Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil INSTRUMENTACIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL Y
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INSTRUMENTACIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL YOGURT I. ABSTRACT In the present work, what is wanted to be shown is the instrumentation of the primary elements and control strategies in a yogurt production line. These primary elements make up the flow, temperature, pressure and level sensors, as well as the valves. The selection of sensors and valves can be based on the range, fluid properties, cost and maintenance criteria to represent a correct operation of the line and in this way can be achieved a correct production of yogurt. II. INTRODUCCION El presente trabajo la instrumentación en el proceso productivo del yogurt radica su importancia en reconocer que variables se desean controlar que valor de SP presentan, y si estás se alteran como manipular alguna variable para que pueda regresar a su valor deseado. Estas manipulaciones no lo debe de realizar un operario porque esto significa un gasto para la empresa por ende tienen que ser automatizadas para ello es de suma importancia para el Ingeniero Químico que es responsable no solo que una planta de producción de yogurt funcione bien sino de cualquier proceso productivo, por ello es importante que conozca los instrumentos de campo, además de cómo instrumentar y automatizar un sistema productivo. CALIDAD DEL YOGUR La calidad del yogur se determina mediante sus propiedades organolépticas, principalmente su aroma, sabor, color, consistencia; la viscosidad, acidez y el pH. III. FUNDAMENTO TEORICO
Definición Se conoce por yogurt al producto de leche coagulada, obtenida por fermentación láctica mediante la acción de lactobacilus bulgaricus y streptococcus thermophillus a partir de leche pasterizada, leche, leche parcial o total o parcialmente desnatada pasteurizada, con o sin adición de nata pasterizada, leche en polvo entera, semidesnatada o desnatada, suero en polvo, proteínas de leche y/u otros productos procedentes del fraccionamiento de la leche” (Romero, 2004). Además el yogurt resulta del desarrollo de dos bacterias, lactobacilos bulgaricus y streptococus thermophillus. El lactobacilus bulgaricus es una bacteria láctica que se desarrolla ópticamente entre 42 y 50°C, acidificando fuertemente el medio y convirtiendo la lactosa en acido láctico permitiendo así la fácil coagulación de la leche. El streptococus thermophillus se multiplica bien entre 37 a 42°C y cumple la función de aromatizar el “Instrumentación del Proceso Productivo del Yogurt”
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil yogurt, por esto es recomendable incubar el yogurt a 42°C, para que se mantenga una relación 50:50 de cada tipo de bacteria. Debe de saberse que en un yogurt habrá bacterias vivas incluso en el momento de consumo, estos microorganismos que llevarán a cabo la fermentación láctica debe ser viable y estar presentes en el producto terminado en una cantidad mínima de 107 colonias por gramo o mililitro. Tipos de yogurt Existen diversos tipos de yogurt: Según los insumos agregados:
Yogurt natural, yogurt al que solo se le añadido, conservantes y estabilizantes. Yogurt azucarado, es el yogurt natural al que se han añadido azúcar o azúcares comestibles. Yogurt edulcorado, es el yogurt natural al que se han añadido edulcorantes autorizados. Yogurt con fruta, zumos y/u otros productos naturales, es el yogurt natural al que se han añadido frutas, zumos y/u otros productos naturales. Yogurt aromatizado, el yogurt natural al que se ha añadido agentes aromáticos autorizados.” (Romero, 2004)
Según el proceso: ● ● ● ●
Yogurt firme: yogurt en el cual la leche tratada térmicamente fue envasada inmediatamente después de la inoculación, en donde se llevará a cabo la incubación. Yogurt batido: yogurt en el que la incubación se realiza en tanques, luego se agita y posteriormente se envasa. Yogurt para beber: tiene el mismo proceso que el yogurt batido, solo que antes del envasado es sometido a un proceso para romper el coágulo y obtener una forma líquida. Yogurt pasteurizado: también llamado de larga conservación, es el yogurt al que se le aplico un tratamiento térmico, pasteurización, luego de la fermentación. En este producto no existen bacterias vivas u otros microorganismos.
Proceso de elaboración
a) Materia Prima: El yogurt se elabora tanto con leche entera como descremada, preferiblemente de vaca, aunque en otros países se emplea leche de cabra, de yegua o de búfala. También, puede utilizarse leche en polvo reconstituida. La leche debe estar libre de antibiótico, porque su presencia inhibe el desarrollo de los microorganismos que llevan a cabo la fermentación. b) La estandarización: Para aumentar el contenido de sólidos totales en la leche, primero es necesario estandarizar la cantidad de grasa. Bottazzi (1083) reporta que el contenido de grasa del yogurt debe estar entre el 0,5%, en el caso del descremado, y el 3,5%, en el caso del entero. “Instrumentación del Proceso Productivo del Yogurt”
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil c) La homogeneización: Esta etapa generalmente se lleva a cabo antes de la pasteurización, pero puede ser realizada después. Consiste en someter a la leche a altas presiones (entre 2,6 y 6,8 KPa) con el fin de disminuir el tamaño de las gotas de grasa y otros constituyentes y, así que se dispersen mejor. El resultado es un yogurt más viscoso, más estable y con mejores características organolépticas. d) Pasteurización: Es una de las etapas más importantes de este proceso porque: - Se elimina la mayor parte de la flora contenida en la leche. La disminución de la flora asociada a la leche permite el crecimiento de los microorganismos (productores del yogurt) libres de competencia, con todos los nutrimentos de la leche a su disposición. - Se logra la inactivación de enzimas que afectan las características organolépticas del yogurt. - Se desnaturalizan las proteínas de la leche. Mediante la desnaturalización de las proteínas se liberan péptidos que contribuyen al crecimiento de los microorganismos inoculados. e) Enfriamiento pos pasteurización: La leche debe ser enfriada hasta la temperatura necesaria para el crecimiento óptimo de los microorganismos, que oscila entre 40 y 45°C. El enfriamiento se puede llevar a cabo de dos formas: - Se hace pasar la leche por un intercambiador de placas. - En el mismo tanque de pasteurización, se hace pasar agua fría (en lugar de caliente) por la camisa del reactor. f) Inoculación y fermentación: El cultivo iniciador se encuentra compuesto por los microorganismos S. thermophilus y L. bulgaricus en una relación 1:1, la cual garantiza una adecuada consistencia del yogurt y un agradable aroma. El cultivo iniciador se inocula en una proporción que oscila entre 1 y el 5% de la cantidad de leche inicial que se utiliza. Se debe mezclar muy bien con la leche para asegurar una adecuada distribución de los microorganismos. En este momento empieza el proceso de fermentación. La fermentación se realiza durante un promedio de tres a seis horas, a una temperatura entre los 40 y 45°C. El tiempo de fermentación depende de la temperatura de incubación y de la capacidad de producción del ácido láctico de los microorganismos. El proceso se debe detener cuando se alcanza una concentración de ácido láctico entre 0,70 y 1,1% p/v. En este rango de concentración de ácido, el valor del PH se encuentra entre 4,6 y 3,7. g) Enfriamiento posfermentación: Cuando se alcanza la acidez deseada, se debe detener el proceso de fermentación. Para detener la fermentación, se disminuye la temperatura, porque los microorganismos involucrados en el proceso no son capaces de crecer a temperaturas inferiores a 10°C; además a bajas temperaturas, se suspende la actividad de las enzimas generadas por los microorganismos. La temperatura recomendada es la de refrigeración (5°C). El enfriamiento, a la vez tiene un efecto positivo, pues aumenta la firmeza del gel. “Instrumentación del Proceso Productivo del Yogurt”
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h) La agitación y la adición de frutas: La adición de frutas al yogurt le confiere mayor aceptación por parte del consumidor. Una vez que el yogurt se encuentra frío, se debe agitar cuidadosamente para romper el coágulo o gel; si la agitación se la realiza en forma brusca, el gel pierde su viscosidad. Durante esta etapa se adiciona la fruta, previamente preparada en forma de trozos de puré, en porcentajes que varían el 5 al 25% del producto final. Las frutas deben recibir tratamiento térmico previo, ya que de lo contrario, son fuente de hongos y levaduras que contaminarán al yogurt y disminuirá su vida útil. i)
Empaque: Cuando el yogurt se ha enfriado y se le ha agregado las frutas, el producto se empaca. Los recipientes deben ser resistentes, impermeables y de un material que no reaccione con el producto para protegerlo de alteraciones físicas, químicas y de microorganismos. Después del empacado el yogurt debe conservarse en refrigeración con el fin de aumentar su vida útil, que se calcula en un mes." (Hernández, 2003)
Fig.1: Diagrama de proceso productivo del yogurt (Fuente: https://es.slideshare.net/pecali/yogurt-batido-5689255)
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil IV. OBJETIVOS Conocer cuáles son las variables controladas o manipuladas en el proceso de producción del yogurt. Hacer una correcta selección del sensor a utilizar para realizar una correcta medición de las variables controladas, así como el sistema de control adecuado para una línea de producción de yogurt. V. METODOLOGÍA En esta parte del trabajo se realiza las consideraciones del proceso y análisis instrumental de cada una de las partes del proceso: a) Recepción Consideraciones del proceso: La variable a controlar en esta parte del proceso es la altura del nivel de líquido que represente el volumen de llenado. Análisis de instrumentación
Fig.2 Tanque de llenado de la materia prima
b) Pasteurización Consideraciones del proceso Las variables que se tienen que controlar en esta parte del proceso son el caudal y la temperatura
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Análisis de instrumentación
Fig.3 Zona de pasteurización
c) Estandarización Consideraciones del proceso En esta parte del proceso se controla el caudal. Análisis de instrumentación
Fig.4 Proceso de estandarización d) Pasteurización Consideraciones del proceso Nuevamente se realiza este proceso pero la diferencia radica en que solo la variable a controlar es la temperatura.
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Análisis de instrumentación
Fig.5 Pasteurización pero solo control de temperatura
e) Homogenización Consideraciones del proceso En esta parte del proceso las variables a controlar son la temperatura y presión. Análisis de instrumentación
Fig.6 Proceso de homogenización
f) Fermentación Consideraciones del proceso En esta zona del proceso se controla la temperatura y la acidez del yogurt.
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Análisis de instrumentación
Fig.7 Proceso de fermentación
g) Enfriamiento Consideraciones del proceso Parte del proceso donde se debe controlar la temperatura. Análisis de instrumentación
Fig.8 Proceso de enfriamiento
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil h) Envasado Consideraciones del proceso En esta parte del proceso se mide el nivel de la altura de los recipientes que contendrán al yogurt. Análisis de instrumentación
Fig.9 Proceso de envasado
VI. RESULTADOS Se mostraran tres tablas las cuales tienen que ver con los tipos de sensores y válvulas seleccionadas en el proceso productivo de yogurt.
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Tabla de sensores Tabla 1. Descripción de sensores Condición de Rango Ventajas
Tipo de
Desventajas
Observaciones
N°
Equipo
sensor(es)
operación
1
Tanques
Sensor de nivel
Temperatura
0.3 a 4
Funcionan en
No pueden
Funcionamiento
ultrasónico
ambiental y
metros
presencia de
ser utilizados
multiplexado
LUC4T-N5P-
altas
polvo, humo o
en el vacío.
IU-V15
presiones
vapor.
RTD PT100 (Resistance Themperature Detector)
Bajas y altas temperaturas
2
Pasteurización
Desde -200 °C hasta +850 °C
Sensibilidad de 0.39 %/°C Se calibra con una resistencia de 100 ohm a 0°C
Una fuerte vibración puede alterar su medición esto si los caudales son bien elevados
La señal salida es digital por lo que puede ser controlada por medio de un software
No se puede utilizar cuando tengo temperaturas superiores a 90 ºC No se puede usar cuando mi fluido sea un gas Una fuerte vibración puede alterar su medición esto si los caudales son bien elevados
Mi liquido tiene que presentar una temperatura menor a 90 ºC y mayor a -40 ªC para su buen funcionamiento
3
Estandarización
PG03AJ (Transductor Piezorresistivo)
Trabaja con un fluido líquido
De 0 a 100 bar
Proporcionando valores de presión a la entrada/salida
4
Pasteurización
RTD PT100 (Resistance Themperature Detector)
Bajas y altas temperaturas
Desde -200 °C hasta +850 °C
Sensibilidad de 0.39 %/°C Se calibra con una resistencia de 100 ohm a 0°C
PG03AJ (Transductor Piezorresistivo)
Trabaja con un fluido líquido
De 0 a 100 bar
Proporcionando valores de presión a la entrada/salida
No se puede usar cuando mi fluido sea un gas
Mi liquido tiene que presentar una temperatura menor a 90 ºC y mayor a -40 ªC para su buen funcionamiento
Trabaja directamente con un software para el control de las variables.
pH de 0-14
Su precisión es de 0.1%, con una respuesta de 10s
Costo un poco elevado
Solo trabaja a temperatura de 080°C.
5
Homogenización
6
Fermentación
PHE-7353 (Electrodo Vidrio)
de
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La señal salida es digital por lo que puede ser controlada por medio de un software
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7
Enfriamiento
8
Envasado
RTD PT100 Bajas y altas (Resistance temperaturas Themperature Detector)
Desde -200 °C hasta +850 °C
Sensibilidad de 0.39 %/°C Se calibra con una resistencia de 100 ohm a 0°C
Funcionan en
Una fuerte vibración puede alterar su medición esto si los caudales son bien elevados No pueden
Sensor de nivel
Temperatura
0.3 a 4
ultrasónico
ambiental y
metros
LUC4T-N5PIU-V15
La señal salida es digital por lo que puede ser controlada por medio de un software
Funcionamiento
presencia de
ser
multiplexado
altas
polvo, humo o
utilizados en
presiones
vapor.
el vacío.
Tabla de válvulas Tabla 2. Descripción de válvulas N°
Equipos
1
En cada uno de los equipos excepto en el intercambiador de calor se utiliza antes una válvula de globo
Tipo de válvulas
Condición de operación
Rango
Válvula de Sensitividad
Válvula de control con actuador neumático
Caudales pequeños a moderados
30-50 m3/h
Lineal
Air to open/ air to close Air to open
Observaciones
Las válvulas de que más se utilizan en este tipo de industria son las de globo
Control de procesos Tabla 3. Estrategias de control del proceso N°
1
2
3
4
5
6
7
8
Equipo
Tanques
Pasteurización
Estandarización
Pasteurización
Homogenización
Fermentación
Enfriamiento
Envasado
Variable controlada
Nivel
Temperatura y caudal
Caudal
Temperatura
Presión y temperatura
Ph y la temperatura
Temperatura
Nivel
Variable Manipulada
Flujo de leche a la entrada Ultrasónico
Flujo de vapor o caudal
El flujo de leche
La agitación
Caudal y la agitación
Las bacterias adicionadas
Agua de enfriamiento
Caudal
Termorresistivo
Piezorresistivo
Termoresistivo
Piezorresistivo
Electrodo de vidrio
Termorresistivo
Ultrasonico
Tipo de sensor(es)
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil VII.
DISCUSION DE RESULTADOS
La llegada de la materia prima (leche) a la planta de producción sufre un proceso de control de calidad para ver si es que la leche que tenemos no presenta antibióticos ya que si lo presentara no permitirá la generación de las bacterias.
De la información brindada se puede ver que existen diferentes tipos de yogurt, pero presentan procesos similares en su mayoría.
Se puede ver del proceso productivo que se presentan dos zonas de pasteurización en una de ellas es de mayor relevancia el caudal como la temperatura y en otra solo la temperatura.
Aunque no se note de manera correcta en el proceso productivo en la zona de enfriamiento el esquipo que se utiliza es un intercambiador de calor.
VIII.
CONCLUSIONES
●
Los sensores son añadidos a los equipos para verificar el buen funcionamiento de estos, y sobretodo que el producto obtenido sea de calidad.
●
En el proceso de producción de yogurt a diferencia de otros procesos se puede notar que no se utilizan válvulas de control.
●
Para la selección del tipo sensores se realiza según las características del fluido, costos y también dependen a veces de las perturbaciones externas que se dan durante el proceso.
●
Una vez que se haya identificado la variable a controlar y el sensor a utilizar depende mucho del rango que quiere que te cubra.
●
Se puede concluir que el yogurt es una bebida que contiene bacterias ( lactobacilus y streptococus) pero que le hacen bien a la salud y para que están se puedan generar la temperatura a la que se tiene que estar es de 42 ºC.
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Fig.10 Proceso de elaboración que muestra los recursos que necesitamos así como los desperdicios que PROCESO DE ELABORACIÓN elimina el proceso productivo
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Flujograma de Proceso de elaboración del Yogurt
Una posible fórmula para la obtención del yogurt:
Leche fluida semidescremada
91.7 %
Leche descremada en polvo
3%
Azúcar
4%
Estabilizadores para yogurt
1%
Emulsivo
0.3 %
Cultivos liofilizados de inoculación directa 4 U/100 l leche TOTAL
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100 %
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Existen diferentes tipos de yogurt como ya lo hemos mencionado líneas arriba para cada uno de estos tipos de yogurt su proceso de producción es similar solo cambia en alguna partes del proceso, como por ejemplo: Proceso de elaboración del Yogurt Batido Yogurt batido, mezclar los ingredientes en polvo entre sí (leche, azúcar, emulsivo y estabilizadores), luego adicionarlos a la leche fluida a temperatura ambiente, y mezclar vigorosamente hasta lograr su plena incorporación sin la formación de grumos. Y estandarizar el contenido de grasa. 1. Pasteuriza a 90° C durante 5 min. (podemos escoger las condiciones de pasteurización que necesitemos) y homogenizar 2. Enfriar a 42 ° C e inocular inmediatamente. Al adicionar los cultivos liofilizados de inoculación directa se agita muy bien para lograr una mezcla homogénea. 3. Se mantiene la temperatura a 42° C durante 5 hr. aproximadamente hasta que la leche coagule y que alcance una acidez de 95 o un pH de 4.7. 4. Se enfria rápidamente a 20° C. 5. Adicionar la mermelada, aproximadamente del 15 al 18 %. 6. Mantener en reposo a 4° C durante 24 hr. para lograr un excelente cuerpo y textura.
Yogurt aflanado la mezcla láctea es inoculada a 42° C, se adiciona la fruta e inmediatamente se envasa en sus recipientes finales los cuales se mantendrán inmóviles a temperatura de 42° C durante 4 ó 5 hr, para luego enfriarse a 4° C.
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil A continuación se muestra un diagrama de flujo de los diferentes tipos de yogurt, encontrando partes del proceso similares y partes del proceso diferentes.
DIAGRAMA DE FLUJO Recepción y evaluación de la materia prima
Estandarización de 2 a 3 % del contenido de grasa
Estandarización de 12.5 a 13.0 % de los sólidos totales
Adicionar estabilizador para yogurt, emulsivo, azúcar y sólidos no grasos
Pasteurización a 90 ° C / 5 minutos
Homogenización a 2800 psig
Ajustar la temperatura a 42 ° C
Inoculación con cultivo mixto termófilo. 4 U/100 l de leche
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YOGURT LIQUIDO
YOGURT BATIDO
YOGURT AFLANADO
Envasado del producto Incubar a 42 ° C / Incubar a 42 ° C / en el recipiente final 90-95 ° D ( 5 Hr 90-95 ° D ( 5 Hr junto con la mermelada aprox.) aprox.) de fruta
Enfriar a 15 ° C
Adicionar la fruta de tipo jarabe o pure. Envasar y refrigerar.
Enfriar a 20 ° C
Adicionar la fruta del 15 al 18 % . Envasar y refrigerar.
Incubación en el envase hasta llegar a 95 ° D
Mantener en refrigeración hasta su consumo final
PRINCIPALES DEFECTOS DEL YOGURT DEFECTO CAUSA SOLUCION Poca cantidad de Adicionar proteínas de proteína leche Tratamiento térmico y Optimizar las condiciones homogenización de proceso deficiente Optimizar las condiciones Agitación muy vigorosa del agitador BAJA VISCOSIDAD Tratamiento mecánico Optimizar las condiciones muy vigoroso en la de las bombas y presión en línea de proceso tuberías Agitación a Aumentar la temperatura temperatura muy baja entre 18 y 27 °C Agitación a un pH muy Agitar y enfriar a un pH de bajo < 4.0 4.6 a 4.4 Destrucción del Optimizar las condiciones “Instrumentación del Proceso Productivo del Yogurt”
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SINERESIS
GRANULOSO
ACIDO
coágulo durante la acidificación Cultivos mal seleccionados Poca cantidad de proteína Poca cantidad de grasa Tratamiento térmico y homogenización deficiente Temperatura de incubación muy alta Destrucción del coágulo durante la acidificación Un pH elevado (>4.8) Precipitación de sales/desnaturalización de proteínas (albúminas) Temperatura de inoculación muy alta Porcentaje de inoculación muy bajos Cultivos mal seleccionados Tiempo muy largo de fermentación Temperatura muy alta de almacenamiento
de proceso Cambiar de cultivo Equilibrar la fórmula Equilibrar la fórmula Optimizar las condiciones de proceso Bajar la temperatura Optimizar las condiciones de proceso reducir el pH Optimizar las condiciones de proceso Bajar temperatura Aumentar porcentaje de inoculación Cambiar de cultivo Optimizar las condiciones de proceso Bajar la temperatura de almacenamiento Reducir la inoculación
Exceso de cultivo
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Cultivos mal Cambiar de cultivo seleccionados Contenido muy alto de Reducir el porcentaje de lactobacilos lactobacilos Exceso de Reducir la inoculación cultivo Contenido muy AMARGO alto de Aumentar la relación de Streptos lactobacilos Cultivos mal Cambiar de cultivo seleccionados Tiempo de fermentación Aumentar el tiempo de fermentación INSIPIDO corto Cultivos mal Cambiar el cultivo o aumentar la inoculación seleccionados Antes del proceso técnico productivo para elaborar el yogurt batido, se deben tener en cuenta cuatro factores importantes a considerar que determinen la calidad del producto.
-
-
-
El personal: Los encargados de elaborar el yogurt deben ser personas saludables física y mentalmente y poseer carnet sanitario actualizado. Utilizar el uniforme adecuado (Guardapolvo limpio de colores claros , gorra , mascarilla y guantes y botas) Durante el proceso de elaboración cumplir estrictamente las normas de higiene, seguridad industrial y de no contaminación del ambiente. Los equipos y utensilios: Todos los equipos y utensilios que tengan contacto directo con el alimento deberán estar totalmente esterilizado. La materia prima e insumos: La materia prima, deberá ser evaluada con rigurosidad para obtener un producto de buna calidad. Si utiliza leche acida no obtendrá un yogurt homogéneo y durable. Es necesario considera y respetar estrictamente los parámetros de procesamiento para mantener la calidad del producto. Sobre los insumos a utilizarse es necesario que estos sean de marcas de garantía y posean las autorizaciones sanitarias respectivas para su utilización.
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-
Las instalaciones: Los lugares donde se realizaran las labores deberán mantenerse completamente limpios en todo momento, tanto pisos, paredes, rincones y otros. Para esto es necesario utilizar gran cantidad de agua, elementos desinfectantes y vapor si fuera posible.
Posible diseño de una planta de producción de yogurt a) Distribución de la planta industrial Una vez establecido el proceso de producción, la maquinaria a emplear y el espacio físico necesario se procede con la distribución en planta que implica la ordenación de espacios necesarios para el movimiento del material, almacenamiento, líneas de producción, administración, etc. Consecuentemente, el diseño y distribución de las instalaciones se realiza de tal forma que se logre una adecuada disposición de las áreas de la planta, reduciendo al mínimo los costos no productivos, como el manejo de materiales y el almacenamiento, permitiendo aprovechar al máximo la eficiencia de los trabajadores. La distribución de planta comprende lo siguiente: Instalaciones para recibir la materia prima Operaciones de recepción (descarga, inspección, almacenamiento) Actividades de la producción Servicios y operaciones auxiliares. Operaciones de embalaje. Operaciones de almacenamiento. Operaciones de entrega. La Distribución de planta, además consiste en ordenar técnicamente los equipos y materiales considerando el espacio necesario para que el trabajador realice sus actividades cómodamente y en el menor tiempo. Para lo cual se da algunos consejos. -
El área de producción debe estar separado del área administrativo. La línea de proceso debe estar en forma de “U” o “L” En exteriores de la planta el piso será pavimentado y no con plantaciones. La oficina de jefe de producción deber estar frente al desarrollo productivo. En caso de almacenar Materia prima deberá existir 2 ambientes; uno para M.P. y otro para producto terminado.
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Aquí un plano tentativo.
A través del mercado se puede identificar y descubrir los productos y servicios que satisfacen las necesidades de los consumidores con el objetivo de generar al máximo los beneficios para la empresa. En base a esta idea es necesario reflexionar poner en práctica todas las estrategias que sean necesarias para lograr mayores ventas con los mejores resultados. El plan de mercadeo debe tomar en cuenta entre otros cuatro aspectos básicos: 1. Decidir qué tipo de yogurt es el que se va vender su empresa: calidad, color, tamaño, sabor. Además decidir otras características como el envase, empaque y servicios de post venta. 2. Definir el mercado al cual se va a dirigir el producto, los modos de distribución y abastecimiento constante para lograr efectividad en las ventas. 3. Definir a qué precio vendo mi producto. Para lograr un precio atractivo y asequible a los potenciales cliente es necesario el manejo óptimo de los costos. 4. Promocionar nuestros productos, informando y atrayendo a los clientes para que compren el yogurt que produzco. Existen una serie de métodos de promoción de los productos por medio de la publicidad, las promociones de ofertas especiales, demostraciones, regalos y diferentes formas ingeniosas de llegar al cliente.
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Requerimientos para elaboración del yogurt a) Equipos e insumos y la inversión estimada Para implementar una unidad de producción de yogurt, se detalla a continuación.
b) Requerimiento de personal El número mínimo de personas para operar un taller de elaboración es de 4 trabajadores, los que desempeñaran las siguientes funciones. 01 técnico en lechería cuya función exclusiva es de controlar la producción. 03 ayudantes en el rol de apoyar la producción y la venta. El sistema de acopio de materia prima (leche) Para el nivel de producción señalado el sistema de acopio tendría que ser de compra directa al productor (establos) Manejo de fermento Los fermentos lácticos, se venden liofilizados y por lo general son para volúmenes de 500litros o más. Para usarlos en volúmenes menores se deben efectuar cálculos matemáticos a fin de llegar a la cantidad adecuada. 1. En un litro de agua tibia previamente hervida adicionar 130 gramos de leche en polvo. 2. Pasteurizar la leche a 85ºC por 20 min 3. Enfriar la leche pasteurizada a 4ºC 4. Agregar el contenido del sobre de cultivo y agitar hasta su completa disolución
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil 5. Para cantidades menores distribuir en envases por ej. si se quiere preparar para 50lt de yogurt será en 10 envases para que cada uno sea para 50litros. 6. Una vez distribuido el cultivo en los envases, estos se deben congelar inmediatamente. 7. El cultivo congelado antes de ser utilizado debe descongelarse a temperaturas de refrigeración. Control de calidad El control de calidad en un proceso productivo de yogurt debe ser minucioso desde la materia prima que es la leche hasta el producto final incluyendo cada etapa del procesamiento. Asimismo se deben evaluar los insumos y todos los materiales que interviene en el proceso. Materia prima e insumos Se realiza antes del procesamiento, en el que se verifica la calidad fisicoquímica y microbiológica de la leche e insumos. Los principales análisis que se deben realizar son acidez, grasa, densidad pH, detección de antibióticos, células somáticas y recuento bacteriano. Los métodos que se emplean para la ejecución de estos análisis están especificados en la Norma Técnica Nacional (AOAC).
Del proceso Se debe cumplir con el control de los parámetros técnicos como tiempos, temperaturas, pH y normas sanitarias. Del producto final Consiste en evaluar los parámetros sensoriales, fisicoquímicos y microbiológicos y producto final. Costo de producción Determinar los costos de producción es una de las tareas más importantes para saber cuál es el costo de producción, el precio de venta y en base a estos indicadores saber si se está ganando o perdiendo.
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Ejemplo COSTOS DE PRODUCCIÓN PARA UN TALLER QUE ELABORA 500 LT Costos directos Material directo
RUBRO Leche fresca Fermento láctico Leche en polvo Azucar Fruta procesada Colorante Saborizante Envases Otros
CANTIDAD 500 lt 1 sobre 10 kg (2%) 45kg (9%) 30 kg (6%) 200 ml 200 ml 550 1 TOTAL
COSTO UNITARIO $ 0.4 0.9 3.5 0.6 1.5 0.025 0.025 0.18 1.60
COSTO TOTAL $ 200.0 0.90 35.0 27.0 45.0 5.0 5.0 99.0 1.60 418.5
Mano de Obra Técnico en lechería………………….. 8.0 dólares 3 Ayudantes………………………… 24.0 dólares 32.0 dólares Costos indirectos Varios Rubro Costos $ Luz 8.0 Agua 2.0 Acopio 4.0 Depreciación 0.08 TOTAL 10.08 Ventas Costos $/dia Pedidos y 4.0 cobranzas Reparto 4.0 TOTAL
8.0
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil Costo Total Costo directo [450.5] + Costo Indirecto [18.08] = Costo Total [468.58] Costo unitario C.U. Costo total / Rendimiento = 468.58 /550 lt = $ 0.85 Utilidad Costo unitario [0.85] + 20% [C.U] = $ 1.022 Costo de Venta $ 1.022 (no incluye IGV)
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BIBLIOGRAFIA
HERNÁNDEZ Alicia. Microbiología Industrial. Editorial UNED. Año 2003.
ROMERO Roser. Productos lácteos tecnología. Ediciones UPC. Año 2004
BOTAZZI V., Zacconi C., Sarra P.G., Dallavalle P. Parisi, M.G. (1994) Kefir. Microbiologia, chimica e tecnologia. L’industria del latte, 1, 41 – 62.
MUÑIZ, R. Marketing del siglo XXI. Primera Edición, Madrid, Centro de estudios financieros de España, 2006.
Grindstesd (2000) Frutas de Yogurt. Dinamarca: Editorial Grindstesd, Brabrahand
http://www.sensing.es/Transductores_de_presion_industriales_Cm.htm
http://www.investigacion.frc.utn.edu.ar/sensores/Caudal/Principios/Caudal_Sensores.pdf
http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-06-07-seleccion-termometros.pdf
http://es.omega.com/prodinfo/sondas-de-nivel-medicion.html
“Instrumentación del Proceso Productivo del Yogurt”
Página 26
Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química y Textil
“Instrumentación del Proceso Productivo del Yogurt”
Página 27