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ESTUDIO TÉCNICO Y PROPUESTA DE DISEÑO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE PALMITO DE CHONTADURO (BACTRIS GASIPAES) EN CONSERVA

JORGE EDUARDO TAPICHA UNDA

UNIVERSUDAD DE LA SABANA FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION AGROINDUCTRIAL SANTAFE DE BOGOTÁ 2000

ESTUDIO TÉCNICO Y PROPUESTA DE DISEÑO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE PALMITO DE CHONTADURO (BACTRIS GASIPAES) EN CONSERVA

JORGE EDUARDO TAPICHA UNDA

Proyecto de grado presentado como requisito para optar por el titulo de Ingeniero de Producción Agroindustrial

Director JUAN CARLOS VILLAMIZAR PERDOMO Ingeniero de Producción Agroindustrial

UNIVERSUDAD DE LA SABANA FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION AGROINDUSTRIAL SANTAFE DE BOGOTÁ 2000

TABLA DE CONTENIDO

PAG INTRODUCCION

1

JUSTIFICACION

4

OBJETIVOS

7

CAPITULO I EL PRODUCTO

9

1.1 CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO

9

1.2 CLASIFICACION Y DESCRIPCION BOTANICA

11

1.3 ORIGEN Y DISTRIBUCION GEOGRAFICA

12

1.4 EL PALMITO EN COLOMBIA

15

1.5 REQUERIMIENTOS AMBIENTALES

17

1.6 VALOR AGREGADO

19

1.6.1 CONTENIDO NUTRICIONAL

19

1.6.2 VLOR ECOLOGICO

21

1.7 PROMOCION DEL PRODUCTO

22

CAPITULO II INFORMACION AGRONOMICA DEL CHONTADURO PARA PALMITO

24

2.1 COSECHA

26

2.2 CORTES O MANEJO DE HIJUELOS

32

2.3 SUBPRODUCTOS

32

2.3.1 EXTRACCION DE NUTRIENTES POR LA PLANTA

34

CAPITULO III IDENTIFICACION Y CARACTERISTICAS DE LAS MATERIAS PRIMAS

36

3.1 MATERIAS PRIMAS DIRECTAS

37

3.1.1 TALLO O CENTRO DE PALMA DE CHONTADURO

37

3.1.2 AGUA

40

3.1.2.1 FUNCIONES DEL AGUA EN LA PREPARACION DEL ALIMENTO

40

3.1.2.2 UN MEDIO DE DISPERSION

40

3.1.2.3 PH DEL AGUA

41

4.1.2.2.1 AGUA LIBRE Y ENLAZADA

86

3.1.3 ACIDO CITRICO

41

3.1.3.1 EL ACIDO CITRICO EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS

42

3.2 MATERIAS PRIMAS INDIRECTAS

44

3.2.1 MATERIAL DE EMPAQUE

44

3.3 MATERIAS PRIMAS DE PROCESO

46

3.3.1 DESINFECTANTE

46

CAPITULO IV IDENTIFICACION Y CARACTERIZACION DEL PRODUCTO FINAL

49

4.1 REQUISITOS FISICOS Y SENSORIALES

49

4.2 CLASIFICACION DEL PALMITO POR SU ACIDEZ

52

4.2.1 EL PALMITO: ALIMENTO ACIDO

52

4.3 REQUISITOS MICROBIOLOGICOS

55

4.4 REQUISITOS Y CARACTERISTICAS DE CO/MERCIALIZACION

56

CAPITULO V TRASPORTE DE LOS PALMOS A LA PLANTA INDUSTRIAL

58

5.1 TRASPORTE DE TALLOS A DISTANCIAS CORTAS

59

5.1.1 LONGITUD DEL TALLO

59

5.1.2 NUMERO DE CASCARAS DE ENVOLTURA EN LOS TALLOS

62

5.2 TRASPORTE DE TALLOS A LARGA DISTANCIA

67

5.3 CONSERVACION DE LOS TALLOS PARA EL TRASPORTE

67

5.4 CONSERVACION DEL PALMITO PARA EL TRANSPORTE

70

5.5 PERDIDA DE CALIDAD ANTES DEL TRASPORTE

72

5.6 FACTORES DE CALIDAD DE LOS TALLOS

73

CAPITULO VI ANALISIS DEL PROCESO PRODUCTIVO DE LOS CORAZONES DE PALMITO

74

6.1 RECEPCION

75

6.2 PELADO O DESCORTEZADO

75

6.2.1 PELADO

75

6.2.1.1 PELADO A CUCHILLO

76

6.2.1.2 EXTRACCION DEL PALMITO

76

6.3 CORTADO EN TROZOS

77

6.4 LAVADO, CLASIFICACION Y ENVASADO

78

6.4.1 LAVADO DE TROZOS

78

6.4.1.1 LAVADO HUMEDO

79

6.4.2 CLASIFICACION DE TROZOS

79

6.4.3 ENVASADO

80

6.5 PESADO

81

6.6 ADICION DE SOLUCION O LIQUIDO DE GOBIERNO

81

6.7 EVACUACION O CREACION DE VACIO

83

6.7.1 EVACUACION POR EL CALOR

84

6.8 SELLADO

85

6.9 TRATAMIENTO TERMICO O ESTERILIZADO

86

6.9.1 ESTERILIZACION POR EL CALOR

86

6.9.2 AUTOCLAVE DE VAPOR SATURADO

87

6.9.3 ENFRIADO Y SECADO

88

6.10 SECADO Y MARCADO

89

6.11 CONTROL DE CALIDAD: CUARENTENA

89

6.12 ETIQUETADO Y EMPAQUETADO

90

6.13 ALMACENAJE

90

6.14 DESPACHO

91

CAPITULO VII PERFIL DEL PROYECTO

93

7.1 EQUIPOS

97

7.2 MAQUINARIA

98

7.2.1 CALCULO DE LAS CAPACIDADES NOMINALES MINIMAS PARA LOS EQUIPOS

98

7.3 LISTA DE EQUIPOS NECESARIOS

100

CAPITULO VIII EQUILIBRADO DE LINEA

102

8.1 BALANCEO DE LA LINEA DE PRODUCCION

102

8.2 ANALISIS DE LAS OPERACIONES

103

8.2.1 OPERACIÓN

103

8.2.1.1 DIAGRAMA DEL PROCESO HOMBRE MAQUINA

103

8.2.1.2 PASOS PARA REALIZARLO

104

8.3 EQUILIBRADO DE LA LINEA DE PRODUCCION

106

8.3.1 EFICIENCIA DEL PROCESO

107

8.3.2 ETAPAS

108

8.3.2.1 ESTERILIZACION

109

8.3.2.2 SELLADO

113

8.3.2.3 EVACUACION O EXHAUTING

114

8.3.2.4 ADICION DEL LIQUIDO DE GOBIERNO

115

8.3.2.5 PESADO

116

8.3.2.6 LAVADO-SELECCIÓN-ENVASADO

117

8.3.2.7 CORTADO

119

8.3.2.8 PELADO Y DESCORTEZADO

120

8.3.2.9 RECEPCION

122

8.3.2.10 SECADO Y MARCADO

127

8.3.2.11 ETIQUETADO Y EMPAQUETADO

128

8.3.2.12 BODEGAJE

129

8.4 DIAGRAMA MAQUINA-OPERARIO

129

8.5 EXPLICACION GRAFICO: UBICACIÓN DE LAS LATAS DURANTE EL RECORRIDO SOBRE LA BANDA TRASPORTADORA

130

8.6 TABLA TIEMPOS EXPERIMENTALES

132

CAPITULO IX MAQUINARIA SELECCIONADA

142

9.1 RECEPCION DE LA MATERIA PRIMA

1143

9.2 PELADO Y DESCORTEZADO

144

9.3 CORTADO EN TROZOS

145

9.4 LAVADO-CLASIFICACION Y ENVASADO

145

9.5 PESADO

148

9.6 ADICION DEL LIQUIDO DE GOBIERNO

148

9.7 EVACUACION

149

9.8 SELLADO

150

9.9 ESTERILIZACION

151

9.10 SECADO Y MARCADO

151

9.11 CUARENTENA 10.12 ETIQUETADO Y EMPAQUETADO

152 152

9.13 SISTEMA DE VAPOR

153

9.14 OTROS

154

CAPITULO X PLANOS 10.1 DIMENSIONAMIENTO DE CABLES, TUBERIAS Y ACCESORIOS PARA MOTORES

163

10.2 TOMAS E ILUMINACION

168

10.3 DISEÑO DE LA BODEGA DE CUARENTENA

169

CAPITULO XI CALCULO DE TIEMPO DE PROCESAMIENTO Y LETALIDAD EN ALIMENTOS ENLATADOS Y CALENTADOS POR CONVECCION 11.1 CURVA DE DESTRUCCION TERMICA

175 176

11.2 CALCULO DEL TIEMPO DE PROCESAMIENTO B

181

11.3RESUMEN

183

11.4 BASE TEORICA DEL PROGRAMA

184

11.5 ESTRUCTURA DEL PROGRAMA Y METODOS NUMERICOS

185

11.6 CALCULO DEL TIEMPO DE ESTERILIZACION DEL PALMITO

186

CONCLUSIONES

188

BIBLIOGRAFIA

191

TABLA DE ILUSTRACIONES

ILUSTRACIÓN 1. PALMA DE CHONTADURO. ILUSTRACIÓN 2. PALMA ADULTA DE CHONTADURO ILUSTRACIÓN 3. TALLO DE CHONTADURO ADULTO ILUSTRACIÓN 4. AGRICULTOR COSECHANDO LOS PALMITOS ILUSTRACIÓN 5. COMPONENTES DEL PALMITO COSECHADO EN CAMPO ILUSTRACIÓN 6. CORTE TRANSVERSAL DEL PALMITO MOSTRANDO LAS CUATRO ENVOLTURAS O CAPAS Y EL PALMITO PURO O CORAZÓN DE PALMITO ILUSTRACIÓN 7. ENVASE DE HOJALATA. ILUSTRACIÓN 8. ENVASE DE TRES PIEZAS ILUSTRACIÓN 9. TALLOS A LOS QUE SE LES HA ELIMINADO LAS DOS CAPAS EXTERNAS ILUSTRACIÓN 10. TALLOS A LOS QUE SE LES HA ELIMINADO LA MÁS EXTERNA ILUSTRACIÓN 11. PALMITOS CON CAPAS 3 Y 4 ILUSTRACIÓN 12. AUTOCLAVE HORIZONTAL EN ACERO AL CARBONO ILUSTRACIÓN 13. DUCHAS DA AGUA PARA ENFRIAMIENTO DE LA LATAS ( AUTOCLAVE) ILUSTRACIÓN 14. CONTROL DE CALIDAD PARA PALMITOS ILUSTRACIÓN 15. PALMITO COMERCIAL EN LATAS DE 850 G Y 400 G Y FRASCOS DE 400 G ILUSTRACIÓN 16. DIAGRAMA DEL PERIODO DE ESTERILIZACIÓN ILUSTRACIÓN 17. POSICIÓN DE LOS OPERARIOS BANDA LAVADO-SELECCIÓNENVASE

ILUSTRACIÓN 18. DIAGRAMA DEL RECORRIDO DE LAS LATAS ILUSTRACIÓN 19. ACOPIO DE LOS PALMITOS ILUSTRACIÓN 20. CARROS PARA RECEPCIÓN DE PALMITOS ILUSTRACIÓN 21. PELADO O DESCORTEZADO ILUSTRACIÓN 22. BANDA TRANSPORTADORA DE LA OPERACIÓN DE LAVADOSELECCIÓN-ENVASADO ILUSTRACIÓN 23. OPERARIO REALIZANDO LA OPERACIÓN DE PESADO ILUSTRACIÓN 24. SELLADORA DE LATAS ILUSTRACIÓN 25. AUTOCLAVE HORIZONTAL EN ACERO AL CARBONO ILUSTRACIÓN 26. CONNOTA DE CALIDAD DE LOS PALMITOS EN CUARENTENA ILUSTRACIÓN 27. DISTRIBUCIÓN DE CAJAS DE PALMITO ILUSTRACIÓN 28. CURVA DE MUERTE TÉRMICA DEL CLOSTRIDIUM BOTULINUM ILUSTRACIÓN 29. CURVA DE PENETRACIÓN DE CALOR DE LATAS DE CONSERVAS DE CONSERVAS ESTERILIZADAS EN AUTOCLAVE ILUSTRACIÓN 30. CURVA DE PENETRACIÓN

LISTA DE TABLAS 1. MULTIPLES USOS DE LA PALMA DE CHONTADURO

2

2. PLANTACIONES DE CHONTADURO PARA PALMITO –1997

14

3. PLANTACIONES DE CHONTADURO PARA PALMITO (COLOMBIA)-1997

16

4. 1997PRINCIPALES CARACTERISTICAS NUTRICIONALES DEL CHONTADURO

20

5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES AGRICOLAS

26

6. COMPONENTES DEL TALLO DE CHONTADURO PARA PALMITO DE

ACUERDO DEL DIAMETRO DE LA BASE DEL TALLO A LA COCECHA

28

7. CLASIFICACION DE LOS TALLOS DE CHONTADURO DE ACUERDO AL DIAMETRO DE LA BASE A LA COCECHA

29

8. CONTENIDO DE MATERIA VERDE Y MATERIA SECA Y DESTINO EN UNA PLANTACION DE CHONTADURO PARA PALMITO CON 3,200 CEPAS/HA Y 9,600 TALLOS COCECHADOS POR HA/AÑO

34

9. PESO DE MATERIA FRESCA Y MATERIA SECA Y CONCENTRACION DE NUTRIENTES EN PLANTAS DE CHONTADURO PARA PALMITO 10. PROPIEDADES FISICAS DEL ACIDO CITRICO

35 43

11. PESO Y COMPONENTES CORRESPONDIENTES A DIFERENTES LONGITUDES DE TALLO DE CHONTADURO

60

12. PESO, LONGITUD Y DIAMETRO SUPERIOR E INFERIOR DEL PALMITO CORRESPONDIENTE A DIFERENTES LONGITUDES DEL TALLO DE CHONTADURO

62

13. PESO Y COMPONENTES CORRESPONDIENTES A TALLOS DE CHONTADURO CON UNA Y DOS CAPAS

64

14. PESO LONGITUD Y DIAMETRO SUPERIOR E INFERIOR DEL PALMITO CORRESPONDIENTE A LOS TALLOS DE CHONTADURO CON UNA Y DOS CAPAS

65

15. PERDIDA DE PESO DE LOS TALLOS DURANTE EL TRANSPORTE A LARGA DISTANCIA

69

16. RENDIMIENTO DE TALLOS TRANSPORTADOS A LARGA DISTANCIA POR LATAS DE 20 ONZAS DE PALMITO

70

17. PRINCIPALES VARIABLES TECNICAS EN CULTIVO

94

18. NUMERO DE TALLOS Y NUMERO DE CAJAS DE 12 LATAS POR AÑO

95

19. CAPACIDADES NOMINALES DE LOS EQUIPOS PARA LA PRODUCCION ESPERADA

99

20. EQUIPOS NECESARIOS PLANTA PROCESADORA DE PALMITO

100

21. ITERACIONES TIEMPO OBTENCION PRIMERA LATA

124

22. DIAGRAMA MAQUINA-OPERARIO

137

23. TIEMPOS EXPERIMENTALES PROCESO ETAPAS PRODUCCION PALMITO

141

24. CONSUMO DE VAPOR DE LOS EQUIPOS

153

25. CARACTERISTICAS RED ELECTRICA TRIFASICA (MOTOR)

165

26. CALCULOS PARA EL DISEÑO DE BODEGA DE CUARENTENA

171

27. CARACTERISTICAS GENERALES ESTIBAS

173

28. CARACTERISTICAS DIFERENTES TIPOS DE ESTANTERIAS

174

29. TERMORESISTENCIAS MAXIMAS ESTABLECIDAS

176

30. VALORES DE LA CURVA DE PENETRACION DE LATAS DE CONSERVA

179

LISTA DE ANEXOS ANEXOS 1. TABLAS

INTRODUCCIÓN

Ilustración 1. Palma De Chontaduro

El Chontaduro es una palmera originaria de la América tropical. En la actualidad la aparición de nuevos mercados y de nuevas formas de consumo, así como la alta dependencia alimentaria que se ha creado en algunos países de centro y sur América, hacen evidente la necesidad de desarrollar cultivos con especies "olvidadas" y nativas del continente americano. El Chontaduro es una de estas especies, que tiene un alto potencial para la producción de alimentos y fibra principalmente.

La planta es una palmera que tiene múltiples usos y que se puede cultivar en sistemas muy compatibles con la ecología de la Amazonía. Entre los usos del Chontaduro se tienen los siguientes en la tabla 1:

Tabla 1. Múltiples usos de la palma de Chontaduro. 1 PRODUCCION DE FRUTA:

PRODUCCION VEGETATIVA:

•

Para consumo humano: Pulpa, harina y aceite.

•

Para consumo animal: Concentrado y follaje.

•

Para consumo humano: Palmito.

•

Para construcción: Madera y hojas.

•

Otros usos: Ornamentales.

Las nuevas tecnologías desarrolladas en años recientes, por ejemplo, acelerando la domesticación de especies nativas o el mejoramiento genético de aquellas especies relegadas a un segundo plano, constituyen un instrumento poderoso para que los países dependientes alimentariamente salgan de esa situación de dependencia. Pero, el apoyo que la investigación agrícola recibe en este aspecto es mínimo; el uso de un producto por una minoría, especialmente si es de bajo poder adquisitivo, no contribuye a promover el interés económico para apoyar la investigación agrícola.

1

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Hugo Villachica.

En este sentido, el interés para cultivar el Chontaduro está aumentando fuertemente en los últimos años, especialmente para la producción de palmito. Dos razones que están facilitando este aumento son la existencia de un mercado a nivel mundial y la disponibilidad de tecnología para el cultivo e industrialización del Chontaduro para palmito. La tecnología para el cultivo de Chontaduro para palmito ha sido desarrollada bajo el liderazgo de dos instituciones: una en Costa Rica, conformada por el grupo de investigadores de la Universidad de Costa Rica, con mayor presencia en América central y la otra en el Perú, a cargo del grupo de investigadores del Instituto Nacional de Investigación Agraria, INIA, con mayor influencia para el Perú.

La siembra del Chontaduro para la producción de palmito puede tener efecto favorable sobre la biodiversidad de la misma especie, así como sobre la de otras palmáceas. En el caso de la misma especie, la siembra se está efectuando con semillas producidas en rodales manejados, sin disminuir la capacidad de regeneración de estos rodales. Mezclas de estas semillas se están sembrando en ecosistemas diferentes que van a permitir su cruzamiento. En el caso de las otras palmáceas, especialmente del género Euterpe, el cultivo de Chontaduro para la producción de palmito, disminuirá la presión extractivista que se ejerce actualmente sobre las especies de Euterpe, contribuyendo a su conservación. 2

2

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Hugo Villachica.

JUSTIFICACIÓN

El palmito, obtenido del centro de algunas especies de palmáceas, es un cultivo que se puede adaptar a una variada gama de suelos, desde los de origen aluvial hasta los ácidos y pobres en nutrientes, razón por la cual es considerado como un vegetal competitivo para cultivos no tradicionales de carácter económico.

El palmito era un vegetal que se extraía en Colombia básicamente en forma silvestre. Recientemente, con la promoción de cultivos no tradicionales de exportación para atender demandas internacionales de especies exóticas, se están estableciendo en el país pequeñas plantaciones de palmitos en diferentes departamentos (Antioquia, Putumayo, Nariño, Caquetá y Valle del Cauca).

La gran demanda en el mercado de vegetales en países de la Comunidad Económica Europea principalmente, permite que la producción e industrialización del palmito se convierta en una actividad rentable según diversos estudios de mercados realizados por la CCI, siendo además reconocido como un producto con potencial para generar divisas ya que actualmente en Colombia aproximadamente el 90% de la producción se destina a mercados internacionales.3

Se desea realizar un estudio técnico y una propuesta del diseño de una planta procesadora de palmito (Bactris Gasipaes) en conserva, como una muy buena alternativa en la creación de 3

Fuente: PROEXPORT.

empresa y que puede traer consecuencias positivas tales como el mejoramiento empresarial, económico y social de una región, lograr beneficios tales como el incremento de fuentes de empleo productivo, generación de divisas, incremento del PIB regional, mejoramiento del ingreso familiar, contribución al establecimiento de una base económica regional, disminución de factores de violencia e inseguridad, conservación de recursos biológicos entre otros4, principalmente para algunos municipios de los departamentos del Putumayo, Chocó, Nariño y Amazonas que se ven afectados por un bajo desarrollo económico y empresarial y en los cuales se presentan las condiciones óptimas para la producción del palmito.

En este proyecto no se llevan a cabo pruebas experimentales en laboratorio por tratarse de un producto poco común dentro del mercado de los productos frescos. La dificultad que representa llevar a cabo cualquier tipo de experimentación con la materia prima (palmito de Chontaduro) se debe a las siguientes razones:

Ø Los cultivos de Chontaduro en Colombia se encuentran en zonas muy distantes: Tumaco, Mocoa, Florencia, Chogorodó principalmente. Ø El palmito una vez cortado debe procesarse dentro de las primeras 24 horas, debido a que se presenta un pardeamiento enzimático y deshidratación del mismo lo cual alteraría los resultados de cualquier tipo de experimentación.

4

Fuente: CONIF-CAP.

Ø En caso de lograr transportar el palmito antes de 24 horas, tendrían que hacerse coincidir el tiempo de cosecha del palmito con el préstamo de las instalaciones del laboratorio de la Universidad para realizar las pruebas, para evitar que transcurra mas tiempo. Ø Ya que el proyecto no es financiado por ningún tipo de empresa o similar, se dificultaría la realización de experimentación o investigación por razones económicas. En la totalidad de las bibliografías e información consultada acerca de todo lo relacionado con el palmito, no se encuentra ninguna que dé un aporte desde el punto de vista de proceso productivo en planta con explicación detallada de cada una de las etapas, una propuesta completa de diseño de planta, selección de maquinaria y equipos, y un modelo de equilibrado de línea para el proceso productivo, así como otros aspectos tratados en este estudio. Por lo tanto con el proyecto se produce un nuevo aporte dentro de la información referente al palmito como una buena guía para el montaje de una planta industrial para el procesamiento del palmito de Chontaduro

OBJETIVOS

GENERAL

Realizar el estudio técnico del proceso de producción de palmito (Bactris Gasipaes) en conserva y proponer un diseño de una planta procesadora de palmito.

ESPECÍFICOS ü Enunciar y explicar las características fisico-quimicas de las materias primas y el producto final. ü Enunciar las características del empaque del producto terminado. ü Enunciar y explicar el proceso productivo (etapas del proceso) para la obtención del palmito en conserva. ü Determinar el tiempo de esterilización teórico mediante un programa de simulación por computador. ü Determinar los equipos necesarios para el procesamiento del palmito. ü Establecer las capacidades de los equipos basándose en la cantidad de palmito a producir (hectáreas cultivadas) estimada para emprender una empresa con explotación integral de Chontaduro para palmito según estudios e investigaciones realizadas por la CCI y FONADE. ü Realizar una propuesta tentativa de distribución en planta e instalaciones, hidráulicas, eléctricas, sanitarias y de vapor.

CAPITULO I E EL LP PR RO OD DU UC CT TO O

1.1 CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO

El palmito es un producto típicamente tropical que se obtiene del corazón o centro de algunas especies de palmáceas, tales como el naidí (euterpe edulis) que crece en forma silvestre y el Chontaduro (Bactris Gasipaes) que ha tenido buenos resultados en cultivos industriales en Costa Rica, Colombia y Ecuador principalmente.

Su color es blanco marfil, tiene una textura suave y un sabor prácticamente neutro, que lo hace ideal para consumo en ensaladas o en recetas donde toma el sabor de los ingredientes que lo acompañan (quesos, salsas, etc.). Los corazones de palmito pueden considerarse como un producto gourmet que tiene usos similares al espárrago o la alcachofa.

En la actual tendencia de “alimentación sana” de algunas poblaciones en el mundo, el palmito puede considerarse como un producto ideal para incluirlo en el menú diario.

El producto se comercializa en trozos de aproximadamente 8 a 10 cm de longitud y 8 a 35 mm. de diámetro, envasados típicamente en latas o frascos de 250 gr y 500 gr de producto

drenado. Cuando se utiliza el empaque grande debe contener de 6 a 10 trozos, cuando va en el pequeño se incluyen 4 a 7 trozos. El medio líquido de conserva es generalmente una solución de sal y ácido cítrico.

Del proceso industrial resultan unas pequeñas partes del producto que se empacan en “trocitos”. Por lo general este producto proviene de los extremos del palmito, que es una parte más fibrosa y seca, por lo cual se considera un producto de menor calidad, pero que también tiene un segmento en el mercado y que curiosamente por su relativo alto contenido de fibra en algunos mercados recibe mayores precios que el producto entero.

Internacionalmente se conocen con el nombre de “Corazones de Palmito” o “Palmito” simplemente. Hasta hace poco era casi desconocido en la mayoría de los mercados consumidores del mundo y solo desde 1988 el producto se ha venido registrando por separado en las estadísticas, lo cual indica que el interés por dicho producto ha venido aumentando.1

1.2 CLASIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN BOTÁNICA

El Chontaduro es una planta que tiene la siguiente clasificación botánica:

§

REINO:

§

DIVISION:

Vegetal. Embryophyta siphonogama.

§

SUBDIVISION: Angiosperma.

§

CLASE:

Monocotiledonae.

§

FAMILIA:

Arecaceae (palmaceae).

§

GENERO:

Bactris.

§

ESPECIE:

Bactris Gasipaes H.B.K.2

En acuerdo con su amplia distribución, la especie recibe distintos nombres. Así, se denomina pijuayo y chonta en el Perú; Chontaduro y pijuayo en Ecuador; Chontaduro, cachipay, casipaes y pijibay en Colombia; pijuayo, pichiguao, pijiguao, macana, manacilla y periguao en Venezuela; parépon en la Guayana Francesa; amana en Surinam; pupunha y pirijao en Brasil; tembé y tembé de castilla en Bolivia; pejibaye, pijuayo, pijibay y pixbae en Costa Rica y Nicaragua; pijuayo y piba en Panamá; peach palm y pewa en Trinidad y peach palm en los demas países de habla inglesa. 3

El Chontaduro es una palmera que puede alcanzar una altura de 20 m., y un diámetro de 20 a 30 cm. Una cepa puede tener varios tallos, generalmente espinosos, aunque también hay tipos de Chontaduro sin espinas.

Cada planta de Chontaduro puede tener de 12 a 15 hojas. Las hojas tienen espinas más suaves que las del tronco; en plantas adultas pueden alcanzar 1.5 y 4 m. de largo y 30 a 50 cm. de ancho. Cada dos semanas según la fertilidad del suelo se puede producir una hoja. ESTUDIO. Corporación Colombia Internacional Estudio del proceso productivo del palmito. 3 CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. 1 2

1.3 ORIGEN Y DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA

El Chontaduro es originario de América Tropical ha sido cultivado por los indígenas en las zonas más lluviosas y calientes del trópico americano desde épocas precolombinas extendiéndose su distribución geográfica desde Honduras, hasta Bolivia. También se indica su presencia en algunas islas de las Antillas, especialmente Trinidad.

