TFG María Mayordomo García - Universidad Politécnica de Madrid
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TFG María Mayordomo García - Universidad Politécnica de Madrid
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AGRÓNOMOS GRADO EN INGENIERÍA ALIMENTARIA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) 9000 litros de leche al día TRABAJO FIN DE GRADO Autor: María Mayordomo García Tutor: Wendu Tesfaye Yimer Septiembre de 2014 ÍNDICE GENERAL ÍNDICE GENERAL ............................................................................................................... 1 ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................. 7 ÍNDICE DE FIGURAS ......................................................................................................... 10 1. INTRODUCCIÓN......................................................................................................... 12 1.1. 1.1.1. Naturaleza de la transformación ....................................................................... 13 1.1.2. Emplazamiento ................................................................................................ 13 1.1.3. Capacidad del proyecto .................................................................................... 13 1.2. 2. Condicionantes ........................................................................................................ 13 ANÁLISIS DEL SECTOR LÁCTEO EN ESPAÑA .................................................... 14 2.1. Introducción ............................................................................................................ 15 2.2. Análisis del sector lácteo nacional ............................................................................ 15 2.2.1. Introducción..................................................................................................... 15 2.2.2. Producción de leche ......................................................................................... 16 2.2.3. Producción de la industria láctea ...................................................................... 17 2.2.4. Consumo interno .............................................................................................. 20 2.2.5. Estructura empresarial ...................................................................................... 23 2.2.6. Comercio exterior ............................................................................................ 24 2.2.6.1. Importaciones .............................................................................................. 25 2.2.6.2. Exportaciones .............................................................................................. 27 2.3. 3. Objeto del trabajo .................................................................................................... 13 Análisis del sector quesero ....................................................................................... 28 2.3.1. Introducción..................................................................................................... 28 2.3.2. Producción de queso ........................................................................................ 28 2.3.3. Consumo de queso ........................................................................................... 30 2.3.4. Estructura empresarial ...................................................................................... 36 2.3.5. Comercio exterior ............................................................................................ 37 2.3.5.1. Importaciones .............................................................................................. 38 2.3.5.2. Exportaciones .............................................................................................. 40 2.3.6. Sector quesero castellano manchego ................................................................. 43 2.3.7. Denominaciones de Origen Protegidas (D.O.P) ................................................ 45 2.3.7.1. Introducción ................................................................................................. 45 2.3.7.2. Producción ................................................................................................... 46 2.3.7.3. Comercialización nacional e internacional .................................................... 48 MATERIAS PRIMAS, PRODUCTOS ELABORADOS Y SUBPRODUCTOS ......... 50 1 3.1. Introducción ............................................................................................................ 51 3.2. Materias primas ....................................................................................................... 51 3.2.1. 4. Leche de oveja ................................................................................................. 51 3.2.1.1. Características físico-químicas generales de la leche de oveja ....................... 51 3.2.1.2. La oveja manchega ....................................................................................... 52 3.2.1.3. Características físico-químicas de la leche de oveja manchega ...................... 54 3.2.1.4. Composición química de la leche de oveja manchega ................................... 54 3.2.1.5. Factores que influyen en la composición ...................................................... 61 3.2.1.6. Microbiología de la leche ............................................................................. 63 3.2.1.7. Contenido celular de la leche ........................................................................ 67 3.2.1.8. Requisitos de la leche para la elaboración de Queso Manchego D.O.P .......... 67 3.2.2. Fermentos lácticos ........................................................................................... 68 3.2.3. Cloruro de calcio .............................................................................................. 69 3.2.4. Cuajo ............................................................................................................... 70 3.2.5. Sal ................................................................................................................... 70 3.2.6. Recubrimientos ................................................................................................ 70 3.3. Productos elaborados ............................................................................................... 71 3.4. Subproductos ........................................................................................................... 73 PROCESO PRODUCTIVO .......................................................................................... 76 4.1. Introducción ............................................................................................................ 77 4.2. Diagrama proceso productivo .................................................................................. 77 4.3. Proceso de elaboración queso manchego D.O.P ....................................................... 79 4.3.1. Recepción e higienización de la leche............................................................... 79 4.3.2. Pasterización .................................................................................................... 79 4.3.3. Operaciones en la cuba..................................................................................... 80 4.3.3.1. Adición de cloruro cálcico ............................................................................ 80 4.3.3.2. Adición de fermentos ................................................................................... 81 4.3.3.3. Adición de cuajo .......................................................................................... 81 4.3.4. Corte y troceado de la cuajada .......................................................................... 83 4.3.5. Desuerado previo ............................................................................................. 84 4.3.6. Moldeado y prensado ....................................................................................... 84 4.3.7. Salado .............................................................................................................. 85 4.3.8. Maduración inicial o secado ............................................................................. 87 4.3.9. Recubrimiento ................................................................................................. 87 4.3.10. Maduración final .............................................................................................. 87 4.3.11. Control de calidad ............................................................................................ 89 2 4.3.12. Conservación ................................................................................................... 91 4.3.13. Preparación de pedidos, pesaje y etiquetado ..................................................... 91 4.4. 5. TRATAMIENTO DEL LACTOSUERO .................................................................. 92 INGENIERÍA DEL PROCESO.................................................................................... 94 5.1. Balance de materia................................................................................................... 95 5.1.1. Introducción..................................................................................................... 95 5.1.2. Balance de materias primas .............................................................................. 95 5.1.2.1. Leche ........................................................................................................... 95 5.1.2.2. Cloruro cálcico............................................................................................. 96 5.1.2.3. Fermentos lácticos........................................................................................ 96 5.1.2.4. Cuajo ........................................................................................................... 97 5.1.2.5. Sal ............................................................................................................... 97 5.1.3. Producción de la quesería ................................................................................. 97 5.1.4. Balance de materia global anual ..................................................................... 100 5.2. Cálculo y dimensionamiento de la maquinaria y equipos de proceso ...................... 101 5.2.1. Dimensionamiento del proceso productivo ..................................................... 101 5.2.1.1. Dimensionamiento de tuberías del proceso ................................................. 101 5.2.1.2. Pérdidas de carga ....................................................................................... 103 5.2.1.3. Dimensionamiento de los equipos de bombeo ............................................. 107 5.2.1.4. Dimensionamiento del intercambiador de calor .......................................... 112 5.2.2. Maquinaria de la línea de proceso .................................................................. 116 5.2.2.1. Introducción ............................................................................................... 116 5.2.2.2. Zona de higienización y acondicionamiento ............................................... 117 5.2.2.3. Zona de elaboración ................................................................................... 134 5.2.2.4. Zona del saladero ....................................................................................... 151 5.2.2.5. Zona de limpieza ........................................................................................ 156 5.2.2.6. Cámaras de maduración y cámara de conservación ..................................... 164 5.2.2.7. Sala auxiliar de las cámaras de maduración ................................................ 175 5.2.2.8. Zona de preparación de los pedidos ............................................................ 179 5.2.2.9. Almacén materias primas ........................................................................... 187 5.2.3. Maquinaria para línea de suero ....................................................................... 189 5.2.4. Equipos de bombeo ........................................................................................ 192 5.2.5. Resumen de maquinaria y equipos de la línea ................................................. 199 5.3. Organización y planificación de la producción ....................................................... 203 5.3.1. Introducción................................................................................................... 203 5.3.2. Planificación y distribución diaria de las actividades ...................................... 203 3 6. 5.3.2.1. Recepción de la leche e higienización. ........................................................ 203 5.3.2.2. Primera elaboración ................................................................................... 204 5.3.2.3. Segunda elaboración .................................................................................. 207 5.3.2.4. Salado ........................................................................................................ 207 5.3.2.5. Maduración inicial o secado ....................................................................... 208 5.3.2.6. Recubrimiento y maduración final .............................................................. 208 5.3.2.7. Volteo de los quesos................................................................................... 209 5.3.2.8. Cámara de conservación ............................................................................. 209 5.3.2.9. Limpieza de las instalaciones ..................................................................... 210 5.3.2.10. Gestión de los pedidos ................................................................................ 212 5.3.2.11. Preparación de los pedidos ......................................................................... 212 5.3.3. Mano de obra y distribución diaria de funciones ............................................. 214 5.3.4. Distribución de funciones el sábado ............................................................... 219 DISEÑO DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA ...................................................... 222 6.1. Introducción .......................................................................................................... 223 6.2. Condicionantes intrínsecos de la distribución en planta .......................................... 223 6.3. Metodología del diseño .......................................................................................... 224 6.3.1. Diagrama de proceso ...................................................................................... 224 6.3.2. Definición y caracterización de las áreas funcionales ...................................... 225 6.3.3. Relación de proximidad entre las áreas funcionales ........................................ 232 6.3.3.1. 6.3.4. Tabla relacional de actividades ................................................................... 233 Cálculo de las necesidades de espacio ............................................................ 233 6.3.4.1. Zona de recepción de leche......................................................................... 234 6.3.4.2. Zona de higienización y almacenamiento isotermo ..................................... 236 6.3.4.3. Zona de elaboración ................................................................................... 238 6.3.4.4. Saladero ..................................................................................................... 240 6.3.4.5. Cámara de maduración inicial .................................................................... 242 6.3.4.6. Cámara de maduración final ....................................................................... 244 6.3.4.7. Cámara de conservación ............................................................................. 246 6.3.4.8. Zona de preparación de los pedidos ............................................................ 248 6.3.4.9. Caldera ...................................................................................................... 250 6.3.4.10. Cámara auxiliar .......................................................................................... 250 6.3.4.11. Sala de producción de frío .......................................................................... 252 6.3.4.12. Laboratorio ................................................................................................ 252 6.3.4.13. Zona de limpieza ........................................................................................ 254 6.3.4.14. Almacén general ........................................................................................ 256 4 6.3.4.15. Área administrativa .................................................................................... 258 6.3.4.16. Aseos, vestuarios y comedor ...................................................................... 260 6.3.4.17. Almacén de materias primas ....................................................................... 262 6.3.4.18. Expedición ................................................................................................. 264 6.3.5. Método del algoritmo constructivo. Situación de los departamentos................ 264 6.3.5.1. Cálculo del ITP de cada departamento ........................................................ 265 6.3.5.2. Orden de los departamentos........................................................................ 266 6.3.5.3. Valor de localización .................................................................................. 266 6.3.5.4. Superficies a escala .................................................................................... 283 6.3.6. 6.3.6.1. Boceto inicial ............................................................................................. 286 6.3.6.2. Modificaciones y cambios del boceto inicial. Boceto intermedio I .............. 286 6.3.6.3. Modificación y cambios del boceto intermedio: Boceto intermedio II ......... 286 6.3.7. 7. Bocetos .......................................................................................................... 286 Distribución en planta .................................................................................... 286 ESTUDIO ECONÓMICO .......................................................................................... 291 7.1. Introducción .......................................................................................................... 292 7.2. Importe de la inversión .......................................................................................... 293 7.3. Pago de la inversión ............................................................................................... 294 7.4. Vida útil del proyecto ............................................................................................ 294 7.5. Valores residuales .................................................................................................. 295 7.6. Costes .................................................................................................................... 296 7.6.1. Costes extraordinarios .................................................................................... 296 7.6.2. Costes ordinarios............................................................................................ 298 7.7. Ingresos ................................................................................................................. 302 7.7.1. Ingresos extraordinarios ................................................................................. 303 7.7.2. Ingresos ordinarios ......................................................................................... 304 7.8. Flujo de caja .......................................................................................................... 305 7.8.1. Flujo de caja generado por el proyecto con financiación propia. ..................... 305 7.8.2. Flujo generado por el proyecto con financiación mixta. .................................. 307 7.9. Indicadores de rentabilidad .................................................................................... 309 7.9.1. Indicadores de rentabilidad con financiación propia........................................ 310 7.9.2. Indicadores de rentabilidad con financiación mixta ......................................... 311 7.9.3. Conclusiones.................................................................................................. 311 7.10. 7.10.1. Análisis de sensibilidad ...................................................................................... 312 Descenso del precio del queso en un 5%......................................................... 312 5 7.10.2. Descenso del precio de venta del queso de un 5% y aumento del precio de compra de la leche de un 5% ......................................................................................... 319 7.10.3. Conclusión ..................................................................................................... 325 8. PLANOS ...................................................................................................................... 326 9. DOCUMENTACIÓN EMPLEADA ........................................................................... 335 9.1. Bibliografía ........................................................................................................... 336 9.2. Otras fuentes: ........................................................................................................ 336 Apéndice 1. Catálogo de maquinaria 6 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1Producción española de leche (miles de toneladas). ................................................... 16 Tabla 2.2 Producción de lácteos periodo 2008-2012 (datos en miles de toneladas). .................. 18 Tabla 2.3 Consumo de leche líquida periodo 2008-2012. ......................................................... 20 Tabla 2.4 Consumo de derivados lácteos periodo 2008-2012. .................................................. 20 Tabla 2.5 . Consumo de otras leches periodo 2008-2012.......................................................... 21 Tabla 2.6 Consumo de otros derivados lácteos 2008-2012 ....................................................... 21 Tabla 2.7 Principales empresas del sector lácteo nacional. ....................................................... 23 Tabla 2.8 Importaciones por productos periodo 2008-2012. Datos en toneladas. ...................... 26 Tabla 2.9 Exportaciones por productos periodo 2008-2012. ..................................................... 27 Tabla 2.10 Producción de quesos según tipo de leche en el periodo 2008-2012. Datos en toneladas. ................................................................................................................................ 29 Tabla 2.11Evolución del consumo en hogares de queso. Periodo 2008-2012............................ 31 Tabla 2.12 Consumo en hogares de diferentes variedades de queso. Año 2012. ...................... 32 Tabla 2.13 Consumo queso fresco. Periodo 2008-2012. .......................................................... 33 Tabla 2.14 Consumo queso semicurado. Periodo 2008-2012 ................................................... 33 Tabla 2.15 . Consumo queso curado. Periodo 2008-2012 ......................................................... 34 Tabla 2.16 Consumo queso fundido. Periodo 2008-2012 ........................................................ 35 Tabla 2.17 Principales empresas fabricantes e importadoras de quesos. ................................... 36 Tabla 2.18 Importaciones de Queso. Periodo 2008-2012. (Datos en toneladas) ........................ 39 Tabla 2.19Exportaciones de Queso. Periodo 2008-2012 (Datos en toneladas) .......................... 41 Tabla 2.20 Exportaciones de Queso 2012 (MILL €) por CCAA ............................................... 42 Tabla 2.21 Evolución de la balanza comercial. Periodo 2007-2012 .......................................... 43 Tabla 2.22 Producción de quesos D.O.P e I.G.P. Año 2012. .................................................... 47 Tabla 3.1 Composición comparativa. Leche de vaca, oveja y cabra. ........................................ 51 Tabla 3.2 Relación fuentes de contaminación- microorganismos ............................................. 66 Tabla 3.3 Características analíticas y métodos. Fuente: BOE ................................................... 67 Tabla 3.4 Composición sueros dulces y sueros ácidos. Fuente: Elaboración propia .................. 74 Tabla 3.5 . Rendimiento .......................................................................................................... 75 Tabla 4.1Leyenda diagrama de proceso ................................................................................... 77 Tabla 5.1 Distribución semanal de la producción ..................................................................... 96 Tabla 5.2 Actividad productiva diaria ...................................................................................... 99 Tabla 5.3 Actividad productiva anual ...................................................................................... 99 Tabla 5.4 Resumen de tuberías seleccionadas ........................................................................ 103 Tabla 5.5 Resumen de pérdidas de carga y presión necesaria en cada tramo ........................... 107 Tabla 5.6 Bombas necesarias en cada tramo .......................................................................... 108 Tabla 5.7 Resumen de las bombas y potencia necesaria ......................................................... 112 Tabla 5.8 Datos de partida de los fluidos ............................................................................... 115 Tabla 5.9 Datos técnicos filtro ............................................................................................... 120 Tabla 5.10 Datos técnicos del tanque de retención ................................................................. 122 Tabla 5.11Datos técnicos clarificadora centrífuga .................................................................. 125 Tabla 5.12 Superficie requerida y modelo elegido ................................................................. 128 Tabla 5.13Datos técnicos del intercambiador ......................................................................... 128 Tabla 5.14Datos técnicos Tanque de almacenamiento ........................................................... 131 Tabla 5.15Datos técnicos Pasteurizador ................................................................................. 134 Tabla 5.16Datos técnicos Cuba de cuajado ............................................................................ 137 7 Tabla 5.17Datos técnicos moldeadora ................................................................................... 141 Tabla 5.18Datos técnicos Prensa ........................................................................................... 147 Tabla 5.19 Datos técnicos conjunto de cintas transportadoras ................................................ 149 Tabla 5.20Datos técnicos Desmoldeador ............................................................................... 151 Tabla 5.21Datos técnicos Saladero ........................................................................................ 153 Tabla 5.22Datos técnicos Filtro diatomea .............................................................................. 155 Tabla 5.23 Datos técnicos Equipo CIP .................................................................................. 158 Tabla 5.24 Datos técnicos Lavadora a presión ....................................................................... 160 Tabla 5.25Datos técnicos Lavadora de moldes/tapas.............................................................. 162 Tabla 5.26 Datos técnicos Cajas de plástico........................................................................... 168 Tabla 5.27 Datos técnicos Palet ............................................................................................. 171 Tabla 5.28 Organización de cajas y palets en cámaras ........................................................... 172 Tabla 5.29 Cálculo de pesos .................................................................................................. 173 Tabla 5.30 Datos técnicos de la cortadora de cuñas................................................................ 181 Tabla 5.31 Datos técnicos arcón congelador .......................................................................... 188 Tabla 5.32 Requerimientos de potencia ................................................................................. 193 Tabla 5.33 Selección del modelo de bomba centrífuga........................................................... 197 Tabla 5.34 Datos técnicos de las bombas centrífugas ............................................................. 197 Tabla 5.35 Requerimientos de potencia ................................................................................. 199 Tabla 5.36 Datos técnicos de la bomba de desplazamiento positivo ....................................... 199 Tabla 5.37 Resumen de las máquinas y equipos de la línea .................................................... 200 Tabla 5.38 Balance de leche en los tanques ........................................................................... 204 Tabla 5.39 Programa de limpieza A....................................................................................... 210 Tabla 5.40 Programa de limpieza B ....................................................................................... 211 Tabla 5.41 Cuadro de resumen de la duración de cada actividad ............................................ 213 Tabla 5.42 Funciones del maestro quesero............................................................................. 215 Tabla 5.43 Distribución de funciones de operarios en zona de elaboración............................. 216 Tabla 5.44 Distribución de funciones de operarios en el saladero y cámaras de maduración (i) ............................................................................................................................................. 217 Tabla 5.45 Distribución de funciones de operarios en el saladero y cámaras de maduración (ii) ............................................................................................................................................. 218 Tabla 5.46 Distribución actividades de limpieza .................................................................... 219 Tabla 5.47 Distribución funciones sábado ............................................................................. 221 Tabla 6.1Valores de las relaciones de proximidad entre los departamentos ............................ 232 Tabla 6.2 Tabla relacional de actividades .............................................................................. 233 Tabla 6.3 Cálculo del área mínima ponderada zona de higienización y almacenamiento isotermo ............................................................................................................................................. 236 Tabla 6.4 Cálculo del área mínima ponderada zona de elaboración ........................................ 238 Tabla 6.5 Cálculo del área mínima ponderada saladero ......................................................... 240 Tabla 6.6 Cálculo del área mínima ponderada zona de preparación de los pedidos ................ 248 Tabla 6.7 Cálculo del área mínima ponderada cámara auxiliar ............................................... 250 Tabla 6.8 Cálculo del área mínima ponderada laboratorio...................................................... 252 Tabla 6.9 Cálculo del área mínima ponderada zona de limpieza............................................ 254 Tabla 6.10 Cálculo del área mínima ponderada almacén general ........................................... 256 Tabla 6.11 Cálculo del área mínima ponderada área administrativa ...................................... 258 Tabla 6.12 Cálculo del área mínima ponderada aseos vestuarios y comedor .......................... 260 Tabla 6.13 Cálculo del área mínima ponderada almacén de materias primas ......................... 262 Tabla 6.14 Valores numéricos ............................................................................................... 265 8 Tabla 6.15 Cálculo de ITP ..................................................................................................... 265 Tabla 6.16 Dimensiones y superficie estimada en tamaño real ............................................... 284 Tabla 6.17 Dimensiones y superficie estimada a escala 1/400 ................................................ 285 Tabla 7.1 Resumen de los valores residuales. ........................................................................ 295 Tabla 7.2 Resumen de costes extraordinario .......................................................................... 297 Tabla 7.3 Salarios de los empleados de la industria................................................................ 301 Tabla 7.4 Resumen de los costes ordinarios ........................................................................... 302 Tabla 7.5 Resumen de los ingresos extraordinarios ................................................................ 303 Tabla 7.6 Ingresos por la venta de queso ............................................................................... 304 Tabla 7.7 Resumen de ingresos ordinarios ............................................................................. 305 Tabla 7.8 Flujo de caja con financiación propia ..................................................................... 306 Tabla 7.9 Flujo de caja con financiación mixta ...................................................................... 308 Tabla 7.10 VAN con financiación propia .............................................................................. 310 Tabla 7.11 . VAN (euros) con financiación mixta .................................................................. 311 Tabla 7.12 Beneficios obtenidos por la venta del queso. Análisis de sensibilidad 1. ............... 313 Tabla 7.13 Flujos de caja con financiación propia. Análisis de sensibilidad 1 ........................ 314 Tabla 7.14 VAN (euros) sin financiación. Análisis de sensibilidad 1. .................................... 315 Tabla 7.15 Flujos de caja con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 1.......................... 317 Tabla 7.16 VAN (euros) con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 1 ........................... 318 Tabla 7.17 Flujos de caja con financiación propia. Análisis de sensibilidad 2 ........................ 320 Tabla 7.18 VAN (euros) sin financiación. Análisis de sensibilidad 2 ..................................... 321 Tabla 7.19 Flujos de caja con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 2. ......................... 323 Tabla 7.20 VAN (euros) con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 2 ........................... 324 Tabla 7.21 Resumen de la TIR obtenida en las diferentes situaciones (valores en %) ............ 325 9 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Distribución de la producción en el sector lácteo (en tanto por ciento) .................... 19 Figura 2.2 Distribución del consumo año 2012. ....................................................................... 22 Figura 2.3 Importaciones y exportaciones en toneladas. Periodo 2008-2012 ............................ 24 Figura 2.4 Importaciones y exportaciones en valor periodo 2008-2012 .................................... 25 Figura 2.5 Producción de quesos según tipo de leche en el periodo 2008-2012. Datos en toneladas. ................................................................................................................................ 30 Figura 2.6 Importaciones y exportaciones periodo 2008-2012. ................................................ 37 Figura 2.7 Países importadores de Queso 2012 (mill. €) .......................................................... 38 Figura 2.8 Países exportadores de Queso 2012 (mill €). ........................................................... 40 Figura 2.9 Importaciones y exportaciones. Año 2012 .............................................................. 44 Figura 2.10 . Evolución de la producción de quesos D.O.P y evolución de la producción Queso Manchego. Periodo 2008-2012................................................................................................ 46 Figura 2.11 Evolución de la comercialización de quesos D.O.P e I.G.P. .................................. 48 Figura 2.12 . Distribución de la comercialización total, en tanto por ciento . Año 2012 ............ 49 Figura 3.1Composición media leche oveja manchega .............................................................. 54 Figura 3.2 D.O.P. Queso Manchego ........................................................................................ 73 Figura 5.1 Balance de materia anual ...................................................................................... 100 Figura 5.2 Tipos de movimientos de los fluidos en un intercambiador ................................... 113 Figura 5.3 Recepción e higienización de la leche ................................................................... 117 Figura 5.4 Filtro autolimpiable .............................................................................................. 119 Figura 5.5Partes del filtro autolimpiable ................................................................................ 120 Figura 5.6Tanque de retención .............................................................................................. 122 Figura 5.7Separadora centrífuga MOD. CSE 45-01-177 ........................................................ 124 Figura 5.8 Intercambiador de calor de placas ......................................................................... 127 Figura 5.9 Tanque autorrefrigerante ...................................................................................... 130 Figura 5.10Pasteurizador MOD PC50/4 ................................................................................ 133 Figura 5.11 Cuba de cuajado holandesa ................................................................................. 136 Figura 5.12 Soporte y filtro lateral ......................................................................................... 137 Figura 5.13 Dosificadora-moldeadora ................................................................................... 140 Figura 5.14Moldes microperforados ...................................................................................... 143 Figura 5.15 Prensa horizontal ................................................................................................ 146 Figura 5.16 Conjunto de cintas transportadoras ..................................................................... 148 Figura 5.17Desmoldeador automático ................................................................................... 150 Figura 5.18 Saladero por inmersión ....................................................................................... 152 Figura 5.19Filtro diatomea .................................................................................................... 155 Figura 5.20Equipo limpieza CIP ........................................................................................... 157 Figura 5.21Lavadora de alta presión 5 PA-FA ....................................................................... 159 Figura 5.22 Lavadora de moldes a presión ............................................................................. 161 Figura 5.23Cestón almacenamiento moldes y tapas vertical ................................................... 163 Figura 5.24Caja plástico SGL ............................................................................................... 167 Figura 5.25Palet UPAL-H ..................................................................................................... 171 Figura 5.26 Carretilla eléctrica .............................................................................................. 175 Figura 5.27 Cepilladora de quesos ......................................................................................... 177 10 Figura 5.28 Aplicadora de parafinas ...................................................................................... 178 Figura 5.29 Cortadora de cuñas ............................................................................................. 180 Figura 5.30 Termoformadora ................................................................................................ 183 Figura 5.31 Etiquetadora QL-570 .......................................................................................... 185 Figura 5.32 Balanza digital GX-6000 .................................................................................... 185 Figura 5.33 Mesa de trabajo .................................................................................................. 186 Figura 5.34 Arcón congelador ............................................................................................... 188 Figura 5.35 Aprovechamiento del lactosuero ......................................................................... 191 Figura 5.36 Bomba centrífuga ............................................................................................... 196 Figura 5.37 Bomba de desplazamiento positivo ..................................................................... 198 Figura 6.1 Zona de recepción ................................................................................................ 235 Figura 6.2Zona de higienización ........................................................................................... 237 Figura 6.3Zona de Elaboración.............................................................................................. 239 Figura 6.4Saladero ................................................................................................................ 241 Figura 6.5Cámara de maduración inicial ............................................................................... 243 Figura 6.6Cámara de maduración final .................................................................................. 245 Figura 6.7Cámara de conservación ........................................................................................ 247 Figura 6.8Zona de prepración de los pedidos ......................................................................... 249 Figura 6.9Cámara auxiliar ..................................................................................................... 251 Figura 6.10Laboratorio ......................................................................................................... 253 Figura 6.11Zona de limpieza ................................................................................................. 255 Figura 6.12Almacén general ................................................................................................. 257 Figura 6.13Área administrativa ............................................................................................. 259 Figura 6.14Aseos, vestuarios y comedor................................................................................ 261 Figura 6.15Almacén de materias primas ................................................................................ 263 Figura 6.16 Disposición en planta relativa ............................................................................. 283 Figura 6.17 Boceto Inicial ..................................................................................................... 288 Figura 6.18Boceto Intermedio (I) .......................................................................................... 289 Figura 6.19 Boceto Intermedio (II) ........................................................................................ 290 Figura 7.1 Curva de VAN con financiación propia. ............................................................... 310 Figura 7.2 Curva VAN con financiación mixta ...................................................................... 311 Figura 7.3 Curva VAN con financiación propia. Análisis de sensibilidad 1. ........................... 315 Figura 7.4 Curva VAN con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 1 ............................. 318 Figura 7.5 Curva VAN financiación propia. Análisis de sensibilidad 2. ................................. 321 Figura 7.6 Curva VAN financiación mixta. Análisis de sensibilidad 2. .................................. 324 11 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 1. INTRODUCCIÓN 12 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 1.1. 1.1.1. Objeto del trabajo Naturaleza de la transformación El objetivo del presente trabajo es satisfacer las necesidades del promotor que desea realizar una línea de elaboración de Queso Manchego con Denominación de Origen. 1.1.2. Emplazamiento La industria se situará en el polígono industrial de “El bombo” en el municipio de Tomelloso (Ciudad Real), en pleno centro de La Mancha. Ver plano 1. 1.1.3. Capacidad del proyecto Se procesarán 9000 litros al día, de lunes a viernes, lo que dará lugar a una producción de 840 piezas de queso, de las cuales 504 piezas (60%) serán de tipo semicurado y 336 piezas (40%) de tipo curado. 1.2. Condicionantes Condicionantes de capacidad: impuestos por el promotor según sus necesidades. Condicionantes de localización: impuestos por el promotor para facilitar el acceso a la recepción y transporte de productos. Condicionantes sanitarios: localizados en el Reglamento Técnico Sanitario de Industrias, Alimentación, Transporte y Comercialización de leche y productos lácteos. 13 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2. ANÁLISIS DEL SECTOR LÁCTEO EN ESPAÑA 14 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2.1. Introducción El sector lácteo es uno de los más importantes en España. Sin embargo, en los últimos años su situación no ha sido muy favorable. La crisis del sector lácteo se debe a causas tanto estructurales como coyunturales, debiendo prestar atención a aquellas de tipo productivo, políticas, consumo, ineficiencia productiva, así como sus consecuencias. Todo ello, sin restar importancia a la crisis nacional iniciada en 2008, que ha tenido efecto sobre el consumo de productos de valor añadido, como la leche enriquecida, productos prebióticos/probióticos, etc. Los datos utilizados en el presente estudio pertenecen al periodo 2008- 2012, pues los datos del año 2013 no eran suficientes para realizar el análisis completo. Se analizará el sector lácteo nacional en su conjunto, y con más detalle el sector quesero, tanto nacional como a nivel de Castilla-La Mancha. 2.2. 2.2.1. Análisis del sector lácteo nacional Introducción La norma general del Codex para el uso de términos lecheros (Codex Stan 206-1999) define leche como: “secreción mamaria normal de animales lecheros obtenida mediante uno o más ordeños sin ningún tipo de adición o extracción, destinada al consumo en forma de leche líquida o a elaboración ulterior”. También recoge la definición de producto lácteo: “producto obtenido mediante cualquier elaboración de la leche, que puede contener aditivos alimentarios y otros ingredientes funcionalmente necesarios para la elaboración”. La producción de leche en España tiene una gran importancia social y económica. Según el informe económico de FIAB para el año 2012, el sector lácteo es el tercer sector en importancia de la industria española de alimentación y bebidas, contribuyendo en un 10.78% a la producción total. Respecto al año 2010, la industria láctea gana 0.9 puntos porcentuales de peso relativo en el total de la producción sectorial. 15 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tres grandes sectores destacan en la producción de leche nacional: bovino, caprino y ovino. Existe además, una producción minoritaria de leche de búfala, que en otros países como Asia o Italia está muy extendida. 2.2.2. Producción de leche La producción de leche de vaca, oveja y cabra en el año 2012 fue de 7.202 toneladas. El valor generado por este sector ascendió a 2.653 millones de euros a precios básicos, como consecuencia de un aumento del 2,6% en la cantidad producida y de que los precios se mantuvieron (según datos del Ministerio a efectos de calcular la renta agraria). La Tabla 2.1 muestra los datos de producción durante el periodo 2008-2012, obtenidos de la base de la Federación Nacional de Industrias Lácteas (FENIL). Tabla 2.1Producción española de leche (miles de toneladas). PRODUCCIÓN 2008 2009 2010 2011 2012 Vacuno 5913 5858 6017 6160 6237 Ovino 420 489 565 503 500 Caprino 480 514 506 467 465 Fuente: FENIL La producción de leche de vaca es la predominante durante este periodo. Respecto al año 2008, se ve incrementada en un 5.47 %, suponiendo en el año 2012, aproximadamente el 90 % de la producción total. En el año 2012, la producción de leche de vaca, recogida en las explotaciones agrarias (sin incluir el equivalente en queso) se elevó a 6 millones de toneladas. Durante la campaña 2012/2013, las entregas superan los 6.23 millones de toneladas, no obstante, esta cifra no supera la cuota asignada (6.36 millones de toneladas). Galicia es la comunidad autónoma de mayor producción, con 2.3 millones de toneladas en 2012 (36.87 %), seguida de Castilla y León y Cataluña. El 77 % de las explotaciones de vacuno lechero se encuentran en la cornisa cantábrica. 16 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día En cuanto a la producción de leche de oveja y cabra, siguen líneas similares, representando en el año 2012 el 7 % y el 6.45 % de la producción total, respectivamente. En ambos sectores la producción se dirige en gran parte a la elaboración de quesos y otros derivados lácteos. Durante este periodo, la producción de leche de oveja recogida en explotaciones agrarias alcanza en el año 2010 las 565.000 toneladas (sin incluir el equivalente en queso), sin embargo disminuye en los años siguientes como consecuencia de la reducción de la cabaña lechera. Las principales comunidades productoras de leche de oveja fueron Castilla y León, con 386.135 millones de toneladas (70 % de la producción) y Castilla La-Mancha (23 %), seguidas del País Vasco, Navarra, Andalucía y Extremadura. También disminuye la producción de leche de cabra. En 2009, alcanzó las 514.000 toneladas (sin incluir el equivalente en queso), decreciendo en los años posteriores. En el año 2012 la producción llegó a 465.000 toneladas, cifra más baja del periodo, suponiendo una disminución del 9.5 %, respecto al 2009. Andalucía es la principal comunidad productora de leche de cabra, con 232.500 toneladas (50 % de la producción), seguida de Canarias (16%), Castilla-La Mancha (11%) y Murcia (8%). La producción nacional de leche de vaca, oveja y cabra en el año 2012 supuso el 15.8 % del valor generado por todo el sector ganadero y el 6.4 % del valor total del sector agrario, porcentaje superior al del año anterior. Sin embargo, la producción de leche en la Unión Europea supone en torno al 30 % de la producción ganadera y el 13 % de la producción agraria, porcentajes en ambos casos superiores a los españoles. 2.2.3. Producción de la industria láctea Una vez recogida de las explotaciones ganaderas, la leche se entrega a las diferentes industrias que se encargan de procesar, transformar y elaborar las distintas leches de consumo y derivados lácteos. 17 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El conjunto de industrias lácteas españolas presenta una gran diversidad, desde pequeñas empresas de carácter artesanal hasta grandes empresas con diversas líneas de negociación. En lo últimos años, se han producido importantes movimientos de concentración de grandes empresas del sector. Todavía aparece un gran número de empresas de pequeñas dimensiones, pero su tendencia no es muy positiva en los próximos años, ya que la mayoría de ellas corren el riesgo de desaparecer. En la Tabla 2.2 se muestra la evolución de la producción de los diferentes productos lácteos durante el periodo 2008-2012. Tabla 2.2 Producción de lácteos periodo 2008-2012 (datos en miles de toneladas). 2008 2009 2010 2011 2012 3609.00 3577.80 3348.20 3611.8 3492.1 Pasteurizada 117.6 121.9 125.7 154.6 151.6 Esterilizada 341.4 325.8 319.5 323.9 381.0 3149.90 3130.10 3072.80 3133.3 2959.5 Leche concentrada 46.5 46.2 45.5 35.5 34.0 Productos en 23.9 21.6 21 14 13.2 Nata 145.2 118.2 111.5 111.5 153.4 Mantequilla 39.7 36.7 37.9 32.2 27.9 Quesos 317.1 312.8 268.1 306.8 322.6 Fundidos 25 34.1 33.8 35.4 42.1 Yogures y 803 793.8 760.8 788.4 820.1 Leche gelificada 189.8 176.7 165.3 136.2 110.3 Batidos 380.2 400 420.1 396.5 390.8 TOTAL 5579.4 5517.9 5212.2 5468.3 5406.5 Leche de consumo UHT polvo derivados Fuente: FENIL 18 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La evolución global de la producción de la industria láctea es desfavorable en este periodo. A partir del año 2008, comienza a disminuir, alcanzando su valor más bajo en el año 2010. Este estancamiento afecta en mayor medida a las leches de consumo, el principal producto del sector. En el año 2011 la situación parece mejorar, la producción total se incrementa, gracias a la producción de quesos y yogures. No obstante, vuelve a descender en el año 2012, como consecuencia de una disminución en la producción de leche de consumo, principalmente. La Figura 2.1 muestra la distribución de la producción para el año 2012, en tanto por ciento. 0.6% 0.2% 2.8% 2.8% Leche de consumo 0.5% Leche fermentada 7.2% Quesos 6.9% Nata Leche en polvo 15% Mantequilla 64% Leche aromatizada (batidos) Leche concentrada Otros Figura 2.1 Distribución de la producción en el sector lácteo (en tanto por ciento) La leche de consumo representa el 64 % de la producción total, convirtiéndose en el principal producto del sector. Dentro de las leches de consumo, destacan las leches con tratamiento UHT. La leche fermentada (yogurt y derivados), ha tenido un comportamiento positivo en el último ejercicio, constituyendo el 15% de la producción, cifra que supone un aumento interanual del 3.5% en volumen. La producción de leche aromatizada (batidos) ocupa el segundo lugar de producción en este mercado, con un 7.2 % del total, seguida por el queso con un 6.9%. 19 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2.2.4. Consumo interno La evolución del consumo durante los últimos años, es un buen indicador para conocer la tendencia de la sociedad en su conjunto. Por ello, se analiza el consumo en los hogares españoles de leche líquida, otras leches (leche condensada, leche en polvo y leche evaporada) y derivados lácteos durante el periodo 2008-2012. Los datos se obtienen de las fichas de consumo de la Federación Nacional de Industrias Lácteas (FENIL). Tabla 2.3 Consumo de leche líquida periodo 2008-2012. Total leche líquida Volumen (miles de Kg) Valor (miles de €) Precio medio Kg Consumo per cápita Gasto per cápita Año 2008 2009 2010 2011 2012 3511369.28 3536907.22 3527524.48 3418900.68 3404056.55 2933791.12 2555600.98 2460655.78 2368746.58 2356676.52 0.84 78.05 0.72 77.34 0.70 76.78 0.69 74.51 0.69 73.88 65.24 55.87 53.58 51.62 51.16 Fuente: FENIL Tabla 2.4 Consumo de derivados lácteos periodo 2008-2012. Total derivados lácteos Volumen (miles de Kg) Valor (miles de €) Precio medio Kg Consumo per cápita Gasto per cápita Año 2008 2009 2010 2011 2012 1422564.02 1479872.62 1603117.02 1618032.95 1619495.42 5143344.14 5188660.11 5630358.96 5720829.22 5722091.77 3.62 31.62 3.51 32.36 3.51 34.91 3.54 35.24 3.53 35.13 114.37 113.45 122.55 124.67 124.2 Fuente: FENIL 20 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 2.5 . Consumo de otras leches periodo 2008-2012. Total otras leches Volumen (miles Año 2008 2009 2010 2011 2012 29067.20 27502.70 32710.34 32446.61 31156.19 221377.66 190496.74 246506.26 267395.56 246752.30 Precio medio Kg 7.62 6.93 7.54 8.24 7.92 Consumo per 0.64 0.59 0.72 0.71 0.68 4.94 4.18 5.37 5.82 5.37 de Kg) Valor (miles de €) cápita Gasto per cápita Fuente: FENIL Tabla 2.6 Consumo de otros derivados lácteos 2008-2012 Total otras leches Volumen (miles Año 2008 2009 2010 2011 2012 58920.31 55112.11 57313.57 55083.13 54630.43 170666.2 153405.46 157521.09 151067.53 149076.84 2.9 2.78 2.75 2.71 2.71 1.31 1.20 1.27 1.2 1.19 3.8 3.36 3.45 3.29 3.25 de Kg) Valor (miles de €) Precio medio Kg Consumo per cápita Gasto per cápita Fuente: FENIL 21 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El consumo nacional de leche líquida durante el periodo analizado presenta una clara disminución, tanto en volumen como en valor. La disminución del precio medio no parece animar la demanda, alcanzando en el año 2012 los valores más bajos de gasto y consumo per cápita. Los derivados lácteos presentan un comportamiento distinto, mucho más favorable, pues el consumo en valor y volumen aumenta, llegando a 1.619 miles de toneladas y 5.722 millones de € en el año 2012, cifras más altas del periodo. Por último, en el consumo de otras leches y otros derivados lácteos, la situación es similar a la de leches líquidas, presentando una disminución en el consumo en volumen y en valor, alcanzando en el último año del periodo los valores más bajos de precio, gasto per cápita y consumo per cápita. En los hogares españoles, se consume un total de 5109341.59 toneladas de leche y derivados lácteos, en el año 2012. La distribución del consumo para ese año se muestra en la Figura 2.2. 0.87% 0.27% 0.27% 2.95% Leche de consumo Leche fermentada 7% Quesos 7.23% Nata 14.32% Leche en polvo 67.34% Mantequilla Batidos Otros Figura 2.2 Distribución del consumo año 2012. Fuente: FENIL El principal producto del mercado nacional es la leche de consumo, representando el 67.34 % del consumo total. Las leches fermentadas ocupan el primer puesto en los derivados lácteos (14.32 % del consumo final), seguidas de los quesos (7.23 %) y batidos (2.95 %). En 2012, la compra de leche líquida y productos lácteos suponen un 3.45% y 8.49%, respectivamente, del presupuesto del hogar en alimentación. 22 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2.2.5. Estructura empresarial En 2012, el sector lácteo presenta una facturación de 9.764,80 millones de euros. El número de empresas pertenecientes es de 1.560, que generan un total de 25.452 trabajadores. El 34.5 % de estas empresas no tienen asalariados, el 48 % presentan plantillas entre 1 y 9 trabajadores, el 16.2 % entre 10 y 199 trabajadores y sólo el 1.3 % (20 empresas) tienen plantillas con más de 200 empleados. Tabla 2.7 Principales empresas del sector lácteo nacional. Empresa Producción (toneladas) Grupo Lactalis Iberia, S.A 1.200,00 Danone, S.A 1.010,00 Corporación Alimentaria Peñasanta, S.A 712,84 (Capsa) Grupo Leche Pascual 700,00 Kraft Foods 625,00 Indust. Lácteas Asturianas, S.A 500,00 Grupo TGT 445,00 Coop. Ganadera del Valle de los Pedroches- 332,59 Covap Senoble España, S.L 300,00 Leche Celta, S.L 264,00 Fuente: Informe Anual de ALIMARKET/2012 Como muestra la Tabla 2.7, el Grupo Lactalis Iberia, S.A es la principal empresa del sector en España, alcanzando en 2012, una facturación de 1.200 millones de euros y generando 2.800 puestos de trabajo. El segundo puesto lo ocupa Danone, S.A llegando a los 1.010 millones de euros y 1.440 empleados. En cuanto a la evolución del empleo, durante el año 2011(último dato disponible), únicamente tres subsectores de la industria de alimentación y bebidas fueron 23 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día generadores netos de empleo, entre ellos la industria de productos lácteos, con una tasa de crecimiento de empleo +0.96%. 2.2.6. Comercio exterior Lo que diferencia a España de otros países dentro de la UE es su importante déficit de producción en relación con el consumo nacional. Este déficit obliga a importar grandes cantidades todos los años. Las exportaciones están muy por debajo de las importaciones, algunos países vecinos, como Francia, tienen excedentes de leche líquida, por lo que resulta muy fácil abastecer a consumidores españoles. Para conocer más a fondo la situación, se muestra el comportamiento del comercio exterior de leche y derivados lácteos en los últimos años. (Figura 2.3 y Figura2. 4). Los datos se obtienen de la base de datos de FENIL. 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 2008 2009 Importaciones 1379855,369 1306125 Exportaciones 418.911,93 357.235 2010 1173086 389.947 2011 1159720 401.824 2012 1181697 474.546 Figura 2.3 Importaciones y exportaciones en toneladas. Periodo 2008-2012 24 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2E+09 1,8E+09 1,6E+09 1,4E+09 1,2E+09 1E+09 800000000 600000000 400000000 200000000 0 2008 2009 2010 2011 2012 Importaciones 1716678863 1.487.302.5041.580.381.5201.636.774.3901.635.025.545 Exportaciones 652.123.005,2 567.454.669 731.743.776 724.065.535 766.605.691 Figura 2.4 Importaciones y exportaciones en valor periodo 2008-2012 Se oberva la situación señalada anteriormente, las importaciones superan en volumen y en valor a las exportaciones. Sin embargo, durante este perdiodo las exportaciones del sector aumentan, y las importaciones disminuyen. En el año 2012, se alcanza la mayor cifra de toneladas exportadas en volumen y en valor, unas 474.824 toneladas que generan 766.6 millones de €. En ese mismo año, se consigue la menor cifra de toneladas importadas, 1.181.697 toneladas, pero, generan un mayor valor que las exportaciones, 1.635 millones de €, por lo que el balance sigue siendo negativo. 2.2.6.1. Importaciones La evolución de las importaciones por productos durante el periodo 2008-2012 se muestra en la Tabla 2.8. 25 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 2.8 Importaciones por productos periodo 2008-2012. Datos en toneladas. 2008 2009 2010 285514.9 278409 171239 99686 107945 5525 7851 8369 8203 264 Nata en pequeños envases 7733.7 8024 7785 101520 10161 Leche de vaca a granel 524830.2 453190 427892 319653 434559 Leche de oveja y otras a granel 4279.8 1709 3244 3000 2254 Nata a granel 15679.7 7021 2598 4212 2789 Leche en polvo 68391.2 67879 62114 72131 64863 Leche evaporadas/concentradas 25403.1 24651 10590 14988 10331 Leches condensadas 7562.6 8737 9193 11102 11459 Leches fermentadas 200719.6 194831 208419 252023 266111 Mantequilla 17416.4 17650 16213 15296 18645 Quesos 216801 236173 245460 257909 252316 Leche de vaca en pequeños 2011 2012 envases Leche de oveja y otras leches en pequeños envases Fuente: FENIL A partir del 2008, la importación de leches líquidas, nata a granel, leche en polvo y leches evaporadas/concentradas disminuye. No obstante, las importaciones de otros productos aumentan y siguen alcanzando cifras muy elevadas. En 2012, la leche de vaca a granel representa el 36.7 % del total importado. Francia (55.72 %) y Portugal (42.5%) aparecen como los principales países importadores. Las leches fermentadas ocupan el segundo puesto, con el 22.52 % del total. Francia (62.45 %), se convierte en el principal país importador, seguido muy de lejos por Alemania (17.4 %) y Austria (6.6 %). El tercer puesto lo ocupan los quesos (21.35 % del total). Francia vuelve a ocupar el primer puesto (30.91 %), en segundo lugar Alemania (25.6 %) y en tercer lugar Países Bajos (17.8 %). 26 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2.2.6.2. Exportaciones Respecto a las exportaciones, la evolución en el periodo estudiado se muestra en la siguiente Tabla 2.9. Tabla 2.9 Exportaciones por productos periodo 2008-2012. 2008 2009 2010 2011 2012 48789.7 44843 51789 65600 61763 1206.6 1142 1821 647 871 Nata en pequeños envases 3167.1 3284 2884 3486 5783 Leche de vaca a granel 98129.9 68215 67672 59086 94965 Leche de oveja y otras a granel 15367.6 19667 18305 17775 14769 Nata a granel 27949.7 24382 26323 34615 51902 Leche en polvo 14228.9 14747 11618 22545 28218 Leches evaporaas/concentradas 15285.7 10765 12967 11825 13080 Leches condensadas 8691.3 8014 7841 7819 14525 Leches fermentadas 127995.4 110996 102943 107562 113891 Mantequilla 15190.8 12906 38201 21084 19696 Quesos 42909 38265 47603 49781 55610 Leche de vaca en pequeños envases Leche de oveja y otras leches en pequeños envases Fuente: FENIL Durante este periodo, los productos más exportados son las leches fermentadas, la leche de vaca a granel y quesos. Aumenta considerablemente la exportación de otros productos como la nata a granel, leche en polvo, leche condensada, mantequilla y nata en pequeños envases. En el año 2012, las leches fermentadas ocupan el primer puesto, representando el 24 % del total. Portugal es el principal destino de la exportación, recibiendo el 77.5 % del total exportado. El segundo producto más exportado es la leche de vaca a granel, con el 20 % del total, cuyas exportaciones se dirigen principalmente a Portugal (75.8 %) y Francia (17 %). 27 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Por último destacan las exportaciones de queso, que suponen el 12% del total y cuyos principales países destino son Italia (30.5 %), Portugal (25.5 %) y Francia (11.4 %). 2.3. 2.3.1. Análisis del sector quesero Introducción La leche es un alimento de rápido deterioro, sobre todo en países de climas templados y cálidos. El hombre, desde tiempos remotos, ha buscado fórmulas para su mejor aprovechamiento y conservación. Las más antiguas son la transformación de la leche en yogures o quesos. El sector del queso español se caracteriza por una gran variedad productiva. Existen más de 100 variedades de quesos tradicionales, de los que destacan aquellos quesos que han logrado el reconocimiento de “Denominación de Origen Protegida” o “Indicación Geográfica Protegida”. El mercado nacional ha experimentado un incremento en la producción y consumo, en los últimos años. La presencia en el hogar de derivados lácteos han aumentado, desde el año 2008, un 10.2%. En el año 2012, el queso es el segundo derivado lácteo de mayor consumo después del yogurt, con un valor per cápita de 7.9 kg/persona/año. Sin embargo, ocupa el primer puesto en gasto per cápita llegando a 56.3 €/persona/año. En el mercado de derivados lácteos, actualmente, el queso supone el 44.9 % en valor (euros) y el 20.9% en volumen. 2.3.2. Producción de queso En el año 2012, la producción de queso en España ronda las 364.650 toneladas. La Tabla 2.10, muestra la evolución de la producción de quesos según el tipo de leche utilizada para su fabricación. 28 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 2.10 Producción de quesos según tipo de leche en el periodo 2008-2012. Datos en toneladas. Quesos 2008 2009 2010 2011 De vaca 129.000 123.500 124.100 133.300 112.800 De oveja 45.300 43.000 44.800 43.200 65.100 De cabra 20.400 20.900 16.200 16.500 24.500 De mezcla 122.400 125.400 116.800 113.800 120.100 Fundidos 25.000 34.100 33.800 35.400 42.150 342.100 346.900 301.900 342.200 364.650 Total quesos 2012 Fuente: FENIL El mercado de quesos en nuestro país experimentó un claro estancamiento en el año 2010, la producción total de quesos disminuye con respecto a los años anteriores. La situación en el año 2012 es más favorable, la producción total alcanza el valor más alto de los últimos años. Los quesos mezcla se colocan en 120.100 toneladas, 6.300 toneladas más que en 2011, contribuyendo a un 37% de la producción total y, por tanto, ocupando el puesto de la partida de quesos más importante según el origen de la leche. En segundo lugar, destaca la producción de quesos de leche de vaca, que supone un 35% de la producción total; sin embargo, respecto al 2011, sufre una disminución de 20.500 toneladas. La producción de quesos de cabra y de quesos de oveja experimenta un buen comportamiento, incrementándose respecto al 2011 en 8.000 y 21.900 toneladas, respectivamente. En cuanto las distintas variedades, destacan los quesos frescos, quesos de pasta semidura y quesos de pasta dura, que en los últimos años han presentado un comportamiento positivo. En el año 2012 se producen 127.800 toneladas de queso fresco, 16.700 toneladas más que en el año anterior. También aumenta la producción de quesos de pasta blanda y quesos de pasta dura, en 2.100 y 13.000 toneladas respectivamente. La Figura2. 