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• Zaida Morales

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INTRODUCCIÓN El presente informe refleja las experiencias y conocimiento obtenido y el aporte realizado durante la práctica pre profesional realizada en la Empresa “AGROMAX INTERNATIONAL S.A.C.” – HUANTA. Con el objetivo de aplicar los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias, en los diversos procesos industriales, desde la recepción de la materia prima hasta la obtención del producto final, aportando criterios de solución de mejora e innovación en los diversos procesos industriales. En los últimos años, la goma de tara (E-417), constituye una alternativa a las gomas tradicionales en la industria mundial de alimentos, es utilizada como un agente estabilizador y de espesamiento. Durante la práctica realizada se hace mención de las características de las semillas y derivado, aspectos de ingeniería en el proceso de producción de hojuelas de goma de tara, control integral de calidad, seguridad e higiene y mantenimiento industrial.

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OBJETIVOS OBETIVO GENERAL  Realizar prácticas pre-profesionales cumpliendo con la exigencia del plan curricular de estudios, 2004 reajustado; el cual es requisito para la obtención del Grado Académico de Bachiller en Ingeniería Agroindustrial.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Aplicar los conocimientos y principios teóricos en los procesos concernientes al manejo y procesamiento en una planta Agroindustrial.  Conocer y adaptarse con el manejo de los equipos y maquinarias en el procesamiento de hojuelas de goma de tara.  Conocer y aprender el proceso productivo en la obtención de hojuelas de goma de tara en la empresa Agromax International S.A.C.  Conocer y tener mayor confianza en el mantenimiento de equipos, manejo de personal, y todos los problemas que se presenta a diario en la planta.  Desarrollar aportes que genere beneficios a la empresa, teniendo en cuenta los problemas y necesidades en la producción de hojuelas de goma de tara.

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CAPÍTULO I INFORMACIÓN GENERAL 1. DE LA EMPRESA 1.1. RAZON SOCIAL AGROMAX

INTERNATIONAL

S.A.C.

empresa

peruana

dedicada

al

procesamiento de tara (caesalpinia spinosa) y barbasco, las mismas que son comercializados en el mercado nacional y exportado a diferentes mercados del mundo. 1.1.1. Ubicación La empresa se encuentra ubicada en el departamento de Ayacucho, provincia de Huanta (KM 1.5 CARRETERA MAYNAY), en el barrio de Maynay S/N. (Ver Anexo N° 01). 1.1.2. Breve reseña histórica AGROMAX INTERNATIONAL S.A.C, es una empresa de capitales netamente peruanos dedicada a la industrialización de los derivados de Tara y barbasco. Nuestros inicios se remontan a los años 1995, en la ciudad de Huanta, Ayacucho, como un negocio familiar, la tradición familiar del negocio fue incrementando y diversificando las líneas de negocio, pasando de comercializadores a exportadoresproductores. Nuestros productos tienen aceptación y acogida en distintos mercados a lo largo del mundo, tales como EE.UU., Japón, China, Corea, España, Italia, India y muchos países del mundo.

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1.2. POLÍTICAS DE LA EMPRESA 1.2.1. Visión La visión de AGROMAX

INTERNATIONAL S.A.C., es llegar a ser socios

estratégicos de los clientes participando activamente en su crecimiento y en el desarrollo de nuevos productos que representan una alternativa eficaz para sus necesidades, respetando el medio ambiente y compromiso con el desarrollo del pais. 1.2.2. Misión La misión de AGROMAX

INTERNATIONAL S.A.C., es satisfacer las

necesidades y expectativas del cliente, proporcionando insumos naturales de alta calidad para el mercado internacional, haciendo uso racional de los recursos que conduzcan a una retribución justa para nuestros accionistas, colaboradores y promoviendo la integración de pequeños productores a las cadenas de valor, accediendo a mejores condiciones de vida.

1.3 ORGANIZACIÓN DE LA EMPRESA La empresa AGROMAX

INTERNATIONAL S.A.C., posee una estructura

organizacional vertical y jerárquica para establecer responsabilidades, obligaciones y funciones en cada puesto de trabajo.

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FIGURA N° 01 Estructura funcional de la empresa Agromax International S.A.C. DIRECTORIO

DIRECCIÓN EJECUTIVO

GERENCIA GENERAL

JEFE DE FINANZAS

LOGÍSTICA Y TRANSPORTES

Asistente de finanzas

ADMINISTRACIÓN

Almacenero

Tesorero

GERENCIA DE OPERACIONES

GERENCIA COMERCIAL

Jefe de producción Ejecutivo Comercial

Técnicos de exportación

PLANTA DE HOJUELAS

FUENTE: Agromax International S.A.C.

PLANTA DE TANINOS

PLANTA DE BARBASCO

MANTENIMIENTO MECÁNICO

CALIDAD Y SS.HH

1.3.1. Directorio Es el órgano máximo deliberativo y ejecutivo en la administración de la empresa, sus miembros participantes están en base al monto de sus acciones y a los estatutos de la empresa.

1.3.2. Dirección ejecutiva Área dedicada a planear, dirigir, controlar las actividades de la empresa hacia el cumplimiento de la misión y visión sujeto al presupuesto autorizado y a lo establecido por el Directorio. Funciones:  Establecer y aprobar planes, políticas y lineamientos.  Dirigir, Administrar y evaluar la organización.  Evaluar nuevos proyectos de mejora y de crecimiento.  Ejecutar los acuerdos y disposiciones frente al Directorio.

1.3.3. Gerencia General Está a cargo de la Administración, el control y operación de la empresa. Funciones: 1. Coordinar los equipos de trabajo 2. Orientar la dirección de la Empresa en sus diferentes áreas. 3. Definir y Planear las metas y Objetivos a largo, mediano y corto plazo.

1.3.4. Departamento de finanzas Planea, coordina y controla las actividades correspondientes al proceso financiero de AGROMAX

INTERNATIONAL S.A.C., en cuanto a la capacitación de recursos

económicos en función a los objetivos trazados y a la misión encomendada por la Gerencia.

A. Asistente de finanzas Asiste al departamento de finanzas en las actividades que serán señaladas por el jefe de finanzas.

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B. Tesorera Planea. Organiza, dirige y controla las actividades dirigidas a la administración de los recursos financieros.

1.3.5. Departamento de Administración Relacionada a las actividades administrativas relacionadas con recursos humanos y logística; recibe cotizaciones de los proveedores, realiza la orden de compra, servicios y cuadros comparativos, provisiona las compras en el sistema y asiste al jefe de logística.

1.3.6. Departamento de Logística Es el responsable de programar, coordinar y ejecutar el abastecimiento oportuno de bienes y prestación de servicios en óptimas condiciones de cantidad, calidad y costo, es el encargado de proceso de compras previa evaluación de las cotizaciones, supervisa el transporte de las diferentes materias primas e insumos.

A. Almacenero Responsable de supervisar y controlar las actividades de recepción, almacenamiento y despacho de materiales con oportuna entrega y preservación.

1.3.7. Gerencia Comercial Responsable de realizar la comercialización y venta del producto procesado, planea, dirige, ejecuta y controla las acciones destinadas a asegurar la comercialización de los productos en condiciones de oportunidad y rentabilidad, promoviendo el mayor margen de utilidad para la empresa.

A. Ejecutivo comercial y exportaciones Realiza el seguimiento a la venta, garantizando que el producto llegue a su destino final en condiciones óptimas, reporta al gerente comercial, supervisa al asistente comercial.

1.3.8. Gerencia de Operaciones Planea, organiza, coordina, dirige y controla las actividades, recursos y procesos productivos, velando por el mantenimiento y optimización de la capacidad instalada, supervisa al jefe de producción.

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A. Jefe de producción Planifica, organiza, coordina, dirige y controla el desarrollo de las actividades de producción en las líneas de Gomas y Taninos.  Supervisor de planta Programa, dirige y supervisa técnicamente los trabajos asignados en la planta, velando por el cumplimiento de las especificaciones técnicas requeridas y establecidas en la orden de producción (OP).

B. Jefe de mantenimiento Tiene la responsabilidad de mantener los equipos y maquinarias en buenas condiciones, está relacionada a la prevención de accidentes y lesiones en el trabajador en el área laboral.

C. Jefe de control de calidad Organiza los procedimientos de procesos y recursos necesarios para alcanzar la calidad deseada atraves de una planificación de calidad, inspección y control de calidad, también efectuar los análisis químicos y físicos del producto final.

