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• Juan Carlos Quicara Viza

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Marco Teórico preliminar Características de Lepidium mayenii “maca” Lepidium mayenii “maca” es una planta herbácea de la familia de las Brassicaceae que crece desde 3 500 a 4 500 msnm, con más de 15cm de altura. Es redondeada de 3-6cm de diámetro y de 10-14cm de largo con abundante raicillas de color blanco parecido a la cebolla. El fruto es silículo orbicular, ligeramente marginado en el ápice de 2,8-3,5mm de largo por 2,5mm de ancho con una sola semilla en cada celda. La semilla es pequeña ovoide de 0,8-0,9mm de largo. División taxonomica Reino: Vegetal División: Fanerógamas Sub-división: Angiospermas Clase: Dicotiledóneas Orden: Arquiclamideas Familia Rhoedales Género: Brassicaceae Especie: Lepidium Variedad: Lepidium peruvianum Chacón sp. Nombre común: Maca, Maca Maca, Ayak chichita, Maka, Maino, Huto-huto, Ginseng peruano, Viagra peruano, Ayak willku, pepper weed, power root and herbal viagra. Como creció el interés de la maca, por el reciente interés de china por este producto. Aun no se Automatizo correctamente los diferentes procesos para su elaboración, es por ello que nos enfocamos en el proceso más importante que es el secado, ya que se necesita mantener su temperatura casi constante de (40 - 70)ºC +/- 5% de acuerdo a la temperatura varia el tiempo para que conserve sus propiedades organolépticas y por tanto sus propiedades importantes. 5.1 Harinas de la Maca a) Harina Cruda de Maca La harina cruda de maca se elabora seleccionando y limpiando las raíces. Luego se someten a un secado de manera natural; al sol intenso de los andes; conservando todos sus proteínas, vitaminas y minerales. Se corta en trozos, posteriormente se somete el producto a una molienda, se tamiza (malla 80) y finalmente se embolsa. (Obregon, 1998) b) Harina de Maca Gelatinizada La maca entera en forma de raíz es secada al sol a 4000 msnm, luego se hace un proceso de recepción y selección de los hipocótilos, para luego de clasificarlos y desinfectarlos rigurosamente, se hace un lavado, triturado y deshidratado, estos pasos se realizan con la finalidad de desdoblar los almidones presentes en un 30%, la maca pulverizada pasa a un proceso de hidratación y molido coloidal, posteriormente pasa a una maquina secadora de cilindros, obteniéndose un producto instantáneo que es pulverizado. (Obregon, 1998) 1

FORTALEZAS Producto orgánico Abundante materia prima Existencia de la comisión especial de producto bandera de la maca (CEPROBA MACA) Programa nacional de promoción del bio-comercio Pocos sustitutos de la maca

OPORTUNIDADES Reconocida mundialmente por sus propiedades Creciente tendencia de los mercados por los productos naturales Tratado de libre comercio

DEBILIDADES

Oferta poco desarrollada Bajo desarrollo tecnológico para producción a gran escala

AMENAZAS Competencia por partes de otros países Barreras sanitarias para exportación Conflicto entre el sector minero y protección de la biodiversidad

CUADRO 1: fortalezas y debilidades de la maca 3. producto esperado 3.1. Harina de Maca Producto elaborado a partir de maca, el cual ha sido sometido a una operación de secado y molienda hasta obtener un producto fino. Tiene una vida útil de un año a partir de la fecha de producción El producto está destinado a toda persona (niños, jóvenes y ancianos) se usa como complementos dietéticos en jugos, cócteles. Se conserva en óptimas condiciones en un ambiente limpio, fresco, seco, ventilado a temperatura ambiente. Es un polvo de granulometría fina; tiene un alto valor energético. Son envasados en frascos de 125g y 250g; en bolsas de polipropileno + polietileno (bilaminadas) de 105g, 250g, 500g y 10Kg; de acuerdo a los requerimientos del cliente al que va dirigido. 3.1.1.Características Físico / Químicas Humedad: máximo 5% y mínima 8% según norma. Preservativos: Ausente Pesticidas: Según Normas FDA Antioxidantes: Ausente Metales pesados: Plomo (Como Pb): No más de 10 ppm Arsénico (Como As): No más de 3 ppm 3.1.2.Principio Activo Contiene Alcaloides, Aminoácidos, Flavonoides, Glucosidos, Saponinas, Vitaminas del Complejo B, Estrógenos naturales, y Minerales como Calcio, Fierro y Zinc. 2

3.1.3.Características Sensoriales Apariencia: Polvo Fino Color: Característico Olor: Característico Sabor: Característico 3.1.4.Usos        

Alimento Nutricional, muy efectiva contra la desnutrición y la convalecencia. Complemento dietético para mujeres, hombres y para deportistas de alto rendimiento. Ayuda a regularizar ciclo menstrual y mejora los síntomas de la menopausia. Favorece la fertilidad femenina. Está indicada para casos de esterilidad, frigidez e impotencia sexual. Restablece la capacidad corporal e intelectual, mejora concentración y memoria. Combate el insomnio y cansancio mental. Combate males respiratorios, afecciones reumáticas, artritis y la perdida de calcio en los huesos. Contraindicado para personas Hipertensas y mujeres embarazadas En geriatría se podría usar en síntomas de involución senil, nerviosismo y déficit mental.

3.2. Calidad de la maca La calidad es extremadamente importante, y se espera que los productos de la Maca cada vez muestren que han hecho todo lo posible para reunir los estándares de la calidad. La calidad de la Maca implica muchos y diversos aspectos.

Higiene Higiene Quimica Quimica

CALIDA D Higiene Higiene Microbiologic Microbiologic a a

Higiene Higiene Fisica Fisica

3.3. Resultados Esperados:  Inhibir el crecimiento bacteriológico y eliminación de los mismos en el 

proceso Mantener un sistema de control de temperatura libre de fallas durante el tiempo de secado. 3

4

3.4.

CUADRO2:

DE

ANALISIS

DEL

IMPACTO

EN

FACTORES

AMBIENTALES Impact Impac AMB o to +/Ambie negati ntal vo Hidrog positiv ráfico o Geogr positiv áfico o Polític negati o vo Econó negati mico vo negati Social vo positiv Animal o Tecnol positiv ógico o Sanita positiv rio o Ecológ negati ico vo

Consecuencias

Soluciones

explotación del suelo

control de temporadas

poca utilización del agua

utilizar agua necesaria

expansión de sembríos

sembrar en otros países

poca intervención de biopiratería

control de patentes para preservación biopiratería reduce ingresos menos ingresos, baja economía uso de fuerza animal necesaria

reducción de ingresos bajo nivel de vida poca intervención de animales utilización de tecnología necesaria manejo correcto de HACCP en los productos explotación exagerada del producto

actualización de procesos calidad y producto óptimo para consumo boom de la maca

Cuadro2.1: Informativo Fuente: Realizado por: tesis Erika Coral A

nivel alto nivel M medio nivel B bajo

5

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCION DE HARINA DE MACA CRUDA

Recepción

Selección y clasificación

Limpieza

Rebanado

Secado

Molido

Tamizado

Envasado

6

4. Diseño Metodológico 4.1. Descripción del Proceso de Elaboración de Harina de Maca Cruda

a) Recepción de materia prima: En esta operación se realiza el pesado de la maca.

b) Selección: Se retira materias extrañas como piedras, pedazo de vidrios, tallos, hojas, papeles, plásticos, pitas, etc.

c) Lavado y desinfección: Se realiza para eliminar la tierra adherida a las raíces, piedras, y otras sustancias abrasivas. Utilizando el método de inmersión en agua potable fría, combinando con el lavado por aspersión desinfectando con hipoclorito de sodio 50ppm por 5 minutos, enjuagar con agua potabilizada se deja orear por 15 minutos. d) Triturado: Se realiza en un triturador para reducir de tamaño la maca. e) Secado: Se realiza en el secador de lechos fluidizados a una temperatura de 68°C por 3 horas.

f) Molienda: Se muele en molino de martillos con malla 1mm de diámetro obteniéndose harina fina. El manejo cuidadoso de los parámetros de producción (presión y temperatura) permite obtener un producto con una 7

alta calidad, un estable y completo perfil de aminoácidos, alta solubilidad (aprox. 96%) además que este proceso asegura.

g) Tamizado: Se realiza en un tamizador de malla 0.5 mm. h) Mezclado: Se realiza en una mezcladora. i) Envasado y etiquetado: Se realiza el pesado siguiendo del envasado en bolsas bilaminadas de polietileno con polipropileno o envases PET e inmediatamente se sella las bolsas para evitar contaminación.

j) Almacenamiento: Se coloca en tarimas hasta el periodo de su comercialización.

4.2.

Diagrama de Operaciones de la Harina de Maca Cruda

RECEPCIÓN Y PESADO

SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN

8

LAVADO Y DESINFECCIÓN

TRITURADO

SECADO

MOLIENDA

TAMIZADO

MEZCLADO

ENVASADO

ALMACENADO

4.3.

Diagrama de Procesos

RECEPCION Y PESADO

SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN

LAVADO Y DESINFECCIÓN

9

SECADO

MOLIENDA

TAMIZADO

4.4.

MEZCLADO

TRITURADO

ALMACENADO

Hoja de Procesos

Cuadro 3: Hoja de proceso para la elaboración de harina de maca cruda.

OPERACION 1.-Transporte de maca 2.-Recepcion de maca

ANALISIS DE TRABAJO SIMBOL DETALLE O Llevar a la materia prima a la planta de procesamiento. Recibir la materia prima y realizar un control sobre ello.

NOTA: ACLARATORIA En costales Se requiere de una balanza.

10

3.-Selección y Clasificación. 4.-Lavado y desinfección.

5.- Triturado 6.-Secado

7.-Molienda

8.- Tamizado

9.- Mezclado 10.-Sellado y Envasado 11.Almacenamie nto

Descartar la maca no apta para el procesamiento y eliminar impurezas.

En mesas de selección y clasificación.

Se lava en una lavadora Requiere de lavadora para eliminar impurezas. circular. Se realiza en el triturador colocando la maca entera.

Requiere de una trituradora.

Se realiza en un secador de lechos fluidizados.

Una temperatura de 68°C por 7 horas para la eliminación de agua.

Se muele en molino de martillos con malla 1 mm de diámetro obteniéndose harina fina. Se realiza en un tamizador de 0.5mm de diámetro obteniéndose harina fina. Se realiza en un mezclador Envasarlas en bolsas de polietileno de alta densidad. En un ambiente adecuado de temperatura y humedad controlada.

Malla 1 mm de diámetro

Malla 0.5mm de diámetro.

Mezclador de 250 kg. de capacidad. Requiere de una selladora y bolsas de densidad 4.

7.4.1 Harina De Maca Cruda

Cuadro 4: Ruta de proceso para la elaboración de harina de maca cruda.

11

TIEM N°

PO (h)

1

DESCRIPCION DE LA OPERACION 1.-Transporte de

.

2

1.5

3

2.5

4

0.5

5

1

6

1

7

0.25

8

7

9

0.25

10

0.75

11

0.25

12

0.5

13

0.10

14

2.50

15

2

maca 2.-Recepcion de maca 3.-Selección y Clasificación 4.-Transporte al lavado y desinfección 5.-Lavado y desinfección. 6.- Transporte al secado 7.- Secado. 8.- Triturado 9.- Transporte a la molienda. 10.- Molienda 11.-Transporte al tamizado 12.-Tamizado 13.-Mezclado 14.-Transporte para Env. 15.- Envasado 16.-

16

Almacenamiento

12

4.5.

Puntos Críticos

Cuadro 5 Puntos críticos de la elaboración de harina de maca cruda.

OPERACION

N°

N° Maqui na

0.2 5

0.5

TIEMPO DE DEMORA DE LA OPERACIÓN (MIN) 1. 2. 3. T 1 2 3 8 5 5 5 (h)

1.-Recepcion de maca

1

2

0.5

2.-Selección y Clasificación

2

2

2.5

4.-Lavado y desinfección.

3

1

1

5.- Triturado

4

2

1

7.- Secado

5

3

8

8.- molienda

6

1

1

7.-Tamizado

7

1

0.5

8.-Mezclado

8

1

0.25

9.-Sellado y Envasado

9

2

2.5

10.- Almacenado

10

5. Localización de la Planta 5.1.

Localización de la Planta 13

Para la ubicación definitiva de la planta se analizó diversos factores más relevantes para cada una de las alternativas de localización considerable. 5.1.1.Relación Localización – Transporte La disponibilidad de materia prima más importante está cerca a la localización de la planta (provincia de majes) por ello no hay costos elevados por el transporte y tampoco para llevar al mercado por tener carreteras asfaltadas y así facilitar el ingreso a los mercados. 5.1.2.Relación Localización –Recursos a. Insumos La disponibilidad de insumos (entre ellos materia prima) y sus costos son similares para cada una las alternativas de localización considerable. b. Mano de Obra En este aspecto existe sobre oferta de mano de obra no calificada, semi calificada y calificada en cualquiera de las ciudades a considerar. Y el otro aspecto es la mano de obra es barata. c. Terreno Referente en este recurso, actualmente en la provincia de Majes se dispone de terrenos extensos, de manera que ello constituye una facilidad para la instalación de la planta en ese lugar. d. Servicios Principales En los diferentes lugares se cuenta con los servicios de electricidad en algunos casos es buena y en otras es regular, así mismo el servicio de agua en los diferentes lugares no es tratada adecuadamente. 5.2.

DEFINICION DE LA LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA DE HARINA DE MACA

Para la determinar e lugar de la planta, se utilizó el método de ponderación decimal. Los factores más relevantes que determinaron la decisión son los de disponibilidad de materia prima, terreno, mano de obra, entre otros. De acuerdo a la materia prima que necesitaremos en mayor cantidad, la maca y considerando los otros factores, finalmente llegamos a que la decisión de localización de acuerdo al mayor puntaje obtenido con el procedimiento de factores y ponderación, resulta la provincia de majes la cual tiene condiciones favorables para la ubicación de una planta procesadora de esta raíz.

Cuadro 6: Tabla de clasificación

Clasificació n

Puntuaci ón 14

Muy buena Buena Regular Malo Muy Malo

8 6 4 2 0

Las provincias en las cuales se evaluó la localización son:  Provincia de Junín (J)  San Pedro de cajas (Tarma) (T)  Majes (M)

Cuadro 7: Factores de análisis de localización. COEFICIENTE DE PONDERACION

FACTORES

CALIFIC. NO PONDERADA

PUNTAJE PONDERADO

Materia prima Mercado Mano de obra Energía Agua Transporte Servicios Clima Desechos Reglamentación Cercanía a puertos y aeropuertos

17 15 12 11 14 8 3 3 3 3

J 8 6 8 6 8 6 6 6 6 6

8

2

2

6

16

16

48

Condiciones de vida

3

4

2

4

12

6

12

648

516

596

TOTAL PUNTAJE

T 6 4 6 6 6 4 6 8 6 6

M 4 6 8 6 8 4 6 6 6 6

J 136 90 96 66 112 48 18 18 18 18

T 102 60 72 66 84 32 18 24 18 18

M 68 90 96 66 112 32 18 18 18 18

Del cuadro anterior se logra determinar que la mejor localización para la planta prosadora de harina de maca viene a ser la provincia de Junín, esto por evaluación de los factores mencionadnos. Pero en el presente trabajo elegimos la localidad de Majes por ser Arequipeño y que el presente trabajo está enfocado solo en la localidad de Arequipa, siendo Majes el segundo mejor para la planta procesadora de harina de maca.

6. CAPACIDAD DE LA PLANTA Se realizó la capacidad de planta con la cantidad producida de materia prima y la cantidad de exportación de harina de maca realizada por las empresas en funcionamiento. Cuadro 8: Datos de producción de materia prima año 2001-2007 15

DATOS Y (TM/AÑO) 1 2001 7526.0 2 2002 4750 3 2003 708 4 2004 3227 5 2005 6340 6 2006 14694 7 2007 6911.10 Fuente: Min. Agricultura (2010) N°

Año

Hacemos regresión mediante la cual pronosticamos la cantidad de producción que habrá en años siguientes mediante la siguiente ecuación (2595.0068 (1.1616)X) y los datos obtenidos están en el cuadro siguiente. Cuadro 9. Datos proyectados de producción de maca VOLUMEN (TM/AÑO) 8 2008 8601.839 9 2009 9991.897 10 2010 11606.587 11 2011 13482.212 12 2012 15660.937 13 2013 18191.744 14 2014 21131.530 15 2015 24546.386 Elaboración por el Ing. Sergio Anchiraico Cosquillo N

AÑO

La cantidad utilizada para la industrialización de la maca se encuentra en el siguiente cuadro. Cuadro 10: Cantidad de harina de maca exportada

N°

AÑO

1 2 3

1994 2000 2010

VOLUME N (TM/AÑO) 97.37 2640.7 6790.64

Hacemos regresión mediante la cual pronosticamos la cantidad de producción que habrá en años siguientes y los datos obtenidos están en el cuadro siguiente.

16

Cuadro 11: Datos proyectados de cantidad utilizada de la maca. N° AÑO VOLUME N (TM/AÑO ) 3 2011 6790.67 4 2012 12051.25 5 2013 16610.45 6 2014 15550.27 7 2015 39456.71 8 2016 51639.77 9 2017 65429.45 Fuente: Prompex Perú 6.1.

DETERMINACION DE LA CAPACIDAD

Se realizó la determinación del tamaño óptimo de planta en pronóstico para 10 años, a partir de producciones históricas, consideraciones el tamaño de planta del estudio de mercado de producción de materia prima y la cantidad utilizada por la industria en la elaboración de harinas y sus derivados. 6.2.

CAPACIDAD DEL DISEÑO

Se trabajara en dos turnos por 8 horas en cada turno, 25 días al mes y 12 meses al año haciendo un total de 300 días al año. La capacidad de diseño es igual a 305 Ton/Año de harina de maca cruda Produciendo al día 1 tonelada aproximadamente. 6.3.

CAPACIDAD EFECTIVA

La capacidad efectiva se contabiliza los tiempos ociosos, desperfectos e improvisto que surja en la empresa y las horas que se utilizará por un año

4080 horas /año .

es de

6.4.

CAPACIDAD REAL

Considerando los factores que disminuyen las tasas de capacidad se tendrá una capacidad real de 305 Ton/Año. Factor de utilización=0.9 Factor de eficiencia=0.95

C . R=

2 turnos 8 horas 25 dias 12 mes x x x x 0.9 x 0.95=4104 horas /año dia 1 turno 1 mes año

17

7. PROGRAMA DE PRODUCCION El programa de producción se elaboró en base a la capacidad de producción de la planta, siendo este de 350 Kg/día. Se trabajara 300 días al año, 25 días al mes, 5 días a la semana en 2 turnos de 8 horas cada uno, con producción diaria de harina de maca cruda. 7.1.

REQUERIMIENTO DE MATERIA PRIMA

En el cuadro 10 se presenta el requerimiento de materia prima e insumos para la producción anual de harina de maca cruda.  Elaboración de harina cruda de maca: Cantidad de maca a procesar: 305TM/año Producción: 2 turno por día Tiempo de elaboración 8 horas al día Cuadro 12: Requerimiento de materia prima e insumos para la producción anual de harina de maca cruda DENOMINACIÓN Insumos directos  maca Insumos indirectos:  Bolsas de prolipropileno harina  Bolsa de polietileno (bilaminadas)  Envases de vidrio (500g)  Envases de vidrio (250g) Materiales de limpieza  Detergente  Alcohol

CANTIDAD 305 000 Kg 48 millares 30 millares 90 millares 180 millares 500 L 900L

7.2. REQUERIMIENTO DE MANO DE OBRA: Ya que la producción diaria será de 2000 Kg, y se trabajara en dos turnos, se tendrá que contar con la siguiente cantidad de mano de obra para satisfacer dicha producción. 18

Cuadro 13: Requerimiento de mano de obra y operación para la producción diaria. CARGO O FUNCIÓN 1.- De fabricación: Mano de obra directa: Obreros a tiempo completo Mano de obra indirecta: Jefe de planta Jefe de control de calidad Jefe de producción Mec. de mantenimiento de maquinas Chofer Guardián 2.- De operación: 2.1 Administrativos: Secretaria

7.3.

NÚMER O

CALIFICACIÓN

21

No calificado

1 1 1 1 1 1

Profesional Profesional Profesional Profesional Calificado Calificado

1

Calificado

CALCULO DE OTROS REQUERIMIENTOS:

Cuadro 14: Requerimientos de energía eléctrica para maquinarias MAQUINA/EQUIPO

Lavadora circular. Triturador Secador de lecho fluidizado Extrusor de un tornillo Molinos de martillo. Tamizador Mezcladora y Envasadora TOTAL

ENERGIA POTENCIA (Hp)

NECESARIA

4 3 14.115 33.8 20 2 1.5 78.415Hp

(Kw-h) 2.98 2.24 10.53 25.21 14.92 1.49 1.12 58.49Kw-h

Por tanto la energía necesaria para la producción de harinas como solo en maquinarias será de 58.49Kw/h.

8. DISTRIBUCION DE LA PLANTA 8.1. DISPOSICIÓN O DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA DE MACA El tipo de distribución que se tomara en cuenta, es por proceso en cadena pero en forma de U, donde las maquinarias tienen un área en común, ya que las operaciones son similares. 11.1.1 DISTRIBUCIÓN DE LAS SUPERFICIES POR MAQUINAS Para disponer adecuadamente los elementos de producción en la planta se analizarán sus diferentes características; así a partir de la información del 19

número de máquinas, se puede evaluar las necesidades básicas de espacio requerido para su ubicación. 8.2. ANÁLISIS DE PROXIMIDAD DE ÁREAS Cuadro 15: Nomenclatura técnica VALO R

RELACIÓN Absolutamente

a

necesario la

b c d

proximidad Excepcional Interesante Opcional

u

Indiferente

CÓDIG O 1 2 3 4 5 6 7

RAZONES Continuidad y/o requerimiento Control Higiene Seguridad Ruidos y/o vibraciones Energía Circulación

20

Figura Nº2. Análisis de proximidad de áreas

1. RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA 2. AREA DE PROCESO 3. ALMACEN DE INSUMOS Y PRODUCTO TERMINADO 4. LABORATORIO/CONTROL DE LA CALIDAD 5. OFICINA TECNICA 6. AREA ADMINISTRATIVA 7. VESTUARIO Y SERVICIOS HIGIENICOS 8. COMEDOR Y ESPARCIMIENTO 9. AREA DE MANTENIMIENTO 10.SUB ESTACIÓN DE ELECTRICIDAD 11.VIGILANCIA 12.TOPICO 13.HABITACIONES DEL PERSONAL 14.PATIO DE SALIDA E INGRESO DE VEHICULOS

8.3.

a7 a7 a7 b7 u7 a2 a7

a2

a7

a2 d7 a7 a2 u1 u7 d1 d1 d7 d7 d7 u1 u1 u1 a7 d7 c7 c7 a1 a7 a4 u1 u7 a7 u7 u7 c7 a1 a4 a4 a1 a1a1 u7 u7 u7 u7 u7 a4 a4 a1 a1 a1 a1u7 u7 U4 u7 d3 u7 a1 b7 d4 b7 u7 u7 c7 u7 b7 u7 b7 d4 u1 d7 b7 u7 u7 u7 a1 a1 u7 u7 d7 u7 u7 u7 u7 d7 c7 u7 a2 u7

ANÁLISIS DE PROXIMIDAD DE EQUIPOS Cuadro 16: Nomenclatura técnica

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

RAZONES Continuidad o flujo continuo Fácil control Higiene Seguridad Ruido y / o Vibraciones Energía Circulación

NOMENCLATURA A. Absolutamente necesario E. Especialmente importante, indispensable Interesante O. Normal, opcional U. Indiferente X. No recomendable

Figura Nº3: Análisis proximidad de maquinarias en la sala de proceso

21

N

EQUIPO

° 1

Seleccionador.

2

Balanza de plataforma

3

Lavadora rotativa.

4

Triturador de maca

5

Secador

6

fluidizados Molinos de martillo.

7

Extrusor

8

Tamizador

9

Envasadora

1 0 1 1 1 2 1 3 1 4

de

2E 2I 1A

7U 7U

1A

lechos

mezcladora Selladora

1U

1U 7U 1U 7U

7 1A 7U 7 X 7X 7U 7 X 7X 7X X 7U 1A 7X 7X 7X 7X 1A 1A

7A 7U 7U

7X 7 7X 7X X

7X 7X 7 7U7 7X X X 7U 7U 7X 7X 7X 7U 7U 7X 7X 7U

1A 7U 1A

y

7 7U 1 O 7U 7U 7 7X E 7U U 1A 7U 7U 7U 1E 7U 7U 7U 7U 7U 7U 1A

7U 1A

Balanza electrónica

2 1A 2E E 1A 2E

Mesa para empacar

1A2E

Ozonificador

1A 2 1A E

Extractor de aire

1 A

7U

7U 1A

2 E

22

8.4.

DIAGRAMA DE RELACION DE EQUIPOS

Figura Nº4: Diagrama de relación de equipos

1

2

11

12

3

10

4

5

7

6

9

8

13

14

LEYENDA 1. Seleccionador 2. Balanza de plataforma 3. Lavadora rotativa 4. Triturador de maca 5. Secador de lechos fluidizados 6. Molinos de martillo 7. Extrusor 8. Tamizador 9. Envasadora y mezcladora 10.Selladora 11.Balanza electrónica 12.Mesa para empaca 13.Ozonificador 14.Extractor de aire 23

9. SELECCIÓN DE MAQUINARIAS Y EQUIPOS Para la selección de maquinarias y equipos para la planta procesadora de maca se tomó en cuenta la capacidad de producción y el tipo de producto que se esta elaborando. A continuación se presenta las maquinarias y equipos con sus respectivas características. 1. BALANZA DE PLATAFORMA MAQUINARIA Modelo Funciones Aplicación Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Estructura de soporte Dimensiones Descripción

BALANZA DE PLATAFORMA serie PCE-SST Realizar el pesado de productos sólidos, líquidos. Industria alimentaria, agroindustrial. 200-500 Kg. Acero comercial Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita corrosión. 1.0 x 1.0 x 1.2 m

- Puesta a cero automática - Tara en todo el rango - 4 pies de ajuste - Nivel para su posición exacta - Rápido tiempo de respuesta - Plataforma de acero revestida de plástico - Base robusta de acero (lacado)

2. LAVADORA CIRCULAR: MAQUINARIA

LAVADORA DE TUBERCULOS

Modelo

LMT-60X

Funciones

Extraer impurezas como remanentes de tierra y polvo y se desinfecta con hipoclorito de sodio. Todos los tubérculos. Industria alimentaria, agroindustrial.

Aplicación

24

Potencia MARCA

SCIEMEN CapacidadS

Amperaj e referenci Material de contacto Con el al alimento POTENCI voltaje Material de4 Hp AEstructura de soporte Dimensiones RPM: Peso Descripción750rpm FRECUEN 60 Hz Tipo de CIA corrient e

Motor principal. 13/7.5/6. 5200Kg/hora Acero inoxidable calidad AISI 304. 220/380/4 Acero al carbono recubierto con esmalte 40especial voltios que evita corrosión. 271.15 kilos.x 0.85 x 1.35 m 1. Tolva de alimentación con compuerta de dosificación y visor para la inspección. TRIFASICA 2. Sistema de agua por aspersión. . 3. Cámara de lavado en la cual contiene escobillas intercambiables y eje giratorios por un fuerza de centrifuga. 4. Compuerta de descarga. 5. Motor 6. Estructura de soporte

25

3. TRITURADOR: MAQUINARIA Modelo Funciones

Aplicación Potencia Motor Capacidad Material de contacto Con el alimento Cuchillos Dimensiones Descripción

TRITURADOR TRF 300 Equipo fuerte, práctico y de gran utilidad en la trituración de granos y tuberculos en 4 diferentes medida de 0.8 - 12 mm. Industria alimentaria, agroindustrial. 3.0 HP SOGA eléctrico 150-200kg/h Acero inoxidable

2 Fijos, 10 Flotantes 1.85 x 0.93 x 1.63 m

4. SECADOR DE LECHOS FLUIZADOS MAQUINARIA Modelo

SECADOR DE LECHOS FLUIZADOS SRV-3000 IX

Funciones

Apropiado para secar, y/o deshidratación de tubérculos. Industria alimentaria, agroindustrial, cosmética, química, etc. Motor reductor 2.5 HP-220-380.440V-60Hz - Potencias eléctricas instaladas: - motor del ventilador del grupo de aspiración 3 kW. - bomba peristáltica 0,25 kW. - Potencia total instalada 3,25 kW. - Potencia eléctrica absorbida, aproximadamente las 2,90 kw/h. 300 kg. / hora Acero inoxidable calidad AISI 304.

Aplicación Potencia

Capacidad Material de contacto Con

26

el alimento Material de Estructura de soporte Características Dimensiones Descripción

Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita corrosión. Combustión automática con gas propano Consumo de gas : 1.5 Kg./h 6.21 x 2.65 x 5.04 m

 Componentes Cuerpo central realizado en acero inoxidable.  Serie de tuberías para la conexión entre cuerpo central y ventilador de aspiración, realizadas en acero inoxidable completo con regulador de producción.  Conexión de descarga aire agotado del ventilador, realizado en acero inoxidable. Se excluyen la tubería de descarga y la chimenea.  El panel filtrado del tipo sintético, para el control de aire de método, previsto para instalación sobre el lado de la aspiración aire de intercambiador de calor, fácilmente extractable para la limpieza.  Superficie de las mangas filtradas para el aire de fluidificación 0,46 m²consumo máx. de vapor (a 6 bar) 35 kg/h.  Cuadro eléctrico general equipado de equipos de control y ajuste, control temperatura y de presión, botones de marcha y paro, amperímetro y voltímetro, protección motores, interruptor general, temporizadores de ciclo.

27

5. EXTRUSOR DE UN TORNILLO MAQUINARIA EXTRUSORA Modelo EV-30-I/C Funciones  Gelatinizar el almidón de la maca e inhibir algunos microorganismos patógenos. Aplicación Industria alimentaría, agroindustrial, química, etc. Potencia  Motor principal 30.0 HP 220/380/440 V eléctrico trifásico.  Cortador 0.9 HP 220/380/440 V eléctrico trifásico  Alimentador 2.0 HP 220/380/440 V eléctrico trifásico  Aspirador de vapor 0.9 HP 220/380/440 V eléctrico trifásico Capacidad Snaks 150 - 160 Kg./h Sustitutos lácteos 80 - 120 Kg./h Pellets 150 -200 Kg./h Material de contacto Con Acero inoxidable calidad AISI 304. el alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita Estructura de soporte corrosión. Características  Pirómetro digital: Rango de trabajo de 50-150 ºC.  Rotatómetro : Control de flujo de agua  Tolva de alimentación con variador de velocidad  Cortador móvil lateral  Dados Intercambiables de 3.0 mm – 6.0 mm Dimensiones 2.10 x 1.61 x 1.83 m Descripción 1. Tolva de alimentación con paletas batibles y sistema de tornillo accionados por un motor de 2.0HP y variador electrónico 2. Alimentador de agua regulado a través de un flujómetro, que proporciona la humedad adecuada al material a extruir. 3. Pirómetro digital, que muestra la temperatura de trabajo en el interior de la cámara. 4. Chaquetas de cañón en 3 piezas que facilitan el armado y desarmado y con fijación de pernos socket. 5. Porta dados de posicionamiento frontal donde se aloja los Dados que dan forma y tamaño al producto. 6. Sistema de refrigeración de forma independiente para cada una de las chaquetas del cañón, permitiendo de esta manera regular las temperaturas de proceso para cada tipo de producto. 7. Cortadora de producto deslizable incorporada a la salida del cañón. 8. Extractora de vapor que reduce la humedad a la salida del producto. 9. Caja de rodamientos con sistema de lubricación. 10.Conexiones de válvulas de regulación de refrigeración y mangueras sanitarias 11.Equipamiento completo de caja estrella triangulo con 12.su respectivo tablero de control.

28

Valor Venta

US$. 10 000.00

6. MOLINO DE MARTILLOS MAQUINARIA MOLINO DE MARTILLOS Modelo MMT- 45IRX Funciones Molienda y pulverización de cereales, semillas oleaginosas, leguminosas, tubérculos deshidratados, frutos deshidratados, hojas secas. Aplicación Industria alimentaria, agroindustrial. Potencia Motor principal. MARCA POTENCIA RPM:

SCIEMENS 20 Hp

Amperaje 49/28.2/24. referencial 5 voltaje 220/380/440 voltios Peso 27 kilos.

760rpm FRECUEN 60Kg./h Hz Tipo de TRIFASICA Capacidad 200 CIACon Acero inoxidable corriente Material de contacto calidad AISI 304. el alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte especial que Estructura de soporte evita corrosión. Dimensiones 2.95 x1.93x5.30 m Descripción 1. Tolva de alimentación donde se deposita el alimento 2. Cámara de proceso donde se realiza la molienda 3. Motor convierte la energía eléctrica en energía mecánica. 4. Estructura de soporte que va a soportar a los ciclones. 5. Cámara de molienda fabricada totalmente en Acero Inoxidable calidad AISI 304 de espesor de 1/8” – 3/32”, con acabado sanitario. 6. Eje matriz en Acero Inoxidable de 1 1/8” de diámetro, montado sobre 02 chumaceras de 1” SKF, con discos y varillas porta martillos en el radio del disco. 7. Cámara provista de 36 martillos de Acero Inoxidable de 3/16 de espesor. 8. Chaqueta especial para impactos fuertes, fácil limpieza. 9. Ciclón receptor y decantador de harinas de fácil limpieza. 10.Válvula de descarga y base de Acero Inoxidable para el reposo de los costales. 11.Turbo ventilador tipo centrífugo axial que succiona las partículas y/o harinas de la cámara de molienda. 12.Porta motor regulable.

29

30

7. TAMIZADOR: MAQUINARIA Modelo Funciones Aplicación Potencia Capacidad Material de contacto Con

TAMIZADOR MP- 45IRX Realiza el tamizado de todo tipo de harinas. Industria alimentaria, agroindustrial. Motor de 2Hp 50Kg Acero inoxidable calidad AISI 304.

el alimento Dimensiones 1.65 x 1.50 x 1.95 m Descripción : Totalmente en Acero Inoxidable calidad AISI 304

8. MEZCLADORA Y ENVASADORA MAQUINARIA MEZCLADORA Y ENVASADORA Modelo DPM-12 Funciones Sirve para el mezclado y envasado del producto final en harina. Aplicación Industria alimentaria, agroindustrial. Capacidad 55-60 kg. / h Material de contacto Con el Acero inoxidable calidad AISI 304. 31

alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte Estructura de soporte especial que evita corrosión. capacidad El motor tiene 1.5Hp. Dimensiones 2 x 1.15 x 1.85 m Descripción. 1. Tolva de alimentación acondicionada con un dosificador volumétrico 2. Consistente, compacta de fácil manejo. 3. Tienen un tablero de control del volumen y la temperatura.

9. OZONIFICADOR: MAQUINARIA Modelo Funciones Aplicación Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Estructura de soporte Dimensiones

OZONIFICADOR DPM-12 Aparato para producir ozono Industria alimentaria, agroindustrial. 55-60 kg. / h Acero inoxidable calidad AISI 304. Acero al carbono recubierto con esmalte especial que evita corrosión. 1.60 x 0.75 x 1.70 m 32

Descripción. Está formado por unas hojas de estaño unidas a un carrete de inducción, el cual proporciona el potencial preciso para la descarga eléctrica. Condiciones: baja temperatura, para desplazar el equilibrio en el sentido de formación de ozono y, descarga oscura, para evitar que la luz descomponga el ozono.

10.

EXTRACTOR DE AIRE: MAQUINARIA EXTRACTOR DE AIRE Modelo DPM-12 Funciones Extrae o transporta: Calor, vapor, humo, olores, solventes, partículas de polvo y pelusa. Aplicación Industria alimentaría, agroindustrial. Material de contacto Con el Acero inoxidable calidad AISI 304. alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte Estructura de soporte especial que evita corrosión. capacidad 220/440V, 1HP Dimensiones 0.95 x 0.95 x 0.30 m Descripción: 33

    

Cuenta con motor exterior. Estructurado en 3 diámetros de hélices con 7 álabes. Especialmente diseñado para transportar gases de más de 150°C. Los Extractores de Aire cuentan con chumaceras de rodamiento a bolas. Cuenta con puerta de inspección y hélice en aluminio fundido.

34

11.

MESA PARA EMPACAR. MAQUINARIA

Modelo Funciones Aplicación

MESA ME-45 Sirve como medio de recepción para el envasado. Industria alimentaría, agroindustrial, cosmética, química, etc. 200 kg. / bach Acero inoxidable calidad AISI 304.

Capacidad Material de contacto Con el alimento Material de Acero al carbono recubierto con esmalte Estructura de soporte especial que evita corrosión. Descripción. Toda la estructura es de acero inoxidable de 2m x 1.05m x 0.75m con garruchas válvula de descarga.

35

12 TECNOLOGIAS EMPLEADAS PARA EL DISEÑO DE SECADO DE LA MACA  Microcontroladores



Ventajas

- Cumple con la mayoría de los requerimientos anteriormente mencionados. - Su consumo de energía es bajo. 

Desventajas

- Necesita drivers o etapas de potencia para adaptar las salidas. - Hay un gran consumo de memoria para el direccionamiento en la programación de los protocolos requeridos. - Sus etapas de aislamiento no son las mencionadas, por lo que sería necesario hacer esas etapas. Es necesaria un sistema de protección físico para el circuito del microcontrolador, ya que el circuito controlador estaría descubierto. - Para implementar más entradas o salidas analógicas es necesario implementar otro microcontrolador esclavo.  PLCs modulares



Ventajas

- Cumple con los requerimientos especificados anteriormente. 36

- Los módulos de tarjetas facilitan la puesta de entradas y salidas, además de futuras expansiones. - Es de fácil instalación y no necesita un sistema de protección físico. - Algunos ya tienen optoacomplamiento de señales, porque lo que ya tienen aislamiento eléctrico. - Por ser modular, se puede adaptar fácilmente entradas analógicas y digitales. 

Desventajas

- El consumo de energía es mayor que en los microcontroladores. - El tamaño de este es mayor, pero aun así pequeño. - Es necesario el pago del software y un especialista para la programación de este. SECADO Tenemos 2 métodos: Secado solar a 40ºC por 4 horas o a 68ºC por 3 horas, es uno de los casos de tradición o tecnología, básicamente como tratamos de un proceso de automatización elegiremos el método de secado por aire caliente (tenemos también secado por microondas, liofilización y al vacío) ya que es el más recomendado para alimentos y conserven sus propiedades organolépticas

 SECADO POR AIRE CALIENTE  Secadero • Utiliza una mezcla de productos de combustión y aire caliente • Convención natural o forzada  Principales inconvenientes • Largos tiempos de secado • Falta de control de las condiciones de operación  Secadero de cabina, bandejas o compartimientos • Regulación de la velocidad de aire fresco y de su recirculación • Los calentadores de aire pueden ser quemadores directos de gas, serpentines calentados por vapor o, en equipos pequeños, resistencias eléctricas  Principales ventajas • Relativamente baratos de construcción y mantenimiento • Son muy flexibles • Se pueden utilizar para planta piloto  Principales usos • Frutas y verduras con capacidades de producción de 1-20 tn/día

37

PROCESO DE SECADO DE LA MACA Secado en aire caliente a 40°C durante 4 horas. El cumplimiento de dicha temperatura es una condición muy importante para lograr una humedad final del 7%, que permite conservar sus valiosos componentes y prevenir la formación de moho. Por el hecho que necesitamos una mayor precisión al controlar temperatura, el LM35 tiene una variación de 0.01, es decir el 1 %. Una variación muy precisa. El código trata de que si por algún motivo se llegase a incrementar la temperatura, en este caso 40ºc la regule, en la simulación supuse motores como los actuadores que calentaran o enfriaran el tanque si sobrepasa su temperatura nominal automáticamente el programa activara un sensor en este caso un LED-ROJO que indicara que el tanque necesite enfriarse. Si se mantiene la temperatura nominal a 40ºC en el LCD nos indicara que su funcionamiento es correcto CODIGO: se hizo a base del PIC C COMPLIER. # # # # #

include device *=16 device adc=10 use delay(clock=4M) include

float temperatura; void main() { //******************************* setup_adc_ports(RA0_ANALOG);//entrada del LM35 setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL); setup_COUNTERS(RTCC_internal.rtcc_div_1);//marca de divicion set_adc_channel(0); //******************************* lcd_init(); lcd_gotoxy(5,1); printf(lcd_putc,"Temperatura"); delay_ms(350); lcd_init(); while(true) { temperatura=(float)read_adc()/2; //********grados centigrados lcd_gotoxy(5,1); printf(lcd_putc,"%f",temperatura); lcd_gotoxy(14,1); printf(lcd_putc,"Grados"); delay_ms(200);

//***********si la temperatura es mayor que 40 if(temperatura=40) { 38

output_high(pin_a1); output_high(pin_a2); output_low(pin_a3); lcd_gotoxy(5,2); printf(lcd_putc,"Disipando calor "); //reduce el calor hasta llegar a 40 delay_ms(200); } //****************si la temperatura es correcta else { output_low(pin_a1); output_low(pin_a2); output_high(pin_a3); lcd_gotoxy(5,2); printf(lcd_putc,"Correcta Funcion"); delay_ms(200); } } }

Simulación en proteus: Se realizó en la versión 7.8 Cuando la temperatura se mantiene constante a 40ºC en el LCD nos indica que su funcionamiento es el correcto.

39

40

Para este caso cuando la temperatura es mayor a 40ºc entonces en el LCD nos indica que tiene que enfriarse, es decir disipar calor se enciende el sensor que se encarga del enfriamiento, en este caso se acciona el LED ROJO; disipará calor hasta que vuelva a su temperatura normal que es 40ºC.

CALCULOS MATEMATICOS: Si queremos calcular que cantidad de maca y a que humedad se procesa, cuanto de agua se evapora de la maca, entre otras variables. Podemos hallar 41

los cálculos matemáticos estudiadas por la universidad nacional Autónoma de México.  Podemos plantear nuestro problema de la siguiente manera: Se desea secar la maca que contiene 75% de sólidos y 25% de agua, utilizando un secador por aire caliente y trabajando de manera continua. Se requiere obtener 300 Kg/hora de un producto que contenga solo un 7% de humedad. Para secar el material se introduce aire caliente por un ducto de 70cm de diámetro interior y lleva una velocidad de 60 Km/hora a una temperatura de 68ºC y a una presión de 600Kpa. Datos obtenidos por http://www.maca-vitae.com/es/maca.htm Calcular:    

La cantidad de maca húmeda que ha de procesarse (M1) La cantidad de agua evaporada del material (M1 – M2) La cantidad de aire húmedo que sale del secador (M4) La humedad en Kg de agua por Kg de aire caliente a la salida del equipo (Y4)

Flujo M1 y M3 (entradas); Flujo M2 y M4 (salidas), los flujos de abajo son designados para el tipo de material húmedo, mientras los flujos de arriba son los flujos que contienen aire.

42

Esto se debe a que para determinar un flujo en una corriente que contiene aire se aplica la siguiente ecuación: Formula general para sacar cualquier flujo:

I = (1, 2, 3… ) Cantidad de material húmedo M1

Calculando M1= (300*0.93)/0.75 = 372 Kg/hora QUE HA DE PROCESARCE”

“CANTIDAD DE MACA HUMEDA

El flujo 1 y el flujo 2 es la cantidad de material húmedo que entra y sale; la diferencia entre el flujo 1 y el flujo 2 es igual a la masa evaporada.

M1- M2 = 72 Kg/hora “CANTIDAD DE MASA EVAPORADA”

Para calcular M4 necesitamos hacer el siguiente cálculo: M4: Cantidad de aire húmedo que sale del secador

Mi: Ecuación de continuidad Vi: Velocidad del flujo Ai: Área del tubo por el que viaja 43

ρi: Densidad del flujo que pasa por el tubo A = 3.146 * 0.352 A = 0.3848 Datos Adicionales: P.M. del Aire = 29g/mol 1 Atm = 101.325 KPa 100ºC = 373ºK R = 0.082 L atm / mol K Por Dato tenemos que P = 600Kpa, lo convertimos en atm P = 600/101.325 = 5.9215 atm Despejando la fórmula de los gases ideales para hallar la densidad:

Sabemos que: Densidad = masa / volumen Por el despeje de la formula tenemos

Como R esta en litros y estamos trabajando con “g” entonces lo dividimos entre 1000 T = 68 + 273 = 341ºK (5.9215 * 29) / (0.000082 * 341) = 6141.36 Lo convertimos a Kg/m3 Densidad = 6.14136 Kg/m3 Hallando M3: 60000 * 0.3848 * 6.14136 = M3 M3 = 141808.62 “FLUJO DE ENTRADA DE AIRE SECO” Flujo de salida de aire seco M4 = M1 + M3 – M2 M4 = 141880.62 44

VALOR DE LA HUMEDAD DEL FLUJO 4 (M4) Y4 = 0.00051

13.

CALCULO DEL AREA DE PROCESAMIENTO

Para el cálculo de área de procesamiento se realizara a base del Método de Guerchet. Con este método se calcularán los espacios físicos que se requerirán para establecer la planta, por lo tanto, se hace necesario identificar el número total de maquinaria y equipo llamados elementos estáticos y también el número total de operarios y el equipo de acarreo, llamados elementos móviles. 

Para el cálculo del área de procesamiento es necesario tener los siguientes datos

        

Nombre equipo = n L (m)=largo a (m) = ancho H (m) = altura N =numero de lados Ss = L x a (m2) = superficie estatica Sg = N x Ss (m2) = superficie de gravitacion Se = k0.2023(Ss + Sg) (m2) = superficie de evolucion ST = n(Ss + Sg + Se) (m2)= superfice total

45

46

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2

Cuadro 17: CÁLCULO DE ÁREAS DE PROCESAMIENTO: Se = L n

a

H

Nombre equipo

Ss = L x N

(m)

(m)

(m)

a (m2)

Sg = N x Ss (m2)

ST = n(Ss + Sg + k0.2023(Ss + 2

Se) (m2)

Sg) (m )

Balanza de 4

1.0

1.0

1.2

3

1

3

0.8092

19.2368

1.2

0.2

4

1.728

6.912

1.4779

121.4148

0.8

1.3 3

0.9775

2.9325

0.7909

4.7009

3

1.7205

5.1615

1.3922

16.5484

2

16.4565

32.913

9.9874

178.0707

2

5.6935

11.387

3.4554

20.5359

2

3.381

6.762

2.0519

12.1949

1

2.475

2.475

1.0013

5.9513

plataforma 1

1.4 Parihuelas

2 1 2 3 1

4 1.1 Lavadora circular 5 1.8

5 0.9

5 1.6

5 6.2

3 2.6

3 5.0

Triturador Secador de lechos 1 2.9

5 1.9

4 5.3

5 2.1

3 1.6

0 1.8

Molino de martillos Extrusor de un

1 tornillo 1

0 1.6

1 1.5

3 1.9

5

0

5

Tamizador

47

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Envasadora y 1

k=

1.8

5

5

2 Mezcladora

1 2 45 1 2 21

1.1

3

Ozonificador 1.60 0.75 Mesa 2 1.05 Tachos 0.50 0.50 Taburete 2 0.50 Selladores 0.40 0.35 Trabajadores SUB TOTAL DE AREA 30% DE AREA TOTAL AREA PROCESO

1.70 0.75 0.85 1.60 0.90 1.65

2.3

1 4 4 3 1

1.2 2.1 0.25 1 0.14 0.5

2

6.9

1.8612

11.0612

1.2 8.4 1 3 0.14

0.4855 2.1242 0.2529 0.8092 0.0566

2.8855 25.2484 67.6305 4.8092 0.6732 11

529.66≈ 530 158.89 688.56m2=689 m2

h 1.0214 = =0.2023 2 H ´ 2 x 2.525

K = 0.2023 Aumentando el 30% la planta tendrá un área de producción de

688.56 m2

48

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2

Después de haber calculado, por el Método de Guerchet, todos los espacios físicos requeridos para la zona de producción, se tiene que incluir las zonas que no pertenecen a área de producción. Cuadro 18: Determinación de las otras áreas. PLANTA DE PROCESAMIENTO.

689m2

Laboratorios de control de calidad

90 m2

Habitaciones

150 m2

Oficinas administrativas

120m2

Comedor

198.5m2

Servicios higiénicos

18.75m2

Caseta de vigilancia

20 m2

Vestidores

30.301 m2

Tópico

21.75 m2

Área de estacionamiento

400m2

Áreas de mantenimiento.

150m2

AREA TOTAL

1888.30m2

14.

CUBIERTAS Las cubiertas a utilizar son de dos tipos, tuvimos en cuenta según la naturaleza de las áreas los cuales son:

 

El área de proceso y almacenes Oficinas , habitaciones, comedor y mantenimiento. a. Área de proceso y almacenes La cubierta a utilizar es la doble o sándwich es aquella en la que cómo el propio nombre indica tiene dos placas de fibra de

cemento o chapas

metálicas en la parte superior e inferior y en el interior el aislamiento, que puede ser un alma de polurietano, poliestireno expandido o fibra de vidrio o lanas de minerales.

Este tipo de cubierta también se utiliza cómo

rehabilitamiento de cubiertas sin tener que desmontar las existentes.