5 muestra la distribución de la producción de queso por categoría en el año 2012. 29 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 1% Fresco Pasta blanda 18% Pasta semiblanda 40% Pasta semidura 22% Pasta dura 8% 11% Pasta extradura Figura 2.5 Producción de quesos según tipo de leche en el periodo 2008-2012. Datos en toneladas. Fuente: FENIL El queso fresco y el queso de pasta semidura, son los principales tipos de queso producidos en España, sin embargo también cabe destacar la producción de quesos de pasta dura, pasta blanda y pasta semiblanda. Sólo un 1 % de la producción es de quesos de pasta extradura, menos demandados por los consumidores. 2.3.3. Consumo de queso Desde el año 2008, el consumo de derivados lácteos en España ha aumentado 1.6 kilos por persona y el gasto ha experimentado una caída de 3.9 euros per cápita. El queso, en el periodo 2008-2012, experimenta un incremento del consumo en los hogares en volumen y en valor, al igual que el resto de derivados lácteos. En el año 2011 se alcanzaron los máximos valores de consumo (368070.39 toneladas), gasto per cápita (56.36 €/persona) y consumo per cápita (8.03 Kg/persona), consecuencia de la bajada del precio medio con respecto a los años anteriores. La Tabla 2.11Tabla 2.11 Tabla 2.11Evolución del consumo en hogares de queso. Periodo 2008-2012.recoge los datos de consumo en hogares españoles durante el periodo 2008-2012. 30 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 2.11Evolución del consumo en hogares de queso. Periodo 2008-2012. Total queso Año 2008 Volumen (miles 289797.61 2009 2010 305750.97 360270.46 2011 368070.39 2012 365793.90 de Kg) Valor (miles de 2152934.10 2192779.87 2550717.55 2587406.90 2595607.21 €) Precio medio Kg 7.43 7.17 7.08 7.03 7.1 Consumo per 6.43 6.70 7.85 8.03 7.95 47.85 47.92 55.53 56.20 56.35 cápita Gasto per cápita Fuente: FENIL Durante el año 2012, el consumo en los hogares españoles de derivados lácteos fue de 1619.5 millones de Kilos. El queso representa, aproximadamente, el 22.6% de ese consumo, por detrás de las leches fermentadas que suponen un 44.7%. El gasto per cápita de derivados lácteos se situó en 124.3 euros. El queso concentra el 45.3% del gasto per cápita total, resaltando la participación del queso semicurado (14.38 euros) y del fresco (11.87 euros). El consumo desciende un 0.6% respecto al año anterior, si bien el gasto se mantiene estable, con un leve aumento del 0.3 %, como consecuencia del incremento de los precios medios en un 0.9%. La Tabla 2.12 recoge datos de consumo en hogares de distintos quesos en el año 2012. 31 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 2.12 Consumo en hogares de diferentes variedades de queso. Año 2012. Producto Queso fresco Volumen (miles Valor (miles Consumo Gasto per de Kg) de €) per cápita cápita 113346.75 547228.02 2.46 11.87 44811.32 169965.81 0.98 3.68 1457.96 8676.92 0 0.19 131.90 1090.91 0 0 Queso fresco bajo sal 5123.48 34996.36 0.12 0.76 Queso fresco 4686.67 14744.83 0.12 0.31 Queso fundido 43462.44 241814.04 0.93 5.25 Queso tierno 21447.28 171613.98 0.46 3.71 Queso semicurado 76966.10 663179.95 1.67 14.38 Queso curado 17465.83 170876.98 0.38 3.72 Queso oveja 17150.94 181785.04 0.38 3.95 Queso cabra 13094.64 135465.94 0.27 2.94 Queso de bola 5587.57 51725.06 0.12 1.13 Queso emmetal y 4284.88 32083.50 0.12 0.7 3133.31 32613.88 0.09 0.7 Otros tipos de queso 49854.17 367220.83 1.09 7.98 TOTAL QUESOS 365793.90 2595607.21 7.95 56.35 Queso fresco light Queso fresco sin sal Queso fresco bio calcio/vitaminas gruyere Queso tipo azul Fuente: MAGRAMA Como se puede observar, el queso fresco, seguido del semicurado y el curado representan las variedades de mayor consumo. A continuación, se analizará la evolución de cada uno de estos tipos en el periodo 2008-2012. Queso fresco En el año 2012, el queso fresco representa el 31% del consumo total en los hogares españoles. La Tabla 2.13 muestra la evolución en el consumo del queso fresco. 32 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 2.13 Consumo queso fresco. Periodo 2008-2012. Queso fresco Volumen (miles de Kg) Valor (miles de Kg) Precio medio Kg Consumo per cápita Gasto per cápita 2009 98332.91 Año 2010 12590.01 2011 116695.39 2012 113346.75 465311.53 476.306,39 4.98 4.84 2.07 2.14 10.35 10.42 539317.86 4.79 2.46 11.76 557898.47 4.78 2.55 12.17 547228.02 4.83 2.46 11.87 2008 93393.94 Fuente: MAGRAMA Durante este periodo el consumo aumenta, alcanzando su máximo valor en el año 2011. En el año 2012 se produce un descenso en el consumo de un 2.9%, y el consumo per cápita llegó a 2.46 Kg/persona/año, un 3.5% menos que el 2011. Los hogares más consumidores de queso fresco están formados por parejas con hijos, con rentas medias-altas, que habitan en poblaciones medianas de entre 10.000 y 100.000 habitantes. Este grupo representa un 28.5% del consumo total. En cuanto a las CCAA con un consumo más intenso destacan: Cantabria, Extremadura y Asturias. Aragón, en cambio, es una de las comunidades de menor consumo. Queso semicurado El 21% del consumo total, en el año 2012, corresponde al queso semicurado. La Tabla 2. 14 muestra la evolución en el consumo de esta variedad. Tabla 2.14 Consumo queso semicurado. Periodo 2008-2012 Queso semicurado Volumen (miles de Kg) Valor (miles de Kg) Precio medio Kg Consumo per cápita Gasto per cápita 2008 103152.52 2009 69112.90 Año 2010 74830.75 1004300.42 9.74 2.30 22.34 629885.81 9.11 1.51 13.77 655745.66 8.76 1.64 14.27 Fuente: MAGRAMA 33 2011 77844.17 2012 76966.10 668691.29 8.59 1.68 14.56 663179.95 8.62 1.67 14.38 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El máximo valor de consumo se alcanza en el año 2008, pero en el año 2009 disminuye notablemente (34039.62 toneladas menos). En los siguientes años el consumo aumenta, en el año 2011, el precio medio posee su valor más bajo, lo que anima a obtener buenas cifras de consumo, disminuidas levemente en el año 2012. Los hogares más consumidores están constituidos por parejas con hijos de edad media y mayores, o sin hijos. En el último año, el consumo de queso semicurado descendió en hogares formados por jóvenes independientes un 8.4%. Las CCAA de mayor consumo de esta variedad fueron: Canarias, Baleares y Murcia. Queso curado El queso curado representa el 4.77 % del consumo total, en el año 2012. La Tabla 2.15 muestra la evolución del consumo de queso curado en el periodo 2008-2012. Tabla 2.15 . Consumo queso curado. Periodo 2008-2012 Queso curado Volumen (miles de Kg) Valor (miles de Kg) Precio medio Kg Consumo per cápita Gasto per cápita 2009 14529.24 147695.96 10.17 0.30 3.21 Año 2010 2011 15880.60 16309.26 160106.31 160255.09 10.08 9.83 0.34 0.35 3.49 3.49 2012 17465.83 170876.98 9.78 0.38 3.72 Fuente: MAGRAMA El queso curado presentó en el año 2012 un aumento del consumo, incrementándose un 7.1%. El consumo per cápita de este queso se situó en 380 gramos, valor que supone un aumento del 6.7%. 34 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El perfil del hogar consumidor más intenso corresponde a hogares de clases sociales acomodadas, formados por más de tres personas, pareja e hijos medianos y mayores. Durante el último año, la compra de esta variedad aumentó un 22.7% en hogares monoparentales y un 15.6% en hogares formados por parejas jóvenes. El consumo per cápita fue de 310 gramos/persona/año en hogares monoparentales y 360 gramos/persona/año en hogares con parejas jóvenes. Queso fundido En el año 2012, el consumo de queso fundido supone el 11.88% del consumo total. La Tabla 2.16 muestra el consumo de queso fundido en el periodo 2008-2012. Tabla 2.16 Consumo queso fundido. Periodo 2008-2012 Queso fundido Volumen (miles de Kg) Valor (miles de Kg) Precio medio Kg Consumo per cápita Gasto per cápita 2008 36150.34 2009 36694.61 Año 2010 42816.45 21150.61 6.01 0.81 4.83 221154.23 5.72 0.86 4.84 230960.47 5.39 0.94 5.03 2011 42226.35 2012 43462.44 231710.09 5.49 0.91 5.05 241814.04 5.56 0.93 5.25 Fuente: MAGRAMA El consumo ha aumentado durante este periodo. En al año 2012, aumentó un 2.9% respecto al año anterior, alcanzando la cifra de consumo más elevada. El consumo per cápita también aumento, en un 2.5%, situándose en 930 gramos/persona/año. Los hogares de mayor consumo están formados por familias con niños hasta los 15 años, con rentas más acomodadas y que viven en poblaciones medianas entre 2.000 y 10.000 habitantes. Los hogares formados por parejas jóvenes sin hijos, junto con los formados por jóvenes independientes, incrementaron el consumo de esta variedad en un 12.2% y 10.2%, respectivamente. Las CCAA de mayor consumo fueron: Asturias y Cantabria. Baleares y Cataluña, en cambio, fueron las CCAA de menor consumo. 35 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2.3.4. Estructura empresarial Tradicionalmente, el sector de empresas y comercialización de quesos en España se caracterizaba por un notable grado de atomización; con muchos operadores de carácter semiartesanal, volúmenes de producción muy limitados y una incidencia regional o local. Esta situación ha cambiado de forma muy significativa. Durante los últimos años aparecen empresas de mayores dimensiones, con grandes volúmenes de producción y estrategias basadas en el comercio internacional. Empresas multinacionales y, también, algunas empresas francesas e italianas han irrumpido en el mercado español, con una oferta significativa y variada de quesos. Las empresas fabricantes e importadoras de quesos más importantes se muestran en la Tabla 2.17. Tabla 2.17 Principales empresas fabricantes e importadoras de quesos. Empresa Producción (toneladas) Grupo TGT 110.000 Mondelez International 42.000 Queserías Entrepinares 38.000 Grupo Lactalis Iberia 37.291 Lácteas García Baquero 29.500 Mantequerías Arias 27.000 Grupo Friesland Campina 22.000 Arla Foods 21.000 Quesería Lafuente 19.500 Hochland Española 17.900 Fuete: MAGRAMA. Datos 2011 El Grupo TGT representa el principal fabricante e importador de quesos en España, con un volumen de producción de 110.000 toneladas. En segundo lugar Mondelez 36 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día International con una producción de 42.000 toneladas, seguido de Queserías Entrepinares con 38.000 toneladas y Grupo Lactalis Iberia con 37.291 toneladas. Las marcas de distribución han adquirido una gran importancia en los últimos años, a nivel nacional representan el 34.5% de todas las ventas en volumen y el 30.3% en valor. En cambio, la oferta marquista representa un 23.3% y 23.6%, respectivamente. 2.3.5. Comercio exterior El comercio exterior quesero en España presenta, en los últimos años, un saldo negativo. A pesar de que la industria agroalimentaria es una de las más importantes en Europa, el consumo de quesos supera a la producción. Las importaciones de quesos fueron muy elevadas, superando a las exportaciones. Sin embargo, a partir del 2009, las exportaciones a países terceros han ido aumentando progresivamente, mejorando el desequilibrio existente. La Figura 2.6, muestra la evolución de las importaciones y exportaciones durante el periodo 2008-2012. 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 2008 2009 2010 2011 2012 Importaciones 216801 236173 245430 257909 252316 Exportaciones 42909 38265 47603 49781 55610 Figura 2.6 Importaciones y exportaciones periodo 2008-2012. Fuente: FENIL 37 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Como se puede observar, el volumen de importaciones supera al volumen de exportaciones. Hasta el 2011, las importaciones crecen año a año con una tasa media del 6 %. En el 2012, experimentan una caída del 2 %, aunque el total sigue siendo superior al volumen de exportaciones. Las exportaciones sufren un estancamiento en el año 2009, disminuyendo un 10.8 % respecto al año anterior. La situación mejora a partir del 2010, cuando las exportaciones aumentan progresivamente con una tasa media del 8 %, alcanzando su valor más elevado en el año 2012, aproximadamente 55.610 toneladas, unas 17.345 toneladas más que en 2009. Ante estos datos, es fundamental el desarrollo del sector quesero en España, pues la producción es insuficiente para satisfacer el consumo, y ante la globalización de los mercados existe el riesgo de que este sector sea absorbido por el mercado internacional. 2.3.5.1. Importaciones Las importaciones en el sector han ido aumentando en los últimos años. Como muestra la Figura 2.7, a nivel mundial, España es el séptimo país importador de queso (millones de €) en el año 2012. Figura 2.7 Países importadores de Queso 2012 (mill. €) Fuente: castillalamancha.comercio.es 38 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Los datos de importaciones recogidos de la base de datos de FENIL, en el periodo 2008-2012, en cuatro categorías (queso fresco, queso rallado o en polvo, queso fudido y otros quesos) se muestran en la Tabla 2.18. Tabla 2.18 Importaciones de Queso. Periodo 2008-2012. (Datos en toneladas) IMPORTACIONES 2008 UE Queso 2009 Países UE 2010 Países UE 2011 Países UE 2012 Países UE Países tercero tercero tercero tercero tercero s s s s s 44131 21 45643 1 50652 1 65431 1 71521 1.45 12970 1 12658 14 15087 0 17108 1 16843 0 24756 7 24523 15 29131 44 31020 64 27715 71.43 Otros 13397 943 15130 2016 14879 1722 14281 1474 13579 400 quesos 1 fresco Queso rallado o en polvo Queso fundid o 3 3 1 6 Fuente: FENIL Como se puede observar, las importaciones de la Unión Europea de queso fresco han aumentado durante este periodo. Francia aparece como el principal proveedor, representando el 49.1 % del total de importaciones de esta variedad. Le siguen Alemania (21.8 %) y Dinamarca (13.9 %). Las importaciones de la UE de queso rallado, queso fundido y otros tipos de quesos (quesos de pasta azul, Edam, gouda, queso de oveja…) disminuyen al final del periodo. Francia lidera el ranking de proveedores de queso rallado (37.3 %) y queso fundido (37.8%), seguido por Alemania, representando el 29.6 % y el 27.7 %, respectivamente. Bélgica es el tercer país proveedor de queso fundido (20%), y Países Bajos del queso rallado (10.8%). 39 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Las importaciones de países terceros, principalmente Estados Unidos (45.6 %), de las distintas categorías son muy reducidas. 2.3.5.2. Exportaciones Las exportaciones en el sector se han caracterizado por ser, en los últimos años, muy inferiores a las importaciones. España es el país con menor valor obtenido en exportaciones de queso (millones de €) en el año 2012, como muestra la Figura 2.8. Figura 2.8 Países exportadores de Queso 2012 (mill €). Fuente: castillalamancha.comercio.es Los datos de exportaciones obtenidos de FENIL, para el periodo 2008-2012, de las cuatro categorías citadas anteriormente se recogen en la Tabla 2.19. 40 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 2.19Exportaciones de Queso. Periodo 2008-2012 (Datos en toneladas) EXPORTACIONES 2008 UE 2009 Países UE terceros Queso 2010 Países UE terceros 2011 Países UE terceros 2012 Países UE terceros Países terceros 5931 143 5164 170 10987 314 11878 817 19024 1080 3321 48 3635 66 3848 187 5365 190 4742 114 5000 79 3727 174 5809 234 5171 97 3264 177 22726 5660 19708 5620 19608 6616 18893 7369 18858 8349 fresco Queso rallado o en polvo Queso fundido Otros quesos Fuente: FENIL Se observa un claro aumento de las exportaciones de quesos frescos, pasando de 6074 toneladas exportadas en 2008, a 20.104 toneladas en 2012. Los principales países destinos son Italia (75.93 %), Portugal (16.32 %) y Grecia (4.71%). El primer puesto fuera de la UE lo ocupa Estados Unidos, que representa el 75 % de la exportación a países terceros. El volumen de exportaciones de quesos rallados y quesos fundidos experimenta variaciones durante este periodo. En el año 2010 se alcanza el mayor valor para los quesos fundidos, y en el año 2011 para los quesos rallados. En ambos casos, las exportaciones disminuyen en el año 2012. Portugal (39.37 %), Alemania (27.32 %) e Italia (14.8 %) aparecen como los principales destinos de los quesos rallados. Portugal (62.3 %), Francia (10.9 %) y Países Bajos (10.96 %), en el caso de los quesos fundidos. Las exportaciones de otros quesos a la UE consiguen en el año 2008 su máximo valor, disminuyendo durante el resto del periodo. Sin embargo, las exportaciones a países terceros aumentan progresivamente. 41 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día A continuación, la Tabla 2.20 muestra el ranking de Comunidades autónomas según su peso en la exportación de queso. Castilla-La-Mancha ocupa el primer lugar con una participación del 29,5% sobre el total sectorial de España y con un valor de las exportaciones de 72.1 millones de euros. Castilla-León ocupa el segundo puesto representando el 23,6% del total sectorial, seguida de Cataluña con el 18.2 %. Tabla 2.20 Exportaciones de Queso 2012 (MILL €) por CCAA Fuente: castillalamancha.comercio.es 42 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2.3.6. Sector quesero castellano manchego El estudio del sector quesero en la Comunidad de Castilla-La Mancha es fundamental, pues la línea de elaboración del presente trabajo se sitúa en una industria de esta comunidad. Castilla La-Mancha ocupa la zona central de la península, y está integrada por cinco provincias: Albacete, Ciudad Real, Cuenca, Guadalajara y Toledo. Son distintas las variedades de quesos que se realizan, sin embargo, el de mayor fama es el Queso Manchego, que cuenta con la D.O.P desde 1991 y del que encontramos elaboraciones tanto artesanales como industriales. La evolución de la balanza comercial de Castilla-La Mancha para el sector de queso en los últimos años se muestra en la Tabla 2.21. Tabla 2.21 Evolución de la balanza comercial. Periodo 2007-2012 Fuente: Ministerio de Hacienda y AAPP (Dpto. Aduanas) Las exportaciones han aumentado en los últimos años, no obstante ocurre lo mismo con las importaciones, que presentan, además, una mayor tasa de crecimiento. El sector muestra un saldo negativo en los años 2011 y 2012, como consecuencia del elevado valor de las importaciones. Como se ha citado anteriormente, Castilla La-Mancha es la principal comunidad autónoma exportadora de quesos en el año 2012. Las exportaciones en ese año alcanzaron los 72,1 millones de euros, mientras que las importaciones fueron de 107,89 millones de euros, lo que arrojó un saldo en la balanza comercial del sector de -35,7 millones de euros. 43 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Ciudad Real, Albacete y Toledo son las principales provincias castellano manchegas exportadoras de quesos, representando el 12.2 %, 10.8 % y 6.4 % sobre el total sectorial de España. De lejos le siguen Guadalajara (0.1 %) y Cuenca (0.1 %). La participación del sector de queso en Castilla-La Mancha sobre el total de productos exportados es del 1,7%. Los principales países destino de las exportaciones de queso de Castilla-La Mancha son: Estados Unidos (30.75 %), Alemania (7.81 %), Reunido Unido (6.56 %), Francia (5.15 %) y Portugal (3.17 %). Por provincias importadoras, Ciudad Real fue la más activa con 2,8 millones de euros (2,6% de la región), seguida de Toledo con 0,6 millones de euros (0,6%). La participación del sector en Castilla-La Mancha sobre el total de productos importados es del 2,25%. En cuanto a las distintas categorías de quesos, la Figura 2.9 recoge las exportaciones e importaciones en el año 2012. Figura 2.9 Importaciones y exportaciones. Año 2012 Fuente: castillalamancha.comercio.es Destaca el valor de las exportaciones de “los demás quesos”, dónde se incluye el Queso Manchego. Las importaciones superan a las exportaciones en el resto de categorías. En los quesos rallados y quesos de pasta azul, el valor de las exportaciones es nulo. 44 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El número de empresas exportadoras, así como el volumen exportado ha aumentado desde el año 2009. Según los datos del 2012, un total de 73 empresas castellano manchegas exportan un volumen de 83.392,2 mil €, de las cuales 27 se encuentran en Ciudad Real, 25 en Albacete, 12 en Cuenca, 18 en Toledo y 2 en Guadalajara. 2.3.7. Denominaciones de Origen Protegidas (D.O.P) 2.3.7.1. Introducción En España se producen 26 quesos amparados por Denominaciones de Origen Protegidas (D.O.P) y uno, el Queso Valdeón, amparado por Indicación Geográfica Protegida (I.G.P). Prácticamente en todas las regiones españolas se elaboran quesos con alguna de las dos indicaciones geográficas, aunque es Galicia la que concentra el mayor número. La materia prima varía según las regiones, predominando en el norte (Galicia, Asturias, Cantabria) y en Baleares la elaboración con leche de vaca o de procedencia mixta. En parte de Extremadura, Navarra-País Vasco y las dos Castillas, predomina la elaboración con leche de ovino, y en Los Ibores extremeños, Andalucía, Canarias y Murcia la leche de cabra. En Aragón y algunas otras áreas de la España interior, en cambio, las puras o mezclas de ovino y caprino. Se trata de razas autóctonas o seleccionadas, pero siempre criadas con un control, tanto en los pastos, como en la calidad de la leche y en el ámbito de actuación de las demarcaciones geográficas protegidas. El ganado ubicado en las zonas protegidas sumaba en 2010 menos de un millón de cabezas y en 2012, el número de cabezas productoras se sitúa en torno a 1.087.321 pertenecientes a 6.500 explotaciones, la mayoría de tamaño reducido, que elaboran con técnicas tanto modernas como tradicionales. Las queserías, generalmente de pequeño o mediano tamaño, suman 518, repartidas desigualmente por las diversas regiones. El número más alto es el de los quesos de Idiazábal, que dispersan sus 125 empresas queseras por todo el territorio navarro y vasco. También los quesos manchegos se elaboran en 68 queserías, aunque su distribución está mucho más concentrada. El queso de Tetilla gallego, Cabrales y Mahón tienen respectivamente más de 30 establecimientos cada uno. Algunas otras D.O.P poseen entre 10 y 20 queserías y al menos siete no llegan a 10. 45 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día En los últimos años, no obstante, algunas de las empresas han desaparecido o se han fusionado, buscando mayor competitividad, tal como ha ocurrido en la zona de Cabrales. Catorce de las D.O.P producen un único tipo de quesos, (l’Alt Urgell y la Cerdanya, Cabrales, Cebreiros, Los Ibores, los canarios Majorero y Palmero, el murciano al vino, el Roncal, el de Bejes-Treviso, los extremeños de La Serena y Torta del Casar, el de Tetilla, el Zamorano y el de Valdeón), aunque algunos distinguen entre los más o menos curados. Las restantes DO elaboran dos o tres variedades, según el tipo de leche que utilizan o diferenciando entre una producción completamente artesana y otra industrial, como en Mahón y en el queso Manchego. 2.3.7.2. Producción En el último decenio la producción total de quesos D.O.P se incrementa en un 89%, pasando de menos de 12.000 toneladas al iniciarse el siglo, a las 22.796 toneladas en 2012, según los últimos datos oficiales disponibles. Respecto a la producción total de quesos en ese año, suponen aproximadamente el 6.2 %. Durante el periodo 2008-2012, la producción de quesos amparados con D.O.P e I.G.P disminuye. El Queso Manchego, es la D.O.P de mayor producción, y durante este periodo, posee un comportamiento distinto a la producción total. La Figura 2.10 muestra la evolución de la producción total de quesos D.O.P e I.G.P y la evolución de la producción del Queso Manchego D.O.P, durante ese periodo (datos en toneladas). 35000 Total 30000 25000 Queso manchego D.O.P 20000 15000 10000 5000 0 2008 2009 2010 2011 2012 Figura 2.10 . Evolución de la producción de quesos D.O.P y evolución de la producción Queso Manchego. Periodo 2008-2012 Fuente: MAGRAMA 46 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día En el año 2012, la producción total alcanza el valor más bajo, 22796.1 toneladas, unas 6732 toneladas menos que en el año 2008. El Queso Manchego alcanza su máximo de producción en 2011 (10909.7 toneladas). En el año 2012, las toneladas de queso manchego disminuyen, no obstante la producción continua siendo notable. La producción de quesos D.O.P e I.G.P nacionales durante este año, se muestra en la Tabla 2. 22. Tabla 2.22 Producción de quesos D.O.P e I.G.P. Año 2012. D.O.P./I.G.P Afuega L Pitu Arzúa-Ulloa Cabrales Cebreiro Gamonedo Idiazábal Mahón-Menorca Picón bejes-tresviso Queso Camerano Queso de guía y flor de guía Queso de l’alt urgell y la cerdanya Queso de la Serena Queso de Murcia Queso de Murcia al vino Queso de Valdeón Queso Ibores Queso Majonero Queso Manchego Queso nata de Cantabria Queso Palmero Queso Tetilla Queso Zamorano Quesuscos de Liébana Roncal San Simón da Costa Torta del Casar TOTAL LECHE DESTINADA A LA ELABORACIÓN DE QUESO PROTEGIDO (litros) 872.000 30.704.781 3.393.516 237.728 1.116.835 7.535.687 23.070.193 361.864 208.501 3.792 1.843.470 QUESO PROTEGIDO (Kg) 531.032 363.150 2.991.018 1.315.359 794.098 2.736.107 54.547.480 1.719.610 578.607 14.661.187 1.313.589 432.249 2.582.150 3.514.753 2.126.651 159.558.407 120.103 39.370 406.558 146.151 92.337 392.799 10.603.964 139.981 88.479 1.707.055 262.020 48.683 413.144 406.919 318.810 22.796.107 Fuente: MAGRAMA 47 119.283 3.449.975 323.530 31.697 94.097 1.179.570 2.142.027 33.937 23.821 632 211.165 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El queso manchego, es la D.O.P de mayor producción, suponiendo el 46.5 %. En segundo lugar Arzúa-Ulloa, representando el 15.1 % de la producción y en tercer lugar destacada el queso Mahón-Menorca, suponiendo el 9.4%. 2.3.7.3. Comercialización nacional e internacional Paralelamente al consumo, aumenta el comercio de quesos D.O.P/I.G.P, que empieza a hacerse un hueco en el extranjero. La Figura 2.11 muestra la evolución de la comercialización en los últimos años. Figura 2.11 Evolución de la comercialización de quesos D.O.P e I.G.P. Fuente: MAGRAMA La evolución ha sido muy favorable, el número de exportaciones a la UE y países terceros ha aumentado considerablemente, alcanzando sus máximos valores en el año 2012. El mercado nacional evoluciona de forma positiva, con un salto cuantitativo muy importante entre 2002 y 2005, años en los que adquieren el sello de protección una parte de los quesos españoles. Pero también se debe a que muchas de las D.O.P han incrementado su producción hasta en un 50%. Sin embargo, en los últimos años sufre más altibajos, llegando en el año 2008 a alcanzar el valor más bajo. A partir del 2008, la comercialización en el mercado nacional aumenta, pero en el año 2012 vuelve a disminuir, aunque en menor medida. En el año 2012, el total de quesos D.O.P e I.G.P comercializados llegó a 22.727 toneladas, distribuidos según indica la Figura 2.12. 48 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Queso manchego Arzúa-Ulloa Mahón-Menorca Queso Tetilla Idiazábal Resto (DOP/IGP) 16.04% 6.18% 46.66% 7.61% 9.42% 16.18% Figura 2.12 . Distribución de la comercialización total, en tanto por ciento . Año 2012 El principal proveedor es la D.O.P Queso Manchego, con más de 10.6 millones de Kilos, el 46.6 % del total. Este dominio del mercado es parejo al de la producción, ya que es el primer productor. Mucho más lejos se encuentran las ventas de, Idiazábal (6.18 %), Arzúa-Ulloa (16.18 %), Mahón-Menorca (9.425) y Queso Tetilla (7.61 %), todos ellos con más de 1 millón de Kilos, lo que concuerda también con su volumen de producción. De entre las restantes D.O.P, destaca el Queso de Murcia al vino, Roncal y San Simón da Costa, alcanzando casi el medio millón, quedando el resto por debajo de esa cifra. Del total de toneladas comercializadas, en el 2012, un 18.8 % se destinan a países terceros, siendo EE.UU el mayor cliente, y un 13 % a Europa. En la exportación a la UE, destaca el Queso Manchego, representando el 83 % del total, seguido muy de lejos por el queso Idiazábal, Mahón-Menorca y Murcia al vino. En cuanto a países no europeos, el Manchego sigue siendo la estrella, pero también va abriéndose mercado el Queso de Murcia al vino. La promoción que se ha hecho y la participación en catas y ferias, han incidido en estas diferencias, además de la misma estructura de las empresas. 49 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3. MATERIAS PRIMAS, PRODUCTOS ELABORADOS Y SUBPRODUCTOS 50 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3.1. Introducción En este capítulo se estudian detalladamente las materias primas; así como las características de los productos elaborados y subproductos que se obtienen. Tanto las materias primas utilizadas como los productos elaborados, responden a los requisitos impuestos por la normativa del Queso Manchego D.O.P. 3.2. Materias primas 3.2.1. Leche de oveja La leche es un líquido blanco, opaco, dos veces más denso que el agua, de sabor ligeramente azucarado y de olor poco acentuado. Constituye un sistema químico y físico-químico muy complejo y, de modo esquemático, se puede considerar como una emulsión de materia grasa en una solución acuosa que contiene numerosos elementos, unos en disolución y otros en estado coloidal. El Queso Manchego D.O.P se elabora exclusivamente con leche de oveja de la raza manchega. La leche debe proceder de ganaderías inscritas. 3.2.1.1. Características físico-químicas generales de la leche de oveja La leche de oveja se caracteriza por su gran riqueza en grasa, proteína y sales, mayor que en la leche de vaca y cabra; en cambio, su contenido en lactosa es ligeramente inferior. Esta composición, determina que el rendimiento quesero de la leche de oveja sea superior, siendo necesarios 4-5 litros de leche de oveja para elaborar 1 Kg de queso fresco, sin embargo se necesitan 9-10 litros de leche de vaca para elaborar la misma cantidad de producto. La tabla 3.1 recoge la composición media de las leches de vaca, oveja y cabra. Tabla 3.1 Composición comparativa. Leche de vaca, oveja y cabra. Grasa % Proteína % Caseína Lactosa % Sales % % Extracto seco total % Vaca 3.4 3.4 2.6 4.8 0.9 12.4 Oveja 7.6 6 4.3 4.6 1.2 17 Cabra 4.3 4.0 2.6 4.8 0.9 12.8 Fuente: Elaboración propia 51 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La leche de oveja, posee un elevado valor medio de viscosidad (2.936 cp), superior al de las otras dos especies, debido a su mayor contenido en materias grasas y nitrogenadas. El valor de la acidez valorable, en grados Dornic, señala la riqueza en materia grasa, y por tanto, presentará un mayor valor que las otras especies La densidad de la leche de oveja oscila entre 1032 y 1040 g/l. El valor de la densidad se modifica durante la lactación como consecuencia de la variación de los principales componentes de la leche. El pH presenta valores similares al de las otras leches, y nos informa del estado de su frescura. Se sitúa entre 6.5 y 7. Para una leche en la que las bacterias lácticas han actuado, el pH puede alcanzar valores inferiores a 6.5. Por el contrario, valores superior a 7 indican que la leche presenta compuestos de características alcalinas, propios de leches mamíticas. El punto crioscópico, es similar para las leches de las tres especies, siendo un parámetro muy importante, pues permite identificar la adición de agua a una leche (aguado). En la práctica, una elevación de 0.005 °C en el punto crioscópico equivale a un aguado del 1%. La conductividad eléctrica es algo más baja en el caso de la leche de oveja que en el de vaca o cabra. Este parámetro tiene un cierto interés práctico para el conocimiento indirecto del estado sanitario de la ubre, ya que los valores normales se ven incrementados cuando se producen infecciones mamíticas. La leche de oveja presenta una resistencia a la proliferación de bacterias especialmente elevada en las primeras horas debido a la actividad inmunológica. A esto se añade, que la leche de oveja tiene mayor contenido en minerales que la leche de vaca, siendo su capacidad tampón claramente superior, lo que representa una ventaja de cara a su conservación. 3.2.1.2. La oveja manchega La raza manchega es un ovino de perfil convexo y alargado, de cabeza grande con total ausencia de lana y careciendo de cuernos tanto las hembras como los machos. Su tronco está ligeramente inclinado, lo que favorece la implantación de las ubres. Los pezones son proporcionados y fuertes, de tal manera que pueden sufrir numerosos partos y 52 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día lactancias sin apenas deformarse. Su peso oscila entre los 65 y 80 Kg. Existen dos variedades según su capa: una blanca, que es la más abundante, y una negra. El ancestro de esta raza, Ovis aries celtibericus, llegó desde Francia a la península, atravesando territorios de Aragón y Castilla y León, asentándose finalmente en la región natural de la Mancha, dónde encontró su entorno ideal, la llanura manchega. Actualmente, la oveja manchega se distribuye por buena parte de las provincias españolas (Madrid, Comunidad Valenciana, Castilla y León, etc.), pero alcanza la mayor concentración en Castilla-La Mancha. Su rusticidad le ha permitido adaptarse al pastoreo en las zonas áridas de climas extremados, propios de la Mancha. Se explota en pastoreo durante todo el año, salvo las limitaciones impuestas por los factores atmosféricos, o en determinadas situaciones, relacionadas principalmente con el manejo durante la época de paridera y lactación, en que a veces se somete a estabulación. En cuanto a sus características productivas, posee doble actitud: carne y leche. Producción de carne: elevado rendimiento a la canal, gran calidad de la carne. El cordero manchego más comercializado es el tipo pascual (22-28 Kg/peso vivo), aunque en los últimos años se ha incrementado la demanda de cordero lechal (8-14 Kg/peso vivo). Producción de leche: la cantidad de leche producida por oveja y año se ha incrementado considerablemente en estos últimos años (mejora genética, manejo, alimentación, etc.). El valor medio se aproxima a 180 litros de leche/oveja, en 120 días de lactación. La leche producida por la oveja manchega se destina fundamentalmente a la elaboración de Queso Manchego D.O.P. 53 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3.2.1.3. Características físico-químicas de la leche de oveja manchega La acidez de la leche de oveja manchega, utilizando como parámetro de medida el pH, presenta valores comprendidos entre 6.6-6.8. Expresada en grados Dornic o porcentaje de ácido láctico, el valor medio es de 0.21 % (21D), con un intervalo de 0.15-0.26 %. El valor medio de densidad es de 1035 g/l, con un intervalo de variación muy amplio (1021-1041). La densidad disminuye ligeramente en el curso de la lactación conforme el porcentaje de grasa aumenta. 3.2.1.4. Composición química de la leche de oveja manchega En la figura 3.1 se representa un esquema de la composición de la leche de ovejas de raza manchega, dónde se aprecia la importancia relativa de cada constituyente. Agua Cenizas 5.5% 4.8% Lactosa Proteina Grasa 7.5% 1% 82% Figura 3.1Composición media leche oveja manchega Fuente: Elaboración propia La leche de oveja manchega presenta un extracto seco próximo al 18 %, constituido por un 7,5% de materias grasas, 5,5% de proteína bruta, 4,8% de lactosa y un residuo mineral o cenizas de un 1% aproximadamente. 54 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3.2.1.4.1. Agua Principal componente de la leche (82 %). El agua que va en la leche es transportada a la glándula mamaria por la corriente circulatoria. La disminución de agua afecta directamente a la producción de leche, por ello la oveja debe tener libre acceso a una fuente de agua abundante en todo momento. En la leche, el agua se encuentra de dos formas: libre y ligada. El agua libre es el medio dónde ocurren las reacciones durante la maduración, permitiendo que el queso adquiera sus características organolépticas propias. Además, el contenido adecuado de agua libre en la cuajada mejora la consistencia del queso. 3.2.1.4.2. Grasa La grasa destaca entre los componentes más importantes de la leche de oveja manchega, tanto cuantitativa como cualitativamente, en razón a las características físicas y organolépticas que le confiere, así como al valor económico y nutritivo del producto. La grasa se encuentra en la leche en forma de pequeños glóbulos rodeados por una fina envoltura proteica. El diámetro medio de sus glóbulos grasos es netamente menor (3,30 μ) que en vaca (4,55 μ), aunque más similar al de cabra (3,49 μ). La fracción grasa está formada por lípidos (99%), y una pequeña fracción insaponificable (1%). Los ácidos grasos son los componentes mayoritarios, su importancia reside en las características organolépticas que aportan al queso durante su maduración. Destaca el contenido de los ácidos caprílico (C8) y cáprico (C10) que representan del 3 al 18% de los ácidos grasos totales frente al 3-5% en la leche de vaca. El contenido en ácidos insaturados es inferior al de la leche de vaca. El porcentaje de ácido oleico (C18:1) es de un 11-30% en oveja frente a un 20-29% en vaca; sin embargo, el contenido en linoléico y linolénico es ligeramente superior en la leche de oveja. 55 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3.2.1.4.3. Proteína Las proteínas de la leche están constituidas por una serie de unidades fundamentales, los aminoácidos. Se trata proteínas de alto valor biológico, por su elevado contenido en aminoácidos esenciales (cistina, cisteína, metionina), fundamentales para el organismo humano. En la oveja manchega, el 75.7-75.9 % de la proteína total son caseínas, que intervienen en la formación del queso, y el 19.3 % son proteínas del suero, que como su nombre indica se encuentran en el suero, y por tanto no se obtienen en el queso (estas proporciones no se ven modificadas durante la lactación). Ambos componentes presentan propiedades distintas. La caseína es una proteína termoestable, cuyo estado se ve modificado por la presencia de ácidos o cuajo. Este componente proteico está constituido por diversos integrantes: caseína α, caseína β, caseína ϒ y caseína Κ. Los tres primeros, en presencia de calcio, reaccionan formando compuestos que precipitan, provocando la coagulación de la leche. Para que estos integrantes se mantengan estables en la leche fresca, existe un protector insensible al calcio, la caseína k. La adición de cuajo o ácido desestabiliza esta estructura protectora, provocando la precipitación de la caseína. El porcentaje de caseínas α es claramente más elevado en la leche de oveja que en la leche de cabra (30,2% frente al 12,6%), pero significativamente más bajo que en la leche de vaca (45,5%). Este bajo contenido en caseínas del grupo α podría ser la causa, al igual que en el caprino, de la ausencia de sabores amargos en quesos elaborados con leche de oveja, en contraposición a lo que sucede con los de leche de vaca. La proteína sérica sólo puede precipitar por calor (Tª>70 °C), es termolábil. En la elaboración de algunos productos lácteos, la leche se calienta antes de iniciar el proceso para favorecer esta precipitación. Sin embargo en los quesos no es aconsejable, pues interesa el exudado del suero y un calentamiento excesivo puede influir en la coagulación de la leche y posterior fabricación del queso. 56 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Al igual que otras razas ovinas, la raza Manchega presenta una proporción relativa de materia nitrogenada no proteína (NNP) de un 5%, resultando por tanto una relación proteínas/nitrógeno total, en torno al 95% 3.2.1.4.4. Lactosa La lactosa es el azúcar de la leche, formado por la unión de una molécula de glucosa y una molécula de galactosa. Este disacárido se caracteriza por poseer respecto a otros azúcares un bajo poder edulcorante, además de una baja solubilidad. Representa un valor de 4,78% en la raza Manchega o un 27% si hablamos de materia seca, cifra muy elevada en comparación con otras especies. La lactosa de la leche de oveja tiene un valor alimentario relativo, ya que la mayor parte se pierde con el suero en la elaboración del queso. Las bacterias lácticas, utilizan la lactosa como nutriente en la fermentación láctica. Como consecuencia se genera en el medio ácido láctico, que ejerce una influencia positiva en la elaboración y conservación del queso. 3.2.1.4.5. Sales Algunos elementos como el calcio, fósforo, magnesio, potasio, sodio, cloro, hierro, cobre, molibdeno, cinc, manganeso, yodo y flúor están presentes en la leche. De los minerales presentes en la leche de ovejas de raza Manchega los más importantes son: Ca, P, K, Na y Mg. El calcio es uno de los más importantes en la fabricación de queso, necesario para la coagulación de la leche con el cuajo. 3.2.1.4.6. Vitaminas La leche es una fuente natural de vitaminas importantes como la A, B, B 2, B6, B 12, niacina, ácido fólico, ácido pantoténico, C, D y E. La vitamina C es termolábil, por lo que se encuentra en mayor concentración en aquellos productos que no utilizan tratamientos térmicos, como en los quesos elaborados con leche cruda. El contenido en vitaminas en la leche es muy difícil de determinar con exactitud, puesto que el tratamiento influye en gran medida, aun así el contenido no influye en la actitud de la leche para elaborar queso. 57 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3.2.1.4.7. Enzimas El origen de la leche explica la presencia de enzimas, existentes en numerosas células y especialmente en los leucocitos de la sangre, que emigran a través del tejido mamario. A algunas se las puede considerar, por tanto, como productos de excreción, pero no se excluye que otras sean secretadas por el tejido glandular mamario. A veces es difícil determinar su origen, ya que las bacterias, que frecuentemente se encuentran en la leche, producen enzimas del mismo tipo; el desarrollo de estas bacterias aumenta, por consiguiente, la cantidad de enzimas presentes o aportan otras nuevas. Las enzimas, aunque se encuentren en pequeñas cantidades, pueden influir en la estabilidad de los productos lácteos. Se desnaturalizan con el calor y, por ello, algunos sirven para controlar los tratamientos térmicos dados a la leche. Debido a los enzimas, la leche posee propiedades de un sistema reversible de óxidoreducción, lo que es esencial para el desarrollo de la fermentación láctica, imprescindible en la maduración del queso para que las proteínas a su vez se transformen adecuadamente. Las proteasas y lipasas son particularmente importantes debido a sus efectos sobre las proteínas y lípidos de los quesos, tanto para la textura como para su sabor y aroma. Las oxidorreductasas también pueden tener efectos sobre la estabilidad del aroma, debido a su influencia sobre el estado oxidativo, especialmente de la fracción lipídica. Las principales enzimas presentes en la leche cruda son: Peroxidasa Las peroxidasas liberan átomos de oxígeno de los peróxidos y los integra sin dificultad en otras moléculas. Se destruyen a 85 °C durante 10 segundos. La actividad de la peroxidasa en la leche se utiliza para el control de la pasteurización. La enzima se mantiene activa tras el proceso de pasteurización baja (LTLT) de la leche, sin embargo, cuando el método de pasteurización aplicado a la leche es de mayor temperatura (HTST) se destruye. 58 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Catalasa Esta enzima descompone el agua oxigenada en oxígeno molecular, que se desprende. Es un componente nativo de la leche, pero cuando el contenido de ésta en leucocitos o en bacterias aumenta, invariablemente se produce una elevación del contenido en catalasa. La determinación del índice de catalasa es un método de apreciación indirecta de la calidad higiénica de la leche. Las leches patológicas (mamitis) y las leches anormales (calostro) tienen una actividad catalásica elevada. La actividad de las catalasas desaparece mediante calentamiento durante 30 minutos a 65 °C. Fosfatasa alcalina La fosfatasa cataliza la hidrólisis del enlace éster fosfórico entre un grupo orgánico y un grupo fosforilo a pH alcalino, lo que libera fosfato al medio. Se inactiva por calentamiento a temperaturas superiores a 60°C. Esta enzima debe estar ausente en una leche correctamente pasterizada (prueba de la fosfatasa). Fosfatasa ácida La fosfatasa ácida lleva a cabo la misma función que la fosfatasa alcalina, la hidrólisis del éster del ácido fosfórico. Es una de las enzimas más termorresistentes presentes en la leche cruda, cuya destrucción se consigue por encima de los 90 °C. Xantina oxidasa La leche es bastante rica en xantina oxidasa. Esta enzima realiza variadas reacciones de oxidorreducción, especialmente la oxidación de las xantina a ácido úrico con producción de agua oxigenada. Puede ser puesta en evidencia mediante la reducción del azul de metileno en presencia de un aldehído. Las pequeñas cantidades de agua oxigenada producidas podrían provocar la inhibición de determinados microorganismos. Interviene en el desarrollo del sabor oxidado, ya que utiliza el oxígeno no molecular. 59 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Resistente al calentamiento, se destruye a 80 °C durante 10 segundos. Lipasas La leche contiene lipasas, enzimas de actividad lipolítica, que hidrolizan los glicéridos insolubles a glicerol y ácidos grasos. Aparecen en pequeñas cantidades en la leche normal. La presencia de lipasas bacterianas indica una contaminación o recontaminación. La estabilidad térmica de esta enzima es escasa, ya que por encima de los 60 °C se destruye rápidamente. Incluso a 37 °C se puede desnaturalizar, inactivándose lentamente. Esta sensibilidad al calor las distingue de las lipasas de origen microbiano, pues algunas presentes en la leche, como las generadas por Pseudomonas, tienen una marcada termorresistencia. Proteasas Las proteasas son enzimas con elevada especificidad de ruptura de enlaces peptídicos. La leche contiene pequeñas cantidades de proteasa original (ligada a la caseína), sin embargo, su presencia también se debe a los microorganismos presentes, capaces de producir grandes cantidades de estas enzimas. Son resistentes al calentamiento, por lo que no se destruyen en la pasteurización. Su estabilidad depende del pH. α- amilasa Es la enzima más constante en proporción en la leche, encargada de la sacarificación del almidón. El calentamiento durante una hora a 60 °C o de 30 min a 35 °C, la destruye. La proporción de amilasa se eleva en el calostro y en las leches patológicas (mamitis), pero disminuye en las leches viejas. La leche de oveja contiene más amilasa que la de vaca. Lactasa Enzima disacaridasa que se encarga de hidrolizar la lactosa en sus monosacáridos componentes, glucosa y galactosa. 60 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3.2.1.5. Factores que influyen en la composición Existe un gran número de factores que pueden influir sobre la calidad y cantidad de la leche producida. De modo general se dividen en dos grupos: factores intrínsecos y factores extrínsecos. Factores intrínsecos Los factores intrínsecos son aquellos que dependen del animal y no pueden ser modificados fácilmente por el hombre. Dentro de estos factores, los más importantes son: a. Raza Existen grandes diferencias en cuanto a la cantidad y composición de la leche producida por distintas razas ovinas sometidas a ordeño. La mayor parte de estas diferencias se deben a efectos del medio, aunque también hay una importante influencia genética. b. Fase de lactación La concentración de los compuestos, alcanzan valores distintos según si el ordeño se realiza al comienzo o al final de esta fase. Grasa: la tasa grasa al principio de la lactación está alrededor del 5 %, sin embargo, puede aumentar hasta el 10 % o más hacia el final de la lactación. Proteína: la concentración de proteína aumenta en la leche de oveja durante la lactación, teniendo al principio valores en torno al 4.5 %, y alcanzando en el final de la lactación un 7%. Lactosa: el contenido en lactosa disminuye durante la lactación. El descenso es de un 0.6-1 %. Al comienzo de la lactación, ronda el 5 %, alcanzando en el periodo final el 4-4.4 %. Sin embargo, la cantidad es suficiente para no plantear ningún problema de acidificación. 61 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Sales: al comienzo de la lactación, la tasa de calcio es relativamente baja. Esto puede ocasionar problemas en la producción de quesos. Por ello, se recomienda que en las primeras semanas de lactación se adicione cloruro de calcio a la leche destinada a la elaboración de quesos, para alcanzar una buena coagulación. c. Número de lactación Las ovejas aumentan de forma considerable su producción lechera de la 1ª a la 2ª lactación, algo menos de la 2ª a la 3ª, y se estabilizan a partir de la 3ª o 4ª lactación hasta la 6ª-8ª, momento en el cual la producción comienza a decrecer. En ovejas Manchegas, este aumento es de alrededor de un 38% entre la 1ª y la 5ª lactación, a partir de la cual se produce un descenso de la producción. d. Tipo de parto Las ovejas que crían dos o más corderos producen más leche que aquellas que cría sólo a uno, pues el amamantamiento simultáneo de dos o más corderos induce un mayor reflejo nervioso y descarga hormonal, que se traduce en un vaciado más completo de la ubre, y por tanto, una mayor síntesis de leche. Factores extrínsecos Los factores extrínsecos se pueden modificar con las prácticas de manejo, por la acción del hombre. Los más importantes son: a. Condiciones higiénicas Unas condiciones higiénicas deficientes, pueden provocar enfermedades en las ovejas. Como consecuencia, disminuye la producción de leche además de originar en ésta diversas anomalías y alteraciones en su composición. La leche procedente de ubres con mamitis, poseen siempre un elevado contenido en células somáticas. 62 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día b. Alimentación Cuando la alimentación es suficiente, las tasas de proteína se mantienen en un intervalo normal; en cambio, si las hembras reciben raciones de proteína por debajo de sus necesidades, las cifras en proteína de la leche disminuyen. El contenido proteico influye directamente en la calidad de la elaboración de quesos, ya que cuando es bajo los quesos frescos presentan consistencia excesivamente tierna y acuosa. También la composición mineral de la leche puede verse influida por la alimentación. Piensos pobres en cal y otras sales, pueden reducir la tasa de calcio presente en la leche y producir, como consecuencia, defectos en la coagulación y en la exudación del suero. c. Método e intervalo de ordeño En ganado ovino, la síntesis de la leche en la ubre se ve disminuida cuando el periodo entre ordeños es superior a las 16 horas, inhibiéndose a partir de las 24 horas. El tipo de ordeño, manual o mecánico, puede variar el contenido microbiológico de la leche, aumentando casi un 50 % en el caso del ordeno manual. 3.2.1.6. Microbiología de la leche La leche, debido a su compleja composición bioquímica y por su alto contenido de agua, es un buen sustrato para los microorganismos. La microbiota de la leche está formada por microorganismos que pueden desempeñar un papel beneficioso, produciendo cambios deseables en las características físico-químicas de la leche durante la elaboración de productos lácteos; pero contiene microorganismos que pueden ejercer efectos negativos, como los microorganismos patógenos o sus toxinas, provocando serios problemas en la salud del consumidor, o los microorganismos alterantes, que afectan directamente a la calidad del producto. Los grupos microbianos más importantes presentes en la leche son: 63 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Bacterias lácticas. La importancia de las bacterias lácticas ha de contemplarse desde dos puntos de vista totalmente opuestos, ya que se comportan como microorganismos alterantes y beneficiosos. Las bacterias lácticas fermentan la lactosa, produciendo ácido láctico. Este compuesto cuando se segrega en exceso, puede alterar la leche. Normalmente, en la leche cruda afecta en mayor medida, siendo necesario detener la multiplicación de las bacterias lácticas mediante refrigeración del producto. Las bacterias lácticas son mesófilas o termófilas, por lo que a temperaturas de refrigeración no crecen activamente. La producción de ácido láctico es beneficiosa para algunos productos lácteos, como el queso, además estas bacterias participan en las degradaciones proteicas que acontecen durante la maduración. Sin embargo, en los quesos también aparecen efectos negativos, produciendo alteraciones. Lactobacilos heterofermentativos, generan CO2 en el medio, formando como consecuencia pequeñas fisuras en el queso. Pediococcus o ciertos lactobacilos convierten el L (+) Lactato en D (-) Lactato que reacciona con los iones Ca 2+ , dando lugar a la aparición de cristales insolubles (puntitos blancos). Ciertas cepas de Lactobacillus delbrueckii producen pigmentación rosa. Enterococcus faecalis o E. durans generan sabores indeseables y altos porcentajes de aminas, como consecuencia de su actividad proteolítica. Bacterias esporuladas. Entre la microbiota de la leche pueden existir formas esporuladas, principalmente del género Bacillus y Clostridium. Las esporas son destruidas sometiendo la leche a un tratamiento térmico superior a 100ºC. En relación con los quesos duros y semiduros, las esporas que adquieren mayor importancia son las de ciertas especies del género Clostridium. La pasterización de la leche no destruye las formas esporuladas, por lo que, si están presentes en ella, van a pasar al queso. En ciertas condiciones pueden germinar y multiplicarse generando gas como uno de los productos de su metabolismo. Este gas produce un hinchamiento que es perjudicial para el queso. 64 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Bacterias psicrotrofas Las bacterias psicrotrofas han adquirido una gran importancia. Los actuales métodos de recogida de la leche en las granjas en tanques refrigerantes (<5ºC), su transporte a las centrales lecheras en cisternas isotermas, y su mantenimiento en las centrales, bajo refrigeración también durante horas, ha hecho posible aumentar la vida útil de la leche cruda en unos días antes del tratamiento térmico. No obstante, la aplicación de frío ha acarreado otros tipos de problemas graves derivados de la oportunidad que se les presenta a las bacterias psicrotrofas para multiplicarse, pudiendo alcanzar unos niveles tales que llegan a producir, por ellas mismas y, sobre todo por sus enzimas extracelulares, efectos no deseables. Algunos géneros de Pseudomonas y Aeromonas, generan decoloración en superficie y sabores indeseables en quesos frescos suaves, debido a sus enzimas proteolíticas y lipolíticas termorresistentes. Bacterias Coliformes La presencia de tasas elevadas de bacterias fecales en la leche cruda indica unas condiciones higiénicas deficientes en la obtención y manipulación de la leche. Alteran la leche acidificándola, dan mal aspecto y sabor, además de que la leche se convierte en vehículo de especies patógenas, como Salmonella. Cuando están en exceso en la leche cruda y el tratamiento de pasteurización ha sido deficiente, aparecen en el queso, pudiendo alterar su textura, debido a la producción de gas. 3.2.1.6.1. Fuentes de contaminación El contenido microbiano refleja las condiciones higiénicas mantenidas desde el ordeño hasta que finaliza el procesado de la leche. También, indica el estado sanitario del animal, especialmente de las ubres. Existen diversas fuentes de contaminación: el animal, las condiciones de ordeño, contaminación del ambiente, el estado sanitario de los equipos y el agua de limpieza de los equipos. 65 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La leche proveniente de ovejas con buen estado sanitario tiene una calidad microbiológica mayor que la leche proveniente de ovejas con infecciones en las ubres. El ordeño realizado a mano normalmente es menos higiénico y la leche suele tener una menor calidad microbiológica que aquella que es extraída mediante sistemas de ordeño especializados. Las condiciones higiénicas durante el procesado deben ser lo más estrictas posibles, siempre teniendo en mente el sistema APPCC. La Tabla 3.2 relaciona las principales fuentes con los microorganismos indeseables patógenos y alterantes, causantes de la contaminación. Tabla 3.2 Relación fuentes de contaminación- microorganismos FUENTE DE CONTAMINACIÓN Animal: Ubre Interior Microorganismos Streptococcus uberis Streptococcus dygalactiae Staphylococcus aureus E. coli Microbaterium tuberculosis Brucella melitensis Brucella abortus Exterior Personal de ordeño Ambiente Equipo Agua de limpieza Esporas de Bacillus y Clostridium Micrococos Coliformes Streptococcus del grupo D Corynebacterium bovis Gérmenes patógenos Enterobacterias Micrococos Esporas de Bacillus y Clostridium Corynebacterium Micrococos Streptococcus Staphylococcus Psicotrofos Pseudomonas Streptococcus Favobacterium Alcaligenes Achromobacter Coliformes Mohos y levaduras Fuente: Elaboración propia 66 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3.2.1.7. Contenido celular de la leche El nivel de células somáticas en la leche no sólo influye sobre la composición de la leche, sino también sobre el valor de pH y sus características de coagulación. Leches de oveja para quesería con RCS elevados (<106 cel/ml) pueden tardar el doble de tiempo en coagular en comparación a muestras de leche con recuentos por debajo de 5 x 104 cel/ml. 3.2.1.8. Requisitos de la leche para la elaboración de Queso Manchego D.O.P Una vez conocida la composición y los factores que pueden modificarla, se muestran los requisitos necesarios para que la leche de oveja manchega cumpla la normativa para la elaboración de Queso Manchego D.O.P. Las características analíticas y los métodos utilizados para su determinación aparecen en la Tabla 3.3. Tabla 3.3 Características analíticas y métodos. Fuente: BOE Método utilizado para su determinación Materia grasa 6.5 % Método Gerber mínimo Proteínas 4.5 % Método Kjeldahl mínimo Extracto seco útil 11 % mínimo Desecación en estufa pH 6.5-7 Medición directa- pHmetro Punto crioscópico ≤ a 0.550 °C Por crióscopo Ausencia de productos Inhibición crecimiento “Bacillus medicamentosos sterotermophilus” Fuente: BOE Estos parámetros se comprobarán, utilizando los métodos definidos, en cuanto la leche llega a la industria. Si no los cumple, la leche no podrá aceptarse para la elaboración de Queso Manchego D.O.P. 67 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3.2.2. Fermentos lácticos En la leche están presentes de forma natural bacterias acidolácticas, importantes en la transformación de la leche en queso. Es complicado conocer cuántas, qué especies y qué actividad desarrollan. Además, los tratamientos térmicos eliminan parte de la flora natural presente en la leche, por lo que resulta necesaria la adición de cultivos de BAL. Las bacterias acidolácticas contribuyen a la creación de un medio ácido, óptimo para el desarrollo de las reacciones de degradación de proteínas, hidratos de carbono y grasas, que aportan sabores y aromas característicos al queso. Esta acidificación también favorece la acción de la presión y la sinéresis del cuajo, a la vez que inhibe el crecimiento de numerosas bacterias indeseables, algunas de las cuales son bacterias patógenas. Se van a agregan en forma de cultivo enriquecido con cepas bacterianas específicas, lo que se conoce como cultivo puro. Los cultivos se clasifican en función de su composición, pudiendo ser: Cultivos single: cultivos de cepa única. Cultivos múltiples: varias cepas de una/varias especies. Cultivos mixtos: muchas cepas de varias especies. Los cultivos de tipo single apenas se utilizan, siendo más comunes los cultivos mixtos. La supervivencia de alguna cepa puede verse comprometida, resultando un grave problema cuando se utilizan cultivos single; en cambio, en los cultivos mixtos, este problema sería menor, pues si una cepa desaparece el resto puede llevar a cabo la acidificación. En la fabricación de quesos se utilizan cultivos formados por bacterias mesófilas y/o termófilas. Mesófilas Viven de forma óptima y se multiplican con gran rapidez en la zona térmica normal, comprendida entre 20 y 30°C. Son cuatro las cepas utilizadas en la elaboración de quesos, con propiedades y funciones distintas: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis y Lecuconostoc citrovorum. 68 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Streptococcus lactis y Streptococcus cremoris producen en la fermentación ácido láctico exclusivamente. Las otras dos cepas, Sc. diacetilactis y Lecuconostoc citrovorum generan además de ácidos, sustancias aromáticas y gas. Sc. diacetilactis produce un intenso aroma y mucho gas, Lecuconostoc en cambio, produce menor cantidad de gas, además de un aroma fino y delicado. Termófilas Sólo en algunos tipos de quesos son necesarias. Resistentes al calor, viven de forma óptima entre 35-45 °C. Destacan dos cepas: Streptococcus Thermophilus y Lactobacillus bulgaricus. Streptococcus Thermophilus es el más utilizado en la elaboración de quesos. Fermenta la lactosa, obteniéndose exclusivamente ácido láctico. Para la elaboración de Queso Manchego se utilizan cultivos puros en proporciones definidas de bacterias lácticas mesófilas (Streptococcus lactis y Streptococcus cremoris) y bacterias lácticas termófilas (Streptococcus thermophilus). Existen diferentes presentaciones comerciales de fermentos lácticos. Se van a adquirir en forma de cultivos concentrados congelados, cuyas principales características son: Alta concentración de bacterias por gramo de cultivo. Largo periodo de conservación. Reactivación rápida de fermentos. 3.2.3. Cloruro de calcio El calcio se encuentra presente en la leche en tres formas: coloidal, disolución verdadera y ligado a la caseína. Este último es muy importante, cuando se encuentra en elevada proporción la capacidad de coagulación enzimática aumenta. Los tratamiento de pasteurización, transforman el calcio ligado a la caseína en otras formas solubles, perdiéndose para la coagulación. Por ello, se adiciona calcio en forma de cloruro cálcico puro. Sin el calcio, no se formarían los puentes calcio-salinos necesarios para una correcta coagulación enzimática. 69 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Se adiciona en una dosis que variará entre 20 y 30 gramos por cada 100 litros de leche. 3.2.4. Cuajo El cuajo es la enzima proteolítica que desdobla la k-caseína. La normativa de la Denominación de Origen permite la utilización de cuajos naturales u otras enzimas coagulantes. Se optará por la utilización de cuajo de origen animal, procedente del estómago de terneros lactantes. El cuajo de ternero ha sido uno de los más utilizados tradicionalmente, y es considerado como el cuajo estándar, frente al que se valoran otros cuajos. Presenta las siguientes ventajas: Mayor calidad del queso: textura, aroma y flavor. Menor pérdida de finos en el suero. Mayor calidad del suero para ulterior procesado. 3.2.5. Sal El salado de los quesos se puede realizar de varias formas, siendo la salmuera la más recomendada, pues se regula mejor la captación de sal. La salmuera tendrá una concentración entre el 20-25 % de sal. El tiempo de permanencia depende de la concentración de la salmuera y del tamaño del queso, como mínimo será de 5 horas y como máximo 48. Generalmente, permanecerá el tiempo necesario que garantice el contenido de sal (2.3 %) en los quesos. 3.2.6. Recubrimientos La normativa permite que el Queso Manchego D.O.P se parafine o recubra con sustancia transparentes e inactivas, legalmente autorizadas o que se embadurne con aceite de oliva. Como condiciones establece que la corteza conserve su color y aspecto natural, y que sea posible la lectura de la placa de caseína. En ningún caso se podrán utilizar sustancias que proporcionen a la corteza un color negro. El recubrimiento externo será de parafinas. Con esta técnica se mejora no sólo el aspecto del queso, sino que también se evita el desarrollo de mohos y/u otros microorganismos indeseables. 70 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El recubrimiento con parafinas favorece la maduración, pues forma una capa exterior que evita la desecación excesiva, además de reducir las operaciones de cepillado. 3.3. Productos elaborados El proceso productivo cumple los requisitos establecidos por el Reglamento de la D.O.P Queso Manchego, la fábrica además se sitúa en la región de la Mancha, concretamente en Tomelloso (Ciudad Real). Los productos elaborados son: D.O.P Queso Manchego curado D.O.P Queso Manchego semicurado. La Denominación de Origen Protegida (D.O.P) Queso Manchego se define como “queso de pasta prensada, de forma cilíndrica con caras sensiblemente planas, elaborado con leche de oveja de la raza manchega, con una maduración mínima de 30 días, para quesos con peso igual o inferior a 1,5 kg, y de 60 días, para el resto de formatos, y máxima de 2 años”. Ambos productos se elaboran en dos formatos: peso neto 1.5 Kg y peso neto 2 Kg. Se comercializan cortados en cuñas envasadas al vacío o enteros, según las características del pedido. El objetivo es ofrecer al cliente una amplia gama de productos, que abarque distintos mercados, desde pequeñas tiendas a grandes supermercados. El queso entero mantiene intacta su estructura gracias a la corteza, pues evita la desecación y el ataque microbiano. Por ello, se puede comercializar sin envase plástico. El queso cortado en cuñas, debe envasarse al vacío, pues la superficie interna queda expuesta al aire y el deterioro sería inevitable. Por otro lado, el destino del queso es distinto según se comercialice entero o cortado. Así, los quesos enteros se distribuirán principalmente a pequeños comercios de pueblos o ciudades próximas, en los que el vendedor se encargará de cortar las porciones a demanda del cliente. Los quesos en cuñas, en cambio, se distribuirán por supermercados o tiendas de mayores dimensiones, en las que el cliente puede coger él mismo la cuña del estante refrigerador. Las características físico-químicas del queso al término de su maduración son las siguientes: 71 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Dimensiones (sólo para quesos enteros): 12 cm de altura máxima, 22 cm de diámetro máximo y una relación diámetro/altura comprendida entre 1.5 y 2.2. Corteza: de consistencia dura. Deben apreciarse las impresiones de los moldes tipo pleitas en la superficie lateral y tipo flor en las caras planas. El color varía, será amarillo pálido en aquellos quesos cepillados durante la maduración, y verdoso-negruzco en aquellos que no se ha limpiado su superficie. Pasta: la consistencia de la pasta será firme y compacta. El color puede ir desde blanco hasta marfil amarillento. En algunas ocasiones pueden aparecer pequeños ojos desigualmente repartidos. Sabor: ligeramente ácido, fuerte y sabroso. En los quesos muy curados pueden aparecer sabores picantes. La leche de oveja manchega la otorga un gusto residual agradable. Olor: presencia de aromas persistentes a ácido láctico. En los quesos más curados evoluciona a matices picantes, con mayor persistencia global. Textura: se caracteriza por su baja elasticidad, sensación mantecosa. En los muy maduros la textura se vuelve granulosa. pH: lo correcto es que se encuentre entre 4.8 y 5.8. Extracto seco: mínimo del 55 %. Grasa: el Queso Manchego es un queso graso, mínimo 50 % tasa grasa sobre extracto seco. Proteína total sobre extracto seco: mínimo 30 % Cloruro sódico: mínimo 2.3 % 72 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Ausencia de leche de otras especies Los productos obtenidos deben presentar un correcto estado sanitario. La normativa establece límites microbiológicos, para asegurar el buen estado y conservación del producto. Los límites son los siguientes: «Escherichia coli»: Máximo 1.000 colonias/gramo. «Staphylococcus aureus»: Máximo 100 colonias/gramo. «Salmonela»: Ausencia en 25 gramos. «Lysteria»: Ausencia en 25 gramos. Aquellos productos que se ajustan a estas especificaciones serán expedidos, conteniendo una placa de caseína y una contraetiqueta distintiva del consejo regulador, numerada y seriada (Figura 3.2). Figura 3.2 D.O.P. Queso Manchego 3.4. Subproductos Los sueros generados durante el proceso de fabricación de queso en industrias lácteas, se consideran el principal subproducto o residuo líquido como consecuencia del proceso. El suero de quesería o lactosuero es un líquido de color amarillo verdoso, que se obtiene en la elaboración de queso, tras la separación de la cuajada. Su composición varía en función del tipo de coagulación, obteniéndose dos tipos de sueros. Así pues, el suero resultante de la coagulación ácida se denomina suero ácido (pH igual o inferior a 5) y. el resultante de la coagulación enzimática, suero dulce (pH superior a 5.6). 73 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La acidez también puede depender del momento de recogida del suero. Si se recoge tras dejar de agitar en la cuba de cuajado, el suero será menos ácido que si se recoge durante el prensado. En la elaboración de Queso Manchego, se obtiene suero dulce, ya que la coagulación es de tipo enzimático. La Tabla3. 4 muestra las características físico-químicas de los sueros ácidos y sueros dulces. Tabla 3.4 Composición sueros dulces y sueros ácidos. Fuente: Elaboración propia Composición SUERO Dulce Ácido Humedad 93-94 94-94.5 Sólidos totales 5.6-6.4 5.6-6.8 pH 5.6-6.1 4.3-4.7 Proteína 0.5-0.9 0.5-0.8 Lactosa 4.4-5.1 3.7-5 Grasa <0.05-0.7 0.04-0.06 Minerales 0.5-0.7 0.6-0.8 Contenido en sólidos Fuente: Elaboración propia El componente de los sueros con mayor valor comercial son las proteínas, que constituyen del 0.5-0.9 % del peso húmedo. La lactosa suele estar presente en sueros dulces o ácidos en similar concentración, aunque, en algunos sueros ácidos, su nivel puede ser algo más bajo como consecuencia de las fermentaciones bacterianas experimentadas durante el proceso de fabricación del queso. La composición del suero dulce da información sobre el rendimiento, sobre el porcentaje de componentes que de la leche pasan al suero. Para poder determinarlo de 74 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día forma aproximada, es necesario partir de la composición de la leche de oveja manchega y de la composición media de un lactosuero dulce tipo (Tabla 3.5). Tabla 3.5 . Rendimiento Componentes Leche de oveja Lactosuero Lactosuero/leche manchega Proteína 5.5 % 0.7 % 12.7 % Lactosa 4.8 % 4.7 % 97.9 % Grasa 7.5 % 0.4 % 5.3 % Sales minerales 1% 0.6 % 60 % Sólidos totales 18 % 6% 33.3 % Fuente: Elaboración propia El rendimiento aparece en la columna “lactosuero/leche” y confirma que el suero es un producto con un contenido elevado de nutrientes. La lactosa es uno de los componentes que más destacan en el suero, junto con las sales minerales y las proteínas. 75 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 4. PROCESO PRODUCTIVO 76 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 4.1. Introducción El proceso de elaboración de Queso Manchego, se ajusta a las exigencias recogidas en la Resolución de 27 de enero de 2011, que recoge el pliego de condiciones para la elaboración de la Denominación de Origen Protegida “Queso Manchego”. 4.2. Diagrama proceso productivo El diagrama permite visualizar el conjunto de operaciones unitarias que conforman el proceso productivo. La Tabla 4.1 muestra los símbolos utilizados para definir las operaciones de transporte, proceso, almacenamiento, proceso con almacenamiento y control. Tabla 4.1Leyenda diagrama de proceso TRANSPORTE PROCESO ALMACENAMIENTO PROCESO CON ALMACENAMIENTO CONTROL La figura 4.1 recoge las diferentes operaciones que conforman el proceso de elaboración de Queso Manchego D.O.P. 77 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día RECEPCIÓN DE LA LECHE HIGIENIZACIÓN MOLDEO r PRENSADO ENFRIAMIENTO SALADO ALMACENAMIENTO MADURACIÓN INICIAL O SECADO PASTEURIZACIÓN RECUBRIMIENTO CUAJADO MADURACIÓN FINAL CONSERVACIÓN DESUERADO PREVIO ALMACENAMIENTO SUERO CONTROL DE CALIDAD EXPEDICIÓN SUERO PREPARACIÓN DEL PRODUCTO EXPEDICIÓN Figura 4.1Diagrama proceso productivo. Fuente: elaboración propia 78 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 4.3. Proceso de elaboración queso manchego D.O.P El proceso comprende todas aquellas operaciones unitarias que van desde la recepción de la leche hasta la expedición de los productos elaborados. 4.3.1. Recepción e higienización de la leche La leche de oveja manchega, es recogida de las explotaciones ganaderas, por camiones cisterna. El bombeo de la leche al camión se ha de detener tan pronto como el depósito de la explotación se haya vaciado, pues el aire se podría mezclar con la leche y provocar: Errores en la lectura del caudalímetro. Aumento de problemas de lipolisis por presencia de O2 disuelto. Formación de carbonato cálcico insoluble, que dificulta las operaciones de limpieza. El transporte de la leche en las cisternas se exige isotermo, con temperaturas no superiores a 10 °C. Cuando la leche llega a la zona de recepción de la industria, se realizan operaciones de limpieza e higienización, cuyos principales objetivos son: Eliminar sustancias groseras procedentes del ordeño y otras partículas en suspensión Enfriar la leche para alcanzar la temperatura del almacenamiento isotermo. A continuación, la leche es conducida hasta tanques de recepción isotermos, dónde permanecerá a una temperatura de 4°C un máximo de 48 horas. 4.3.2. Pasterización La pasteurización no es una etapa obligatoria del proceso productivo del Queso Manchego. La leche de oveja manchega, puede someterse o no a un tratamiento térmico. En caso negativo, la D.O.P Queso Manchego debe constar esta circunstancia en el etiquetado con la leyenda “Artesano”. No es el caso del presente trabajo, pues el 79 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día producto elaborado se obtendrá a partir de leche de oveja manchega sometida a tratamiento de pasteurización. La pasterización es un tratamiento térmico que permite el control microbiano de la leche. Los objetivos más importantes son: Destrucción de microorganismos patógenos perjudiciales para la salud del consumidor. Inactivación de enzimas bacterianas perjudiciales para el producto final. Reducción del número total de bacterias presentes, y por lo tanto, aumentar la vida útil del producto. No obstante, se produce también una destrucción de enzimas, bacterias beneficiosas, y parte del calcio presente en la leche. Además, las altas temperaturas empleadas pueden perjudicar la calidad del producto final. Por ello, se utilizan tratamientos suaves (72 °C durante 15 segundos, HTST) que permiten una mayor conservación de las propiedades organolépticas y nutricionales de la leche, y una mayor calidad del queso. 4.3.3. Operaciones en la cuba En la cuba de cuajado tiene lugar una de las operaciones más importantes en la elaboración de queso: la coagulación. La leche entra líquida en la cuba, y tras diversas operaciones, sale en forma de gel o coágulo de caseína. La leche coagula a una temperatura de 28 a 32 °C con adicción de cuajo y, opcionalmente, fermentos lácticos y sales de calcio, para conseguir una cuajada compacta en 30 a 60 minutos, aproximadamente. 4.3.3.1. Adición de cloruro cálcico Durante el proceso de llenado de la cuba, se añade cloruro cálcico de uso alimentario. Su adicción permite: 80 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Mejorar la capacidad de la coagulación. Compensar la pérdida del calcio por insolubilización en el tratamiento térmico. Debe usarse en cantidades exactas, porque si se añade demasiado cloruro cálcico, el complejo αS-caseína-k caseína se disocia y se forma, como consecuencia, un precipitado. Al contrario, si se añade una cantidad pequeña, podría producir una cuajada dura e inflexible. 4.3.3.2. Adición de fermentos Los fermentos lácticos se adicionan a la vez que el cloruro cálcico. Los objetivos buscados son: Reponer la flora beneficiosa perdida durante el tratamiento térmico de pasteurización. Transformación de lactosa en láctico, de modo que el pH del sistema se reduzca, creando las condiciones óptimas para que transcurran las reacciones que aportan las características organolépticas típicas al producto. Inhibir el desarrollo de otros microorganismos patógenos y alterantes. Los cultivos están formados por bacterias lácticas mesófilas y/o termófilas. 4.3.3.3. Adición de cuajo Cuando la leche alcanza las condiciones requeridas de acidez (pH= 5.4) y temperatura (30-32°C) se agrega el complejo enzimático que lleva a cabo la coagulación de la leche, denominado cuajo. El cuajo puede ser de origen animal, vegetal o microbiano. En la elaboración de Queso Manchego, se podrán utilizar cualquiera de estos tipos, siempre que su uso esté legalmente autorizado. Se opta por la utilización de cuajo natural de origen animal, procedente del estómago de terneros lactantes, que contiene entre el 88-94% de quimosina y el 6-12% de pepsina. A los 30-60 minutos de la adicción del cuajo, la leche coagula. El fenómeno ocurre en dos etapas. En primer lugar, la enzima renina (quimosina) escinde la cadena de aminoácidos de la K-caseína, entre las unidades 105 (fenilalanina) y 106 (metionina). 81 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 105 106 Leu-Ser-Phe-Met-Ala-Ile-Pro Punto de rotura por la quimosina Las dos partes resultantes de la rotura son: Para-k-caseína insoluble (fragmento 1 a 105) que continúa en la micela de caseína. Macropéptido C-terminal soluble, porque el péptido (fragmento 106 a 148) contiene carbohidrato (glicomacropéptido). El macropéptido se aleja de la micela de caseína, y posteriormente se pierde con el suero. Cuando aproximadamente el 90 % de la k-caseína ha sido transformada en para-kcaseína, la influencia de la k-caseína sobre la estabilidad de la miscela de caseína se pierde. Como consecuencia, las micelas de caseína se combinan formando un coágulo que engloba a los restantes componentes de la leche. Esta segunda etapa en la coagulación se denomina precipitación o floculación, y depende de la temperatura (necesaria una T ª > 20°C) y de la presencia de iones calcio. Por ello, es fundamental la adicción previa de pequeñas cantidades de cloruro de calcio a la leche, pues restaura el balance de iones calcio y permite, por tanto, un buen funcionamiento de la quimosina. Factores que influyen en la coagulación La tensión de la cuajada aumenta con la temperatura hasta 40°C y por encima disminuye. La cuajada formada a 40°C es elástica y no se cortará limpiamente. La reducción del pH aumenta la tensión de la cuajada hasta pH 5.8. A partir de ese pH la tensión comienza a disminuir. La tensión de la cuajada aumenta cuando aumenta la cantidad de cuajo del 0.006% al 0.03%. Con más cuajo ya no se incrementa. 82 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La relación de grasa a proteína puede influir en la firmeza de la cuajada. Cuando mayor grasa contenga la leche, más blandas serán las cuajadas. La tensión de la cuajada aumenta con el cloruro cálcico hasta un máximo determinado (0.07%). 4.3.4. Corte y troceado de la cuajada Una vez transcurrido el tiempo estimado para que se produzca la coagulación, el maestro quesero realiza una determinación de la consistencia del gel. Existen diferentes técnicas, entre las que destacan: Prueba del ojal: consiste en introducir el dedo índice en la cuajada y retirarlo lentamente. Si el suero que se exude en el hueco que se forma contiene partículas de caseína, la coagulación es incompleta. Introducir la mano en la cuajada y luego levantarla. Si el corte en la cuaja es limpio, ya se puede empezar a cortar. Prueba del dorso de la mano: consiste en colocar la mano sobre la superficie de la cuajada para determinar su firmeza. Si la leche coagulada no se adhiere a los dedos, ya se puede empezar a cortar. Cuando el maestro quesero considera que la masa de la cuajada está correctamente coagulada, se procede a la división de la misma utilizando instrumentos especiales llamados liras. La operación dura el tiempo necesario hasta obtener el tamaño de grano deseado, establecido por la industria en función del proceso, a una temperatura de 3032°C. Es importante conseguir la máxima uniformidad de corte, evitando excederse en esta operación, ya que condicionará el posterior desuerado, y por tanto la textura final del queso. Se puede producir, además, un incremento de los finos que finalmente se pierden en el suero. 83 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 4.3.5. Desuerado previo El desuerado comienza en la cuba de cuajado, tras el corte de la masa de cuajada, y finaliza en la prensa. Consiste en la separación del suero de los granos de queso. Para favorecer esta separación, se realiza un desuerado previo al prensado. Cualquier tratamiento debe tener en cuenta que los granos recién cortados están blandos y presentan grietas en su interior, por lo que se deberá llevar a cabo de forma poco agresiva. 4.3.6. Moldeado y prensado La cuajada parcialmente desuerada se introduce en moldes cilíndricos por medios manuales o mecánicos. A continuación, un operario se encarga de colocar en cada queso una placa de caseína identificativa, con un número y una serie (compuestos por cinco dígitos y dos letras mayúsculas respectivamente) que permitirá identificar cada pieza individualmente (Figura 4.2). Figura 4.2 Ejemplo de placa de caseína En el moldeado se imprimen en las caras del queso la característica tipo Flor y en los lados la tipo Pleita. El prensado completa a las demás operaciones que persiguen el desuerado y además da forma a las piezas. La presión pone en contacto los gránulos, permitiendo la sinéresis de la matriz proteica, y expulsando como consecuencia el suero libre. Durante este 84 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día proceso, el queso adquiere una superficie firme que le permitirá conservar su estructura en las operaciones posteriores. 4.3.7. Salado El salado es una etapa fundamental en la elaboración y en la conservación del queso. Esta operación tiene como objetivos: Regular el desarrollo microbiano. Desuerar el queso. Despojarlo de cierta cantidad de agua. Favorecer la formación de la corteza. Reducir la velocidad de disminución del pH, al limitar el crecimiento de las bacterias lácticas. Dar sabor al queso. El queso se introduce en una disolución de salmuera a temperatura de 10-15 °C, con una concentración del 20-25% de sal. El tiempo de permanencia depende de la concentración de la salmuera y del tamaño del queso, pudiendo ir desde 5 a 48 horas. Durante el proceso de salado por salmuera, los iones sodio y cloro se mueven dentro del queso, conducidos por la presión osmótica existente entre la salmuera y la humedad del queso. Al mismo tiempo, el agua se difunde fuera del queso hasta que se alcanza un equilibrio. El cloruro de sodio es el principal componente de la salmuera, pero también es esencial la adicción de otro ingrediente, el cloruro de calcio. Este compuesto colabora con el desarrollo de una corteza firme y seca, previniendo quesos de cáscara pegajosa y blanda. La concentración de calcio en la salmuera coincide con el nivel de calcio en el queso, para buscar un equilibrio y controlar las posibles migraciones de calcio dentro y fuera del queso. Sólo se necesita añadir cloruro de calcio cuando se prepare el sistema de salmuera, una vez que se establece el nivel correcto, no se debe añadir más. El pH de la salmuera debe ajustarse al pH del queso manchego (pH: 6,5-7), pues afecta el movimiento del calcio en la salmuera. Normalmente se utiliza ácido clorhídrico o ácido láctico, no debiendo utilizarse otros ácidos ya que se pueden formar sustancias tóxicas dentro de la salmuera. Cuando los valores de pH son bajos, los iones calcio 85 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día salen del queso y los iones hidrógeno de la salmuera fluyen hacia dentro. Las proteínas de la superficie se encogen, y como consecuencia la corteza es pequeña y muy firme. Un pH alto tiene el efecto contrario, las proteínas se hinchan y producen una superficie grasosa y resbalosa. La sal debe incorporarse diariamente en función de la cantidad de sal absorbida del día anterior y la cantidad de queso que se vaya a introducir ese mismo día, mediante balance de masas. Mantenimiento de la salmuera Es recomendable que diariamente se realice un control de la salmuera a nivel físicoquímico (concentración de salmuera, turbidez, temperatura, pH, etc.) y a nivel microbiológico. La salmuera debe estar limpia y segura. Es decir, no debe contener nitritos (máx. 5 mg de nitritos / litro) ni cantidades significativas de nitrato (máx. 15 mg de nitratos / litro). La acumulación de estos compuestos hará la salmuera inútil. La acumulación se evita manteniendo la temperatura lo suficientemente alta para que no se detengan las reacciones biológicas (11-14°C se considera una temperatura adecuada). Además, todas las cuajadas sueltas deben retirarse diariamente de la salmuera. Si no, se hundirán hasta el fondo y se convertirán en una parte sustancial de la capa inferior que se acumula en la tina. Esta capa también se incrementará si la salmuera es a veces demasiado débil y como resultado se disuelve la corteza del queso. La salmuera requiere atención diaria regular, pero una salmuera cuidada tiene una vida útil prácticamente ilimitada. Debe estar limpia de bacterias patógenas y de cantidades significativas de microorganismos, como Listeria monocytogenes, bacteria resistente a la sal, que puede sobrevivir en la salmuera durante semanas si las condiciones lo permiten, contaminando los quesos. 86 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 4.3.8. Maduración inicial o secado Una vez salados los quesos, se conducen a la cámara de maduración inicial, donde permanecerán 15 días. En esta etapa se produce una reducción de la actividad de agua de los quesos. Esto permite un control de la fermentación y del desarrollo de microorganismos responsables de la maduración. Otra consecuencia a considerar, es la disminución del espesor de los quesos. Para que toda la superficie se seque por las dos caras y que la cuajada presente una forma simétrica, es necesario el volteo periódico de los quesos. 4.3.9. Recubrimiento Tras el secado, los quesos estabilizados se recubren exteriormente con parafinas. La parafina es una cera extraída del petróleo, sólida a temperatura ambiente. Se trata de un producto inerte, hidrófobo, brillante, biodegradable y cuya combustión tiene lugar sin liberación de vapores nocivos. Estas características, permiten su uso en recubrimientos para quesos, aportando numerosos beneficios: Al ser hidrófobas, crean una costra exterior, evitando la desecación excesiva a lo largo de la maduración del queso. Evitan el crecimiento en superficie de microorganismos indeseables. Reducen las operaciones de cepillado de los quesos, reduciendo por tanto, la mano de obra. Mejoran el aspecto exterior del queso 4.3.10. Maduración final En la maduración final el queso manchego alcanza sus características sensoriales típicas. Las proteínas, grasas y carbohidratos del queso son degradados, a través de rutas metabólicas específicas, dando lugar a metabolitos primarios y secundarios responsables de aromas y flavores característicos. 87 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Durante su estancia se deben aplicar las prácticas de volteo y limpieza necesarias hasta que el queso alcance sus características propias. Las condiciones en las cámaras para el queso curado y el queso semicurado son las mismas, lo único que varía es el tiempo de permanencia. Cuanto mayor sea el tiempo, mayor será la degradación fermentativa, y por tanto mayor será la cantidad de metabolitos primarios y secundarios presentes. Por ello, el queso manchego curado presenta un aroma y sabor más intenso que el queso semicurado, pues permanece más tiempo en la cámara de maduración final. La normativa de la D.O.P estable un periodo mínimo de 60 días de permanencia en las cámaras de maduración, para quesos de peso superior a 1.5 Kg. En cuanto a las condiciones de temperatura y humedad, establece unos rangos, que deberán cumplirse siempre. La temperatura deberá estar comprendida entre 3 y 16°C, y la humedad relativa entre 75-90%. Transformaciones durante la maduración La cuajada cruda después del prensado, es una masa gomosa y elástica, con burbujas de gas u “ojos”, quizás agrietada o con fracturas mecánicas. La masa aún no se ha asentado, incluso presenta cierta cantidad de agua libre. Al finalizar la maduración, la cuajada posee una estructura homogénea, plástica y menos elástica, y ha perdido la humedad libre y la naturaleza granular. El cuerpo, flavor y aroma de la cuajada adquieren nuevas características, como resultado de cambios bioquímicos producidos en la maduración. En estos cambios, intervienen microorganismos que han crecido o crecen en la cuajada. Las enzimas producidas por éstos, producen cambios en las proteínas, grasas y carbohidratos de la cuajada. - Metabolismo de proteínas: Llevado a cabo por enzimas proteolíticas presentes en el cuajo residual, proteasas naturales de la leche y/o proteasas y polipeptidasas de los fermentos lácticos. Los compuestos resultantes de la degradación son aminoácidos libres, aminas, péptidos y aminoácidos. 88 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Los aminoácidos libres suponen una reserva dinámica de la que se forman componentes del flavor o aroma durante la maduración del queso. - Metabolismo de lípidos: En este caso, las enzimas responsables son las lipasas, que actúan sobre los triglicéridos dando lugar a diglicéridos, monoglicéridos y ácidos grasos libres. Los ácidos grasos libres pueden dar lugar, a través de sucesivas reacciones, a compuestos como cetonas y alcoholes, que contribuyen en las propiedades sensoriales del queso, o posteriormente son metabolizados a compuestos más notables. - Metabolismo de carbohidratos La lactosa es la principal fuente de carbono de los fermentos lácticos. Durante el proceso de elaboración, la lactosa es degradada a ácido láctico, vía ácido pirúvico. Durante la maduración, los fermentos junto con muchos contaminantes eventuales, son capaces de metabolizar la lactosa residual de la cuajada a ácido láctico. Por tanto, la acidificación puede continuar antes y después del prensado, lo cual supone la producción de flavor. La lactosa, puede ser metabolizada a etanol, butanol y acetona, así como también a ácidos como el acético y fórmico, compuestos que se suman a la complejidad del flavor del queso. 4.3.11. Control de calidad Los controles de calidad permiten la detención de cualquier fallo durante el proceso de elaboración. Tras la maduración y antes de ser expedidos, los quesos se analizan para detectar aquellos que no pueden ser comercializados por diversos motivos: hinchazón, cualidades organolépticas anormales, desarrollo microbiano, sobremadurez u otras. Se toman muestras de un número definido de quesos de cada partida. Los principales análisis llevados a cabo son: a) Análisis visual: contaminación microbiológica en superficie, hinchazón. 89 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día b) Detección de presencia de otras leches. Cuando excede el 1 % se rechaza automáticamente. c) Análisis microbiológicos y físico-químicos Los quesos no aptos para el consumo no podrán comercializarse, a menos que las partes aprovechables se destinen a la elaboración de quesos fundidos, quesos en polvo o quesos en aceite. En las Denominaciones de Origen, se realizan, además, controles para certificar que el producto cumple los requisitos impuestos por la normativa. 1º Control en la industria Los trabajadores de la industria se encargan de los siguientes parámetros: Comprobar que la leche procede exclusivamente de ganaderías inscritas. Partidas de elaboración de queso. Identificar los quesos con placas de caseína numeradas y seriadas. Los números de las placas se deben anotar diariamente en el parte, que será remitido al Consejo Regulador. Controlar el proceso de maduración: tiempo, temperatura y humedad, localización de las partidas (perfectamente separadas e identificadas). 2º Control del Consejo Regulador El parte de elaboración se remite al Consejo Regulador. Un operario del consejo, puede desplazarse a la empresa y solicitar muestras de los quesos de todos los días de elaboración. Las muestras se trasladan al Consejo, dónde se comprobarán las características del producto con los ensayos pertinentes. El objetivo es comprobar que el Queso Manchego es originario de la zona y sus características físicas, químicas y organolépticas son las adecuadas. Si los resultados son correctos, el consejo regulador proporciona al elaborador las contraetiquetas acreditativas de haber cumplido los requisitos establecidos por el Reglamento. 90 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La industria también puede solicitar el control de los quesos por parte del Consejo, una vez pasados los 60 días, durante la maduración. Lo habitual es que la toma de muestras sea quincenal. El Consejo Regulador también tiene competencia para controlar otros aspectos del proceso productivo como etiquetado, envases, embalajes, establecimientos o comercialización. 4.3.12. Conservación Finalizado el periodo de maduración final, los quesos se guardan en las cámaras de conservación hasta que se decida su expedición, a una temperatura de 5°C y 75 % de humedad relativa. Estas condiciones permiten una paralización del desarrollo microbiano, y evitan el deterioro del producto. 4.3.13. Preparación de pedidos, pesaje y etiquetado Una vez que se da la orden sobre las características del pedido, se inicia la preparación de los productos. Los quesos procedentes de la cámara de conservación, se conducen a la zona de preparación de pedidos. Las operaciones que se realizan en esta fase son: - Limpieza exterior del queso: en primer lugar, se realiza una inspección del queso elaborado, cepillando la corteza si fuese conveniente. - Preparación del producto: la industria cuenta con los medios necesarios para la obtención de distintos formatos, desde quesos enteros hasta quesos en cuñas, en función de las características del pedido. - Pesaje: todos los productos deben reflejar el peso neto. Los quesos enteros tienen pesos netos fijos (1.5 Kg o 2 Kg), mientras que las cuñas podrán ajustarse a la demanda del cliente, con pesos netos variables en función de las porciones obtenidas. - Envasado: esta operación sólo se lleva a cabo en los quesos cortados en cuñas, pues los quesos enteros se comercializan sin envase. - Etiquetado: la reglamentación obliga a la utilización de la contraetiqueta distintiva del Consejo Regulador de la Denominación de Origen Queso Manchego, con su logotipo, numerada y seriada (Figura 4.3). Además, los quesos llevan una etiqueta comercial, en la que debe figurar: 91 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Que el queso se ha elaborado íntegramente con leche de oveja. La palabra “MANCHEGO”. Código de barras Precio/kg y precio total Lista de ingredientes: en el orden decreciente de sus pesos en el momento de su incorporación al proceso de elaboración. Peso neto: expresado en gramos o Kilogramos Fecha de consumo preferente: mes y año de consumo preferente precedidos por la leyenda “Consumir preferentemente antes del” Fabricante: localización de la industria y nombre de la empresa fabricante. Figura 4.3 Contraetiqueta del Consejo Regulador - Embalaje: una vez envasado y etiquetado, el queso se introduce en cajas de cartón, para posteriormente introducirse en camiones que los transportarán a sus diferentes destinos. 4.4. TRATAMIENTO DEL LACTOSUERO El suero es el principal subproducto de la industria quesera, constituye aproximadamente el 80 % del volumen de la leche, y dada su carga orgánica es uno de los más contaminantes. La DQO de un suero dulce oscila entre 57.000 y 100.000 mg/L. Una industria quesera que procese 100.000 l de leche/día, da lugar a una contaminación equivalente a la generada por una población de 55.000-65.000 habitantes. Por tanto, para 9000 litros/día la carga contaminante, sería equivalente a la generada por 5.400 habitantes. 92 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Sin embargo, como se ha explicado en el capítulo dos, el suero contiene compuestos de alto valor nutritivo. Por este motivo, se estudiarán diferentes tratamientos que permitan minimizar el derroche de este subproducto tan valioso. 93 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5. INGENIERÍA DEL PROCESO 94 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.1. Balance de materia 5.1.1. Introducción El balance de materia permite cuantificar las materias primas y la producción diaria de la línea. La determinación de las cantidades de inputs y outputs es esencial para el dimensionamiento de la línea, por lo que el balance de materia será la etapa previa al diseño. 5.1.2. Balance de materias primas En la elaboración de Queso Manchego D.O.P, se precisan determinados recursos productivos (leche, fermentos, aditivos, cuajo y sal), en cantidades que permitan satisfacer la producción. 5.1.2.1. Leche La línea de elaboración se diseña para una capacidad de 9.000 litros de leche/ día. De lunes a sábado se recibe leche procedente de las explotaciones ganaderas inscritas de la zona. La producción sólo tendrá lugar 5 días a la semana, de lunes a viernes, por tanto, cada día se deben recibir menos de 9.000 litros para no superar la capacidad de la línea. La leche procesada será la recibida el día anterior y, hasta completar los 9.000 litros se usará la recibida ese mismo día. Para conocer la cantidad de leche recibida diariamente, se divide la capacidad entre los días de la semana que se recibe leche y se multiplica por el número de días que se procesa. Tras la recepción y las operaciones de higienización oportunas, la leche se envía a tanques de recepción isotermos (tanque 1 o tanque 2, según corresponda) en los que permanecerá un tiempo no superior a 48 horas. La Tabla 5.1 muestra la distribución semanal de la producción, reflejando el tanque dónde se almacenan los litros recibidos. 95 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.1 Distribución semanal de la producción LUNES TANQUE ENTRAN - MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES SÁBADO DOMINGO 7500 (M) - 7500 (J) - 7500 - 1 (S) SALEN 7500 (S) 3000 (M) 4500 (M) 6000 1500 (J) - - 7500 - - (J) TANQUE ENTRAN - 7500 (L) 7500 (X) - 2 (V) SALEN TOTAL LITROS 1500 (L) 6000 (L) 4500 (X) 3000 (X) 7500 (V) - - 9.000 9.000 9.000 9.000 9.000 - - PROCESADOS Fuente: Elaboración propia 5.1.2.2. Cloruro cálcico A la hora de añadir a la cuba, es preferible una dilución previa en leche para asegurar una mejor distribución dentro de la cuba de cuajar. Las soluciones se encuentran en garrafas, sin unos requerimientos especiales de almacenamiento. Se emplean dosis de 0.25 g/l. 5.1.2.3. Fermentos lácticos Para el Queso Manchego, se utilizan cultivos puros concentrados congelados, en proporciones definidas de bacterias lácticas: 2% de bacterias lácticas mesófilas (Streptococcus lactis y Streptococcus cremoris) y 0.5 % bacterias lácticas termófilas (Streptococcus thermophilus). Deben ser almacenados a temperaturas de congelación y antes de adicionarlos a la cuba es necesaria su activación, bien con agua o leche tibia. La dosis viene definida en el envase, por lo general, se suele adicionar una cucharilla dosificadora (0.1 gr aproximadamente) por cada 2 litros de leche. 96 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.1.2.4. Cuajo El complejo enzimático utilizado es un extracto comercial de estómago de terneros lactantes, que contiene el 90 % de quimosina y 10 % de pepsina. Se adquiere en forma pulverulenta, desecada y congelada, similar a los fermentos lácticos utilizados. El cuajo debe conservarse a temperaturas de congelación y antes de utilizarlo, debe ser activado en agua tibia. Por lo general, la dosis a emplear es de 1 a 1.5 mg/l. 5.1.2.5. Sal El queso se introduce en una disolución de salmuera con una concentración del 20 % de sal. La duración de esta fase será de 5 horas mínimo y 48 horas máximo. En la práctica los quesos permanecerán, dentro de este intervalo, el tiempo necesario hasta que alcancen el contenido de sal óptimo, en torno al 2%, y nunca superando el 2.3 % de sal (máximo permitido). Es importante mantener la concentración de sal adecuada, por ello se debe incorporar diariamente la cantidad necesaria, en función del número de quesos que se vayan a introducir ese día, de la sal absorbida por los quesos y las pérdidas de humedad durante el proceso. La cantidad que se añade va a ser la misma que la retirada al día anterior. Si se estima que la cantidad de queso a salar diariamente está en torno a los 1440 Kg, y considerando una concentración de sal en el queso del 2 % y unas pérdidas de humedad del 1.5 %, la cantidad de sal diaria que se debe añadir es: 1440 Kg queso fresco x x =28.37 Kg sal/día La sal debe de ser apta para consumo humano y preferentemente sal quebrada o entrefina. Se debe procurar sal de muy buena calidad, limpia y principalmente con bajo contenido de sulfatos, ya que estos últimos pueden llegar a proporcionar sabor amargo a los quesos. Se adquirirá en sacos de polietileno de 25 Kg. 5.1.3. Producción de la quesería En primer lugar, es necesario estimar el rendimiento quesero de la leche de oveja, esto es, el número de litros necesarios para producir 1 Kg de queso. 97 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La composición de la leche de oveja manchega, rica en grasa y proteína, determina que el rendimiento sea superior a otras especies, pudiendo oscilar entre el 15-25 %, en función de la época del año, composición de la leche, grado de desuerado… entre otros factores. Se estimará un rendimiento quesero del 20 % (valor medio), siendo el 80 % restante lactosuero. Por tanto, a partir de 5 litros de leche de oveja se podrá obtener 1 Kg de queso. Para conocer con exactitud la cantidad de queso y suero producido por cada Kg de leche, se utiliza la densidad media de la leche de oveja manchega (1.035 Kg/l). 5 x 1.035= 5.175 Kg De estos 5.175 Kg de leche, un kilogramo será de queso y el resto será de suero. Así por cada Kg de leche, se generan 4.175 Kg de suero. También se puede estimar el suero generado por cada litro de leche, que será: 4.175/5= 0.835 Kg de suero/ litro elaborado. Cada día se procesan 9000 litros de leche, lo que supone una producción de lactosuero de 7515 Kg/día o 7332 l/día (densidad del lactosuero=1.025 kg/l). Suponiendo que las pérdidas durante el proceso de elaboración son de un 20 % (15 % pérdidas en el proceso de secado y 5% de pérdidas de leche o granos de cuajada durante el proceso) y que se necesitan 5 litros de leche para elaborar 1 Kg de queso, se puede calcular los Kg de queso que obtienen a partir de 9000 litros de leche/día. Al día se van a producir un total de 1440 Kg de queso, de los cuales: El 60 % irán destinados a la elaboración de D.O.P Queso Manchego semicurado, en formato de 1.5 y 2 Kg. El 40 % restante, irá destinado a la elaboración de D.O.P Queso Manchego curado, en formato de 1.5 y 2 Kg. 98 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La Tabla 5.2 muestra la actividad productiva diaria de la línea. Tabla 5.2 Actividad productiva diaria Tamaño Producción Total Semicurado Kg de queso al Unidades de día queso al día 1.5 kg 2 kg 1.5 kg 2 kg 432 Kg 432 Kg 288 864 Kg/día 216 504 ud/día Curado Kg de queso al Unidades de día queso al día 1.5 Kg 2 Kg 1.5 kg 2 kg 288 Kg 288 Kg 192 576 Kg/día 144 336 ud/día Fuente: Elaboración propia La Tabla 5.3 muestra la producción anual, calculada sobre una media de 21 días trabajados al mes durante 12 meses, teniendo en cuenta no se produce durante el fin de semana. Tabla 5.3 Actividad productiva anual Semicurado Kg de queso al año Tamaño Producción Total 1.5 kg 2 kg 108864 Kg 108864 Kg 217728 kg/año Curado Unidades de queso al año 1.5 kg 2 kg 72576 54432 127008 ud/año Fuente: Elaboración propia 99 Kg de queso al año 1.5 Kg 2 Kg 72576 Kg 72576 Kg 145152 Kg/año Unidades de queso al año 1.5 kg 2 kg 48384 36288 84672 ud/año Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.1.4. Balance de materia global anual Leche 2268000 litros Cloruro cálcico 567 Kg Lactosuero Fermentos lácticos 11.3 Kg 1847664 litros Cuajo 2.27 Kg Sal 41470 Kg Queso manchego 362880 Kg Queso manchego semicurado Queso manchego curado 217728 Kg 145152 Kg Figura 5.1 Balance de materia anual Fuente: Elaboración propia 100 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2. Cálculo y dimensionamiento de la maquinaria y equipos de proceso 5.2.1. Dimensionamiento del proceso productivo En este apartado se pretende el predimensionamiento de las distintas magnitudes que intervienen en el proceso de producción, sabiendo que como mínimo habrá que instalar unas máquinas y equipos con esas características. 5.2.1.1. Dimensionamiento de tuberías del proceso El objetivo es dimensionar las tuberías que se deben instalar en cada uno de los circuitos de la línea, en función del caudal del fluido y de la velocidad de circulación. Las tuberías son de acero inoxidable AISI 304, fabricadas bajo la norma europea DIN 11850. Se van a calcular tres tramos: línea de recepción, línea de elaboración y línea de suero. El dimensionamiento se realizará a partir del caudal circulante y estimando una velocidad de 1 m/s para todos los tramos. Tramo 1: Línea de recepción Caudal (Q)=7500 l/h Velocidad (v)=1 m/s Por la ecuación de la continuidad tenemos que: Q= v · w W= π·D2/4 Dónde w es la sección transversal de la tubería y D el diámetro. Por tanto: Q= v · π·D2/4 D= √ 101 ) Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Q=7500 l/h= 2.08 x 10-3 m3/s D=√ 4 ·2.08 x 10-3 /1· π) =0.05146 m=51.46 mm Un diámetro interior de 51.46 mm es el tamaño mínimo que se debe coger, por lo que se opta por tuberías de diámetro nominal 65 mm, diámetro exterior 70 mm y espesor de 2 mm. Tramo 2: Línea de elaboración Caudal (Q)=4500 l/h Velocidad (v)=1 m/s Q= v · w W= π·D2/4 D=√ ) Q=4500 l/h= 1.25 x 10-3 m3/s D=√ 4 ·1.25 x 10-3 /1· π) = 0.03989 m=39.89 mm Un diámetro interior de 39.89 mm es el tamaño mínimo que se debe coger, por lo que se opta por tuberías de diámetro nominal 40 mm, diámetro exterior 40 mm y espesor de 1.5 mm. Tramo 3: Línea de suero Caudal (Q)=3666 l/h Velocidad (v) =1 m/s Q= v · w W= π·D2/4 102 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día D=√ ) Q=3666 l/h= 1.02 x 10-3 m3/s D=√ 4 ·1.02 x 10-3 /1· π) = 0.03603 m=36.03 mm Un diámetro interior de 36.03 mm es el tamaño mínimo que se debe coger, por lo que se opta por tuberías de diámetro nominal 40 mm, diámetro exterior 40 mm y espesor de 1.5 mm. Tabla 5.4 Resumen de tuberías seleccionadas Tramo 1 Tramo 2 Tramo 3 Diámetro nominal (mm) 65 40 40 Espesor (mm) 2 1.5 1.5 Diámetro exterior (mm) 70 40 40 Fuente: Elaboración propia 5.2.1.2. Pérdidas de carga La pérdida de carga que tiene lugar en una conducción representa la pérdida de energía de un flujo hidráulico a lo largo de la misma por efecto del rozamiento. Para el cálculo de las pérdidas de carga producidas en los tramos anteriormente descritos, se empleará la siguiente fórmula: h = f · L· ρ · v2 / 2D Dónde: h: pérdida de carga o de energía (Pa) f: coeficiente de fricción (adimensional) L: longitud de la tubería (m) ρ: densidad de la leche (Kg/m3) v: velocidad media (m/s) D: diámetro interno de la tubería (m) 103 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El coeficiente de fricción (f) es función del número de Reynolds y la rugosidad relativa de la tubería: Número de Reynolds (Re): número adimensional que depende de la velocidad del fluido (v), el diámetro interno de la tubería (D) y la viscosidad cinemática del fluido (ν). Re= v ·D/ ν Rugosidad relativa de la tubería (εr): número adimensional que depende de la rugosidad absoluta (ε) y el diámetro interno de la tubería. La rugosidad absoluta tiene un valor constante para tuberías lisas de acero inoxidable: ε =0.002 mm. εr =ε/ D Con estos dos parámetros y utilizando el ábaco de Moody, se puede determinar el valor del coeficiente de fricción f. Las pérdidas de carga se pueden expresar por metro lineal de conducto, denominándose por tanto, pérdidas de carga unitarias: h/ L= f · ρ · v2 / 2D Siendo “L” la longitud en metros de la tubería estudiada. Las pérdidas de carga del tramo se calculan como las pérdidas de carga unitarias multiplicadas por la longitud en metros del tramo a estudiar: ht= (h/L) x Lt Siendo “Lt” la longitud total del tramo. Lt será la suma de la longitud de los tramos rectos (Ltr), más la longitud equivalente de aproximadamente un 20 % de la longitud de estos tramos rectos. Una vez conocidas las pérdidas de carga, es posible el cálculo de la presión necesaria para el bombeo, utilizando la siguiente expresión: ΔPB (Pa)= (He · ρ · g) + ht 104 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Dónde: He: altura máxima (m) ρ: densidad de la fluido (Kg/m3) g: aceleración de la gravedad (m/s2) ht: pérdidas de carga del tramo (Pa) Tramo1: Línea de recepción DN= 65 mm Q= 7500 l/h ε=2·10-6 m ν (más desfavorable de 4 a 10 ⁰C) = 4.15 · 10-6 m2/s ρ=1035 Kg/m3 V= 1 m/s He=4 m Lt= 15 (longitud mínima a considerar en los cálculos) + (0.2 · 15) =18 m g= 9.8 m2/s Re= v ·D/ ν= (1 · 65 · 10-3) / 4.15 · 10-6=1566.65 εr =ε/ D= 2 · 10-6 /65·10-3=3.07· 10-5 Utilizando el ábaco de Moody, se obtiene un coeficiente de fricción f=0.029 h/ L= f · ρ · v2 / 2D = 0.029· 1035· 12/2 ·65·10 -3 = 230.88 Pa/m ht1= (h/L) · Lt1=230.88 · 18=4155.84 Pa ΔPB (Pa)= (He · ρ · g) + ht= (4 · 1035 · 9.8) + 4155.84=44727.84 Pa Tramo 2: Línea de elaboración DN= 40 mm Q= 4500 l/h ε=2·10-6 m 105 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día ν (más desfavorable de 4 a 32 ⁰C) = 4.15 · 10-6 m2/s ρ=1030 Kg/m3 V= 1 m/s He=4 m Lt= 30 (longitud mínima a considerar en los cálculos) + (0.2 · 40) =36 m g= 9.8 m2/s Re= v ·D/ ν= (1 · 40 · 10-3) / 4.15 · 10-6=9638.55 εr =ε/ D= 2 · 10-6 /40·10-3=5· 10-5 Utilizando el ábaco de Moody, se obtiene un coeficiente de fricción f=0.028 h/ L= f · ρ · v2 / 2D = 0.03· 1030· 12/2 ·40·10 -3 = 386.25 Pa/m ht1= (h/L) · Lt1=383.25 ·36 =13797 Pa ΔPB (Pa)= (He · ρ · g) + ht= (4 · 1030 · 9.8) + 13797=54173 Pa Tramo 3: Línea de suero DN= 40 mm Q= 3666 l/h ε=2·10-6 m ν (más desfavorable de 4 a 32 ⁰C) = 3 · 10-6 m2/s ρ=1025 Kg/m3 V= 1 m/s He=4 m Lt= 15 (longitud mínima a considerar en los cálculos) + (0.2 · 15) =18 m g= 9.8 m2/s Re= v ·D/ ν= (1 · 40 · 10-3) / 3 · 10-6=13333.3 εr =ε/ D= 2 · 10-6 /40·10-3=5· 10-5 106 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Utilizando el ábaco de Moody, se obtiene un coeficiente de fricción f=0.03 h/ L= f · ρ · v2 / 2D = 0.03· 1025· 12/2 ·40·10 -3 = 384.37 Pa/m ht1= (h/L) · Lt1=384.37 ·18 =6918.66 Pa ΔPB (Pa)= (He · ρ · g) + ht= (4 · 1025 · 9.8) + 6918.66=47098.66 Pa La Tabla 5.5 muestra los datos calculados: Tabla 5.5 Resumen de pérdidas de carga y presión necesaria en cada tramo Pérdidas de carga Tramo 1 Tramo 2 Tramo 3 4155.84 18540 6918.66 44727.84 58916 47098.66 (Pa) Presión necesaria para el bombeo (Pa) Fuente: Elaboración propia 5.2.1.3. Dimensionamiento de los equipos de bombeo Las bombas permiten el transporte de la leche, suero o cuajada, en la línea de elaboración. Por ello, están presentes en la zona de descarga del camión cisterna, zona de higienización y en la zona de elaboración. La Tabla 5.6 resume las necesidades de cada zona: 107 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.6 Bombas necesarias en cada tramo Tramo 1: Línea -Bomba de impulsión de la leche al tanque de retención de recepción e higienización -Bomba de impulsión de la leche a la clarificadora centrífuga. -Bomba de impulsión hacia los tanques de almacenamiento. Tramo 2: Línea -Bomba de impulsión del producto desde los tanques de de elaboración almacenamiento al tanque regulador del pasteurizador -Bomba de impulsión de la leche a las cubas de cuajado -Bomba de impulsión de los granos de cuajada de las cubas a la cuba del equipo moldeador Tramo 3: Línea -Bomba de impulsión de suero al tanque de almacenamiento de suero Fuente. Elaboración propia La potencia necesaria (Pnec) en cada tramo, se puede estimar conociendo la presión necesaria en cada tramo (ΔPB) y el caudal que circula (Q). Pnec (W)= Q· ΔPB La potencia calculada de este modo, debe dividirse por el rendimiento (ɳ) de la bomba instalada, para conocer la potencia real de esa bomba: Preal (W)= (Q· ΔPB) / ɳ En este apartado, se va a estimar la potencia necesaria, a partir de los datos anteriormente calculados, para la posterior selección del modelo de bomba capaz de aportar esta potencia. 108 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Bomba de impulsión de la leche al tanque de retención Es la encargada de la impulsión de la leche equipo filtrante al tanque de retención. Datos: Presión necesaria, Hnec = 5 m.c.a Como la presión necesaria es menor que la presión mínima para realizar los cálculos con un cierto margen de seguridad, se utilizará como presión mínima requerida Hmin =50 m.c.a =500 KPa Caudal= 7500 l/h=2.08 ·10-3 m3/s P (w)= Q· ΔPB = (2.08·10-3 · 500·10 3)=1040 W Por tanto, en la línea se deberá instalar una bomba que al menos proporcione 1040 W. Bomba de impulsión de la leche a la clarificadora centrífuga Es la encargada de impulsar la leche desde el tanque de retención a la clarificadora centrífuga. Presenta características similares a la bomba calculada anteriormente. Datos: Presión necesaria, Hnec = 5 m.c.a Como la presión necesaria es menor que la presión mínima para realizar los cálculos con un cierto margen de seguridad, se utilizará como presión mínima requerida Hmin =50 m.c.a =500 KPa Caudal= 7500 l/h=2.08 ·10-3 m3/s P (w)= Q· ΔPB = (2.08·10-3 · 500·10 3)=1040 W Por tanto, en la línea se deberá instalar una bomba que al menos proporcione 1040 W. Bomba de impulsión hacia los tanques de almacenamiento. Es la encargada de la impulsión de la leche desde el intercambiador de placas hacia los tanques de almacenamiento. 109 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Datos: Presión necesaria, Hnec = 5 m.c.a Como la presión necesaria es menor que la presión mínima para realizar los cálculos con un cierto margen de seguridad, se utilizará como presión mínima requerida Hmin =50 m.c.a =500 KPa Caudal= 7500 l/h=2.08 ·10-3 m3/s P (w)= Q· ΔPB = (2.08·10-3 · 500·10 3)=1040 W Por tanto, en la línea se deberá instalar una bomba que al menos proporcione 1040 W. Bomba de impulsión del producto desde los tanques de almacenamiento al tanque regulador del pasteurizador Datos: Presión necesaria, Hnec = 6 m.c.a Como la presión necesaria es menor que la presión mínima para realizar los cálculos con un cierto margen de seguridad, se utilizará como presión mínima requerida Hmin =50 m.c.a =500 KPa Caudal= 4500 l/h=1.25 ·10-3 m3/s P (w)= Q· ΔPB = (1.25·10-3 · 500·10 3)=625 W Por tanto, en la línea se deberá instalar una bomba que al menos proporcione 625 W. Bomba de impulsión de la leche a las cubas de cuajado Es la encargada del llenado de las cubas de cuajado. 110 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Datos: Presión necesaria, Hnec = 6 m.c.a Como la presión necesaria es menor que la presión mínima para realizar los cálculos con un cierto margen de seguridad, se utilizará como presión mínima requerida Hmin =50 m.c.a =500 KPa Caudal= 4500 l/h=1.25 ·10-3 m3/s P (w)= Q· ΔPB = (1.25·10-3 · 500·10 3)=625 W Por tanto, en la línea se deberá instalar una bomba que al menos proporcione 625 W. Bomba de transporte de cuajada Es la encargada del transporte de los granos de cuajada desde la cuba de cuajado a la cuba del equipo moldeador. Datos: Presión necesaria, Hnec = 6 m.c.a Como la presión necesaria es menor que la presión mínima para realizar los cálculos con un cierto margen de seguridad, se utilizará como presión mínima requerida Hmin =50 m.c.a =500 KPa Caudal= 4500 l/h=1.25 ·10-3 m3/s P (w)= Q· ΔPB = (1.25·10-3 · 500·10 3)=625 W Por tanto, en la línea se deberá instalar una bomba que al menos proporcione 625 W. Bomba para trasiego de suero Es la encargada del trasiego de suero hasta el depósito de almacenamiento, donde permanecerá hasta su expedición diaria. 111 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Datos: Presión necesaria, Hnec = 5 m.c.a Como la presión necesaria es menor que la presión mínima para realizar los cálculos con un cierto margen de seguridad, se utilizará como presión mínima requerida Hmin =50 m.c.a =500 KPa Caudal= 3666 l/h=1.02 ·10-3 m3/s P (w)= Q· ΔPB = (1.02·10-3 · 500·10 3)=510 W Por tanto, en la línea se deberá instalar una bomba que al menos proporcione 510 W. Tabla 5.7 Resumen de las bombas y potencia necesaria Equipo Potencia necesaria (W) Bomba de impulsión de la leche al tanque de 1040 retención Bomba de impulsión de la leche a la clarificadora 1040 centrífuga Bomba de impulsión hacia los tanques de 1040 almacenamiento. Bomba de impulsión del producto desde los 625 tanques de almacenamiento al tanque regulador del pasteurizador Bomba de impulsión de la leche a las cubas de 625 cuajado Bomba de transporte de cuajada 625 Bomba para trasiego de suero 510 Fuente. Elaboración propia 5.2.1.4. Dimensionamiento del intercambiador de calor En la zona de higienización será necesaria la instalación de un intercambiador de calor para la refrigeración de la leche, como fase previa al almacenamiento isotermo. La leche entra al equipo a 10 ˚C enfriándose hasta 4˚C. Para ello se utilizará agua de red a 1 ˚C. 112 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El movimiento de los fluidos en el intercambiador puede ser en el mismo sentido (A) o en sentido contrario (B), como muestra la figura 5.2. A. EQUICORRIENTE B. CONTRACORRIENTE Figura 5.2 Tipos de movimientos de los fluidos en un intercambiador Fuente: Heat exchangers El método A consiste en poner en contacto leche caliente con el agua y a medida que van entrando en contacto, el producto se va enfriando y el agua se va calentando. El método B consiste en poner en contacto la leche caliente con el fluido refrigerador más caliente, y a medida que va atravesando el intercambiador se va encontrando con el fluido más frío. El método de mayor eficiencia desde el punto de vista energético es el B, por lo que se optará por la circulación de los fluidos a contracorriente. 113 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día En teoría, el calor perdido por el fluido caliente debe ser el ganado por el fluido refrigerante, cumpliéndose: Q/t=mc · Cpc · ΔTc = mF · CpF · ΔTF Dónde: Q: carga térmica o flujo de calor (J/s) mc : flujo másico del fluido caliente (Kg/s) mF : flujo másico del fluido frío (Kg/s) Cpc : calor específico fluido caliente (J/ Kg °C) CpF : calor específico fluido frío (J/ Kg °C) ΔTC : gradiente de temperatura de la corriente caliente (T2-T1).T2 es la temperatura de salida del fluido y T1 es la temperatura de entrada. ΔTF : gradiente de temperatura de la corriente fría (T 3-T4). T3 es la temperatura de salida del fluido y T4 es la temperatura de entrada. Por otra parte, aplicando el concepto de coeficiente global de transmisión de calor (U) también se cumplirá que: Q/t= U ·A · ΔTm Dónde: U: coeficiente global de transmisión de calor (W/m2 · ˚C) A: superficie de transferencia (m2) ΔTm : temperatura media logarítmica (˚C) El coeficiente global de transmisión para intercambiadores de placas líquido-líquido tiene valores de 500-5000 W/m2 · ˚C. Existen métodos para su determinación, pero son complejos y precisan datos de cálculo no conocidos. Por ello, se estimará un coeficiente global de 500 W/ m2 · ˚C, que es el valor más desfavorable. 114 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El valor de la temperatura media logarítmica permite caracterizar la transferencia de calor, en la etapa correspondiente con base en las temperaturas extremas del sistema. El ∆Tm considera la diferencia de temperaturas de las dos corrientes y no solamente de una; el valor que resulta es una representación de la fuerza impulsora promedio. ) ) El intercambiador de calor está formado por placas metálicas, cuyo conjunto constituye la superficie de intercambio térmico. Este valor va a ser el objeto de cálculo para el dimensionamiento del intercambiador. CÁLCULO DE LA SUPERFICIE DE INTERCAMBIO TÉRMICO NECESARIA Método de cálculo: El método de cálculo que se ha realizado es el siguiente: 1. Balance térmico. Cálculo de la temperatura de salida del fluido refrigerante. 2. Diferencia de temperatura media logarítmica. 3. Calculo del área de transferencia. Datos de partida: Tabla 5.8 Datos de partida de los fluidos Leche (10 °C) Agua (1°C) Densidad (kg/m3) 1035 1000 Calor específico (KJ/ Kg °C) 3.69 4.21 Caudal volumétrico (m3/h) 7.5 8 T ª entrada 10 ˚C 1˚C T ª salida 4 ˚C ¿? Fuente. Elaboración propia 115 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 1. Cálculo de la Tª de salida del agua Q/t=mc · Cpc · ΔTc = 7.5 · 1035 · 3.69 · (10-4) =171862.75 KJ/h mc · Cpc · ΔTc = mF · CpF · ΔTF 171862.75 KJ/s=8 · 1000 ·4.21· (x-1), Dónde x= 6.1 ˚C 2. Diferencia de temperatura logarítmica ΔTm= ) ) ) ) =3.43 ˚C 3. Cálculo del área de transferencia Q/t= U ·A · ΔTm A= A= =27.84 m2 = Se deberá instalar, por tanto, un pasteurizador con al menos 27.84 m2 de superficie para realizar una transferencia de calor óptima. 5.2.2. Maquinaria de la línea de proceso 5.2.2.1. Introducción La correcta selección de la maquinaria es un aspecto fundamental en cualquier línea de elaboración, pues influye directamente en el proceso productivo, mano de obra y calidad del producto final. Por tanto, para cada equipo se analizan minuciosamente las posibles alternativas, optando por la que más se ajusta a la presente línea, teniendo en cuenta varios criterios como coste, rendimiento, mano de obra, necesidades de espacio, producción de la industria, limpieza, entre otros. De forma general, se ha optado por un grado de automatización medio, seleccionando modelos simples, que permitan trabajar de forma eficaz y obtener un producto de calidad, teniendo siempre en cuenta que no supongan grandes inversiones iniciales o en el caso de que así fuese, razonando las ventajas que justifiquen su elección. 116 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2.2.2. Zona de higienización y acondicionamiento La leche procedente de las explotaciones ganaderas es transportada por camiones cisterna hasta la zona de recepción de la industria. En este momento, los operarios deben controlar que la leche procede de ganaderías inscritas y que el camión contiene los litros necesarios. Tras ello, se inicia la descarga. La Figura 5.3 muestra un esquema del proceso de recepción e higienización. 6 1 2 3 2 5 4 2 Figura 5.3 Recepción e higienización de la leche Fuente. Agroinformación En primer lugar, la leche pasa por un filtro (1), que se encargará de eliminar las posibles partículas groseras procedentes del ordeño. A continuación, se conduce a un tanque de retención (3). Una bomba (2) se encarga de conducir la leche del tanque a una a una clarificadora centrífuga (4), para eliminar partículas en suspensión que no fueron eliminadas en la filtración grosera. El transporte de la leche en los camiones se exige isotermo, pero durante los tratamientos de higienización su temperatura puede variar, por lo que será necesario el enfriamiento de la leche en un intercambiador de calor (5) como etapa previa al almacenamiento isotermo. A la salida del cambiador, la leche enfriada es conducida a tanques de recepción isotermos (6), donde permanecerá a 4 °C, en agitación, durante un máximo de 48 horas. 117 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La siguiente fase es el paso de la leche, almacenada en los tanques isotermos, al equipo pasteurizador, marcando el punto de inicio de la etapa productiva. 5.2.2.2.1. Filtro La primera operación que se lleva a cabo es la filtración, consiguiendo una eliminación 2 de aquellas partículas en la leche como pelos, sólidos, restos de heces y otros materiales no deseados. El equipo filtrante se va a colocar entre la cisterna y el tanque de recepción. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas tecnológicas presentes en la industria láctea son: A) Filtro fijo Equipo de separación sólido-líquido no móvil. El medio filtrante es una malla de acero inoxidable en forma de agujas y con tamaño de poro variable. Las agujas se encuentran orientadas de forma perpendicular a la dirección del material, lo que permite acelerar el movimiento del fluido. B) Filtro rotativo Equipo de separación sólido-líquido rotatorio. El producto a filtrar llega en forma continua a la cuba del filtro, un agitador pendular impide la sedimentación de los sólidos que lleva en suspensión. El elemento filtrante es un tambor rotatorio, cuya superficie exterior está dividida en celdas recubiertas por una tela filtrante. Aproximadamente 1/3 de la superficie filtrante está sumergida en el líquido. PROCESO DE DECISIÓN El filtro rotativo se utiliza en la industria alimentaria para la filtración de líquidos viscosos, con gran cantidad de partículas de tamaño medio en suspensión. Es un equipo robusto, con rendimientos elevados e indicado para grandes producciones. El inconveniente que presenta es el precio, además no se desmonta fácilmente, lo que dificulta las operaciones de limpieza. 118 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El filtro fijo, en cambio, es un equipo más compacto, más económico, con menores necesidades de espacio, mejor limpieza y con un buen rendimiento. Utilizado para la filtración de líquidos poco viscosos que contienen partículas de tamaño medio. La mayoría de las industrias queseras utilizan este tipo de equipos. Por tanto, será suficiente con la colocación de un filtro estático. Posteriormente, la leche va a ser higienizada en la centrífuga, eliminando cualquier posible partícula de menor tamaño que no haya quedado retenida en el filtro. EQUIPO SELECCIONADO Filtro autolimpiable de la casa “TEFSA” o similar. Figura 5.4 Filtro autolimpiable Fuente: TEFSA Características técnicas: - Construido en acero inoxidable AISI 316L - El equipo se coloca en línea de forma que el fluido cruza el elemento filtrante de fuera hacia dentro, quedando el sólido retenido sobre la pared exterior. - Limpieza sin interrumpir el flujo de entrada mediante la rotación del elemento cilíndrico, el cual dispone de dos cuchillas longitudinales apoyadas. - El sólido separado se acumula en el fondo del depósito, dónde puede ser evacuado de forma automática o manual. 119 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - Desaparición de interrupciones de flujo durante la etapa de limpieza y descarga - Válido para la filtración de fluidos con un alto valor añadido - Diseño de filtro totalmente cerrado, lo que impide la contaminación de los efluentes y aumenta la seguridad - Conexiones roscadas o brindas normas DIN o ANSI Figura 5.5Partes del filtro autolimpiable Fuente: TEFSA Datos técnicos: Tabla 5.9 Datos técnicos filtro FILTRO Capacidad de filtración (m3/h) 15 Luz de paso (mm) 3 Máxima presión de trabajo (bar) 14 Max. Temperatura de trabajo (°C) 100 Dimensiones (L x A x H) (mm) 405177 x 503 Fuente: http://www.gruptefsa.com./ 120 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2.2.2.2. Tanque de retención El tanque de retención permite un mejor control del proceso y funcionamiento de los equipos. Su principal función es la retención de la leche filtrada antes de ser mandada a la centrífuga. El tiempo que la leche permanece en el tanque no es muy elevado, por lo que bastará con la instalación de un tanque de acero inoxidable simple. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas que podemos encontrar en la industria láctea son: A. Tanque de retención con disposición horizontal B. Tanque de retención con disposición vertical PROCESO DE DECISIÓN El tanque con disposición vertical permite almacenar mayores cantidades de leche ocupando un menor espacio. Debido a sus grandes dimensiones, los tanques horizontales se suelen situar en el exterior de la industria, en cambio, los depósitos verticales se pueden ubicar en el interior, donde es mucho más sencillo controlar la temperatura ambiente. El precio de las alternativas analizadas es similar, por ello, se opta por el tanque vertical, que presenta mayores ventajas. EQUIPO SELECCIONADO Depósito de almacenamiento de capacidad 7500 litros, de la casa comercial “Pierre Guerin” o similar. 121 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.6Tanque de retención Fuente: Pierre Guerin Características técnicas: - Depósito de acero inoxidable sobre pies regulables. - Posibilidad de aplicar un agitador (pendular, fondo o virola). - Fondo plano - Diseñados para el almacenamiento y mantenimiento homogéneo del producto sin decantación ni separación de fase. Datos técnicos: Tabla 5.10 Datos técnicos del tanque de retención DEPÓSITO DE RETENCIÓN Capacidad (l/h) 7500 Ø interior (mm) 1500 Ø externo (mm) 1600 Altura (mm) 3100 Fuente: http://www.pierreguerin.com/en 122 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2.2.2.3. Centrífuga clarificadora La centrifugación es el procedimiento físico que permite la clarificación de la leche. Es una etapa muy importante, pues permite separar las impurezas sólidas de pequeño tamaño no retenidas en el filtro, e incluso reducir la carga microbiana de la leche cruda. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas tecnológicas presentes en la industria láctea son: A) Centrífuga higienizadora tubular Constan de un tubo vertical esbelto que gira a altas velocidades por la acción de un motor eléctrico, o una turbina de aire o vapor. Es una centrífuga de las más sencillas, capaz de separar partículas hasta 0.1 μm. La suspensión es alimentada por la parte inferior y los sólidos sedimentan en la pared del tubo. El líquido clarificado se recolecta por rebosamiento en la parte superior. Conforme se forma el precipitado el área de flujo se reduce y el tiempo de residencia del líquido disminuye. B) Centrífuga higienizadora de discos Consta de un eje vertical sobre el cual se montan un conjunto de discos en forma de conos truncados, uno sobre otro. El rotor de la centrífuga provoca el giro tanto de los discos como del tazón. Los discos tiene una separación de 0.5 a 2.0 mm. El ángulo que forman los conos con la vertical varía entre 35 y 50 ° dependiendo de la aplicación. Debido a la fuerza centrífuga, los sólidos se depositan en la cara interna de los discos, resbalando hacia la cámara colectora. PROCESO DE DECISIÓN Se instalará una centrifugadora higienizadora de discos, más apropiada para el tratamiento de la leche, pues permite una separación más rápida y eficaz, posee un sistema de descarga parcial de impurezas, una limpieza más sencilla, además de un menor coste. La centrífuga tubular se suele utilizar para separaciones sólido-líquido que 123 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día no pueden ser separados por gravedad, incluso, en muchos casos la centrifugación no es completa y se debe realizar varias veces la operación para un buen acabado. MAQUINARIA SELECCIONADA Separadora centrífuga de discos CSE 45-01-177 de la casa “Westfalia” o similar. 1: Entrada del producto, 2: Bomba centrípeta, 3: Distribuidor, 4: disco, 5: espacio para sólidos, 6: pistón deslizante, 7: cámara, 8: eje, 9: salida de sólidos, 10: salida de fase clarificada. Figura 5.7Separadora centrífuga MOD. CSE 45-01-177 Fuente: Westfalia Separator Características técnicas: - La centrífuga está diseñada totalmente en acero inoxidable, permite la clarificación de la leche con un alto rendimiento. - Conexiones de acuerdo a la norma DIN 11851 o ISO 2852 - Cuenta con sistema automático de limpieza. - La alimentación y descarga se encuentran en un sistema cerrado. - El suministro incorpora: unidad de control, válvulas y piezas de conexión para las unidades, herramientas especiales y repuestos estándar. 124 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Datos técnicos: Tabla 5.11Datos técnicos clarificadora centrífuga CENTRÍFUGA CSE 45-01-177 Capacidad (l/h) 7500 Presión de alimentación (bar) 1 Presión de descarga útil (bar) 2.5 Energía requerida (KW) 11 Peso bruto (Kg) 1000 Dimensiones (mm) A=1440, B= 840, C=1370, D=2000 Fuente: http://www.westfalia-separator.com/home.html 5.2.2.2.4. Intercambiador de calor La leche llega a la industria en camiones cisterna isotermos a 4 °C, sin embargo, eso no suele cumplirse, siendo lo habitual la recepción de leche a 6-8 °C. Además, durante el proceso de higienización, puede aumentar la temperatura. Se instala un intercambiador de calor para refrigerar la leche y asegurar que llega a 4°C a los tanques de almacenamiento. En el intercambiador circula la leche y un líquido refrigerante, que en este caso será agua a 1 °C. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas tecnológicas presentes en la industria láctea son: 125 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día A) Intercambiador de calor de placas Los intercambiadores de placas consisten en delgadas planchas corrugadas, empaquetadas o bien soldadas. Las placas constituyen la superficie de intercambio térmico, y entre ellas hay dos canales, uno con medio refrigerante y otro por donde circula la leche. Éstos fluyen por cada lado de las placas y circulan a contracorriente. Se utilizan para refrigerar fluidos que tienen una viscosidad relativamente baja y no contienen partículas. Además son una buena elección cuando el salto térmico entre la temperatura de salida del producto y la temperatura de entrada del servicio, es pequeño. B) Intercambiador de calor multitubular El equipo consta de tubos interiores por dónde circula la leche. El medio refrigerante fluye a través de la camisa circundante, enfriando la leche. Se pueden utilizar tubos corrugados, para incrementar los ratios de transferencia térmica. Se emplean en procesos que requieren una elevada transferencia térmica y para fluidos viscosos. PROCESO DE DECISIÓN Respecto a los intercambiadores multitubulares, los intercambiadores de placas ocupan un menor espacio dada su elevada relación superficie de intercambio/volumen total, lo que supone también que la cantidad de líquido contenido por unidad de superficie de intercambio es muy baja, teniendo menores pérdidas de fluido al abrir el cambiador, así como a menores problemas de depósito de residuos, fermentaciones, etc. En periodos de funcionamiento, presenta menores inercias térmicas en la puesta en marcha o en los cambios de régimen por la misma razón. La limpieza es más cómoda en el cambiador de placas, pues se puede acceder fácilmente a ambas caras de cada placa. Su fácil desmontaje facilita también la sustitución de elementos o ampliación del equipo. En el caso de deterioro de las juntas, se produce escape de fluido hacia el exterior, siendo posible repararlas inmediatamente, evitándose mezclas o contaminaciones de fluidos. Una de las limitaciones del intercambiador de placas es que su eficiencia baja considerablemente con productos de elevada viscosidad. Además, tiene limitada presión 126 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día y temperatura de trabajo (presión máxima de servicio de 25 bares y alcanza una temperatura máxima de 200 °C). En estos casos, se recomienda el uso de intercambiadores de calor tubulares. No obstante, esta limitación no afecta a la leche, por lo que se podría emplear sin ningún problema un cambiador de placas. En cuanto al precio, de no ser necesario materiales especiales, el cambiador de placas es más caro que los multitubulares. Sin embargo, las múltiples ventajas que presentan estos equipos permiten amortizar la inversión inicial a largo plazo. Además, los intercambiadores de placas son más adecuados para el enfriamiento de la leche cuando el salto térmico es pequeño. MAQUINARIA SELECCIONADA Intercambiador de calor de placas de la casa comercial “HRS heat exchangers” o similar. Figura 5.8 Intercambiador de calor de placas Fuente: HRS heat exchangers Características técnicas - Certificado de acuerdo con ISO 9001 - Máxima temperatura de diseño: 200 ˚C - Máxima presión de diseño: 25 bar - Placas de transferencia de acero inoxidable AISI 304 o AISI 316 - Todas las placas están provistas de una doble junta en los puertos que impide la mezcla de los dos los medios de comunicación. - Se puede suministrar con varias conexiones. 127 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día MODELO Tabla 5.12 Superficie requerida y modelo elegido Equipo Superficie de Modelo Superficie de intercambio requerida intercambio (m2) máxima (m2) Intercambiador 27.84 HRS 20- de placas 40 10/16 Fuente: elaboración propia Datos técnicos: El número de placas necesario (n) se puede determinar a partir de la superficie de intercambio necesaria (A) y de la superficie de intercambio que posee cada placa (a), según la siguiente expresión: A= n ·an= 27.84/0.2= 139.2 ≈140 placas Tabla 5.13Datos técnicos del intercambiador MODELO HRS 20-10/16 Máximo número de placas 200 Número de placas a instalar 140 Superficie/placa (m2) 0.20 Conexiones (“) 2 Máxima superficie (m2) 40 Dimensiones (mm) : A 1066 B 310 C 819 D 135 E 132 PP Nº Placas x 2.4=140x2.4=336 L2 1000 128 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Fuente: http://www.hrs heatexchangers.com/es/ 5.2.2.2.5. Depósito isotermo Tras los tratamientos de higienización, la leche se almacena en depósitos a una temperatura constante de 4°C, donde permanecerá hasta el inicio de la pasteurización. El tiempo de almacenamiento no deberá ser superior a 48 horas. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Los depósitos isotermos permiten el almacenamiento de la leche a baja temperatura. Poseen un sistema de enfriamiento y un sistema agitador, que permiten el mantenimiento de la leche a 4°C. En la industria láctea, lo más utilizados son aquellos completamente cerrados, pues la leche puede permanecer en ellos hasta 48 horas, y de ese modo se aseguran unas condiciones higiénicas óptimas. Las alternativas de depósitos isotermos se diferencian por su disposición: A) Depósito isotermo horizontal B) Depósito isotermo vertical 129 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día PROCESO DE DECISIÓN Como se ha explicado en el caso del tanque de retención, los tanques con disposición vertical presentan mayores ventajas, pues permiten una optimización del espacio y un mejor control de la temperatura. Por tanto, se opta por la instalación de un depósito isotermo con disposición vertical. MAQUINARIA SELECCIONADA Tanque autorrefrigerante vertical cerrado con lavado automático de la casa “FONTSERE” o similar Figura 5.9 Tanque autorrefrigerante Fuente: FONTSERE Características técnicas: - Fabricados de acuerdo a las Normas Europeas EN 13732 e ISO 5708. - Construido en acero inoxidable de calidad alimentaria tipo AISI 304 2B, tanto su parte interna (en contacto con la leche) como su recubrimiento exterior. - Fondo inferior plano y superior cónico - Sujeción mediante pies regulables inox para una perfecta nivelación del mismo. - Camisa de circulación para agua fría, que permite conservar la leche a una determinada temperatura de forma indefinida. - Sistema de agitación a bajo consumo y nivel acústico. - Sistema de medición electrónico del producto. 130 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - Aislamiento térmico a base de espuma de poliuretano expandido de 50 mm de espesor. - Equipo que respeta el Medio Ambiente. Aislante térmico libre de CFC´s. Datos técnicos: Tabla 5.14Datos técnicos Tanque de almacenamiento TANQUE DE ALMACENAMIENTO Capacidad nominal (l) 8000 Dimensiones (mm)A 1800 B 1900 D 3740 C 3145 Velocidad de agitación (rpm) 30 Fuente: http://setpar.com/productos.html 5.2.2.2.6. Pasteurizador HTST La pasterización es un método de calentamiento que tiene como principal objetivo la destrucción de los microorganismos patógenos que puedan estar en la leche, reduciendo el número de los mismos hasta un valor aceptable. Un segundo fin que proporciona, es la inactivación de los sistemas enzimáticos y de los microorganismos capaces de provocar indeseables modificaciones de olor y sabor. 131 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El método HTST (“High temperature short time”) consiste en la aplicación de temperaturas altas 72-85 °C durante tiempo cortos 15-20 segundos. Respecto a otros métodos térmicos, basados en la aplicación de temperaturas superiores (esterilización o uperización), el método HTST permite una mejor conservación de las propiedades organolépticas y nutricionales de la leche. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Una instalación de pasteurización se compone de un equipo de calentamiento y un equipo de refrigeración. El conjunto puede completarse con un cambiador- recuperador de calor y una sección de mantenimiento. Estos equipos pueden estar montados separadamente o constituir un solo bloque, en todos ellos, el calentamiento o la refrigeración se efectúan por intercambiadores de calor, a través de una pared metálica, entre la leche a pasteurizar, por una parte, y un fluido refrigerante o calefactor por otra. Los diferentes tipos de pasteurizadores se diferencian según extensión, forma y tipo de superficies a través de las que tiene lugar el intercambio de calor. Las alternativas tecnológicas de los intercambiadores son: A. Intercambiadores de calor de placas B. Intercambiadores de calor tubular Ambos tipos ya se definieron en el apartado “1.3 Intercambiador de calor” referente a la selección del intercambiador para refrigeración de la leche. PROCESO DE DECISIÓN Como se vio en el proceso de decisión del cambiador de calor para refrigeración, el intercambiador de placas presenta numerosas ventajas, respecto al intercambiador tubular. En la industria alimentaria, actualmente, se tiende al empleo de intercambiadores de placas siempre que sea posible su uso. Las limitaciones de viscosidad, presión y temperatura no afectan en este proceso, por lo que el intercambiador de placas sería la opción más indicada. 132 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día EQUIPO SELECCIONADO Planta de pasteurización modelo PC50/4 de la casa comercial “Pieralisi” o similar. Figura 5.10Pasteurizador MOD PC50/4 Fuente: PIERALISI Componentes del equipo pasteurizador: - Depósito de a nivel constante de 100 litros con válvula flotador y electrodo de bajo nivel. - Bomba centrífuga de alimentación - Bomba centrífuga de recirculación - Controlador de caudal - Intercambiador de placas de acero inoxidable AISI 316 de cuatro secciones: precalentamiento-calentamiento-regenerador-enfriador. - Tubo de mantenimiento - Sonda de temperatura - Válvula de desvío automática tipo KH (3 vías), además de válvula mariposa de operación manual y la instrumentación necesaria para el control de la temperatura de pasteurización. - Bomba centrífuga de impulsión de agua caliente - Válvula modulante de 3 vías, para el agua caliente, con posicionador electroneumático. 133 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - Grupo de distribución de agua caliente - Línea de aire comprimido: reductores de presión, manómetros y filtros - Panel de control eléctrico equipado con caja de acero inoxidable AISI 304 IP65 - Diseñado para una limpieza CIP - Plataforma de apoyo a todo el equipo en acero inoxidable AISI 304. Datos técnicos: Tabla 5.15Datos técnicos Pasteurizador PASTEURIZADOR Capacidad (l/h) 5000 Potencia bomba de alimentación (KW) 2.2 Potencia bomba de recirculación (KW) 2.2 Nº placas intercambiador 160 Ø tubo de retención (mm) 65 Potencia bomba de agua caliente (KW) 1.5 Ø línea de vapor (mm) 32 Dimensiones de la plataforma L x A (mm) 2400x1200 Fuente: Catálogo PIERALISI 5.2.2.3. Zona de elaboración En la zona de elaboración tienen lugar las operaciones necesarias para la obtención del queso a partir de la leche pasteurizada. 5.2.2.3.1. Cuba de cuajado La leche procedente del pasteurizador llega a la cuba de cuajado. Durante la operación de llenado, se incorporan cloruro cálcico y fermentos lácticos. Cuando las condiciones de pH son óptimas (pH=5.4), se adiciona el cuajo. Las dosis a emplear se reflejan en el balance de materia, y su aplicación será de forma manual. Es importante que el sistema de agitación de la cuba se ponga en funcionamiento, para asegurar una mezcla eficiente de todos los aditivos. 134 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tras cinco minutos de agitación, el sistema se detiene para dar paso a la coagulación de la leche. La duración del proceso de coagulación depende de la leche de partida, dosis de aditivos, temperatura, etc…pudiendo ir desde 30 a 60 minutos. El maestro quesero debe vigilar atentamente el proceso. A los 30 minutos, comprobará la consistencia del gel, pudiendo utilizar cualquiera de las técnicas definidas (prueba del ojal, introduciendo la mano y/o prueba del dorso de la mano). En el momento en que considere que la masa está cuajada, se ponen en funcionamiento las liras, hasta que los granos de cuajada posean un tamaño entre 2-3 mm. El corte de la cuajada implica la aparición de dos fases: granos de cuajada y suero. En la cuba de cuajado comienza el proceso de separación de ambas fases, conocido como desuerado, que concluirá en la prensa. Es esencial el mantenimiento de la temperatura entre 30-32 °C en la cuba de cuajado, durante todas estas operaciones. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS A) Cuba cerrada (cilíndrica o de doble O) Equipos robustos, cerrados y de fondo plano o cóncavo. Ideales para líneas automatizadas y queserías con grandes producciones. B) Cuba cilíndricas abiertas u “holandesas” Equipos más simples, abiertos y de fondo plano. Ideales para elaboraciones artesanales o industrias de pequeña producción. PROCESO DE DECISIÓN Las cubas cilíndricas cerradas proporcionan elevados rendimientos energéticos y unas óptimas condiciones higiénicas. Además, el número de finos es muy bajo. Estos equipos permiten la automatización total del proceso, facilitando el trabajo y asegurando un buen rendimiento. Sin embargo, respecto a las cubas de tipo holandesas, suponen una mayor inversión inicial y necesidades especiales para su mantenimiento. Al tratarse de equipos 135 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día completamente cerrados, el cuajo no se puede visualizar, por lo que necesitan personal cualificado para supervisar su correcto funcionamiento. Para la presente línea de elaboración, será más adecuada la cuba cilíndrica de tipo holandesa, más económica, sencilla y sin necesidades de mano de obra cualificada. Al estar abierta, es más cómodo añadir los aditivos necesarios y la cuajada se puede supervisar en cualquier momento. EQUIPO SELECCIONADO Cuba abierta u holandesa de la casa comercial “Remma” o similar. Figura 5.11 Cuba de cuajado holandesa Fuente. Remma Características técnicas - Construida en acero inoxidable AISI-304 - Brazo de doble lira - Serpentín para entrada de agua caliente o vapor en tubo de acero inox. - Movimiento por medio de motor-reductor mandado por un variador electrónico, con velocidad en eje de salida entre 4 y 15 r.p.m. - Patas regulables - Soporte y filtro lateral para apurado del suero. 136 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.12 Soporte y filtro lateral Fuente. Remma Datos técnicos: Tabla 5.16Datos técnicos Cuba de cuajado CUBA DE CUAJADO Capacidad (l/h) 4500 Dimensiones (Lx A x H) (mm) 2850x 1950x2500 Velocidad de giro (rpm) 4-15 Potencia (KW) 2 Consumo de vapor (Kg/h a Kg/cm2) 175 a 2 Fuente http://www.instalacioneslacteas.com/es/ . Debido a su elevada altura, la casa comercial ofrece una plataforma con escalera, pasarela y barandilla, fabricada en acero inoxidable AISI 304, facilitando de este modo el acceso a la cuba. 5.2.2.3.2. Moldeado y prensado El objetivo del prensado es la optimización de la separación de las dos fases, granos de cuajada y suero. En la mayoría de las industrias, se opta por la realización de un desuerado como etapa previa, favoreciendo de este modo, la eliminación del mayor contenido del suero posible. Tras ello, la cuajada se introduce en moldes, para su prensado final, dónde se completará la expulsión de suero y el queso adquirirá su estructura y forma definitiva. 137 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2.2.3.2.1. Desuerado previo ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas tecnológicas presentes en la industria son: A) Desuerado previo manual Los operarios son los encargados de realizar el drenado de la cuajada y el suero, de forma manual, en mesas de desuerado, obteniendo finalmente la cuajada en bloques del tamaño deseado para posteriormente colocarla en los moldes. B) Desuerado previo automatizado Se puede llevar a cabo en la propia cuba de cuajado o en otras máquinas especiales, denominadas desueradoras. PROCESO DE DECISIÓN El desuerado manual es una buena opción para producciones muy pequeñas o artesanales, para la presente línea no es la alternativa más adecuada, pues se necesitarían aproximadamente 6 carros pre-prensado, ya que poseen una baja capacidad (aprox. 750 l). Se requieren, por tanto, grandes necesidades de espacio y mano de obra. Además, la cuba de cuajado holandesa seleccionada lleva incorporado un filtro lateral que permiten la realización in situ del desuerado previo, no siendo necesaria la instalación de otro equipo. CONDICIONES DEL DESUERADO PREVIO El desuerado previo, por tanto, tiene lugar en la propia cuba de cuajado. La separación de las dos fases comienza con la puesta en funcionamiento de las liras, para el corte de la cuajada. Una vez alcanzado el tamaño de grano deseado, las liras dejan de girar, para dejar paso al agitador. La agitación debe ser suave, debido a la estructura frágil de los granos de cuajada, pero lo suficientemente rápida para que estos permanezcan en suspensión en el suero, pues en el caso contrario, es posible que se formen sedimentos en el fondo de la cuba, dificultando el trabajo de las herramientas de agitación. El desuerado es más eficiente si se combina la agitación del contenido inicial de la cuba con un calentamiento (temperatura en torno a 36-40°C). El aumento de la temperatura 138 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día favorece el desuerado. Las bacterias lácticas se encuentran a una temperatura óptima para su crecimiento y multiplicación, la transformación de lactosa a láctico aumenta, y por tanto se acidifica el medio, lo que también favorece la eliminación de suero. 5.2.2.3.2.2. Moldeado La cuajada se introduce en moldes específicos que deben imprimir en las caras del queso la característica tipo flor y en los lados la tipo pleita. 5.2.2.3.2.2.1. Llenado de moldes Dosificación de la cuajada en los moldes para su posterior prensado. En esta etapa, un operario se encargará de colocar a cada queso una placa de caseína identificativa. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas tecnológicas presentes en la industria son: A. Llenado manual Varios operarios utilizan mangueras flexibles con pistolas, que conducen los granos de cuajada, contenidos en la cuba, a los moldes. En este caso, los moldes están encajados en una bandeja, colocada sobre una mesa desueradora. Se suelen fabricar a medida de los moldes. B. Llenado automático Existen equipos que trabajan de forma automática, permitiendo el llenado continuo de los moldes. Además, disponen de elementos que permiten completar el desuerado. PROCESO DE DECISIÓN Los carros de moldeo existentes en el mercado presentan capacidades muy bajas, en torno a los 50-100 moldes/carro, siendo más adecuados para producciones artesanales o pequeñas. En el caso de la presente línea, serían necesarios 5-9 carros de moldeo y varios operarios/carro, con mangueras para moldear 420 quesos en cada producción. 139 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Los equipos de llenado automático ocupan un menor espacio, requieren menos mano de obra y además tienen un mayor rendimiento, pues permiten el moldeado 1000 -4500 quesos en una hora, según las dimensiones de los quesos. En cuanto al precio, los equipos de llenado suponen una mayor inversión inicial, pero, con perspectivas al futuro, permiten la ampliación de la producción. Además, se llevan a cabo dos funciones en un solo equipo (completar el desuerado y moldeado), logrando una óptima homogeneidad del producto final, incrementando su calidad. Se optará, por tanto, por un equipo de llenado automático. EQUIPO SELECCIONADO Dosificadora-moldeadora DOSIMATIC de la casa “Fibosa” o similar, indicado para medianas producciones. Figura 5.13 Dosificadora-moldeadora Fuente. Fibosa Características técnicas: - Columnas de dosificado microperforadas para regulación del nivel de suero. - Agitador para extracción de burbujas de la cuajada - Entrada de cuajada sumergida - Conjunto doble cero con control superior de desuere - Cuchilla de corte y dosificado con doble guillotina de alta precisión - Bomba de recirculación de suero - Bomba de retorno de suero y CIP 140 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - Conformador regulable en altura para el ajuste del peso del producto final - Adaptación para limpieza CIP automática integral - 3 secciones de control de desuere - Funcionamiento electro-neumático - Control manual de nivel de cuajada - Panel de control con autómata programable y pantalla táctil La cuajada es bombeada hasta la zona de desuerado del equipo, para completar el desuerado previo. A continuación, pasa a una tolva donde se acumula antes de dirigirse a las columnas de dosificación. El modelo será BASIC-600 de 3 ciclos/min. Respecto a los otros modelos disponibles, presenta un menor tamaño, menor longitud útil y por tanto, menor coste. Datos técnicos: Tabla 5.17Datos técnicos moldeadora MODELO BASIC-600 Nº moldes/min 9 (2 Kg) 12 (1.5 Kg) Dimensiones (LxAxH) (mm) 1500x2400x5500 Longitud útil de dosificación (mm) 600 Consumo de aire (l/min) 12 Consumo CIP (m3/h) 20 Potencia eléctrica (kW) 2.5 Fuente http://www.fibosa.com/ . 5.2.2.3.2.2.2. Tipo de moldes Existen numerosos tipos de moldes en el mercado de distinta forma, tamaño y material. El tipo de molde desempeña un papel importante en el posterior procesado del queso, por ello es importante su correcta elección. 141 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Para el queso manchego, se utilizan moldes circulares, que pueden ser tradicionales o microperforados. A. Moldes tradicionales Moldes de plástico o acero inoxidable, a los que se les coloca un paño durante el moldeo, para el prensado posterior. Los moldes utilizados antaño eran de madera, pero este material ya no se utilizad, por problemas sanitarios. B. Moldes microperforados Moldes de plástico o acero inoxidable que presentan microperforaciones. En este caso no es necesaria la utilización de un paño. PROCESO DE DECISIÓN Cuando se emplean moldes tradicionales, es necesario que durante el proceso de prensado varios operarios quiten los moldes de la prensa, saquen el queso del molde, retiren el trapo y den la vuelta al queso. Una vez realizara esta operación, deben poner el queso de nuevo en el molde y volver a introducirlo en la prensa. Además, cuando finaliza el prensado, se debe sacar el trapo, y recortar aquellas aristas que se formaron en él durante el prensado. La utilización, por tanto, de este tipo de moldes supone unos tiempos de trabajo mayores, menores rendimientos de prensado y mayor mano de obra. Se opta por la utilización de moldes microperforados, ya que no precisan la utilización de paño, y por tanto no se deberán realizar las operaciones anteriormente descritas. Además, el reparto de la masa es más uniforme, evitan que ésta se adhiera al molde y las microperforaciones facilitan la salida del suero, reduciendo el tiempo de prensado en al menos, un 50%. MOLDES SELECCIONADOS Se elegirán moldes microperforados de plástico de alta resistencia, con ángulos redondeados, de modelo manchego de la casa comercial “Indima” o similar. 142 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.14Moldes microperforados Fuente. http://www.indima.es/ Los moldes se escogen de acuerdo a las dimensiones que deberá tener el producto final, especificadas en el “Capítulo 3: Materias primas, productos elaborados y subproductos”. Teniendo en cuenta lo anterior, se necesitarán: - Quesos de 1.5 Kg: Diámetro= 140 mm Altura= 80 mm Relación diámetro/altura= 1.75 480 moldes y tapas modelo MMA.140.160.170 - Quesos de 2 Kg: Diámetro=175 mm Altura= 80 mm Relación diámetro/altura=2.18 360 moldes y tapas modelo MMA.175.160.210 5.2.2.3.2.2.3. Colocación de las tapas Una vez llenados los moles y colocadas las placas de caseína, se deben tapar los moles como fase previa al prensado. 143 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS A. Posicionar la tapa de forma automática Existen equipos diseñados específicamente para posicionar de forma automática y continua las tapas sobre los moldes. B. Posicionar la tapa de forma manual Al finalizar el llenado de los moldes, los operarios se encargan de la colocación manual de las tapas sobre los mismos. PROCESO DE DECISIÓN Las posicionadoras automáticas implican un mayor coste. Además, no es un equipo estrictamente necesario, pues los resultados obtenidos son similares al posicionamiento manual. Se debe tener en cuenta también, que la colocación de la placa de caseína se realiza tras el llenado de los moldes, en el propio equipo de moldeo, por lo que el mismo operario que coloca la placa puede colocar acto seguido la tapa del molde. Por tanto, se opta por la colocación de las tapas de forma manual. 5.2.2.3.2.3. Prensado El prensado es la fase que completa el desuerado, se lleva a cabo en máquinas específicas denominadas prensas, que ejercen presión sobre los moldes y ponen en contacto los granos de cuajada. Se prensan quesos de diferentes tamaños, de 1.5 Kg y 2 kg, y por tanto, el tiempo de prensado no va a ser el mismo, siendo de 2 horas para el formato de 1.5 Kg, y 2 horas 15 minutos para el formato de 2 Kg. Durante este periodo, se realizan dos prensadas de diferentes presiones: - 1ª prensada: se colocan los moldes con tapa en la prensa, a una presión de 1.5 bar durante 1 hora. 144 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - 2ª prensada: se somete al queso a una presión de 1 bar, en el sentido contrario al anterior, durante 1 hora para los quesos de 1.5 Kg, y 1 hora 15 minutos para los quesos de 2 Kg. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas disponibles en el mercado que se ajustan al proceso de prensado de la presente línea de elaboración son: A. Prensas verticales Prensas en las que los moldes se colocan de forma vertical, unos sobre otros. En la parte superior hay un pistón neumático, que baja hacia los moldes, aplicando presión sobre los mismos. B. Prensas horizontales El sistema de prensado también es un pistón neumático, que ejerce presión sobre los moldes dispuestos sobre una superficie o cilindro de forma lateral. PROCESO DE DECISIÓN Las prensas verticales suponen unas menores necesidades de espacio, sin embargo tienen un gran inconveniente, la presión ejercida a los moldes no es uniforme. Los moldes se disponen unos encima de otros, de manera que los que se sitúan en la parte inferior se ven sometidos a la presión del pistón y al peso de los moldes colocados encima. Para conseguir una presión uniforme, se debería cambiar de posición los moldes, pasando los de la parte inferior a la parte superior. Las prensas horizontales no tienen este problema, la presión se reparte de manera más homogénea, y no es necesario cambiar de posición los moldes dentro del cilindro, reduciendo mano de obra, tiempo en prensado y mejorando la calidad de los quesos. Por tanto, las prensas horizontales serán la mejor alternativa. 145 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día EQUIPO SELECCIONADO Se opta por una prensa horizontal de la casa comercial “Fimepa” o similar. Figura 5.15 Prensa horizontal Fuente. http://www.fimepa.net/ Características técnicas: - Construido en acero inoxidable AISI 304. - Carga y descarga de forma manual - Cilindros con juego de mandos independientes, lo que permite el prensado simultáneo de varios tipos de quesos. - Funcionamiento neumático - Canal para recogida de suero El modelo debe tener capacidad para el prensado de 840 quesos/día. La casa comercial dispone varios modelos, en función del número total de cilindros, que puede ir de 6 a 10. La capacidad útil por cilindro no varía, teniendo un valor de 5900 mm. Los quesos a prensar se colocan en disposición horizontal, tienen diferente diámetro, pero igual altura (80 mm). Considerando estos factores, se puede estimar cuantos quesos se pueden colocar por cilindro: Capacidad útil por cilindro (mm)/altura de los quesos (mm) = 5900/80≈74 74 quesos/cilindro En cada turno se prensan 420 quesos, se necesitarán 420/74≈6 cilindros 146 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Si los dos turnos coincidiesen no bastaría con una única prensa, pues se necesitarían de nuevo 6 cilindros. Por tanto, se opta por la instalación de dos prensas, pudiendo así coincidir en el tiempo el prensado de quesos de diferentes elaboraciones. Datos técnicos: Tabla 5.18Datos técnicos Prensa MODELO P8/2 Capacidad útil por cilindro (mm) 5900 Nº de cilindros 6 (3x2) Nº de alturas 3 Dimensiones (LxAxH) (mm) 6590x900x1500 Consumo de aire (l/min) 2 Fuente. Catálogo Fimepa 5.2.2.3.3. Transporte de los quesos Una vez concluido la etapa de moldeado, los quesos deben ser trasladados a las prensas y al equipo de desmoldeo. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Para el desplazamiento de los quesos existen las siguientes alternativas: A. Desplazamiento en carros Carros de acero inoxidable arrastrados por operarios para el traslado de los quesos. B. Cinta transportadora Conjunto de cintas transportadoras compuesto por: cintas, curvas y rodillos de unión para el desplazamiento de los quesos entre las distintas máquinas que componen la línea de producción. 147 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día PROCESO DE DECISIÓN Los carros de traslado son sistemas simples, de menor inversión económica, pero los modelos disponibles en el mercado presentan capacidades muy bajas, precisando varias unidades. Esto implicaría unas mayores necesidades de espacio, además, los carros tienen que ser arrastrados, suponiendo un esfuerzo para el operario. El sistema más utilizado actualmente en la industria láctea es el transporte gracias a cintas transportadoras, que permiten la automatización del proceso, reduciendo espacio, tiempo de proceso y esfuerzo del trabajador. Por sus ventajas, se opta por la instalación de cintas transportadoras. EQUIPO SELECCIONADO Conjunto de cintas transportadoras de la casa comercial “Fibosa” o similar. Figura 5.16 Conjunto de cintas transportadoras Fuente. Fibosa Características técnicas: - Banda tipo modular plástica - Guías laterales - Regulable en altura ±50 mm - Ejes montados sobre rodamiento oscilantes - Piñones de Nylon - Adaptación para limpieza CIP - Bandeja de recogida de suero 148 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Datos técnicos: Tabla 5.19 Datos técnicos conjunto de cintas transportadoras CINTA TRANSPORTADORA Altura media (mm) 900 Ancho útil (mm) 400 Fuente. Catálogo de Fibosa 5.2.2.3.4. Desmoldeado Tras el prensado final, se procede a la extracción del queso de los moldes. Los moldes se pueden reutilizar, por tanto, será necesario su lavado y acondicionamiento para su almacenamiento en cestones en perfecto estado. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas presentes para el desmoldeado de moldes microperforados son: A. Desmoldeo manual Varios operarios se encargan de la extraer los quesos de los moldes. B. Desmoldeo automático Los equipos específicos trabajan de forma continua (automáticos). No precisan un operario para su funcionamiento, sólo para su control. Los rendimientos son en torno a los 1000-2500 moldes/hora. PROCESO DE DECISIÓN La extracción manual de los quesos es un sistema económico, pues sólo requiere la instalación de mesas de desmoldeo. Sin embargo, estas mesas tienen capacidades reducidas, por lo que se necesitarían varias unidades. Además, la extracción manual es menos higiénica, el operario manipula el queso e incluso puede dañar la corteza favoreciendo la entrada de mohos en el interior del producto, u otros organismos contaminantes. 149 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La adquisición de un equipo automático, implica una mayor inversión inicial, sin embargo, evita la manipulación por el operario y extrae el queso sin dañarlo. La rápida extracción automática, evita también que queden restos en las microperforaciones de los moldes que puedan dificultar el lavado. Su funcionamiento automático y elevado rendimiento, permiten reducir considerablemente el tiempo de desmoldeo y la mano de obra. EQUIPO SELECCIONADO Desmoldeador automático de la casa comercial “Remma” o similar. Figura 5.17Desmoldeador automático Fuente. Remma Características técnicas - Construido totalmente en acero inoxidable AISI 304. - Sistema de extracción de tapas y desmoldeo mediante vacío. - 3 ventosas para extracción. - Primero extrae la tapa situándola en cinta para su limpieza, y posteriormente extrae el producto situándolo en cinta para su salado o manipulación. - Panel de control 150 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Datos técnicos: Tabla 5.20Datos técnicos Desmoldeador DESMOLDEADOR AUTOMÁTICO Rendimiento (moldes/h) 1000 Nº de ventosas 3 Dimensiones (Lx H x A) (mm) 1475 x 800 x 1500 Potencia (KW) 1.5 Consumo de aire (l/min) 0.2 Fuente http://www.instalacioneslacteas.com/es/ . 5.2.2.4. Zona del saladero El salado de los quesos es una etapa fundamental en el proceso de elaboración. El tipo de salado es por inmersión en una disolución de salmuera, que se mantiene a 12 °C con una concentración de sal del 20 % de sal, 0.5 % de cloruro cálcico y pH 6.5-7. La salmuera se debe reciclar, por un sistema específico, para mantener unas condiciones higiénico-sanitarias óptimas. 5.2.2.4.1. Saladero ALTERNATIVAS TECNOLÓGIAS Existen dos alternativas para realizar el salado en salmuera: A. Salado por flotación Se trata de una balsa de salado dónde los quesos flotan dentro de compartimentos o libremente. El salado se realiza por una cara, por lo que será necesario que un operario o un sistema automático se encargue de voltear los quesos. B. Salado por inmersión Los quesos se cargan/descargan de forma automática o manualmente en cestones contenedores o jaulas, y éstos son transportados al interior de una balsa que contiene la salmuera. En estos equipos los quesos están sumergidos por completo en la salmuera. 151 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día PROCESO DE DECISIÓN El salado por flotación es un sistema muy simple, no requiere maquinaria compleja y es económico. Sin embargo, se necesitan mecanismos u operarios para cambiar de posición los quesos y el salado no es completamente uniforme. En el salado por inmersión, resuelve estos problemas. Los quesos están completamente sumergidos en la salmuera, por lo que el salado es uniforme y no es necesario voltearlos. Por tanto, aunque presentan mayor inversión inicial, no son mucho más caros que los equipos de flotación y consiguen un mayor rendimiento y calidad en el producto final. EQUIPO SELECCIONADO Se opta por un saladero de quesos por inmersión de la casa comercial “Remma” o similar. Figura 5.18 Saladero por inmersión Fuente. Remma Características técnicas: - Recipiente o balsa construido en acero inoxidable AISI-316, de 30 mm de espesor, con refuerzos laterales y válvula de mariposa NW-40 para vaciado y serpentín para enfriamiento. Capacidad para cuatro cestones. 152 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - Polipasto de 1000 Kg con viga carril de acero inoxidable. - Cestones con puertas móviles de apertura manual, para entrada y salida de quesos y están construidos en acero inoxidable AISI-316. - Filtro para recogida de partículas sólidas construido íntegramente en acero inoxidable AISI-316 - Bomba de recirculación de la salmuera de acero inoxidable y motor recubierto. - Termómetro de esfera Datos técnicos: Tabla 5.21Datos técnicos Saladero SALADERO POR INMERSIÓN Nº de cestones 4 Dimensiones cestones (mm) (LxAxH) 1304 x 1000 x 600 Kg queso/cestón 360 Separación entre quesos (m) 0.02 Altura de cada nivel (m) 0.1 Espesor de cestones (m) 0.02 Separación entre cestones (m) 0.2 Potencia bomba de recirculación (KW) 3 Potencia motor polipasto (KW) 4 Dimensiones exteriores (mm) (L X A x H) 3880 x 3130 x 700 Fuente http://www.instalacioneslacteas.com/es/ . En dos cestones se colocarán los quesos de la primera elaboración, y en los dos restantes, los quesos de la segunda elaboración. Los quesos introducidos en cada cestón deben tener el mismo formato, pues los tiempos de permanencia de los quesos de 1.5 Kg y 2 Kg son distintos, y de este modo se puede extraer el cestón correspondiente de la salmuera, de forma independiente. Considerando lo anterior, la distribución en los cestones será: - Cesto nº1 y nº2 quesos de 1.5 Kg 360 kg/cesto 240 ud/cesto - Cesto nº3 y nº4 quesos de 2 Kg360 kg/queso 180 ud/cesto 153 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2.2.4.2. Mantenimiento de la salmuera La salmuera tiene una vida útil corta. Microorganismos, restos de cuajada y otros compuestos pueden contaminarla, reduciendo su seguridad y calidad. Se recomienda un control diario a nivel físico-químico y microbiológico, y su limpieza mediante equipos específicos. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas tecnológicas para el tratamiento de la salmuera, presentes en la industria láctea son: A. Filtro diatomea Sistema de filtraje de la salmuera mediante múltiples estratos horizontales de tierras diatomeas. B. Equipo de microfiltración (MF) Equipo preparado para la filtración tangencial por membranas en espiral. PROCESO DE DECISIÓN Ambos equipos permiten la eliminación de microorganismos, espumas y partículas en suspensión presentes en la salmuera, obteniendo una disolución en óptimas condiciones higiénicas. El equipo de microfiltración está diseñado para elevados caudales de filtrado. Es un equipo muy robusto, que demanda una gran potencia, de grandes dimensiones y superficie de membranas (m2). Por ello, se suele utilizar en industrias con grandes producciones. El filtro de diatomeas se diseña para pequeños caudales. Su superficie de filtrado es menor que en el equipo de MF, así como sus dimensiones y potencia demandada. Debido a estos factores, su coste también es menor, aunque es un equipo que supone un precio elevado para la línea. Aun así, el mantenimiento de la salmuera es estrictamente necesario, por lo que es un equipo indispensable. 