ...