Diseño y dimensionamiento de una línea de procesado de zumos

Transcripción

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AGRÓNOMOS
GRADO EN INGENIERÍA ALIMENTARIA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Y TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS
Diseño y dimensionamiento de una línea de procesado de
zumos funcionales
TRABAJO FIN DE GRADO
Autor: Alicia González Paredes
Tutor: Wendu Tesfaye Yimer
Enero de 2015
ÍNDICE GENERAL
OBJETO Y FINALIDAD DEL TRABAJO......................................................9
I. ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN DE PARTIDA... 11
INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 12
LEGISLACIÓN................................................................................................ 13
2.1.
Legislación General................................................................................... 13
2.2.
Legislación específica sobre zumos .......................................................... 15
2.3.
Legislación específica sobre alimentos funcionales.................................. 15
3. ESTUDIO DEL SECTOR ............................................................................... 16
4. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN .......................................................... 25
5. CONCLUSIONES ............................................................................................ 26
5.1.
Aspectos positivos ..................................................................................... 26
5.2.
Aspectos negativos .................................................................................... 27
5.3.
Perspectivas de futuro................................................................................ 27
1.
2.
II. ALTERNATIVAS ESTRATÉGICAS ....................................................... 29
INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 30
MATERIA PRIMA: NARANJA..................................................................... 31
2.1.
Composición.............................................................................................. 31
2.2.
Productos derivados de la naranja ............................................................. 40
2.3.
Subproductos ............................................................................................. 42
3. MATERIA PRIMA: SOJA.............................................................................. 44
3.1.
Composición.............................................................................................. 44
3.2.
Propiedades funcionales de la soja ............................................................ 47
3.3.
Productos y subproductos.......................................................................... 49
4. ALTERNATIVAS PRODUCTIVAS: ZUMO DE NARANJA .................... 52
1.
2.
III. INGENIERÍA DEL PROCESO ................................................................. 55
INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 56
PROCESO PRODUCTIVO ............................................................................ 57
2.1.
Materia prima ............................................................................................ 57
2.2.
Resumen de actividades............................................................................. 64
2.3.
Proceso productivo .................................................................................... 67
2.4.
Balance de materias ................................................................................... 74
3. MAQUINARIA................................................................................................. 76
4. PROGRAMA PRODUCTIVO...................................................................... 100
1.
2.
IV. DISTRIBUCIÓN EN PLANTA ................................................................ 103
1.
INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 104
3
2.
METODOLOGÍA DE DISTRIBUCIÓN EN PLANTA ............................. 105
2.1.
Método S.L.P........................................................................................... 105
2.2.
Diagrama de proceso ............................................................................... 108
2.3.
Identificación de áreas funcionales.......................................................... 110
2.4.
Tabla Relacional de Actividades (Tabla REL)........................................ 112
2.5.
Justificación de superficies...................................................................... 115
2.6.
Diagrama relacional de actividades (D.R.A.).......................................... 123
2.7.
Diagrama relacional de superficies y Boceto Ideal ................................. 126
2.8.
Modificaciones y Distribución final ........................................................ 128
2.9.
Comparación de superficies iniciales y finales........................................ 132
2.10. Bocetos .................................................................................................... 133
V. ESTUDIO ECONÓMICO ............................................................................ 135
INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 136
PAGOS DE LA INVERSIÓN........................................................................ 137
2.1.
Inversión .................................................................................................. 137
2.2.
Costes anuales ......................................................................................... 137
3. INGRESOS ..................................................................................................... 139
4. FLUJO DE CAJA........................................................................................... 140
4.1.
Flujo de caja generado por financiación mixta........................................ 140
4.2.
Flujo de caja generado por financiación propia....................................... 142
5. INDICADORES DE RENTABILIDAD ....................................................... 143
5.1.
Indicadores de rentabilidad con financiación mixta ................................ 144
5.2.
Indicadores de rentabilidad con financiación propia............................... 145
5.3.
Conclusiones............................................................................................ 146
1.
2.
DOCUMENTACIÓN EMPLEADA................................................................147
4
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Consumo europeo de zumos de frutas y néctares en 2013............................... 17
Tabla 2: Consumo mundial de zumos de frutas y néctares en 2013............................... 18
Tabla 3: Consumo español de zumos de frutas y néctares en los últimos cinco años.... 18
Tabla 4: Composición nutritiva de la naranja por cada 100 gramos .............................. 31
Tabla 5: Características de las variedades de naranja más cultivadas en España........... 32
Tabla 6: Composición en aminoácidos de la soja y algunos de sus productos (mg/100g
de proteína) ..................................................................................................................... 44
Tabla 7: Composición nutritiva de la leche de soja por cada 100 gramos ..................... 49
Tabla 8: Composición nutritiva del tofu por cada 100 gramos ...................................... 50
Tabla 9: Objetivos de las fases productivas. Zumo de naranja ...................................... 64
Tabla 10: Objetivos de las fases productivas. Zumo de naranja enriquecido con leche de
soja.................................................................................................................................. 65
Tabla 11: Características de transportador de rodillos motorizado ................................ 77
Tabla 12: Características de mesa de selección.............................................................. 78
Tabla 13: Características de lavadora de cepillos........................................................... 79
Tabla 14: Características de calibrador de rodillos basculante....................................... 81
Tabla 15: Características de extractor ............................................................................ 83
Tabla 16: Características de finisher .............................................................................. 84
Tabla 17: Características de separadora centrífuga ........................................................ 85
Tabla 18: Características de depósito de corteza fresca ................................................. 86
Tabla 19: Características de tamiz rotatorio ................................................................... 87
Tabla 20: Características de decantador centrífugo........................................................ 88
Tabla 21: Características de depósito de mezcla ............................................................ 89
Tabla 22: Características de tanque desaireador............................................................. 90
Tabla 23: Características de intercambiador de calor..................................................... 92
Tabla 24: Características de depósito para mezcla y enriquecimiento........................... 93
Tabla 25: Características de tanque de almacenamiento de leche de soja...................... 93
Tabla 26: Características de envasadora......................................................................... 94
Tabla 27: Características de empaquetadora .................................................................. 95
Tabla 28: Características de paletizadora ....................................................................... 96
Tabla 29: Características de cámara de almacenado ...................................................... 98
Tabla 30: Cuadro resumen de maquinaria...................................................................... 99
Tabla 31: Calendario de producción............................................................................. 101
Tabla 32: Leyenda diagrama del proceso productivo................................................... 108
Tabla 33: Código de proximidades............................................................................... 112
Tabla 34: Justificación de los valores de proximidad................................................... 113
Tabla 35: Tabla Relacional de Actividades (Tabla REL)............................................. 114
Tabla 36: Leyenda de Diagrama Relacional de Actividades........................................ 122
5
Tabla 37: Leyenda de Diagrama Relacional de Actividades........................................ 124
Tabla 38: Tabla comparativa de superficies iniciales y finales .................................... 132
Tabla 39: Resumen de inversión .................................................................................. 137
Tabla 40: Resumen de costes ordinarios ...................................................................... 138
Tabla 41: Cuadro resumen de estructura de flujos de caja con financiación mixta ..... 141
Tabla 42: Cuadro resumen de estructura de flujos de caja con financiación propia .... 142
Tabla 43: VAN con financiación mixta........................................................................ 144
Tabla 44: VAN con financiación propia....................................................................... 145
6
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Consumo de los países de la Unión Europea .................................................. 17
Figura 2. Preferencias de envases de zumos de frutas y néctares .................................. 20
Figura 3. Preferencias de sabores de zumos de frutas y néctares ................................... 21
Figura 4. Evolución del consumo de zumos de frutas y néctares en la UE (1989-2019)22
Figura 5. Principales componentes de la semilla de soja ............................................... 44
Figura 6. Naranjas de la variedad Navel......................................................................... 59
Figura 7. Naranjas de la variedad Salustiana.................................................................. 60
Figura 8. Naranjas de la variedad Sanguinas.................................................................. 62
Figura 9. Diagrama del proceso productivo ................................................................... 66
Figura 10. Transportador de rodillos .............................................................................. 77
Figura 11. Mesa de selección de rodillos ....................................................................... 78
Figura 12. Lavadora de cepillos ..................................................................................... 79
Figura 13. Calibrador de rodillos basculantes ................................................................ 81
Figura 14. Extractor con sistema in-line......................................................................... 83
Figura 15. Finisher.......................................................................................................... 84
Figura 16. Separadora centrífuga ................................................................................... 85
Figura 17. Tamiz rotatorio.............................................................................................. 87
Figura 18. Decantador centrífugo................................................................................... 88
Figura 19. Depósito de mezcla ....................................................................................... 89
Figura 20. Tanque desaireador ....................................................................................... 90
Figura 21. Intercambiador de calor ................................................................................ 92
Figura 22. Depósito de mezcla y enriquecimiento ......................................................... 93
Figura 23. Envasadora modelo A3/Flex ......................................................................... 95
Figura 24. Empaquetadora modelo JWA-600 ................................................................ 96
Figura 25. Paletizadora ................................................................................................... 96
Figura 26. Proceso de la distribución en planta (Método S.L.P.)................................. 106
Figura 27. Diagrama de proceso de zumo de naranja enriquecido con leche de soja .. 109
Figura 28. Norma de espacio de R. Muther.................................................................. 116
Figura 29. Diagrama de relaciones “A”........................................................................ 125
Figura 30. Diagrama de relaciones “A+E”................................................................... 125
Figura 31. Diagrama de relaciones “A+E+I” ............................................................... 125
Figura 32. Diagrama Relacional de Actividades .......................................................... 126
Figura 33. Diagrama Relacional de Superficies (DRS)................................................ 126
Figura 34. Boceto Inicial Distribución en planta.......................................................... 127
Figura 35. Primera modificación Distribución en planta ............................................. 128
7
Figura 36. Segunda modificación Distribución en planta ............................................ 129
Figura 37. Tercera modificación Distribución en planta.............................................. 130
Figura 38. Boceto final Distribución en planta (Método S.L.P.) ................................. 131
Figura 39. Curva de VAN con financiación mixta....................................................... 144
Figura 40. Curva de VAN con financiación propia...................................................... 145
8
“Diseño y dimensionamiento de una línea de procesado de zumos funcionales.”
______________________________________________________________________
OBJETO Y FINALIDAD DEL TRABAJO
El objeto de este trabajo es realizar una línea de elaboración de zumo de naranja
enriquecido con leche de soja.
Para ello, se ha realizado un estudio sectorial en el que se reflejan las últimas
tendencias en el mercado. Además, se realiza un análisis de las alternativas productivas
con el fin de decidir el producto y subproductos a elaborar y la producción final. Con
todo esto se desarrolla el proceso productivo para finalmente obtenerse la distribución
en planta de la línea.
Capacidad:
Se procesan 50.500 kg de naranjas al día, siendo la producción diaria de zumo
de naranja de 23.520 l/día, 214 l/día de aceite esencial y 25.127 kg/día de corteza fresca.
Además, se importa leche de soja, mezclándose diariamente 1.500 litros con el zumo de
naranja. Por lo tanto, la producción final de zumo de naranja enriquecido con leche de
soja es de 25.000 litros diarios.
Finalidad:
La finalidad del trabajo es diseñar una línea de elaboración capaz de sacar al
mercado un producto de calidad, que cubra la demanda existente de forma satisfactoria
y que aproveche los subproductos con el fin de minimizar los residuos de la industria,
con la consiguiente disminución del impacto ambiental y además conseguir un aumento
en los beneficios de la producción.
9
______________________________________________________________________
I. ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
DE LA SITUACIÓN DE
PARTIDA
11
______________________________________________________________________
1. INTRODUCCIÓN
En el presente bloque: “Análisis y Diagnóstico de la Situación de Partida”, se
incluye un estudio del sector de zumos de frutas sobre los aspectos más importantes
relacionados con el consumo y el comercio, así como un análisis de los aspectos
positivos y negativos. También se realiza un diagnóstico de la situación del sector,
donde se destacan las perspectivas de futuro, que servirán de apoyo para la elección del
producto que se va a elaborar.
12
______________________________________________________________________
2. LEGISLACIÓN
2.1. Legislación General
•
Código Alimentario Español publicado por Real Decreto 2484/67, de 21 de
septiembre y su entrada en vigor por Decreto 2519/74, de 9 de agosto (“BOE”
num. 220, de 13 de septiembre; corrección de errores en “BOE” num. 242, de
9 de octubre).
Es un estudio técnico sanitario sobre las condiciones que han de reunir los
alimentos destinados al consumo humano (es el cuerpo orgánico de normas básicas y
sistematizadas relativas a estos productos), este fue encargado por la Organización
Mundial de la Salud, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentación y la Comisión de Industrias Agrícolas y Alimentarias a los distintos
gobiernos, en lo que se refiere a España, se creó por Orden de 29 de marzo de 1960, una
subcomisión de expertos con el fin de redactar un proyecto de código alimentario
español.
•
Real Decreto 773/1997, de 30 de mayo, sobre disposiciones mínimas de
seguridad relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de
protección individual.
El presente Real Decreto establece, en el marco de la Ley 31/1995, de 8 de
noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales, las disposiciones mínimas de
seguridad y de salud para la elección, utilización por los trabajadores y mantenimiento
de los equipos de protección individual.
•
Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio.
Se establecen las disposiciones de seguridad y salud para la utilización por los
trabajadores de los equipos de trabajo.
13
______________________________________________________________________
•
Real Decreto 202/2000, de 11 de febrero, por el que se establece la norma
relativa a los manipuladores de alimentos (“BOE” 283 de 25 de noviembre).
El presente Real Decreto establece las normas generales de higiene de los
manipuladores de alimentos, las responsabilidades de las empresas y las modalidades
para la verificación de la observancia de dichas normas.
•
Real Decreto 212/1992, de 6 de marzo. Norma general de etiquetado,
presentación y publicidad de los productos alimenticios.
La presente Norma se aplicará al etiquetado de los productos alimenticios
destinados a ser entregados sin posterior transformación al consumidor final, así como a
los aspectos relativos a su presentación y a la publicidad que se hace de ellos y que en
esta Norma se regulan.
Se aplicará también a los productos alimenticios destinados a ser entregados a
los restaurantes, hospitales, cantinas y otras colectividades similares.
•
Norma de etiquetado sobre propiedades nutritivas de los productos
alimenticios.
La presente Norma regula lo referente al etiquetado sobre propiedades nutritivas
de los productos alimenticios listos para su entrega al consumidor final. También se
aplicará a los productos alimenticios destinados a restaurantes, hospitales, comedores y
otras colectividades similares. El etiquetado sobre propiedades nutritivas será obligado
cuando en la etiqueta, la presentación o la publicidad figure la mención de que el
producto posee propiedades nutritivas.
•
Libro Blanco sobre Seguridad Alimentaria de la UE.
14
______________________________________________________________________
2.2. Legislación específica sobre zumos
•
Real Decreto 1050/2003, de 1 de agosto (BOE del 2), por el que se aprueba
la Reglamentación Técnico-Sanitaria de zumos de frutas y otros productos
similares destinados a la alimentación humana. Real Decreto 462/2011, de 1 de
abril (BOE del 9), por el que se modifica el Real Decreto 1050/2003.
•
Directiva 2001/112/CE del Consejo, de 20 de diciembre de 2001, relativa a
los zumos de frutas y otros productos similares destinados a la alimentación
humana. Directiva 2009/106/CE de la Comisión, de 14 de agosto de 2009, por la
que se modifica la directiva 2001/112/CE del Consejo.
Deroga la Directiva 93/77/CE del Consejo, de 21 de septiembre de 1993, relativa
a los zumos de frutas y otros productos similares, que tuvo por objeto la codificación de
la Directiva 75/726/CE sobre el mismo asunto.
•
Real Decreto 781/2013, de 11 de octubre, por el que se establecen normas
relativas a la elaboración, composición, etiquetado, presentación y publicidad
de los zumos de frutas y otros productos similares destinados a la alimentación
humana.
2.3. Legislación específica sobre alimentos funcionales
•
Real Decreto 1907/1996 que regula la publicidad y promoción comercial de
productos, actividades o servicios con prendida finalidad sanitaria.
•
Reglamento 258/97/CE del Parlamento y del Consejo sobre nuevos
alimentos y nuevos ingredientes alimentarios.
•
Documento de Trabajo de la Dirección General de Salud y Protección del
Consumidor sobre alegaciones nutricionales y funcionales.
15
______________________________________________________________________
3. ESTUDIO DEL SECTOR
La industria de los zumos y néctares en España tiene un peso importante en el
conjunto del sector agroalimentario de nuestro país, tanto en lo que se refiere a la parte
de producción o envasado como a la comercialización de producto. Durante el año 2013
en España se han consumido 985,3 millones de litros de zumos y néctares, un 5,7%
menos que en 2012. Además, se han exportado casi 725.000 toneladas por un valor
aproximadamente de 670 millones de euros, datos que la convierten en una economía
tractora de muchos sectores, especialmente productos agrícolas, sobre todo las frutas y
hortalizas.
Según el Real Decreto 781/2013 se define el zumo de frutas como “El producto
susceptible de fermentación, pero no fermentado, obtenido a partir de las partes
comestibles de frutas sanas y maduras, frescas o conservadas por refrigeración o
congelación, de una o varias especies mezcladas, que posea el color, el aroma y el
sabor característicos del zumo de la fruta de la que procede”.
El mercado español de zumos y néctares durante 2013 fue de 985,3 millones de
litros, según el informe anual sobre los zumos y néctares en Europa de la European
Fruit Juice Association (AIJN, 2014). Este volumen situaría a nuestro país, con casi un
10% del mercado total europeo de zumos y néctares, por detrás de Alemania (con
2.486,05 millones de litros), Francia (1.620,22 millones de litros) o Reino Unido (1.277
millones de litros) pero por encima de Italia (725,62 millones de litros), Suecia u
Holanda (236,34/467,5 millones de litros). El consumo total de zumos y néctares en la
Unión Europea se situó en 10.017,35 millones de litros en 2013, un 4,2% menos que en
2012. Más del 70% del consumo de zumo y néctares en la Unión Europea se produce
solamente en cinco mercados. Alemania encabeza el ranking de clasificación con un
cuarto del total, seguido de Francia, Reino Unido, España e Italia, representando juntos
el 46%. Todo ello se puede observar en la Figura 1 y en la Tabla 1.
16
______________________________________________________________________
Figura 1. Consumo de los países de la Unión Europea
Fuente: Asozumos
Tabla 1: Consumo europeo de zumos de frutas y néctares en 2013
PAÍS
VOLUMEN (Millones de Litros)
Alemania
2.486
Francia
1.620
Reino Unido
1.277
ESPAÑA
985
Italia
726
Otros
2.923
TOTAL
10.017
Fuente: Elaboración propia a partir del informe anual de AIJN
En cuanto al consumo anual per cápita, los españoles se colocan en una posición
muy relevante dentro de Europa, con 20,8 litros en 2013. La media de la Unión Europea
es de 19,63 litros anuales per cápita. España se situó en 2013 por detrás de Alemania
(30,65 litros por habitante), pero por encima del Reino Unido (con 20,14 litros) y
próximos al nivel de los países escandinavos o muy desarrollados (Suecia y Holanda
24/28 litros).
17
______________________________________________________________________
En el ámbito mundial, el mercado global de zumos de frutas y néctares comenzó
a tomar impulso nuevamente en 2013, registrando un aumento de alrededor del 1%,
consumiéndose 38,9 mil millones de litros. Este aumento es debido principalmente al
incremento de la renta y del consumo de las clases medias en los países en desarrollo.
En la Tabla 2 se muestran los volúmenes de consumo mundiales.
Tabla 2: Consumo mundial de zumos de frutas y néctares en 2013
REGIÓN
VOLUMEN (Millones de Litros)
América del Norte
9.742
Europa Occidental
9.163
Asia-Pacífico
8.151
Europa Oriental
4.921
África y Oriente Medio
3.514
Latinoamérica
3.490
TOTAL
38.980
EU 28
10.017
Durante los últimos cinco años, la industria del zumo ha experimentado un
descenso interanual, afectado por la crisis económica, particularmente el segmento
correspondiente a los zumos refrigerados. En la Tabla 3 se muestra el consumo de
zumos de frutas que ha habido en los últimos cinco años en España, viéndose un claro
decrecimiento año tras año.
Tabla 3: Consumo español de zumos de frutas y néctares en los últimos cinco años
TOTAL ZUMOS DE FRUTAS Y NÉCTARES EN ESPAÑA
VOLUMEN
(Millones de
2009
2010
2011
2012
2013
Litros)
1.109
1.097
1.068
1.046
985
TOTAL
TOTAL ZUMOS DE FRUTAS 100%
529
512
481
444
394
TOTAL
Marca
287
282
256
233
216
propia
Marca de
242
229
225
211
178
distribución
18
%
Cambio
-4,27%
-11,3%
-7,18%
-15,9%
______________________________________________________________________
El mercado español de zumos y néctares cuenta en la actualidad con alrededor
de 50 empresas, entre los que figuran algunas filiales de importantes operadores
multinacionales, como son Danone, Nestlé y Schweppes. De hecho, 10 grupos producen
casi el 75% del total, mientras que el 25% restante está repartido entre otras 30
empresas.
En cuanto a las marcas de los distribuidores, representan el 58,42% del consumo
en toda la categoría, teniendo presencia en casi todos los subsegmentos (zumo ambiente
o refrigerado, néctar, directo o procedente de concentrado). Esto es debido a las
recientes fusiones, que han dado lugar a grupos de mayor dimensión, las constantes
aperturas de nuevos establecimientos y la creación de una imagen de marca claramente
identificable por parte de varias importantes cadenas de distribución, otorgando a sus
productos un mayor peso dentro de su negocio.
En los últimos años se han realizado importantes fusiones empresariales que han
creado grupos de mayor dimensión, capaces de competir en un mercado en el que la
presentación constante de nuevas ofertas constituye un requisito básico para la
supervivencia de las empresas.
Hay que destacar una tendencia clave para el sector de los zumos que es su
apuesta por la calidad. Es destacable que el consumo de zumos refrigerados y de los No
Procedentes de Concentrado (NFC) se ha incrementado en relación con los zumos a
temperatura ambiente y a los procedentes de concentrado. Muchos consumidores
parecen estar dispuestos a pagar por “lo natural” y la funcionalidad del zumo, teniendo
presente su salud. Además, los descuentos y descensos de precios en muchos mercados
han minimizado el diferencial de entre el producto refrigerado y el de ambiente, lo cual
ha alentado a los consumidores para consumir zumos refrigerados y NFC. También la
demanda creciente de la calidad sobre la cantidad incita a muchos fabricantes a invertir
dinero en el desarrollo de zumos funcionales y con mayor valor añadido o refrigerados
destinados a grupos de consumidores específicos.
Por este motivo todas las empresas han lanzado, y continuarán haciéndolo,
distintas líneas de productos como alternativa a los más tradicionales: gamas
enriquecidas (con calcio, vitaminas, hierro, fósforo, etc.), zumos refrigerados o recién
19
______________________________________________________________________
exprimidos son solo una muestra de las tendencias hacia las que apuntan estos grupos.
Además se están incorporando nuevos envases y en diferentes formatos que se adaptan
mejor a las necesidades de los consumidores, al igual que se elaboran zumos de nuevos
sabores y mezcla de variedades. En la Figura 2 se observan las preferencias de los
consumidores españoles sobre los envases de los zumos de frutas y néctares.
Envases preferidos
7,0%
0,0%
14,2%
Cartón
Plástico
Cristal
Otros
78,8%
Figura 2. Preferencias de envases de zumos de frutas y néctares
En cuanto a los sabores preferidos por los europeos, la naranja sigue siendo líder
(38,8%), seguida de los combinados de frutas (19%) y en tercer lugar se encuentra la
manzana (14,9%). Ya a mayor distancia se encuentra la piña (3,6%) y el melocotón
(3,5%), aunque cada país tiene unas preferencias distintas en este aspecto, ya que el
melocotón y la piña están incluidos en el top cinco de sabores debido principalmente a
su importancia en el mercado español. Los sabores preferidos por los españoles están
representados en la Figura 3, donde se observa que la naranja también está en primer
lugar.
20
______________________________________________________________________
Sabores preferidos
Naranja
13,0%
29,2%
3,7%
Piña
Melocotón
Mezcla de
sabores
Manzana
16,5%
19,6%
18,0%
Otros
Figura 3. Preferencias de sabores de zumos de frutas y néctares
Estos nuevos productos, de mayor calidad y mayor valor añadido, han ganado
terreno en los últimos años. También han ganado importancia las bebidas funcionales
con base de zumo, en los últimos años han aparecido productos enriquecidos y
fortificados con vitaminas y minerales, bebidas prebióticas con fibra y alimentos que
reducen los niveles de colesterol gracias a su contenido en bebida de soja. Por ello, los
nuevos productos de la mayoría de los fabricantes son de este tipo.
Además de su capacidad de innovación, las empresas más poderosas del sector
tienen una gran capacidad de inversión publicitaria, que resulta fundamental para
garantizar las ventas en el sector, ya que existe una fuerte competencia. En los últimos
años han aumentado mucho las inversiones en publicidad.
La mayoría de los lanzamientos se producen en las fechas cercanas a los meses
de verano, que es cuando más actividad registra el sector, así que los meses de junio a
septiembre absorben el 50% del total de la inversión publicitaria anual.
La apertura de nuevas plantas de producción es otro de los indicadores de la
fuerte dinámica empresarial del sector. La mayor parte de los nuevos proyectos que se
están incorporando en el sector tienen como eje principal la elaboración de zumo de
naranja.
21
______________________________________________________________________
Además bastantes empresas hortofrutícolas han apostado por la instalación de
plantas para transformar en zumos parte de su producción y así diversificar su negocio.
Las empresas del sector de zumos no se dedican en exclusividad a este sector, y
la gran mayoría diversifican su producción con la elaboración de vinos sobre todo. Estas
empresas no tienen gran cantidad de trabajadores, la mayoría tienen empleo fijo y tiene
empleo eventual para situaciones de mayor producción.
En general podemos afirmar que estamos ante una industria concentrada en
manos del capital multinacional, innovadora, con gran capacidad de inversión y con
grandes oportunidades de negocio.
A pesar de todo esto, las previsiones para 2014 en Europa no son demasiado
satisfactorias y se prevé una disminución de alrededor del 2,9% del mercado de zumos
de la Unión Europea, caída que continuará en años posteriores hasta estabilizarse de
nuevo en 2018, después de haber pasado todo este período de crisis. En la Figura 4 se
puede observar la trayectoria que ha seguido el consumo de zumos de frutas y néctares
desde 1989 y la que se prevé que tendrá hasta 2019.
Figura 4. Evolución del consumo de zumos de frutas y néctares en la UE (1989-2019)
Fuente: Informe anual de AIJN
22
______________________________________________________________________
En cuanto a las exportaciones, el sector de los zumos y los néctares españoles
mantiene una fuerte presencia en el mercado exterior. Así lo revelan los últimos datos
relativos a 2013 que indican que las exportaciones se sitúan en 724.650 toneladas, lo
que ha reportado un valor económico de 668,12 millones de euros, casi un 39% más
respecto al año 2007, cuando representaba 480,86 millones de euros. Una subida que
fue especialmente fuerte entre los años 2011 y 2012 cuando el incremento de las
exportaciones en volumen fue del 5% debido a la estabilidad y disminución de precios
durante el primer periodo de la crisis, comprendido entre 2007 y 2010.
Estas dos variables no se han repetido en 2013 y han provocado que el valor de
las ventas en el exterior haya bajado un 2,47% debido a la caída del 11% que ha
sufrido el volumen de las exportaciones españolas en el último año.
Aun así, España continúa representado una parte relevante dentro del mercado
exterior de productos agroalimentarios pese al estancamiento que se ha producido en
las exportaciones durante 2013.
Por sabores, el zumo de naranja con un volumen de 245.660 toneladas es el
sabor más vendido en el exterior, seguido del de uva, con un total de 168.550
toneladas, y el de otras frutas, con 96.700 toneladas.
Sin embargo, se destaca que el zumo de uva representa el mayor valor del
mercado con 217,44 millones de euros, por delante del de naranja que supone 171,68
millones de euros. De esta manera, en total, ambos sabores representan el 58% del
valor total del sector en el mercado exterior. En concreto, el de uva supone un 32% del
valor y el de naranja un 26%.
Asimismo, la venta al exterior del zumo de otros cítricos (limón
fundamentalmente) ha aumentado un total de 85,75% en los últimos seis años hasta
alcanzar las 95.000 toneladas. Este sabor ha crecido en valor un 139,2% desde el
2007 hasta el 2013.
23
______________________________________________________________________
Por países, el conjunto de la Unión Europea representa el 78% de las
exportaciones españolas de zumos de frutas. En concreto, Francia es el principal
destino de los zumos españoles representando más del 33% de las exportaciones
españolas de zumos, lo que supone un reporte económico de 223,21 millones de euros
en 2013, un 2,78% más que el año anterior.
En segundo lugar se sitúa Reino Unido, quien compra el 14% de los zumos de
frutas españoles, lo que ha supuesto un valor de 92,52 millones de euros en 2013, un
104,36% más que en 2007, lo que significa que el país ha duplicado sus importaciones
en los últimos seis años debido principalmente a la exportación de zumo de naranja no
procedente de concentrado (NFC).
En cuanto a los principales países exportadores mundiales, según los datos de
2012 (los últimos datos que se han podido conseguir), el comercio exterior español de
los zumos de frutas representa un 5 o 6% del comercio mundial, por detrás de países
como Brasil, con aproximadamente un 16%; Holanda, con un 10%; China, con un 9%;
y Bélgica y Estados Unidos, ambos con un 8%. En este sentido, el zumo de uva
español es el sabor más significativo con una porción de un tercio del comercio total
mundial.
24
______________________________________________________________________
4. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN
A nivel internacional, dos países son los que dominan el mercado de producción
de zumo de naranja: Estados Unidos y Brasil, produciendo el 90% de zumo concentrado
mundial. En esos dos países, solo dos regiones; Florida, en EEUU y Sao Paulo, en
Brasil, suponen el 40% de la producción mundial de naranjas.
La Unión Europea en su conjunto es deficitaria en fruta, fundamentalmente
naranja transformada en zumo, frutas tropicales y manzanas. En el tema de la
industrialización de cítricos, y especialmente por su volumen en el del zumo de naranja,
hay que considerar que la producción europea nunca podrá competir con el zumo
concentrado producido a partir de plantaciones especializadas de Brasil o Florida. Por el
contrario, aparece ahora un interesante segmento de mercado de zumo fresco
refrigerado de calidad, donde la producción comunitaria tiene ventajas objetivas en
términos de suministro, transporte y distribución.
Por último, en España el sector de zumos ha experimentado grandes avances en
los últimos años, debido a cambios en la sociedad y a la aparición de nuevas estrategias
de producción y comercialización, que han revitalizado un sector que estaba estancado.
25
______________________________________________________________________
5. CONCLUSIONES
5.1. Aspectos positivos
En los últimos años se ha producido un cambio en los hábitos en el consumo de
alimentos. El consumidor tiende a ocupar menos tiempo en la realización de las comidas
y compra productos preparados pero demanda que sean productos “sanos”, “naturales”
y “multifuncionales” que aporten beneficios extra al producto en sí.
Además, como consecuencia de la preocupación por la salud surgen los zumos
como producto alternativo a las bebidas alcohólicas, ya que no tiene alcohol y es
sustitutivo de las bebidas refrescantes, debido a que no contiene carbónico.
La nueva imagen de los productos los posiciona en una imagen de salud (zumos
enriquecidos con vitaminas, zumos frescos, etc.), a diferencia del pasado.
En el sector aparecen continuamente nuevos formatos y sabores que revitalizan
el consumo y hace que la actual estrategia de crecimiento del sector se fundamente en el
desarrollo y lanzamiento de nuevos productos.
Otro aspecto positivo para el sector es el elevado crecimiento de los zumos
frescos, los cuales tienen un gran valor añadido y una alta calidad, similar al zumo
natural, y están encaminados a las necesidades de la vida moderna, producto natural,
listo para tomar sin realizar ningún tipo de preparación.
También ha crecido el sector de los zumos enriquecidos, especialmente en el
caso de los zumos con soja. Son productos que además del valor nutritivo de los zumos
de frutas, aportan notables beneficios para la salud.
26
______________________________________________________________________
5.2. Aspectos negativos
Los zumos no son productos de primera necesidad, por eso no es prioritario
frente a otros productos alimentarios a los que se dan mayor importancia.
En los últimos años se han realizado multitud de lanzamientos de nuevos
productos, por tanto cada vez es más difícil innovar en el sector de zumos.
Las bebidas alcohólicas y los refrescos con gas y sin gas acaparan parte del
mercado de los zumos de frutas.
5.3. Perspectivas de futuro
Actualmente el sector de los zumos de frutas está en decadencia aunque con un
decrecimiento menor que en años anteriores. A pesar de eso se apuesta por este sector,
ya que continúan apareciendo nuevos productos.
Las empresas tenderán cada vez más a diversificar su producción dentro de los
zumos de frutas y hortalizas y además hacia otros sectores, como el de vino y bebidas
refrescantes.
Los zumos que se prevé que aumentarán en el mercado son los zumos
refrigerados y los recién exprimidos, sobre todo de naranja. También aumentarán los
productos funcionales con base de zumo de frutas, debido a que el consumidor está más
preocupado por la salud y por tener una alimentación sana y equilibrada.
27
______________________________________________________________________
II. ALTERNATIVAS
ESTRATÉGICAS
29
______________________________________________________________________
1. INTRODUCCIÓN
Según EUFIC (European Food Information Council), el concepto de alimento
funcional es el siguiente: “un alimento funcional es aquel que le confiere al consumidor
una determinada propiedad beneficiosa para su salud, independientemente de sus
propiedades puramente nutritivas”. Así, zumos enriquecidos con vitamina C, productos
lácteos fortificados con ácidos grasos omega 3 o yogures bio con cereales son ejemplos
de lo que se denominan alimentos funcionales.
En los últimos años ha aumentado la demanda de este tipo de productos,
apareciendo en el mercado gran variedad de ellos. Esto es debido a los beneficios para
la salud que confieren las sustancias que ellos contienen.
Con objeto de diseñar un proceso productivo acorde con las características de la
materia prima disponible y con la finalidad de obtener productos y subproductos
acordes con la demanda actual del consumidor y de las industrias receptoras de
subproductos, se lleva a cabo este estudio, donde se definirán las alternativas existentes
tanto para los productos como para los subproductos y finalmente se elegirá el producto
o productos a elaborar y los subproductos derivados de ese proceso productivo.
30
______________________________________________________________________
2. MATERIA PRIMA: NARANJA
2.1. Composición
Con objeto de establecer los condicionantes del proceso productivo a definir se
realiza una revisión de la composición nutritiva de la naranja, que puede observarse en
la Tabla 4.
Tabla 4: Composición nutritiva de la naranja por cada 100 gramos
Cada 100 gr. de alimento
Unidad
Naranja
Agua
gr.
86,75
Proteínas
gr.
0,94
Calorías
kcal.
47,00
Hidratos de carbono
gr.
11,75
Grasas
gr.
0,12
Cenizas
gr.
0,44
Total fibra dietética
gr.
2,4
Calcio
mg.
40,00
Sodio
mg.
0,00
Fósforo
mg.
14,00
Hierro
mg.
0,10
Potasio
mg.
181,00
Magnesio
mg.
10,00
Zinc
mg.
0,07
Cobre
mg.
0,045
Vitamina C
mg.
53,20
Fuente: Elaboración propia a partir de varias páginas web
También se realiza un análisis de las características industriales de las naranjas,
centrándose en las variedades de uso industrial, cultivadas en España y cuya zona de
producción se extiende por Levante y sur de la Península. En la Tabla 5 se observan las
características más relevantes de las naranjas más cultivadas en España.
31
______________________________________________________________________
Tabla 5: Características de las variedades de naranja más cultivadas en España
VARIABLE Washington
Navel
Diámetro
7,30
(cm)
7,07
Altura (cm)
7,00
7,70
6,30
Valencia
Late
6,83
7,40
7,90
5,90
6,79
6,50
Navelate
Navelina Salustiana
Doble
Fina
6,20
Peso medio
Fruto (g)
Zumo (%)
192,11
178,10
209,70
117,30
152,51
123,80
47,65
52,00
51,60
48,90
50,74
47,10
Pulpa (%)
6,64
5,20
4,50
4,90
2,59
5,10
De esta tabla se obtiene que la media del peso medio de las naranjas es de
162,25 gramos.
A continuación se detalla la composición de la naranja por grupos de
componentes más importantes:
Azúcares o hidratos de carbono:
Es el componente más abundante en el zumo de naranja y es el responsable del
dulzor del zumo. Representan el 75-80% de los sólidos solubles de los zumos. Los
hidratos de carbono que contienen las naranjas son los responsables de la mayor parte
del aporte energético del zumo, que supone una energía bruta de 440 kcal/kg.
Los principales azúcares presentes en el zumo son: sacarosa (49-59%), glucosa
(20-25%) y fructosa (20-25%) y mantienen una relación 2:1:1 (Curl y Veldhuis. 1948),
proporción variable con las condiciones climáticas, variedad y zona de cultivo.
Otros carbohidratos minoritarios son: pectinas (desarrollada más adelante),
hemicelulosa, celulosa, maltosa, maltotriosa, etc.
Los hidratos de carbono no son un componente funcional del zumo de naranja.
Ácidos:
Los ácidos orgánicos pueden ser considerados como los componentes más
característicos de los zumos cítricos.
32
______________________________________________________________________
En el zumo de naranja el ácido cítrico representa el constituyente más
importante de su fracción ácida, junto a cantidades más limitadas de ácido málico. La
concentración en ácido cítrico depende del origen, clima, variedad y grado de madurez
de las naranjas.
Otros
ácidos
presentes
son:
succínico,
oxálico,
tartárico,
isocítrico,
galacturónico, fosfórico, masónico, benzoico, láctico, adípico, aconítico y ácidos
carboxílicos.
Tampoco se ha determinado que los ácidos orgánicos de la naranja sean un
componente funcional.
Vitaminas:
Uno de los componentes más importantes del zumo de naranja es el ácido
ascórbico o vitamina C. Su elevada proporción en las naranjas es superior a la existente
en la mayoría de los alimentos. Su contenido varía en función de la orientación e
insolación del árbol, madurez (disminuye al madurar), suelo, fertilización, etc.
La mayor parte del ácido ascórbico se encuentra en la corteza y el zumo solo
contiene un 25 a 30% del total. Por este motivo de las cortezas se puede obtener
líquidos de prensado como fuentes de vitamina C.
Otras vitaminas existentes en el zumo de naranja son: vitamina A, ácido fólico,
tiamina (vitamina Bi), vitamina B2, etc.
La vitamina C forma parte de muchos alimentos diseñados como funcionales,
como es el caso de los zumos y los néctares. La principal característica funcional de la
vitamina C es su poder antioxidante, que sirve para proteger los sistemas enzimáticos
del cuerpo humano al reducir compuestos oxidantes. Por otro lado, se ha sugerido que la
vitamina C podría tener un papel protector frente al desarrollo de distintos tipos de
cáncer (Padayatty S, Katz A, 2003).
Se recomienda el consumo de alimentos funcionales que contengan ácido fólico,
ya que pueden evitar padecer depresión, patologías cardíacas y neuronales o cáncer.
33
______________________________________________________________________
La forma activa de la vitamina B1 o tiamina, el pirofosfato de tiamina, mejora el
funcionamiento del sistema nervioso.
Composición mineral:
Los constituyentes inorgánicos mayoritarios (macroelementos) son: potasio,
sodio, magnesio, calcio, fósforo y hierro, y los minoritarios (microelementos) son: zinc,
manganeso y boro. Además, existe una fracción aniónica compuesta por sulfatos,
cloruros y nitratos.
Pueden variar en función de la naturaleza del terreno, abonado, variedad, portainjerto, localización geográfica, período de maduración, clima, época de recolección,
etc.
La composición mineral es mayor en la pulpa que en el zumo filtrado o suero.
La determinación de las cenizas del zumo sirve para detectar adulteraciones.
El consumo de calcio previene la osteoporosis y protege contra el cáncer de
colon y recto. Además, su deficiencia provoca graves trastornos en el organismo, como
deformaciones óseas y raquitismo o hipertensión (Mahan, K. Escote S., 1996).
El fósforo y el calcio deben mantener un equilibrio preciso en sangre y, por tanto
también en la alimentación, para que los huesos se formen y se mantengan en buen
estado y no se provoquen problemas de osteoporosis.
La deficiencia de magnesio puede producir trastornos en el organismo como es
el caso de temblores, espasmos musculares, náuseas o vómitos, e incluso anorexia.
El hierro es el elemento traza más abundante del organismo y participa en
procesos tan importantes como el transporte respiratorio de oxígeno y CO2, reacciones
de óxido-reducción celulares, síntesis de neurotransmisores, etc. Además junto con la
vitamina C forma complejos que facilitan su absorción por el organismo.
34
______________________________________________________________________
El zinc participa en varias funciones del sistema de defensa antioxidante.
También estabiliza membranas, por lo que su deficiencia podría ocasionar daños en
estas estructuras.
Compuestos nitrogenados:
Constituyen uno de los grupos de componentes más característicos y representan
del 5 al 10% de los sólidos totales del zumo.
Del nitrógeno total la mayor parte corresponde al nitrógeno de aminoácidos (3070%), pero también existe nitrógeno inorgánico amoniacal (hasta un 7%), proteínas y
bases nitrogenadas (aminas).
El contenido en nitrógeno amoniacal de los zumos aumenta en proporción al
grado de madurez de los frutos o con almacenamientos largos o a temperaturas
elevadas. También varía con el clima, variedad, campaña, etc.
El contenido en nitrógeno de aminoácidos aumenta proporcionalmente con el
grado de madurez y con la presión aplicada durante la extracción. Además influye la
variedad, zona geográfica de procedencia y tecnología empleada.
Pectinas:
Son uno de los principales constituyentes de la pared celular vegetal. Se usan
industrialmente por sus propiedades espesantes y gelificantes y como aditivo no nocivo
para la alimentación.
Existen tres grupos de sustancias pécticas:
1. Protopectinas.
2. Ácidos pectínicos (pectinas).
3. Ácidos pécticos.
En las naranjas el contenido en pectina es más elevado en las cortezas,
membranas, corazón y semillas, que en el zumo. No obstante, pese a la cantidad
relativamente limitada en que se encuentra en el zumo, realiza funciones importantes en
35
______________________________________________________________________
el zumo: contribuye a la formación de turbidez, manteniendo en suspensión finísimas
partículas de pulpa, a la vez que le proporciona viscosidad o consistencia.
Para proteger las pectinas, es necesario inactivar los enzimas pécticos, que son:
pectinesterasa (la más importante), protopectinasa, pectinliasa y poligalacturonasa.
La corteza en un subproducto de la obtención de zumo y de aceites esenciales,
que contiene una elevada proporción de pectina y se utiliza para la elaboración de
pectina.
Su contenido varía en función de la variedad, zona, grado de madurez, etc.
Materias colorantes:
- Carotenos: es uno de los grupos de pigmentos naturales más importantes
existentes en la naturaleza. Son precursores de la vitamina A en los animales.
De color a la corteza y al zumo, atributo importante para definir la calidad.
Los carotenoides más importantes en el zumo de naranja son: a, P y C, caroteno,
a-criptoxantina, P-criptoxantina, luteína, zeaxantina, anteraxantina y violaxantina.
El contenido en carotenoides del zumo depende de su contenido en pulpa, ya que
se fijan sobre ella.
Son más abundantes en la corteza que en el zumo (en el flavedo está
aproximadamente el 70% del total). Las xantofilas constituyen el 70% de los
carotenoides presentes en la corteza. Su contenido varía en función del grado de
madurez, variedad, etc.
Las xantofilas son derivados oxigenados de los carotenoides, que incluyen a la
zeaxantina, cantaxantina, criptoxantina y astaxantina, algunas de las cuales se han
mencionado antes. Sobre sus posibles beneficios para la salud, la criptoxantina podría
tener un efecto para los tejidos vaginal, uterino y cervical (Collins, 2008).
36
______________________________________________________________________
- Antocianos: El contenido es modificado por la variedad y confieren a las
naranjas sanguinas su color rojo característico, aunque se degradan fácilmente, virando
el color hacia la tonalidad marrón y modificando las propiedades organolépticas, lo que
hace que no se industrialicen estas variedades.
Son muy sensibles y sufren una degradación rápida, pudiéndose mejorar con
pasteurización mediante microondas y adición de ácido tartárico y glutatión.
Limonoides:
Los más importantes son: limonina, nomilina y obacunona, y son responsables
del sabor amargo de las naranjas. Se encuentran en los tejidos, excluidas las celdillas del
zumo y son insolubles en agua.
El sabor amargo es desagradable y persistente en el paladar, esto hace que en los
zumos elaborados con naranjas Navel sea necesario hacer un desamarrado para su
industrialización.
Los limonoides son un grupo de triterpenos relacionados químicamente que se
encuentran en la naranja, pomelo, limón y lima y se han relacionado con la inhibición
de tumores en pulmón y piel.
Polifenoles:
Los zumos de naranja contienen un amplio grupo de estos compuestos, que
incluyen polifenoles flavonoides y cumarinas (polifenoles no flavonoides).
Flavonoides:
Poseen sabor amargo suave, que tiende a desaparecer en el paladar. Los tres
tipos de polifenoles flavonoides presentes en los cítricos son: flavononas, flaconas y
antocianinas.
Las flavononas son predominantes y se localizan principalmente en albedo y
membranas, quedando un 10-20% en el zumo. Los flavonoides más importantes de la
naranja son: hesperidina (contribuye a la formación de la turbidez), naringina,
neohesperidina y poncirina.
37
______________________________________________________________________
La hesperidina se encuentra en mayor proporción en el albedo y corazón y luego
en el flavedo, membranas y pulpa, siendo menor en el zumo. Tiene varias aplicaciones:
•
Detección de la adición a los zumos de pulpa lavada y extractos de cortezas.
•
Detección de mezclas de zumos.
•
Aplicaciones médicas, debido a sus acciones fisiológicas: mejora la
hipertensión, facilita la circulación sanguínea, etc.
•
Edulcorante artificial, no calórico.
Los flavonoides, los compuestos fenólicos más importantes, son colorantes
naturales que presentan alta acción antioxidante y están presentes en muchos vegetales,
entre ellos la naranja. Estos compuestos presentan actividad antiinflamatoria, diurética,
protectora de capilares y de las arterias y potencian la acción de la vitamina C (Hertog,
1995).
A continuación se presentan algunos de los flavonoides más representativos:
o Rutina: Se encuentra en la naranja, grosella y alforfón y, junto con la
vitamina C, ayuda a prevenir glaucomas, pues disminuye la presión
intraocular. Es necesaria para el buen funcionamiento de los capilares y de
las arterias.
o Naringina: Este flavonoides podemos encontrarlo en diversas frutas, como
es el caso del pomelo y la naranja. La naringina, junto con la vitamina C,
actúa de forma favorable sobre la pared de las arterias y fluidificando la
sangre.
o Hesperidina y diosmina: Se encuentran en la corteza y en la pulpa de la
naranja y el limón, donde potencian la acción de la vitamina C. Además son
protectores capilares, previniendo edemas y trombosis.
o Antocianinas: Son pigmentos vegetales que otorgan un color rojo o morado
en a algunos frutos como las uvas, fresas, granadas o naranjas.
Estos compuestos actúan como antioxidantes y reductores del nivel de
colesterol en el hígado, cardioprotectores, tonificantes de la circulación
venosa, regeneran los pigmentos de la retina, etc.
38
______________________________________________________________________
Aromas:
Es uno de los atributos de calidad más importantes del zumo de naranja.
La fracción volátil del zumo de naranja está constituida por un gran número de
compuestos químicos diferentes (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos y
esteres) presentes en diversas partes del fruto, que se reúnen en el zumo durante su
extracción. La parte del fruto más importante en el aporte cuantitativo de componentes
es la corteza.
En la elaboración de zumos reconstituidos a partir de zumos concentrados de
naranja es necesario realizar una recuperación y concentración de los aromas en el
proceso de concentración para que posteriormente sean añadidos en el momento de la
reconstitución y así la percepción organoléptica sea parecida a la del zumo fresco.
Lípidos:
No tienen importancia desde el punto de vista de su valor nutritivo, por su escasa
proporción en el zumo, pero sí tienen un papel importante en la alteración organoléptica
de los zumos durante su almacenamiento. La mayor proporción de lípidos de la naranja
se encuentra en las semillas y en menor proporción en la corteza y zumo.
39
______________________________________________________________________
2.2. Productos derivados de la naranja
La naranja es una fruta de la cual se pueden obtener, además del zumo que es el
producto principal, gran cantidad de subproductos a los que se pueden dar diversos
usos.
En función del procesado que se de a la fruta, se obtendrán unos productos u
otros y derivado de este proceso se obtendrán en cada caso una serie de subproductos
diferentes, de los que se obtendrán beneficios extras a la elaboración de zumo.
A continuación aparece la definición de los posibles productos que se pueden
obtener a partir de la naranja:
Zumo de naranja
Producto procedente del endocarpio de la naranja, susceptible de fermentación,
pero no fermentado, obtenido a partir de frutas sanas y maduras, frescas o conservadas
por el frío, que posea el color, aroma y el sabor característicos de los zumos de la fruta
de la que procede.
Se le puede reincorporar al zumo el aroma, la pulpa y las células que haya
perdido durante la extracción.
Zumo de naranja concentrado
Producto obtenido a partir del zumo de naranja por eliminación física de una
parte determinada del agua. Cuando el producto esté destinado al consumo directo,
dicha eliminación será de al menos un 50%.
Zumo de naranja a base de concentrado: producto obtenido incorporando al
zumo de naranja concentrado el agua extraída al zumo en el proceso de concentración y
restituyendo los aromas, y en su caso, la pulpa y las células perdidos del zumo pero
recuperados en el proceso de producción del zumo de naranja.
El agua añadida deberá presentar las características adecuadas, especialmente
desde el punto de vista químico, microbiológico y organoléptico, con el fin de
garantizar las propiedades esenciales del zumo.
40
______________________________________________________________________
El producto así obtenido deberá presentar características organolépticas y
analíticas por lo menos equivalentes a las del tipo medio de zumo obtenido de naranjas
de la misma especie.
Zumo deshidratado / en polvo
Producto obtenido a partir de zumo de naranjas de una o varias especies por
eliminación física de la práctica totalidad del agua.
Néctar de naranja
Producto susceptible de fermentación, pero no fermentado, obtenido por la
adición de agua y de azúcares o miel al zumo de naranja, zumo de naranja concentrado,
al zumo de naranja a base de concentrado, al puré de frutas o a una mezcla de estos
productos. La adición de azúcares o miel se autoriza en una cantidad no superior al 20%
del peso total del producto acabado.
41
______________________________________________________________________
2.3. Subproductos
A continuación se enumeran todos los posibles subproductos que se pueden
obtener y se detallan sus posibles usos:
Pulpa
Residuo sólido de la industria. Para la producción industrial de pectinas y fibra
alimentaria las principales materias primas son la pulpa de cítricos y de manzana. Es un
subproducto con varios usos: es un valioso producto dietético, además es de gran
utilidad en la industria cárnica y en la de pastelería y bollería ya que tiene una alta
capacidad de absorción de agua y grasa. Luego la pulpa despectinizada se suele emplear
como alimento del ganado.
Corteza (albedo y flavedo)
Se usa fundamentalmente como pienso de vacuno en forma de corteza prensada,
corteza deshidratada o gránulos o pelets compactos.
Pero además del flavedo se extraen: productos esenciales (usado para
aromatizar), terpenos (tiene numerosos usos en la industria química), pectina (para la
industria de la pectina), azúcares (se usa en la elaboración industrial de bebidas),
hesperidina (uso en la industria farmacéutica), naringina (se utiliza para acentuar el
sabor amargo de diversas bebidas y como materia prima para la obtención de
edulcorantes artificiales) y pigmentos naturales. La corteza, las pepitas y otros residuos
contienen abundantes flavonoides, que se podían extraer y purificar para su uso en
nuevos productos funcionales.
También nos encontramos con otros usos alimentarios para la corteza: para la
elaboración de mermeladas, extractos de corteza como bases para bebidas y raspaduras
de cortezas para la elaboración de popurrís, cortezas confitadas o mermelada. La corteza
de los cítricos, en concreto el albedo, es una de las principales materias primas para la
producción de pectina para la elaboración de mermeladas, jaleas y conservas.
42
______________________________________________________________________
Aceites esenciales
Los aceites esenciales de la corteza se fabrican como subproducto de todas las
industrias de cítricos: naranjas, pomelo, limones y limas. Los aceites se encuentran en
glándulas del flavedo de la fruta.
El aceite se extrae por abrasión, saliendo éste por su propia presión y fluyendo
como una emulsión acuosa.
Estos aceites contienen el aroma y el sabor característico del zumo fresco. Se
emplean para restaurar el sabor y la calidad de los zumos concentrados.
Pigmentos
Los pigmentos son compuestos que se localizan en la vesícula de zumo y en la
corteza exterior. La cantidad de pigmentos de los cítricos es distinta según la variedad,
madurez, variaciones estacionales e incluso la región de cultivo. Los pigmentos
carotenoides son importantes desde el punto de vista nutritivo por su actividad nutritiva.
Licor de prensado
Solución que se desprende en el prensado de la corteza triturada y alcalinizada.
Tiene varios usos: como ingrediente para la elaboración de alimentos para animales,
para producir alcohol combustible y lo más frecuente es que se concentre en forma de
melaza de cítricos.
Melaza de cítricos
Se utiliza como suplemento alimenticio en alimentos para animales.
Alcohol combustible
Tiene como materia prima el licor de prensado de la corteza y la melaza de
cítricos reconstituida. Sus usos son:
-
Residuo de destilación concentrado: para alimentación animal como
suplemento de alto contenido proteico.
-
Alcohol: como combustible directo o mezclado con gasolina.
43
______________________________________________________________________
3. MATERIA PRIMA: SOJA
3.1. Composición
La soja es una excelente fuente de proteínas de buena calidad, que puede
compararse satisfactoriamente con otros alimentos proteicos. La soja también es una
buena fuente de calcio, hierro, cinc, fosfato, magnesio, vitaminas B y folatos. En la
Figura 5 se pueden ver los principales componentes de la semilla de soja.
Figura 5: Principales componentes de la semilla de soja
Fuente: http://www.monografias.com/soja-su-evolucion-argentina.shtml
Proteínas de la soja
La soja es una fuente de proteínas de alta digestibilidad (92-100%) y con una
calidad equivalente a las proteínas animales. La proteína de la soja contiene todos los
aminoácidos esenciales y aunque es relativamente baja en metionina, es una buena
fuente de lisina. Es adecuada para niños y adultos y proporciona una fuente alternativa
de proteínas para quienes son alérgicos a ciertos alimentos como la leche de vaca y los
huevos. Sin embargo, algunas personas pueden ser alérgicas a la soja.
En la Tabla 6 se puede ver la composición en aminoácidos de la soja y algunos
de sus productos.
Tabla 6: Composición en aminoácidos de la soja y algunos de sus productos (mg/100g de proteína)
Aminoácido
Semilla
Harina
Concentrados
Proteínas
de soja
aisladas
Isoleucina
35
46
8
49
46
48
Leucina
79
78
79
82
79
83
44
Leche
de
soja
Tofu
______________________________________________________________________
Aminoácido
Semilla
Harina
Concentrados
Proteínas
de soja
aisladas
Lisina
62
64
64
64
60
61
21
26
28
26
16
14
87
88
89
92
80
83
Treonina
41
39
45
38
40
40
Triptófano
n/a
14
16
14
n/a
n/a
Valina
37
46
50
50
48
49
MetioninaCisteína
Fenilalanina
-Tirosina
Leche
de
soja
Tofu
La proteína de soja también reduce el nivel de colesterol sanguíneo, así como el
riesgo de las enfermedades de corazón. Los ingredientes de la proteína de soja son
también bajos en grasa y no contienen colesterol y por tanto pueden ser útiles para
reducir la ingesta de grasa. Además, es grasa poliinsaturada que se cree que ayuda a
reducir el riesgo de enfermedades cardíacas (Obendorf, 1992).
Al igual que otros alimentos de origen vegetal, las semillas de soja contienen
proteínas, llamadas inhibidores de la proteasa, que pueden afectar de forma adversa a la
absorción de nutrientes. Sin embargo, los inhibidores de la proteasa se destruyen por el
calor y no tienen valor nutritivo. En contraste con esto, se ha demostrado que algunos
inhibidores de la proteasa actúan como agentes anticancerígenos.
Isoflavonas
Las proteínas de la soja son también una importante fuente de los compuestos
biológicamente activos, llamados isoflavonas, que, junto con la proteína de soja,
desempeñan un importante papel en la prevención de las enfermedades del corazón.
Las isoflavonas también pueden tener un papel preventivo frente a algunos
cánceres y pueden ser útiles en el tratamiento de enfermedades renales y diabetes.
También existen evidencias de que las isoflavonas pueden ayudar a reducir el riesgo de
osteoporosis así como aliviar los síntomas de la menopausia en algunas mujeres
(Hauser, 2008).
45
______________________________________________________________________
Aceite
El aceite de soja es rico en ácidos grasos poliinsaturados y no contiene
colesterol. Además, contiene altas cantidades de ácido linoleico y linolénico que son
esenciales para el crecimiento y el desarrollo humano y pueden prevenir enfermedades
del corazón. La soja también contiene lecitina y fitosteroles que reducen los niveles de
colesterol en sangre (Nwar, 1985).
Carbohidratos y fibra
La soja contiene carbohidratos solubles e insolubles. La fracción soluble
contiene oligosacáridos que contribuyen al sabor característico de algunos productos de
soja y pueden causar problemas digestivos. No obstante, los oligosacáridos están
empezando a tener importancia como ingredientes pre-bióticos nuevos que pueden ser
beneficiosos para la digestión al incrementar el número de bifidobacterias en el
intestino. Los carbohidratos insolubles de la soja (la fibra de soja) tienen también
propiedades beneficiosas y se ha demostrado que reducen los niveles de colesterol en
sangre y, en los pacientes diabéticos, los niveles de glucosa en sangre (Kawamura,
1967). La fibra de soja puede ayudar también a los pacientes con cáncer de colon.
Vitaminas y minerales
También tiene vitaminas y minerales. La soja es una buena fuente de fosfatos,
magnesio, cobre, vitaminas B y folatos. También es rica en calcio, hierro y cinc. El
hierro de todas las legumbres tiene una absorción reducida y por eso su valor como
fuente de hierro está limitado, sin embargo, la biodisponibilidad del calcio y del cinc en
los alimentos de soja es relativamente buena. Cuando se ingiere soja como parte de una
dieta variada el status mineral no es un problema (Matthews, 1975).
46
______________________________________________________________________
3.2. Propiedades funcionales de la soja
Las dietas ricas en soja están asociadas con la prevención de ciertas
enfermedades tales como el cáncer de mama, de próstata, de pulmón y de colon,
osteoporosis, enfermedades cardíacas y hasta para los síntomas de la menopausia. Los
beneficios reales de la soja son la cantidad de fitonutrientes que contiene, especialmente
los fitoestrógenos, que son un compuesto encontrado en las plantas que incluyen
sustancias como las isoflavonas, cumestanos y lignanos, cuya estructura es muy similar
a la de los estrógenos. Es por eso que los fitoestrógenos, en determinadas
circunstancias, pueden actuar como nuestros propios estrógenos.
En los alimentos de soja otra arma contra el cáncer es la angiogénesis, que es un
proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos.
El cuerpo humano depende de muchas vitaminas y minerales para que actúen
como antioxidantes, pero las isoflavonas de la soja, especialmente la genisteina y la
daidzeina tienen propiedades antioxidantes. Los porotos de soja, además de isoflavonas,
contienen saponinas que son encontradas en distintos vegetales y legumbres. Estas
saponinas tienen varios beneficios para la salud, la prevención de determinados cánceres
y la limitación de la absorción del colesterol.
A continuación se enumeran algunos de los principales beneficios que aporta la
soja al organismo humano:
Reducción del colesterol
Gran cantidad de estudios, a nivel nacional e internacional, hablan de las
bondades de la soja para bajar los índices de colesterol en sangre, especialmente en
pacientes de altos niveles del mismo. Debido a esto es que “Food and Drug
Administration” de los EE.UU. (Departamento de Alimentos y Medicamentos) autorizó
a incluir en los productos que “25 gramos de proteínas de soja diaria ayudan a disminuir
el colesterol en un 30% en días dentro de una dieta baja en grasas y colesterol”
47
______________________________________________________________________
Cáncer de colon, de próstata, de pulmón y de mamas
Estudios de distintas Universidades, fundaciones, investigadores privados y
oficiales a nivel mundial, demuestran sin lugar a dudas que la ingesta de soja en todas
sus modalidades tiene efectos beneficiosos en el control y/o prevención de estos
cánceres (Zhang Y, Li Q y Chen H. Carcinogenesis (2013).
Fracturas de cadera
Las fracturas de caderas son uno de los principales efectos de la osteoporosis en
las mujeres mayores en EE.UU. Estudios demuestran que la soja ayuda a retener la
masa ósea.
Antioxidante
Los alimentos de soja contienen antioxidantes, los cuales protegen a las células
del daño causado por los radicales libres. A estos radicales se los responsabiliza por la
iniciación de diferentes clases de formas de cánceres al igual que del envejecimiento.
Además se cree que la oxidación del LDL o colesterol malo promueve la formación de
placas o depósitos en las arterias (Vida Nutrilite, 2007).
Enfermedades del riñón
Como las proteínas de la soja son más fáciles de procesar que las de origen
animal, podría frenar o prevenir las enfermedades renales en personas con daño en los
riñones.
Enfermedades coronarias
Gran parte de estos beneficios reside en la propiedad de la soja de disminuir los
niveles de colesterol sanguíneo (Obendorf, 1992).
48
______________________________________________________________________
3.3. Productos y subproductos
En este apartado se enumeran los productos y subproductos posibles que se
obtienen a partir de la soja:
La “leche” o bebida de soja
La “leche” o bebida de soja es un ingrediente alimentario con alto contenido en
proteína, bajo en grasa y sin colesterol que puede encontrarse en forma líquida,
concentrada o deshidratada. Actualmente, las técnicas de procesado han mejorado y
permiten eliminar la mayor parte del sabor a “vaina/legumbre”. Al igual que otros
ingredientes proteicos, la leche de soja se puede utilizar como constituyente principal de
un alimento o para reemplazar ingredientes tradicionales, como son la leche de vaca o
los huevos. También se puede usar como punto de partida para la elaboración de
yogures de soja y postres congelados de soja. Y actualmente, debido a las propiedades
nutracéuticas de la soja, se emplea en la producción de alimentos funcionales.
En la Tabla 7, se observa la composición en nutrientes de la leche de soja.
Tabla 7: Composición nutritiva de la leche de soja por cada 100 gramos
Unidad
Leche de soja
Agua
gr.
88,60
Proteínas
gr.
4,40
Calorías
kcal.
52,00
Carbohidratos
gr.
3,80
Carbohidratos fibra
gr.
-
Grasas
gr.
2,50
Cenizas
gr.
0,62
Total fibra dietética
gr.
-
Insolubles
gr.
-
Solubles en agua
gr.
-
Calcio
mg.
18,50
Sodio
mg.
2,50
Fósforo
mg.
60,30
Hierro
mg.
4,50
49
______________________________________________________________________
Unidad
Leche de soja
Potasio
mg.
0,24
Magnesio
mg.
0,63
Zinc
mg.
0,90
Cobre
mg.
0,25
Tofu
El tofu, o queso cuajado de la leche de soja, es un alimento de enorme valor
nutritivo, con un alto contenido en proteínas, minerales y otros nutrientes importantes.
El tofu bien compacto aporta un 11% de proteínas de óptima calidad y fácil
asimilación. El organismo aprovecha aproximadamente un 65% de las proteínas del
tofu. Es muy rico en vitaminas y minerales y, sobre todo, en calcio. También contiene
hierro, fósforo, sodio, potasio y vitaminas del grupo A, B y E.
En la Tabla 8 se puede ver la composición del tofu.
Tabla 8: Composición nutritiva del tofu por cada 100 gramos
Composición del tofu por cada 100 gr.
Proteínas
13,7%
Hidratos de Carbono
2,8%
Grasas
9%
Agua
73%
Fibra
0,3%
Cenizas
1,2%
Calcio
159 mg.
Sodio
7 mg.
Fósforo
109 mg.
Hierro
2,5 mg.
Vitamina B1
0,02 mg.
Vitamina B2
0,02 mg.
Vitamina B3
0,5 mg.
50
______________________________________________________________________
Okara
El okara es la pulpa de la soja que queda después de producir la leche de soja, el
tofu o tras obtener los aislados de proteína de soja. Este ingrediente de alto valor
nutritivo se utiliza principalmente en la alimentación de animales aunque se puede usar
también como fibra o ingrediente proteico en salsas, alimentos cocidos y productos
cárnicos.
51
______________________________________________________________________
4. ALTERNATIVAS PRODUCTIVAS: ZUMO DE NARANJA
Productos
De las alternativas productivas nombradas en el apartado 2.2., la que ha sido
seleccionada es la de zumo de naranja. Los motivos son los siguientes:
Dentro del mercado de zumos es uno de los segmentos que ha evolucionado más
positivamente en los últimos años y sus perspectivas de futuro son muy buenas debido a
que cada vez más los consumidores demandan productos de mayor calidad.
Además, aparece ahora un interesante segmento de mercado de zumo fresco
refrigerado de calidad, donde la producción comunitaria tiene ventajas objetivas en
términos de suministro, transporte y distribución.
El consumo de productos como néctares, zumo concentrado, zumo reconstituido,
etc. se encuentra estancado frente a otros productos innovadores como los zumos
enriquecidos, frescos y refrigerados. Estos nuevos productos, de mayor calidad y mayor
valor añadido, han ganado terreno en los últimos años, sobre todo los zumos
refrigerados y las bebidas funcionales con base de zumo.
Los productos funcionales, además del valor nutritivo, aportan grandes
beneficios a la salud. Por ello, se ha decidido que el zumo de naranja que se va a
producir se enriquezca con leche de soja, para lo cual, además de la línea de producción
de zumo, se tendrá que realizar la importación de leche de soja.
Para añadir la leche de soja al zumo de naranja, se verterán los dos productos en
un tanque de mezcla, donde se homogeneizará y de donde saldrá el producto final a la
zona de envasado.
52
______________________________________________________________________
Subproductos
Los subproductos generados dependen de la industria de cítricos de que se trate
y dentro de la industria de zumos del proceso productivo elegido. De forma que para la
elección de las alternativas de subproductos solo se va a tener en cuenta los
subproductos que normalmente se generan y aprovechan en la industria de zumos.
La alternativa de subproductos que tenemos, independientemente del proceso
productivo, son:
A.S.1. Corteza fresca
A.S.2. Pienso (corteza y pulpa fresca)
A.S.3. Melaza de cítricos
A.S.4. Aceites esenciales
A.S.5. Pulpa congelada
A.S.6. Zumo procedente del lavado de la pulpa
A.S.7. Pulpa lavada
A.S.8. Pectina
A.S.9. Residuos sólidos (pepitas, materiales de desecho…)
Estos subproductos se han definido en el apartado 2.3. Los subproductos que se
van a obtener en este caso son la corteza fresca y los aceites esenciales, ya que son los
subproductos más fáciles de obtener y con un mayor valor añadido.
53
______________________________________________________________________
III. INGENIERÍA DEL
PROCESO
55
______________________________________________________________________
1. INTRODUCCIÓN
En el bloque II: “Alternativas estratégicas” se ha seleccionado la alternativa
productiva de zumo de naranja enriquecido con leche de soja cuya producción se va a
desarrollar en el presente bloque.
Para el zumo de naranja nos encontramos con diferentes posibilidades de
comercialización: pasteurizado, esterilizado, enriquecido o refrigerado y se ha elegido
éste último ya que es uno de los segmentos del sector de los zumos con mayores
perspectivas de futuro. Además, al enriquecerlo con leche de soja aumenta su valor
nutricional y, por tanto, el valor añadido del producto final, que se considerará un
alimento funcional o nutracéutico.
En el presente capítulo se describen todas las fases productivas para obtener
zumo de naranja refrigerado y para el enriquecimiento con leche de soja; se seleccionará
la maquinaria que mejor se adapte a las necesidades del proceso.
Además, derivado del proceso se obtienen subproductos, ya seleccionados en el
bloque II: aceite esencial y corteza fresca de la producción de zumo de naranja, que
serán comercializados con el fin de obtener un mayor beneficio de la producción de
zumo de naranja refrigerado y minimizar los residuos sólidos y líquidos de la industria.
56
______________________________________________________________________
2. PROCESO PRODUCTIVO
2.1. Materia prima
Naranja
El producto transformado (el zumo) dependerá de la calidad de la materia prima.
Se obtendrá un producto de calidad con una materia prima de alta calidad. Los cítricos
deberán reunir una serie de condiciones para la transformación:
•
Buen estado, sanos y limpios
•
No presentar señales de podredumbre
•
Grado de madurez, sólidos solubles (grados Brix) y tanto por cien de zumo
correctos
El control de calidad de la fábrica podrá certificar la calidad de la materia prima,
y queda a cargo de la dirección el derecho de rechazar o aceptar las partidas.
El agricultor cobrará no solo por la cantidad, sino también por la calidad. Será
quien realice la recolección en el momento más adecuado, ya que el contenido en
azúcares aumenta durante la maduración, con lo que aumenta el extracto seco,
repercutiendo favorablemente en el zumo.
En cuanto a las cubiertas de la materia prima, es necesario que se encuentren en
buen estado, ya que de ellas se extraen los aceites esenciales, que poseen un alto valor
en el mercado, y porque las zonas dañadas pueden contener sustancias indeseables, lo
que puede perjudicar la elaboración de un producto de alta calidad.
Variedades de naranja más cultivadas en España
Existen tres grupos de naranjas, que a su vez se subdividen en diferentes
variedades:
•
Grupo Navel:
Las variedades de este grupo se caracterizan porque sus flores dan lugar a un
segundo fruto, incluido en el principal, que exteriormente recuerda a un ombligo, lo que
da nombre al grupo.
57
______________________________________________________________________
El principal destino del grupo Navel es el consumo en fresco y una pequeña
parte a industrialización debido a que el contenido en zumo no es elevado y la presencia
de limonina da lugar a un sabor amargo.
Algunas de las variedades de este grupo son:
Washington Navel
Recolección: Principios de Diciembre hasta principios de Marzo. Esta variedad
se introdujo en España desde la Granja Agrícola de Burjassot (Comunidad Valenciana)
en 1910 y se extendió por toda la zona de naranjas.
El fruto es de tamaño mediano a grande, con colores naranja intenso, esférico o
ligeramente ovalado, con ombligo de tamaño variable, pudiendo estar completamente
cerrado en el fruto o más o menos saliente. Su piel es gruesa y pela con facilidad. La
pulpa es de textura firme, fundente y dulce con adecuada acidez.
Navelate
Recolección: Mediados de Enero y finales de Marzo. Se originó por mutación
espontánea de la Washington Navel, detectada en 1948 en Vinaroz (Castellón).
El fruto es de tamaño mediano a grande, con forma alargada. La piel es gruesa,
consistente y se pela con alguna dificultad. Su color es naranja pálido y el ombligo es
poco visible al exterior. La pulpa es de textura firme, con buen rendimiento para el
zumo y no tiene semillas. Su calidad es extraordinaria.
Navelina
Recolección: Es una variedad precoz, que puede empezar a recolectarse desde
finales de septiembre hasta la segunda quincena de enero.
Su origen no es bien conocido, aunque probablemente apareció en California por
mutación espontánea. El fruto es grande y de excelente calidad para el consumo fresco.
58
______________________________________________________________________
Tiene una forma redondeada o ligeramente ovalada, no tiene semillas y la pulpa
es muy jugosa. La piel es de un color naranja intenso y tiene el ombligo un poco
prominente.
Figura 6: Naranjas de la variedad Navel
Fuente: http://www.tollupol.es/
•
Grupo blancas:
A escala mundial llegó a ser el grupo de más interés comercial. En España ha
sido durante muchos años el grupo en el que se asentaba la producción citrícola, no solo
por su demanda para su consumo en fresco, sino por sus posibilidades de
industrialización en la fábrica de zumos. Característica de este grupo es la ausencia de
ombligo en sus frutos y presentan, en general, alternancia en la cosecha.
Se destacan dos variedades dentro de este grupo:
Salustiana
Recolección: Desde mediados de diciembre hasta finales de marzo.
Se originó por mutación espontánea en un naranjo de la variedad común, en la
provincia de Valencia.
El fruto es de tamaño mediano a grande, ligeramente achatada, prácticamente sin
semillas y de piel fina. Tiene un elevado contenido en zumo de sabor dulce, lo que le
hace ser una variedad ideal tanto para mesa como para la industria.
59
______________________________________________________________________
Dentro del grupo Blancas es la variedad que actualmente presenta mayor interés
comercial.
Valencia Late
Recolección: Es una variedad tardía que se recolecta a partir de finales de marzo
hasta mediados de junio.
Probablemente se originó en Portugal, pero fue introducida en España en la
primera mitad del siglo XX. Su producción fue en aumento hasta que en la campaña
1977-78 se convirtió en la variedad tardía más utilizada.
El fruto es de tamaño mediano a grande, de forma esférica o ligeramente
alargada. La piel es delgada y lisa, o a veces algo granulosa. El zumo tiene buen aroma
y es ligeramente ácido, con buenas características para la industria.
Figura 7: Naranjas de la variedad Salustiana
•
Grupo Sanguinas:
Este grupo posee una serie de variedades que se encuentran en fase de regresión,
ya que su producción con los años está descendiendo rápidamente, siendo la Comunidad
Valenciana la productora de casi todo el volumen nacional.
Sus variedades más características son:
60
______________________________________________________________________
Doble fina
Recolección: A partir de enero. Sus frutos presentan cierta tendencia al
desprendimiento.
Su origen es desconocido. El árbol tiene buen vigor y desarrollo.
El fruto es de mediano tamaño con adecuado contenido en zumo. Prácticamente
sin semillas.
Es una variedad muy productiva aunque con escaso interés comercial. No
obstante, con objeto de poder atender cierta demanda en determinados mercados, puede
estar indicada en algunas zonas tradicionales de cultivo de naranjas sanguina, donde se
producen frutos de excelente calidad.
Entrefina
También se le conoce con el nombre de Inglesa. Se originó por mutación
espontánea de Doble Fina en Castellón.
Es una variedad semejante a la Doble Fina de la que fundamentalmente se
diferencia en que el fruto tiene la corteza menos lisa y una mayor adherencia al
pedúnculo.
Las consideraciones sobre la conveniencia de su cultivo son análogas a las de la
Doble Fina.
61
______________________________________________________________________
Figura 8: Naranjas de la variedad Sanguinas
Soja.
La soja (Glycine max) es una legumbre de la familia de las papilionáceas, a la
que pertenecen plantas como la judía o el guisante. La soja es una planta anual de hasta
1 metro de altura; tallos erectos cubiertos con una espesa pilosidad de color marrón;
hojas alternas trifoliadas, con foliolos ovales y pedúnculos cortos; flores grandes
blancas, rosas o púrpuras; el fruto es una vaina pilosa que crece en grupos de 3-5, cada
vaina tiene 3-8 cm de longitud y usualmente contiene de 2 a 4 semillas de entre 5 y 11
mm de diámetro. Procede de la especie Glycine ussrensis que crece silvestre en China.
La soja tiene su origen en el sudeste asiático. Hay indicios de su existencia en
China desde hace más de 5.000 años y su uso alimentario en dicho país está
documentado desde el año 2.800 A.C. (Hymowitz, 1970). Dado que las regiones
orientales prohibieron el consumo de carne, la soja se impuso desde el principio como
un cultivo imprescindible para suministrar las proteínas que no podían adquirir de la
carne. Fue llevada a Europa en el siglo XVIII y a Estados Unidos a principios del siglo
XIX. Allí fue donde el cultivo de la soja adquirió mayor importancia en occidente.
62
______________________________________________________________________
Los principales países productores de soja en el mundo son: Estados Unidos,
Brasil, Argentina y China.
Existen muchas variedades cultivadas de soja, que se clasifican en grupos
teniendo en cuenta la duración de su ciclo vital. Se clasifican por grupos de maduración.
Algunas de las especies más cultivadas son:
Amsoy
Beeson
Williams
Cutler
Kent
Kingsoy
Gallarda
Las variedades de soja cultivadas en el mundo se calculan en más de 400,
mientras que las líneas disponibles superan las 10.000. La relativa facilidad con que
pueden crearse variedades de soja explica su utilización en mejora genética, para la
búsqueda de tipos adaptados a los ambientes específicos de cultivo y resistentes a plagas
y enfermedades.
La soja se utilizó y se sigue utilizando en Oriente como alimento, bien como una
legumbre más o a través de alguno de sus derivados (tofu, leche de soja, brotes de soja,
etc.). Todos estos productos se están extendiendo cada vez más por otros países del
mundo. En occidente el uso de esta leguminosa se centra fundamentalmente en la
producción de piensos para ganado, en la elaboración de aceites comestibles o
lubricantes industriales, en grasas vegetales tanto para la alimentación en forma de
margarinas como para la industria, pinturas u otros derivados industriales.
La leche de soja se obtiene de las semillas de la misma, mediante un proceso
similar al de la obtención de la horchata de chufa. La semilla se tritura y se macera en
agua, después se calienta para inhibir determinadas enzimas del vegetal, para
posteriormente prensar y filtrar la pasta de soja obtenida.
63
______________________________________________________________________
2.2. Resumen de actividades
En la Tabla 9 se incluyen las principales actividades del proceso productivo de
fabricación de zumo de naranja y en la Tabla 10 las actividades de la producción de
zumo de naranja enriquecido con leche de soja.
Tabla 9: Objetivos de las fases productivas. Zumo de naranja
PROCESO PRODUCTIVO DE ZUMO DE NARANJA
FASE
OBJETIVO
Recibir las materias primas en las
condiciones adecuadas para evitar
cualquier daño y realizar una prelimpieza
para eliminar tallos, hojas, etc.
Eliminar las naranjas en mal estado,
además de tallos o rabillos.
Eliminar todas las materias extrañas que
puedan contaminar al zumo y los aceites
esenciales.
Dividir la fruta según su tamaño para
asegurar que el extractor funcione
correctamente.
Extraer el zumo de la pulpa de la naranja
y separar las cortezas y el aceite esencial.
Separar las turbideces, pulpa, residuos y
semillas y alcanzar un contenido de pulpa
en el zumo del 10% en volumen.
Obtener un producto homogéneo durante
todo el año.
Disminuir el oxígeno del zumo y así
minimizar la degradación de la vitamina C
y la oxidación del zumo.
Estabilizar la materia opaca del zumo
mediante la desactivación de las
pectinasas naturales presentes en el mismo
y aumentar la vida útil del producto.
Obtener aceite esencial a partir de la
emulsión agua/aceite que sale del
extractor y comercializarlo como
subproducto.
Almacenar los restos sólidos (cortezas,
pulpa y pepitas) en un depósito en espera
de su comercialización a fábricas de
pienso.
Recepción
Selección
Lavado
Clasificación por tamaño
Extracción
Clarificación
Corrección y mezcla
Desaireación
Tratamiento de la conservación
Sistema de recuperación del aceite en
frío
Almacenamiento de la corteza fresca
Fuente: Elaboración propia
64
______________________________________________________________________
Tabla 10: Objetivos de las fases productivas. Zumo de naranja enriquecido con leche de soja
PROCESO PRODUCTIVO DEL ZUMO ENRIQUECIDO
FASE
OBJETIVO
Mezcla
Se incorpora al zumo la leche de soja.
Introducir el zumo enriquecido en envases
asépticos para su comercialización.
Mantener refrigerado el producto hasta su
expedición.
Envasado
Almacenamiento final
En la Figura 9 se muestra el diagrama del proceso productivo de la línea de
obtención de zumo de naranja enriquecido con leche de soja.
65
______________________________________________________________________
Recepción de la
naranja
Selección
Lavado
Clasificación
por tamaño
Agua + Aceite
Sistema
recuperación
de aceite en
frío
ACEITE
ESENCIAL
Extracción
Corteza + Pulpa
Clarificación
Depósito
residuos
Corrección y
Mezcla
Desaireación
CORTEZA
FRESCA
Tratamiento
conservación
ZUMO DE
NARANJA
Envasado
LECHE DE
SOJA
Almacenamiento
ZUMO DE
NARANJA
ENRIQUECIDO
CON LECHE
DE SOJA
Figura 9. Diagrama del proceso productivo
Fuente: Elaboración propia a partir de varias fuentes
66
______________________________________________________________________
2.3. Proceso productivo
Proceso productivo del zumo de naranja y sus subproductos
Recepción de materias primas
El objetivo de esta fase es recepcionar las materias primas en las condiciones
adecuadas para evitar cualquier daño, realizar una prelimpieza de la fruta para eliminar
tallos u hojas, eliminar las naranjas en mal estado y mantener y almacenar la fruta en las
condiciones adecuadas para que llegue en buen estado al procesado.
El transporte de las naranjas hasta la fábrica se realiza a granel en camiones y en
casos excepcionales en cajas. La fruta cae por la rampa de descarga posterior del
camión a una tolva previa al transportador de rodillos que conduce las naranjas al
interior de la planta. A la llegada de los camiones se hace una toma de muestras para
comprobar el rendimiento en zumo, el contenido en sólidos solubles, los grados Brix y
la acidez.
Al área de recepción también llega la leche de soja en cantidad suficiente para
cubrir las necesidades semanales.
Selección
En esta fase se desechan las naranjas que no son adecuadas y se quitan los tallos
o rabillos que han pasado por el transportador de rodillos. Se realiza en una mesa de
selección en la que los operarios se sitúan sobre los estribos laterales. Su misión es
inspeccionar visualmente la fruta y separar manualmente las calidades conforme a
criterios establecidos.
Una vez realizada la selección la fruta en óptimas condiciones pasa a una etapa
de lavado.
Lavado
El lavado de la fruta se realiza con el fin de eliminar todas las materias extrañas
que puedan contaminar al zumo y los aceites esenciales. La fruta entra en la lavadora y
pasa por debajo de unos aspersores, que aplican productos limpiadores a la fruta.
67
______________________________________________________________________
La fruta circula sobre unos cepillos giratorios que limpian suavemente la
superficie eliminando el polvo y cualquier otra sustancia extraña. Posteriormente la
lavadora descarga la fruta en el calibrador.
Calibrado (Clasificación por tamaño)
El calibrado de la fruta se hace necesario debido a la sensibilidad que presentan
los extractores al diámetro de la fruta para su correcto funcionamiento.
Con el calibrador se consigue aumentar la producción sin aumentar sus
dimensiones con respecto a los demás. En los canales de calibrado, unos rodillos
ajustables verticalmente adecuan el calibrado al tamaño de las naranjas.
Extracción
Esta fase tiene por objeto extraer el zumo de la pulpa de la naranja. La
extracción condiciona otras fases anteriores y posteriores, como la estandarización o la
generación de subproductos, que tendrán tratamientos diferentes en función del sistema
de extracción.
Tras el calibrado, se lleva la fruta a las cintas de alimentación de los extractores.
Esta cinta dispone de difusores ajustables. Las cintas están en pendiente, para que la
fruta caiga por gravedad y alimente a los extractores. Estas cintas deben estar llenas,
para que así los extractores puedan trabajar a pleno rendimiento.
A través de las cintas inclinadas, las naranjas son suministradas a los distintos
extractores según su tamaño. Se van dirigiendo hacia las copas de extracción
individualmente. La fruta cae en la copa inferior, la cual automáticamente la centra y
posiciona para la extracción. La copa superior desciende y al hacer presión sobre la
copa inferior, exprime la fruta.
68
______________________________________________________________________
Ambas copas presentan orificios en su parte central y un tubo afilado de acero
inoxidable, que está dentro del soporte y pincha en el fondo de la naranja haciendo una
abertura. Cuando las dos mitades del soporte se engranan, la fruta se prensa, forzando a
salir el zumo por el tubo, que está perforado con pequeños orificios y tiene un tope en el
fondo para evitar pérdidas de zumo. Como resultado de la presión interna, el zumo y
parte de la pulpa sale por las perforaciones del tubo, que retiene las semillas y los
pedazos grandes de pulpa. Al final de un tiempo y como la mitad superior del soporte se
halla en posición de prensado, el tubo ha servido de colador y contiene la pulpa y las
semillas, se levanta para que se prense su contenido y expulsarlo.
Mediante chorros de agua se quita del exterior el aceite que sale al romper los
soportes de las células oleosas de la corteza y los pequeños trozos de la corteza,
dejándolos caer a un colector que los transporta al sistema de recuperación del aceite en
frío.
El zumo cae a un colector conectado a la línea de extractores que vierte
inclinado en la dirección del flujo hacia el acabado final.
Las cortezas, pulpa y pepitas caen a través de las rampas a un tornillo
transportador colocado bajo los extractores, que conduce al depósito de cortezas.
A continuación se desarrollan los procesos para la extracción de los
subproductos de la línea de producción de zumo de naranja:
Fabricación de aceites de cítricos
Para obtener como subproducto del proceso aceite esencial, se realiza una
recuperación del aceite en frío por presión y así se consigue aumentar el beneficio de la
producción y reducir los residuos de la industria. Los aceites esenciales extraídos en frío
por presión se obtienen por medios mecánicos exclusivamente, sin intervención del
calor. Del extractor sale una emulsión de aceite y trozos de corteza en agua que se filtra
y centrifuga para recoger el aceite que luego se almacena.
69
______________________________________________________________________
La emulsión aceite/agua pasa a un finisher en el que se separan los sólidos
suspendidos. La mezcla se bombea a un depósito. Del depósito pasa a un sistema de
centrífugas en dos etapas con el que se puede recuperar todo el aceite del agua de
lavado, obteniéndose, con un mínimo de pérdidas, un aceite esencial claro. El aceite
esencial limpio se descarga por gravedad y se recoge en un depósito colector. De este
depósito pasa directamente a bidones para su comercialización.
Depósito de corteza fresca
Las cortezas, destrios, pulpa, semillas y resto de residuos sólidos de la industria,
se transportan desde cada punto de la fábrica hasta un depósito de almacenamiento. En
dicho depósito permanecen menos de una semana y se venden a fábricas de pienso, que
utilizan los residuos como materia prima.
Clarificación
El objetivo de esta fase es separar las turbideces y pulpa, residuos, semillas o
pepitas. Con ello se pretende alcanzar aproximadamente un 12% o menos de pulpa (en
volumen). Para ello, se utilizan centrífugas o tamices mediante los cuales se obtienen
zumos muy estables en cuanto a turbios se refiere. Las centrífugas clasifican estos
turbios y eliminan los de mayor tamaño y con marcada tendencia a la sedimentación,
permaneciendo en el zumo únicamente los turbios más finos y sumamente estables. De
este modo se reduce al mínimo el riesgo de formación de posos. Al salir de la
clarificadora, el zumo se descarga a presión y sin espuma y pasa a los tanques de
mezcla. La pulpa pasa al depósito de cortezas.
Corrección y mezcla
En esta fase se pretende conseguir un producto homogéneo durante todo el año,
a pesar de las variaciones naturales de las características del zumo. Las características
que se van a controlar durante el mezclado son los grados Brix, el porcentaje de acidez,
el cociente Brix/ácido, el color y en ocasiones el contenido en limonina en partes por
millón.
70
______________________________________________________________________
Para ello, el zumo que sale de la clarificadora pasa a tanques de almacenamiento
intermedio en los que se realizarán mezclas entre diferentes zumos y correcciones del
contenido de azúcar, acidez y color. Posteriormente el zumo pasa al desaireador.
Desaireación
Se considera necesario hacer una desaireación, es decir, quitar el aire presente en
el zumo, para evitar posibles oxidaciones del zumo. Se elimina tanto el oxígeno como el
dióxido de carbono disuelto. El primero es susceptible de provocar la destrucción de la
vitamina C, así como otras diversas reacciones de oxidación, que conducen a un
deterioro de su calidad. El nivel de oxígeno residual aceptable en un zumo está entre
0,5-1 mg/l.
Para realizar la desaireación del zumo se necesita un depósito desaireador con
una bomba de vacío, antes de entrar en el pasteurizador.
Tratamiento de conservación
En esta fase se pretende estabilizar la materia opaca del zumo mediante la
desactivación de las pectinasas naturales presentes en el mismo y aumentar así la vida
útil del producto.
En este caso se lleva a cabo una pasteurización en un intercambiador de calor
multitubular. La pasterización es un método de calentamiento que tiene como principal
objetivo la destrucción de los microorganismos patógenos que puedan estar en el zumo,
reduciendo el número de los mismos hasta un valor aceptable. Otro objetivo que tiene es
la inactivación de los sistemas enzimáticos y de los microorganismos capaces de
provocar indeseables modificaciones de olor y sabor.
Posteriormente a la pasterización, el zumo de naranja pasa al tanque de mezcla
donde será enriquecido con la leche de soja.
71
______________________________________________________________________
Proceso productivo del zumo enriquecido
Dado que las semillas de soja son un producto menos perecedero que las
naranjas, además de que las diferentes variedades de soja pueden dar cosecha a lo largo
de todo el año, no hay problema de estacionalidad en la recepción de la bebida de soja.
Según estudios de industrias alimentarias de productos realizados con soja, se ha
determinado que la cantidad de bebida de soja que hay que añadir al zumo para evitar
tener problemas con el sabor a legumbre y aprovechar los beneficios de la soja como
alimento funcional, es entre el 5 y el 8%. Se considera el añadir un 6% de bebida de soja
al zumo, por lo que se necesitarán 1.500 litros de leche de soja diarios. Los camiones
que transportan la leche de soja llegan un día a la semana, depositando en un tanque de
almacenamiento 8.000 litros de leche de soja, cubriendo así las necesidades semanales.
Mezcla/enriquecido del zumo de naranja con bebida de soja
El enriquecido se realiza en tanques mezcladores, donde se añade al zumo la
bebida (leche de soja). Para ello, el zumo que sale de la línea de producción pasa a los
tanques, en los que se realizarán mezclas con la bebida de soja.
Envasado
El objetivo de esta fase es introducir el zumo enriquecido en envases asépticos
para su comercialización.
Nos encontramos con tres alternativas productivas para realizar el envasado del
zumo de naranja refrigerado:
Llenado en frío: El producto, después de la pasterización, se enfría antes de
ser envasado y se comercializa a 0-5ºC, con una vida útil de 4-6 semanas.
Con este sistema se minimiza la pérdida de aromas y vitaminas y exige
almacenamiento, distribución y venta en refrigeración.
Llenado en caliente: Se pasteriza el producto a 92-95ºC y se envasa a 82ºC.
Al introducirlo en caliente en el envase, todas las partes del mismo se
pasterizan y después se enfrían rociándolos con agua fría y se secan.
72
______________________________________________________________________
Envasado en Tetra-Pak aséptico: En algunas ocasiones su parte superior
tiene forma de tejadillo. La tapa del envase, que conserva el producto,
permite fácil apertura en un solo giro, es reutilizable y es conveniente a la
hora de servir y beber. Los cartones cerrados por el fondo se esterilizan en
un túnel estéril a presión, que pertenece al propio equipo de envasado.
Debido a que vamos a elaborar un zumo de naranja refrigerado, la alternativa
que mejor se adapta al proceso es el envasado en Tetra-Pak aséptico. Este sistema está
basado en la idea de todo en uno, ya que se incluye la limpieza “in situ”, el formado,
llenado y sellado de envases. Los envases tienen un litro de capacidad. El resto de
características han sido mencionadas en el párrafo anterior.
A la salida de la envasadora se van a encajar los envases y posteriormente a
paletizar, consiguiendo un mejor almacenamiento y transporte a los puntos de venta.
Almacenamiento
El almacenamiento del zumo de naranja refrigerado se realiza a una temperatura
de 0ºC.
Las necesidades de almacenamiento no son importantes debido a que es un
producto de vida útil de cuatro a seis semanas y no es viable un stock de producto
elevado.
Expedición
La expedición del producto terminado se hace de forma diaria y a través de los
distribuidores oportunos para su puesta en mercado y comercialización. De igual forma,
la salida de los subproductos se realiza diariamente. La tipología de los clientes puede
ser diversa: distribuidores regionales, cadenas de distribución y clientes minoristas.
Previa a la expedición, se realizan controles para determinar la conformidad del
producto. La salida de la mercancía se establece según el método FIFO (First In First
Out).
73
______________________________________________________________________
2.4. Balance de materias
El balance de materia permite cuantificar las materias primas y la producción
diaria del proceso. La determinación de las cantidades de inputs y outputs es esencial
para el dimensionamiento de la línea.
La línea de elaboración se diseña para producir 25.000 litros de zumo
enriquecido con leche de soja al día. De esos 25.000 litros, 23.500 serán de zumo de
naranja refrigerado y 1.500 de soja (se le añade un 6%).
Para obtener los 23.500 litros de zumo de naranja se reciben 50.500 kg de
naranjas los días de producción y expedición (de lunes a viernes). Cada camión tiene
una capacidad máxima de 20.000 kg, por lo tanto se requieren tres camiones que lleguen
a lo largo de la mañana para ir descargando la mercancía en el cabecero del
transportador de rodillos, que sirve como silo temporal de naranjas.
Cuando la fruta pasa desde la recepción a la selección y al lavado se pierde
aproximadamente un 1,34% de ella, es decir, se pierden en torno a 650 kg de naranjas.
Esta cantidad que se elimina por estar en mal estado pasa al depósito de corteza fresca.
Por lo tanto, a la fase de extracción llegarían 49.850 kg de naranjas.
El rendimiento de la extracción es como mínimo del 98% del contenido total del
zumo de la fruta y, como el rendimiento de las naranjas españolas es de media del 56%
de zumo y pulpa, entonces en esta fase de extracción se obtiene un 55% del zumo. De
los 49.850 kg de naranjas que llegan a la fase de extracción, salen 27.420 kg. Teniendo
en cuenta que la densidad del zumo de naranja según el BOE es de 1,045 kg/l, los litros
de zumo que se obtienen son 26.240. Esos litros de zumo obtenidos contienen un 20%
en volumen de pulpa.
En la extracción, sale un 43,6% como corteza, semillas y pulpa, por lo que
21.734,6 kg pasan al depósito de cortezas. Del extractor también sale una emulsión de
agua, aceite y trozos de corteza con un 0,4% de aceite, es decir, 199,4 kg de aceite
esencial.
74
______________________________________________________________________
En la clarificación, el 10% del zumo pasa con la pulpa al depósito de corteza
fresca. Por ello, se obtendrán 23.616 litros de zumo clarificado y 2.742 kg de pulpa
húmeda.
En la etapa de corrección y mezcla, el rendimiento es del 99,6%, por lo que
salen de esta fase 23.520 litros de zumo de naranja.
En el resto de fases del proceso productivo de zumo de naranja el rendimiento es
del 100%.
En la fabricación de aceites de cítricos se consigue recuperar hasta un 90% de
aceite esencial. Como teníamos 199,4 kg de aceite esencial se conseguirán finalmente
179,5 kg, es decir, 214 litros de aceite esencial, ya que la densidad de este aceite
esencial es de 0,84 kg/l.
Finalmente, en el depósito de corteza fresca obtendremos 25.126,6 kg de
residuos sólidos. Este valor se obtiene mediante la suma de: pérdidas en las primeras
fases (650 kg.), parte de la extracción (21.734,6 kg.) y parte de la clarificación (2.742
kg.).
Ya que la línea de elaboración se diseña para la producción de 25.000 litros de
zumo de naranja enriquecidos con leche de soja y ya han sido obtenidos
aproximadamente 23.500 litros de zumo de naranja, se tiene la necesidad de añadir
diariamente 1.500 litros de leche de soja.
75
______________________________________________________________________
3. MAQUINARIA
Para la selección de la maquinaria se ha tenido en cuenta la preferencia por
modelos simples, con un grado de automatización medio, que permitan trabajar de
forma eficaz y obtener un producto de calidad. Los equipos necesarios en el proceso son
los siguientes:
• Transportador de rodillos (recepción)
• Mesa de selección (selección)
• Lavadora (lavado)
• Calibrador (clasificación por tamaño)
• Extractor (extracción)
• Finisher (fabricación de aceites de cítricos)
• Separadora centrífuga (fabricación de aceites de cítricos)
• Depósito de corteza fresca (almacenamiento de la corteza fresca)
• Tamiz y Centrífuga (clarificación)
• Depósito de mezcla (corrección y mezcla)
• Depósito desaireador con bomba de vacío (desaireación)
• Intercambiador de calor (tratamiento de conservación)
• Depósito de mezcla y tanque de almacenamiento (mezcla/enriquecimiento)
• Envasadora (envasado)
• Empaquetadora (envasado)
• Paletizadora (envasado)
• Cámara de almacenamiento (almacenamiento final)
Finalmente se incluye un cuadro resumen de la maquinaria, donde se indican las
características más significativas de todos los equipos.
76
______________________________________________________________________
Transportador de rodillos
La materia prima es transportada por los camiones. En la parte posterior del
camión hay una rampa de descarga por la que la fruta cae a una tolva que está junto al
transportador de rodillos. Esta tolva sirve como silo para almacenar las naranjas que van
llegando a medida que van siendo procesadas las primeras que han sido recibidas. El
transportador de rodillos facilita la distribución de la fruta a lo ancho y permite
transportarla sin que se produzcan amontonamientos antes de su paso por la mesa de
selección. El transportador elegido pertenece a la empresa “Maskepack” y es el modelo
de rodillos motorizado CRM-80. Las características del transportador se muestran en la
Tabla 11.
Tabla 11: Características de transportador de rodillos motorizado
TRANSPORTADOR DE RODILLOS
Ancho útil (m)
1,400
Ancho total (m)
1,580
Largo (m)
5,000
Velocidad (m/s)
0,300
Capacidad (kg)
Hasta 1.500
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de empresa “Maskepack”
Figura 10. Transportador de rodillos
Fuente: Maskepack
77
______________________________________________________________________
Mesa de selección
La mesa de selección se utiliza para eliminar las naranjas no aptas para
someterse a extracción. Consiste en unos rodillos que extienden la fruta y una cinta
transportadora que envía la fruta no deseada a una tolva donde se acumulan también los
desechos de la extracción y la clarificación. Esta operación se realiza de manera
totalmente manual, donde los operarios, situados a ambos lados de la mesa,
inspeccionan visualmente la fruta y separan aquella que no consideren adecuada
conforme a criterios establecidos. Las dimensiones de la mesa de selección aparecen en
la Tabla 12.
Tabla 12: Características de mesa de selección
MESA DE SELECCIÓN
Ancho (m)
1,800
Largo (m)
4,000
Alto (m)
1,125
Capacidad máxima (kg/h)
Hasta 15.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de empresa “Hortoparts”
Figura 11. Mesa de selección de rodillos
Fuente: Hortoparts
78
______________________________________________________________________
Lavadora
Una vez seleccionada la fruta, se la somete a un proceso para eliminar todos los
restos de suciedad que pueda tener antes de que pasen a los extractores. La máquina de
lavado está constituida por una serie de cepillos circulares rotatorios. Estos cepillos
deben tener un diámetro aproximado de 15 centímetros y sus ejes giran paralelos y en
posición perpendicular al sentido del movimiento de la naranja. En la primera parte de
la máquina de lavado se deja verter espuma de jabón o detergente que cubre a la
naranja, luego en la parte final de la máquina de lavado se instala una ducha de agua
tibia, con boquillas doble de alta presión a fin de dejar completamente limpias las
naranjas. Las dimensiones de la lavadora de cepillos aparecen en la Tabla 13.
Tabla 13: Características de lavadora de cepillos
LAVADORA DE CEPILLOS
Ancho (m)
0,910
Largo (m)
3,600
Capacidad (kg/h)
Hasta 10.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de empresa “Jersa”
Figura 12. Lavadora de cepillos
Fuente: Jersa
79
______________________________________________________________________
Calibrador
El calibrador que se va a utilizar es un calibrador de rodillos basculantes, que es
el que más se utiliza para cítricos. Este calibrador necesita un elevador de rodillos
previo. Para asegurar el calibrado sobre el diámetro más adecuado, la fruta se mantiene
en rotación constante a medida que avanza, transportada sobre los rodillos transversales
del calibrador. El calibrador de rodillos basculantes incorpora un elevador para la
sincronización de la entrada de las naranjas a la sección de calibrado. La primera parte
del calibrador se utiliza para posicionar y colocar la fruta y conseguir unas condiciones
adecuadas de alineación y rotación.
La primera salida de fruta se puede usar como precalibrado. No es necesaria la
utilización de retornos para devolver la fruta mal posicionada a la línea. Para la
regulación de los calibres solo hay que accionar una manivela que permite desplazar la
guía móvil del rodillo basculante a la distancia requerida y el calibre seleccionado se lee
en una escala graduada.
La fruta va rodando por los grupos de rodillos. Como se hace un movimiento de
rotación, el giro se realiza sobre el eje de revolución, que es el que se considera para el
calibrado. Cuando el tamaño de la fruta es menor que la separación entre rodillos, las
naranjas caen sobre bandejas de goma espuma para disminuir el golpe al caer. Se van
depositando las naranjas sobre unas cintas transportadoras que las dirigen a los
extractores. En este caso el calibrador cuenta con 2 calibres para separar las naranjas en
dos tamaños: mediano y grande.
80
______________________________________________________________________
Las características del calibrador de rodillos basculante se muestra en la Tabla
14.
Tabla 14: Características de calibrador de rodillos basculante
CALIBRADOR DE RODILLOS BASCULANTE
Ancho (m)
1,500
Largo, incluido el elevador (m)
4,500
Alto (m)
1,900
Capacidad (kg/h)
Hasta 10.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de empresa “Martín Maq”
Figura 13. Calibrador de rodillos basculantes
Fuente: Martín Maq
81
______________________________________________________________________
Extractor
El sistema más utilizado en industrias de cítricos para extracción es el sistema
in-line y es el que se va a utilizar en esta línea. Este sistema consiste en que la
extracción de zumo y de aceite esencial se hace de manera simultánea y de modo que no
se mezclen entre sí. Mediante este proceso, las cortezas no entran en contacto con el
zumo y el resultado es un zumo de calidad muy elevada.
Se va a utilizar un extractor de la empresa “SPECIALE” o similar. El extractor
posee cinco canales de alimentación. Existen tres versiones del extractor dependiendo
del diámetro de los cítricos:
• <60 mm Modelo SP40-2
• 60-80 mm Modelo SP40-3
• 80-105 mm Modelo SP40-4
La capacidad de trabajo es de 500 frutas al minuto para las frutas de tamaño
pequeño o mediano, con una velocidad de 100 golpes al minuto, y de 375 frutas al
minuto para las frutas de tamaño superior, y una velocidad de 75 golpes al minuto. En
este caso se van a emplear dos extractores, uno del modelo SP40-3 y otro del modelo
SP40-4, ya que el calibrador separa las naranjas en dos tamaños, mediano y grande.
Cada extractor posee cinco canales de alimentación.
Las copas inferiores fijas están formadas por una serie de elementos verticales
en forma de dedos, con espacios entre ellos para formar hendiduras, en las cuales,
gracias al movimiento alternativo vertical, se insertan los elementos correspondientes
superiores móviles. El movimiento se produce por una leva de carrera fija que empuja y
comprime la fruta, mientras que un cuchillo cilíndrico en el centro de la copa inferior
corta una arandela en la parte inferior de la fruta. El zumo, las pepitas y la pulpa se
propulsan por el orificio cortado y pasan por un tubo perforado que funciona como un
pre-acabador de zumo y se puede componer de agujeros de tamaños varios.
El fin de carrera de la parte superior, un pistón, mandado por una leva, sube en el
tubo perforado, exprimiendo el zumo que sale de los agujeros del tubo, descargando por
debajo la pulpa exprimida, las pepitas y la parte circular cortada en la corteza. El aceite
esencial sale fuera de la corteza por efecto de la compresión ejercida por los dedos de
las copas inferiores y superiores y es llevado por chorros de agua colocados en el porta
82
______________________________________________________________________
copa. De esta manera, la mezcla de agua y aceite esencial carece de las partes sólidas
más gruesas y llega a la zona de recuperación de aceite en frío. Las cortezas son
expulsadas de las copas superiores y llevadas al depósito de corteza fresca.
Gracias a este sistema se puede obtener un rendimiento máximo en zumo y
aceite esencial y da al zumo una calidad superior ya que la extracción se realiza por
presión sin emulsionamiento con aire o contaminación y el zumo nunca entra en
contacto con la parte externa de la fruta.
Tabla 15: Características de extractor
EXTRACTOR
Ancho (m)
1,700
Largo (m)
1,080
500 naranjas tamaño 60-80 mm
Capacidad
375 naranjas tamaño 80-105 mm
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de SPECIALE
Figura 14. Extractor con sistema in-line
Fuente: casa SPECIALE
83
______________________________________________________________________
FABRICACIÓN DE ACEITE DE CÍTRICOS:
Finisher
La emulsión de aceite y trozos de corteza en agua que salen del extractor pasan
por una máquina que separa los sólidos suspendidos. La mezcla se vierte hasta un
recipiente desde el que se bombea a un depósito. Se va a utilizar un finisher de la casa
comercial “JBT FoodTech”, modelo “UCF-210” o similar. Sus características se
muestran en la Tabla 16.
Tabla 16: Características de finisher
FINISHER
Ancho (m)
0,500
Largo (m)
1,500
Capacidad (l/h)
20.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de JBT FoodTech
Figura 15. Finisher
Fuente: JBT FoodTech
84
______________________________________________________________________
Separadora centrífuga
Desde el depósito pasa a un sistema de centrífugas en dos etapas con el que se
puede recuperar todo el aceite del agua de lavado, obteniéndose un aceite esencial claro
con un mínimo de pérdidas. Las características de la separadora centrífuga en dos fases
se muestran en la Tabla 17. Se emplean dos separadoras de la casa “Flottweg”, modelo
“AC1500” o similar.
Tabla 17: Características de separadora centrífuga
SEPARADORA CENTRÍFUGA
Ancho (m)
1,000
Largo (m)
1,500
Capacidad (l/h)
500
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de Flottweg
Figura 16. Separadora centrífuga
Fuente: Flottweg
85
______________________________________________________________________
Depósito de corteza fresca
Como ya se ha mencionado en el proceso productivo, las cortezas, destrios,
pulpa y el resto de residuos sólidos de la industria se transportan hasta un depósito de
almacenamiento, donde permanecerán menos de una semana hasta que se vendan a
fábricas de pienso. Las características del depósito se muestran en la Tabla 18.
Tabla 18: Características de depósito de corteza fresca
DEPÓSITO DE CORTEZA
Ancho (m)
3,000
Largo (m)
3,000
Alto (m)
5,000
Capacidad (kg)
27.000
Tamiz y Centrífuga
Para la clarificación el zumo atraviesa dos etapas. En la primera el zumo pasa
por un tamiz que hace que se reduzca su contenido en pulpa. En la segunda etapa se
hace uso de una máquina centrífuga cuya misión es la misma que la del tamiz, reducir el
contenido en pulpa del zumo.
El tamiz que se usa como filtro preliminar es un tamiz estático de acero
inoxidable con distintos diámetros de perforación. Tras el llenado de la caja de
alimentación del tamiz, se produce un desbordamiento laminar en el que el zumo se
desliza suavemente por la malla filtrante. El zumo filtrado cae en un depósito inferior y
es evacuado por la acción de la gravedad. Sus características se muestran en la Tabla 19.
En cuanto a la centrífuga, se utiliza una centrífuga horizontal. El decantador
centrífugo separa dos o más fases de diferentes pesos específicos, especialmente en la
separación de un líquido conteniendo sólidos en suspensión.
86
______________________________________________________________________
La separación de sólido y líquido ocurre en el interior de un tambor rotativo con
forma más o menos cilíndrica, en cuya superficie interna se deposita la fase sólida, más
pesada, que se descarga por una espiral interna. Las características de la centrífuga se
Tabla 19: Características de tamiz rotatorio
TAMIZ ROTATORIO
Ancho (m)
0,765
Largo (m)
1,700
Capacidad (l/h)
8.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de URSO
Figura 17. Tamiz rotatorio
Fuente: casa URSO
87
______________________________________________________________________
Tabla 20: Características de decantador centrífugo
CENTRÍFUGA
Ancho (m)
1,600
Largo (m)
2,500
Capacidad (l/h)
8.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de Westfalia Separator
Figura 18. Decantador centrífugo
Fuente: Westfalia Separator
88
______________________________________________________________________
Depósito de mezcla
El zumo que sale de la centrífuga pasa a un tanque de almacenamiento
intermedio, en el que se realizan controles del contenido de azúcar, acidez y color. Las
características del zumo a la salida son las siguientes:
• 11º Brix aproximadamente
• 10% en volumen de contenido en pulpa
• Contenido en aceite esencial <250 ppm.
• Contenido en limonina <0,5 ppm.
El depósito es un cilindro vertical con fondo inferior cónico. Está sujeto sobre
cuatro patas acabadas en superficie plana. El depósito es de acero inoxidable. Sus
características se muestran en la Tabla 21.
Tabla 21: Características de depósito de mezcla
DEPÓSITO DE MEZCLA
Diámetro (m)
2,650
Altura total (m)
4,800
Capacidad (l)
20.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de Pierre Guerin
Figura 19. Depósito de mezcla
Fuente: Pierre Guerin
89
______________________________________________________________________
Depósito desaireador
En esta fase se realiza la operación de desgasificado para eliminar los gases
disueltos en el zumo (oxígeno y dióxido de carbono). Para ello se utiliza un tanque
desaireador de “APV”, modelos VFJ/VFN o similar, compuesto por un cuerpo en forma
cilíndrica con fondos cónicos, de acero inoxidable y hermético al vacío. Las patas que
sostienen al tanque son ajustables.
Además, está compuesto por una bomba al vacío para realizar la extracción de
los gases disueltos. Las características del tanque desaireador son las que se muestran en
la Tabla 22.
Tabla 22: Características de tanque desaireador
TANQUE DESAIREADOR
Diámetro (m)
1,500
Altura total (m)
3,000
Capacidad (l)
6.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de APV
Figura 20. Tanque desaireador
Fuente: APV
90
______________________________________________________________________
Pasteurizador
Para el proceso de pasteurización se va a utilizar un intercambiador de calor
multitubular corrugado de la casa comercial HRS heat exchangers, de la serie MI o
similar. Es un intercambiador de calor fabricado íntegramente en acero inoxidable. El
producto a calentar y/o enfriar (zumo) fluye a través de los tubos interiores. El servicio
(agua) fluye a través de la camisa envolvente. Los pasteurizadores HRS permiten
trabajar con el método HTST “High Temperature Short Time”, es decir, someter al
producto a elevadas temperaturas durante un periodo de tiempo corto. El tratamiento
térmico al que se somete el zumo consta de tres fases: calentamiento, mantenimiento y
enfriamiento. Se pretende calentar el producto desde los 20ºC aproximadamente que
tiene a la entrada al intercambiador hasta los 90ºC y posteriormente enfriarlo hasta
llegar a 3-4ºC.
Durante el calentamiento, el zumo circula por los tubos interiores y es calentado
con agua caliente que circula por la camisa exterior. A la salida del módulo de
calentamiento se instala una sonda de temperatura con la que se controla la temperatura
de salida de producto hacia la sección de mantenimiento.
Una vez el producto ha alcanzado la temperatura deseada, es necesario
mantenerlo a esa temperatura durante un tiempo determinado, llamado tiempo de
mantenimiento. La sección de mantenimiento está formada por una longitud de tubería
tal que el producto caliente tarda 30 segundos en recorrerla, a fin de asegurar la
pasteurización del zumo. Al final del módulo de mantenimiento se instalan dos sondas
de temperatura (una de ellas es una seguridad extra al proceso) con registrador de
temperatura, así como un termómetro sanitario para control visual del proceso.
Cuando se ha completado la pasteurización, el zumo tiene que ser enfriado
rápidamente para poder pasar a la siguiente fase. El enfriamiento se produce mediante
agua de refrigeración. Permite el enfriamiento del zumo hasta una temperatura de 3-4°C
por encima de la propia del agua del condensador evaporativo. Tras el módulo de
enfriamiento se colocan una sonda de temperatura y un termómetro sanitario para el
control visual de la temperatura de salida del producto.
91
______________________________________________________________________
Las características del intercambiador de calor multitubular corrugado se
Tabla 23: Características de intercambiador de calor
INTERCAMBIADOR DE CALOR
Ancho (m)
0,550
Largo (m)
2,000
Capacidad (l/h)
5.000
. Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de HRS heat exchangers
Figura 21. Intercambiador de calor
Fuente: HRS heat exchangers
Mezcla/enriquecido
El enriquecido con leche de soja se realiza en tanques mezcladores, que son
depósitos verticales con forma cilíndrica y cuyo fondo es de forma cónica. El depósito
es de acero inoxidable. Sus características se muestran en la Tabla 24. Se van a precisar
dos tanques de mezcla para garantizar la continuidad del proceso.
Asimismo, en esta fase se precisa de otro tanque donde se almacena la leche de
soja que se necesita para el proceso. La leche de soja que reside en este tanque va
pasando a los tanques mezcladores mediante dosificadores que regulan la dosis que
debe pasar a los tanques. Las características del tanque de la leche de soja se muestran
en la Tabla 25.
92
______________________________________________________________________
Tabla 24: Características de depósito para mezcla y enriquecimiento
DEPÓSITO DE MEZCLA
Diámetro (m)
2,650
Altura total (m)
4,800
Capacidad (l)
20.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de Visco Jet
Figura 22. Depósito de mezcla y enriquecimiento
Fuente: Visco Jet
Tabla 25: Características de tanque de almacenamiento de leche de soja
TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE LECHE DE SOJA
Diámetro (m)
2,000
Altura total (m)
3,150
Capacidad (l)
8.000
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de Bricher
93
______________________________________________________________________
Envasadora
En cuanto al envase, los materiales utilizados para el envasado de líquidos deben
ser higiénicos y tener la suficiente resistencia mecánica para prevenir el goteo y la
contaminación exterior. También deben ser inertes y proveer de protección contra la luz.
Los sellados son importantes y deben ser impermeables a gases. El recipiente debe estar
diseñado para asumir las demandas de las líneas de procesado y llenado.
Es por esto que se va a elegir para esta línea un envase tipo Tetra Pak. La
envasadora es del modelo “A3/Flex” o similar. Los envases son de 1.000 ml, del
modelo “Tetra Brik Aseptic 1000 Slim” provistos de un tapón tipo “LightCap 24” o
similar en la parte superior del envase para mayor comodidad de los consumidores. El
envasado se realiza en condiciones de asepsia, con la esterilización previa de los
envases, dentro de un sistema continuo y justo antes del llenado. De esta forma se
garantiza el perfecto estado de los envases, lo que permitirá que el producto llegue al
consumidor en condiciones óptimas. Mediante el mismo equipo y, una vez se ha
realizado el envasado, se procede a la aplicación de tapones en la parte superior
mediante una fuerte presión. Las características de la envasadora se muestran en la
Tabla 26.
Tabla 26: Características de envasadora
ENVASADORA
Ancho (m)
3,300
Longitud (m)
5,200
Alto (m)
4,200
Capacidad máxima (envases/h)
9.000
Dimensiones envase (cm)
6 x 9 x 19,5
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de Tetra Pak
94
______________________________________________________________________
Figura 23. Envasadora modelo A3/Flex
Fuente: Tetra pak
Empaquetadora
Después de la aplicación de los tapones, los envases de zumo son transportados
por cintas hasta la máquina empaquetadora, donde el producto será empaquetado según
el diseño de la caja. Se emplea una empaquetadora de la marca “Jorpack” y de modelo
“JWA-600” o similar. La introducción del producto sobre el cartón se efectúa sobre un
mismo nivel y contiene un sistema de desplazamiento el cual está diseñado para no
maltratar el producto a encajar en ningún momento. Sus características se muestran en
la Tabla 27.
Tabla 27: Características de empaquetadora
EMPAQUETADORA
Ancho (m)
1,700
Longitud (m)
2,750
Alto (m)
1,500
Capacidad (cajas/h)
600
Dimensiones caja (cm)
20 x 38 x 22
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de Jorpack
95
______________________________________________________________________
Figura 24. Empaquetadora modelo JWA-600
Fuente: Jorpack
Paletizadora
Una vez formadas las cajas, son marcadas en el exterior para poder reconocer el
lote y fecha de consumo preferente. Las cajas ya completas son colocadas sobre palets.
El equipo empleado es una paletizadota de la casa “Gebo Cermex”, modelo “PALPACK 3300” o similar. Sus características se muestran en la Tabla 28.
Tabla 28: Características de paletizadora
PALETIZADORA
Ancho (m)
2,500
Longitud (m)
3,000
Alto (m)
2,500
Velocidad máxima (paquetes/h)
Hasta 1.400
Dimensiones palet (m)
1,00 x 1,20 x 0,15
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogo de Gebo Cermex
Figura 25. Paletizadora
Fuente: Gebo Cermex
96
______________________________________________________________________
Almacenado
El almacenaje del zumo viene influido por los volúmenes manejados y la gestión
de los envíos a los clientes. Por tratarse de un producto mínimamente procesado, el
zumo tiene un tiempo corto de permanencia en almacén hasta ser expedido. La cámara
de almacenado debe tener la capacidad para almacenar la producción semanal.
Para el dimensionamiento de la cámara de almacenado hay que tener en cuenta
los siguientes aspectos:
En un palet se van a colocar 5 cajas a lo ancho, 3 cajas a lo largo y 5 cajas en
altura (lo cual supone 1 metro de altura). Esto significa que cada palet contiene 75 cajas
(5 x 3 x 5 cajas). Como cada caja contiene 12 envases de zumo y cada envase tiene 1
litro de zumo, se obtienen 900 litros por palet.
La producción semanal de zumo de naranja enriquecido con leche de soja es
aproximadamente 125.000 litros (25.000 l/día x 5 días). Como cada palet contiene 900
litros de zumo, necesitaremos un total de 140 palets.
Estos palets se van a disponer en 6 filas a lo ancho, 10 filas a lo largo y 3 en
altura, lo cual hace que las dimensiones mínimas de la cámara de almacenamiento sean
de 6 x 1,20 x 3 metros. Pero para calcular las dimensiones finales de la cámara se tienen
en cuenta las siguientes distancias:
• Distancia de separación entre palets: 20 cm
• Distancia de separación entre calles de palets: 2 m
• Zona superior de aireación: 2 m
Por lo tanto, los cálculos de las dimensiones finales de la cámara de
almacenamiento se realizan a continuación.
La anchura total es igual a 6 líneas de palets por 1 metro cada una, más dos
pasillos de distribución y maniobra de 2 metros cada uno, más tres veces 0,2 metros de
separación entre palets:
(6 x 1 m) + (2 x 2 m) + (3 x 0,2 m) = 10,6 m ≈ 11 m
97
______________________________________________________________________
La longitud total es igual a 10 líneas de palets por 1,20 metros cada una, más dos
pasillos de distribución y maniobra de 2 metros cada uno, más siete veces 0,2 metros de
separación de palets, más 2,2 metros de zona de carga y descarga:
(10 x 1,20 m) + (2 x 2 m) + (7 x 0,2 m) + 2,2 m = 20 m
La altura total es igual al número de palets en altura por el número de cajas por
la altura de las cajas más la altura del palet (que es de 0,15 m) más la altura de
aireación.
3 x (5 x 0,20 m + 0,15 m) + 2 m = 5,45 ≈ 6 m
Las dimensiones finales de la cámara de almacenamiento del producto elaborado
son de: 11 x 20 x 6 metros.
Las características de la cámara de almacenado se muestran en la Tabla 29.
Tabla 29: Características de cámara de almacenado
CÁMARA ALMACENADO
Ancho (m)
11,000
Longitud (m)
20,000
Alto (m)
6,000
98
______________________________________________________________________
En la Tabla 30, se incluye un cuadro resumen de la maquinaria empleada.
Tabla 30: Cuadro resumen de maquinaria
Equipo
Capacidad
Energía
eléctrica
(KW)
Recepción
Transportador
de rodillos
Hasta 1.500 kg
0,75
Selección
Mesa de
selección
Hasta 15.000 kg/h
0,75
Lavadora
Hasta 10.000 kg/h
2,20
Hojas y
tallos
650 kg/día
naranjas a
depósito
corteza
-
Calibrador
Hasta 10.000 kg/h
4,50
-
Extractor 1
500 naranjas
tamaño 60-80 mm
11,20
Fase
Lavado
Clasificación por
tamaño
Extracción
Fabricación de
aceites de cítricos
Almacenamiento
de corteza fresca
Clarificación
Corrección y
mezcla
Desaireación
Tratamiento de
conservación
Mezcla y
enriquecimiento
Extractor 2
375 naranjas
tamaño 80-105
mm
11,20
Finisher
20.000 l/h
15,30
500 l/h
14,80
Separadora
centrífuga
Depósito de
corteza fresca
Tamiz
27.000 kg
Centrífuga
Depósito de
mezcla
Depósito
desaireador
Intercambiador
de calor
Depósito de
mezcla
Tanque de
almacenamiento
de soja
Envasadora
Envasado
Empaquetadora
Paletizadora
21.734,6
kg/día
corteza a
depósito
corteza
Trozos
corteza
Sólidos
disueltos
-
-
8.000 l/h
6,10
8.000 l/h
12,40
2.742 kg/día
pulpa a
depósito de
corteza
20.000 l
1,12
-
6.000 l
0,60
-
5.000 l/h
-
20.000 l
1,12
-
8.000 l
1,12
-
Hasta 9.000
envases/h
600 cajas/h
Hasta 1.400
paquetes/h
Fuente: Elaboración propia a partir de catálogos de cada equipo
99
Residuos
8,20
Envases en
mal estado
Cajas rotas
6,50
Restos film
96,00
______________________________________________________________________
4. PROGRAMA PRODUCTIVO
En la fábrica de zumo de naranja refrigerado enriquecido con bebida de soja se
procesan 50.500 kg de naranjas al día, obteniéndose además de zumo de naranja
refrigerado, dos subproductos: aceite esencial y corteza fresca. En cada fase existe un
rendimiento productivo que hace que a partir de los kg de naranja mencionados se
obtengan 23.500 litros de zumo, unos 25.126,6 kg de corteza fresca y 214 litros de
aceite esencial. Para el enriquecimiento con bebida de soja se requieren 1.500 litros de
leche de soja diarios.
La jornada de trabajo se establece en 8 horas diarias de lunes a viernes. La
última de dichas 8 horas se destinará a limpieza de los equipos y las instalaciones.
Durante toda la jornada de trabajo se podrá recepcionar la materia prima necesaria para
la producción, y se podrá realizar la expedición del producto elaborado a medida que
vaya siendo producido.
La limpieza manual y el mantenimiento de la maquinaria se realizará el fin de
semana, y lo ejecutará una empresa subcontratada especialista en dichos trabajos.
Teniendo en cuenta las 40 horas de trabajo semanales y los días festivos, se
obtienen aproximadamente 1.976 horas de trabajo al año, y la producción anual es de
6.175.000 litros de zumo de naranja refrigerado enriquecido con leche de soja,
6.206.270,2 kg de corteza fresca y 52.858 litros de aceite esencial.
100
______________________________________________________________________
Tabla 31: Calendario de producción
PROCESOS
DURACIÓN
Recepción de las materias primas
De lunes a viernes 8 h/día
Elaboración
7 h/día
Limpieza
1 h/día
Mantenimiento y limpieza manual de los equipos
Sábados
Almacenamiento de zumo de naranja refrigerado
enriquecido con bebida de soja
Expedición de productos y subproductos
101
5 días
De lunes a viernes 8 h/día
______________________________________________________________________
IV. DISTRIBUCIÓN EN PLANTA
103
______________________________________________________________________
1. INTRODUCCIÓN
En este apartado se describe la distribución en planta más adecuada para
aprovechar al máximo el espacio disponible y realizar la planta ajustada al espacio que
nos ocupen los distintos procesos.
Para ello, se utiliza el método S.L.P. de Richard Muther como método de
distribución de los departamentos de los que consta la industria.
Se va a realizar la justificación de superficies de cada departamento para poder
aplicar este método y, tras obtener un boceto inicial básico, se elaborarán una serie de
ajustes posteriores para llegar al boceto final de distribución en planta de la industria
que procesa zumo de naranja refrigerado enriquecido con leche de soja con una
capacidad de 25.000 litros diarios.
104
______________________________________________________________________
2. METODOLOGÍA DE DISTRIBUCIÓN EN PLANTA
2.1. Método S.L.P.
Como se ha mencionado, para realizar la distribución en planta se utiliza el
método “Systematic Layout Planning” (S.L.P), de Richard Muther. Se trata de una
metodología dinámica y flexible en la que se realiza una constante retroalimentación
durante todas las etapas del proceso.
Los principios que configuran el método son los siguientes:
• Mínima distancia recorrida. A igualdad de otras condiciones, siempre será
más recomendable, aquella distribución en planta que ayuda a que la
distancia a recorrer por el producto entre procesos sea la más corta.
• Circulación o flujo de materiales. La mejor distribución es la que estructura
las áreas de trabajo de tal manera que cada operación este en el mismo orden
o secuencia con se tratan las materias primas hasta llegar al producto final.
• Espacio crítico. La economía se logra aprovechando de modo efectivo todo
el espacio disponible, tanto en vertical como en horizontal.
• Satisfacción y seguridad. A igualdad de otras condiciones siempre será más
práctica la distribución que haga el trabajo más satisfactorio y seguro para
los empleados.
• Flexibilidad. Siempre será más eficaz la distribución que pueda ser ajustada
o reorganizada con un menor coste.
• Integración del conjunto. La distribución óptima es la que consigue una
integración plena entre los elementos del sistema técnico y los del sistema
social.
La consecución de dichos principios debe traer como resultado la minimización
de los costos operativos.
Las etapas de las que consta el método S.L.P. se pueden observar en la Figura
26.
105
______________________________________________________________________
Análisis P-C
(ProductosCantidades)
Proceso productivo
(Diagrama de
proceso)
Diagrama
Relacional de
áreas funcionales
Relaciones entre
áreas funcionales
(Tabla REL)
Justificación
superficies áreas
funcionales
Superficie
disponible
Plantillas
departamentos
Diagrama
Relacional de
superficies
Factores a tener en
cuenta
Limitaciones
prácticas
Boceto inicial
distribución en
planta
Bocetos varios por
ajustes sucesivos
Distribución en
planta final (Layout
final)
Figura 26. Proceso de la distribución en planta (Método S.L.P.)
Fuente: Elaboración propia a partir de varias fuentes
106
______________________________________________________________________
Para realizar la distribución en planta de la industria se efectúa un análisis
productos-cantidades, es decir, qué se va a producir y en qué cantidad.
Tras esto y una vez definida la ingeniería de proceso, se establecen las áreas
funcionales o departamentos de la industria, incluyendo la maquinaria que se precisa
para cada actividad. Se justifican cada una de las superficies necesarias de cada
departamento. Se establecen relaciones de proximidad, justificadas, entre los
departamentos.
Mediante la elaboración de una tabla relacional se realizan los diagramas
relacionales de actividades (relaciones A, A+E, A+E+I, A+E+I+O).
Para concluir, con las plantillas a escala de los departamentos se establece el
diagrama relacional de superficies. Con la construcción de un boceto inicial de la
distribución en planta y mediante ajustes sucesivos, se llega a la distribución en planta
final (layout final) de la industria.
107
______________________________________________________________________
2.2. Diagrama de proceso
Después de analizar las fases que componen el proceso productivo del zumo de
naranja enriquecido con leche de soja, se expone el diagrama final del proceso
productivo. En la Figura 27 se presenta el diagrama. Para su elaboración se ha utilizado
la simbología de la Asociación Americana de Ingenieros Mecánicos (AAIM). Esta
simbología se representa en la Tabla 32.
Tabla 32: Leyenda diagrama del proceso productivo
PROCESO
INSPECCIÓN
TRANSPORTE
ALMACENAMIENTO
108
______________________________________________________________________
Recepción
Recuperación
de aceite
esencial
Operaciones
previas
Depósito de
corteza
fresca
Extracción
Clarificación
Corrección y
mezcla
Desaireación
Tratamiento de
conservación
Mezcla y
enriquecido
Envasado
Almacenamiento
Figura 27. Diagrama de proceso de zumo de naranja enriquecido con leche de soja
109
______________________________________________________________________
2.3. Identificación de áreas funcionales
Se van a agrupar las actividades desarrolladas en el proceso productivo en áreas
funcionales. Su identificación sirve para realizar posteriormente la Tabla Relacional de
Actividades. Las áreas funcionales son las siguientes:
ÁREA DE RECEPCIÓN
o Recepción
ÁREA DE PRODUCCIÓN Y ENVASADO
o Operaciones previas (incluye selección, lavado y calibrado)
Mesa de selección
Lavadora
Calibrador
o Extracción
Extractor
o Obtención de aceites esenciales
Finisher
o Depósito de cortezas frescas
Depósito
o Clarificación
Tamiz
Decantador centrífugo
o Corrección/ Mezcla
Depósito de mezcla
o Desaireación
Depósito desaireador con bomba de vacío
o Tratamiento de conservación
Intercambiador de calor
o Mezcla/ Enriquecimiento
Depósito de mezcla
Tanque de leche de soja
o Envasado
Envasadora
Empaquetadora
110
______________________________________________________________________
Paletizadora
ÁREA DE ALMACENAMIENTO
o Almacenamiento
Cámara de almacenamiento
ÁREA DE SERVICIOS
o Oficinas y otros servicios
o Vestuarios y aseos
o Laboratorio
111
______________________________________________________________________
2.4. Tabla Relacional de Actividades (Tabla REL).
La Tabla Relacional de Actividades es un cuadro en el que se ven reflejadas las
relaciones de una actividad y todas las demás actividades que forman parte de la
industria.
Esta tabla establece las relaciones de proximidad o alejamiento entre las distintas
áreas funcionales establecidas, incluidos los servicios anexos al proceso productivo en
los que apenas hay recorrido de productos.
Para ello, se utilizan una serie de códigos de proximidad cuyo significado se
muestra en la Tabla 33. Dichos códigos permiten establecer la preferencia para situar los
departamentos.
Tabla 33: Código de proximidades
RELACIÓN
PROXIMIDAD
A
Absolutamente necesaria
E
Especialmente importante
I
Importante
O
Normal u ordinaria
U
Sin importancia
X
No deseable
Fuente: Elaboración propia a partir de Marco Gutiérrez, J.L. 2014. Diapositivas asignatura
Ingeniería de Proyectos. Máster en Ingeniería Agronómica. Escuela Técnica Superior de Ingenieros
Agrónomos.
112
______________________________________________________________________
Al lado de cada código de proximidad se especifica el motivo de la elección de
dichos códigos mediante un número. Estos motivos se muestran en la Tabla 34.
Tabla 34: Justificación de los valores de proximidad
CÓDIGO
MOTIVO
1
Flujo de materiales
2
Facilidad de supervisión
3
Personal común
4
Conveniencia
5
Molestia, ruidos
Finalmente, la Tabla Relacional de Actividades se representa en la Tabla 35.
113
______________________________________________________________________
Tabla 35. Tabla Relacional de Actividades (Tabla REL)
1
1.Recepción
2.Oper.Previas
3.Extracción
4.Clarificación
5.Corr/Mezcla
6.Desaireación
-
2
3
4
5
6
7
8
9
1
1
1
1
1
1
0
1
2
3
4
5
A
I
1
2
-
A
I
1
4
-
A
E
E
1
1
1
-
A
I
1
4
-
A
I
1
2
-
A
1
-
7.Trat.Conserv.
A
I
1
2
-
8.Mezcla/Enriq.
A
1
-
9.Envasado
A
X
X
X
1
5
5
5
O
O
3
3
-
10.Almacenam.
-
11.Obten.Aceite
-
12.Dep.Corteza
-
13.Oficinas
-
14.Vest./Aseos
O
3
-
15.Laboratorio
114
______________________________________________________________________
2.5. Justificación de superficies
Es necesario buscar el tamaño y disposición de las instalaciones para determinar
el marco físico donde realizar la distribución. Se trata de determinar la superficie
necesaria para el desarrollo de esta actividad, conociendo las necesidades de espacio de
las distintas actividades que tienen lugar y buscar el aprovechamiento mejor del espacio,
para que las actividades se desarrollen de la forma más cómoda posible, con las
menores interferencias.
Una vez que se dispone del diagrama del proceso se procede a determinar las
superficies precisas para las máquinas y diferentes actividades que se realizarán en la
nave.
Para calcular las áreas de cada departamento se ha considerado la Norma de
Espacio de R. Muther: la superficie mínima por máquina se obtiene a partir de la
longitud y anchura (incluidas protecciones y apertura de puertas para mantenimiento),
más 45 cm sobre tres lados para limpiezas y reglajes, más 60 cm sobre el lado del
operario. Estos valores se multiplican por un coeficiente que oscila entre 1,3 y 1,8 sobre
la base de las necesidades previstas para vías de acceso y servicio. La superficie total,
para el caso de que existan varias máquinas, será igual a la suma de las superficies
mínimas necesarias para toda la maquinaria multiplicada por el coeficiente.
A la hora de aplicar esta norma, son cuatro los parámetros que deben tenerse en
cuenta:
1. Superficie básica (Sbasica): Largo (m) x Ancho (m) de la máquina.
2. Superficie con holgura (Sholgura): (Largo + holgura) x (Ancho + holgura)
En la Figura 28 se puede observar una representación de la superficie básica y
con holgura de una maquinaria genérica. En ella se muestra la superficie básica (AxL) y
la superficie con holgura ((A+0.45+0.6) x (L+0.45+0.45)).
115
______________________________________________________________________
Figura 28. Norma de espacio de R. Muther
Fuente: MARCO GUTIÉRREZ, J.L. 2000: “Asignatura proyectos. Diapositivas”
3. Coeficiente de mayoración (
: Tiene en cuenta el movimiento de otros
elementos como carretillas elevadoras además de necesidades especiales de vías
de acceso, pasillos y servicios. El coeficiente de mayoración toma valores
comprendidos entre 1,3 y 1,8, dependiendo de si se trata de situaciones
corrientes o si por el contrario la manutención y el tránsito son de cierta
importancia.
4. Superficie total de la máquina (Stotal): Se define como el producto de Sholgura
y
.
A continuación se procede a dimensionar todas las áreas funcionales en las que
se llevan a cabo todas las actividades que se producen en la planta:
ÁREA DE RECEPCIÓN
o Recepción
Dimensiones: Ancho x Largo: 1,58 x 5,00 m
1,58 + 0,60 + 0,60 = 2,78 m
5,00 + 0,45 + 0,45 = 5,90 m
2,78 x 5,90 m = 16,40 m2
116
______________________________________________________________________
En esta área también es necesario espacio para la maniobra de los camiones. Las
dimensiones de los camiones que van a transportar las materias primas son 3,00 x 11,80
metros. Como máximo se pueden juntar 4 camiones en esta área y hay que tenerlo en
cuenta a la hora de calcular la superficie. Las dimensiones del área de recepción de
camiones y parking, sin tener en cuenta el transportador de rodillos, son de 30 x 50
metros, es decir, se necesita una superficie de 1.500 m2.
Se considera un coeficiente de 1,8 por lo tanto la superficie mínima requerida es:
(1.500 + 16,40 m) x 1,8 = 2.729,52 m2
ÁREA DE PRODUCCIÓN Y ENVASADO
o Operaciones previas (incluye selección, lavado y calibrado)
Mesa de selección
1,80 + 0,60 + 0,60 = 3,00 m
4,00 + 0,45 + 0,45 = 4,90 m
3,00 x 4,90 m = 14,70 m2
Lavadora
0,91 + 0,45 + 0,45 = 1,81 m
3,60 + 0,45 + 0,45 = 4,50 m
1,81 x 4,50 m = 8,15 m2
Calibrador
1,50 + 0,45 + 0,45 = 2,40 m
4,50 + 0,45 + 0,45 = 5,40 m
2,40 x 5,40 m = 12,96 m2
117
______________________________________________________________________
o Extracción
Extractor
En este caso se instalan dos extractores. La distancia entre ellos debe ser como
mínimo de 1 m. Por lo tanto el dimensionamiento será:
1,70 + 0,60 + 0,45 = 2,75 m
0,45 + 1,08 + 1 + 1,08 + 0,45 = 4,06 m
2,75 x 4,06 m = 11,17 m2
o Obtención de aceites esenciales
Finisher
0,50 + 0,60 + 0,60 = 1,70 m
1,50 + 0,60 + 0,60 = 2,70 m
1,70 x 2,70 m = 4,59 m2
1,00 + 0,60 + 0,60 = 2,20 m
1,50 + 0,60 + 0,60 = 2,70 m
2,20 x 2,70 m = 5,94 m2
Como se emplean dos separadoras: 5,94 m2 x 2 separadoras = 11,88 m2
o Depósito de cortezas frescas
Depósito
3,00 + 0,60 + 0,60 = 4,20 m
3,00 + 0,60 + 0,60 = 4,20 m
4,20 x 4,20 m = 17,64 m2
118
______________________________________________________________________
o Clarificación
Tamiz
0,77 + 0,60 + 0,60 = 1,97 m
1,70 + 0,60 + 0,60 = 2,90 m
1,97 x 2,90 m = 5,71 m2
Decantador centrífugo
1,60 + 0,60 + 0,60 = 2,80 m
2,50 + 0,60 + 0,60 = 3,70 m
2,80 x 3,70 m = 10,36 m2
o Corrección/ Mezcla
Depósito de mezcla
2,70 + 0,60 + 0,60 = 3,90 m
2,70 + 0,60 + 0,60 = 3,90 m
3,90 x 3,90 m = 15,21 m2
o Desaireación
Depósito desaireador con bomba de vacío
1,50 + 0,60 + 0,60 = 2,70 m
1,50 + 0,60 + 0,60 = 2,70 m
2,70 x 2,70 m = 7,29 m2
o Tratamiento de conservación
Intercambiador de calor
0,55 + 0,60 + 0,60 = 1,75 m
2,00 + 0,60 + 0,60 = 3,20 m
1,75 x 3,20 m = 5,60 m2
119
______________________________________________________________________
o Mezcla/ Enriquecimiento
Depósito de mezcla
En este caso se instalan dos depósitos. La distancia entre ellos debe ser como
mínimo de 1 m. Por lo tanto el dimensionamiento será:
2,70 + 0,60 + 0,60 = 3,90 m
0,60 + 2,70 + 1 + 2,70 + 0,60 = 7,60 m
3,90 x 7,60 m = 29,64 m2
Depósito de leche de soja
2,00 + 0,60 + 0,60 = 3,20 m
2,00 + 0,60 + 0,60 = 3,20 m
3,20 x 3,20 m = 10,24 m2
o Envasado
Envasadora
3,30 + 0,45 + 0,60 = 4,35 m
5,20 + 0,45 + 0,45 = 6,10 m
4,35 x 6,10 m = 26,54 m2
Empaquetadora
1,70 + 0,60 + 0,60 = 2,90 m
2,75 + 0,45 + 0,45 = 3,65 m
2,90 x 3,65 m = 10,59 m2
Paletizadora
2,50 + 0,60 + 0,60 = 3,70 m
3,00 + 0,45 + 0,45 = 3,90 m
3,70 x 3,90 m = 14,43 m2
120
______________________________________________________________________
La superficie total necesaria para el área de producción y envasado es de 206,46
m2. Se considera un coeficiente de 1,8 ya que es la zona más transitada por los operarios
y la de mayor importancia, por lo tanto se requiere una superficie mínima de 371,63 m2
ÁREA DE ALMACENAMIENTO
o Almacenamiento
Cámara de almacenamiento
Dimensiones: Ancho x Largo: 11 x 20 m = 220 m2
ÁREA DE SERVICIOS
o Oficinas y otros servicios
Se dispone de una oficina de administración y varios despachos, así como una
sala de descanso para los trabajadores. El área estimada de esta zona es de 121,68 m2
(7,84 x 15,52 m).
o Vestuarios y aseos
Según el documento “Arte de proyectar en arquitectura” de Neufert (1995), en
los vestuarios de una industria se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:
− Deben ser accesibles a través de recorridos cortos.
− La superficie mínima de vestuarios es de 6 m2.
− Los vestuarios de caballeros y mujeres han de estar separados, sin corrientes de
aire y han de estar protegidos visualmente.
− Anchura de pasillos: hasta 100 personas mayor o igual a 1,10 m.
− La superficie necesaria para cambiarse por empleado es de 2 m2.
Teniendo en cuenta esto se precisa de un área de 20,40 m2 (3,40 x 6,00 m).
o Laboratorio
En esta área es donde se llevan a cabo todos los análisis y controles de calidad
requeridos en el proceso productivo. Se estima una superficie de 25 m2 (5,00 x 5,00 m).
121
______________________________________________________________________
En la Tabla 36 se muestran las dimensiones y superficies mínimas necesarias de
todos los departamentos.
Tabla 36: Leyenda de Diagrama Relacional de Actividades
Departamento
Ancho inicial (m)
Largo inicial (m)
Superficie (m2)
30
50
1.500
2,78
5,90
16,40
1. Recepción
1.1. Parking
1.2. Trans. rodillos
TOTAL ÁREA DE RECEPCIÓN
2.729,52
2. Operac. Previas
2.1. Selección
3,00
4,90
14,70
2.2. Lavado
1,81
4,50
8,15
2.3. Calibrado
2,40
5,40
12,96
3. Extracción
2,75
4,06
11,17
4.1. Tamiz
1,97
2,90
5,71
4.2. Dec. Centrif.
2,80
3,70
10,36
5. Corr/Mezcla
3,90
3,90
15,21
6. Desaireación
2,70
2,70
7,29
7. Trat.Conserv.
1,75
3,20
5,60
8.1. Dep. Mezcla
3,90
7,60
29,64
8.2. Tanque soja
3,20
3,20
10,24
9.1. Envasadora
4,35
6,10
26,54
9.2. Empaquet.
2,90
3,65
10,59
9.3. Paletizadora
3,70
3,90
14,43
10. Almacenam.
11,00
20,00
220,00
11.1. Finisher
1,70
2,70
4,59
11.2. Sep.centri (2)
2,20
2,70
11,88
12. Dep.Corteza
4,20
4,20
17,64
4. Clarificación
8. Mezcla/Enriq.
9. Envasado
11. Obten.Aceite
TOTAL ÁREA DE PRODUCCIÓN Y ENVASADO
122
371,63
______________________________________________________________________
Ancho inicial (m)
Largo inicial (m)
Superficie (m2)
13. Oficinas
7,84
15,52
121,68
14. Vest./Aseos
3,40
6,00
20,40
15. Laboratorio
5,00
5,00
25,00
Departamento
TOTAL ÁREA DE SERVICIOS
167,08
TOTAL ÁREAS
3.488,23
2.6. Diagrama relacional de actividades (D.R.A.)
El Diagrama Relacional de Actividades (D.R.A.) se realiza a partir de la Tabla
Relacional de Actividades (Tabla REL). En este diagrama se representa la importancia
relativa de la proximidad entre las diferentes actividades del proceso mediante símbolos
y líneas, que se representan en la Tabla 37.
123
______________________________________________________________________
Tabla 37: Leyenda de Diagrama Relacional de Actividades
RELACIONES DE PROXIMIDAD
TRAZOS
A
Absolutamente necesaria
E
Especialmente importante
I
Importante
O
Normal u ordinaria
U
Sin importancia
-
X
No deseable
-
SÍMBOLO
ACTIVIDAD
Proceso
Inspección
Transporte
Almacenamiento
Laboratorio
Servicios
CÓDIGO DE DEPARTAMENTOS
1
Recepción
2
Operaciones Previas
3
Extracción
4
Clarificación
5
Corrección y Mezcla
6
Desaireación
7
Tratamiento de conservación
8
Mezcla y enriquecimiento (Leche de soja)
9
Envasado
10
Almacenamiento
11
Obtención de Aceite Esencial
12
Depósito de cortezas
13
Oficinas
14
Vestuarios y aseos
15
Laboratorio
124
______________________________________________________________________
Para llegar al diagrama primero hay que realizar los diagramas parciales de áreas
funcionales, es decir, los diagramas A, A+E, A+E+I y A+E+I+O. Éste ultimo también
se denomina Diagrama Relacional de Áreas Funcionales.
Se exponen los diagramas parciales de áreas funcionales realizados en las
Figuras 29, 30 y 31.
Figura 29. Diagrama de relaciones “A”
Figura 30. Diagrama de relaciones “A+E”
Figura 31. Diagrama de relaciones “A+E+I”
125
______________________________________________________________________
Una vez realizados los diagramas de las relaciones parciales entre las áreas
funcionales, se procede a la representación del diagrama definitivo, llamado Diagrama
Relacional de Actividades, en el que se incluyen todos los diagramas anteriores (Figura
32).
Figura 32. Diagrama Relacional de Actividades
2.7. Diagrama relacional de superficies y Boceto Ideal
Tras haber realizado el Diagrama relacional de actividades (DRA), se procede a
la representación del Diagrama Relacional de Superficies (DRS), que se puede observar
en la Figura 33. En él se muestran las relaciones entre los distintos departamentos, pero
esta vez utilizando las áreas de cada uno de ellos. Este diagrama sirve como paso previo
para obtener el “Boceto inicial Distribución en Planta”.
Figura 33. Diagrama Relacional de Superficies (DRS)
126
______________________________________________________________________
Una vez obtenido el Diagrama Relacional de Superficies (DRS) se obtiene el
“Boceto inicial Distribución en Planta”, o también llamado “Boceto Ideal”. Para ello se
han seguido los siguientes pasos:
− Eliminar los trazos que representan las relaciones entre los departamentos.
− Mantener la orientación de todas las áreas.
− Proceder a la unión de todos los departamentos, manteniendo su posición relativa.
− Representar mediante flechas el diagrama de flujo del proceso a través de los
departamentos.
El resultado de este procedimiento se puede observar en la Figura 34. En ella se
muestra el boceto correspondiente a la distribución ideal de los departamentos (ver
Boceto Nº1: “Boceto Ideal”)
Figura 34. Boceto Inicial Distribución en planta
127
______________________________________________________________________
2.8. Modificaciones y Distribución final
Debido a razones constructivas (espacios desaprovechados y perímetro
difícilmente edificable) es necesario modificar la situación de los departamentos. Los
cambios de localización se realizan respetando el flujo del material y las relaciones de
proximidad de los departamentos del método SLP. Una vez realizados los ajustes
necesarios se llega a la distribución final. Las modificaciones que se han llevado a cabo
son las siguientes:
• Primera modificación:
El primer cambio que se decide hacer es el agrupamiento de las superficies de
los equipos pertenecientes al mismo departamento. Se trata de los departamentos 2, 4, 8,
9 y 11, en cuyo boceto se muestran la comparación entre las antiguas y las nuevas
dimensiones. Este cambio se realiza para facilitar la distribución de todos los
departamentos.
Figura 35. Primera modificación Distribución en planta
128
______________________________________________________________________
• Segunda modificación:
En la segunda modificación hay dos cambios significativos: por un lado, se
reorienta el área de recepción, ya que así se facilita la entrada de las materias primas a la
industria. Por otro lado, se decide disponer el proceso en forma de “U” en vez de en
forma lineal, puesto que es más factible esta disposición a la hora de construir el edificio
y también porque es más cómodo en cuanto al flujo del proceso.
Figura 36. Segunda modificación Distribución en planta
129
______________________________________________________________________
• Tercera modificación:
Durante la tercera modificación se continúa realizando la disposición del
proceso en forma de “U” y cada vez se consigue una forma de la industria más
cuadrada. Se cambia la disposición del departamento 14 y los demás se van encajando
de la manera más homogénea posible.
Figura 37. Tercera modificación Distribución en planta
130
______________________________________________________________________
• Distribución final:
Para llegar a la distribución final se han realizado unos últimos ajustes. Se ha
considerado colocar un pasillo de doble efecto que permita el paso de máquinas y
operarios, comunicando los departamentos 1, 2, 11, 13 y 14. También se coloca un
pasillo que comunica los departamentos 4, 8, 9, 10 y 12, ya que así se facilita el paso
por la industria. También sirven como pasillos de emergencia en caso de tener que
evacuar el edificio.
Por otro lado, se decide aumentar la superficie de los departamentos 3, 6, 7 y 14,
ya que así se facilita el cerramiento y el encaje con el resto de los departamentos. Es por
ello también que el departamento 7 cambia su orientación.
Todos los cambios realizados se han hecho teniendo en cuenta la relación de
proximidad que debe haber entre los departamentos.
En el Boceto Nº5: “Boceto Final. Distribución en planta (Método S.L.P.)” se
puede apreciar la estructura final que adquiere la industria.
Figura 38. Boceto final Distribución en planta (Método S.L.P.)
131
______________________________________________________________________
2.9. Comparación de superficies iniciales y finales
Finalmente se obtiene la Tabla 38 que reúne las dimensiones y superficies de los
departamentos iniciales y finales al haber realizado las modificaciones.
Tabla 38: Tabla comparativa de superficies iniciales y finales
Departamento
Superficie
Superficie
mínima(m2)
final (m2)
1.1. Parking
1.500
1.500
1.2. Trans. rodillos
16,40
16,40
2.729,52
2.729,52
2. Operac. Previas
35,81
44,40
3. Extracción
11,17
13,20
4. Clarificación
16,07
18,48
5. Corr/Mezcla
15,21
15,21
6. Desaireación
7,29
9,45
7. Trat.Conserv.
5,60
7,33
8. Mezcla/Enriq.
39,88
53,96
9. Envasado
51,56
59,38
10. Almacenam.
220,00
220,00
11. Obten.Aceite
16,47
17,82
12. Dep.Corteza
17,64
17,64
371,63
462,37
13. Oficinas
121,68
121,68
14. Vest./Aseos
20,40
32,65
15. Laboratorio
25,00
25,00
TOTAL ÁREA DE SERVICIOS
167,08
179,33
TOTAL ÁREAS
3.488,23
3.591,22
1. Recepción
TOTAL ÁREA DE RECEPCIÓN
(Área x 1,8)
TOTAL ÁREA DE PRODUCCIÓN Y
ENVASADO (Área x 1,8)
132
______________________________________________________________________
2.10. Bocetos
A continuación se muestran los bocetos realizados de la distribución en planta realizada
por el Método S.L.P. Los bocetos que se muestran son los siguientes:
• Boceto Nº1: “Boceto Ideal”
• Boceto Nº2: “Primer ajuste (Método S.L.P.)”
• Boceto Nº3: “Segundo ajuste (Método S.L.P.)”
• Boceto Nº4: “Tercer ajuste (Método S.L.P.)”
• Boceto Nº5: “Boceto final. Distribución en planta (Método S.L.P.)”
133
13
CAFETERIARESTAURANTE
14
15
11
1
2
3
5
4
6
7
10
9
8
12
Leyenda
1
2
Operaciones previas
3
4
5
6
7
DIAGRAMA RELACIONAL DE SUPERFICIES (S/E)
2
1
13
11
15
10
Almacenamiento
Envasado
12
8
9
10
3
Mezcla y enriquecimiento
11
14
4
8
9
13
Oficinas
14
Vestuarios y aseos
15
Laboratorio
5 6 7
: FLUJO DE MATERIAL
12
TRABAJO:
ZUMOS FUNCIONALES"
BOCETO:
BOCETO IDEAL
ESCALA:
1:350
LA ALUMNA:
01
GRADO:
FECHA:
Enero 2015
13
14
15
11
1
2
4
3
5
6
8
7
10
9
12
ESCALA: 1/350
ESCALA: 1/250
4,90m
14,80m
2
3,00m
4,50m
2
3,00m
5,40m
1,81m
2,40m
13
14
15
11
8,10m
2,20m
2,70m
11
6,60m
2,80m
11
1,70m
2,90m
4
2
3
4
5
6
7
8
10
9
12
2,20m
BOCETO IDEAL (S/E)
3,70m
4
1,97m
1
5,40m
2,80m
Leyenda
1
7,60m
7,60m
2
: FLUJO DE MATERIAL
Operaciones previas
3
3,90m
7,10m
8
: SUPERFICIES AMPLIADAS
4
8
5
6
3,20m
7
3,20m
13,65m
6,10m
3,65m
8
9
10
Almacenamiento
Envasado
11
3,90m
TRABAJO:
ZUMOS FUNCIONALES"
12
BOCETO:
4,35m
9
4,35m
9
2,90m
3,70m
13
Oficinas
14
Vestuarios y aseos
15
Laboratorio
02
ESCALA:
LA ALUMNA:
GRADO:
FECHA:
Enero 2015
Leyenda
1
2
Operaciones previas
3
4
5
6
7
13
8
9
10
Almacenamiento
Envasado
11
12
15
14
13
Oficinas
14
Vestuarios y aseos
15
Laboratorio
11
PLATAFORMA
GIRATORIA.
1
2
4
3
12
8
5
6
7
9
10
: FLUJO DE MATERIAL
13
14
15
11
1
2
3
12
4
5
6
7
8
9
10
TRABAJO:
ZUMOS FUNCIONALES"
BOCETO:
03
ESCALA:
1:250
LA ALUMNA:
GRADO:
FECHA:
Enero 2015
Leyenda
1
2
Operaciones previas
3
4
5
6
7
13
8
9
10
Almacenamiento
Envasado
11
12
14
Oficinas
14
Vestuarios y aseos
15
Laboratorio
11
2
1
5
4
3
6
12
8
7
10
9
PLATAFORMA
GIRATORIA.
15
13
: FLUJO DE MATERIAL
13
15
PLATAFORMA
GIRATORIA.
14
11
1
2
4
3
12
8
5
6
7
9
10
TRABAJO:
ZUMOS FUNCIONALES"
BOCETO:
04
ESCALA:
1:250
LA ALUMNA:
GRADO:
FECHA:
Enero 2015
ESCALA: 1/250
6,53m
14
5,00m
14
3,40m
4,06m
4,06m
3
3,25m
14
15
5
11
2
1
3,50m
6
6
3
2,75m
2,70m
13
PLATAFORMA
GIRATORIA.
6,00m
2,70m
2,68m
6
1,75m
2,29m
7
4
3
12
7
3,20m
8
3,20m
7
ESCALA: 1/200
10
Leyenda
9
1
2
Operaciones previas
3
4
5
6
7
4
3
: PARED DE LA INDUSTRIA
: FLUJO DE MATERIAL
: PASILLOS
Almacenamiento
Envasado
13
Oficinas
14
Vestuarios y aseos
15
Laboratorio
5
6
12
15
11
2
10
12
14
1
11
13
PLATAFORMA
GIRATORIA.
8
9
8
7
10
9
TRABAJO:
ZUMOS FUNCIONALES"
BOCETO:
05
ESCALA:
LA ALUMNA:
GRADO:
FECHA:
Enero 2015
______________________________________________________________________
V. ESTUDIO ECONÓMICO
135
______________________________________________________________________
1. INTRODUCCIÓN
En este bloque se lleva a cabo una evaluación financiera de la inversión
requerida para la ejecución y explotación de la instalación. También se va a comprobar
la viabilidad económica que tiene el presente trabajo.
Todo proyecto de inversión queda caracterizado por tres parámetros básicos:
• El pago de la inversión, K, es el número de unidades que el inversor debe
desembolsar para conseguir que el proyecto comience a funcionar como
tal.
• La vida del proyecto, n, es el número de años durante los cuales la
inversión estará funcionando y generando rendimientos. Por tratarse de
una industria agraria se tomará para este flujo un valor de 20 años.
• Los flujos de caja, R, generados por el proyecto a lo largo de su vida. El
valor, para cada uno de los años de su vida útil, será la diferencia entre los
cobros y los pagos generados por la inversión.
En los puntos que se explican a continuación se desarrollan todos estos
parámetros, para finalmente obtener el cuadro de estructura de flujos de caja y formular
el VAN y el TIR para comprobar la viabilidad económica.
Se realiza la comparación para dos casos: en el primero se considera que parte
de la inversión se realiza mediante una financiación con recursos ajenos de un 75% de
la inversión, con un préstamo de una entidad bancaria a devolver en 10 años. En el otro
caso se considera que toda la inversión parte de la financiación propia.
136
______________________________________________________________________
2. PAGOS DE LA INVERSIÓN
2.1. Inversión
La inversión está compuesta por el siguiente inmovilizado: adquisición de
parcela y nave, obra civil, maquinaria e instalaciones. Para ello, se estiman unos gastos
generales, incluido el beneficio industrial e IVA de 3.808.000 €, que se muestran en la
Tabla 39.
Tabla 39: Resumen de inversión
INMOVILIZADO
GASTOS (€)
2.278.000
Adquisición de parcela y nave
Obra civil
62.000
Maquinaria
812.000
Instalaciones
656.000
TOTAL
3.808.000
2.2. Costes anuales
Se tienen en cuenta los costes ordinarios y los costes extraordinarios.
Dentro de los costes ordinarios anuales están incluidos: los costes de las materias
primas (naranjas y leche de soja), así como de los aprovisionamientos (etiquetas y
envases, cajas y otros productos auxiliares), el transporte de los productos, los pagos por
servicios (agua, electricidad y gasóleo), salarios del personal, gastos auxiliares (material
de laboratorio, material para oficinas…), coste de mantenimiento y conservación,
seguros, etc. Se estiman unos costes ordinarios anuales de 5.403.000 €, que se detallan
en la Tabla 40.
137
______________________________________________________________________
Tabla 40: Resumen de costes ordinarios
COSTES (€)
3.920.000
Materias primas + aprovisionamiento
Transporte de productos
582.000
Pagos por servicios
320.000
Salarios
480.000
Gastos auxiliares + Mantenimiento y
conservación
65.000
Seguros
36.000
TOTAL
5.403.000
Por otro lado, en los costes extraordinarios se van a considerar los elementos
incluidos en el desembolso inicial de la inversión, que son: adquisición de parcela y
nave, obra civil, maquinaria e instalaciones. Como se ha detallado en el punto 2.1., se
estiman unos costes extraordinarios a desembolsar en el año 0 de 3.808.000 €.
138
______________________________________________________________________
3. INGRESOS
En este apartado se van a calcular los ingresos que genera la venta de los tres
productos obtenidos en el proceso productivo: zumo de naranja enriquecido con leche
de soja, aceites esenciales y cortezas frescas.
- Zumo de naranja enriquecido con leche de soja: realizando un análisis de mercado
para observar el precio de productos similares y, teniendo en cuenta tanto los atributos
tangibles como intangibles, se establece que el precio de venta recomendado del zumo
de naranja enriquecido con leche de soja sea de 1,39 €/l.
Se tiene en cuenta que los distribuidores comerciales obtienen un margen medio
en este tipo de productos del 30% del precio de venta recomendado, por lo tanto, el
precio de venta a los diferentes distribuidores será de 0,97 €/l.
La producción anual de zumo de naranja enriquecido con leche de soja es de
6.175.000 litros. Por lo tanto los ingresos anuales por este producto son:
6.175.000 l x 0,97 €/l = 5.989.750 €
- Aceites esenciales: la producción anual de aceites esenciales es de 52.858 litros. Estos
litros suponen, por la densidad del aceite, 44.400 kg. El precio de venta de los aceites
esenciales es de 3,1 €/kg, por lo que los ingresos que se obtienen anualmente son:
44.400 kg x 3,1 €/kg = 137.640 €
- Corteza fresca: la producción anual de este producto es de 6.206.270,2 kg y el precio
de venta es de 0,05 €/kg. Los ingresos que se producen son:
6.206.270,2 kg x 0,05 €/kg = 310.313,51 €
Los ingresos totales que se obtienen por los tres productos son:
5.989.750 € + 137.640 € + 310.313.51 € = 6.437.703,51 €
139
______________________________________________________________________
4. FLUJO DE CAJA
4.1. Flujo de caja generado por financiación mixta
Se estima un capital inicial del 25% de la inversión:
3.808.000 € x 0,25 = 952.000 €
El resto del dinero necesario para la inversión lo concederá una entidad bancaria
a pagar en 10 años al 5% de interés, es decir, un total de 2.856.000 €.
Para el cálculo de la anualidad de amortización en términos corrientes, se
utilizará la siguiente fórmula.
C[(1 + i ) n i ]
a=
[(1 + i ) n − 1]
Dónde:
a= cuota de la amortización
C= Cantidad prestada: 2.856.000 €
i= tipo de interés: 5%
n= número de años de devolución del préstamo= 10 años.
a= 369.088,04 €/año
A continuación, en la Tabla 41, se muestra el cuadro de estructura de flujos de
caja con financiación mixta.
140
______________________________________________________________________
Tabla 41: Cuadro resumen de estructura de flujos de caja con financiación mixta
Costes
Amortización
Pago
inversión
(K)
Flujos de
caja (R)
-3.808.000
-952.000
Año
Ingresos
0
2.856.000
1
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
2
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
3
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
4
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
5
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
6
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
7
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
8
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
9
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
10
6.437.703,51
5.403.000
369.088,04
665.615,47
11
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
12
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
13
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
14
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
15
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
16
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
17
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
18
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
19
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
20
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
141
______________________________________________________________________
4.2. Flujo de caja generado por financiación propia
En este caso se tiene que desembolsar un capital inicial equivalente al del valor
de la inversión. Por lo tanto, el flujo de caja generado por financiación propia queda
reflejado en la Tabla 42.
Tabla 42: Cuadro resumen de estructura de flujos de caja con financiación propia
Año
Ingresos
Costes
Amortización
0
Pago
inversión
(K)
Flujos de
caja (R)
-3.808.000
-3.808.000
1
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
2
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
3
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
4
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
5
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
6
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
7
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
8
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
9
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
10
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
11
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
12
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
13
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
14
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
15
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
16
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
17
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
18
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
19
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
20
6.437.703,51
5.403.000
1.034.703,51
142
______________________________________________________________________
5. INDICADORES DE RENTABILIDAD
Una vez determinados los flujos de caja durante la vida útil del proyecto, se van
a describir los indicadores de rentabilidad empleados y que más adelante se calcularán.
•
Valor actual neto (VAN)
El valor actual neto de la inversión (VAN) indica el beneficio generado en el
trabajo. Se expresa como:
20
Rn
n
n =1 (1 + i )
VAN = − K 0 + ∑
Siendo:
K0: pagos de inversión (€)
Rn: flujo de caja en el año n (€)
i: tasa de actualización
Las curvas del VAN permiten definir las zonas de aceptabilidad o viabilidad del
trabajo. Cuando el VAN es mayor que cero, para una determinada actualización, el
trabajo es viable, siendo una condición necesaria pero no suficiente.
•
Tasa interna de rendimiento (TIR)
La tasa interna de rendimiento (TIR) es la tasa de actualización que hace que el
VAN sea 0.
La TIR puede utilizarse como indicador de la rentabilidad de un proyecto: a
mayor TIR, mayor rentabilidad.
A continuación se muestra el valor actual neto y la tasa interna de rendimiento
para las situaciones de financiación planteadas.
143
______________________________________________________________________
5.1. Indicadores de rentabilidad con financiación mixta
En la Tabla 43 se muestran los valores del VAN para una financiación mixta a
diferentes tasas de actualización, siendo la requerida para el caso presente la del 8%.
Tabla 43: VAN con financiación mixta
%
8
10
15
20
30
40
50
60
70
80
90
100
VAN (€)
6.231.722,96
5.081.025,49
3.193.204,15
2.115.983,28
1.029.087,30
529.176,37
260.939,81
101.757,00
857,82
-65.943,70
-111.453,38
-143.012,54
Curva de valores actuales netos (VAN)
7.000.000,00 €
6.000.000,00 €
5.000.000,00 €
4.000.000,00 €
3.000.000,00 €
2.000.000,00 €
1.000.000,00 €
0,00 €
-1.000.000,00 €
8%
10%
20%
40%
60%
80%
Figura 39. Curva de VAN con financiación mixta
TIR= 70%
144
100%
______________________________________________________________________
5.2. Indicadores de rentabilidad con financiación propia
En la Tabla 44 se muestran los valores del VAN para una financiación propia a
diferentes tasas de actualización, siendo la requerida para el caso presente la del 8%.
Tabla 44: VAN con financiación propia
%
VAN (€)
8
5.880.436,65
10
4.546.376,60
15
2.320.480,21
20
1.025.476,04
25
226.477,41
30
-290.104,81
35
-636.308,79
Curva de valores actuales netos (VAN)
7.000.000,00 €
6.000.000,00 €
5.000.000,00 €
4.000.000,00 €
3.000.000,00 €
2.000.000,00 €
1.000.000,00 €
0,00 €
8%
10%
15%
20%
25%
30%
-1.000.000,00 €
Figura 40. Curva de VAN con financiación propia
TIR= 27%
145
35%
______________________________________________________________________
5.3. Conclusiones
Una vez realizado el análisis de la inversión tanto con financiación mixta como
con financiación propia, vemos que el proyecto en cualquiera de los dos casos es viable.
En el caso de la inversión con financiación mixta, se obtiene un TIR de 70 %,
mientras que en el caso de la inversión con financiación propia, la TIR es 27 %. Esto
demuestra que la inversión con financiación mixta es más rentable que la inversión con
financiación propia.
146
______________________________________________________________________
DOCUMENTACIÓN EMPLEADA
Bibliografía:
- GASCÓ, J. Historia de la naranja: Industria de los derivados. Editorial Prensa
Valenciana, S.A. 1992
- SOLER, J. Reconocimiento de variedades en campo. Generalitat Valenciana. Sèrie
Divulgació Tècnica. 1990
- KIMBALL, D.A. Citrus processing: Quality control and technology. Editorial Kluwer
Academic/Plenium Publishers. 1999
- ASHURST, P.R. Producción y envasado de zumos y bebidas de frutas sin gas.
Editorial Acribia. 1988
- RUXTON, C., GARDNER ,E., WALKER, D. “Can pure fruit and vegetable juices
protect against cancer and cardiovascular disease too? A review of the evidence”.
International Journal of Food Sciences and Nutrition. 2006
- VARNAM, A.H., SUTHERLAND, J.P. Bebidas. Tecnología, química y
microbiología. Editorial Acribia, S.A.
- EMBRAPA-CNPSo. El cultivo de la soja en los trópicos. Mejoramiento y producción.
Colección FAO: Producción y protección vegetal Nº27. 1995
Otras fuentes:
- Botanical Online
http://www.botanical-online.com/soja.htm
- Alimarket
http://www.alimarket.es/edicion/2156/1/
- FMC technologies
http://www.fmctechnologies.com/
- Direct Industry
http://www.directindustry.es/tab/fruta.html
- Fomesa
http://www.fomesa.net/Ppal_net.htm
- Jersa
http://www.jersa.com.mx/
147
______________________________________________________________________
- XLG heat transfer
http://www.xlg-heattransfer.com/html/products_Mutlitube_es.html
- Elopak
http://www.elopak.com/products-and-services/board
- Tetrapak
http://www.tetrapak.com/
- URSO
http://www.urso.es/PDF/TamizURSO.pdf
- Martin Maq
http://www.martinmaq.com/web/es/listado-familias/todas
- Jorpack
http://www.jorpack.com/
- Gebo Cermex
http://www.gebocermex.com/
- Flottweg
https://www.flottweg.com/
- Westfalia Separator
http://www.westfalia-separator.com/products/separators.html
- Pieralisi
http://www.pieralisi.com/
- Visco Jet
http://www.viscojet.com/en/agitator-mixer-system/agitator-for-stainless-steelcontainers-vj520/
- Hortoparts
http://hortoparts.es/manipulacion-y-embalaje-mesa-de-seleccion-doble/
- Bricher
http://www.bricher.com.ar/tanques_industriales/tanques_verticales/cilindro_con_fondo_
torisferico/productos_alimenticios.html#abajo
- AIJN
http://www.aijn.org/
148

Diseño y dimensionamiento de una línea de procesado de zumos

Transcripción

Documentos relacionados

Decálogo de la alimentación - Asociación Española de Pediatría de

Descargar el catálogo - Inforestauracion.com