1.4. SISTEMA DE TRABAJO  Departamentos administrativos, comercial y logística, lunes a viernes, en un horario de 9:00 a.m. a 6:00 p.m., con refrigerio de 1 hora (1:00 p.m. a 2:00 p.m.; sábados de 8:00 a.m. a 1:00 p.m.  Departamento de producción, lunes a viernes de 7:00 a.m. a 7:00 p.m., con una hora de refrigerio (1:00 a.m. a 2:00 p.m.), los sábados de 7:00 a.m. a 2 p.m. pero cuando hay pedido se trabajan las 24 horas del día en dos turnos hasta completar el pedido.

1.5. DEL PRODUCTO 1.5.1. Goma de tara La goma de tara, se obtiene a partir del endospermo de la semilla, Esta goma consiste de polisacáridos de un alto peso molecular compuestos principalmente de galactomananos, solicitado por su origen natural en la industria de alimentos. La goma de tara (Aditivo E-417), no presenta olor ni sabor, es de color blanco, es soluble en agua, se usa principalmente en la industria alimenticia por sus propiedades 8

espesantes y estabilizantes, así mismo en la industria farmacéutica y cosmético (Villanueva, 2007).  Hojuelas de goma de tara

Imagen N° 01. Hojuelas de goma de tara

1.6. PRODUCTOS QUE SE COMERCIALIZAN La empresa comercializa los siguientes productos como se menciona en el siguiente cuadro. Cuadro N° 01 Productos comercializados PRODUCTOS COMERCIALIZADOS TARA EN POLVO HOJUELAS DE GOMA DE TARA GERMEN PROTEICO BARBASCO EN POLVO

 TARA POWDER (Polvo de Tara) Se sigue un proceso mecánico simple de trituración de vaina, previamente despepitada, obteniendo como producto un aserrín fino de coloración amarilla clara.  HOJUELAS DE GOMA DE TARA Se obtiene mediante procesos físico-mecánicos como tostado, fraccionado y clasificado.  GERMEN PROTEICO Se obtiene a partir de la semilla de Tara, mediante procesos físico-mecánicos como selección, molienda y micro-pulverizado.

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Es utilizada específicamente en la agroindustria de alimentos para la alimentación, nutrición y engorde de animales. 1.7. DEL EJERCICIO PROFESIONAL Durante la formación en campo como practicante durante los tres meses de permanencia en la Empresa AGROMAX INTERNATIONAL S.A.C.; desempeñé como practicante en el área de producción de hojuelas de goma de tara, y en las diferentes etapas inmersas en el proceso productivo; control de inventarios, sistema de almacenaje y gestión de transporte; así mismo de los cambios e innovaciones que han contribuido con el desarrollo de mi experiencia profesional.

1.8. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA La Empresa AGROMAX

INTERNATIONAL S.A.C., cuenta con una planta de

producción de:  Producción de taninos  Producción de goma de tara Con sus dos áreas de producción -

Área de producción de hojuelas de goma de tara (Ver Anexo N° 02)

-

Área de producción de goma de tara en polvo

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CAPÍTULO II REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA La tara es producida en varias zonas del país, siendo cultivadas en terrenos situadas entre los 1000 y 2900 msnm, siendo sus principales productores los departamentos de: Cajamarca, La Libertad, Ayacucho, Huancavelica, Apurímac, Ancash, y Huánuco. Las especies del género Caesalpinia son árboles, arbustos o hierbas perennes, algunos de ellos trepadoras, con hojas pari- o imparipinnadas, uni- o bipinnaticompuestas; pueden ser espinosas o inermes. La flor posee sépalos imbricados caedizos. El ovario se compone de un carpelo y se desarrolla después de la polinización, produciendo una legumbre papirosa a leñosa, la que puede ser lisa, espinosa, glandulosa o estar cubierta de pelos ramificados (ONER, 1980. Recursos Naturales del Perú) El nombre “Tara”, con el que se conoce en el Perú, proviene del vocablo aymará: “tara”, que significa achatada o aplanada, forma que tiene la semilla. Su nombre científico Caesalpinia, hace honor a Andrea Caesalpini (1524-1603), botánico y filósofo italiano y Espinoza del latín spinosus-a-um, que quiere decir “con espinas”. La importancia de tara no es reciente, su uso se remonta a la época incaica con fines medicinales, el mismo que hasta la actualidad se mantiene a través de prácticas tradicionales. Varias investigaciones han aportado en mejorar el manejo agronómico y mecanismos de propagación; se han desarrollado tecnologías para el procesamiento de polvo y goma de tara y su utilización en la industria de curtiembre y la industria de alimentos (Solid Perú, 2007)

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2.1. MATERIA PRIMA 2.1.1. Nombres comunes “Tara”, “taya” (Perú); "divi divi de tierra fría", "guarango", "cuica", "serrano", "tara" (Colombia); “vinillo", "guarango" (Ecuador); "tara" (Bolivia, Chile, Venezuela), "Acacia amarilla", Dividivi de los Andes" (Europa) (De la cruz, 2004)

2.1.2. Descripción Caesalpinia spinosa, o ‘tara’, es un tipo de planta nativa del Perú, utilizada desde la época pre- hispánica en la medicina folklórica o popular y en los años recientes, como materia prima en el mercado mundial de hidrocoloides alimenticios. Árbol pequeño en sus inicios, de dos a tres metros de altura; pero, puede llegar a medir hasta 12 mt. En su vejes, está provisto de una corteza gris espinosa, con ramillas densamente

pobladas.

Imagen N° 02. Árbol de tara (Caesalpinia spinosa) FUENTE: http//taninos.tripod.com/tarahua.jpg

Sus hojas son en forma de plumas, parcadas, ovoides y brillantes ligeramente espinosa de color verde oscuro y miden 15 cm de largo.

Imagen N° 03. Hojas de la planta de tara (Caesalpinia spinosa) FUENTE: http//taninos.tripod.com/tarahua.jpg

Sus flores son de color amarillo rojizo dispuestas en racimos de 8 cm a 15 cm de largo. 12

Imagen N° 04. Flores de la planta de tara (Caesalpinia spinosa) FUENTE: http//taninos.tripod.com/tarahua.jpg

Sus frutos son vainas explanadas e idehiscentes de color naranja de 8 cm a 10 cm de largo y 2 cm de ancho aproximadamente, que contienen de 4 a 7 granos de semilla redondeadas de 0.6 cm a 0.7 cm de diámetro (Barriga, C. 1994.). Las semillas son de color pardo negruzco, duros y brillosos cuando están maduros debido a que están cubiertos por un tegumento impermeable (Villanueva, 2007).

Imagen N° 05. Frutos y semillas de tara (Caesalpinia spinosa) FUENTE: http//taninos.tripod.com/alb5.jpg

Cada árbol de tara puede rendir un promedio de 20 Kg a 40 Kg de vaina cosechándolos dos veces al año. Generalmente un árbol de TARA da frutos a los tres años, y si es silvestre a los cuatro años. Su promedio de vida es de cien años y el área que ocupa cada árbol es de 10 metros cuadrados (Alnicolsa, 2012).

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2.1.3. Clasificación taxonómica Cuadro N° 02. Clasificación taxonómica de la tara Reino Subreino Superdivisión División Clase Subclase Orden Familia Género Especie

Plantae Tracheobionta Spermatophyta Magnoliophyta Magnoliopsida Rosidae Fabales Caesalpinaceae Caesalpinia Caesalpinia Spinosa

FUENTE: USDA - Departamento de Agricultura de EE.UU.

2.1.4. Distribución geográfica El Perú es el mayor productor de tara en el mundo, con el 80% de la producción mundial. La producción es básicamente de bosques naturales y, en algunas zonas, de parcelas agroforestales. En este sentido Perú es el país de los Andes que tiene mayor área con bosques de tara, seguido muy de lejos por Bolivia, Chile, Ecuador y Colombia. Los departamentos de mayor producción son: Cajamarca (41%), Ayacucho (16%), La Libertad (13%), Huánuco (13%). También se cultiva en Huancavelica, Apurímac, Ancash, Ica y Lambayeque (Minag, 2009). 2.1.5. Aprovechamiento  Medicinal Se emplea para producir infusiones para realizar gárgaras, pues desinflama las amígdalas, para el lavado de heridas, reducir la fiebre, aliviar la gripe y el dolor de estómago, también para lavar los ojos. Las propiedades medicinales que presenta son: anti- inflamatorias, anti-sépticas, anti-micóticas (infección por hongos) y antibacteriales.  Tintes Las vainas de la tara contienen una sustancia llamada tanino, la cual es utilizada para teñir de color negro. Las raíces pueden teñir de color azul oscuro.  Curtiente Debido a su alto contenido de tanino, se le emplea en el curtido de cueros.  Cosmético 14

El cocimiento de las hojas se utiliza para evitar la caída del cabello.  Agroforestería La tara es usada como cerco vivo y para el manejo de rebrotes.  Plaguicida El agua de la cocción de las vainas secas es efectiva contra los piojos e insectos (Perú Ecológico, 2009). 2.1.6. Análisis físico y químico 2.1.6.1. Análisis físico de las vainas y semillas Las semillas son de forma ovalada, color marrón oscuro, están contenidas en vainas de 8 a 10 cm de longitud y contienen cuatro a siete semillas de aproximadamente 6 a 7 mm en el diámetro. Aproximadamente 39.5 a 41% de la semilla son la cáscara, 25 a 27% representan el endospermo 25.5 a 27% el germen y 11% a 15% la humedad. La semilla tiene tres partes: a. cáscara: Es dura y está fuertemente adherida al endospermo. b. endospermo: Es semitransparente y dura. c. germen: Representa el núcleo de las semillas, tiene alto contenido de proteínas.