49

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2

Figura Nº5: Estructura de un panel tipo Sándwich

. 15.ILUMINACION a. INTENSIDADES EN LUXES Cuadro 19: Intensidad en luxes Áreas

LUXES

4 Oficinas

500

Área de producción Almacenes 12 servicios higiénicos Estacionamiento Luces del perímetro Comedor y cocina Habitaciones y vigilancia Área de esparcimiento Total

500 500 400 150 350 350 500 150 3400

Para las áreas de la planta y la iluminación del perímetro se utilizara 3400 luxes (referencial), porque dentro del área de procesos y almacén solo necesitamos 1000 y además tendremos ingreso de luz 50

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2

natural por la cubierta, y eso nos alimentará en promedio de 350 a 500 luxes, el área restante de la planta utiliza 2400 luxes. b. TIPOS DE ALUMBRADO Se utiliza luminarias continuas para edificios de

3.0 a 4.0

m; y

teniendo en cuenta las normas, previstas, como son:  Líneas de luminarias continuas paralelas a la dirección de la visión.  Luminarias con reflectores.  Lámparas fluorescentes tubulares con pantallas tipo industrial.  Evitar sombras en zonas de trabajo.  Iluminación general/localizada con relación menor a 5:1 en lo posible.  Se utiliza alumbrado indirecto.

Figura Nº6: Cubierta 1 c.

ARTEFACTOS DE ALUMBRADO

Los artefactos de alumbrado que se utiliza en la planta son colgantes por tener una cubierta inclinada donde todas las luminarias deben de estar a la misma altura.

Figura Nº7: Cubierta 2 d. DISEÑO DE ILUMINACIÓN

51

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Áreas de trabajo

2

Para oficinas, pasadizos, almacenes, habitaciones, comedor y servicios higiénicos porque necesitan

Figura Nº8: Cubierta 3



e. NÚMERO DE ARTEFACTOS DE ALUMBRADO Cálculo de número de artefactos en el área de proceso Deseamos iluminar un área de 689 m2 con 500lux (ya que se necesita buena iluminacion) y se usara luminarias con 2 lámparas, y cada lámpara tiene 13500 lúmenes. Las luminarias a utilizar ya que nuestras paredes son blancas son:

I =500 lux

A=689m 2 N 1=? N 2=2 L1=13500

( I ) ( A )= ( N 1 )( N 2 ) L1 500

lumen lumen × 689 m 2=( N 1 ) ( 2 ) 13500 2 lámpara m

(

)

N 1=12.75 ≅13+ 4=17

Se utilizara 17 luminarias aproximadamente en el área de procesamiento (teniendo en cuenta que ha sido a ello añadido el 25 % de luminarias por tener paredes blancos, por pérdidas de iluminación). 

Cálculo de número de artefactos en las otras áreas 52

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2

Deseamos iluminar un área de 689 m2 con 500lux (se requiere buena iluminación para el proceso) y se usara luminarias con 2 lámparas, y cada lámpara tiene 13500 lúmenes. Las luminarias a utilizar ya que nuestras paredes son blancas, tenemos:

I =2550 lux

A=1136.5 m2 N 1=? N 2=2 L1=13500

( I ) ( A )= ( N 1 )( N 2 ) L1 2550

lumen lumen × 1136.5 m2=( N 1 ) ( 2 ) 13500 2 lámpara m

(

)

N 1=107.34 ≅ 108 Redondeamos hacia arriba Se requieren 108 luminarias en las otras áreas de procesamiento y en total de 125 luminarias para nuestra planta. Luminarias situadas a baja altura ( 6 m): fluorescentes dobles.

16.

INSTALACIONES ELECTRICAS

Las instalaciones eléctricas se realizaran teniendo en cuenta lo siguiente: a. En la planta se instalara un transformador de energía eléctrica de acuerdo a los requerimientos y en relación directa con el número de equipos y sus respectivas capacidades. La corriente a utilizar será la alterna trifásica, debido a que el número de amperio- hora es menor y a que el precio es menor de kw/H también es menor. El voltaje a utilizar para las máquinas y equipos será de 220v. b. En cuanto al área de procesamiento y otras donde se requiere energía, se tiene la siguiente estimación de consumo de energía eléctrica: Cuadro 20: Intensidad en luxes

MAQUINA/EQUIPO Balanzas Lavadora circular Triturador Secador de

lecho

Nº DE MÁQUINA S 1 1 2 3

ENERGIA NECESARIA (Kw-h) 0.1 2.98 2.24 10.53

GASTO DE ENERGÍA 0.10 2.98 4.48 31.59 53

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fluidizado Extrusor de un tornillo 1 25.21 Molinos de martillo. 1 14.92 Tamizador 1 1.49 Mezcladora y 1 1.12 Envasadora Sellador 1 0.85 Iluminación 15 Gasto Total *Costo de energía a nivel residencial es de S/.0.4371. Costo por hora Costo por día Costo por mes

2

25.21 14.92 1.49 1.12 0.85 3.75 86.49

37.80 302.98 7574.50

El costo de energia se puede reducir sacando el costo a nivel empresarial y no residencial en un 40%. Para el area de procesamjento se tendra que contar con fusibles para cada maquina que contenga motores electricos, ademas de un control maestro por seguridad

17 IMPACTO AMBIENTAL (anexo) a. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Las aguas residuales provienen de todas la actividades que están dentro del proceso como (lavado de materia prima y maquinarias).

Se le da un tratamiento terciario, de carácter físico-químico o biológico: busca reducir

la

materia

suspendida

por

medio

de

la

precipitación

o

sedimentación, con o sin reactivos. La finalidad de este tratamiento es obtener un agua de calidad, lo cual será utilizado para

riegos de

cultivos y jardines. Se logra obtener un agua de tipo 3, el cual será utilizado solo para uso agrario.

54

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Figura Nº9: Riego para cultivos b. TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS: Otro de los problemas que tendría la planta es la producción de residuos sólidos

como (harina

de maca, triturados que se desperdician, etc.). Lo

cual es en pequeñas cantidades, una de las posibles soluciones que se dará para poder reutilizar estos residuos sólidos y así no se desperdicie o contaminé, es la producción de comida para animales en este caso para aves (gallina, pollos, patos, gansos, etc), otro de las posibles soluciones que se podría dar, es para

uso

orgánico

terrenos de cultivo.

para

los

agrario

como

abono

Figura Nº10 Comida para aves

18 CONCLUSIONES



La maca es una planta oriunda de las andes que tiene un alto valor biológico.

 

La mayor producción se da en el departamento de Junín



Los productos a elaborar tienen un alto valor nutricional como energético los cuales nos ayuda para poder exportar al exterior.

La demanda se ha incrementado mucho en estos últimos años por su alto valor biológico y por las atribuciones que se le da en bienestar de la salud.

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19 RECOMENDACIONES 

Se deba dar mayor importancia al consumo de productos andinos y de buena calidad nutricional en este caso la (maca).



Se recomienda tener mucho cuidado a los personas que están en contacto directo con las maquinarias en la producción de harina de maca.



Se recomienda hacer un buen estudio de mercado para poder determinar el tamaño y capacidad de una planta así como otros factores.



Establecer los procesos de elaboración, para el diseño de la planta en su distribución.



Determinar adecuadamente los puntos críticos en cada una de las operaciones dentro de los diagramas de flujo.



Tener en cuenta el terreno donde se construirá la planta procesadora de maca, y los materiales de construcción que se utilizarán. 56

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

Determinar sub productos, de los desechos de la materia prima, para utilizarlo como abono en las plantaciones y alimentos para animales.



Se recomienda darle un tratamiento previo al agua utilizada en el área de proceso, ya que el agua de la provincia de Junín no es tratada.

o

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