La distribución geográfica del Chontaduro silvestre, así como del domesticado, está asociada a la presencia de los bosques tropicales húmedos. Según Mora-Urpí (1995), la distribución natural se extiende desde Darién en Panamá, hasta la provincia de Santa Cruz en Bolivia y en el estado de Rondonia y posiblemente Mato Grosso en Brasil. No se ha confirmado su presencia natural más al norte o al sur de estos límites. Sin embargo, es posible que el Chontaduro fuera cultivado desde Honduras hasta Bolivia, en la época precolombina (MoraUrpí, 1983). Los límites en la distribución del Chontaduro cultivado posiblemente estaban determinados por los extremos de las rutas migratorias de las tribus indígenas que conocieron su cultivo, por precipitaciones inferiores a 1,700 mm por año, por períodos secos superiores a tres y medio a cuatro meses, por zonas pantanosas y por temperaturas anuales inferiores a los 20 °C (Mora-Urpí, 1983).

Ilustración 2. Palma adulta de Chontaduro.

En Colombia, en el Pacífico, Putumayo, Amazonía y valles del río Magdalena, se encuentran los sitios geográficos de producción desarrollada por indígenas, población afrocolombina y colonos. Otros continentes como Cote d’lvoire en África, Filipinas y Tailandia en Asia, dieron origen a la palma de chontaduro.4

En 1997 el área plantada en Chontaduro para la producción de palmito en América Latina sobrepasaba las 18.000 Has, distribuidas como se presenta en la tabla 3.

4

Exótica, boletín CCI, vol. 6

Tabla 2. Plantaciones De Chontaduro Para Palmito – 1997. 5

Area (Ha.)

%

COLOMBIA

600

3.3

COSTA RICA

10.000

55.2

ECUADOR

4.000

22.1

BOLIVIA

3.500

19.4

TOTAL

18.100

100.0

Una buena parte de esa área fue plantada entre 1996 y 1997, razón por la cual aún no se encuentra en producción. Cuando la totalidad del área señalada en la tabla anterior se encuentre en producción, se puede estimar una producción cercana a las 3.600.000 cajas de palmito al año, que en peso bruto representa un equivalente a 43.000 toneladas, aproximadamente.

Se estima que la superficie cultivada en Ecuador actualmente con variedades perennes (tipo Bactris o similares) alcanza las 6000 hectáreas.

5

Exótica, boletín CCI, vol 6, 1998.

Brasil tradicionalmente ha producido palmitos de palmeras salvajes, con la consiguiente deforestación y la falta de estándares de calidad sostenidos. Es importante señalar que Brasil es el principal país consumidor de palmitos. La demanda de palmitos, excluyendo a Brasil, se concentra en Francia, Argentina, USA y en menor medida en otros países europeos como España, Italia, Alemania y Bélgica. 6

1.4 EL PALMITO EN COLOMBIA

Para finales de 1997, el área sembrada en Chontaduro para palmito en Colombia era cercana a las 600 hectáreas. En la tabla 4 se observa la distribución de los cultivos en el país.

Tabla 3. Plantaciones De Chontaduro Para Palmito (Colombia) – 1997. 7

6

CONIF-CVC, BAJO CALIMA.

Area (Ha.)

%

ANTIOQUIA

130

21.7

VALLE DEL CAUCA

100

16.7

NARIÑO

180

30.0

PUTUMAYO

120

20.0

CAQUETA

70

11.6

TOTAL

600

100.0

En Colombia funcionan tres plantas enlatadoras de palmito: Palmicol en Chigorodó (Antióquia), conservas del pacífico en Tumaco (Nariño) y Alempac en Guapí (Cauca). La última de estas empresas trabaja con naidí exclusivamente y las otras poseen plantaciones de Chontaduro, que producen volúmenes que no satisfacen sus requerimientos por lo cual compran producto de cultivadores independientes ó a extractores de naidí.8

1.5 REQUERIMIENTOS AMBIENTALES

El Chontaduro está adaptado a un gran rango de condiciones ecológicas, lo cual se evidencia en su amplia distribución en el trópico americano. Por ser originario de regiones tropicales, con alta precipitación y suelo pobres se puede adaptar a:

ü Suelos: con pH ácido, de 4 a 5, preferiblemente en vegas de río de origen aluvial, no inundable y de buen drenaje. ü Temperatura: de los 24º a los 28º C. ü Altitud: desde el nivel del mar hasta los 1.000 m.s.n.m. ü Precipitación pluvial: Crece mejor con precipitaciones abundantes de 2.000 y 7.000 mm anuales.9

7 8

9

CORPORACIÓN COLOMBIA INTERNACIONAL. Exótica, boletín CCI, vol. 6, 1998. [ESTUDIO] Corporación Colombia Internacional (Programa de desarrollo Agroempresarial) y Fondo Financiero de Proyectos – FONADE. CONIF-CVC, BAJO CALIM A. Sistema de producción agroforestal de Chontaduro para palmito

Se encuentra natural con mayor frecuencia en zonas con lluvia entre los 1,500 y 6,000 mm/año y es plantado con mejores resultados donde el rango de las lluvias está entre los 2,000 y 3,000 mm/año.

La distribución de las lluvias es muy importante; la planta tolera los períodos secos, pero cuando estos son mayores que tres meses, se produce un retardo en el crecimiento del tallo para palmito o una reducción en la fructificación. En este último caso, la capacidad retentiva de humedad por el suelo es muy importante, siendo los efectos más notorios en los suelos arenosos profundos con baja capacidad retentiva de agua.

Las temperaturas adecuadas para el buen desarrollo del Chontaduro están entre los 24 y 28 °C. Con relación a las temperaturas mínimas, si bien el Chontaduro tolera las bajas temperaturas que se observan en cortos períodos del año en los piedemontes andinos y en la zona sur de la Amazonía (temperaturas nocturnas de 10 a 12 °C), no tolera las heladas prolongadas.

Es una planta heliofila, aún cuando en su etapa de establecimiento crece mejor con la presencia de sombra temporal. Las plántulas trasplantadas al campo definitivo se benefician cuando tienen alrededor de 50% de sombra, por ejemplo la proporcionada por otras especies sembradas como cultivos asociadas; pero, el desarrollo se restringe si las plantas que le dan sombra no son raleadas o eliminadas oportunamente. Por el contrario, si la plántula de Chontaduro es trasplantada al campo definitivo sin considerar la sombra adecuada, entonces el crecimiento inicial es pobre, excepto cuando hay un óptimo suministro de agua (sin que se

produzca mal drenaje). Debido a su rápido crecimiento inicial, puede ser asociado con otros cultivos anuales solamente durante el primer año. Si bien en los primeros meses después del trasplante es ayudada por la sombra de los cultivos anuales, para lograr el mayor rendimiento de palmito debe cultivarse a pleno sol, ya que las plantas adultas no toleran la sombra.

La planta está adaptada a suelos ácidos, con bajo contenido de nutrientes, textura arenosa hasta arcillosa y bajo contenido de materia orgánica. En condiciones de bosques naturales las raíces toman los nutrientes de las capas de materia orgánica existentes sobre el suelo, lo cual es también consecuencia de su sistema radical superficial. Justamente, este sistema radical superficial no le permite tolerar condiciones de mal drenaje.

Si bien está adaptado a los suelos ácidos de baja fertilidad, produce mejor en los suelos de mayor fertilidad. Posiblemente los mejores suelos para cultivar Chontaduro sean los profundos, de textura media, permeables y con buen drenaje, en pendientes planas a ligeras con baja saturación con aluminio y adecuado contenido de materia orgánica. Se debe evitar los suelos pedregosos, con pendientes altas, los que están en posiciones fisiográficas cóncavas y los suelos con mal drenaje, por no ser los más adecuados para el mejor desarrollo del cultivo.10

10

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA.

1.6 VALOR AGREGADO

El sostenido crecimiento en el consumo de palmitos se ha basado en tres aspectos básicos: Su alto valor nutricional, su método de cultivo libre de pesticidas, y el valor ecológico de su cultivo.

1.6.1 Contenido nutricional

El corazón del palmito cultivado (Bactris Gasipaes) es la parte interna y central del tallo de ciertas variedades de palmeras. Esta planta tiene un alto contenido de fibra y es libre de colesterol. También tiene hierro y calcio. Los corazones de palmito son suaves, de color marfil, textura firme y de sabor delicado. Se pueden usar en ensaladas o como parte de platos principales, o inclusive fritos. En la tabla 2 se presenta la composición química del palmito de Chontaduro sin procesar (% en base húmeda).

Tabla 4. Principales Características Nutricionales Del Palmito Del Chontaduro.11

11

Componente

Valor (%)

Humedad (%)

91.43

Proteínas (%)

3.21

[ESTUDIO] Corporación Colombia Internacional (Programa de desarrollo Agroempresarial) y Fondo Financiero de Proyectos – FONADE.

Fibra (%)

0.57

Grasa (%)

0.75

Ceniza (%)

1.04

Carbohidratos (%)

3.00

Azúcares reductores

——

pH (20°C)

5.9

Acidez (mg. Ac. cítrico)

0.12

El fruto presenta, en base húmeda, un contenido medio de proteína del 6.3%, de caroteno de 0.5% y de carbohidrato del 35%, el cual puede ser utilizado como harina y/o trasformarlo en otros productos alimenticios. A su vez, para la alimentación animal, es útil en la elaboración de concentrados. Se prevee la posibilidad de utilizar el fruto en encurtido, deshidratado y enlatado. La pulpa del fruto puede ser utilizada como harina, para consumo humano en diversas formas y en combinación con otros alimentos, a su vez, es utilizada como componente de alimentos concentrados para animales.

El elemento beta caroteno del fruto se insinúa como aplicable a la industria avícola y como colorante en la industria de alimentos. Sus contenidos de proteína, vitamina A y carbohidratos justifican de por si sus ventajas comparativas frente a otros alimentos considerados hasta ahora esenciales en la nutrición. Se ve factible también el aprovechamiento de los no despreciable contenidos de grasa de la semilla.

1.6.2 Valor ecológico

La extracción de otras palmeras que se encuentran de manera silvestre dentro de los bosque provoca no solo un producto de baja calidad sino además la deforestación causada por la acción del corte y el traslado de los palmitos, hecho que se ha registrado en países suramericanos como Brasil.

Se debe tomar la iniciativa de no recurrir a la producción de palmitos provenientes de variedades de palmeras salvajes, a fin de contribuir a la protección del medio ambiente y a la preservación de los frondosos bosques tropicales.

El palmito de Chontaduro tiene la característica muy especial a diferencia de otras especies de palmeras, de producir gran numero de retoños o rebrotes, lo que garantiza una planta con producción permanentemente continua. Esta cualidad genética se refuerza con lo rapidez con que crece el tallo en las primeras etapas de la vida de la planta y además el tejido tierno, que se encuentra en el cogollo, es superior al de otras palmas tanto en volumen como en delicadeza.

1.7 PROMOCIÓN DEL PRODUCTO

En los primeros años los corazones de palmito se comercializaban exclusivamente en almacenes especializados y “delicatessen”. La gran tendencia a consumir alimentos sanos con altos contenidos de fibra y libres de químicos ha contribuido a la expansión del producto.

Actualmente el producto se encuentra en todo tipo de almacenes, ofreciéndose a una mayor cantidad de público. Comparado con los espárragos, el consumo de corazones de palmito es aún muy reducido.

Aparte del segmento gourmet y de restaurantes, el producto puede posesionarse en el mercado de la población que se preocupa por la dietas sanas. En la promoción del producto se debe resaltar el hecho de que los corazones de palmito además son bajos en calorías y que requieren una mínima aplicación de fertilizantes químicos.

Organizaciones de consumidores, en especial las cadenas de supermercados, han exigido a la distribución de dicho producto, el sello verde, por el efecto negativo al ecosistema. Es por lo tanto de gran importancia para el continuo crecimiento de las exportaciones de palmito que se establezcan plantaciones especiales para dicho fin cuyo manejo involucre el concepto de sostenibilidad.

Uno de los inconvenientes que afrontan esta clase de productos novedosos ó exóticos es la ignorancia del cliente potencial sobre su forma de consumo. Es importante que los productores incluyan en la etiquetas del producto o en los eventos promocionales sugerencias sobre la forma de preparación.

CAPITULO II IIN NF FO OR RM MA AC CIIO ON N

A AG GR RO ON NO OM MIIC CA A

D DE EL L

C CH HO ON NT TA AD DU UR RO O P PA AR RA AP PA AL LM MIIT TO O

Ilustración 3. Tallo de Chontaduro Adulto.

Una variedad que sea adecuada para la producción de palmito debe tener un tallo largo y de buen diámetro. El tamaño y diámetro del palmito es proporcional al diámetro de la base del tallo. Otras características deseables son precocidad de cosecha, suavidad del tallo, alta capacidad de rebrote, tolerancia a plagas y enfermedades, adaptación a climas lluviosos y a suelos ácidos de baja fertilidad, palmito que tolere bien las condiciones del líquido del

enlatado y ausencia de espinas en el tallo (aunque este último factor debe considerarse cuidadosamente).

En el manejo agronómico se cubren las etapas de vivero, instalación del cultivo, mantenimiento, cosecha y riego (cuando es necesario). De acuerdo con las investigaciones científicas y las experiencias empresariales, un diagrama de las actividades que se llevan a cabo en una plantación de palmito puede sintetizarse en la tabla 5:

Tabla 5. Cronograma de actividades agrícolas.

Actividad/meses

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Vivero Construcción

X

Germinación semillas

X X X

Desarrollo plántulas Mantenimiento del vivero

X X X X X X X X X X X X X X

Instalación del cultivo Preparación del terreno

X X X

Obras civiles

X X X

Siembra en campo

X X

X

Fertilización

X X

X

Mantenimiento Control de malezas

X

Control de plagas y enfer.

X

fertilización Cosecha

X X X

X

X

X X

X X

X

X X

X

X

X X

X

X

X

X

X

X

2.1 COSECHA

Los parámetros que se podrían utilizar para determinar el tamaño de cosecha de los tallos de Chontaduro para palmito son el diámetro del tallo a la altura del inicio de la copa, el diámetro de la base del tallo a ras del suelo, la altura del tallo, el número de hojas y el diámetro de la copa, entre otros.

El tiempo transcurrido entre el transplante al lote definitivo y el corte es de 18 a 24 meses, dependiendo de la fertilidad del suelo, manejo de la plantación (planteo, fertilización, control de plagas, etc.). El producto se puede cosechar cada 90 días, es decir, cada una de las plantas puede proporcionar un promedio de 4 tallos al año por un periodo de 10 a 15 años.

La cosecha se realiza entresacando los tallos que van alcanzando el diámetro indicado; no es posible cosechar por lotes enteros, porque nunca se obtiene una uniformidad total de la plantación.

Los tipos de plantas con espinas cultivados en Santo Domingo (Ecuador), presentan alrededor de 81% de la plantación con diámetro de la base del tallo mayor a 8 cm a los 15 meses. La distribución de los tallos cosechados en el caso anterior sería de 27% con diámetro mayor a 12 cm, 54% con 8.1 a 12.0 cm de diámetro y 19% con 8 cm o menos de diámetro. Los resultados indican que entre 15 y 22 meses la proporción de tallos con más de 8 cm son

solamente de 81 a 85% de la población. No se midió la proporción que incrementaron los tallos con más de 12 cm de diámetro.

El peso total del tallo cosechado aumenta conforme se incrementa su diámetro (Tabla 8). En cambio, el porcentaje representado por la cáscara disminuye, mientras que el porcentaje de palmito aprovechable se incrementa con el aumento en el diámetro de la base del tallo. El porcentaje representado por los internudos (fibrosos y suaves) aumenta hasta los 10 y 11 cm de diámetro de tallo, para después disminuir en los tallos con mayores diámetros. Estos resultados se deben a que las capas o envolturas más externas del tallo (cáscara) se tornan más fibrosas a medida que aumenta el grosor, perdiendo peso; mientras que el palmito va aumentando en longitud y grosor, lo que resulta en mayor peso de palmito por tallo. Los resultados de la tabla 8 indican que, dentro de los diámetros estudiados, el rendimiento de palmito industrializable, expresado en porcentaje del tallo con las dos envolturas internas de protección, es directamente proporcional al diámetro basal expresado en cm.

Tabla 6. Componentes del tallo de chontaduro para palmito de acuerdo al diámetro de la base del tallo a la cosecha. 12

Corazón Longitud Diím. base del tallo Peso tallo Cáscara Internudos Palmito palmito

12

(cm)

(g)

(%)

(%)

(%)

(cm)

8

741.9

62.7

15.3

8.4

19.0

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Hugo Villachica.

9

838.8

62.3

15.3

9.8

22.2

10

873.4

59.4

17.0

10.6

22.1

11

930.0

59.1

16.7

11.5

24.0

12

913.4

60.2

14.6

10.9

21.1

13

1044.0

59.1

14.9

12.6

26.5

14

1187.2

56.6

13.9

13.5

27.4

15

1285.2

57.4

13.0

14.9

31.3

Promedio

976.2

59.6

15.1

11.6

24.2

Con base al diámetro al momento de la cosecha, los tallos de chontaduro se pueden agrupar en tres categorías: delgado, medio y grueso (Tabla 9). El mayor rendimiento de palmito se obtiene en los tallos cosechados con diámetros basales de 14 y 15 cm, resultado que no significa palmitos óptimos para el enlatado, por cuanto presentan diámetro superior e inferior mayores a 2.2 y 3.1 cm, respectivamente.

Tabla 7. Clasificación de tallos de chontaduro de acuerdo al diámetro de la base a la cosecha. 13 Categoría

Diámetro cosecha

Palmito puro

Diámetro

superior Diámetro

palmito

palmito

(%)

(cm)

(cm)

Delgado 8 - 9

8.4 - 9.8

< 1.9

< 2.4

Medio

10 - 13

10.6 - 12.6

1.9 - 2.2

2.6 - 3.1

Grueso

14 - 15

13.5 - 14.9

> 2.2

< 3.1

(cm)

13

basal

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Hugo Villachica.

inferior

Estos diámetros son considerados gruesos para el enlatado del palmito, originando un menor número de trozos por lata y mayor espacio libre en la lata, presentando ésta un aspecto no homogéneo, en cuanto a trozos de palmito se refiere. Estos diámetros gruesos pueden ser procesados para fines específicos, por ejemplo latas de 5 kg a ser utilizados en los restaurantes.

Ilustración 4. Agricultor cosechando los palmitos.

Los diámetros óptimos de cosecha están entre 10 y 13 cm de base del tallo, con rendimientos de 10.62 a 12.64% de corazón de palmito (sin envoltura interna), en base al peso del tallo; mientras que los diámetros de cosecha de 8 y 9 cm de base del tallo presentan bajo

rendimiento (8.43 y 9.85%, respectivamente) y palmitos muy delgados para el procesamiento agroindustrial. En el caso opuesto, las plantas con diámetros de cosecha de 14 y 15 cm en la base del tallo, presentan rendimientos altos de palmito (13.54 y 14.85%, respectivamente) con diámetros de los trozos considerados muy gruesos para envases tipo 1/2 y 1/1.

La herramienta mas práctica para la cosecha del Chontaduro para palmito es el machete, realizando un primer corte a todas las hojas y follaje del tallo, un segundo corte a 30 a 40 cm debajo de la zona donde se inicia el palmito y un tercer corte a 15 ó 20 cm sobre el nivel del suelo.

Los tallos cosechados son separados y se les elimina una o dos capas externas, según sea la distancia a transportar, hasta dejar solamente las mas internas que envuelven el palmito. Estas cascaras tienen función protectora para evitar la entrada de microorganismos y ruptura del palmito.

El tallo a transportar debe quedar con una longitud de 60 a 80 cm, con un peso promedio de 1.000 gr, donde el 60% es cáscara, el 15% internudos, el 12% corazón de palmito y el 13% son hojas abiertas no aptas para el palmito (punta).

El palmito ya listo se debe transportar tan pronto como sea posible al sitio de procesamiento. Es conveniente que no transcurran mas de dos días entre cosecha y enlatado, pues con el transcurso del tiempo va perdiendo humedad, se producirá un pardeamiento enzimático u

oxidación y su consistencia se tornará mas fibrosa. Una buena cosecha se estima en un kilogramo de palmito utilizable por planta. 14

Los tallos con solamente dos cáscaras protectoras tienen peso promedio de 976 g, de los que alrededor del 60% es cáscara, 15.1% está constituido por los internudos, 11.6% por el corazón de palmito y el resto (13.7%) son las hojas abiertas no aptas para palmito (punta)

2.2 CORTES O MANEJO DE HIJUELOS

Existen dos posibilidades de darles manejo a los hijuelos:

Manejar la plantación con el numero de hijuelos que emerjan naturalmente de cada cepa, un promedio de 4 hijuelos (rango de 1 a 6) de diferentes edades y tamaños (mayor de 30 cm).

La segunda posibilidad es manejar la plantación controlando el numero de hijuelos (pueden ser tres, cuatro), lo cual permitirá obtener palmitos de mayor diámetro.

La tendencia actual del mercado es el consumo de palmitos delgados (menos de 3 cm de diámetro) por lo cual el menor diámetro que se observe en tallos de cepas con muchos hijuelos no tendrá problemas de comercialización.

14

[ESTUDIO] Corporación Colombia Internacional (Programa de desarrollo Agroempresarial) y Fondo Financiero de Proyectos – FONADE.

2.3 SUBPRODUCTOS

En el cultivo de chontaduro para palmito, el reciclaje de nutrientes tiene un rol importante. La producción de biomasa es continua y se da a un ritmo alto, siempre y cuando exista suficiente agua, nutrientes y radiación solar. Cuando se cosecha el tallo de Chontaduro para obtener el palmito, se corta entre 20 y 50 cm sobre el nivel del suelo, por lo que la parte inferior queda adherida a la cepa.

En cada tallo cortado, el follaje y la capa 1 o envoltura externa ("cáscara"), representan 83% del total de la biomasa fresca y 92% de la materia seca producida por hectárea (Tabla 6), pero son separadas y distribuidas superficialmente entre las filas de plantas después del corte. Por lo tanto, los nutrientes acumulados en ellos serán mineralizados y reciclados.

Solamente 8.2% de las 21.26 Ton. de materia seca que representan 9,600 tallos cortados, son llevados a la planta industrializadora, con el 91.8% restante quedándose en el mismo campo donde fue producido (Tabla 6).

Del tallo transportado a la planta industrializadora se separan las capas 2, 3 y 4, es decir las tres cáscaras más internas (representan 5.9% de la materia seca), las cuales se descartan, mientras que los primordios foliares no abiertos se utilizan para elaborar palmito (0.9% de la materia seca), los primordios abiertos para elaborar cremas deshidratadas y los internudos para preparar encurtidos, constituyendo éstos últimos los subproductos (1.4% de la materia seca, Tabla 6).

Tabla 8. Contenido de materia verde y materia seca y destino en una plantación de Chontaduro para palmito, con 3,200 cepas/ha y 9,600 tallos cosechados por ha/año.15

Parte de la planta

Materia

vegetal

(Ton/ha/año)

Destino del material

Verde

Seca

39.8

15.1

Reciclado en campo

Cáscaras externas¹/ 21.7

4.4

Reciclado en campo

Palmito bruto

1.76

Extraído del campo

Cáscaras internas²/ 7.9

1.25

Descartado o retornable

Palmito seco

1.7

0.2

Exportado

Subproducto

2.9

0.3

Exportado

Follaje

12.6

1/ Separados en el campo. 2/ Extraídas en la planta industrial.

2.3.1 Extracción de nutrientes por la planta La composición nutricional de los diferentes componentes del tallo de palmito indica que la concentración de P, K, Mg, Cu y Zn es mucho mayor en el palmito neto industrializable (primordios foliares), que en el follaje (Tabla 7). La concentración del N, Ca y S también es mayor en el palmito neto industrializable, aunque la diferencia no es tan grande como en los

15

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Hugo Villachica.

otros nutrientes. Por el contrario, el Fe, Mn y B se encuentran en mayor concentración en el follaje como se indica en la tabla 7.

Tabla 9. Peso de materia fresca y materia seca y concentración de nutrientes en plantas de Chontaduro para palmito.16

Parte de la planta Materia

Concentración de nutrientes

Fresca (g) Seca % N %

P

K

Ca

Mg S

Fe Cu Zn Mn B ppm

Follaje

3,259

41.1

3.46 0.19 1.12 0.36 0.24 0.26 126 9.4 13

142 32

Nervaduras

886

26.5

1.25 0.19 1.44 0.12 0.09 0.15 20 8.1 8.7

46 24

Cáscara externa1/ 2,261

20.5

0.68 0.1 0.92 0.25 0.14 0.16 34 7.4 5.1

58 12

Palmito bruto

14

1.99 0.27 1.76 0.27 0.22 0.19 19 12 28

49 16

Cáscara interna2/ 822

15.9

0.88 0.16 1.32 0.23 0.14 0.15 16 9.3 6.9

44 12

Palmito seco

177

11.8

4.33 0.66 2.89 0.44 0.41 0.32 31 22 58

72 19

Subproductos

310

10.3

2.08 0.47 2.84 0.3 0.47 0.28 24 19 97

44 20

1,310

1/ Cáscara eliminable en el campo. 2/ Cáscara eliminable en la planta industrializadora.

16

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Hugo Villachica.

CAPITULO III

IID DE EN NT TIIF FIIC CA AC CIIÓ ÓN NY YC CA AR RA AC CT TE ER RÍÍS ST TIIC CA AS SD DE EL LA AS S M MA AT TE ER RIIA AS SP PR RIIM MA AS S..

En la identificación de las materias primas utilizadas en una planta procesadora de palmito de Chontaduro en conserva se pueden clasificar los siguientes grupos.

Ø MATERIAS PRIMAS DIRECTAS: Son las empleadas para lograr la parte comestible de los productos finales. El tallo o centro de la palma de Chontaduro (bactris gasipaes), ácido cítrico, sal, agua.

Ø MATERIAS PRIMAS INDIRECTAS: En este caso son las empleadas para obtener el producto terminado. El empaque.

Ø MATERIAS PRIMAS DE PROCESO: Se emplean dentro de la planta pero no son utilizadas en la elaboración del producto. Desinfectantes y detergentes.

3.1 MATERIAS PRIMAS DIRECTAS.

3.1.1 Tallo o centro de palma de Chontaduro

La materia prima más apropiada para la fabricación de conservas de palmito de Chontaduro en salmuera proviene de tallos con 10 a 13 cm en la base, medida que se toma a una altura media de 10 cm de la base, lo cual se logra a partir de 15 meses después del trasplante. Pasada la primera cosecha, se tienen cortes sucesivos en la plantación, los que se deben dar cada tres a cuatro meses. Los tallos cortados con una longitud entre 60 y 80 cm (dependiendo de la distancia a transportar, Capitulo V), son llevados a la planta de procesamiento.

El palmito se obtiene cortando el tallo de las plantas, de acuerdo al procedimiento descrito en el capítulo anterior (Capitulo II), y eliminando las envolturas o cáscaras del tallo. Dentro se encuentra, en la parte basal una porción dura, constituida por los internudos, seguida por los primordios foliares, los cuales pueden estar sin abrir (constituyendo el corazón de palmito) o estar abiertos (Ilustración 5 y 6). La parte basal dura se utiliza para preparar encurtidos o crema deshidratada, mientras que los primordios foliares sin abrir se emplean para preparar palmito.

El tallo cosechado al cual se le han quitado dos envolturas externas (capa 1 y 2), quedando solamente con dos envolturas internas (capa 3 y 4) para protección del palmito (Ilustración 5 y 6), tiene peso promedio de 755 g y la siguiente composición: 59.6% de cáscara, 14.6% de parte basal constituida por los internudos, 10.7% de hojas abiertas o "punta" y 15% de palmito aprovechable.

El palmito así obtenido, constituido por los primordios foliares que están en el centro es conocido como corazón de palmito (no incluye la capa 4) ó como palmito industrial (las hojas que han empezado a abrir constituyen la "punta"), tiene la composición química que se indica en la tabla 4 (Capitulo I). En esta tabla se observa que el producto tiene alrededor de 90% de agua, 3.21% de proteínas y 0.57% de fibra, entre otros.

Ilustración 5. Componentes del palmito cosechado en el campo.17

El tallo de palmito cosechado en el campo y listo para el transporte para la fábrica tiene los componentes o partes presentadas en la Ilustración 5. En esta Figura se ha dibujado un tallo de 60 a 80 cm de longitud al cual se le han quitado las tres envolturas externas (capa 1, 2 y 3, Ilustración 6), para dejar solamente la envoltura más interna (capa 4, Ilustración 6) adyacente

17

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Tratado de cooperación amazónica.

al corazón de palmito. La parte basal del tallo cosechado está constituida por los internudos que en su sección más distante del palmito son fibrosos, mientras que la sección adjunta al palmito son más suaves. Parte de estos internudos se utilizan para preparar encurtido, pero no son empleados para palmito.

Ilustración 6: Corte transversal del tallo de palmito mostrando las cuatro envolturas o capas y el palmito puro o corazón de palmito.

La sección central está constituida por el corazón de palmito o palmito exportable. La parte apical del tallo cosechado está constituida por los foliolos que ya se han separado, es decir están libres y por lo tanto no pueden ser utilizados para producir palmito, pero si para otros usos.

3.1.2 Agua

Es el componente principal del líquido de gobierno en el que se suspenden los corazones de palmito en conserva, siendo su función principal la de servir como disolvente de los demás componentes (ácido cítrico y sal).

3.1.2.1 Funciones del agua en la preparación del alimento

Una importante función del agua en la preparación de los alimentos es que sirve como un medio para la transferencia de energía de la unidad de calentamiento al alimento. El agua absorbe calor de la unidad de calentamiento, lo que forma corrientes de convección que iguala la temperatura en todo el volumen que esta ocupa. El agua es un buen conductor de calor en los alimentos, o sea, fácilmente proporciona calor a la comida en contacto con ella.

3.1.2.2 Un medio de dispersión 3.1.2.3 El agua sirve como un medio para dispersar muchos constituyentes presentes en la comida y utilizados en la preparación de los alimentos. Para algunos constituyentes actúa como solvente. Otros son dispersados coloidalmente, como una emulsión o como materia en suspensión.

3.1.2.3 pH del agua

Los iones de calcio o magnesio del agua pueden interferir con el suavizamiento de ciertos alimentos durante el cocimiento. Además de ser suave o dura el agua puede ser ácida, alcalina o neutra. El agua con un pH de 7 es neutra. El agua de la llave puede ser neutra, pero es más común que se ajuste para ser ligeramente alcalina (pH de 7.5 a 8.5).

3.1.3

Ácido cítrico

El uso de compuestos acidulantes en la mejora y conservación de las propiedades organolépticas en alimentos es extenso. En particular los ácidos que contienen uno o más carboxilos son aditivos importantes. Estos ácidos son genéricamente denominados “ácidos orgánicos”, siendo el ácido cítrico parte de este grupo.

HO

CH2

COOH

C

COOH

CH2

COOH

3.1.3.1 El ácido cítrico en la industria de alimentos

La incorporación del ácido cítrico en alimentos cumple diversas funciones dependiendo de la aplicación en particular. Este, por pertenecer al grupo de los ácidos orgánicos tiene las siguientes propiedades:

1. Poder acidulante. 2. Capacidad reguladora o amortiguadora del pH. 3. Agente quelante de iones metálicos. 4. Emulsificante. 5. Efectos organolépticos.

El principal uso es la acidificación y control del pH en el producto final. Un pH bajo retarda el crecimiento de microorganismos indeseables (principalmente bacterias) y aumenta la efectividad de conservadores como benzoatos y sorbatos. Asimismo, reduce la necesidad de tratamientos térmicos drásticos durante la esterilización de frutas y verduras enlatadas, o promueve la inactividad de enzimas indeseables como polifenoloxidasas.

Un pH bajo alrededor de 3 es indispensable para lograr una consistencia apropiada en geles de pectina, por lo cual los ácidos orgánicos son esenciales en la producción de conservas y jaleas de frutas. También pueden ensalzar o potencial el sabor de un alimento dependiendo de sus propias características como saborizantes y sus propiedades ácidas. Por ejemplo, el ácido tartárico confiere un marcado sabor a uva, mientras que el cítrico y el málico presentan un espectro saborizante más amplio permitiendo su uso en una variedad de sabores con frutas y verduras.

Los ácidos tienen propiedades de iones metálicos. Estos iones son catalizadores de reacciones indeseables en los alimentos como decoloración, rancidez, pérdida de nutrientes,

etc. Consecuentemente, los ácidos orgánicos mejoran la protección producida por antioxidantes comunes como BHT, ascorbatos, etc. La selección de un ácido en una aplicación particular depende en gran medida de su solubilidad en agua. El ácido cítrico es, por excelencia, el de mayor uso en alimentos. Algunas propiedades físicas relevantes de ácido cítrico se presentan en la tabla 10.

Tabla 10. Propiedades físicas del ácido cítrico.18

Sabor

Ácido

Punto de fusión oC

153

Densidad relativa de soluciones saturadas @ 25 oC

1.28

Solubilidad en agua @25 oC (g/100 ml H2O)

60

Calor de solución kcal/mol @ 25 oC

3.9

Viscosidad de soluciones acuosas @ 25 oC en

6.5

centipoises

3.2

MATERIAS PRIMAS INDIRECTAS

El palmito en los mercados nacionales e internacionales es empacado tanto en envase de vidrio como en envase de hojalata. El palmito envasado en vidrio muestra el producto, lo que puede significar una ventaja sobre el envase de hojalata cuando se trata de un producto de 18

BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA. García Garibay, Quintero Ramírez, López Munguía.

calidad en apariencia. Por otra parte el envase de hojalata se presenta frente al envase de vidrio como la mejor alternativa de resistencia a los impactos físicos y adicionalmente este evita la penetración de la luz, efecto causante de daños en el producto por oxidación y perdida de la calidad y el sabor.

Debido a que el palmito es un producto destinado en su gran mayoría a mercados internacionales (Europa y E.U), resulta muy conveniente evaluar el factor de resistencia del empaque pensando en el transporte desde la planta hasta su destino final. Por tal motivo es más conveniente utilizar envase de hojalata para prever rupturas por manejos poco delicados de las cajas que los contienen. Este estudio se realizará teniendo en cuenta la hojalata como material de empaque.

3.2.1 Material de empaque

Las especificaciones técnicas del material de empaque son:

Ilustración 7. Envase de hojalata •

Latas (de hojalata en tres piezas) Ø Cuerpo: Elaborado en acero MR, cubierto por 0.50 lb de hojalata, con dos capas de esmaltes higiénicos en estaño, fenólico modificado y epoxicofenólico. Ø Tapas: Hechas en hojalata tipo MR con dos capas de recubrimiento fenólico modificado y esmaltes higiénicos epoxicofenólicos.

El espesor de la hojalata es de 0.18 mm y el recubrimiento en estaño se aplica en una proporción de 5.6 gr/m2 electrolíticamente sobre la hojalata. A lo largo del cilindro del envase se aplica una laca o varníz protector sobre la costura del envasde.

Ilustración 8. Envase de tres piezas.

Los envases para alimentos se fabrican con el recubrimiento interior adecuado para el producto que contendrá y con el exterior brillante o litografiado, según las preferencias de los

clientes y pueden ser envenados (serie de venas formadas en el cuerpo para aumentar su resistencia) o lisos.

3.3 MATERIAS PRIMAS DE PROCESO

3.3.1 Desinfectante (El Cloro)

Para realizar el lavado de los palmitos se requiere de agua clorada previamente tratada con el fin de garantizar un tratamiento adecuado en esta operación. De acuerdo con la norma ICONTEC 4576 el tratamiento que se debe realizar para la cloración del agua de lavado de productos alimenticios en plantas industriales es el siguiente: ü Llenar el tanque de tratamiento en un 5% de la capacidad total con agua. ü Agregar 50 ppm de cloro libre presente en sustancias tales como el Hipoclorito de Sodio y realizar los cálculos necesarios para este propósito, ya que este tipo de sustancias contienen cloro libre en un porcentaje determinado de acuerdo al grado de pureza. ü Dejar reposar durante 6 horas. ü Llenar el tanque hasta completar en volumen de agua la capacidad total del mismo. ü Esperar 24 horas antes de utilizar el agua para lavado del producto.

Las ventajas de los sistemas de cloración en planta incluyen: 1. El uso de cloro previene o reduce la acumulación de microbios en las superficies del equipo.

2. La cloración permite operar por más tiempo y reduce los costos de mano de obra al disminuir el tiempo requerido para la limpieza de la planta. 3. Si se lavan los productos con agua clorada y se transportan sobre equipo lavado con agua clorada, se reducen los recuentos de bacterias en los productos crudos y preparados. 4. El uso de soluciones de cloro de concentración normal reduce la corrosión de las superficies metálicas, ya que previene el crecimiento de microorganismos que producen ácidos.

El cloro no debe usarse indiscriminadamente en el saneamiento de plantas de alimentos. Deben tenerse en cuenta las siguientes precauciones.

1. Debe determinarse que el sabor del producto no se afecta negativamente por el cloro. 2. Deben tomarse medidas estrictas para prevenir la contaminación de las aguas cloradas con fenoles o compuestos similares. El compuesto que se forma por combinación, el cloro fenol, se detecta por el mal sabor que imparte a concentraciones extremadamente bajas, independientemente del tipo de alimento que se enlate. 3. Las salmueras que forman parte del producto no deben clorarse. Sin embargo, concentraciones muy bajas de cloro, no causaran problemas, especialmente si la salmuera se calienta antes de agregarla al envase. 4. Debe medirse frecuentemente las concentraciones de cloro en el agua.

5. Deben usarse medidas estándares de seguridad industrial en el manejo de los envases de cloro y en los sistemas utilizados para inyectar el cloro en las aguas de procesamiento de los alimentos.20

20

ALIMENTOS ENLATADOS. Principios de control del proceso térmico acidificación y evaluación del cierre de los envases.

CAPITULO IV

IID DE EN NT TIIF FIIC CA AC CIIO ON NY YC CA AR RA AC CT TE ER RIIZ ZA AC CIIÓ ÓN ND DE EL L P PR RO OD DU UC CT TO O F FIIN NA AL L

El producto final debe cumplir con los siguientes requisitos físicos, sensoriales y microbiológicos, para comercializarse normalmente en países de la Comunidad Económica Europea, Estados Unidos, Francia y Argentina (principales consumidores en el mundo de palmito) según estudios realizados por la CCI y entrevistas personales en las empresas que se visitaron: Agropalqui e Inaexpo (Santo Domingo de Los Colorados, Ecuador). Actualmente en Colombia en el ICONTEC no existe ningún tipo de norma establecida acerca de las características que debe cumplir el producto final.

4.1 REQUISITOS FÍSICOS Y SENSORIALES

1) Tamaño La longitud de cada trozo debe ser uniforme con una tolerancia de + 3mm en la longitud predominante. Se considera defectuoso aquel recipiente en el que los trozos superen las tolerancias fijadas. Para el chontaduro, normalmente se utilizan trozos que varían entre los 6.5 cm y 10.0 cm y la tolerancia debería ser menor, tal vez solamente 2 mm. El diámetro varía

entre 0.8 y 3.5 cm, pero en este caso se pueden agrupar los palmitos en función a su diámetro.

2) Color El palmito escurrido debe presentar un color blanco cremoso, característico de palmito natural. Cuando el número de unidades que no tenga el color característico constituya más del 10% de una muestra, ésta es considerada defectuosa. Con un producto menos oxidable comparado con otras variedades de palmas como es el chontaduro, y con plantaciones cercanas a la fábrica, la proporción de unidades con color fuera del patrón debería ser cero.

3) Medio de cobertura El líquido de cobertura debe ser transparente (limpio), aunque en algunos casos se acepta el ligeramente o medianamente turbio debido a la presencia de otros ingredientes, se tolera una pequeña cantidad de sedimentos o fragmentos de palmito. El peso del líquido debe comprender alrededor del 50% del peso total del contenido de la lata.

4) Sabor y Olor El palmito en conserva deberá tener un sabor y olor normal característico, libre de sabores y olores extraños al producto. El sabor y olor del palmito serán resultado del proceso a que son sometidos el palmito y los aditivos.

5) Textura El producto deberá estar razonablemente libre de unidades que sean duras o excesivamente fibrosas y partes excesivamente blandas que afecten su comestibilidad. No se fija un porcentaje límite, el cual debe establecerse para los casos donde se procese corazón de palmito puro o corazón de palmito con la parte suave de la capa 4.

6) Impurezas macroscópicas Debe estar libre de materias extrañas tales como: espinas, arenilla, arena, fragmentos de insectos, tierra y otros.

7) Daños mecánicos Solamente se tolera 10% de unidades rotas, agrietadas o trozos desprendidos que afecten la apariencia del producto. En una revisión de la norma este porcentaje debe ser menor, para tener un producto de mayor calidad.

8) Especificaciones para los corazones de palmito

Ø Contenido de sal

1.2% a 1.4% (Batido), 2.5% (Salmuera)

Ø Acidez (ácido cítrico)

0.32% a 0.44% (Batido), 0.8% a 1.0% (Salmuera)

Ø pH

4.0 a 4.3

4.2 CLASIFICACIÓN DEL PALMITO POR SU ACIDEZ

Los investigadores americanos han demostrado que el tipo de alteración que ocurre a los alimentos sometidos a un tratamiento inadecuado guarda relación con la acidez del alimento. Reconocen cuatro grupos de acidez, a cada uno de los cuales le asignan un tipo de alteración:

Grupo 1. Poco ácidos (pH 5,0 y mayor). Grupo 2. Semiácidos (pH menor de 5,0 a menor de 4,5). Grupo 3. Ácido (pH 4,5 a 3,7). Grupo 4. Muy ácido (pH menores a 3,7).

4.2.1 El palmito: Alimento ácido

Un grupo misceláneo de organismos que comprenden bacterias acidúricas no esporuladas y esporuladas, levaduras y mohos, es responsable de la alteración de los alimentos ácidos. En la mayoría de los casos los organismos se controlan fácilmente con un tratamiento térmico relativamente corto a temperaturas inferiores a 100 oC. El palmito se encuentra dentro del rango de los productos ácidos con un pH alrededor de 4,3. 1

Bacterias esporuladas

Clostridium pasteurianum es una clase de este tipo de microorganismo anaerobio esporulado. Se ha comprobado que se desarrolla entre un pH de 3,9 y 3,97, y que además se destruyen a 100 oC en 40 minutos. A un pH de 4,5 el tiempo de destrucción es de 20 minutos. Se ha encontrado que a un pH entre 4,3 y 4,4 se necesitan temperaturas en el centro del bote de 93,3 a 95 oC para prevenir el deterioro, pero a pH de 4,0-4,1 una temperatura del centro de lata de solo 83,9 oC da resultados satisfactorios. Así mismo se recomienda que se alce una temperatura central de 95 oC para los productos con un pH mayor de 4,2.

Otro organismo acidúrico esporulado que en América es un agente importante de alteraciones de los productos ácidos es Bacillus coagulans. Es un microorganismo termófilo con las características generales de los de la fermentación simple, pero tolera un ambiente ácido, creciendo a pH de, aproximadamente, 4,2. Este microorganismo puede sobrevivir durante 22 minutos al calentamiento a 100 oC y un pH de 4,4-4,5. Sus valores D a 93,3 oC, 96,1 oC, 98,9 oC

y 106 oC son respectivamente, 13,4, 6,3, 3,1 y 0,51 minutos con un valor de 16,1.

Algunos investigadores han de mostrado en América otros ejemplos de alteración de los productos ácidos por bacterias anaerobios esporuladas en verduras y hortalizas enlatadas a un pH 3,8 y 4,0 (B. Macerans).

1

CONSERVAS ALIMENTICIAS. Fundamentos técnicos-microbiológicos

Bacterias no esporuladas

El conjunto más importante de los microorganismos de este grupo causantes de alteraciones de los productos ácidos son las bacterias Gram positivas productoras de ácido láctico. Este grupo comprende cocos y bacilos, algunos de los cuales son productores de gas. Estos organismos, se desarrollan mejor en condiciones escasas de tensión de oxigeno, están muy distribuidos y característicamente asociados con la fermentación de vegetales.

Lactobacillus brevis, formador de gas y Leuconostoc pleofructi que también pertenecen al grupo láctico (no esporuladas) se destruyen con un tratamiento térmico menor de 100 oC.

Levaduras

Debido a su escasa resistencia al calor, las levaduras rara vez toman parte en la alteración de los alimentos enlatados tratados por calor, excepto en los casos de los tratamientos subtérmicos muy bajo o cuando existen fugas. Se han señalado como causas de fermentación principalmente en salsas ácidas, gelatinas y productos similares cuya conservación de pende de los ácidos, el azúcar y la sal, solos o en combinación.

Mohos

La única excepción a la afirmación de que los mohos carecen de importancia como agentes alterantes de alimentos enlatados es la especie Byssochlamys fulva. Su temperatura óptima

de crecimiento esta entre 30 y 37 oC. En relación con otras especies de mohos, es de una resistencia al calor inusual, de la cual algunos autores señalan que resiste 30 minutos a 85 oC y 10 minutos a 87,7 oC, y un tratamiento térmico de 95 oC durante 15 minutos daba lugar a la inactivación de las esporas pero no a su destrucción total. Para controlar el Byssochlamys fulva el producto enlatado requiere ser calentado en su centro a 87,8-90,6 oC.

Byssochlamys nivea, moho muy parecido al anterior pero menos termoresistente, sobrevive 30 minutos a 76,6 oC, pero resiste menos de 10 minutos a 82,2 oC. 2

4.3 REQUISITOS MICROBIOLÓGICOS

El producto debe estar libre de microorganismos que puedan desarrollarse en condiciones normales en almacenamiento y libre de sustancias producidas por estos microorganismos, que puedan representar un peligro para la salud. Para verificar el estado en que se encuentra se recomienda realizar pruebas de:

§

Determinación de microorganismos anaerobios mesófilos y termófilos: los tubos de ensayo deben estar ausentes de estos microorganismos. Las latas serán incubadas a 34 + 3 °C por 18 a 21 días (mesófilos) y a 55 °C por 8 a 10 días (termófilos).

§

2

Determinación de hongos y levaduras: las pruebas deben indicar ausencia de éstos.

CONSERVAS ALIMENTICIAS. Fundamentos técnicos-microbiológicos

4.4 REQUISITOS Y CARACTERÍSTICAS DE COMERCIALIZACIÓN

La comercialización de alimentos se efectúa por lo general con la marca de distribuidores y la etiqueta de los proveedores. En la etiqueta deberá establecerse:

• Nombre comercial del producto • Peso neto en unidades métricas • Peso bruto en unidades métricas • Nombre y dirección del fabricante • Información para la conservación del producto. • Ingredientes • Información sobre el valor nutricional • Fecha de producción • Fecha de caducidad • Registro de marca (R) • Código de barras • Permisos o registros sanitarios.

Cuando el producto e exportar es envasado en latas de 400 gr (palmito+ líquido de cobertura) se empacan en cajas de 24 latas, y cuando se envasa en latas de 850 gr se agrupan 12 latas por caja. Los despachos generalmente se realizan por vía marítima sin exigencias especiales de temperatura, aunque se recomienda que la bodega de almacenamiento no soporte

temperaturas extremas y el ambiente sea seco. Antes del embarque, la calidad del producto debe ser verificada en función a las normas sanitarias que rigen sobre el particular. Los puestos de embarque en Colombia con destino a Estados Unidos y Europa son principalmente Buenaventura, Cartagena y Barranquilla, ciudades a las que arriban líneas con múltiples frecuencias a esos destinos.3

3

ALIMENTOS ENLATADOS. Principios del control del proceso térmico, acidificación y evaluación del cierre de los envases.

CAPITULO V

TRANSPORTE DE LOS PALMOS A LA PLANTA INDUSTRIAL Varios factores son importantes en el manejo post-cosecha de los tallos de Chontaduro, algunos de los cuales tienen efecto no solamente en la calidad y conservación del palmito, sino también en el esfuerzo que debe efectuar el agricultor y en el costo de producción. Así por ejemplo, es importante disminuir el peso de los tallos cosechados, pero sin producir pérdida en la calidad ni en el rendimiento del palmito contenido en cada tallo, lo que se puede lograr regulando la longitud y el número de capas que tendrán los tallos que se transportarán a la fábrica.

5.1 TRANSPORTE DE TALLOS A DISTANCIAS CORTAS.

5.1.1 Longitud del tallo

El peso de un tallo está en función a su longitud, siendo los tallos más largos los que pesan más. Paralelamente, cuando se reduce la longitud del tallo, aumenta la proporción relativa de palmito aprovechable y disminuye el porcentaje de las puntas no utilizables como palmito.

La disminución en el porcentaje representado por el ápice del tallo, "puntas", observada en el (Tabla 11), corresponde a su eliminación parcial por la reducción en el tamaño del tallo. La participación porcentual de la cáscara es constante, debido a que cuando se corta un tallo más corto, también se está eliminando una porción proporcional de cáscara. En el caso de la parte dura del tallo, constituido por los internudos, existe tendencia hacia el aumento del porcentaje en los tallos más cortos, porque la reducción en la longitud y consecuentemente en el peso total del tallo, se hace principalmente en la parte apical, sin afectar el peso de los internudos situados en la parte basal del tallo cosechado, pero esta tendencia no tiene significación estadística.

Tabla 11. Peso y componentes correspondientes a diferentes longitudes de tallos de Chontaduro1

Longitud del tallo Peso total Cáscara Internudos Palmito Punta (g)

(%)

(%)

(%)

(%)

80

1,088

61.5

10.9

13.1

14.5

70

939

64

12.5

12.8

10.7

60

787.3

63.1

12

14.6

10.3

50

695.5

61.9

13.8

17.4

7.7

Promedio

877.5

62.6

12.1

14.5

10.8

El recorte del ápice y de la parte basal para disminuir la longitud del tallo de Chontaduro al momento de la cosecha no perjudica la longitud del palmito aprovechable que forma parte del tallo (Tabla 11). La disminución en el peso de palmito con la disminución en la longitud del tallo cosechado, presentada en el Tabla 11, se debió a que los tallos con mayor longitud tenían palmitos de mayor diámetro.

El tamaño de los tallos estudiados, asegura en todos los casos la longitud de los internudos y de la punta necesarias para mantener la frescura y calidad del palmito por 48 horas. El almacenamiento de los tallos por más de este tiempo originaria el deterioro físico, químico y microbiológico del palmito, debido a la pequeña longitud de los extremos que le sirven de protección.

Se recomiendan que para el transporte a distancias cercanas o cuando los tallos se van a procesar de manera inmediata a la cosecha (antes de transcurrir 48 horas del corte de los tallos), la longitud del tallo debe ser de 60 cm, ya que asegura la integridad del palmito aprovechable (para lo que se considera internudos con no más de 8 cm, el palmito entre 20 y 45 cm y la punta no menor de 7 cm). Los tallos de 60 cm de longitud permiten disminuir el peso del tercio (paquete de diez tallos) en 3 Kg, con respecto a los tallos de 80 cm, siendo esta disminución del orden de 2.4 Ton por los 8,000 tallos/ha/año que se espera cosechar en promedio. Esta reducción en la longitud del tallo significará no solamente menor trabajo y menor costo para el agricultor, sino que también se producirá menor cantidad de desechos en

1

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Tratado de cooperación amazónica.

el procesamiento del enlatado de palmito y mayor incorporación de materia orgánica en los campos de producción.

Tabla12. Peso, longitud y diámetros superior e inferior del palmito correspondiente a diferentes longitudes de tallo de chontaduro.2

Longitud Palmito Longitud Diámetro Diámetro tallo

5.1.2

palmito

inferior

superior

(cm)

(g)

(cm)

(cm)

(cm)

80

142.4

28.5

2.0

3.0

70

118.4

28.3

1.9

2.8

60

111.0

26.8

1.8

2.7

50

118.4

26.5

1.9

2.7.

Promedio 122.5

27.5

2.0

2.8

Número de cáscaras de envoltura en los tallos.

Otra forma de minimizar el peso de los tallos a llevar a la planta de procesamiento es disminuyendo el número de capas de envoltura que se dejan en el tallo después de la cosecha. En este caso es importante determinar el efecto del número de capas de envoltura en el manipuleo en el campo y durante el transporte hacia la planta de procesamiento. El efecto del tipo de tallo (con y sin espinas) también debe ser considerado.

En el Tabla 13 se observa que los tallos con dos capas (capa 3 y 4, ilustración 9) presentan un peso promedio de 755.0 g, mientras que los tallos con una sola capa (capa 4) tienen un peso de 496.8 g. La disminución en el peso del tallo cosechado, por efecto de la eliminación adicional de una capa de envoltura, se traduce en la disminución en la participación porcentual de la cáscara y en el aumento en la proporción de los internudos, del palmito y de la punta (Tabla 13), sin variar los pesos de estos últimos (Tabla 14).

Ilustracion 9. Tallos a los que se les ha eliminado las dos capas externas (capa 1 y 2).

La eliminación de la capa 3 del tallo de chontaduro en el momento de cosecha permite disminuir el peso del tallo en 34.2%, facilitando el manipuleo post cosecha por la disminución 2

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Tratado de cooperación amazónica.

del peso, sin embargo, la disminución de esta capa del tallo le resta protección al hacerse el tallo cosechado mucho más flexible y quebradizo, por lo que se requiere de un mejor cuidado durante el transporte desde los centros de acopio hasta la Planta Agroindustrial. En este caso es necesario diseñar un sistema de apilamiento óptimo para minimizar mermas por ruptura de los tallos durante el transporte.

Tabla 13. Peso y componentes correspondientes a tallos de Chontaduro con una y dos capas. 3

Número de Peso

Cáscara Yuca Palmito Punta

capas

(g)

(%)

(%)

(%)

(%)

2

755.0

59.6

14.6

15.0

10.7

1

496.8

44.2

16.4

20.0

19.4

Promedio 625.9

51.9

15.5

17.6

14.9

Por otro lado, la presencia de dos capas en el tallo permite un transporte con menos riesgo, con un apilamiento a granel hasta los dos metros de altura. En el Cuadro 13 se puede observar que la eliminación adicional de la capa 3 de envoltura no tiene efecto significativo en el peso, la longitud ni el diámetro del palmito aprovechable, cuando sólo se va a procesar el corazón de palmito puro.

3

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Tratado de cooperación amazónica.

Pero, cuando en el procesamiento se incluye la parte inferior más suave de la capa 4 (Ilustración 9), entonces la eliminación de la capa 3 tendrá el inconveniente de dejar la última capa de envoltura (capa 4) desprotegida, por lo que se perderá la posibilidad de industrializarla.

Tabla 14. Peso, longitud y diámetro superior e inferior del palmito correspondiente a tallos de Chontaduro con una y dos capas. 4

Número de

Longitud de

Diámetro inf. Diámetro sup.

palmito

palmito

palmito

(g)

(cm)

(cm)

(cm)

2

114.4

27.4

2

2.9

1

102.2

25

2

2.8

Promedio

108.3

26.2

2

2.8

capas

Palmito

Por tanto, la eliminación de la capa 3 del tallo de Chontaduro disminuye el peso por tallo en 34.2%. Sin embargo, los tallos con un sola capa de protección requieren de un mejor cuidado en lo que respecta al transporte, ya que el tallo de Chontaduro pierde resistencia al eliminar la penúltima capa y deben ser procesados antes de las 24 horas, para asegurar frescura y calidad del palmito.

4

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Ilustración 10. Tallos a los que se les ha eliminado la capa más externa (capa 1).

Asimismo, en estos tallos con una sola capa (capa 4), se pierde la posibilidad de incluir la parte blanda de esta capa en el palmito industrial, obteniéndose menor rendimiento de palmito. Por este último motivo, se recomienda que los tallos sean cosechados con tres capas y 60 cm de largo, existiendo la posibilidad de cosechar con solamente las dos capas internas, cuando la plantación de Chontaduro está en la periferia de la planta industrial. No se recomienda la cosecha con una sola capa de envoltura.

5.2 TRANSPORTE DE TALLOS A LARGA DISTANCIA.

Existen casos donde la finca del agricultor está muy distante de la planta de procesamiento, o en las que el tiempo entre la cosecha y el procesamiento del palmito será prolongado. En estas situaciones es necesario tener un manejo post cosecha diferente al delineado anteriormente. Por esta razón, es conveniente tener un método adecuado de transporte de los tallos de Chontaduro del lugar de cosecha hasta una planta de procesamiento alejada en término de tiempo, así como para prolongar la vida útil de los tallos cortados.

5.3 CONSERVACIÓN DE LOS TALLOS PARA EL TRANSPORTE

El estudio efectuado por Villachica (1994), con tallos de 85 cm de longitud y tres capas de envolturas (capas 2, 3 y 4) probó cuatro métodos de preservación de los tallos: 1) Parafinado; 2) Barnizado; 3) Inmersión en solución de sorbato de potasio al 0.5% más sal al 2% y ácido cítrico al 1% y 4) Testigo sin tratamiento.

Los mismos autores probaron cuatro métodos de embalaje: 1) Tallos agrupados en tercios de 10 unidades; 2) Tallos agrupados en tercios de 20 unidades; 3) Tallos agrupados en tercios de 40 unidades y 4) Tallos agrupados en tercios de 10 unidades embalados en costales de yute, todos transportados a la intemperie en la cubierta de embarcaciones fluviales conocidas como "chatas" por un período de dos días, necesarios para cubrir unas distancias largas de la plantación a la planta industrializadora. Una vez en su destino se procedió a almacenar los

tercios por tres a cuatro días adicionales y al medio ambiente en la planta industrial, antes de su procesamiento.

Las observaciones y resultados obtenidos muestran que los tercios de chontas de 10 y 20 unidades fueron de más fácil manipuleo por el personal de estibaje (tercios de 15 y 30 Kg, respectivamente) en comparación con los tercios de 40 unidades (60 Kg).

Es conveniente indicar, que no es recomendable embalar tallos en sacos de yute, debido a que se concentra todo el calor producido por la transpiración de los tallos, aumentando la temperatura y en consecuencia la rapidez en el deterioro.

La merma en peso producida durante el período evaluado fue mayor en los primeros dos días de transporte fluvial, correspondiendo la mayor pérdida al tratamiento testigo (13.5%). La menor perdida de peso se presentó en los tallos que fueron tratados con el líquido preservante de sorbato de potasio. La pérdida total de peso a los cuatro días es mayor en el tratamiento con barniz y menor en el tratamiento con líquido preservante (Tabla 14).

Tabla 15. Pérdida de peso de los tallos durante el transporte a larga distancia. (Villachica, 1994). 5

Pérdida de Peso en el tiempo (%) Tratamiento

2 días

4 días

Total

Testigo

13.5

3.1

16.6

Parafinado

11.4

4.6

16

Barnizado

7.7

9.7

17.4

Solución sorbato 7.5

1.3

8.8

Los rendimientos obtenidos en la planta de industrialización se presentan en la tabla 16. En éste se observa el mayor rendimiento con los tallos parafinados en sus extremos, mientras que los que no reciben ningún tratamiento para preservarlos (testigo) requieren cinco veces más tallos por lata, por los daños que sufren durante el transporte.

Tabla 16. Rendimiento de tallos transportados a larga distancia por lata de 20 onzas de palmito. (Villachica, 1994). 6

5 6

Tratamiento

Tallos/lata

Parafinado

2.5

Barnizado

2.86

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Tratado de cooperación amazónica. CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Tratado de cooperación amazónica

Solución sorbato 3 Testigo

12.59

Finalmente, el tratamiento de parafinado resulta el mejor para el control de los hongos que atacan principalmente la parte basal del tallo, donde se encuentran los internudos. El tratamiento menos adecuado, por cambiar significativamente el sabor, color y textura del palmito, es el de la solución de sorbato de potasio, a pesar de presentar la menor merma en peso. Los tallos deben ser cosechados, eliminándose sólo la capa más externa (capa 1) y deben tener mínimo 85 cm de longitud.

5.4 CONSERVACIÓN DEL PALMITO PARA EL TRANSPORTE.

Para disminuir las pérdidas en palmito, cuando los tallos tienen que ser transportados a grandes distancias o por períodos prolongados, existe la posibilidad de conservarlo en líquidos preservantes.

Los resultados obtenidos por Villachica (1994), indican que conservando el palmito sin envolturas de protección en soluciones salinas al 3 y 5% de cloruro de sodio se favorece la firmeza y textura del palmito, pero generan una fuerte fermentación láctica que no se presenta a concentraciones del 2% de sal. La solución de sorbato de potasio con la adición de ácido cítrico y sal al 2% mejora el control de la fermentación láctica. El bisulfito de sodio no restringe la actividad microbiana, evidenciada por la fermentación láctica, con el inconveniente adicional

que le confiere un sabor astringente al palmito, inhabilitándolo para su procesamiento. El efecto conjunto del sorbato de potasio y del bisulfito de sodio permite un control de la fermentación por efecto del sorbato de potasio, pero el bisulfito de sodio mantiene su efecto al producir un sabor astringente al palmito.

Adicionalmente, el estudio en referencia se complementó con un análisis sensorial de los palmitos después del transporte y almacenamiento a la intemperie. En este caso se probó el efecto de la concentración salina al 2 y 3% con adición de 0.5% de ácido cítrico y, como segundo factor, la presencia de 0.5% de sorbato de potasio. Los resultados no indicaron efecto favorable de ninguna de las dos concentraciones salinas, mostrando ambos tratamientos un marcado deterioro en el color y aroma del palmito. La adición de sorbato de potasio a la solución conteniendo 3% de sal y 0.5% de ácido cítrico, disminuyó el nivel de deterioro, pero se detectó la presencia de una ligera fermentación láctica con obscurecimiento del palmito. Se debe hacer notar que el factor tiempo (en este caso seis días) fue determinante para el deterioro.

De lo expuesto, se concluye que es muy difícil mantener la calidad del palmito fresco con los métodos ensayados para tallos a los que se le han eliminado las tres capas externas dejando solamente la capa 4.

5.5 PERDIDA DE CALIDAD ANTES DEL TRANSPORTE

Si el tallo de palmito es cosechado y procesado en el campo de acuerdo a las indicaciones anteriores para transporte de los tallos a corta o a larga distancia no se espera que exista una pérdida de calidad significativa. En las condiciones anteriores la especie tolera 48 horas entre la cosecha y el envasado, sin pérdida significativa de calidad.

En el eventual caso de acumulación de tallos en la planta industrial, por períodos que sobrepasan el tiempo recomendable desde la cosecha hasta su envasado, según sea con dos ó tres capas de envoltura y con o sin parafina de protección, en la planta procesadora se puede prevenir el deterioro almacenando los tallos cortados en cámaras frigoríficas. Los tallos almacenados en cámara de frío a temperatura menores de 5 °C y sin uso de preservantes presentan ligera pérdida de peso en la cáscara (envoltura externa), pero el palmito a enlatar se conserva en perfectas condiciones. En este caso, la pérdida de agua se intensifica durante el primer y segundo día con arrugamiento del extremo de los tallos, pero se logra control total sobre la presencia de hongos. El almacenamiento en frío se puede efectuar por más de una semana, sin ningún problema industrial, no observándose diferencia significativa entre los tipos con y sin espina en su respuesta a los tratamientos (Villachica , 1994).

5.6 FACTORES DE CALIDAD DE LOS TALLOS

Las plantas envasadoras de palmito pueden emitir normas para recibir los tallos de Chontaduro para palmito, a fin de orientar a los agricultores, teniendo presente que cuanto menor esfuerzo efectúe y menor volumen y masa tenga que transportar el productor, mayor será su rentabilidad y, por lo tanto, estará más dispuesto de participar en negocios con la industria envasadora. Así mismo, la industria debe tener cuidado de recibir material que pueda ser procesado en un tiempo prudencial, sin tener que sacrificar calidad, pero sin aumentar la demanda de espacio y los costos. Algunas de las pautas básicas que se pueden plantear son las siguientes: v La plantación de chontadoro debe estar lo más cerca posible a la planta industrial. v El tallo debe ser entregado en la planta agroindustrial, antes de las 24 horas de su corte en el campo. v El tallo tendrá una longitud de 60 cm, con 10 cm de internudos y 20 cm de punta; con las cáscaras (3 y 4) de envoltura (2 capas) para tallos provenientes de lugares aledaños a la fábrica y 80 cm, con 10 cm de internudo y 40 cm de punta y las cáscaras 2, 3 y 4 (3 capas) para tallos provenientes de lugares lejanos. v El diámetro de la base del tallo para corte será fijado de acuerdo al mercado y deberá ser mayor de 8 cm (para palmitos delgados) o 10 cm (para palmitos medios). La planta industrial debe indicar el margen de variabilidad aceptable. v Los tallos deberán se entregados en la planta, secos, sin fermentación y sin signos de deterioro por hongos.

CAPITULO VI A AN NA AL LIIS SIIS SD DE EL LP PR RO OC CE ES SO OP PR RO OD DU UC CT TIIV VO OD DE EL LO OS S C CO OR RA AZ ZO ON NE ES SD DE EP PA AL LM MIIT TO O

Ilustracion 11. Palmitos con capas 3 y 4

6.1 RECEPCIÓN Al llegar los tallos al lugar de ubicación de la planta, se pasan de los vehículos de transporte a los carros o canastillas que los contendrán hasta su paso a la siguiente etapa. Operarios encargados de al recepción cuentan el numero de palmos recibidos y los reúnen en

cantidades iguales en cada carro, llevando un control de las unidades recibidas. Posteriormente ubican los carros que contienen los tallos en orden de llegada uno detrás de otro hasta el sitio de la siguiente operación y posteriormente trasladan los palmos manualmente hasta el lugar donde se encuentran los operarios a unos pocos metros. Los tallos son seleccionados, en caso de que alguno de ellos no tenga la calidad adecuada. Se puede almacenar la materia prima hasta por dos días, si el período transcurrido desde el corte del tallo es menor de 24 horas; guardar en una zona con sombra, sin corriente de aire y con bastante humedad ambiental. En caso de almacenamientos por tiempos más prolongados, podría utilizarse refrigeración, para lo cual se requerirá de una cámara con sistema de refrigeración mecánica o cuarto frío.1 Los tallos que tengan suciedad y que no cumplan las normas de limpieza, deben ser lavados en agua corriente, previamente a su paso a la siguiente etapa. 6.2 PELADO O DESCORTEZADO 6.2.1

Pelado

En esta etapa los operarios se encuentran a lado y lado de una banda que transporta los tallos pelados o sin cáscaras al interior de la planta de procesamiento. Las partes inservibles o subproductos del pelado (cáscaras) son recolectadas en esta misma etapa y pueden ser utilizadas para alimentar la caldera.

El pelado es una operación imprescindible en la elaboración de muchas frutas y verduras en la que para mejorar el aspecto del producto final se requiere la eliminación del material no comestible. El costo de esta operación se procura reducir al mínimo eliminando la menor parte posible del producto y reduciendo al máximo los gastos energéticos, de material y de mano de

obra. Durante el pelado el producto no debe sufrir daños y después de este, la superficie del mismo debe quedar limpia. Para el palmito se utiliza el método de pelado a cuchillo. 6.2.1.1 Pelado a cuchillo Esta operación consiste en separar las últimas dos envolturas del tallo (capa 3 y 4), para dejar solamente el corazón de palmito. Se realiza manualmente, en zona adyacente al área de recepción, en mesas y con ayuda de cuchillos de hoja de acero inoxidable. Por medio de una serie de cortes en las extremidades del palmito son separadas las capas 3 y 4, las cuales recolectan para diferentes fines. Así mismo los operarios que llevan a cabo la labor del pelado deben protegerse con guantes gruesos que impidan el paso de las espinas de los palmos. 6.2.1.2 Extracción del Palmito Inmediatamente después de separar las envolturas del tallo, se procede al cortado, tanto de la base como de la punta del tallo. El primer cortado se realiza en las mismas mesas y por los operarios que efectuaron el pelado. Por razón de sanidad las etapas de recepción, pelado y extracción del palmito se realizan en un ambiente diferente al del proceso. En esta etapa se separan los residuos o partes no utilizables del palmito, como son la base y la punta. Aunque se ha considerado que las bases y las puntas no tienen valor económico, éstas pueden también industrializarse, previo estudio, para la producción de encurtidos y de cremas deshidratadas para sopas (bases) y para envasado de puntas (puntas). El palmito es conducido al interior de la planta industrial por una banda transportadora sanitaria. Debe procurarse que el palmito ya sin ninguna de sus capas se mantenga libre de cualquier tipo de impurezas, en especial de los espinos que vienen con las capas que lo protegen durante el transporte.

1

[DOCUMENTO] Producción, manejo y exportación de frutas tropicales y hortalizas de América Latina. PROTRADE

6.3 CORTADO EN TROZOS Una vez extraído, el palmito ingresa al ambiente de proceso transportados por bandas, donde los operarios deben manipularlo utilizando guantes de caucho desinfectados previamente, tapabocas y gorras, para evitar contaminación por parte del personal (sudor, pelos, polvo, etc.), lo que disminuye la contaminación por microorganismos mesófilos. En esta etapa un operario se encarga de pasar los palmitos por una maquina cortadora de cuchillas que para producir los palmitos del tamaño de la lata o del frasco de vidrio que los contendrá; generalmente de 10.0 cm, pudiendo quedar algunos trozos pequeños. Hasta esta etapa, el 82% del palmo se convierte en subproducto, siendo utilizable el 18% (135 g de los 750 g que pesa el tallo) de lo recepcionado en planta, que es lo que corresponde al peso que irá a los envases.2 Una vez los palmitos pasan por la máquina cortadora son conducidos a lo largo de una banda hasta la siguiente etapa en donde se encuentran las operarias a los lados del recorrido que continúan con el proceso. 6.4 LAVADO, CLASIFICACIÓN Y ENVASADO Los tallos llegan hasta los diferentes puntos donde se ubican las operarias que recolectan los trozos para el lavado, una preclasificación y envasado de los palmos. Cada una de estas operaciones se lleva a cabo por la misma persona como se describe a continuación.

2

CONIF-CVC, BAJO CALIMA. Sistema de producción agroforestal de chontaduro para palmito.

6.4.1

Lavado de los trozos

El lavado es aquella operación unitaria en la que el alimento se libera de sustancias diversas que lo contaminan, dejando su superficie en condiciones adecuadas para su elaboración posterior. El pelado de las frutas y las verduras puede considerarse también como una operación de limpieza. Las operaciones de limpieza deben realizarse a la menor oportunidad antes del proceso de elaboración, con objeto de evitar averías en las instalaciones, por piedras, huesos u objetos metálicos y de ahorrar el tiempo y dinero que consumiría el procesado de los componentes desechables. Además la eliminación de estas pequeñas cantidades de alimentos contaminados con microorganismos (mesófilos y termófilos) evita pérdidas posteriores producidas por la proliferación de microorganismos durante el almacenamiento o espera antes de su elaboración. El lavado es, por tanto, un método muy eficaz para reducir perdidas. Mejora además la rentabilidad del proceso y supone una protección adicional para la salud del consumidor. Los métodos de lavado se clasifican en: Métodos húmedos ( por ejemplo: remojo, ducha, lavado por flotación, lavado por ultrasonido) y métodos secos (separación por aire, separadores magnéticos o por otros métodos físicos). La elección de uno u otro sistema de lavado viene determinada por la naturaleza del producto y por los tipos de contaminantes que contiene. La eliminación de la mayor parte de los contaminantes presentes en los alimentos suele requerir la utilización de más de un sistema de lavado. 6.4.1.1 Lavado húmedo Para la eliminación de las impurezas del palmito, la limpieza húmeda resulta más eficaz que la seca, no origina polvo, y deteriora menos el alimento, además es el método utilizado hasta el momento en las plantas procesadora del producto. Esta operación resulta más flexible si se

combina con la utilización de sustancias esterilizantes y a diversas temperaturas (si es posible), como por ejemplo utilizando agua tibia a 32 oC y clorada al 2%. Sin embargo, es preciso realizarla adecuadamente ya que, si no se controlan cuidadosamente los tiempos de lavado y de espera antes del procesado, la utilización de agua tibia puede acelerar los fenómenos de alteración química y microbiológica. Por otra parte, los sistemas de limpieza húmeda originan grandes volúmenes de efluentes que generalmente lleva en suspención una elevada concentración de sólidos. La utilización de este sistema de lavado con frecuencia añade un gasto de elaboración adicional, por compra de agua limpia (o purificación de agua de la llave) y por la eliminación de grandes volúmenes de efluentes. Por ello, con objeto de reducir costos, siempre que es posible, el agua utilizada se reaprovecha, previo un proceso de filtración y cloración. Para el lavado de los corazones de palmito las operarias utilizan un sistema de lavado húmedo manual por ducha. En la posición en la que se encuentra cada una de las operarias debe haber una llave a la que llegue agua previamente tratada (clorada) para el lavado de los palmitos. 6.4.2

Clasificación de trozos

La forma de los alimentos es importante ya que ella determina su eventual adecuación para un determinado proceso de elaboración o incluso su precio de venta. La clasificación por tamaños (sieving o screning) consiste en la separación de los alimentos sólidos en dos o más fracciones de tamaños distinto. Esta operación resulta ser importante si el alimento va a ser calentado o enfriado ya que, como la velocidad de transferencia calórica se halla en parte determinada por el tamaño de cada unidad individual, cualquier variación en este puede hacer que el tratamiento resulte inadecuado por defecto o por exceso. Además se considera que el consumidor prefiere, por lo general, los alimentos de tamaño uniforme. La clasificación por forma se realiza manual o mecánicamente.

Los trozos de palmito ya cortados y lavados se clasifican por diámetro (varia según la especie de palma), en gruesos, medios y delgados, para poder uniformizar el número de palmitos que entrará en cada envase. No existen normas que hablen del diámetro de los palmitos para clasificarlos en estos tres tamaños. Esta clasificación se realiza manualmente hasta el momento (al ojo). Los trozos defectuosos y los dañados se separan para utilizarlos en otro tipo de mercado (nacional). 6.4.3

Envasado

Los tallos son colocados en el interior de las latas o frascos de vidrio. Se pueden utilizar latas y frascos de diferentes tamaños y pesos de palmito. Lo más frecuentemente utilizado son latas de peso neto de 400 g. Y 850 g. Que equivalen a un peso drenado de 220 g. Y 500 g. Respectivamente. Las latas de 400 g. Requieren normalmente tres trozos gruesos, pero también pueden ser llenadas con cinco trozos medianos o siete a ocho trozos delgados; las latas de 850 g. Demandan el doble del número de trozos para alcanzar el peso requerido. La cantidad de palmitos por lata así como el tamaño (según el diámetro) de cada uno de estos depende de las exigencias de los clientes que se encargan de comercializar el producto en mercados mundiales. Normalmente son mas apetecidos los palmos más gruesos para este tipo de mercado. 6.5 PESADO Una vez la latas han sido llenadas con los palmitos, son conducidas por la misma banda a través de una guía hasta el sitio donde se ubican las operarias que se encargan del proceso de pesado de las latas. En este punto se verifica que el contenido de las latas este de acuerdo en peso a la especificación que llevara en la etiqueta. A veces es necesario reajustar los pesos de algunas latas realizando intercambio de palmitos entre las mismas. Se utilizan pesas

mecánicas para este proceso de pesado, y una vez ha sido verificado el peso correctamente se mandan por la banda que las conducirá hasta la etapa siguiente. 6.6 ADICIÓN DE SOLUCIÓN O LIQUIDO DE GOBIERNO La solución de cubierta de 2.5% de cloruro de sodio y 0.65% de ácido cítrico es añadida al envase que contiene el palmito. Esta concentración de ácido cítrico conduce a un pH menor que 4.5 al cabo de 90 días de enlatado. Este pH es considerado adecuado para el control del desarrollo de los microorganismos.3 El líquido de gobierno (líquido de relleno) cumple los siguientes objetivos: 1. Mejorar las transferencias de calor a las porciones de alimento sólido. La proporción del material sólido a material líquido influye considerablemente en la velocidad de penetración de calor en la lata, afectando así el tratamiento térmico final. En los procesos de esterilización en los que se utiliza la agitación para aumentar la velocidad de penetración del calor, el espacio de cabeza (espacio libre encima de la superficie del alimento) ayuda a mezclar los contenidos del bote y, por lo tanto, ejerce un marcado efecto en el proceso.

2. Desplazar el aire de los envases. 3. Mejorar el sabor y la aceptabilidad de los alimentos. 4. Actuar como medio de distribución para colorantes y saborizantes.4

3 4

Planta procesadora de palmito en conserva AGROPALQUI. Ecuador. CONSERVAS ALIMENTICIAS. Fundamentos técnicos-microbiológicos

Las latas pueden llenarse mecánicamente o a mano, proceso que necesita ser cuidadosamente controlado. Este hecho debe tenerse en cuenta no solo en lo que respecta al peso bruto del material que se incluye en cada lata, sino también cuando el producto no es uniforme, como en el caso de las hortalizas en líquidos (palmito), en lo que concierne a la cantidad de cada una de las sustancias en particular. La elección de la maquinaria adecuada depende de la naturaleza del producto y de la velocidad de llenado de la instalación. Las llenadoras deben ser capaces de llenar los envases con precisión (±1% del volumen fijado) sin derramar el producto ni contaminar la zona de cierre. Deben también poseer un sistema que cierre la boquilla cuando falta el envase y deben ser capaces de llenar envases de distintos tamaños. Aparte del aspecto económico para el productor o consumidor, la introducción del peso del material influye poderosamente en las demás operaciones del enlatado. Por ejemplo, la eficacia de los procesos de evacuación depende, en parte, de la cantidad de (espacio de cabeza); Los envases herméticamente cerrados no deben llenarse por completo, debe dejarse en ellos un espacio de cabeza para que en el pueda formarse un vacío parcial. Este espacio hace que los cambios de presión en el interior del envase durante el procesado sean menores, reduciendo también el riesgo de alteración del producto por oxidación durante su almacenamiento. Las latas y los envases de vidrio debe poseer un espacio de cabeza del 610% del volumen del envase a la temperatura de cierre.4 Además de controlar el peso del alimento introducido, en ciertos tipos de latas es necesario prestar atención al método de llenado para prevenir la inclusión de volúmenes de aire relativamente grandes. El líquido de gobierno se adiciona a las latas a temperatura de ebullición, el cual proviene directamente del tanque para líquido de gobierno. Este tanque es una olla enchaquetada para realizar el calentamiento del líquido con vapor saturado. El liquido debe adicionarse a la mayor

temperatura posible con el fin de procurar que el proceso de evacuación se lleva a cabo con mas facilidad y en un menor tiempo, lo que se traduce en una economía para el productor. La adición se realiza manualmente al paso de los envases que van conducidos sobre la banda transportadora, hasta un nivel determinado por debajo del borde del envase. El operario que realiza esta tarea debe adquirir la destreza para realizar el llenado hasta un nivel adecuado del borde de los envases, con el fin de poder controlar el peso de los mismos. Las latas que han sido llenadas pasan inmediatamente al túnel de vapor mediante una banda con guía, para evitar la pérdida de temperatura. El nivel de llenado debe ser tal que después de fría la superficie del contenido esté a unos 0.65 – 1.5 cm de la tapa del envase.5 6.7 EVACUACION O CREACION DE VACIO (TUNEL DE VAPOR) Una operación esencial del enlatado es la expulsión del aire de la lata antes de cerrarla. Es necesaria por las siguientes razones:

1. Disminución de las fugas debidas a la tensión de la lata, motivada por la expansión del aire durante el calentamiento. 2. Expulsión del oxigeno, disminuyendo la corrosión interna de la lata. 3. Creación de un vacío cuando la lata se ha enfriado. Las latas con tapas abombadas deben considerarse peligrosas; es necesario asegurarse de que las tapas permanecen 4. planas o ligeramente cóncavas al variar levemente la temperatura de almacenamiento o la presión barométrica. 6 Otras ventajas adicionales conseguidas con el vacío son la prevención de la oxidación y la conservación del contenido en vitamina C.

5 6

CONSERVASALIMENTICIA. Fundamentos técnicos-microbiológicos (BAUMGARTNER). CONSERVASALIMENTICIA. Fundamentos técnicos-microbiológicos (BAUMGARTNER).

En la practica comercial los procedimientos adoptados para expulsar el aire de las latas son: 1. Evacuación por el calor. 2. Evacuación mecánica. 3. Inyección de vapor. 6.7.1 Evacuación por el calor El procedimiento de evacuación que se utiliza normalmente para el palmito es la evacuación por calor. Es el método más eficaz para los productos envasados con líquidos y que contienen mucho aire. En este método el contenido de los envases se calienta inmediatamente antes de cerrarlos. Los efectos del calentamiento son liberar el aire o gas existente en el producto, dilatarlos y desplazar el aire del cuello del recipiente por vapor de agua. Todos estos factores contribuyen a la formación de un vacío cuando la lata se enfría a una temperatura por debajo de aquella a la que fue cerrado. Otro efecto que se persigue con este proceso es el de inhibir las reacciones enzimáticas que podrían ocurrir durante el periodo previo al tratamiento térmico que llevan a un efecto adverso en la calidad y valor nutritivo del producto. Una ventaja incidental debida a la evacuación por el calor, y que es a menudo de gran importancia práctica, es que permite la aplicación de un periodo de tiempo de calentamiento menor debido a que las latas entran en el autoclave parcialmente calentadas. La evacuación por calor se realiza de la siguiente manera: Después de que las latas han sido llenadas con el producto (palmitos) y se ha adicionado el líquido de gobierno, transportadas por una banda se pasan por un evacuador o Túnel de vapor saturado, que consiste en una cámara calentada a vapor durante 180 segundos. En este caso las latas pueden evacuarse con las tapas ligeramente unidas, de modo que permitan la salida del aire, cerrándose completamente cuando dejan el evacuador. La

temperatura del contenido de la lata a la salida del túnel de vapor debe ser entre 85°C y 90°C, para que permita una adecuada formación de vacío.7 6.8 SELLADO Después del proceso de evacuación o creación de vacío, una vez las latas han salido del túnel de vapor transportadas por una banda, son herméticamente cerradas con el uso de máquinas selladoras. Esta operación es muy importante porque permite la conservación posterior, sin influencia de microorganismos aeróbios. Las tapas de las latas se cierran mediante un doble enganche (tapa y cuerpo de la lata). Durante el tratamiento térmico, el compuesto termoplástico aplicado previamente en la zona del cierre se funde, rellenando los espacios que quedaron después del cierre en esta zona. Las costuras de la lata son la parte más débil del envase, por lo que el estado de los cierres se debe inspeccionar periódicamente (durante la operación del cerrado de las latas) para comprobar que no se producen fallos y que se cumplen las especificaciones (dependen del tipo de lata). 8 6.9 TRATAMIENTO TÉRMICO O ESTERILIZACION Las latas después de selladas, se colocan en canastas metálicas y se calientan en un autoclave durante un tiempo y a una temperatura cuidadosamente predeterminadas, en una atmósfera saturada de vapor. La acción esterilizante del vapor depende, en gran parte, de la transmisión de su calor latente de evaporación a la superficie de las latas a las que se condensa. La temperatura de esterilización puede variar entre los 100oC y los 120oC por tiempos entre 15 y 20 min. para el caso del palmito. Este proceso ayuda a dar crocancia al palmito, especialmente cuando se incluye la capa 4, en la preparación del palmito industrial. El tratamiento térmico constituye uno de los métodos más importantes de conservación de los alimentos, no solo por los efectos deseables que se obtienen sobre su calidad, sino también 7

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS. Procesos físicos y químicos en la preparación de alimentos.

por su efecto conservador al destruir sus enzimas, parásitos y microorganismos. Por lo general, cuanto más elevada es la temperatura y mayor la duración del tratamiento, mayor es el efecto destructor sobre microorganismos y enzimas. Mediante tratamientos térmicos a temperaturas más elevadas durante tiempos más cortos se obtiene el mismo efecto conservador que con tratamientos más largos a temperaturas más bajas. En cambio el efecto destructor sobre el valor nutritivo y las características organolépticas es menor.

6.9.1

Esterilización por el calor

La esterilización por el calor es aquella operación unitaria en la que los alimentos son calentados a una temperatura suficientemente elevada y durante un tiempo suficientemente largo, como para destruir en los mismos la actividad enzimática y microbiana. Los alimentos tratados por este sistema poseen una vida útil superior a seis meses. La esterilización de alimentos envasados provoca cambios sustanciales en su valor nutritivo y sus características organoléticas.9 El tiempo de esterilización de un alimento depende de: 1) La termoresistencia de los microorganismos y enzimas eventualmente presentes. 2) Los parámetros de la esterilización (temperatura inicial producto, temperatura del autoclave, temperatura agua de enfriamiento). 3) El pH del alimento. 4) El tamaño del envase. 5) El estado físico del alimento.

8

CONSERVAS ALIMENTICIAS. Fundamentos técnicos-microbiológicos

9

CONSERVASALIMENTICIA. Fundamentos técnicos-microbiológicos (BAUMGARTNER).

Para determinar el tiempo de tratamiento de un alimento es necesario conocer la termoresistencia, tanto de los microorganismos, como de las enzimas presentes en el mismo, así como la velocidad de penetración del calor. 10 6.9.2

Autoclave de vapor saturado

Ilustración 12. Autoclave horizontal en acero al carbono. Para el tratamiento térmico del producto se utilizarán autoclaves horizontales de vapor saturado fabricados en acero al carbono, material utilizado cuando el producto esta envasado y no expuesto directamente sobre el equipo. Las temperatura de esterilización utilizada para el palmito (vegetal en conserva) es de 250 oF, y los tiempos de esterilizado son de 15 a 20 min. Para el esterilizado de las latas son necesarios troylers o jaulas metálicas necesarias para colocar los envases que se introducirán dentro del equipo.

10

ALIMENTOS ENLATADOS. Principios del control del proceso térmico, acidificación y evaluación del cierre de los envases.

6.9.3

Enfriado

Ilustración 13. Duchas de agua para enfriamiento de las latas (autoclave). Una vez finalizada la operación de esterilización, los envases se enfrían (en el autoclave). El enfriado se realiza mediante el uso de duchas de agua fría dentro del esterilizador. En esta operación, el vapor que este contiene se condensa rápidamente, pero el contenido de los envases se enfría más lentamente y, durante un tiempo, la presión en su interior es todavía elevada. Con el objeto de evitar que las costuras del envase sean sometidas a una presión excesiva, la presión en el interior de los mismos durante su enfriamiento se mantiene invariable mediante presión de aire (enfriamiento a presión). Una vez el contenido de las latas ha alcanzado la temperatura de 100 oC, la sobrepresión de aire se elimina y el enfriamiento continúa hasta que el contenido alcanza 40 oC. A esta temperatura, los envases mojados se secan rápidamente (con lo que el riesgo de corrosión desaparece). 11 6.10

SECADO Y MARCADO

Cuando el proceso de enfriamiento ha concluido totalmente el operario saca la jaula del autoclave e inmediatamente introduce la siguiente cargada para seguir el mismo proceso a las 11

ALIMENTOS ENLATADOS. Principios del control del proceso térmico, acidificación y evaluación del cierre de los envases.

latas nuevas. Las latas que han sido sacadas del autoclave se retiran de la jaula una vez están totalmente secas y se pasan por una banda transportadora corta para ser marcadas con una impresora Ink Jet con los datos de producción (día producción, fecha expiración, lote, etc.). Al final de la banda un operario se encarga de introducirlas en cajas de cartón, agrupadas por 12 o 24, dependiendo del tamaño de la lata o frasco. 6.11 CONTROL DE CALIDAD: CUERENTENA

Ilustración 14. Control de calidad para palmitos. Una vez terminado el proceso se realizan pruebas de laboratorio de tipo químico (% de acidez) y bacteriológico (recuento mohos, levaduras y coliformes) a diferentes unidades aleatoriamente con el fin de determinar si es apto para el consumo humano. Se determinan los gramajes del producto drenado y peso neto. Dicha evaluación se realiza después de haber completado un tiempo de cuarentena de 12 días. Es de anotar que de existir algún defecto de proceso, a los 8 días se empieza a manifestar. También se realiza un análisis del cierre del empaque y de la tapa de la lata, verificando las diferentes dimensiones (espesor, ancho, etc) que deben presentar después del proceso de cierre y esterilización. 12

12

Planta procesadora de palmito en conserva AGROPALQUI. Ecuador.

6.12

ETIQUETADO Y EMPAQUETADO

Ilustración 15. Palmito comercial en latas de 850 gr, 400 gr, y frascos de 400 gr. El paso final consiste en etiquetar el producto y empacarlo para ser despachado al cliente final ya sea interno o externo. El etiquetado actualmente y en la mayoría de las plantas se realiza por operarias manualmente, considerándose eficiente debido a el numero de latas etiquetadas por hora. 6.13

ALMACENAJE

El producto final es conservado a temperatura ambiente, en almacenes de productos terminados con el fin de lograr su estabilización final por periodos cortos. 6.14

DESPACHO

El producto es transportado en camiones hasta puerto de donde saldrán a su destino final por barco para clientes externos (E. U., Sur América y Europa). El producto final para mercado interno se distribuye a mayoristas, cadenas de supermercados o almacenes de alimentos en diferentes partes del país. 13 13

ESTUDIO DE MERCADOS, Corporación Colombia Internacional.

CAPITULO VII P PE ER RF FIIL LD DE EL LP PR RO OY YE EC CT TO O

El horizonte del proyecto son 12 años, de los cuales 2 son preoperativos y 10 corresponden a la explotación comercial del cultivo, aunque se estima que la vida productiva de una plantación de palmito puede superar los 20 años.

De acuerdo con las investigaciones de la Corporación Colombia Internacional, las experiencias de los empresarios en Colombia y los resultados de diferentes escalas de tamaño, se estima que las siguientes son la características básicas para emprender una empresa, con explotación integral de Chontaduro para palmito y la plata para el procesamiento y empaque:

ü Tamaño de la plantación de Chontaduro: 200 hectáreas.1 ü Localización: Cercana a los puertos de Tumaco en Nariño, Buenaventura en el valle o los del Golfo de Urabá en Antioquia. ü Productos a comercializar: palmito entero y en trozos, en latas ó en frascos de 250 gr. y 500 gr. de producto drenado.

1

ESTUDIO] Corporación Colombia Internacional (Programa de desarrollo Agroempresarial) y Fondo Financiero de Proyectos – FONADE.

ü Destino de la producción: 90% para el mercado externo, Estados Unidos y Europa, especialmente Francia y 10% para el mercado nacional. ü Comercialización a través de compañías especializadas y cadenas de supermercados, tanto en el exterior y el país.

Tabla 17. Principales variables técnicas en cultivo

VARIABLES

ESTIMACIONES

Densidad de siembra

4.000 palmas /Ha.

Area sembrada

200 Ha.

No. Total de palmas

800.000

Vida productiva de la plantación*

10 años

* se estima que una plantación de Chontaduro puede superar los 20 años productivos

Los rendimientos en planta son una variable crítica de control. Aunque obviamente la calidad del material que se extrae en campo influirá sobre los rendimientos en la parte industrial, es importante reconocer que por ser un proceso fundamentalmente manual, la habilidad de los operarios en las actividades de limpieza, corte y empaque son determinantes en un mejor rendimiento. Para efectos del análisis, en el escenario básico, se calcula que se requieren 3.5 tallos par llenar una lata de 500 gr. de producto drenado (en Costa Rica el promedio mínimo aceptable es de 3,33 tallos por lata). 2 En la tabla 18 se relaciona la producción esperada en la planta de acuerdo a las características mencionadas.

2

ESTUDIO] Corporación Colombia Internacional (Programa de desarrollo Agroempresarial) y Fondo Financiero de Proyectos – FONADE.

Tabla 18. No. De tallos y No. De cajas de 12 latas por año (rendimiento de 3.5 tallos/lata de 500 gr.)3

PRODUCTIVIDAD

COSECHA

PRODUCCION

CAMPO

EN CAMPO**

PRODUCTO ENTERO

No. Tallos x Ha./año

No. Tallos / año

No. de cajas***/año

1

0

0

0

2

0

0

0

3

4.000

3.200.000

76.190

4

6.000

4.800.000

114.286

5

8.000

6.400.000

152.381

6

8.000

6.400.000

152.381

8.000.000

190476

AÑO (*)

7 y siguientes 10.000

(*)Tiempo estimado a partir de la constitución de la empresa (**)Se estima un promedio de 4 cosechas al año (***)Cajas de 12 latas

PRODUCTIVIDAD EN CAMPO: En la tabla anterior se puede observar el manejo de hijuelos que se realiza en la plantación cada año con respecto al anterior. Por ejemplo para el año 4 se tiene que la densidad de siembra aumenta en un 50%, lo que indica que se realiza un manejo de 1 hijuelo en promedio por cada dos plantas. Para el año 5 el aumento en la densidad es del 100% con respecto al año 3, es decir, 1 hijuelo por cada planta. Para el año 6 la densidad de plantas o el manejo de

3

[ESTUDIO] Corporación Colombia Internacional (Programa de desarrollo Agroempresarial) y Fondo Financiero de Proyectos – FONADE.

hijuelos no varía con respecto al año anterior. Probablemente se trata de una razón de carácter agronómico que tenga que ver con la madurez y el desarrollo de la planta, pensando en la calidad de los tallos que se van a obtener, de tal manera que resulte conveniente mantener la densidad por un año más antes de seguir incrementando el numero de hijuelos promedio por planta. Para el año 7 y en adelante, se manejan 3 hijuelos por cada dos plantas en promedio. A menos que se requieran tallos de diámetros delgados, no es recomendable más de dos hijuelos por planta.4

COSECHA EN CAMPO: De acuerdo al estudio realizado por la Corporación Colombia Internacional (Programa de desarrollo Agroempresarial) y Fondo Financiero de Proyectos – FONADE “Establecimiento de un cultivo y de una planta procesadora de palmito de Chontaduro”, cuadro III.2, se establecen los cálculos de cosecha en campo teniendo en cuenta 1 tallo/año por planta. Se considera que una planta de palmito de Chontaduro puede cosechar en promedio 4 tallos al año. Es decir, que en una plantación de 200 Has. con una densidad de siembra de 4000 tallos/Ha, en un año se puede llegar a cosechar 3´200.000 tallos. Teniendo en cuenta lo anterior, es importante aclarar que los cálculos de la tabla 18 difieren con los cálculos del cuadro III.2 del estudio de la CCI y FONADE, ya que no sería acertado calcular la capacidad instalada de una planta estimando 1 cosecha por planta/año. También es necesario anotar que cuando se habla que una planta puede proporcionar en promedio 4 tallos al año es basado en estadísticas de producto recibido en planta (ver capitulo II). 4

CULTIVO DEL PIJUAYO (Bactris gasipaes Kunth) PARA PALMITO EN LA AMAZONIA. Tratado de cooperación amazónica. Villachica.

PRODUCCION PRODUCTO ENTERO: Los cálculos del número de cajas por año se han realizado con base en la producción de latas de 500 gr de producto drenado debido a que se trata del envase de mayor tamaño entre los dos escogidos de acuerdo al perfil del proyecto y por tanto el que más producto contiene. Realizando los cálculos con estos envases se puede garantizar que la utilización de envases de menor tamaño no producirá trabas en la línea, ya que los equipos se escogerán de acuerdo al envase de mayor tamaño y no al más pequeño. El envase grande contiene el doble del producto, pesa el doble y ocupa el doble de volumen que el pequeño.

7.1 EQUIPOS

La tecnología que se presenta para ser implementada en la planta procesadora de palmito en conserva debe tener unas especificaciones técnicas que permitan lograr los volúmenes de producción, las características y la calidad del producto.

Para la escogencia de la maquinaria se debe tener en cuenta algunos elementos técnicos como:

Ø Volumen o capacidad Ø Espacio requerido Ø Garantía Ø Disponibilidad

Ø Cantidad y clase de operarios requeridos Ø Riesgos Ø Restricciones legales Ø Servicios auxiliares Ø Incomodidades inherentes

7.2 MAQUINARIA

Definido el proceso o método de producción, se determina el número de máquinas, estableciendo las capacidades nominales mínimas que estas deben tener con el propósito de cumplir con las necesidades del proyecto. A continuación se desarrolla una tabla que permite determinar las capacidades nominales.

7.2.1

Cálculo de las capacidades nominales mínimas para las equipos

Para calcular las capacidades nominales de los equipos requeridos para el proceso productivo se relacionó: el tiempo y las cantidades de producción proyectadas.

Pm = Producción mensual Dlm = Días laborados al mes Prd = Producción requerida por día Hld = Horas laborales por día Prh = Producción requerida por hora

Pnh = Capacidad nominal por hora

Prd = Pm / Dlm

Calculo de la producción requerida por día.

Prh= Prd / Hld

Producción requerida por hora

En la tabla 19 se presentan las capacidades nominales de los equipos para la producción esperada, de acuerdo a los cálculos realizados con las formulas anteriores.

Tabla 19. Capacidades nominales de los equipos para la producción esperada

CARACTERISTICAS

AÑO 3

AÑO 4 AÑO 5

AÑO 6 AÑO

7

SIGUIENTES PRODUCCION MES (latas*)

76190

114286 152381 152381 190476

DIAS LABORADOS PROMEDIO MES

30

30

30

30

30

PRODUCCION DIARIA REQUERIDA (latas */día)

2540

3809

5079

5079

6349

HORAS TRABAJADAS DIA

8

8

8

8

8

PRODUCCION REQUERIDA POR HORA (latas */hora)

317

476

635

635

794

* Latas de 500 gr.

Estas capacidades nominales son las principales variables que se deben considerar en el momento de realizar la elección de los equipos de la planta. Los cálculos de las capacidades nominales se realizaron teniendo en cuenta producción de latas de 500 gr de producto drenado, por tratarse del envase de mayor tamaño los cuales van a requerir un mayor numero de palmos. También se trata del envase más utilizado por ser

Y

7.3 LISTA DE EQUIPOS NECESARIOS

Los equipos necesarios para lograr el proceso productivo se presentan a continuación en la tabla 20.

Tabla 20. Equipos necesarios planta procesadora de palmito.

ETAPA DEL PROCESO

EQUIPO REQUERIDO

Recepción de la materia prima

Carros de acopio de palmito.

Pelado o descortezado

1 Banda transportadora

Cortado en trozos

1 Banda transportadora sanitaria, 1 Mesa de trabajo, Máquina cortadora de palmito

Lavado de los trozos, clasificación Tanque de almacenamiento de agua, Túnel y envasado

de vapor para esterilizado de latas y Guía de latas a túnel, Llaves de agua para lavado, 1 Banda transportadora sanitaria

Pesado

Balanzas mecánicas

Adición líquido de gobierno

Tanque para almacenamiento de líquido de gobierno, llave para llenado de latas

Evacuación

Túnel

de

(exhausting)

vapor

para

desgasificación

y

Banda

transportadora

metálica (acero inoxidable)

metálica (acero inoxidable) Sellado

Selladora para latas

Tratamiento térmico

Autoclaves y canastillas (jaulas) para autoclave

Cuarentena

Montacargas eléctrico, Estibas, estantería para

producto

terminado,

banda

transportadora, Impresora Ink Jet Etiquetado y empaquetamiento

1 mesa de trabajo

Sistema de vapor

Caldera, Tanque para combustible ACPM

Otros

Equipo de laboratorio calidad Planta de generación de energía Utensilios y otros elementos menores

CAPITULO VIII E EQ QU UIIL LIIB BR RA AD DO OD DE EL LIIN NE EA A

8.1 BALANCEO DE LA LINEA DE PRODUCCION

Al balancear una línea, la intención es encontrar el tiempo de ciclo en el que cada estación de trabajo puede completar sus tareas. Generalmente una estación de trabajo se compone de una sola persona pero puede incluir cualquier número de personas responsables de la terminación de todas las tareas asociadas con el trabajo para esta estación.

Conceptualmente, al final de este tiempo, cada estación de trabajo pasa su parte a la siguiente estación. Los elementos de las tareas, por tanto, se agrupan para cada estación de trabajo de modo que se pueda utilizar tanto este tiempo de ciclo como sea posible, pero sin excederlo. Cada estación de trabajo tendrá un tiempo ocioso ligeramente diferente dentro del tiempo del ciclo. 1

1

Administración de la producción y de las operaciones. S. Buffa, Rakesk K. Sarin

8.2 ANALISIS DE LAS OPERACIONES

8.2.1 Operación La operación corresponde a uno de los niveles del análisis del trabajo, y se parte de la base de que en esta intervienen los siguientes elementos:

a) El hombre b) La máquina c) Las herramientas d) El lugar de trabajo

Se puede decir entonces que el objeto de analizar las operaciones es racionalizar el uso de dichos elementos, haciendo mas eficiente el trabajo desarrollado. 2

8.2.1.1 Diagrama del proceso hombre-máquina

Se define este diagrama como la representación gráfica de la secuencia de los elementos que componen las operaciones en que intervienen hombres y máquinas, y que permiten conocer el tiempo empleado por cada uno, es decir conocer el tiempo usado por los hombres y por las máquinas.

2

Administración de la producción y de las operaciones. S. Buffa, Rakesk K. Sarin

Con base en este conocimiento se pueden determinar la eficiencia de los hombres y de las máquinas con el fin de aprovecharlos al máximo. El diagrama se utiliza para estudiar, analizar y mejorar una sola estación de trabajo a la vez. Además, aquí el tiempo es indispensable para llevar a cabo el balance de las actividades del hombre y su máquina.

8.2.1.2 Pasos para realizarlo

Primero se debe seleccionar la operación que será diagramada; se recomienda seleccionar operaciones importantes que puedan ser costosas repetitivas y que causen dificultades en el proceso.

En segundo lugar, determinar donde empieza y donde termina el ciclo que se quiere diagramar.

En tercera, observar varias veces la operación para dividirla en sus elementos e identificarlos claramente.

El siguiente paso se dará cuando los elementos de la operación han sido identificados, entonces se procede a medir el tiempo de cada uno.

Finalmente, con los datos anteriores y siguiendo la secuencia de elementos, se construye el diagrama. 3

Es necesario hacer notar que el diagrama se efectúa para analizar y mejorar una sola estación de trabajo como previamente se había señalado; esto se debe, principalmente, a que actualmente existen máquinas semiautomáticas o automáticas, en el que el personal que opera permanece ocioso cuando la máquina esta funcionando, por lo que seria conveniente asignarle durante su actividad alguna otra tarea o la operación de otras máquinas.

Es entonces importante señalar que dicho diagrama nos permitirá conocer las operaciones y tiempo del hombre, así como sus tiempos de ocio. Además se conocerá el tiempo de actividad e inactividad de su maquina, así como los tiempos de carga y descarga de la misma.

Una vez hemos identificado la operación que vamos a diagramar, aplicando los puntos que fueros señalados anteriormente, se procede a la construcción del diagrama.

Una parte importante en la elaboración del diagrama máquina-operario es obtener los porcentajes de utilización empleados en las siguientes igualdades:

Ciclo total de operario = Preparar + hacer + retirar. Ciclo total de la máquina: Preparar + hacer + retirar. Tiempo productivo de la máquina = hacer. 3

Administración de la producción y las operaciones: conceptos, modelos y funcionamiento. Everett E. Adam, Ronald J. Ebert

Tiempo improductivo operario = espera. Tiempo improductivo de la máquina = ocio Tiempo de utilización del operario = tiempo productivo del operador x 100 Tiempo del ciclo total

Porcentaje de la maquina = tiempo productivo de la maquina x 100 Tiempo del ciclo total

8.3

EQUILIBRADO DE LA LINEA DE PRODUCCION

Con el estudio del equilibrado de línea se pretende proponer una alternativa viable para el desarrollo del proceso productivo y el buen funcionamiento de la línea teniendo en cuenta los periodos laborales establecidos para los operarios. Con el fin de cumplir con el tiempo de jornada laboral, conociendo cada una de las operaciones del proceso productivo, equipos necesarios, tiempos medios desarrollados por los operarios en cada una de la etapas* y las exigencias de producción diaria de palmito, se determinan el número de operarios por etapa, longitudes y velocidades de bandas y cantidad o dimensiones de algunos de los equipos.

El estudio parte de la operación que limita una continuidad en el proceso. Para nuestro caso, es la operación de esterilización que se realiza por ciclos. Para esta operación se requiere que se reúnan un número determinado de unidades a esterilizar para dar comienzo al autoclavado, a diferencia de el resto de las operaciones que se desarrollan continuamente sin

que sea necesario detener el funcionamiento de los equipos. Una explicación mas clara y detallada se presenta a continuación en el análisis del equilibrado de línea.

*Ver tabla 24: Tiempos Experimentales.

8.3.1

Eficiencia del proceso

El ser humano no puede trabajar de forma ininterrumpida en períodos muy prolongados, sin que se presenten períodos de fatiga y períodos necesarios para necesidades personales que implican una disminución en la eficiencia del proceso. La duración de estos tiempos dependerá:

Ø La magnitud del esfuerzo Ø De su duración del esfuerzo Ø De las condiciones ambientales.4

A continuación se presentan las diferentes características en las que se desarrolla la actividad de procesamiento por parte de los operarios, en relación con la figura 103 de la pagina139 CONTROL DE METODOS Y TIEMPOS, en la cual se da una calificación a cada una de las características dependiendo el grado de esfuerzo realizado por el operario con el fin de calcular la eficiencia media del proceso productivo para el palmito (ver tablas en anexos):

♦ Posición: sentado o de pie libremente andando (esfuerzo bajo: 2).

♦ Vibración: impacto en el cuerpo por movimiento de miembros o manos (esfuerzo bajo: 3). ♦ Vestidos de protección engorrosos: guantes, tapabocas, gorros (esfuerzo bajo: 2). ♦ Ciclo corto: movimiento de elementos de trabajo en sucesión de acuerdo al tiempo (esfuerzo bajo: 0) ♦ Temperatura y humedad: Temperatura de trabajo media, entre 24 y 32 oC y porcentaje de humedad alto, superior al 85% (esfuerzo medio: 13) ♦ Ventilación: Planta con ventilación adecuada (esfuerzo bajo: 7) ♦ Humedad: Se trabaja continuamente con artículos y pisos mojados (esfuerzo medio: 5)

La suma de cada uno de estos valores de esfuerzo da como resultado 32 puntos. De acuerdo con la tabla 104 de la pagina 140 “conversión de puntos” (CONTROL DE METODOS Y TIEMPOS) para 32 puntos corresponde un porcentaje de tiempo del 15% (ver tabla de conversión en anexos). Es decir que se puede considerar que la eficiencia del operario es del 85%.

8.3.2

Etapas

A continuación se lleva a cabo el balanceo de la línea de producción mediante una serie de cálculos basados en las características del proceso productivo de los corazones de palmitos. Es importante aclarar que para realizar estos cálculos se diseño una hoja de cálculo en Excel y mediante un sistema iterativo se llegará a un resultado final como se explicará a

4

CONTROL DE METODOS Y TIEMPOS. Francesc Castanyer Figueras.

continuación. Mediante este método iterativo se parte de la suposición de un dato, se calculan los demás y se corrige el dato supuesto para realizar una nueva iteración hasta que el valor supuesto coincida con el real. Durante los cálculos realizados en cada una de estas iteraciones se obtendrán cifras que no pueden ser aplicadas a un nivel práctico debido a que terminan en valores decimales: por ejemplo 10.5 operarios. Por tal motivo, al final del balanceo de la línea algunos datos del resultado final de las iteraciones serán corregidos para poder presentar cifras reales puedan ser llevadas a la realidad.

8.3.2.1 Esterilización

1. Tiempo total ciclo de autoclavado El ciclo de esterilización esta comprendido por 5 etapas. Los tiempos indicados en cada una de estas etapas son los tiempos medios que tarda un operario o el equipo en llevar a cabo la tarea especificada, de acuerdo a mediciones realizadas en la planta Agropalqui (Ecuador). A continuación se presenta una explicación de cada una de las etapas:

A. Cierre y encendido del autoclave (operario: 2 min): realizada por el operario, una vez el carro para esterilizado esta cargado con la cantidad de latas a esterilizar por ciclo, el operario lo introduce dentro del autoclave, cierra el equipo y procede a realizar el encendido.

B. Ignición (equipo: 6 min): la ignición se define como el tiempo que toma el equipo para lograr las condiciones de temperatura y presión necesarias para llevar a cabo la esterilización de las latas.

C. Esterilización (equipo: 20 min): las condiciones de presión y temperaturas establecidas son aplicadas por un período de tiempo necesario para asegurar la letalidad de los posibles microorganismos y esporas presentes.

D. Enfriamiento (equipo: 20 min): periodo de tiempo en el cual a unas condiciones establecidas de presión, se disminuye la temperatura de esterilización con el fin de lograr el enfriamiento de las latas y su contenido (choque térmico).

E. Terminación y desalojo (operario: 2 min): tiempo que tarda el operario en abrir el autoclave y sacar la jaula de esterilizado para dar comienzo a un nuevo proceso.

La suma total de estos tiempos da como resultado 50 min, es decir, lo que tarda un ciclo completo de esterilizado sin tener en cuenta el tiempo de carga de la jaula o troyler para latas, el cual se contempla por aparte para los cálculos del equilibrado de línea.

2. Tiempo de obtención de la primera lata

El tiempo de obtención de la primera lata se define como la suma total de los tiempos de cada una de las operaciones que anteceden al esterilizado para lograr producir la primera lata

sellada con producto sin esterilizar. Este dato inicialmente no se puede conocer, por lo cual es necesario suponerlo. Para poder suponer este dato es necesario analizar el tiempo que tardaría cada una de las operaciones con ayuda de los tiempos experimentales, y así dar un valor relativamente aproximado, o con base en el proceso observado en la planta de Agropalqui (planta visitada). Una vez supuesto se continúan calculando el resto de las variables necesarias para completar el equilibrado de la línea. Con el equilibrado completo el paso siguiente es calcular un tiempo real de obtención de la primera lata y compararlo con el supuesto. Si el valor real difiere del supuesto entonces se realiza un nuevo calculo de todas las variables del equilibrado con el valor real. Este procedimiento debe repetirse hasta que el valor de obtención de la primera lata se estabilice.

Para dar inicio a los cálculos del equilibrado supondremos que el tiempo de obtención de la primera lata es 10 min.

3. Ciclos de autoclavados por jornada (diaria)

El número de ciclos de autoclavado por jornada se define con la siguiente expresión: Periodo de tiempo para esterilizar Tiempo total por ciclo autoclavado El periodo de tiempo para esterilizar se muestra en la siguiente ilustración:

JORNADA LABORAL

TPL

TRL

PERIODO PARA ESTERILIZAR

UCE

Ilustración 16. Diagrama del periodo de esterilización

TPL : Tiempo necesario para reunir la primera lata. TRL : Tiempo necesario para reunir el primer lote. UCE: Fracción de tiempo último ciclo de esterilizado. Periodo de tiempo para esterilizar =

Jornada laboral - TPL - TRL

Periodo de tiempo para reunir lotes de latas = Jornada laboral - TPL -UCE

El tiempo total del ciclo de esterilizado es de 50 min. Desde el momento en que inicia el primer ciclo de esterilizado, transcurrirán 48 min para reunir el siguiente lote a esterilizar, ya que en los dos últimos minutos el operario estará ocupado en la terminación y desalojo del primer ciclo y el segundo lote debe estar listo para dar comienzo al segundo ciclo de esterilización. Por todo esto se deben recibir de la etapa que antecede al esterilizado (sellado) un lote completo de latas cada 48 min. Para determinar el tamaño del lote primero se debe determinar el periodo de tiempo durante el día en el que se realizará el esterilizado:

Entonces el periodo de tiempo para esterilizar será: 480 min/día - 10 min - 48 min = 422 min.

Los ciclos de autoclavado por jornada serán: 422 min / 50 min = 8.44 ciclos

4. Latas a esterilizar por ciclo El numero de latas a esterilizar por ciclo esta definido por:

Producción diaria requerida . = 6349 = 752 latas/ciclo Ciclos de autoclavado por jornada 8.44 5. Numero de autoclaves Será necesario un autoclave con una capacidad de 752 latas.

6. Total operarios proceso de esterilización Se considera que para este proceso es necesario solo un operario. Con ayuda de un diagrama máquina operario se podrá visualizar la actividad del operario en el proceso de esterilización. Este diagrama se debe realizar con las variables del equilibrado final.

7. Lote esterilizado por autoclave El numero latas por lote esterilizado por autoclave será igual al numero de latas por ciclo, es decir, 752 latas.

8.3.2.2 Sellado 1. Capacidad de la selladora La capacidad de la selladora se define así :

Numero de latas por lote Tiempo en reunir cada lote

=

752 = 15.7 latas/min 48 min

2. Velocidad de la banda La velocidad de la banda será determinante para el resto del proceso productivo, ya que deberá ser la misma en las demás bandas para que el recorrido de las latas se realice en tiempos iguales y de esta manera evitar embotellamientos de la línea. Esta se calcula de la siguiente manera: Latas selladas por minuto x ∅ = 15.7 latas/min x 9.9 cm = 2.59 cm/s 60

60

∅ Diámetro de la lata Los diámetros de latas más utilizados son de 9.9 cm (850 g)y de 7.7 cm (400g). Debido a que el palmito es un producto destinado en un 90 % para exportación (ver perfil del proyecto) y para esta actividad los requerimientos son principalmente en latas de 850 g, el cálculo de la velocidad de banda se realiza con el diámetro de 9,9 cm.

3. Longitud de la banda Una vez la lata con el producto sale del túnel de vapor, requiere ser sellada en el mínimo tiempo posible para evitar que la temperatura descienda por debajo del punto óptimo para la creación de vacío (85o-90oC). Es por eso que la selladora debe estar muy próxima a la salida del túnel de vapor, por lo cual es prudente utilizar una longitud de banda de 60 cm, de acuerdo a lo observado en las plantas visitadas.

8.3.2.3 Evacuacion o exhausting

El tiempo de residencia para latas de tamaños que varían entre los 6.5 cm y 15.3 cm de diámetro por 6.4 cm y 17.7 cm de altura respectivamente es de 180 seg. en un medio de vapor saturado, a una temperatura inicial superior a los 60 oC. Estos tiempos son medidas estandar que utilizan muchas de las empresas donde se procesan productos en conserva como el palmito.5

Los cálculos del equilibrado de línea se llevaron cabo con las siguientes variables para el proceso de exhaustin:

ü Diámetro de las latas: 9.9 cm ü Tiempo de residencia de las latas (tiempo de exhausting): 180 seg. ü Velocidad de la banda: 2.59 cm/s (igual velocidad de banda para toda la línea)

1. Longitud del túnel La longitud del túnel será:

Velocidad de la banda x Tiempo de exhausting = 2.59 cm/s x 180 s = 4.65 m

5

Prof. Mario Vélez. ICTA, Planta de Vegetales. Universidad Nacional.

8.3.2.4 Adición del líquido de gobierno Esta es una operación sencilla que puede ser supervisada por un solo operario. 1. Velocidad de llenado

Diámetro de la lata Velocidad de la banda

=

9.9 cm 2.59 cm/s

= 3.83 s/lata

El diámetro de la lata utilizado para los cálculos del equilibrado es de 9.9 cm y la velocidad de la banda es de 2,59 cm/s. De acuerdo a estos datos la velocidad de llenado de las latas es de 3.83 seg./lata. Es decir que el operario tiene 3.83 seg. para dar el volumen de líquido de gobierno necesario por lata.

8.3.2.5 Pesado 1. Número de operarios De acuerdo a la media de tiempos en que un operario realiza esta etapa por lata (ver tabla 24), en condiciones normales pueden ser pesadas 480 latas/hora por operario (7.5 s/lata). Con el fin de tener un margen de seguridad se aplica un factor de error asumiendo que el operario es eficiente en un 85%.

En estas condiciones de eficiencia un operario llevaría a cabo el pesado de 408 latas/hora, es decir tardaría 8.8 seg. por lata (6.81 latas/min.). Entonces el número de operarios se define de la siguiente manera:

Latas a esterilizar por ciclo por autoclavado Tiempo en reunir cada lote x latas pesadas por minuto por operario

= 752 . 48 min x 6.81 latas/min

El resultado de este calculo es 2.3 = 3 operarios.

2. Longitud de la banda La longitud de la banda elegida es de 500 cm, ya que se considera que es una medida prudente para ubicar 3 operarios de pesado y un operario para la adición del líquido de gobierno. El operario de adición de líquido de gobierno se encuentra a una distancia de 60 cm de la entrada del túnel y a 1.1 m del último operario de la etapa de pesado. En la etapa de pesado la distancia entre operarios es de 1.1 m y entre la etapa de pesado y la anterior (Lavado-seleccion-envasado) la distancia es de 2.2 m.

8.3.2.6 Lavado-selección-envasado 1. Numero de operarios De acuerdo a la media de tiempos (cuadro tiempos experimentales) para esta etapa un operario desarrolla esta actividad en 39.5 segundos por lata (lavado, selección y envasado). Teniendo en cuenta que el operario es eficiente en un 85%, el número de latas por hora por operario será de 77 unidades.

Teniendo en cuenta que en un ciclo de esterilizado se procesan 752 latas, y que el tiempo necesario para reunir un lote de esta cantidad es de 48 min (definido anteriormente), el número de operarios se define como:

Número de latas por ciclo x (60/48) = 752 latas x 60/48 = 12.21 operarios Latas procesadas hora operario 77 latas

El resultado de este calculo nos arroja un valor de 12.21 = 13 operarios para la etapa. 2. Velocidad de la banda: 2,59 cm/s

3. Distancia entre operarios La etapa de lavado-seleccion-envasado debe ser realizada preferiblemente por personal femenino porque requiere cuidado y detalle para la escogencia y manipulación del producto, y por tratarse de una etapa de bajo requerimiento de esfuerzo físico.

Con base en el libro CONTROL DE METODOS Y TIEMPOS la distancia propuesta entre operarias debe ser 1.1 m dentro de la zona normal de trabajo, espacio que garantiza el que se puedan cumplir con simetría los movimientos. Por las características de los movimientos en la etapa, no es necesario recurrir a las distancias máximas ya que se evitará situar elementos fuera de la zona normal.

4.Longitud de la banda De acuerdo al número de operarios que se requieren para la etapa, la longitud de la banda teniendo en cuenta que se deben situar operarias de ambos lados de la misma simétricamente (una en frente de la otra), a una distancia de 1.1 m, debe ser de 7.7 m.

5. Diagrama recorrido de las latas Para ilustrar la posición de las latas durante su recorrido sobra la banda transportadora se puede realizar un gráfico con el fin de confrontar las variables utilizadas en el proceso con la secuencia de las latas sobre la banda.

6. Latas producidas por hora 3600 (s/h) = ∅ lata (cm)/velocidad de la banda (cm/s)

3600 s = 940.31 Latas/hora 9.9 cm / 2.59 cm/s

8.3.2.7 Cortado 1. Número de operarios En esta etapa la función del operario es pasar los palmos de una mesa ubicada al lado suyo a una distancia menor a 1 m hasta la banda que conduce los palmos a la máquina cortadora. Esta operación puede realizarla un solo operario durante toda la jornada.

2. Número de palmos cortados hora El diámetro de los palmos puede variar entre los 20-35 mm. Para efectos de seguridad el cálculo se realiza con el diámetro mayor, es decir 35 mm. Se considera que por cada lata de 850 g el número de palmos necesarios es de 3.5, entonces el número de palmos que se deben cortar por hora son: No latas lote x 3.5 palmos x 60 min = 752 latas x 3.5 palmos x 60 min/h = 3291 palmos/hora 48 min 48 min 3. Velocidad de la banda Una banda transporta los palmos que van a ser cortados hasta el equipo que realiza el corte. La velocidad de la banda debe asegurar que se corten por hora el número de palmitos según el requerimiento. Los palmos son ubicados uno tras otro (continuamente) sin dejar espacios libres. De esta manera la velocidad esta definida por: No. de palmos cortados/h x Diámetro mayor palmos = 3291 palmos x 3.5 cm = 3.2 cm/s 3600 3600 s La banda en la que se realiza el corte de los palmos es independiente de las del resto de la línea. La longitud sugerida es de 100 cm ya que es una distancia en la que puede tener alcance de los palmos sobre la banda antes del corte y es lo suficientemente prudente para evitar accidentes con las cuchillas de la máquina cortadora.

8.3.2.8 Pelado y descortezado 1. Palmos procesados por hora El tiempo medio en que un operario realiza el pelado de un palmo es de 9.5 seg (tabla 24). En una hora un operario puede llegar a pelar 378 palmos sin detenerse. Considerando la eficiencia media del proceso en un 85%, un operario en una hora realizará el pelado de 322 palmos.

2. Número de operarios por etapa Número de palmos cortados hora = 3291 palmos/h = 10.22 operarios Número de palmos pelados hora por operario 322 palmos/h El resultado de la operación da 10.22, lo que nos indica que será necesario que esta etapa se realice por 11 operarios

3. Distancia entre operarios La operación de pelado puede ser realizada normalmente por personal masculino debido a que exige mas esfuerzo físico que el resto de las operaciones del proceso. Con base en el libro CONTROL DE METODOS Y TIEMPOS la distancia propuesta entre operarios debe ser 1.5 m dentro de la zona normal de trabajo sin instrumentos. Debido a que la operación se realiza sin necesidad de un desplazamiento de las extremidades hacia los lados es prudente considerar que esta distancia es suficiente. Así mismo el operario debe guardar una distancia de la banda para realizar el pelado de unos 80 cm mientras esta operando. Una vez el palmo

esta perfectamente cortado el operador se acerca hasta la banda para ubicar el palmito que será transportado al interior de la planta.

4. Longitud de la banda Los operarios en esta etapa están ubicados a ambos lados de la banda, uno en frente del otro. Para distancias entre operarios de 1.5 m resulta una longitud de banda de 9 m.

5. Velocidad de la banda En esta etapa la velocidad de la banda no se calcula como en las demás etapas en las que intervienen otras bandas. Esto es por que el número de palmitos producidos por hora es igual al número de palmitos requeridos para cortar por hora, lo que significa que se debe utilizar una velocidad prudente para el traslado de los palmitos sin que la banda se sature del producto y sin que el producto llegue a sufrir daños por exceso de velocidad. La Velocidad sugerida es de 15 cm/s, ya que el desplazamiento de los palmos del operario ubicado al comienzo de la banda tardará 60 seg, lo que sugiere que se trata de una buena velocidad.

8.3.2.9 Recepción 1. Numero de palmos recibidos hora El numero de palmos recibidos por hora en la planta deben ser como mínimo en promedio 3291 unidades. En un proceso productivo muchos de los palmos no son adecuados para el procesamiento (fracturas, suciedades, perdida de la calidad, etc.) por lo que es necesario considerarlos como subproductos. Se puede considerar que esta cantidad de palmos no aptos

esta por el orden del 10% 6 (Utilizado para fabricación de cremas deshidratadas, purés o alimento para animal), lo que nos indica que por seguridad la cantidad de palmos recibidos hora en la planta debe estar por el orden de las 3620 unidades.

Para el año 7 y en delante de acuerdo a las proyecciones se recibirán 8´000.000 de palmos, es decir un promedio de 22.222 palmos/día. Por otra parte los operarios de la etapa de corte no realizarán su tarea durante las 8 horas de la jornada debido a que hay que tener en cuenta que para cuando se realice el ultimo esterilizado ya no es necesario pelar mas palmito. Además, para cuando el operario de esterilización reciba la ultima lata los operarios de pelado habrán terminado de pelar los últimos palmos 14 min antes (tiempo obtención primera lata), y finalmente el último ciclo de esterilizado acabará minutos antes del término de la jornada.

Al final del capitulo con ayuda del diagrama máquina-operario se podrá determinar el tiempo efectivo que los operarios de esta etapa realizan el pelado, y de esta manera poder confrontar los palmos necesarios en una jornada con el valor proyectado (222.222 palmos/día)

2. Número de operarios Los carros de carga de los palmos que se utilizan en la recepción del producto se diseñan con una capacidad media de 900 palmos. Un operario cargando un carro tarda 13.1 min y descargando 12.9 min (ver tabla 24). Dos operarios realizan la tarea de carga y descarga de los carros de recepción (mientras uno carga, el otro descarga). Un operario mas se encarga

6

Planta Procesadora de Plamito en Conserva AGROPALQUI (Ecuador).

de recolectar las cascaras de palmito y los subproductos (utilizados en diferentes propósitos), y de mantener el área de los operarios y de los carros de recepción despejada. Total 3 operarios.

TIEMPO REAL DE OBTENCION PRIMERA LATA

1. Pelado Tiempo medio pelado palmito + 1.5 x Distancia entre operarios = 24.5 seg. Velocidad banda 2. Cortado Longitud de la banda = 31.3 seg. Velocidad de la banda 3. Lavado-Selección-Envasado Tiempo Lavado-Seleccion-envasado por operario x Longitud de la banda = 295 seg. Velocidad de la banda 4. Pesado y adición líquido de gobierno Longitud de la banda = 193 seg. Velocidad de la banda 5. Evacuación Tiempo de exhausting = 180 seg.

6. Sellado Longitud de la banda = 23 seg. Velocidad de la banda

TOTAL TIEMPO = 747 seg. = 12.45 min 60 s/min El tiempo supuesto fue de 10 min y el valor real en minutos es de 12.45 min. Se realizan nuevos cálculos con el valor real y se sigue iterando hasta que los dos tiempos sean iguales. A continuación se presentan los resultados de acuerdo a las iteraciones realizadas.

Tabla 21. Iteraciones tiempo obtención primera lata.

NUMERO DE

TIEMPO SUPUESTO

TIEMPO REAL

ITERACION

(min)

(min)

1

10

12.451

2

12.451

12.402

3

12.402

12.403

4

12,403

12.403

El valor de la iteración numero 4 se estabilizó con el resultado real de tiempo obtenido. Entonces se puede afirmar que el tiempo de obtención de la primera lata es de 12,4 min. Teniendo en cuenta que el proceso se realice con una eficiencia del 85% se puede considerar que el tiempo para obtener la primera lata es de:

Tiempo obtención primera lata: 12.4 / 0.85 = 14.5 min = 14 min

Al considerar una eficiencia del 85% sobre el resultado de obtención de la primera lata, implícitamente se está considerando un margen de seguridad sobre los equipos escogidos en el proceso, ya que se debe realizar un nuevo cálculo del equilibrado contemplando este nuevo tiempo. Esto resulta acertado debido a que es importante escoger los equipos necesarios en el proceso teniendo un margen de seguridad sobre los cálculos.

SUGERENCIA

Se recomienda utilizar dos autoclaves con capacidad para 400 latas, ya que por razones de seguridad sea lo más conveniente para evitar detener la producción por daños en uno de los dos y por economía en los primeros años de producción cuando no se utilice la capacidad instalada de la producción en un 100%.

Teniendo en cuenta el diseño con dos autoclaves, se considera que el lote esterilizado por ciclo por autoclave es de 400 latas y el tiempo para reunir el lote es la mitad de inicial, es decir, 24 minutos.

RESULTADO FINAL EQUILIBRADO DE LINEA

Se realizan nuevamente los cálculos con un tiempo de obtención de la primera lata de 14 min, y un tiempo en reunir cada lote de 24 min, con el fin de obtener los resultados finales de todas las variables. De esto surge una tabla nueva del equilibrado de línea llamada “resultado final”. Es necesario realizar correcciones a algunos datos de la tabla “resultado final” (redondear

cifras de aspectos que no permiten decimales), por lo tanto surge una ultima y definitiva tabla llamada “Resultado final valores corregidos”, que se trata de los valores definitivos del equilibrado de línea con el cual se escogerán las especificaciones de los equipos, numero de operarios por etapa y longitudes de bandas.

NUMERO DE PALMOS PROYECTADOS VS. PALMOS NECESARIOS PARA PROCESAR De acuerdo al resultado final corregido del equilibrado de línea, el numero de palmos recibidos hora es de 3655 palmos/hora, y con base en el diagrama máquina-operario, teniendo en cuenta que a las 6:26 horas se termina el último llenado de carro para esterilizado, el tiempo efectivo de pelado es: Hora de llenado último carro esterilizado: 6:26 horas = 386 min

386 min – 14 min (tiempo obtención primera lata) = 372 min = 6:12 horas = 6.2 horas

Si los operarios de pelado necesitan producto durante 6.2 horas, serán necesarios durante todo el día un total de 22.661 palmos.

8.3.2.10 Secado y marcado 1. Número de operarios Un solo operario realiza el marcado de las latas y retira el exceso del agua de enfriamiento cuando es necesario. Las latas se marcan con una impresora Ink Jet (con un disparo de tinta) al paso de la lata transportada por una banda.

El operario debe marcar y empacar aproximadamente 6400 latas en su periodo de trabajo (8 horas). Esto equivale a decir que el tiempo por caja marcada y empacada es de 4.5 minutos (12 unidades por caja). Los tiempos de marcado y empacado de 12 cajas (el nivel de una estiba) son:

Paso de los carros de esterilizado a la banda: 216 segundos (3 seg. por cada por par de latas) Empacado del bache: 360 segundos (30 segundos por caja) Acomodar cajas en estibas: 90 segundos (7.5 segundos por caja) TOTAL: 666 segundos = 11.1 minutos

En total al día se deben marcar 6349 latas lo que equivale a 529 cajas (de 12 latas), lo que equivale a su vez a 44 grupos de 12 cajas o niveles de estibas. Si cada grupo de 12 cajas se marcan y empacan en un tiempo de 11.1 minutos, para un total de 44 grupos de cajas se necesitarán 489.4 min. Asumiendo la eficiencia de un operario en un 85%, el tiempo necesario para secar, marcar y empacar el total de la producción diaria es de 563 min o 9.3 horas.

Con el tiempo anterior se concluye que el operario de la etapa necesitará el apoyo del operario de esterilización, el cual dispone de más de la mitad del tiempo libre (4.3 horas), para poder llevar a cabo el marcado y empacado del total de la producción diaria.

2. Velocidad de la banda La capacidad de impresión del equipo no es un factor limitante en la velocidad de la banda debido a la alta rata de impresión de su fabricación. Se puede escoger una velocidad de

banda de 10 cm/s para procurar el marcado de 1 lata por segundo. Para el bache del ejemplo anterior el tiempo de marcado seria aproximadamente de 216 seg. (teniendo en cuenta 10 cm de espacio vacío por seg.).

3. Longitud de la banda Una longitud de banda de 2 mts es suficiente para llevar a cabo el proceso de marcado.

8.3.2.11 Etiquetado y empaquetado

1. Número de operarios La etapa de etiquetado se realiza manualmente. De acuerdo a los tiempos experimentales un operario en promedio realiza 700 etiquetados/hora. Aplicando un margen de error del 15% en el etiquetado debido a la fatiga en el operario se espera que cada hora un operario etiquete 595 latas, es decir, que para la operación de etiquetado se necesitan de dos operarios. El personal femenino normalmente realiza esta operación.

El operario de la etapa de secado y marcado se encarga del manejo de la bodega de cuarentena y de pasar los lotes que han cumplido con este período a la etapa de etiquetado. Las latas una vez han sido etiquetadas son guardadas en las cajas y empaquetadas nuevamente en las estibas. De esta etapa pasan finalmente a la bodega de producto comercializable de donde se realiza el despacho a puerto (90% del producto) o al interior del país (10% del producto).

8.3.2.12 Bodegaje Para las actividades de trabajo en las bodegas de almacenamiento de producto de cuarentena y bodega de producto de despacho es necesario un operario que se encargará del manejo y distribución del producto terminado y de la ubicación de las estibas en las estanterías con el uso de un montacargas eléctrico.

8.4 DIAGRAMA MAQUINA OPERARIO

Se considera que para el proceso de esterilización es necesario solo un operario. En el diagrama máquina operario para el proceso de esterilización se puede observar la actividad de trabajo del operario con relación a los equipos y los tiempos de trabajo (ver diagrama M-O).

En el minuto 14 de la jornada laboral llega la primera lata al proceso de esterilización. Solo hasta completar 24 minutos de acuerdo al diseño el lote estará completo para la esterilización. Un operario tarda en promedio 3 segundos por par de latas en acomodarlas en el carro de esterilizado, es decir que para llenar el carro con 400 latas tardará 10 min. (ver cuadro tiempos experimentales). Entonces el operario debe comenzar a realizar el llenado del carro 10 min antes de que el lote se complete. El primer ciclo de esterilizado comenzará de acuerdo al diagrama M-O al minuto 38 (TPL+TRL), y el ultimo ciclo terminará a las 7:40 horas de la jornada laboral.

8.5 EXPLICACION GRAFICO: “UBICACION DE LAS LATAS DURANTE EL RECORRIDO SOBRE LA BANDA TRANSPORTADORA”

Con esta gráfica se pretende mostrar la ubicación de las latas en los diferentes puntos del recorrido sobre la banda transportadora con relación al tiempo. La gráfica demuestra un flujo continuo de latas (al término del recorrido de la banda) de acuerdo a los diferentes factores que se tuvieron en cuenta para el diseño de la etapa: velocidad de la banda, cálculo del número de operarios, longitud de la banda.

Se graficó el recorrido en los tiempos cero (momento en el que cada uno de los operarios pone la primera lata con producto sobre la banda) suponiendo que la etapa se lleva a cabo simétricamente: todos empiezan el proceso al mismo tiempo, y lo terminan al mismo tiempo; tiempo 1, es decir a los 39.5 segundos (tiempo en el que se produce la segunda lata con producto); tiempo 2, a los 79 segundos (tiempo en el que se produce la tercera lata con producto), y así sucesivamente hasta el tiempo 6 (producción de la 7a lata), momento en el que el proceso comienza a mostrar una salida continua de las latas.

Pares de líneas de un mismo color significan latas procesadas por operarios ubicados en una misma posición. Así las líneas amarillas muestran las latas producidas por los operarios 1 y 2 que se encuentran ubicados al principio de la banda, uno en frente del otro, en la posición inicial o de primeros (con relación a la llegada del palmito), P 1-2. Las líneas azules muestran la ubicación en los diferentes tiempos de las latas producidas por los operarios en las

posiciones 3 y 4, P 3-4, etc. La ilustración 17 muestra la posición asignada para cada uno de los operarios:

P1

P3

P5

P7

P9

P11

P13

P2

P4

P6

P8

P10

P12

P14

Ilustración 17. Posición de los operarios banda lavado-selección-envasado.

8.6 TABLA TIEMPOS EXPERIMENTALES

Los tiempos experimentales con los cuales se realizaron algunos de los cálculos del equilibrado de línea se obtuvieron en la planta procesadora de palmito AGROPALQUI, a partir del cronometraje de las operaciones en las diferentes etapas del proceso, durante la visita realizada.

La tabla de tiempos experimentales se construyó con base en el promedio de los tiempos de operación cronometrados a algunos de los operarios en las etapas del proceso (ver tabla 25). Esto se realizó con 5 operarios diferentes en cada una de las etapas, con el fin de hallar una media de tiempo de cada operación para cada una de las etapas que se muestran en la tabla de tiempos experimentales.

Es así como los valores de la tabla 25 nos proporcionan una medida bastante aproximada, basada en los tiempos de un proceso real para el cálculo del equilibrado de línea.

Producción de Palmito

RESULTADO PRIMERA ITERACION CAPACIDAD INSTALADA DE LA PLANTA CARACTERISTICAS VALOR PRODUCCION DIARIA REQUERIDA 6349 NUMERO PALMOS PROM. LATA 3.50 JORNADA LABORAL 8 *LATAS DE 850 GR. (PESO NETO)

UNIDADES * LATAS UNID. HORAS

ETAPAS 1. RECEPCION NUMERO DE PALMOS RECIBIDOS HORA CAPACIDAD CARROS PALMOS TIEMPO DE CARGA POR CARRO TIEMPO DE DESCARGUE POR CARRO NUMERO DE OPERARIOS 2. PELADO Y DESCORTEZADO TIEMPO MED. PEL. PALMO OPERARIO PALMOS PROCES. HORA OPERARIO NUMERO OPERARIOS ETAPA DISTANCIA ENTRE OPERARIOS LONGITUD BANDA TRANSP. VELOCIDAD BANDA TRANSP. 3. CORTADO NUMERO DE OPERARIOS PALMOS CORTADOS HORA DIAMETRO MEDIO MAYOR PALMOS VELOCIDAD DE LA BANDA LONGITUD DE LA BANDA 4. LAVADO-SELECCION-ENVASADO TIEMPO LAV.-SELEC.-ENV. POR

VALOR

UNIDADES

3620

UNID.

900 13.1 12.9

UNID. MIN. MIN.

3 VALOR 9.5

OPER. UNIDADES SEG

322 10.22 150 900 15 VALOR 1 3,291 3.5 3.20 100.00 VALOR 39.5

UNID. OPER. CM CM CM/S UNIDADES UNID UNID. CM CM/S CM UNIDADES SEG

TIEMPO DE OBTENCION DE LA PRIMERA LATA

TIEMPO

24.5

SEG

TIEMPO

31.3

SEG

TIEMPO

295

SEG

OPERARIO LATAS PROCESADAS HORA OPERARIO NUMERO DE OPERARIOS VELOCIDAD BANDA TRANSPORTADORA DIAMETRO LATA DISTANCIA ENTRE OPERARIOS LONGITUD DE LA BANDA LATAS PRODUCIDAS POR HORA 5. PESADO TIEMPO PESADO LATA POR OPERARIO LATAS PESADAS HORA OPERARIO NUMERO DE OPERARIOS LONGITUD BANDA 6. ADICION LIQUIDO DE GOBIERNO VELOCIDAD DE LLENADO LATA NUMERO DE OPERARIOS 7. EVACUACION DIAMETRO DE LAS LATAS TIEMPO DE EXHAUSTING VELOCIDAD DE LA BANDA LONGITUD TUNEL 8. SELLADO LONGITUD DE LA BANDA VELOCIDAD DE LA BANDA CAPACIDAD DE LA SELLADORA 9.ESTERILIZACION TIEMPO EN REUNIR CADA LOTE CIERRE Y ENCENDIDIDO AUTOCLAVE IGNICION ESTERILIZACION ENFRIAMIENTO TERMINACION Y DESALOJO TIEMPO TOTAL CICLO AUTOCLAVADO TIEMPO DE OBTENCION PRIMERA LATA CICLOS DE AUTOCLAVADO POR JORNADA

77

UNID.

12.14 2.59

OPER. CM/S

9.9 110 660 940.31 VALOR 7.5

CM CM CM LATAS UNIDADES SEG

408 2.30 500 VALOR 3.83 1 VALOR 9.9 180 2.59 465.46 VALOR 60.0 2.59 15.7 VALOR 48.0 2.0

UNID. OPER. CM. UNIDADES S/LATA OPER. UNIDADES CM S CM/S CM UNIDADES CM CM/S C.P.M UNIDADES MIN MIN

6.0 20.0 20.0 2.0 50.0

MIN MIN MIN MIN MIN

10.000

MIN

8.44

CICLOS

TIEMPO

193

SEG

TIEMPO

180

SEG

TIEMPOS

23

SEG

360 LATAS C/23 MIN. TIEMPOS INICIAL FINAL 0:14 8:00 TOTAL 7:46 MIN.

466

LATAS A ESTERILIZAR POR CICLO NUMERO AUTOCLAVES CAP. 400 LATAS TOTAL OPERARIOS ESTERILIZACION LOTE DE ESTERILIZADO POR AUTOCLAVE 10. SECADO Y MARCADO NUMERO DE OPERARIOS LONGITUD BANDA MARCADO VELOCIDAD BANDA MARCADO 11. ETIQUETADO Y EMPAQUETADO LATAS ETIQUETADAS HORA OPERARIO NUMERO OPERARIOS ETAPA OPERARIO EMPAQUETAMIENTO Y BODEGA

752.3 2

UNID. UNID.

1 752.3

OPER. LATAS

VALOR 1 200.0 10.0 VALOR 700

UNIDADES OPER. CM CM/S UNIDADES UNID.

2 1

OPER. OPER.

TIEMPO PRIM. LATA MIN.

12.451

EQUILIBRADO DE LINEA RESULTADO FINAL VALORES CORREGIDOS Producción de Palmito CAPACIDAD INSTALADA DE LA PLANTA CARACTERISTICAS PRODUCCION DIARIA REQUERIDA NUMERO PALMOS PROM. LATA JORNADA LABORAL *LATAS DE 850 GR. (PESO NETO)

VALOR UNIDADES 6349 * LATAS 3.50 UNID. 8 HORAS

ETAPAS 1. RECEPCION NUMERO DE PALMOS RECIBIDOS HORA CAPACIDAD CARROS PALMOS TIEMPO DE CARGA POR CARRO TIEMPO DE DESCARGUE POR CARRO NUMERO DE OPERARIOS 2. PELADO Y DESCORTEZADO TIEMPO MED. PEL. PALMO OPERARIO PALMOS PROCES. HORA OPERARIO NUMERO OPERARIOS ETAPA DISTANCIA ENTRE OPERARIOS LONGITUD BANDA TRANSP. VELOCIDAD BANDA TRANSP. 3. CORTADO NUMERO DE OPERARIOS PALMOS CORTADOS HORA DIAMETRO MEDIO MAYOR PALMOS VELOCIDAD DE LA BANDA LONGITUD DE LA BANDA 4. LAVADO-SELECCION-ENVASADO TIEMPO LAV.-SELEC.-ENV. POR OPERARIO LATAS PROCESADAS HORA OPERARIO NUMERO DE OPERARIOS VELOCIDAD BANDA TRANSPORTADORA DIAMETRO LATA DISTANCIA ENTRE OPERARIOS

VALOR 3655 900 13.1 12.9 3 VALOR 9.5 322 11.00 150 900 15 VALOR 1 3,500 3.5 3.40 100.00 VALOR 39.5 77 13.00 2.64 9.9 110

UNIDADES UNID. UNID. MIN. MIN. OPER. UNIDADES SEG UNID. OPER. CM CM CM/S UNIDADES UNID UNID. CM CM/S CM UNIDADES SEG UNID. OPER. CM/S CM CM

LONGITUD DE LA BANDA LATAS PRODUCIDAS POR HORA 5. PESADO TIEMPO PESADO LATA POR OPERARIO LATAS PESADAS HORA OPERARIO NUMERO DE OPERARIOS LONGITUD BANDA 6. ADICION LIQUIDO DE GOBIERNO VELOCIDAD DE LLENADO LATA NUMERO DE OPERARIOS 7. EVACUACION DIAMETRO DE LAS LATAS TIEMPO DE EXHAUSTING VELOCIDAD DE LA BANDA LONGITUD TUNEL 8. SELLADO LONGITUD DE LA BANDA VELOCIDAD DE LA BANDA CAPACIDAD DE LA SELLADORA 9.ESTERILIZACION TIEMPO EN REUNIR CADA LOTE CIERRE Y ENCENDIDIDO AUTOCLAVE IGNICION ESTERILIZACION ENFRIAMIENTO TERMINACION Y DESALOJO TIEMPO TOTAL CICLO AUTOCLAVADO TIEMPO DE OBTENCION PRIMERA LATA CICLOS DE AUTOCLAVADO POR JORNADA LATAS A ESTERILIZAR POR CICLO NUMERO AUTOCLAVES CAP. 400 LATAS TOTAL OPERARIOS ESTERILIZACION LOTE DE ESTERILIZADO POR AUTOCLAVE 10. SECADO Y MARCADO NUMERO DE OPERARIOS LONGITUD BANDA MARCADO VELOCIDAD BANDA MARCADO 11. ETIQUETADO Y EMPAQUETADO LATAS ETIQUETADAS HORA OPERARIO NUMERO OPERARIOS ETAPA OPERARIO EMPAQUETAMIENTO Y BODEGA

770 960.00 VALOR 7.5 408 3.00 500 VALOR 3.75 1 VALOR 9.9 180 2.64 495.00 VALOR 60.0 2.64 16.0 VALOR 24.0 2.0 6.0 20.0 20.0 2.0 50.0 14.000 8.00 800.0 2 1 400.0 VALOR 1 200.0 10.0 VALOR 700 2 1

CM LATAS UNIDADES SEG UNID. OPER. CM. UNIDADES S/LATA OPER. UNIDADES CM S CM/S CM UNIDADES CM CM/S C.P.M UNIDADES MIN MIN MIN MIN MIN MIN MIN MIN CICLOS UNID. UNID. OPER. LATAS UNIDADES OPER. CM CM/S UNIDADES UNID. OPER. OPER.

CAPITULO IX M MA AQ QU UIIN NA AR RIIA A S SE EL LE EC CC CIIO ON NA AD DA A

La información acerca de las capacidades de los equipos que se mencionan en el capítulo proviene de las siguientes fuentes:

Bandas & Bandas, Ing. Restrepo: Capacidades de los motores necesarios para mover las bandas transportadoras de acuerdo a la longitud de la banda y la carga a transportar. IFIMOTO-IBERICA, [email protected] : Referencia acerca de los reductores de velocidad para los motores utilizados en las bandas transportadoras. AGROPALQUI: Capacidades de los equipos de consumo de vapor, con base en los utilizados en la planta procesadora. Union Standard, [email protected] : Selladora de latas.

9.1 Recepción de la materia prima: Canastillas o carros de almacenamiento.

Ilustración 19. Acopio de los palmitos.

Para la recepción de la materia prima son necesarios unos carros en los cuales se descargan directamente de los camiones los palmos que provienen de las plantaciones. Estas canastillas o carros se pueden fabricar para albergar aproximadamente de 800 a 1000 palmos enteros (con las capas 3 y 4) y soportar hasta un peso aproximado de 1 tonelada. Estos carros se manejan o conducen manualmente. Las dimensiones pueden ser aproximadamente 1.50x0.90x1.40 m. (largo, ancho, alto) en material galvanizado. Son necesarios por lo menos 6 carros, debido a que se debe preveer la llegada de varios vehículos cargados de palmito de

Ilustración 20. Carros para recepción de palmos.

las plantaciones, para evitar que tengan que esperar hasta que se desocupen los carros si no se cuenta con suficientes.

9.2 Pelado o descortezado: Banda transportadora.

Ilustración 21. Palmito pelado y descortezado.

En la operación de pelado o descortezado se utiliza un sistema de banda transportadora. Una vez le han sido retiradas las capas 3 y 4 al palmito, este es conducido directamente a la parte interior de la planta industrial por una banda transportadora de 9 m de longitud. Por otra parte, las cubiertas (capas 3 y 4) son retiradas del palmito y utilizadas para compost. Este sistema de banda funcionan con un motor eléctrico de 1.5 H.P y con reductor de velocidad tipo tornillo sin fin a una velocidad de 15 cm/s.

9.3 Cortado en trozos: Banda transportadora y mesas de trabajo.

En esta operación el palmito una vez ha ingresado al ambiente interno de la planta procesadora rueda por gravedad sobre una superficie o rampa en acero inoxidable, para llegar a una mesa de trabajo en el mismo material ubicada al final de la misma, de dimensiones 1.50x1.30 m.

Una banda transportadora sanitaria para productos alimenticios de 1.25 metros, movida por un motor eléctrico de 0.25 H.P y con reductor de velocidad tipo tornillo sin fin a una velocidad de 3.4 cm/s, que conduce los palmos hasta la máquina donde se realiza el corte de los palmitos en trozos. Esta máquina consta de un sistema de cuchillas en acero inoxidable separadas 10 cm (graduables) las cuales realizan el corte fino del corazón de palmito. Este sistema de cuchillas son movidas en rotación por un motor de 0.25 H.P (ver máquina cortadora de palmito y motor).

9.4 Lavado de los trozos, clasificación y envasado: Túnel de vapor para esterilizado de latas y Guía de latas para esterilizado, Banda transportadora, Llaves de agua para lavado, mesa en acero inoxidable, Tanque para tratamiento de agua, Tanque para almacenamiento de agua e hidroneumática.

Ilustración 22. Banda transportadora de la operación de lavado-selección-envasado

En esta operación se transportan los palmos sobre una banda sanitaria para productos alimenticios de 12.70 m de longitud(misma banda de etapa de pesado) , movida por un motor eléctrico de 3 H.P con reductor de velocidad tipo tornillo sin fin a una velocidad de 2.64 cm/s.

En cada uno de los puntos durante el recorrido de la banda en donde se encuentran los operarios para esta etapa, se sitúa una llave de agua para lavado de los palmos con agua potable o clorada. El agua utilizada para este lavado debe tener una preparación previa (tanque de tratamiento de agua). Son necesarios dos tanque para el agua de lavado de los palmos: uno para tratar el agua con cloro, situado a nivel del suelo y otro para almacenar el agua tratada previamente, situado por debajo del nivel de altura del primero con el fin de transferir el agua tratada por gravedad. El agua de lavado de los palmos es impulsada por una bomba hidroneumática de una potencia de 2 H.P hasta las llaves de lavado ubicadas sobre la banda transportadora de la etapa. Un operario en promedio puede utilizar un máximo de 3 litros/min de agua1, es decir que en 8 horas serían 1440 lt o 1.44 m3. En esta etapa trabajan 13 operarios lo que quiere decir que el consumo en la etapa para el lavado de los palmos es de 18.720 lt. Por lo tanto las dimensiones de los tanques deben ser de: dos: 4 m largo x 3 m de ancho x 1.7 m de profundidad con una capacidad de 20 m3, para los dos tanques.

Para un tratamiento de presterilizado de las latas en el momento previo al envasado se utiliza un pequeño túnel de vapor de 1 m de longitud que consume 3 B.H.P de vapor. Este túnel

requiere vapor saturado, y las latas permanecen unos segundos antes de ser utilizadas para envasar el producto. Las latas son guiadas por un canal construido en varillas delgadas en acero inoxidable. El movimiento de las mismas es por gravedad a través del túnel, hasta un punto en donde son retenidas fuera de este al alcance de los operarios que las utilizan. Al final de la banda se necesita una mesa en acero inoxidable de 2 x 1.5 m.

9.5 Pesado: Balanzas mecánicas.

Ilustración 23. Operario realizando la operación de pesado.

Se instalaran 3 balanzas mecánicas a los costados del recorrido de la banda (misma banda etapa anterior) para tomar de la medida del peso de las latas con producto drenado. La capacidad de las balanzas debe ser 2 kg.

9.6 Adición del líquido de gobierno: Tanque para almacenamiento del líquido de gobierno, Llave para llenado de las latas. 1

AGROPALQUI, Ecuador.

Son necesarios dos tanques para almacenar líquido de gobierno con camisa para vapor saturado: una lata contiene en peso aproximadamente el 50% de líquido de gobierno en peso, lo que puede ser equivalente a 0.425 lt debido a los bajos porcentajes de soluto (ácido cítrico y sal) en agua, para 6349 latas producidas al día se necesitan 2698 lt, y con el fin de guardar un parámetro de error se escogen los tanques con capacidad de 1500 L, manufacturados en acero inoxidable de 1.6 m de altura x 1.1 m de diámetro. La presión de trabajo de los tanques es de 20 psi a una temperatura de 121 o C. Con estas especificaciones el consumo de vapor de cada uno es de 8 B.H.P. El líquido de gobierno debe alcanzar temperatura de ebullición dentro del tanque de almacenamiento con el fin de que las latas sean llenadas con líquido a la mayor temperatura posible y así facilitar la transferencia de calor dentro del túnel de vapor en la etapa de evacuación. Un operario ubicado a 50 cm del túnel de vapor se encarga de adicionar a las latas el líquido que proviene del tanque.

9.7 Evacuación: Túnel de vapor y Banda transportadora.

Este es un equipo de gran importancia para la creación de vacío de las latas que serán posteriormente selladas. Una banda metálica en acero inoxidable se encarga de transportar a través del túnel de vapor saturado tipo horizontal las latas. Las variables que se manejan en un proceso de creación de vacío, son una relación de tiempo y temperatura. El liquido de gobierno debe salir del túnel a una temperatura entre 85 oC y 90 oC (rango de temperatura ideal para el sellado), partiendo de una temperatura inicial superior a 60 oC. De acuerdo a mediadas estándar utilizadas en procesos de exhaustig, el tiempo de residencia de las latas

dentro del túnel es de 180 seg. (3 min.). Para este proceso se necesita un túnel con capacidad con una longitud de 4.95 metros consumiendo una cantidad de vapor de 18 B.H.P., manufacturado en acero estructural con banda cadena inoxidable movida por un motor de 3 H.P de potencia con un voltaje de 400 voltios con reductor de velocidad de tornillo sin fin a una velocidad de 2.64 cm/s.

9.8 Sellado: Selladoras.

Se necesita para el proceso de sellado de las latas, una selladoras para latas con juego para latas de diferentes diámetros y con una velocidad de sellado de 20 C.P.M (latas por minuto) o 1200 latas/hora, ya que de acuerdo al equilibrado de línea la velocidad de la selladora debe ser de 16 latas/min, y con base en lo que se consigue en el mercado la selladora que más se aproxima a esta capacidad es la escogida (ver anexos). Esta selladora trabaja con un motor de 3 H.P de potencia y un voltaje de 460 voltios.

Ilustración 24. Selladora de latas.

9.9 Esterilización: Autoclaves y canastillas para autoclave.

Para el proceso de esterilización con vapor de agua se utilizarán dos autoclaves horizontales con una capacidad de diseño de 400 latas de 850 gr. de palmito el cual es de un volumen de 600 litros y trabaja a una presión de 20 psi a una temperatura de 121 o C consumiendo 8 B.H.P de vapor. Son necesarias dos canastillas o carros de esterilizado por autoclave, es decir, un total de 4.

Ilustración 25. Autoclave horizontal en acero al carbono

9.10 Secado y marcado: Impresora Ink Jet, 1 Banda transportadora, 1 mesa de trabajo.

La longitud de la banda seleccionada es 2 m y funciona con un motor eléctrico de 0.5 H.P de potencia con reductor de velocidad de tornillo sin fin a una velocidad de 10 cm/s. Para el marcado de las latas se utiliza una impresora tipo Ink Jet (disparo de tinta a distancia) con

una capacidad mínima de marcado de 16 latas/min. Se requiere una mesa de trabajo para el manejo de las latas después de que se realiza el marcado para el manejo de las latas y el guardado de las mismas en las cajas. La mesa puede tener 2.5x1.5 m y la fabricación puede ser en material galvanizado.

9.11

Cuarentena: Montacargas eléctrico, Estibas y estantería para producto terminado.

Es necesario un montacargas con una capacidad de 1800 kg para el manejo de las estibas en la zona de bodega de cuarentena, etiquetado y empaquetado y zona de producto comercializable. El montacargas debe tener un radio de giro máximo de 2.6 metros y funcionar con baterías de electricidad.

Se debe contar con un sistema de estantería capaz de soportar el peso de las estibas cargadas de producto y que cumpla con las características para rotación adecuada del producto. Adicionalmente se deben escoger las estibas indicadas para el manejo de este tipo de producto y con las dimensiones apropiadas. En el capítulo siguiente se hará una explicación más detallada del sistema de estantería escogido y la clase de estibas.

9.12

Etiquetado y Empaquetado: Mesa de trabajo

Es necesaria una mesa en material galvanizado para el etiquetado de las latas y finalmente el empaquetado y sellado de las cajas que las contienen. Las dimensiones escogidas son de 3x1.5 m.

9.13

Sistema de vapor: Caldera y tanque para combustible ACPM.

Tabla 24. Consumo de vapor de los equipos. EQUIPO Túnel de vapor de latas

CONSUMO CANTIDAD

VAPOR (B.H.P)

1

3

Tanque para liquido de gobierno 2

16

Túnel de vapor de exhausting

1

18

Autoclaves

2

16

TOTAL

53 B.H.P

TOTAL

DE

Es necesaria una caldera con una capacidad de vapor de 53 B.H.P para combustible ACPM, tanque de almacenamiento de combustible tipo cilíndrico horizontal con capacidad para 1000 galones (Consumidos aprox. en 3 a 4 meses), de tanque de condensado con motobomba para inyección de agua, y controles y accesorios, como válvulas reguladoras, controladores de presión y líneas de proceso.

9.14

Equipo de laboratorio calidad, Planta de generación de energía de 15 KW de potencia,

Utensilios y otros elementos menores

Ilustración 26. Control de calidad de los palmitos en cuarentena.

CAPITULO X PPLLAANNO OSS

De acuerdo a las características de funcionamiento de una planta procesadora de palmito se realizó el diseño de una planta industrial con sede administrativa teniendo en cuenta la capacidad instalada de la planta, dimensiones de los equipos y requerimientos de producción.

Igualmente se realizaron planos de prediseño con cálculos aproximados de distribuciones eléctricas, hidráulicas y sanitarias, y de vapor. La escala utilizada para la elaboración de los planos fue de 1:200.

1. Planos Planta procesadora Se realiza el diseño que muestra zona administrativa (oficinas personal administrativo) y la planta industrial en sus diferentes zonas: acopio, procesamiento, maquinarias, bodegaje y oficinas.

2. Distribución de la red hidráulica y sanitaria Se diseña la red que surte de agua a las diferentes zonas de la planta, tanques de tratamiento de agua para lavado del producto, agua para maquinaria y sanitarios. También se diseña la red sanitaria que conduce las aguas residuales de las diferentes zonas al alcantarillado publico. Para surtir de agua a la planta se diseña una acometida hidráulica proveniente del acueducto, ya que la planta deberá situarse cercana o en la periferia de alguna población que se encuentre próxima a las plantaciones.

Los consumos de agua que se requiere para la planta diseñada no son consumos demasiado grandes, es decir, que a pesar que se hable de una planta procesadora de alimentos, los consumos que se utilizan no son los llamados industriales de grandes caudales. De acuerdo al libro RED HIDRAULICA Y SANITARIA se realizó el plano de red hidráulica para consumos de agua convencionales. En el plano se observa la acometida hidráulica de agua proveniente del acueducto en tubería de 1 pulgada. Al llegar a la planta esta se divide en dos secciones: una que alimenta el tanque de tratamiento de agua (20 m 3) para lavado de los palmos y la otra que surtirá de agua al resto de la planta y zona administrativa, cada una de estas en tuberías de 1 pulgada de diámetro. En la medida en que la tubería va avanzando es necesario disminuir los diámetros con el fin de aumentar la presión de las mismas. Por esta razón es que son necesarias tuberías de ¾ pulgada de diámetro para ramas o secciones que manejan llaves de salidas de agua, las cuales se utilizan en ½ pulgada de diámetro. Se diseñaron baños para personal de planta, cada uno con 4 sanitarios y 3 lavamanos, 2 baños para zona administrativa con 1 sanitario y 1 lavamanos, una cafetería con 2 salidas de agua, un

laboratorio de control de calidad con 2 salidas de agua, y red para surtir de agua los autoclaves.1

Del tanque de agua para lavado se utiliza tubería de 1 pulgada para llevar agua hasta la zona de lavado-selección-envasado, en donde se encuentran 14 llaves de agua con tubería de ½ pulgada. Se utiliza una hidroneumática de 3 HP de potencia en la salida del segundo tanque de agua con el fin de suministrar el agua necesaria para el lavado de los palmos. El agua del tanque de tratamiento se pasa al tanque de agua para lavado por gravedad, ya que el primero se encuentra construido sobre la superficie del suelo y el segundo a 1.7 m por debajo de la superficie.

Para la red sanitaria los calibres utilizados son los siguientes: 4 pulgadas para sanitarios, 2 pulgadas para lavamanos y 3 pulgadas para sifones. Se ubican cajas de inspección para sanitarios de la planta procesadora, cafetería y sanitario zona administrativa, agua de lavado y laboratorio de calidad, y una caja de inspección principal para la salida al alcantarillado público, a donde llegan tuberías de 6 pulgadas de agua procedentes de las cajas de inspección mencionadas. Es importante aclarar que del proceso productivo no es necesario realizar tratamiento de agua residual, ya que el agua utilizada para el lavado de los palmos es con el fin de remover espinas, arenilla, pelos, insectos, etc y no sustancias contaminantes. En ninguna otra parte del proceso se genera contaminación de aguas que ameriten un tratamiento previo a la salida al alcantarillado.2

1 2

RED HIDRAULICA Y SANITARIA: Diseño de redes hidráulicas y desagues. Rafael Pérez Carmona RED HIDRAULICA Y SANITARIA: Diseño de redes hidráulicas y desagues. Rafael Pérez Carmona

3. Distribución de vapor: Se trazan diseños de la red de vapor que alimenta a los diferentes equipos: tanques de liquido de gobierno, autoclaves y túneles de vapor. Así mismo de los autoclaves y los tanques para liquido de gobierno se diseñan líneas de retorno de condensados hasta la caldera. Se indican los diferentes calibres estándares de tubería en pulgadas en relación con los diferentes requerimientos.

En tubería de 1 ½ pulgadas sale el vapor de la caldera hasta un distribuidor de vapor, de donde se envía vapor en tubería de ¾ pulgadas a los tanques de líquido de gobierno, en tubería de 1 ¼ de pulgada al túnel de exhausting, túnel de vapor para esterilizado de latas y autoclaves. De los tanques para líquido de gobierno, así como de los autoclaves salen tuberías de retorno de condensados en calibre ¾ de pulgada hasta el distribuidor, de donde se envían hasta un tanque de condensados cerca de la caldera. Los condensados son bombeados del tanque a la caldera con una motobomba de 0.5 HP.

4. Red de distribución eléctrica: La red de distribución eléctrica es diseñada para alimentar motores funcionando en corriente trifásica, y tomas e iluminaciones monofásicas en la totalidad de la planta (zona administrativa y procesos). También se presentan cálculos del dimencionamiento de cables, tuberías y accesorios para motores (red trifasica) y el numero de circuitos y tipo de cables para tomas e iluminación (red monofásica).