Imagen N° 06. Estructura morfológica de las semillas FUENTE: http//gomas.tripod.com/fotossemilla htm.

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Las características principales de los frutos son: Cuadro N° 03. Valores físicos de la vaina de tara Magnitud Valor promedio Peso 1-2,5 g Diámetro 2-2,5 cm Largo 8-10 cm Espesor 0,5-0,8 cm Color Naranja rojizo FUENTE: Alegría, 1993

2.1.6.2. Composición química Cuadro N° 04. Composición química porcentual de vainas y semillas Descripción Vainas Semillas Gomas Germen Cáscara Humedad 11,70 12,01 13,76 11,91 10,44 Proteínas 7,17 19,62 2,5 40,22 1,98 Cenizas 6,24 3,00 0,53 8,25 3,05 Fibra bruta 5,30 4,00 0,86 1,05 1,05 Extracto etéreo 2,01 5,20 0,48 12,91 0,97 Carbohidratos 67,58 56,17 81,87 25,66 83,56 Taninos 62,00 22,67 Azúcares 83,20 Aceites 0,02 FUENTE: De la Cruz Lapa, Primo, 2004

2.2. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO 2.2.1. Goma de tara La Goma Tara es una goma que proviene de la semilla del fruto del árbol de Tara, Caesalpinia Spinosa, un pequeño árbol autóctono de Perú. La goma es el resultado de una molienda especial del endosperma de las semillas contenidas en las vainas de la Tara (De la Cruz Lapa, Primo, 2004). Solgum (Goma de Tara) es un galactomanano con estructura y funcionalidades similares a las del locust bean gum y la goma guar. La Goma de Tara proporciona a los procesadores de alimentos muchas ventajas en un amplio rango de aplicaciones en productos sin grasa, completos y de bajo contenido graso. Es un carbohidrato polimerizado comestible, útil como espesante con agua y como reactivo de adsorción y ligador de hidrógeno con superficies minerales y celulósicas.

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Es un polvo blanco, insípido e inodoro, muy estable y altamente resistente a la descomposición, se usa como agente espesante, al mezclar con agua forma un gel viscoso (< 1%) (Alnicolsa, 2012).

Imagen N° 07. Estructura molecular de la goma de tara FUENTE: ALNICOLSA, 2009

 Principales ventajas - Facilidad de uso - Buena solubilidad en agua caliente y parcialmente soluble en agua fría - Elevada viscosidad - Mejor conservación de los aromas originales respecto a otros hidrocoloides - Buena actividad sinérgica con otros hidrocoloides tanto para aumentar la viscosidad, el poder gelificante como para reducir la sinéresis en el producto terminado. - Buena estabilidad en ambiente ácido - Buena estabilidad durante tratamiento térmico en alta temperatura - Bajos costos de producción debido a una menor dosis respecto a otros hidrocoloides (Chocano, A. 2009).

2.2.2. Aplicaciones de Goma de Tara a. Industria alimentaria  Alimentos lácteos Estabilizante, compatible con los emulsificantes, proporcionando un medio estable, agente de hidratación rápida en la formación de soluciones coloidales viscosas, 17

proporciona un aspecto suave, proporciona una consistencia sólida compacta y una textura excelente.  Bebidas Espesante, estabiliza suspensiones de pulpa de frutas en bebidas proporcionando una viscosidad estable, estabiliza la espuma de cerveza o la nata montada, concentrador de Sabores, mediante la adición de 0,2 a 0,8% goma de Tara.  Salsas Estabilizante, espesante, compatible con los emulsificantes, proporcionando un medio estable. A porcentajes de 0,2 a 0,8% del peso total.  Productos cárnicos Actúa como un aglutinante y lubricante en la fabricación de una variedad de productos de carne como salchichas, productos de carne llenados y comida animal enlatada. Disminuye la pérdida de peso durante el almacenamiento.  Panificación y confiterías Elemento indispensable para otorgar consistencia, forma, estabilidad, textura y gelificación,

disminuye

altamente

el

desmenuzado,

proporciona

mejores

propiedades de manejo, permite aumentar su vida útil en el refrigerador, agente de retención de agua, en pasteles y masas de bizcocho y panteón produce un producto más suave libre de gluten, así mismo el fácil desprendimiento de los moldes sin desmenuzar.  Fidelerías (Pastas) Proporciona elasticidad, suavidad, textura a la pasta, disminuye altamente el desmenuzado de los mismos, proporciona mejores propiedades de manejo. b. Industria papelera Agente de retención de humedad en los procesos de manufactura de papel confiriéndoles características especiales, como corrector de irregularidades en las prensas y calandras.

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c. Industria farmacéutica y cosmética Agente aglutinador en tabletas comprimidas, estabilizante, capsulante. También se usa para espesar diferentes cosméticos como lociones y cremas.

d. Industria textil En los procesos de impresión por rodillo o de silk screen, así como en agentes de acabados. Estos derivados también se usan como espesativos de pastas de impresión (Chocano, A. 2009).

2.2.3. Aprobaciones para su uso El Comité Conjunto de Expertos en Aditivos Alimenticios (JECFA) de la Organización para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y de la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha establecido en el año 1986 que la harina de semillas de tara un aditivo seguro para el uso en el sector alimenticio y le ha asignado una dosis diaria aceptable (DGA) “no especificada”. Este término se aplica cada vez que los datos toxicológicos, bioquímicos y clínicos disponibles permiten concluir que la absorción total de tal sustancia, a causa de su presencia natural y/o de su uso en la alimentación dentro de las normas de buena fabricación (NBF) a los niveles necesarios para obtener el efecto técnico deseado, no presenta riesgos para la salud. La goma de tara está también aprobada como aditivo alimenticio en la UE (E417) y en Japón (MASAC, 2012).

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CAPÍTULO III ASPECTOS DE INGENIERÍA DE PROCESOS Se describe las operaciones y procesos que se desarrollan en la producción de goma de tara, en la planta, Área de producción de goma de tara. Desde las áreas de recepción de materia prima hasta la obtención de goma de tara, presentando las características específicas de distribución de planta, y el sistema de planificación que implica la participación e integración de todas las áreas de la empresa relacionados con la producción. En el proceso productivo, en la obtención de hojuelas de goma de tara, se inicia con el tostado de la semilla, seguido por un proceso-mecánico usando una molienda diferencial donde la cáscara, el germen y el endospermo se separan por diferencia de dureza. Luego se clasifica e ingresa a un selector óptico para obtener hojuelas de gomas de tara, finalmente pasa por una molienda a un tamaño de partícula fina y se obtiene goma de tara en polvo.

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3.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO DE HOJUELAS DE GOMA DE TARA 3.1.1. Recepción de materia prima La materia prima (semilla de tara), es recepcionada en sacos de polipropileno con una capacidad de 50 Kg, y almacenadas sobre tarimas dispuestas en rumas, en áreas protegidos de la intemperie. 3.1.2. Tostado La semilla de tara es recepcionada por el jefe de planta, realiza la revisión antes de aceptar el lote y seguir el proceso; las semillas deben presentar el punto máximo de su calidad fisiológica, madurez (color marrón) natural, con cierta uniformidad y textura, sin presentar picaduras, semillas chupadas o aplanadas. Luego las semillas son alimentados al tostador cilíndrico rotatorio de tipo continuo por un elevador de cangilón; seguido se inicia con el tostado con un flujo másico de dosificación de 268 Kg/h; con un tiempo de residencia de 5 minutos de tostado, un indicador es cuando la semilla presenta un hinchamiento y una coloración de marrón oscuro; en esta operación la semilla pierde un 3.5-7.5% de humedad, para lograr la separación de la cáscara, el germen y el endospermo, la superficie de la semilla debe alcanzar 200°C de temperatura promedio. Datos de funcionamiento en el tostado Capacidad de la tolva del tostador

1500 Kg/h

Dosificación de la semilla

268 Kg/h

Temperatura de alimentación

20 °C

Tiempo de residencia en el tostador

5-7 minutos

Temperatura de tostado

200-250°C

Tiempo de calentamiento del sistema

10-15 minutos

Consumo de gas

3.2 Kg/hora

3.1.3. Fraccionado Las semillas tostadas pasan por el proceso mecánico, eficaz para fragmentar y obtener sus tres componentes; endospermo (hojuela de goma), cáscara y embrión (germen); las cuales se separan por diferencia de dureza de cada componente (hojuela de goma >>

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cáscara > germen), se usa un molino constituido por un rodillo dentado por platinas y una carcasa estacionaria. El fraccionamiento se lleva a cabo en dos etapas consecutivas.  Primer partidor Molienda diferencial, donde el embrión por la fragilidad se pulveriza en mayor cantidad, pasando por un tamiz de 1.5 mm de abertura.  Segundo partidor Para reforzar el fragmentado, y aprovechar que aún estos componentes estén calientes y faciliten la reducción de tamaño y separación del germen, pasan por un tamiz de 1.2 mm de abertura. El germen es extraído por un ventilador extractor, recolectado en el ciclón y el filtro de mangas, recepcionados y envasados en sacos de polipropileno laminado de 50Kg, 3.1.4. Clasificación de Hojuelas La semilla fragmentada, mezcla de hojuelas, cáscara y germen es transportada mediante un transportador de cangilones hacia el clasificador. Estas se clasifican en cuatro clases. -

Split de primera y Split de segunda, Split de tercera y crudo.

Split de primera y Split de segunda; Son recepcionados en sacos de polipropileno laminado con capacidad de 40 Kg, debido a que no presentan material pulverulento, están aptas para ser alimentados hacia el selector óptico. Split de tercera; debido a que está mezclado con germen y partículas pequeñas, requiere ser zarandeado y/o fragmentado nuevamente en los partidores antes de ingresar al selector óptico. El crudo (semilla tostada no fragmentada) es llevado a almacenamiento para su posterior reproceso (tostado). 3.1.5. Selección óptica de hojuelas Tanto el Split de primera y Split de segunda, son transportados por separado por un elevador de cangilón hacia la tolva del selector óptico, donde se lleva a cabo la separación completa de hojuelas en mal estado, materias extrañas, y obtener como producto final hojuelas de goma de tara, lista para ser envasados.

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3.1.6. Envasado y almacenado El envasado se realiza en sacos de polipropileno laminado, con capacidad de 25 Kg, estas son selladas con cintillos y cosidas por unas máquinas cosedoras, posteriormente son almacenadas sobre parihuelas de madera previa una especificación del lote de producción, la fecha de inicio y final de producción. El retiro del producto se realiza bajo una orden, mediante guía de salida interna de planta y guía de salida a venta, esta última es realizada por el área de ventas.

3.2. FIGURA N° 02 Diagrama de flujo cualitativo para la producción de hojuelas de goma de tara

SEMILLA DE TARA

RECEPCIÓN

Agua (200-250 °C; 5 min)

TOSTADO Semilla tostada

FRACCIONADO

Germen

Split Split 3ra Merma

CLASIFICADO SPLIT Split 1ra y 2da

SELECCIÓN ÓPTICA Hojuelas de 1ra y 2da

ENVASADO/ETIQUETADO ETIQUETADO ALMACENADO

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25 Kg/saco

3.3. FIGURA N° 03 Diagrama de flujo cuantitativo para la producción de hojuelas de goma de tara

SEMILLA DE TARA

RECEPCIÓN 938 Kg de Semilla de tara

TOSTADO

54 Kg Agua.

884 Kg Semilla tostada

FRACCIONADO

331.5 Germen 3.5 Kg Merma

549 Kg Split

CLASIFICADO SPLIT

198.2 Kg Split 3ra 1.8 Kg Merma, 10.8 Kg crudo

278.8 Kg Split 1ra 59.4 Kg Split 2da

SELECCIÓN ÓPTICA 189 Kg Hojuelas 1ra 9.3 Kg 2da

ETIQUETADO/ENVASADO

ALMACENADO

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137.2 Kg Cáscara 2.7 Kg Merma

3.4. DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE LOS EQUIPOS EN EL PROCESO DE GOMA DE TARA

FUENTE: Elaboración propia

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3.5. DESCRIPCIÓN DE LOS PRINCIPALES EQUIPOS DE LA PLANTA 3.5.1. Horno-tostador Consiste en una coraza cilíndrica, sostenida sobre un eje de manera que pueda girar sobre su propio eje, colocado sobre dos soportes y revestido exteriormente con fibra de vidrio como aislante térmico. Está montado con una pequeña inclinación respecto a la horizontal. Cuenta con aletas en su interior, sirven para levantar el sólido y esparcirlo mejorando la transferencia de calor.

Imagen N° 08. Horno tostador FUENTE: http://1.bp.blogspot.com/tostador.JPG

3.5.2. Clasificador de semillas Equipo de tambor rotatorio, formado por un tamiz de forma cilíndrica que gira sobre su eje. Se disponen de tres tambores en serie, con diferentes calibres de malla; de modo que el rechazo del primero pase al segundo y de éste al tercero. La alimentación entra por el lado del tamiz más fino. De este modo se clasifica un producto en materiales de distintos tamaños.

Imagen N° 09. Clasificador Vista frontal de clasificador 26

3.5.3. Ciclón y filtro de mangas Es esencialmente una cámara de sedimentación en que la aceleración gravitacional se sustituye con la aceleración centrífuga, no cuenta con partes móviles. El filtro de mangas usado para limpiar los gases del polvo, su función consiste en recoger las partículas sólidas que arrastra una corriente gaseosa, esto se consigue haciendo pasar dicha corriente a través de un tejido, nos sirve para que el aire de transporte usado en los diferentes sistemas de la instalación pueda ser filtrado antes de ser expulsado a la atmósfera.

Imagen N° 10. Ciclón y filtro de mangas FUENTE: Agromax International

3.5.4. Cangilón El cangilón es usado como mecanismo de transporte vertical, es una banda que contiene unos recipientes (capachos) para el transporte de semillas a granel. El material es recogido en la parte inferior del elevador y descargado por gravedad en la parte superior.

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Imagen N° 11. Cangilón FUENTE: Universidad Carlos III de Madrid-Departamento de Ingeniería MecánicaElevadores de Cangilones.

3.5.5. Ventilador Extractor Los ventiladores producen el movimiento de aire en la industria. Su funcionamiento se basa en la entrega de energía mecánica al aire a través de un rotor que gira a alta velocidad y que incrementa la energía cinética del fluido, que luego se transforma parcialmente en presión estática. Se encuentra constituidos por un rotor que posee una serie de paletas de diversas formas o curvaturas que giran aproximadamente entre 200 y 500 rpm dentro de una caja o envoltura.

3.5.6. Molino diferencial (partidores) Consiste de un rotor cilíndrico con placas metálicas que gira a alta velocidad dentro de la carcasa acoplado de un motor de 25 Hp partidor 1 y 15 Hp partidor 2, ingresando la semilla tostada por la parte superior y al caer sufre impactos de choque contra la superficie del rotor y la placa metálica, la cual golpea la semilla contra la superficie de la carcasa; por diferencia de dureza se obtiene fragmentos (Spilt) y polvo del embrión (Germen) expulsado a través de un tamiz de 1.5 mm y 1.2 mm mediante un ventilador 28

extractor, mientras el material Split fragmentado sale de la máquina debido a la velocidad tangencial proporcionado por el rotor.

Imagen N° 12. Molino diferencial

Vista lateral del partidor

FENTE: http://1.bp.blogspot.com/tostador.JPG

3.5.7. Selector óptico Están diseñados para seleccionar por color con alta precisión, está basada de un sistema dosificador y un sistema de desplazamiento que lleva cada material hasta el sistema sensor y luego lo desplaza hasta el sistema de selección mecánica. Su funcionamiento consiste en tomar la medida de color de cada material en forma individual. Tiene un sistema que aprovecha las propiedades de caída libre para ordenar los granos de hojuelas en una línea regular permitiendo que cada grano pase individualmente por un sistema óptico. El sistema de sensado es basado en un sensor y un arreglo de elementos reflectivos, la imagen captada es analizado por un sistema de procesamiento digital de señales y su decisión actúa sobre un sistema neumático que separa la cáscara de la goma que trabaja con alta precisión de aire comprimido.

29

Imagen N° 13. Selectora FUENTE: http://1.bp.blogspot.com/selector óptico.JPG

Con alta resolución y la menor señal de ruido para detectar y luego rechazar los defectos más pequeños, remueve perfectamente las imperfecciones más sutiles usando sensores de cámara de 2048 píxeles, con aire comprimido, proporcionada por compresores; mediante los eyectores de selección, los selectores trabajan por debajo de 14 psi.

3.6. BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA 3.6.1. Balance de materia Etapa primordial del proceso, las semillas son sometidas al calor, al ser tostadas pasan a la etapa de fraccionamiento liberándose e así las hijuelas, cáscaras y germen, y su posterior clasificación, en esta etapa se considera el porcentaje de rendimiento de producción. A continuación se presenta el balance de materia del proceso productivo para la obtención de hojuelas de goma de tara, base de cálculo es de 3000 Kg.

30

3.6.2. Balance de materia en cada etapa del proceso Etapas

ENTRADA Cantidad Descripción (Kg)

TRILLADO

Vaina de tara

CLASIFICACIÓN Y LIMPIEZA

Semilla con impurezas

TOSTADO

Semilla limpia

FRACCIONAMIENTO

CLASIFICADO

Semilla tostada

Split

3000.00

SALIDA Cantidad Rendimiento Descripción (Kg) (%) Polvo de tara 1920.00 64 Semilla sucia 1038.00 34.6 Merma 42.00 1.4 TOTAL 3000.00 100

Semilla limpia 938.00 1038.00 Semilla chupada 62.00 Merma 38.00 TOTAL 1038.00

90.4 6.0 3.7 100

Semilla tostada Humedad TOTAL

884.00 54.00 938.00

94.2 5.8 100

Split Germen Merma TOTAL

549.00 331.50 3.50 884.00

62.1 37.5 0.4 100

Split 1ra Split 2da Split 3ra Semilla tostada/crudo Merma TOTAL

278.8 59.40 198.20

50.8 10.8 36.1

10.80 1.80 549.00

1.97 0.33 100

Hojuela 1ra Con cáscara Merma TOTAL Hojuela 2da Con cáscara Merma

189.00 88.00 1.80 278.80 9.30 49.20 0.90 59.40

67.8 31.6 0.6 100 15.7 82.8 1.5 100

938.00

884.00

549.00

Split 1ra

278.80

Split 2da

59.40

SELECCIÓN ÓPTICA

TOTAL

31

3.6.3. BALANCE DE ENERGÍA Es importante realizar el balance de energía, el cual nos permite conocer el calor suministrado al tostador (tiempo de calentamiento), para un buen fraccionamiento y cantidad de calor transferido por convección, conducción y radiación.

3.6.3.1. Balance de energía en el tostador

Calor suministrado

Semilla de tara 268 Kg/h

Humedad T=200°C

15.43 Kg/h

HORNO TOSTADOR

 Datos y parámetros en el proceso de tostado de semilla de tara -

Flujo de alimentación de la semilla

: 268 Kg/h

-

Tiempo de calentamiento del sistema

: 10-15 min

-

Temperatura de ingreso de alimentación

: 20 °C

-

Temperatura del tostador

: 200 °C

-

Temperatura de vapor en el tostador

: 120 °C

-

Temperatura máxima permisible de tostado

: 96°C

-

Porcentaje de humedad eliminado

: 5.8%

-

Tiempo total de tostado

: 3.5h

-

Calor específico del agua; Cp.

: 1Kcal/Kg. °C

-

Calor latente de vaporización

: 540 Kcal/Kg.

-

Tiempo de residencia de la semillas en el tostador

: 5 - 7 min

32

A. Calor total requerido 𝑸𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑸𝑹 + 𝑸𝑷 … … … … … (𝟏) Donde: 𝑸𝑹 : Calor requerido 𝑸𝑷 : Calor perdido a.

Cálculo de calor requerido

𝑸𝑹 = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 + 𝑸𝟑 … … … … … (𝟐) 𝑸𝟏 = 𝒎𝒔𝒆𝒎𝒊𝒍𝒍𝒂 𝑪𝒑 (𝑻𝒔𝒂𝒍 − 𝑻𝒊𝒏𝒈 )°𝑪 … … … … (𝟑) 𝑸𝟐 = 𝒎𝒂𝒈𝒖𝒂 𝑪𝒑 (𝑻𝒆𝒃 − 𝑻𝒊𝒏𝒈 ) + 𝒎𝒂𝒈𝒖𝒂 𝝀𝒆𝒃 … … … … (𝟒) 𝑸𝟑 = 𝒎𝒗𝒂𝒑𝒐𝒓 𝑪𝒑 (𝑻𝒔 − 𝑻𝒆𝒃 )°𝑪 … … … … (𝟓) Donde: 𝝀𝙛 : Calor latente de fusión 𝑻𝒆𝒃 : Temperatura de ebullición 𝑻𝙛 : Temperatura de fusión 𝝀𝒆𝒃 : Calor latente de ebullición b. Calor requerido para calentar la semilla  Flujo másico y temperaturas 𝒎𝒔𝒆𝒎𝒊𝒍𝒍𝒂 : 300 Kg/h 𝑻𝒊𝒏𝒈 ∶ 20°C ; 𝑻𝒔𝒂𝒍 : 96 °C  Cálculos de Cp. a temperatura 20°C 𝑪𝒑(𝒂𝒈𝒖𝒂) : 4.01817 - 5.3062 x 10-3 x 20 + 9.9516 x 10-4 x 202 = 4,310 𝑪𝒑(𝒑𝒓𝒐𝒕𝒆𝒊𝒏𝒂𝒔) : 2.0082 + 1.2089 x 10-3 x 20 – 1.3129 x 10-6 x 202 = 2,032 𝑪𝒑(𝒈𝒓𝒂𝒔𝒂) : 1.9842 + 1.4733 x 10-3 x 20 – 4.8008 x 10-6 x 202 = 2.009 𝑪𝒑(𝑪𝑯𝑶) : 1.5488 + 1.9625 x 10-3 x 20 – 5.9399 x 10-6 x 202 = 1,586 𝑪𝒑(𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂) : 1.8459 + 1.8306 x 10-3 x 20 – 4.6509 x 10-6 x 202 = 1,880 𝑪𝒑(𝒄𝒆𝒏𝒊𝒛𝒂) : 1.0926 + 1.8896 x 10-3 x 20 – 3.6817 x 10-6 x 202 = 1.129 33

Cuadro N° 05 Cp. de semilla de tara

𝑪𝒑(𝒂𝒈𝒖𝒂) 𝑪𝒑(𝒑𝒓𝒐𝒕𝒆𝒊𝒏𝒂𝒔) 𝑪𝒑(𝒈𝒓𝒂𝒔𝒂) 𝑪𝒑(𝑪𝑯𝑶) 𝑪𝒑(𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂) 𝑪𝒑(𝒄𝒆𝒏𝒊𝒛𝒂)

Cp. (Kj/Kg°C) Composición 4,310 0,1201 2,032 0,1962 2,009 0,03 1,586 0,04 1,880 0,052 1,129 0,56 𝑪𝒑(𝑺𝑬𝑴𝑰𝑳𝑳𝑨 𝑫𝑬 𝑻𝑨𝑹𝑨)

Total 0,518 0,398 0,060 0,063 0.098 0,632 1,769

FUENTE: Elaboración propia

 Reemplazo en la ecuación (3) 𝑸𝟏 = 𝒎𝒔𝒆𝒎𝒊𝒍𝒍𝒂 𝑪𝒑 (𝑻𝒔𝒂𝒍 − 𝑻𝒊𝒏𝒈 ) … … … … (𝟑) 𝑪𝒑(𝑺𝑬𝑴𝑰𝑳𝑳𝑨 𝑫𝑬 𝑻𝑨𝑹𝑨) = 1.769 𝑄1 = 268

𝐾𝑔 𝐾𝑐𝑎𝑙 (96 − 20 )°𝐶 𝑥0.4228 ℎ 𝐾𝑔°𝐶

𝑸𝟏 = 𝟖𝟔𝟏𝟏. 𝟔

c.

𝐾𝑗 1𝑐𝑎𝑙 𝐾𝑐𝑎𝑙 𝑥( ) = 0.4228 𝐾𝑔°𝐶 4.184𝑗 𝐾𝑔°𝐶

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

Calor requerido para evaporar el agua de la semilla

𝑸𝟐 = 𝒎𝒂𝒈𝒖𝒂 𝑪𝒑 (𝑻𝒆𝒃 − 𝑻𝒊𝒏𝒈 ) + 𝒎𝒂𝒈𝒖𝒂 𝝀𝒆𝒃 𝑄2 = 15.43

𝐾𝑔 𝐾𝑐𝑎𝑙 𝐾𝑔 𝐾𝑐𝑎𝑙 (100 − 20)°𝐶 + 15.43 𝑥1 𝑥 540 ℎ 𝐾𝑔°𝐶 ℎ 𝐾𝑔

𝑸𝟐 = 𝟖𝟒𝟓𝟓. 𝟔𝟒

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

Humedad que se pierde en el tostado (5.8 %) d. Calor requerido para sobrecalentar el vapor 𝑸𝟑 = 𝒎𝒗𝒂𝒑𝒐𝒓 𝑪𝒑 (𝑻𝒔 − 𝑻𝒆𝒃 )°𝑪 𝐶𝑃𝑉.𝑎𝑔𝑢𝑎 = 0.47 𝑄3 = 15.43

𝐾𝑐𝑎𝑙 𝐾𝑔°𝐶

𝐾𝑔 𝐾𝑐𝑎𝑙 0.47 𝑥 (120 − 96)°𝐶 ℎ 𝐾𝑔°𝐶 34

𝑸𝟑 = 𝟏𝟕𝟒. 𝟎𝟓

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

Calor útil requerido 𝑄𝑅 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3 = 8611.6 𝑸𝑹 = 𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏. 𝟐𝟗

𝐾𝑐𝑎𝑙 𝐾𝑐𝑎𝑙 𝐾𝑐𝑎𝑙 + 8455.64 + 174.05 ℎ ℎ ℎ

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

B. Cálculo de calor requerido por pérdidas 𝑸𝒑 = 𝑸𝒄𝒐𝒏𝒗+ 𝑸𝒄𝒐𝒏𝒅+ 𝑸𝒓𝒂𝒅 … … … (𝟒) a.

Cálculo de calor requerido de pérdidas por convección

𝑸𝒄 = 𝒉𝒄 𝒙 𝑨𝒕 𝒙 𝜟𝑻 Donde: 𝑄𝑐 : Calor perdido por convección ℎ𝑐 : Coeficiente de transmisión de calor por convección 𝐴𝐶 : Área externa de material 𝛥𝑇: Variación de temperatura  Coeficiente de transmisión de calor Convección natural 𝜟𝑻 𝒏 𝒉𝒄 = 𝒄 𝒙 ( ) 𝑫

,

,

Según tabla: Pr x Gr < 10-4 Entonces 𝒄 , = 1.36 ; 𝒏, = 1/5 Datos: T° aire

: 25 °C

T° superficie

: 115 °C

35

ℎ𝑐 = 1.36 𝑥 (

1, 5

115 − 25 ) = 𝟑. 𝟖𝟒𝟐𝑲𝒄𝒂𝒍/𝒉𝒎𝟐 °𝒄 0.5

 Área del material 𝑨𝒃𝒂𝒔𝒂𝒍 = 𝟐 𝒙𝝅 𝒙 𝒓𝟐 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑎𝑙 = 2 𝑥3.1416 𝑥 0.252 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑎𝑙 = 0.3927 𝑚2 𝑨𝒍𝒂𝒕𝒆𝒓𝒂𝒍 = 𝟐 𝒙𝝅 𝒙 𝒓 𝒙 𝒉 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑎𝑙 = 2 𝑥3.1416 𝑥 0.25 𝑥 2.8 𝐴𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 = 4.398 𝑚2 𝑨𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟒. 𝟕𝟗𝟎 𝒎𝟐 𝑸𝒄 = 𝒉𝒄 𝒙 𝑨𝒕 𝒙 𝜟𝑻 = 3.842𝐾𝑐𝑎𝑙/ℎ𝑚2 °𝑐 𝑥 4.790 𝑚2 𝑥 (115 − 25) 𝑸𝒄 = 𝟏𝟔𝟓𝟔. 𝟐𝟗

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

b. Calor perdido por radiación 𝑸𝒓 = 𝑨 𝒙 𝝈 𝒙 £ 𝒙 (𝑻𝟒𝒆 − 𝑻𝟒𝜶 ) Datos: £ = 0.074

: Emisivilidad del material 𝑊

𝜎 = 5.669 x 10-8𝑚2 𝑘 4 : Constante de proporcionalidad (Stefan – Boltzman) 𝑇

: Temperatura absoluta de acuerdo al material

𝑄𝑟 = 4.79𝑚2 𝑥 5.669 𝑥 10−8 𝑸𝒓 = 345.74 𝑤(

𝑊 𝑥 0.074 𝑥 (3984 − 2984 )𝐾 4 𝑚2 𝑘 4

3.413𝐵𝑇𝑈/ℎ 𝐾𝑐𝑎𝑙 𝑲𝒄𝒂𝒍 )𝒙( ) = 𝟐𝟗𝟕. 𝟑 𝑤 3.969 𝐵𝑇𝑈 𝒉

36

c.

Calor absorbido por el tostador

𝑸𝒕 = 𝒎𝒕𝒐𝒔𝒕𝒂𝒅 𝒙 𝑪𝒑 𝒙 ∆𝐓……………………. (a) Donde: Cp: Calor especifico del recipiente: 0.11 Kcal / Kg. °C  Masa del tostador 𝒎𝒕𝒐𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐𝒓 = 𝑨𝒕 𝒙 𝒆 𝒙 𝜌𝒎 Donde: e

: Espesor

𝜌m

:

: 8237 Kg. / m3

Densidad del material: 0.0025 m

𝒎𝒕𝒐𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐𝒓 = 4.79𝑚2 𝑥 8237

𝑲𝒈 𝑚3

x 0.0025 m

𝒎𝒕𝒐𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐𝒓 = 𝟗𝟖. 𝟔 𝑲𝒈 𝐾𝑐𝑎𝑙

En (a): 𝑸𝒕 = 98.6𝐾𝑔 𝑥 0.11

𝐾𝑔°𝐶

𝑸𝒕 =1898 Kcal = 542.28

𝑥(200-25) °C

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

d. Calor perdido por conducción 𝐾𝑎𝑐𝑒𝑟𝑜 = 13.4 𝑊/𝑚𝐾 𝐾𝑎𝑖𝑠𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒 = 0.038 𝑊/𝑚°𝐶 (Frank y J.P. Holman; 1999). ΔT = 200 – 20 °C r1 = 24.88 cm r2 = 25 cm re = 30 cm 𝑙 = 2.7 cm 𝑄𝑐𝑜𝑛𝑑 =

200 − 20 25 30 𝑙𝑛 (24.88) 𝑙𝑜𝑛 ( ) 25 (2𝜋 𝑥 13.4 𝑥 2.7 + (2𝜋 𝑥 0.038 𝑥 2.7))

37

𝑸𝒄𝒐𝒏𝒅 = 𝟔𝟑𝟔. 𝟒

𝑲𝒋 𝑲𝒄𝒂𝒍 = 𝟏𝟓𝟐. 𝟏 𝒉 𝒉

 Calor total perdido 𝑸𝒑 = 𝑸𝒄𝒐𝒏𝒗+ 𝑸𝒄𝒐𝒏𝒅+ 𝑸𝒓𝒂𝒅 𝑸𝒑 = 𝟏𝟔𝟓𝟔. 𝟐𝟗 + 𝟐𝟗𝟕. 𝟑 + 𝟏𝟓𝟐. 𝟏 𝑸𝒑 = 𝟐𝟏𝟎𝟓. 𝟔𝟗

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

 Calor total 𝑸𝑻 = 𝑸𝑹 + 𝑸𝑷 𝑄𝑇 = 17241.29

𝐾𝑐𝑎𝑙 𝐾𝑐𝑎𝑙 + 2105.69 ℎ ℎ

𝑸𝑻 = 𝟏𝟗𝟑𝟒𝟔. 𝟗𝟖

e.

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

Calor suministrado al tostador

Consumo de GLP = 3.2 Kg/h Poder calorífico = 11077.9 Kcal/Kg 𝑸𝒔 = 3.2 𝐾𝑔/ℎ 𝑥 11077.9𝐾𝑐𝑎𝑙/𝐾𝑔 = 35449.28 f.

𝑲𝒄𝒂𝒍 𝒉

Eficiencia del tostador

Se refiere a la relación entre la energía aprovechada en el tostado y la energía suministrada por el combustible. 𝑸

𝒏 = 𝑸𝒖 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝒔

𝒏=

𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏. 𝟐𝟗 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝟑𝟓𝟒𝟒𝟗. 𝟐𝟖

𝒏 = 𝟒𝟖. 𝟔𝟒% Esto significa que hay una deficiente distribución de oxígeno y gas, resultando una combustión incompleta en el quemador, la cual mejorará con el mantenimiento del equipo de tostador.

38

3.6.3.2. Potencia instalada en las maquinarias Están en función al consumo de energía eléctrica de los motores. El factor de conversión es el siguiente 1Hp = 0.7355 Kw – h. Cuadro N° 6. Consumo de energía en un turno (11 horas) N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

PROCESO

MAQUINARIAS

Transportador de cangilón TOSTADO Horno Ventilador centrífuga Fraccionadora 1 FRACCIONA Fraccionadora 2 MIENTO Extractor de germen CLASIFICA Transporte de cangilón CIÓN Clasificador Selector SELECCIÓN Transporte de cangilón ÓPTICO Ventilador centrífuga Compresora TOTAL

FUENTE: Agromax International S.A.C.

39

POTENCIA (HP) 5 2 0.5 25 15 5 2 2 2 2 0.5 20

ENERGÍA CONSUMIDA Kw -h 40.25 16.18 4.05 202.26 121.36 40.45 16.18 16.18 16.18 16.18 4.05 161.81 619.13

CAPÍTULO IV CONTROL INTEGRAL DE CALIDAD En la obtención de hojuelas de goma de tara, es importante conservar la calidad y uniformidad del producto final, pues las industrias que requieren como insumo, esperan obtener un producto puro, de buen color e inocuos. Por tanto es esencial establecer normas adecuadas en todo el proceso de obtención de hojuelas de goma de tara. En la empresa AGROMAX INTERNATIONAL S.A.C., los aspectos de calidad de un producto alimentario, tienen un control exigente para que el producto final tenga estándares de calidad, desde la materia prima hasta la obtención de un producto terminado, ello permite la satisfacción del cliente. 4.1. CONTROL DE CALIDAD ANTES DEL PROCESO 4.1.1. Control de calidad de las semillas Lo primero es hacer un análisis organoléptico con la finalidad de comprobar la calidad de las semilla y un proceso de control del peso de los sacos y el muestreo, para la detección de semillas en mal estado como: semillas infestadas, con picaduras y la presencia de materias extrañas como: pajas y vainas. Para ello se emplea un limpiador vibratorio con corriente de aire para separar estas impurezas. La humedad permisible es de 11%, con cierta uniformidad de maduración, color y textura. El control se realiza al momento de la recepción de la materia prima, se toma una muestra representativa y se guarda como contra muestra.  Materiales -

Balanza

-

Sellador

-

Bolsas de polipropileno

 Procedimiento 1.

Se toma muestra al azar del lote de semillas

2.

Estandarizar la balanza electrónica

3.

Pesar la muestra y sellar el envase 40

4.

Rotular con fecha, nombre del proveedor, calidad del producto

5.

Registrar en el libro de muestras y en el sistema de cómputo.

4.2. CONTROL DE CALIDAD DURANTE EL PROCESO 4.2.1. Control de calidad en el tostado En esta operación se debe tener cuidado, ya que una pequeña variación en un parámetro, significaría una variación en el producto final.  Procedimiento 1.

Tener en cuenta el diámetro de las semillas.

2.

Para tomar los parámetros del proceso productivo, se deben tener en cuenta el tiempo de cosecha de la semilla, debido a que las semillas de cosecha reciente tienen mayor humedad.

3.

Calibrar el flujo de masa de alimentación, de acuerdo al tamaño clasificado.

4.

Se toma la temperatura, flujo de masa y tiempo de residencia de acuerdo a los parámetros de producción, tamaño, humedad y tipo de antigüedad de la semilla.

5.

El tiempo de residencia de la semilla en el tostador depende del tamaño de la semilla.

Cuadro N° 7. Límites de control de los principales parámetros en el tostado Límites permisibles Máximo Mínimo Estándar 8 3 7 Diámetro de la semilla 11 5 8 Humedad (%) 350 300 320 Flujo masa(Kg/h) 200 180 180 Temperatura (°C) 7 5 5 Tiempo (minutos) FUENTE: Agromax International S.A.C. Parámetros

4.2.2. Control de calidad después del partidor Consiste en verificar que los parámetros tomados en el proceso de tostado, estén funcionando adecuadamente, para evitar obtener Split crudos o el paso de semillas enteras, la finalidad es obtener casi el 90% de Split de hojuelas de color blanco, libre de cáscaras y sin quemaduras 41

 Materiales -

Balanza electrónica

-

Bolsas de polipropileno de (500gr)

 Procedimiento 1.

Tomar muestra de 500 g, y observar el aspecto de fragmentación de las semillas cada una hora durante la jornada.

2.

Rotular la muestra indicando la fecha, hora, lote y responsables de la producción.

4.2.3 Control de calidad después del selector óptico Consiste en verificar la presencia de cáscara o germen que no pudieron ser separados de las hojuelas o que pudieron ser quemadas las hojuelas. Generalmente las cáscaras adheridas a las hojuelas quedan en una pequeña cantidad que es de 0.2-0.5%. Para evitar la contaminación cruzada, el personal capacitado e implementado, es el encargado de quitar esas impurezas con una selección manual. La recepción del producto se realiza en costales con interior de bolsa de polipropileno, enzima de parihuelas.

4.3 CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO TERMINADO Se realiza por lote de producción, tomando como muestra dos bolsas de hojuelas, en bolsas de polipropileno de 1Kg, una para conservar como muestra y la otra para realizar los siguientes controles de trazabilidad. Especificaciones técnicas Apariencia Color Olor Humedad Fibra bruta Carbohidratos Proteínas Extracto etéreo Cenizas Azúcares totales

: Hojuelas : Crema : Inodoro : Max. 12.3 % : 0.86% : 81.8% : 2.5% : 0.48% : 0.53% : 83.2%

FUENTE: Agromax International S.A.C. 42

4.3.1. Humedad Las hojuelas de goma de tara son muy susceptibles a la humedad, debido a su alta capacidad de retener agua, por ello deben ser almacenadas sobre parihuelas de madera, en lugares secos y ventilados. 4.3.2. Controles de peso Se verifica que los sacos cuenten con pesos exactos y con margen de seguridad por diferencia de balanza de + 0.2 gr por cada saco.  Procedimiento 1.

Pesar el saco con la bolsa de polipropileno en el interior, registrar la lectura como peso de envase.

2.

Se tara el peso de los envases, luego registrar la lectura.

3.

Depositar el producto dentro de la bolsa y saco.

4.

Registrar el peso.

4.3.3. Control de contra muestra Es una muestra de un lote de producción, el cual queda almacenado en la planta como testigo, en caso de que surgiese algún problema con el cliente. Cada contra muestra es codificada de la siguiente forma: -

Fecha de producción

-

Lugar de producción

-

Fecha de muestreo

-

Producto

-

Fecha de embarque

-

País de origen

-

País de destino

La contra muestra es almacenada por un periodo de un año, después de este periodo es analizada, para evaluar su comportamiento en almacén, realizándose los siguientes controles: -

Humedad

-

Viscosidad

-

Amarillamiento de las hojuelas (visual). 43

4.4 CONTROL DE CALIDAD DE ENVASES E INSUMOS Se muestrea los envases e insumos y se efectúa una inspección visual de los empaques (sacos, bolsas, etiquetas, etc.). Se deben verificar que los envases e insumos, no presenten roturas, no deben estar mal cosidos ni húmedos. También se deben verificar las medidas del ancho y largo de los sacos de polipropileno de color blanco plastificado, de capacidad de 25 Kg, deben tener una correcta costura y las etiquetas no deben presentar desigualdad. 4.5. CONTROL DE CALIDAD MICROBIOLÓGICO El control microbiológico es importante para garantizar la vida útil y apariencia del producto. El control microbiológico lo realiza un laboratorio certificado, para descartar la presencia de hongos, bacterias, que podrían generarse en el producto durante el proceso productivo.

44

CAPÍTULO V PLANIFICACIÓN Y CONTROL DE PRODUCCIÓN La

planificación

y control

de

la

producción

en

la

empresa

AGOMAX

INTERNATIONAL S.A.C., implica la participación de todas las áreas de la empresa relacionadas con la producción, tales como la planificación de capacidades y cargas, el control de stocks, control de inventarios, el análisis de costos de producción, departamento de finanzas, técnico de mantenimiento actúan coordinadamente para llevar a cabo y cumplir con la orden de producción. 5.1. PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN Es un paso posterior a la planeación, con ella se determina cuando se debe iniciar y terminar cada lote de producción, que operaciones se van a realizar, con que máquina y con qué operarios. 5.2. GESTIÓN DE STOCKS Se realiza con el objetivo de alcanzar la máxima eficiencia en el uso de las instalaciones para el almacenamiento, manejo de materiales y racionalización de flujo de productos. 5.2.1. Control de inventario El control de inventario se realiza para la verificación diaria de la producción, la cual consiste en la revisión de la cantidad de materia prima utilizada, producto final y pedidos. 5.2.2. Sistema de almacenaje El sistema de almacenaje se realiza con el objetivo de indicar los lugares adecuados para: materia prima, subproductos, insumos y producto final, controlar la cantidad y disposición de las existencias, facilitar la rotación de los materiales.

45

CAPÍTULO VI SEGURIDAD, HIGIENE Y MANTENIMIENTO INDUSTRIAL 6.1. SEGURIDAD INDUSTRIAL La seguridad industrial emprende un conjunto de actividades de orden técnico, legal, humano y económico que tiene por objetivo ayudar a los trabajadores y empleados a evitar o disminuir los accidentes en el trabajo, para ello se implementan una serie de medidas tales como: -

Uso de mascarillas protectoras, guantes, mamelucos y anteojos, en el área de tostado.

-

Uso de mandiles y gorras para el cabello, en el área de selección manual y en el área de almacén de productos terminados.

-

Uso de tapones para el oído, ya que la planta está en constante ruido prolongado.

-

Evitar acciones peligrosas, como dejar herramientas junto a las maquinarias y al alcance del personal no capacitado para su manipulación.

-

La planta debe contar con un extinguidor en caso de iniciar un incendio.

-

La planta debe contar con un botiquín de primeros auxilios bien implementado, para su uso inmediato en caso de emergencias.

-

No permitir que los desperdicios se acumulen en el piso, deben ser llevados inmediatamente al tacho de basura.

 Manejo de la electricidad La persona autorizada para realizar el mantenimiento a toda máquina eléctrica instalada dentro de la planta, es el mecánico electricista capacitado y conocedor del tema. 6.2. HIGIENE INDUSTRIAL La higiene en la empresa es un factor importante de estricto control durante el desarrollo del proceso productivo, tiene por objetivo la conservación de la salud y la prevención de enfermedades. Durante el proceso productivo se deben mantener limpio los equipos y maquinarias que intervienen en el proceso productivo. La limpieza se realiza diariamente, antes, durante y después de la jornada de producción, a los siguientes equipos y/o maquinarias. -

Los transportadores de semillas y hojuelas. 46

-

Los partidores.

-

Los clasificadores.

-

La balanza.

Asimismo realizar el plan de saneamiento en todo el sistema, este control es importante ya que influye en la obtención del producto final. La higiene personal también constituye otro factor muy importante, por ello se controla los siguientes: -

Las unas deben estar debidamente cortadas.

-

El cabello de estar debidamente recogido o cortos.

-

Los uniformes limpios.

6.3. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Es de vital importancia, ya que depende de ello el normal funcionamiento de los equipos y maquinarias destinadas a la producción, un correcto enfoque de la empresa en sus sistemas de mantenimiento, permitirá continuar su operación eficiente y segura, con tendencia a prevenir las fallas y paros imprevistos. Y traerá como consecuencia un alto rendimiento en la productividad de la planta.

6.3.1. Mantenimiento preventivo Consiste en programar inspecciones o reparaciones de las maquinarias o equipos de la planta, con el objetivo de evitar averías o las paradas repentinas en la producción, para ello se desarrolla un programa de mantenimiento para cada máquina en su debido tiempo, los cuales consisten en: -

Todas las operaciones de limpieza.

-

Lubricación de las maquinarias.

-

Revisiones y ajustes de fajas y cadenas.

-

Reemplazar los accesorios dañados, en un tiempo predeterminado.

 Ventajas -

Se prolonga la vida útil de las maquinarias y equipos.

-

Mejores condiciones de operación y seguridad

-

Disminución de los costos de reparación.

-

Disminución de tiempo muerto. 47

 Desventajas -

En ocasiones se interrumpe la operación de los equipos para efectuar su mantenimiento.

6.3.2. Mantenimiento correctivo Consiste en realizar la reparación una vez que se ha producido el fallo y el paro del equipo y/o maquinaria, se contempla lo siguiente: -

Mantenimiento paliativo (de arreglo).- se encarga de la reposición del funcionamiento, aunque no quede eliminada la fuente que provocó la avería.

-

Mantenimiento curativo (de reparación).- consiste en la reparación total, eliminando las causas que han producido la avería.

6.3.3. Mantenimiento periódico Se realiza periódicamente, con el fin de hacer el mantenimiento después de determinadas horas de funcionamiento del equipo, en el que se ejecutan pruebas y se realizan cambios de piezas que requieren.

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VII. APORTES REALIZADOS 1.

Se realizó el balance de energía en el tostador, para determinar su eficiencia, esto con la finalidad de evaluar el consumo de GLP, calculándose el calor suministrado, el calor útil y la eficiencia de transferencia de calor que es: 48.64%, con la finalidad de realizar el establecimiento del periodo de mantenimiento y la elaboración de la ficha de programación de mantenimiento preventivo del horno tostador (Ver Anexo N°06).

2.

Actualización del inventario de los productos en el almacén e ingreso de productos no registrados en el inventario de productos en el almacén, debido a la ausencia del almacenero por dos semanas, ocasionó un desorden en el almacén dificultando la ubicación de productos, por ello se identificó los productos para luego ubicarlos en un mismo lote, así como también se registraron productos que no figuraban en el inventario de tendencia de productos en el almacén.

3.

En la labor cotidiana, llevar el control del llenado de las fichas, las horas muertas y la productividad, también el control de recepción de materia prima y salida del producto (Ver Anexo N°07 y 08). Así mismo se realizó el control de la correcta marcha en la producción, realizando el reporte en el tostado, seleccionado (Ver Anexo N°10 y 11), y el control de registros que evidencian una adecuada rotación de inventarios. Reportando en físico al jefe de planta.

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VIII. CONCLUSIONES 1.

Se cumplió con totalidad la realización de la práctica pre –profesional, según la exigencia del plan curricular de estudios 2004 Reajustado.

2.

Durante la permanencia en la empresa, se logró conocer acerca del manejo de los equipos y maquinarias en el proceso productivo de hojuelas de goma de tara.

3.

Se ejecutó las diferentes etapas del proceso productivo en la obtención de hojuelas de goma de tara, desde la recepción de materia prima hasta la obtención del producto final, cumpliendo con las exigencias de control de calidad y los parámetros. Las semillas de tara deben pasar por cuatro etapas, como son el tostado, fraccionamiento, clasificación y selección óptica. La goma de tara se obtiene mediante un proceso térmico-mecánico, una goma de uso alimenticio proveniente del endosperma de las semillas, constituyéndose como una alternativa a las gomas tradicionales en la industria mundial de alimentos.

4.

Se realizó el apoyo en el mantenimiento de equipos (Ciclón y filtro de mangas), para de esa forma evitar las horas muertas (pérdida de tiempo en producción), esto con el apoyo del encargado en mantenimiento de la empresa, también en el manejo de personal y manejo del proceso productivo de hojuelas de goma de tara en una planta,

5.

Se realizó el cálculo de balance de energía en el tostador, obteniéndose la eficiencia de transferencia de calor que es: 48.64%, con la finalidad de realizar el establecimiento del periodo de mantenimiento.

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IX. RECOMENDACIONES 1.

Desarrollar un programa de capacitación relacionados a temas de higiene e inocuidad y de Buenas Prácticas de Manufactura para capacitar al personal de la planta de forma periódica.

2.

Mejorar el sistema de selección de las semillas, para obtener semillas libres de materiales extraños, los cuales producen daños en los equipos.

3.

Contar con un personal capacitado y perenne en el área de almacén, para que pueda llevar el control de los materiales e insumos de forma ordenada.

4.

Contar con suficientes tarimas para almacenar la materia prima.

5.

Cumplir con el plan de mantenimiento preventivo y correctivo de las instalaciones eléctricas, para evitar cortos circuitos.

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4. De la Cruz, P. 2004. Aprovechamiento Integral y Racional de la tara Caesalpinea spinosa o Caesalpinea tictorea. Revista del Instituto de Investigación FIGMMG. Vol. 7, W 14. UNMSM. 5. Barriga, C. 1994. El Cultivo de la Tara. Seminario: "Tara, Alternativa para el desarrollo en la Sierra". Ayacucho, Perú. 6. Martha, R. M. 2008. “Conociendo la Cadena Productiva de tara en Ayacucho” – SOLID PERÚ. 7. Chocano, A. 2009, Recuperación Tecnológico de Agentes de textura y sus Aplicaciones. Recuperado de http://www.chefuri. net/usuarios/download/recopilación2.pdf. (Noviembre, 1013) 8. Antonio Valiente Barderas, 1998.”Problemas de balance de materia y energía en la industria alimentaria”. Edit. Limusa – México. 9. Geankoplis, C.J., “Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias”, 3ra edición, editorial CECSA, México, 1999. Pp., 19. 10. Empresas y Web Citadas

: MASAC, “Molinos asociados S.A.C.” Empresa

procesadora de tara. : www.fao.org/ag/agn/agns/fecfa_index_es.asp

: http://www.usp.org/fcc/.

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