10.1 DIMENSIONAMIENTO DE CABLES, TUBERIAS Y ACCESORIOS PARA MOTORES

Los cálculos se realizan en una hoja de cálculo (tabla 23) en la que se van hallado secuencialmente los datos necesarios con el fin de determinar los calibres de cableado y de la tubería para cableado, necesarios para el funcionamiento de los equipos y motores que requieren fluido eléctrico, de acuerdo a tablas para el calculo de cables, tuberías y accesorios para motores (ICONTEC NTC2050).

CALCULOS Para realizar los cálculos son necesarias las siguientes especificaciones de los motores: potencia de los motores de los diferente equipos, el voltaje, la eficiencia y el factor de potencia. La potencia para motores se define así:

P = I V Cosω ω 3½ η Donde, I

Intensidad de corriente nominal (Amperios)

V

Voltaje (voltios)

Cosω ω

Factor de potencia.

η

Eficiencia

1. Calibre de cables De esta ecuación se determinan los valores de Intensidad nominal In e Intensidad de arranque Iarrq. (Necesaria para calculo con motores). Con estos valores de intensidad en la tabla “Capacidad de corriente de conductores” (ver anexos) se ubica la corriente dentro del rango de corriente en la que se encuentra para cables tipo T.W., y se determina el calibre en A.W.G que se necesita para el equipo. El resultado para todos los equipos fue un calibre A.W.G. para cable tipo T.W. de 14. Debido a que Codensa (Normatividad Colombiana) prohibe la utilización de cables calibre 14 A.W.G, se escoge el siguiente calibre A.W.G que es de 12. Los valores de esta tabla son basados en temperatura ambiente de 30 oC, y cuando la temperatura es diferente es necesario utilizar un factor de corrección. Para el caso nuestro no es necesario ya que la ubicación de este tipo de plantas resulta en zonas donde la temperatura media es aproximadamente 30 oC.

Como todos los motores funcionan con voltaje de 400 voltios, el cual equivale a corrientes trifásicas (220/110 para bifásicas y monofásicas) se deben escoger entonces 1 cable de 12 A.W.G para cada una de las fases, y en el cuadro se indica como 3x12.

2. Factor de corrección El factor de corrección se determina de la tabla “factor de caída de tensión unitaria (MilVolts/Amp-M) Fc” (ver anexos). Se ubica el valor del calibre (12 A.W.G) y sabiendo que de utiliza corriente trifásica se escoge el valor Fc para tubería metálica equivalente a 11.74.

3. Longitud del cableado Posteriormente se trazan las líneas en el plano de la planta y se miden las distancias que recorren desde el punto donde esta ubicado el motor, hasta el punto donde se ubica la caja de tacos.

4. Comprobación de caída de voltaje La caída de voltaje para motores no debe exceder en carga plena (funcionamiento) el 3%, y en arranque el 15%, de acuerdo a NEC (Normatividad internacional). El porcentaje de caída de voltaje se defina así: % e = Fc x L x I 10 x Vn L = Longitud del circuito en metros Fc = Factor de caída de voltaje en volts. I = Corriente en amperes % e = Por ciento de caída de voltaje

Se realiza el cálculo para cada uno de los motores tanto con corriente nominal In como con corriente de arranque Iarrq, y se verifica que no exceda los limite, de lo contrario será necesario tomar un cable de mayor calibre y realizar nuevamente los cálculos. Como el porcentaje para nuestro caso CUMPLE no es necesario calcular nuevamente.

Tabla 25. CARACTERISTICAS RED ELECTRICA TRIFASICA (MOTOR)

5. Diámetro de tubería En acuerdo con el decreto 3075 de 1997 del INVIMA (capitulo I, edificación e instalaciones), “lamparas y accesorios ubicados por encima de la línea de elaboración y envasado de los alimentos expuestos al ambiente, deben ser del tipo de seguridad y estar protegidas para evitar la contaminación”. Por esta razón se deben escoger tuberías para llevar cableados en el interior de plantas industriales de este tipo.

En la tabla “Numero máximo de conductores en medidas comerciales de tubería” (ver anexos) de acuerdo al tipo de cable, que en nuestro caso es cable tipo T.W, y sabiendo el numero de cables o conductores que por equipo (3 cables, uno por cada fase: corriente trifásica) se escoge para cables calibre 12, una tubería de ½ de pulgada, ya que esta puede contener hasta 6 cables de este tipo.

6. Reles Como medida de protección en los motores previendo subidas de corriente se deben utilizar unos accesorios llamados Reles. Con el valor de corriente nominal de cada uno de los

equipos y de acuerdo a los valores normalizados (ICONTEC NTC2050) de los reles térmicos, se establece un parámetro para la intensidad In del equipo.

7. Termomagnético Los valores de los interruptores termomagnéticos para cada uno de los conductores se determinan con el valor de la corriente nominal en la tabla para “valores normalizados”. Como el rango de corriente para todos los motores con los que se van a trabajar no exceden los 15 Amp, entonces se utiliza este valor para los interruptores.

8. Arrancadores De la misma tabla de “valores normalizados” se determina el valor de los arrancadores en Amp necesarios para los motores. Sabiendo que el valor del voltaje es de 400 vol. Para todos los equipos (excepto para la selladora 460 vol.) y con potencias inferiores o iguales de 5.5 H.P, el valor nominal de los arrancadores debe ser de 9 Amp. En el caso de la selladora, debido a que excede el valor del voltaje, se escoge un valor de 12 Amp para el arrancador, como margen de seguridad.

10.2

TOMAS E ILUMINACIÓN

Para realizar el calculo de numero de circuitos es necesario hallar la potencia aproximada que se requieren en tomas e iluminaciones de toda la planta. Para corriente monofásica el voltaje es de 120 voltios. Con una potencia aproximada de 22 KW basada en un calculo aproximada

de 200 W por toma con un total aproximado de 110 tomas en toda la planta. Entonces el valor de la corriente será: I = P / V = 22 KW / 120 vol = 183.33 Amp

Con este valor total de corriente para tomas e iluminación hallamos el amperaje del taco de toda la planta en la tabla para interruptores termomagneticos (Valores Normalizados). El amperaje del taco total de la planta resulta de 1 taco de 200 Amp. El cable de conducción de energía monofásica corresponde a cable tipo A.W.G calibre 12. La tubería utilizada para la distribución de cableado es tubería metálica tipo T.W calibre ½ pulgada cuando se transportan 6 o menos conductores, calibre ¾ de pulgada para un máximo de 11 conductores y 1 pulgada para un máximo de 19 conductores. Cuando se necesitan distribuir muchos conductores se utiliza normalmente una bandeja para cableado para evitar utilizar tubería de mayor calibre.

10.3

DISEÑO DE LA BODEGA DE CUARENTENA

El diseño de la bodega de cuarentena es un calculo importante en el momento de llevar a cabo la construcción de la planta, debido a que se va a requerir un espacio para almacenar producto en cuarentena por 12 días, tiempo necesario de estadía del producto para cumplir con el control microobiológico.

Para realizar el diseño de la bodega de cuarentena es necesario determinar las dimensiones de las cajas que se van a almacenar, el numero de cajas por estiba, el numero de estibas por día, las dimensiones de las estibas y el total de estibas. También es importante contar con espacios libres o pasillos para que el montacargas pueda transitar libremente en el manejo de las estibas. A continuación se presentan los siguientes datos de producción para realizar los cálculos necesarios:

1. Dimensiones de las cajas Cada lata es de 9,9 cm (850 gr), y las cajas se diseñan con una capacidad de 12 latas, con una disposición de 4 latas x 12 latas para unas dimensiones de caja de 30 cm x 40 cm.

En el mercado existen diferentes clases de estibas. En la tabla 27 se describen las dimensiones y especificaciones de cada una de ellas. La estiba bultos tiene una dimensión de 1.2 m x 1.2 metros, resultando la más conveniente para nuestro caso, ya que se podrían disponer un total de 12 cajas sobre la superficie o por nivel como se muestra en la ilustración:

Ilustración 27. Distribución de cajas de palmito (12 latas, 850 gr) en la estiba.

A continuación se presentan en la tabla 26 los cálculos de la superficie de la planta necesaria para el almacenamiento de las estibas sin tener en cuenta los pasillos o espacios libres para el desplazamiento del montacargas.

Tabla 26. Cálculos para el diseño de bodega de cuarentena

CARACTERISTICAS

VALOR

UNIDADES

TIEMPO DE CUARENTENA PRODUCION DIARIA NUMERO DE LATAS POR CAJA NUMERO DE CAJAS DIA CAPACIDAD DE BODEGA

12

DIAS

6349 12

LATAS UNID.

529

CAJAS

ALMACENAJE 6349

CAJAS

NUMERO NIVELES DE CAJAS POR 12 ESTIBA 15 NUMERO NIVELES ESTIBAS 180 NUMERO DE CAJAS POR ESTIBAS 35 NUMERO DE ESTIBAS EN BODEGA 3 NUMERO DE ESTIBAS AL DIA

CAJAS ESTIBAS CAJAS ESTIBAS ESTIBAS

DIMENSIONES PARA DISEÑO DE BODEGA ALTURA DE LA CAJA ANCHO DE CAJA LARGO DE CAJA ALTURA TOTAL DE LAS CAJAS ALTURA DE LA ESTIBA CARGADA ANCHO DE LA ESTIBA LARGO DE LA ESTIBA SUPERFICIE DE LA ESTIBA SUPERFICIE TOTAL ESTIBAS

12 30

CM CM

40

CM

144

CM

164

CM

1,20

CM

1,20 1,44

CM M2

50,79

M2

En la tabla 26 se puede ver que es necesaria una superficie total para las estibas de aproximadamente 51 m2 . Conociendo la superficie que deben ocupar las estibas se puede determinar la forma en la que serán dispuestas dentro de la bodega. Pensando en sistemas operativos de manejo de estibas es conveniente la utilización de una estantería que facilite la rotación adecuada del producto.

En la tabla 28 se exponen los diferentes tipos de estantería para el manejo de estibas. Teniendo en cuenta que el peso de cada estiba de acuerdo a las condiciones establecidas en la tabla 28 es de aprox 1800 kg (10.2 kg x 180 cajas) es necesario escoger un tipo de estantería que soporte este peso por estiba y que ofrezca características de rotación de producto adecuadas para el caso.

Se escoge la estantería de tipo DINAMICO debido a que presenta las características necesarias para el manejo de el producto (rotación FIFO) que se requiere, y adicionalmente representa una ventaja en economía de corriente eléctrica, ya que el desplazamiento de las estibas es por gravedad sobre rodillos.

En los planos de distribución de la planta se presenta una ubicación sugerida de la estiba tipo DINAMICO, dejando dos pasillos para el desplazamiento del montacargas, el cual debe tener un radio de giro máximo de 2.5 m.

CAPITULO XI

CALCULO DE TIEMPO DE PROCESAMIENTO Y LETALIDAD

EN

ALIMENTOS

ENLATADOS

CALENTADOS POR CONVECCION De acuerdo a la norma NTC 4433 de ICONTEC titulada “Método para evaluar la esterilidad comercial en alimentos en conserva”, se establece como parámetro de calidad medidas que aseguren la destrucción y por lo tanto ausencia del Clostridium Botulinum y sus esporas, para alimentos procesados en conserva, microorganismo responsable de la putrefacción de los mismos, ya que sus esporas pueden desarrollarse y originar toxinas en los alimentos, siendo los gérmenes conocidos más termoresistentes.

Por tanto el tratamiento térmico para la esterilización del palmito debe apuntar a tiempos de proceso que garanticen la destrucción del Clostridium Botulinum.

Para realizar un tratamiento térmico adecuado es indispensable conocer las características propias del Clostridium Botulinum, y su comportamiento y respuesta frente a la temperatura en relación con el tiempo.

11.1 CURVA DE DESTRUCCION TERMICA

En experiencias realizadas con cepas de esporas del Clostridium Botulinum, tratadas térmicamente hasta su destrucción total se hallaron las termoresistencias presentadas en la tabla 29:

Tabla 29. Termoresistencias máximas establecidas (Clostridium Botulinum)1

ESTERILIZACION BOTULINUM DURACION (min) 0,78 1,45 2,78 5,27 10 36 150 330

DEL

CLOSTRIDIUM O

TEMPERATURA ( F) 260,6 255,2 249,8 244,4 240,8 230 221 212

Si se representan gráficamente los logaritmos (log10) de estos tiempos en función de la correspondiente temperatura, se obtiene la curva normal de muerte térmica, en la cual el declive o inclinación de la curva se designa como z, que equivale numéricamente a los grados °F o C requeridos para hacer pasar la curva letal un ciclo logarítmico, o sea, para reducir el tiempo F a un décimo del valor inicial, como se muestra en la ilustración 27.

1

TRATAMIENTO TERMICOS. Aida Rodriguez de Stouvenel.

Ilustración 28. Curva de muerte térmica de Clostridium Botulinum. 2

En la ilustración anterior se observa la relación entre la termoresistencia F y la temperatura para el Clostridium Botulinum. Como se puede observar el valor F es el valor en min necesario para reducir el numero de sobrevivientes a un valor predeterminado y habitualmente a la temperatura de 121 °C (250°F).

Para el Clostridium Botulinum el valor de Z es 18 °F. Este es un valor característico de cada microorganismo, ya que depende da la termoresistencia del mismo.3

2 3

TRATAMIENTO TER MICOS. Aida Rodriguez de Stouvenel CONSERVAS ALIMENTICIAS: Fundamentos Técnicos-Microbiológicos. A.C. Herson y E.D. Hulland

Para productos ácidos como el palmito, es suficiente un tratamiento térmico de F 18/250 = 0.92 min para la eliminación del microorganismo productor de la alteración (Clostridium Botulinum).4

CURVA DE PENETRACION DE CALOR

Para el cálculo de los parámetros de esterilización es necesario conocer el comportamiento del producto que va a ser sometido al tratamiento térmico y su relación de temperatura con respecto al tiempo en las fases de calentamiento y enfriamiento.

Para poder conocer estos parámetros es necesario disponer de la curva de penetración de calor del tipo de alimento que se va a esterilizar. A continuación en la tabla 30 se presentan los valores para la curva de penetración de calor de latas de conservas esterilizadas en autoclave.

Tabla 30. Valores de la curva de penetración de latas de conservas esterilizadas en autoclave.5

ALIMENTOS ENLATADOS. Principios del control del proceso térmico, acidificación y evaluación del cierre de los envases. The Fodd Processors Institute 5 ALIMENTOS ENLATADOS. Principios del control del proceso térmico, acidificación y evaluación del cierre de los envases. The Fodd Processors Institute 4

TEMPERATURA TIEMPO (min) Log10 TEMP (°F) 170 180 190 200 210 220 230 210 200 190 180 170

1 2,8 4,3 5,6 6,8 8,3 11,06 13,59 14,37 15 15,5 16,5

2,230448921 2,255272505 2,278753601 2,301029996 2,322219295 2,342422681 2,361727836 2,342422681 2,322219295 2,278753601 2,255272505 2,230448921

La curva que resulta de los datos anteriores se presenta en la ilustración 28.

2,38

TEMPERATURA °F

2,36 2,34 2,32 2,3 2,28 2,26 2,24 2,22 0

5

10

15

20

TIEMPO (min)

Ilustración 29. Curva de penetración de calor de latas de conservas esterilizadas en autoclave.

La curva de penetración del calor se construye representando las diferencias entre la temperatura del autoclave y la del producto experimentalmente, y se gráfica el tiempo linealmente y contra el logaritmo (base 10) de la temperatura. La curva anterior es útil para productos procesados en conserva, esterilizados en autoclave. La curva de calentamiento viene definida por los factores fh, Jch y Jcc, donde fh se define como el tiempo en min para la primera porción recta de la curva de penetración de calor, jch es la porción no lineal de la curva de calentamiento, jcc es la porción no lineal de la curva de enfriamiento. En la ilustración 29 se muestran estos valores sobre la curva de penetración de la ilustración 28, y a continuación se calculan.

Ilustración 30. Curva de penetración de calor y valores Tpih, Tih, Tpic, Tic y fh.6

Las variables en la curva anterior toman los siguientes valores: Tpih = 10 -2.2108 = 162.48 °F Tih =10 -2.2325 = 170.80 °F Tpic = 10 -2.3658 = 232.16 °F Tic = 10 -2.3616 = 229.93 °F fh = 5.1959 min

Los factores Jch y Jcc se definen en relación a Tr que es la temperatura del autoclave, y Tw que es la temperatura inicial del producto.7 Jch = Tr - Tpih Tr – Tih Jcc= Tw - Tpic Tw Tic

11.2 CALCULO DEL TIEMPO DE PROCESAMIENTO B

Para el cálculo de este parámetro se tiene la siguiente relación:

ALIMENTOS ENLATADOS. Principios del control del proceso térmico, acidificación y evaluación del cierre de los envases. The Fodd Processors Institute 7 CONSERVAS ALIMENTICIAS: Fundamentos Técnicos-Microbiológicos. A.C. Herson y E.D. Hulland. Editorial Acribia. 6

t F= 0

∫

L dt

3 donde t es tiempo y L es la velocidad letal (área bajo la curva de muerte térmica), o sea el recíproco del tiempo, a cualquier temperatura letal (en general se consideran temperaturas por arriba de los 215ºC), y se calcula como sigue:

L = 10(T-250) / z

donde T es la temperatura del alimento y z es el número de grados requeridos para que la curva de muerte térmica atraviese un ciclo logarítmico.

Ahora, la integral se puede separar para las etapas de calentamiento y enfriamiento, y se tiene: t1 F= 0

t2

∫ 10

(T-250) / z dt

+ t1

∫ 10

(T-250) / z

dt

Sustituyendo a t1 por el tiempo de proceso B y las temperaturas en cada integral de acuerdo a las fórmulas de Ball, o sea:

T = jch Ih 10- t / fh + 250

(Calentamiento)

T = jcc Ic 10- t / fc + Tw

(Enfriamiento)

donde Ih es la diferencia entre la temperatura de autoclave Tr y la temperatura inicial de calentamiento del alimento Tih , Ic es la diferencia entre la temperatura máxima alcanzada por el alimento en el centro geométrico g c y la temperatura del agua de enfriamiento Tw . Finalmente remplazando se tiene lo siguiente: B

F=

∫10 - (jch Ih 10

t2

-t / fh) / z

0

dt + B

∫ 10 - (jcc Ic 10

-t / fc

+ Tw - 250) / z

dt

El valor de Ic se calcula a partir de gc , la cual es igual a:

g c = jch Ih 10 - B / fh

Con todo lo anterior se procede a realizar el cálculo del tiempo de procesamiento B con base en los resultados de los valores necesarios en las ecuaciones. A continuación se muestra el funcionamiento del programa y el cálculo de B para el palmito de acuerdo a los parámetros de esterilización.

11.3 RESUMEN

Se elaboró un programa en lenguaje QuickBASIC para el cálculo del tiempo de procesamiento en alimentos enlatados que se calienten por convección dada una determinada letalidad a

alcanzar. El cálculo se basa en el uso de métodos numéricos iterativos para la integración numérica de las ecuaciones de proceso.

11.4 BASE TEORICA DEL PROGRAMA

Se realizó el cálculo del tiempo de procesamiento térmico, B, conociendo de antemano el valor de F, o sea del equivalente en minutos a una temperatura de referencia dada (250°F para esterilización), de todo el calor considerado, con respecto a su capacidad para destruir esporas o células vegetativas de un microorganismo en particular, para alimentos que se calientan y enfrían por convección.

Para el cálculo del tiempo de procesamiento B se dispone de datos de curvas de penetración de calor y de muerte térmica que permitan evaluar algunas constantes del proceso.

Definido de esta manera F, las integrales se pueden evaluar numéricamente por cualquier método (regla del rectángulo, trapezoide, Simpson, etc.).

El cálculo de B dado F se basa en el método anterior, sólo que se suponen valores de B, se obtiene un valor de F calculado y se compara con el valor de F real (experimental). Este procedimiento de prueba y error se repite tanto como sea necesario y hasta que la diferencia entre Fcalc y Freal sea tan pequeña como se desee.8

8

Germer, S.P.M., Montes, H.B.E. & Vitali, A.A. (1991). Modeling Stumbo’s tables for computerized calculation of thermal processes

11.5 ESTRUCTURA DEL PROGRAMA Y METODOS NUMERICOS

PROGRAMA (CALCB.BAS ). Cálculo del tiempo de procesamiento B dada la letalidad F en min a 250º F.

Los datos de entrada que pide el programa son: Tr en º F, fh en min, jch , jcc , z del microorganismo en º F, Tih en º F, Tw en º F , y Freal (representada como FO en el programa) en min a 250º F.

El programa evalúa Ih , gc , Ic . El programa a continuación inicia un sistema de iteración suponiendo un valor de tiempo de proceso. Para esto se escogen límites de valores que sean o demasiado pequeños o demasiado grandes, en este caso B = 0 min y B = 1000 min. El primer valor supuesto es el promedio de estos dos, o sea 500 min. Con este valor se evalúan las dos integrales para el cálculo de F como en el programa anterior (usando la regla trapezoidal para la integración numérica). El valor de F calculado (F en el programa) se compara con el valor de F real (FO del programa). Si FO es menor que F entonces quiere decir que el tiempo que se supuso inicialmente estaba excedido y se toma ahora como límite superior B= 500 min mientras que B = 0 min sigue siendo el límite inferior. Si FO es mayor que F entonces se tiene el caso contrario y se tomará como límite inferior B = 500 min y el límite superior seguirá siendo el de B = 1000 min. Los nuevos valores supuestos serán entonces de B = 250 min para el primer caso y B = 750 min para el segundo y se iniciará un nuevo ciclo de cálculos hasta que converja el sistema. El criterio de convergencia es el siguiente:

(FO - F) / FO ≤ 0.01 Cuando este criterio se cumple se considera que FO ≈ F y se detiene la iteración considerándose como válido el último valor supuesto de B. El listado de salida indica el valor calculado de tiempo de proceso B en min para el valor de letalidad Freal que se introdujo.

11.6 CALCULO DEL TIEMPO DE ESTERILIZACION DEL PALMITO

Se desea esterilizar latas de palmito en un autoclave a una temperatura de 230°F (110 °C) (recomendada para el palmito 9 ). La temperatura inicial del alimento es 158°F (70°C) y los datos de las curvas de penetración de calor en la zona de calentamiento y enfriamiento son los siguientes:

Tpih = 10 -2.2108 = 162.48 °F Tih =10 -2.2325 = 170.80 °F Tpic = 10 -2.3658 = 232.16 °F Tic = 10 -2.3616 = 229.93 °F fh = 5.1959 min

Jch = Tr - Tpih = 230 –162.48 = 1.14 Tr – Tih 230 – 170.8 Jcc= Tw - Tpic = 158 – 232.16 = 1.031 Tw Tic 158 – 229.93

jch = 1.14

jcc = 1.031

fh = 5.1959 min

La temperatura del agua de enfriamiento es de 77°F (25°C) (planta ubicada en climas tropicales húmedos) y se desea destruir a un microorganismo cuyas esporas tienen un valor de z = 18° F. ¿Qué tiempo de proceso B se debe de aplicar para asegurar una letalidad F = 0.92 min?

Respuesta:

9

Agropalqui, Ecuador.

B = 18.55 min

CONCLUSIONES

ü Se realizó una explicación completa del proceso productivo propuesto para los corazones de palmito, de cada una de las etapas y sus transformaciones. Esto se hizo con base en la bibliografía e información recolectada, así como en las 2 visitas realizadas en las cuales se tubo la oportunidad de conocer el proceso directamente, y por la experiencia transmitida por personas que llevan varios años trabajando en el procesamiento del palmito.

ü Se seleccionaron los equipos y elementos necesarios en cada etapa del proceso productivo propuesto para llevar a cabo la producción de palmito en conserva.

ü Con base a un número de hectáreas cultivadas de palmito se calcularon las capacidades nominales de los equipos necesarios para el procesamiento de palmito en conserva para márgenes de producción del séptimo año y en delante de vida de la plantación, tiempo estimado en el cual se produce el mayor numero de tallos al año.

ü Basados en la producción esperada para el año 7 y en adelante, se realizó el equilibrado de línea del proceso en el cual se determino el número de operarios, longitudes de bandas, velocidades de bandas y capacidad de los equipos para garantizar una continuidad en el proceso desde la etapa de recepción hasta la de esterilización.

ü Se calculó el tiempo de obtención de la primera lata en la etapa de esterilización,el cual fue de 14 minutos. Este calculo se realizó con un margen de error del 15% con el fin de establecer un parámetro de seguridad en la determinación de las capacidades de los equipos necesarios para el proceso.

ü De determinó que el número de operarios para todo el proceso productivo es de 36 distribuidos así: recepción 3, pelado 11, cortado 1, lavado-selección-envasado 13, pesado3, adición líquido de gobierno1, esterilización1, marcado 1 y etiquetadoempaquetado 2.

ü Sabiendo que para el año 7 y en adelante se proyecta recibir un total de 22.222 palmos/día, y que las pérdidas están contempladas en el 10% (2.222) , se determinó que estas no pueden exceder el 9%, ya que son necesarios 3.655 palmos/hora durante 6.2 horas en un día normal de procesamiento.

ü Se determinó que la velocidad de banda desde la etapa de lavado-selección-envasado hasta la etapa de exhaustihg es de 2.64 cm/s. Con base en esta velocidad y el tiempo de residencia de las latas en el exhausting, se encontró que la longitud del túnel de vapor debe ser de 4.95 m. ü Se determinó que para llevar a cabo la esterilización del total de las latas producidas para el año 7 y en adelante es necesario realizar 8 ciclos de autoclavado en cada uno de los autoclaves con lotes de 400 latas/ciclo, para esterilizar un total de 6349 latas al día.

ü Con relación a la capacidad de instalada de la planta se seleccionaron los equipos necesarios indicando las correspondientes características de trabajo y consumos de vapor, energía o agua, para cada una de las etapas del proceso productivo.

ü Se realizó el diseño de la planta general, así como los diseños y cálculos aproximados de instalaciones eléctricas, hidráulicas y de vapor, con lo cual se pretende dar una propuesta de la distribución de línea de proceso y de los equipos.

ü Se realizaron los cálculos del diseño de bodega de cuarentena para almacenamiento de producto durante 12 días (tiempo necesario para cuarentena de las latas) de acuerdo a los niveles de producción calculados en el equilibrado de línea: 6349 latas de 850 gr por día. Se propuso la utilización de un sistema de estantería tipo DINAMICO para el manejo del producto en estibas dentro de la bodega y que proporciona la rotación adecuada del mismo. También se determino que el tipo necesario de estiba de acuerdo a las dimensiones de las cajas de palmito para latas de 850 gr. es la estiba tipo BULTOS ya que se adecua perfectamente a las medidas de la misma.

ü Se realizó un programa por computador en lenguaje QuickBASIC que calcula el tiempo de proceso B dado el tiempo de letalidad F para un microorganismo específico. Por intermedio del programa se encontró que el tiempo de proceso de palmito es de 18.55 min de acuerdo a las condiciones de esterilización del producto.

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