154 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día EQUIPO SELECCIONADO Filtro diatomea modelo de la casa comercial “Fibosa” o similar. Figura 5.19Filtro diatomea Fuente. Fibosa Características técnicas: - Conjunto de discos rotativos autolimpiantes de filtraje en AISI-316 - Superficie en contacto con el producto en AISI-316 - Bomba autolimpiante en AISI-316 - Control visual de los fluidos - Adaptado para limpieza CIP - Cuadro de control por pulsadores - Control centralizado de trazabilidad y sincronización de la línea. Se opta por el modelo gi-05, más económico, con una caudal de filtrado máximo de 5 m3/h, suficiente para la línea. Datos técnicos: Tabla 5.22Datos técnicos Filtro diatomea MODELO GI-05 Caudal de filtrado (m3/h max) 5 Dimensiones (Lx H x A) (mm) 2250x1050x1700 Superficie de filtrado 8m2) 5 Volumen de tanque (L) 160 Potencia eléctrica (KW) 7.33 Fuente. Catálogo Fibosa 155 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2.2.5. Zona de limpieza La higiene es fundamental para cualquier industria alimentaria. Se deben realizar limpiezas periódicas de los equipos y superficies de la quesería tras la producción, que garanticen la completa eliminación de residuos, cuya fermentación contaminaría el flujo de leche del día siguiente. 5.2.2.5.1. Limpieza de los equipos Existen dos grandes sistemas de limpieza de los equipos. A. Limpieza manual B. Limpieza C.I.P PROCESO DE DECISIÓN Actualmente, la limpieza manual es un sistema que cada día se utiliza menos a nivel industrial. Lo más común es la instalación de un equipo de limpieza C.I.P (Cleaning In Place) automatizado. Este quipo garantiza una correcta limpieza de todos los elementos de la línea (depósitos, tuberías, bombas…) y un óptimo rendimiento. No es necesario desmontar los equipos, además, reduce considerablemente las necesidades de agua y mano de obra para la limpieza. Los ciclos de limpieza se deben repetir inmediatamente después de terminar el ciclo productivo con el fin de eliminar los depósitos de compuestos orgánicos como las proteínas, hidratos de carbono, grasas, minerales y otros, que constituyen la base para el crecimiento bacteriano y que favorecen la biocorrosión. EQUIPO SELECCIONADO Equipo estándar C.I.P sobre bancada de la casa comercial “Inoxpa” o similar. 156 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.20Equipo limpieza CIP Fuente. Inoxpa Características técnicas: - 2 depósitos AISI 316, encamisados, de 1000 litros, para preparación de soluciones de limpieza. Uno para la solución ácida y otro para la solución alcalina. Fondos cónicos. - 1 depósito AISI 304, sin encamisar, de 1500L para agua recuperada. Fondo cónico. - Piezas en contacto con el producto AISI 316L. Otras partes AISI 304 - Aislamiento: lana de roca - Juntas (válvulas, bombas, conexiones) EPDM - El calentamiento se realiza por intercambiador de calor, utilizando vapor como fluido térmico. Complementos: válvula modulante de vapor y purgadores. - Dosificación de concentrados mediante bombas peristálticas, de pistón o membrana. - Entramado de tuberías de 2” de diámetro de acero inoxidable. - Bomba de impulsión Hyginox SE - Bomba de recirculación Hyginox SE - Colectores fabricados en AISI 316 con válvulas de mariposa neumáticas con CTOP. - Bastidor con patas regulables en altura en AISI 304. - Filtro en el retorno. 157 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - Control de temperatura en los depósitos y en impulsión, y control de conductividad en el retorno. - Control de niveles de los depósitos. - Control de flujo en el retorno. - Manómetro en la impulsión de la bomba. - Visualización y mando con panel táctil de 10". - Control del sistema mediante PLC Siemens. - 5 programas: preparación, limpieza corta depósito, limpieza corta líneas, limpieza larga depósito y limpieza larga líneas. Activación manual de válvulas. Datos técnicos: Tabla 5.23 Datos técnicos Equipo CIP MODELO Caudal de línea (l/h) 10000 Dimensiones (mm) 5000 x 1000 x 2600 Potencia bomba de impulsión (KW) 5.5 Potencia bomba de recirculación (KW) 5.5 Fuente. Catálogo Inoxpa El ciclo de la limpieza CIP empieza con preparación de la disolución con agua en el tanque de formulación, utilizando una bomba dosificadora para el reactivo. El sistema de control avisa cuando la concentración es la deseada. A continuación se produce la recirculación de la disolución a través de la línea de proceso mediante una bomba centrifuga que se sitúa en paralelo a la bomba de producto. Soluciones limpieza CIP: ALCALINAS: actúan eliminando las grases adheridas en el sistema. También tienen función bactericida. El agente empleado es sosa (NaOH) en concentraciones del 0.2% al 2%. La disolución reacciona con los depósitos de grasa y genera agentes tensoactivos que a su vez mejoran el proceso de lavado. 158 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día ÁCIDAS: actúan eliminando los depósitos de sales y proteínas que se forman en las superficies calientes. Los ácidos usados normalmente son el ácido nítrico (HNO3) al 0.5% y el fosfórico (H3PO4) al 2%. En caso de utilizar otros compuestos, hay que verificar que no ocasionan problemas de corrosión. 5.2.2.5.2. Limpieza de superficies En la línea, no todos los equipos o partes de ellos, disponen de sistema de lavado automático. En ese caso, la limpieza puede llevarse a cabo de forma manual, utilizando cepillos, bayetas, rascadores, estropajos, con los oportunos productos de limpieza; o bien, utilizando sistemas como limpiadoras de agua a presión. Como ocurre en el caso anterior, la limpieza manual de las instalaciones cada vez se emplea menos, debido a las necesidades de mano de obra, tiempo y mayores consumos de agua. Hoy en día, se utilizan sistemas de limpieza a presión. Los productos de limpieza necesarios (detergentes, soluciones alcalinas, cloradas…) se almacenan en un armario, dentro de la zona de limpieza. EQUIPO SELECCIONADO Lavadora de alta presión de agua fría de la casa comercial “Nilfisk ALTO” o similar, modelo Poseidon 5 PA-FA. Figura 5.21Lavadora de alta presión 5 PA-FA Fuente. Nilfisk ALTO 159 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Características técnicas: - Diseño robusto y resistente con chasis de acero de 30mm - Óptimo almacenaje y transporte con asa plegable y puntos de agarre manual - Alta movilidad con grandes ruedas traseras y rueda delantera giratoria - Selector de detergente - Fácil acceso a la bomba - Pistones cerámicos Datos técnicos: Tabla 5.24 Datos técnicos Lavadora a presión MODELO POSEIDON 5 PA-FA Caudal de línea (l/h) 840 Dimensiones (mm) (LxAxH) 735 x 570 x 1020 Temperatura de entrada máxima (°C) 60 Presión de la bomba (bar) 180 Consumo de energía (KW) 4.8 Bomba (rpm) 1450 Peso (Kg) 66 Fuente. https://www.nilfisk.es/es/Pages/Home.aspx 5.2.2.5.3. Lavado de moldes y tapas Los moldes y tapas han de ser lavados tras su utilización. Restos de cuajada, pueden quedar retenidos en las tapas, microperforaciones, paredes o fondo. El lavado se va a realizar después del desmoldeado, dejando los moldes/tapas limpios y preparados para ser utilizados nuevamente. 160 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS A. Túnel de lavado Equipo para lavado enérgico de moldes y tapas, compuesto de dos zonas independientes: lavado y aclarado. Los moldes y tapas circulan por un túnel, dónde un conjunto de rociadores se encargan de pulverizar agua a una presión determinada. B. Lavado por inmersión Sistema de lavado mediante inmersión con cestón para moldes/tapas. El equipo consta de dos partes de acero inoxidable. En la primera se lleva a cabo el lavado principal y el siguiente el aclarado. PROCESO DE DECISIÓN El túnel de lavado es un equipo complejo, caro y con un mantenimiento específico. Se emplea en industrias con elevadas producciones, en las que se deben lavar un gran número de moldes y tapas. El lavado por inmersión es un sistema mucho más económico, sencillo y con un buen rendimiento. Además, es un equipo con menores necesidades de mantenimiento. Por estos motivos, se instala un equipo de lavado por inmersión. EQUIPO SELECCIONADO Lavadora de moldes/tapas por inmersión de la casa comercial “Remma” o similar. Figura 5.22 Lavadora de moldes a presión Fuente. Remma 161 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Características técnicas: - Dos compartimentos, uno para producto de limpieza y otro para aclarado final - Cestón en acero inoxidable AISI-316 L con ganchos. - Calentamiento mediante serpentín en circuito cerrado - Polipasto de 1000 Kg para elevación del cestón. Accionado por botonera eléctrica con viga carril de acero inoxidable AISI-316 L para el desplazamiento del polipasto. Potencia demandada por el motor: 3 KW - Cuadro eléctrico de control. Datos técnicos: Tabla 5.25Datos técnicos Lavadora de moldes/tapas LAVADORA DE MOLDES Y TAPAS Capacidad (moldes) 900 Potencia motor polipasto (KW) 3 Dimensiones ext. (mm) (LxAxH) 3000500 x 1400 Fuente http://www.instalacioneslacteas.com/es/ . 5.2.2.5.4. Apiladores de moldes Los moldes microperforados y sus tapas correspondientes, tras el lavado, se almacenan hasta que sean utilizados de nuevo. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas presentes en la industria láctea son: A. Conjunto acumulador automático Equipo de almacenamiento que dispone de un sistema capaz de desviar e incorporar los moldes/tapas a la línea productiva de forma automática, cuando sea requerido. Distribución de moles/tapas en varias columnas verticales. B. Cestones de acero inoxidable 162 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Cestones para almacenamiento de moldes/tapas. La distribución en el interior del cestón puede ser de forma ordenada (apilados) o de forma desordenada. Se transportan fácilmente, ya que poseen de ruedas en la base. PROCESO DE DECISIÓN El equipo automático permite almacenar un mayor número de moldes, reducir la mano de obra considerablemente, además de mantener los moldes en buenas condiciones higiénicas. Sin embargo, su coste es elevado, por ello es un equipo más indicado para industrias con grandes producciones. Los cestones de acero inoxidable son más económicos, se pueden transportar fácilmente y no ocupan mucho espacio. Para la presente línea, es la opción adecuada, ya que el número de moldes a almacenar no es muy elevado, y por tanto, no se necesitan equipos con grandes capacidades y coste. EQUIPO SELECCIONADO Cestón vertical para almacenamiento de moldes vacíos y tapas, de la casa comercial “Remma” o similar. Figura 5.23Cestón almacenamiento moldes y tapas vertical Fuente. Remma 163 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Características técnicas: - Construido completamente en varilla de acero inoxidable - Puerta batiente lateral - Ruedas para desplazamiento - Dimensiones (mm): 1000x1200x1700 - Capacidad máxima: 600 moldes/cestón 5.2.2.6. Cámaras de maduración y cámara de conservación Cámara de maduración inicial o de secado: los quesos permanecen 15 días, a una temperatura de 12 °C y humedad relativa del 75 %. El objetivo es que se produzca una elevada actividad fermentativa y la actividad de agua de los quesos se reduzca. Para que toda la superficie se seque por las dos caras, y que la cuajada presente una forma simétrica, es necesario el volteo periódico. Se debe tener especial cuidado en la fase inicial de maduración, pues se puede producir un hinchamiento en los quesos, debido al crecimiento en el interior de Clostridium butyricum. Esta bacteria produce en su metabolismo CO2, causante del hinchamiento y deformación de la corteza. Cámara de maduración final: temperatura en torno a los 7⁰C y 80% de humedad relativa. El objetivo es la adquisición de las características organolépticas típicas. El tiempo de permanencia en la cámara de maduración final será el necesario hasta completar el tiempo estimado de maduración, que para el queso curado es de 8 meses y para el queso semicurado, 4 meses. Cámara de conservación: los quesos se mantiene a una temperatura de 5°C y 75 % de humedad relativa. En este caso, el objetivo es paralizar la alteración del producto, mantenerlo en unas condiciones que permitan minimizar el deterioro hasta que abandone la industria. El cálculo de las necesidades frigoríficas de la cámara, la elección del fluido refrigerante y el equipamiento necesario para conseguir las condiciones anteriormente definidas en las cámaras, serán calculados por una empresa de ingeniería especialistas en este campo. En este punto se van a especificar aquellos equipos y materiales necesarios en las cámaras: 164 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Sistemas de distribución de los quesos Equipos para movimiento de los quesos 5.2.2.6.1. Distribución de los quesos Los quesos se distribuirán en cada cámara atendiendo al formato (1.5-2 kg) y al tiempo de permanencia (curado-semicurado). Se establecen cuatro zonas dentro de cada sala: Zona 1: Queso curado 1.5 Kg Zona 2: Queso curado 2 Kg Zona 3: Queso semicurado 1.5 Kg Zona 4: Queso semicurado 2 Kg Las zonas deben estar perfectamente definidas, para que no se produzcan errores. Los quesos que primero entran en la cámara serán los primeros en salir. Los operarios se encargan de controlar que se cumpla la distribución y los tiempos de permanencia. Los cálculos de la capacidad necesaria en las salas de maduración y la sala de almacenamiento, se efectúan teniendo en cuenta el máximo de producción diario, aunque puede no alcanzarse. También, debe considerarse los días en los que no entran quesos, ya que no hay producción el fin de semana. SALA DE MADURACIÓN INICIAL La entrada diaria en la sala de maduración inicial o secado es de 840 quesos al día, de los cuales: 504 unidades de queso semicurado: 288 (1.5 Kg) + 216 (2 Kg) 336 unidades de queso curado: 192 (1.5 Kg) + 144 (2 Kg) El queso permanecerá en la sala de maduración inicial 14 días, por lo que deberá tener la capacidad necesaria para albergar la producción de 10 días, es decir 5040 unidades de queso semicurado y 3360 unidades de queso curado. Capacidad final de la sala de maduración inicial5040+3360= 8400 quesos 165 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día SALA DE MADURACIÓN FINAL La entrada diaria en la sala de maduración final es 840 quesos/día: 504 unidades de queso semicurado: 288 (1.5 Kg) + 216 (2 Kg) 336 unidades de queso curado: 192 (1.5 Kg) + 144 (2 Kg) En este caso, el tiempo de permanencia varía en función del queso. El queso semicurado se va a curar durante 106 días, de los cuales 24 días no entran quesos, por lo que la zona de la sala dónde se almacenará debe tener capacidad para albergar 41328 unidades. Para el queso curado el procedimiento de cálculo es el mismo, lo único que varía es el tiempo de curación, pues es de 226 días, de los que 60 no entran quesos, por tanto, la capacidad necesaria de la zona dónde se va a almacenar será de 55776 unidades. Capacidad final de la sala de maduración97104 quesos. SALA DE CONSERVACIÓN La entrada diaria en la sala de conservación es de 840 quesos, 504 unidades de queso semicurado y 336 unidades de queso curado. En esta sala los quesos permanecen hasta su expedición, por lo que el tiempo de permanencia depende de la demanda. Para el cálculo de la capacidad se estima un tiempo de permanencia máximo de un mes, suponiendo que no se superará ese tiempo. En ese caso, la sala debe tener capacidad para almacenar 10080 unidades de queso semicurado, y 6720 unidades de queso curado. Capacidad final de la sala de almacenamiento10080+6720= 16800 quesos ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Para la distribución y almacenamiento de los quesos se plantean las siguientes alternativas: 166 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día A. Estanterías de baldas convencionales Los quesos se almacenan en estanterías de baldas de metal o madera. B. Palets con cajas apilables Los quesos se sitúan en cajas apilables, colocadas sobre palets de madera o plástico. PROCESO DE DECISIÓN Las estanterías se mantienen fijas en la cámara de maduración, mientras que los palets permiten su acoplamiento a carretillas, pudiendo desplazarse, y por tanto, facilitando las operaciones de volteo, transporte y control del proceso. Por estas ventajas, se optará por la utilización de palets. En cuanto al material de fabricación, se eligen palets y cajas de plástico, de mejor limpieza y condiciones higiénicas que las de madera. EQUIPO SELECCIONADO En la sala de maduración inicial, final y almacenamiento, los quesos se apilan en torres de cajas sobre palets, dependiendo de la sala las torres conformadas pueden tener distinta altura. 1. CAJAS Cajas de plástico SGL de paredes perforadas, fondo compacto reanudado y 2 asas abiertas, de la casa comercial “UTZ Group” o similar. Figura 5.24Caja plástico SGL Fuente. UTZ Group 167 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Datos técnicos: Tabla 5.26 Datos técnicos Cajas de plástico MODELO SLG Dimensiones ext. (mm) 600 x 400 x 145 Dimensiones int. (mm) 558 x 358 x 129 Altura interior útil en apilado (mm) 117 Altura apilada (mm) 133 Peso (Kg) 1.850 Fuente. http://www.utzgroup.ch/en / Atendiendo a las dimensiones de los quesos, en cada caja caben 6 quesos de 2 Kg y 8 quesos de 1.5 Kg. Para conocer el número de cajas necesarias, hay que partir del máximo estockaje en los momentos más críticos. Como se ha definido anteriormente, el estockaje máximo previsible es de 8400 unidades en la sala de maduración inicial, 97104 en la sala de maduración final y 17304 en la sala de conservación. SALA DE MADURACIÓN INICIAL 2880 (1.5 kg) +2160 (2 kg)Semicurado Capacidad8400 quesos 1920 (1.5 kg) +1440 (2 kg) Curado El número de cajas necesarias será: Quesos de 1.5 Kg semicurado: Quesos de 1.5 Kg curado : = 360 cajas = 240 cajas 168 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Quesos de 2 Kg semicurado : Quesos de 2 Kg curado : = 360 cajas = 240 cajas Número de cajas total para el periodo de maduración inicial 1200 SALA DE MADURACIÓN FINAL 23616 (1.5 kg) + 17712 (2 kg)Semicurado Capacidad 97104 quesos 31872 (1.5 kg) +23904 (2 kg) Curado El número de cajas necesarias será: Quesos de 1.5 Kg semicurado: Quesos de 1.5 Kg curado: Quesos de 2 Kg semicurado: Quesos de 2 Kg curado: = 2952 cajas = 3984 cajas = 2952 cajas = 3984 cajas Número de cajas total para el periodo de maduración final13872 169 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día SALA DE CONSERVACIÓN 5760(1.5 kg) + 4320 (2 kg)Semicurado Capacidad 16800 quesos 3840(1.5 kg) + 2880 (2 kg) Curado El número de cajas necesarias será: Quesos de 1.5 Kg semicurado: Quesos de 1.5 Kg curado: Quesos de 2 Kg semicurado: Quesos de 2 Kg curado: = 720 cajas = 540 cajas = 640 cajas = 480 cajas Número de cajas total para el periodo de almacenamiento2380 Por tanto, el número total de cajas que se necesita será: 1200 (inicial) +13872 (final) +2380 (conservación) =17452 unidades. Número total de cajas necesarias17452 unidades 2. PALETS Palet de plástico UPAL-H parcialmente reforzado, de la casa comercial “UTZ Group” o similar. 170 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.25Palet UPAL-H Fuente. UTZ Group Datos técnicos: Tabla 5.27 Datos técnicos Palet MODELO UPAL-H Dimensiones ext. (mm) 1200 x 800x 160 Carga útil estática (Kg) 6000 Carga útil dinámica (Kg) 1500 Peso (Kg) 18.5 Superficie Borde de seguridad compatible EHI Base 3 patines a lo largo Fuente. http://www.utzgroup.ch/en/ Las cajas se apilan sobre los palets de plástico. Los palets de plástico, a su vez, pueden apilarse formando torres, para optimizar el espacio de la cámara. Atendiendo a las características técnicas, cada palet tiene capacidad para el soporte de cuarto bloques de cajas, cuya organización se detalla en la tabla. 171 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.28 Organización de cajas y palets en cámaras Nº Nº de Nº Altura Nº de Nº Nº de Altura cajas cajas/palet palet palet + palet/torre torres cajas/torre torre cajas (m) (m) MADURACIÓN 1200 INICIAL MADURACIÓN 30 1.4 2 15 80 2.8 289 1.7 2 145 96 3.4 85 1.1 2 43 56 2.2 de 10 cajas) 13872 FINAL CONSERVACIÓN 40 (4 bloques 48 (4 bloques de 12 cajas) 2380 28 (4 bloques de 7 cajas) Fuente: Elaboración propia Atendiendo a la tabla, el número total de palets necesarios es 404. Para comprobar que la distribución es correcta, se debe calcular el peso de cada torre suponiendo que se alcanza la máxima producción, para comprobar si los palets elegidos son capaces de aguantar el peso. En primer lugar, se debe conocer el peso de las cajas y los palets: Caja quesos de 1.5 Kg llena: peso de los quesos + peso de la caja=13.85 Kg Peso de los quesos =8 quesos/caja x 1.5 Kg /queso =12 Kg Peso de la caja=1.85 Kg Caja quesos de 2 Kg llena: peso de los quesos + peso de la caja=13.85 Kg Peso de los quesos= 6 quesos/caja x 2 Kg/queso =12 Kg Peso de la caja=1.85 Kg Palet: 18.5 Kg 172 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Con estos datos es posible conocer el peso soportado por cada palet, y por tanto, si el palet elegido es capaz de soportar el peso de los quesos y cajas según la colocación calculada. La tabla recoge los resultados para cada cámara. Tabla 5.29 Cálculo de pesos Peso que soporta Peso que soporta el Peso total de la cada palet (kg) palet inferior (Kg) torre (Kg) 554 1126.5 1145 664.8 1348.1 1366.6 387.8 794.1 812.6 MADURACIÓN INICIAL MADURACIÓN FINAL CONSERVACIÓN Fuente: Elaboración propia Como se observa en la tabla, los pesos calculados son fácilmente soportados, pues son inferiores a la carga útil estática y dinámica de los palets elegidos. 5.2.2.6.2. Movimiento de los quesos Una vez finalizado el proceso de maduración inicial, los quesos deben abandonar la cámara para ir a la cámara de maduración final. Del mismo modo, los quesos deben transportarse cuando finalice la el etiquetado a la cámara de almacenamiento. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS En el mercado existen varias alternativas tecnológicas para el transporte de los palés: A. Transpaletas manuales El desplazamiento de los quesos se puede realizar utilizando transpaletas manuales, arrastradas varios operarios. Adecuadas para una gran variedad de aplicaciones de 173 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día manipulación de materiales, incluido el transporte horizontal, la preparación de pedidos, la carga/descarga y el apilamiento. B. Equipos eléctricos B.1 Transpaletas eléctricas: utilizadas para el transporte horizontal de palés, carga/ descarga y preparación de pedidos. B.2 Carretillas eléctricas: adecuadas para una gran variedad de operaciones interiores y exteriores, incluyendo la carga y descarga de mercancías, la alimentación de líneas, el apilamiento, la preparación de pedidos y el transporte horizontal. Permiten el acoplamiento de un sistema volteador de quesos. PROCESO DE DECISIÓN Las transpaletas manuales se utilizan para pequeñas capacidades de almacenamiento, pues su principal inconveniente es que no llegan a alcanzar alturas de elevación superiores a los 2 metros. Lo mismo ocurre con las transpaletas eléctricas. Debido a que la altura de los bloques verticales de la cámara de maduración final es superior a 2 metros, se opta por la adquisición de una carretilla eléctrica. Su coste es superior a las otras alternativas, sin embargo, es el único equipo que permite el manejo de los palets a la altura necesaria. Al permitir la adaptación de un sistema de volteo, facilita esta operación, reduciendo mano de obra y tiempo. Además, este equipo es muy versátil y no sólo se va a utilizar para el apilamiento, sino que también tiene otras aplicaciones, como se ha citado en su descripción, aprovechándose al máximo. EQUIPO SELECCIONADO Se opta por la adquisición de una carretilla eléctrica modelo traigo 24 de la casa comercial “Toyota” o similar. 174 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.26 Carretilla eléctrica Fuente: www.toyota-forklifts.es Características técnicas: - Altura de elevación de hasta 6.5 m - Capacidad de carga de 1000 Kg a 500 mm del centro de carga - 3 ruedas - Potencia. 24 V - Selección de palancas de manipulación de materiales - Toyota SAS con mando de funciones del mástil, sincronizador de dirección y reducción de velocidad en las curvas. 5.2.2.7. Sala auxiliar de las cámaras de maduración En esta sala se llevarán a cabo el recubrimiento de los quesos y el cepillado de los mismos. La sala se encuentra próxima a las cámaras de maduración. 5.2.2.7.1. Cepilladora Durante su estancia en las cámaras de maduración, es probable el desarrollo en superficie de algún género de Penicillium, aunque se haya recubierto el queso con parafinas. Por este motivo, una operación que se suele efectuar periódicamente es la limpieza exterior de los quesos, eliminando de este modo el posible micelio desarrollado. 175 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS A. Cepillado manual Por frotamiento con paños o cepillos de forma manual. B. Cepillado semi-automático Existen equipos diseñados para el cepillado de los quesos. Suelen ser máquinas de acero inoxidable con contienen un juego de cepillos de fácil reposición, encargados de limpiar la superficie del queso. PROCESO DE DECISIÓN El cepillado manual es más económico, sin embargo, presenta un gran inconveniente, la mano de obra. Se precisan varios operarios, mientras que en el cepillado automático simplemente se necesita un operario para introducir los quesos en la máquina y para extraerlos, una vez finalizado el cepillado. Además, con los equipos semi-automáticos el tiempo de cepillado se puede reducir hasta en un 50 % y los resultados obtenidos mejoran el sistema manual. El ahorro en tiempo y esfuerzo y el cepillado eficaz del producto, hace que estos equipos sean rentables a largo plazo. EQUIPO SELECCIONADO Se elige una cepilladora de quesos de la casa comercial “Remma” o similar, indicada para queserías con pequeñas y medianas producciones. 176 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.27 Cepilladora de quesos Fuente. Remma Características técnicas Novedoso sistema, capaz de cepillar hasta 25 quesos/min Cepilla quesos desde1 Kg hasta 4 Kg Muy robusta, sin mantenimiento, fácil de limpiar y cómoda para realizar el trabajo. Con ruedas, para un fácil traslado. Cepillos de larga duración. Construida en acero inoxidable. Importante ahorro en tiempo y esfuerzo, como se puede apreciar en el gráfico. Dimensiones (mm) (LxAxH)900x900x1100 5.2.2.7.2. Recubrimiento de los quesos A la salida de la cámara de maduración inicial, los quesos se recubren exteriormente con parafinas, que le protegerán de pérdidas de agua y microorganismos indeseables. La aplicación de parafinas reduce a la mitad las operaciones de cepillado, durante la maduración final. 177 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS A. Aplicación de parafinas por rociado El equipo está formado por un túnel y un sistema de rociadores que permiten la formación de una cortina envolvente, aplicando las parafinas de forma homogénea por la superficie del queso. B. Aplicación de parafinas por inmersión El este equipo, el queso se sumerge en un baño de parafinas y posteriormente pasa a una zona de secado mediante aire. PROCESO DE DECISIÓN Los equipos de aplicación de parafinas que trabajan con sistemas de rociados dan buenos resultados en el producto final, sin embargo, son caros, complejos y de difícil limpieza. Los equipos de inmersión son más adecuados para la presente línea de elaboración por su mayor simplicidad, menor inversión inicial y mejor limpieza. EQUIPO SELECCIONADO Se elige una máquina aplicadora de parafinas por inmersión de la casa “Remma” o similar. Figura 5.28 Aplicadora de parafinas Fuente. Remma 178 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Características técnicas - Producción: 500 quesos/hora - Construida en acero inoxidable A304 - Cinta transportadora de inmersión de quesos - Zona de inmersión - Zona de secado, con regulación del caudal de aire - Sistema de entrada y salida de quesos - Fácil uso: sólo precisa un operario para su funcionamiento - No incluye conexión eléctrica - Cuadro de control con carcasa de plástico - Ruedas giratorias que permiten su movimiento. - Dimensiones (mm) (LxAxH) : 1200 x 900 x 1200 5.2.2.8. Zona de preparación de los pedidos En esta zona tiene lugar la preparación del producto, para su posterior expedición. Como se ha explicado anteriormente, los productos elaborados se comercializan enteros o cortados en cuñas, por lo que la línea deberá contar con los medios necesarios para obtener el formato deseado por el cliente. 5.2.2.8.1. Cortadora de cuñas En el caso que sea necesario, el corte en cuñas será es la primera fase de la preparación del producto. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas tecnológicas presentes en la industria láctea son: A. Corte manual Los operarios se encargan de cortar con un cuchillo las porciones. B. Equipo semiautomático 179 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Máquina de corte de alimentación manual y descarga automática. Dispone de un plato de corte y varios cabezales intercambiables, que permiten la separación del queso en porciones iguales y de peso fijo. PROCESO DE DECISIÓN Hoy en día, es muy poco probable encontrar industrias que realicen el corte manual, pues existen equipos capaces de trabajar de forma semiautomática, con un coste no muy elevado. Estos equipos presentan numerosas ventajas respecto a la alternativa manual, pues permiten un corte más limpio, todas las porciones son iguales en forma y peso y además, las condiciones higiénicas son mejores. Por tanto, se optará por la instalación de una cortadora de cuñas semiautomática. EQUIPO SELECCIONADO Cortadora de cuñas semiautomática para quesos de pasta prensada redondos, de la casa comercial “Remma” o similar. Figura 5.29 Cortadora de cuñas Fuente. Remma 180 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Características técnicas - Fabricada con mueble en acero inoxidable AISI 304 - Carga manual y descarga automática. - Cabezales intercambiables para 4,6, 8, 10 y 12 porciones. - Funcionamiento neumático con pulsadores de seguridad para su manejo - Juego de cepillos regulables - Soporte para quesos pequeños - Grifo de lavado Datos técnicos: Tabla 5.30 Datos técnicos de la cortadora de cuñas MODELO UPAL-H Dimensiones (LxAxH) (mm) 750x750x1000 Peso (Kg) 152 Presión de trabajo (Kg/cm2) 6 Tensión de alimentación (V) 220/380 Consumo eléctrico (W) 125 Consumo de aire (l/ciclo) 40 Fuente http://www.instalacioneslacteas.com/es/ . 5.2.2.8.2. Envasadora de porciones Con el envasado se pretende aumentar la vida útil de las porciones, manteniéndolas en unas condiciones higiénicas óptimas. Es una de las etapas más importantes del proceso, pues de él dependerán las características finales del producto, y por tanto, su competitividad en el mercado. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS A. Retractiladoras de soldadura en L Máquinas automáticas y manuales que trabajan con films retráctiles y que proporcionan una envuelta de calidad exenta de pliegues, solapas etc., tras el paso por un horno de 181 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día retracción que adapta el film a las formas y dimensiones del producto. Este tipo de máquina está orientada tanto al mercado alimenticio como al no alimenticio. B. Termoformadora Máquinas automáticas de envasado horizontal, que se caracterizan por la conformación del envase en la propia máquina a partir de dos bobinas de film. Dependiendo del material utilizado los envases pueden ser flexibles o rígidos. Este tipo de máquina está orientada tanto al mercado alimenticio como al no alimenticio. PROCESO DE DECISIÓN Las retractiladoras son equipos muy eficientes, pero más complejos y de mayor coste. El equipo de envasado termoformador presenta un menor coste unitario por envase, mayor facilidad de uso, versatilidad, limpieza, mantenimiento, cambio de formatos y una óptima presentación del producto final. En cuanto al tipo de envase, se opta por film flexible multicapa de PA/PE, uno de los más utilizados, debido a su alta barrera frente a gases, alta permeabilidad al vapor de agua y al oxígeno, elevada resistencia mecánica, excelente termoretracción y capacidad de adaptarse al producto deseado. EQUIPO SELECCIONADO Termoformadora TFS 80 para film flexible con posibilidad en envasado en atmósfera modificada y envasado al vacío, de la casa comercial “Ulma” o similar. Es el modelo más simple de la casa comercial, indicado para medianas producciones. 182 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.30 Termoformadora Fuente. Ulma global packaging Características técnicas: - El envase es creado en la máquina utilizando dos bobinas de film flexible. - Diseño higiénico IP-65 - Longitud del bastidor base: 1670 mm - Anchura del bastidor base: 950 mm - Portabobinas superior e inferior - Molde base de formado (por aire) y de soldadura - Sistema de corte transversal - Sistema de corte longitudinal motorizado - Barrera de seguridad neumática - Rampa de salida - Recogedor de retales - Variador vectorial - Panel de control de color táctil de 7´´. - Bastidor TFS higienizable. 183 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2.2.8.3. Balanza y etiquetadora En cada producto se debe colocar la etiqueta de la industria y la contraetiqueta del consejo regulador. A continuación se realiza el pesaje y la incorporación de la etiqueta comercial. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS A. Balanza electrónica con impresor incorporado Sistema que permite en un solo equipo el pesaje y la impresión de la etiqueta comercial. B. Balanza digital e impresora En este caso, son dos equipos totalmente independientes. La báscula digital da información sobre el peso del producto, y la impresora se encarga de la impresión de la etiqueta comercial. PROCESO DE DECISIÓN Los modelos de balanzas digitales e impresoras de etiquetas disponibles en el mercado son muy variados, desde versiones simples y económicas, hasta versiones muy sofisticadas y de mayor precio. Los equipos que incluyen ambas funciones son menos variados, y por lo general de precio elevado. La adquisición de un equipo que incluye las dos funciones tiene una clara desventaja, en caso de avería, ambas funciones quedarían inactivas. Además, el precio total de la impresora y balanza adquiridas por separado, es más bajo, si se adquieren modelos sencillos. EQUIPO SELECCIONADO 1. ETIQUETADORA Etiquetadora QL-570 de la casa comercial “Brother” o similar. 184 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.31 Etiquetadora QL-570 Fuente. Brother Características técnicas: - Velocidad: 68 etiquetas dirección estándar / min - Interfaz informática: USB 1.1 o 2.0 - Tecnología: impresión térmica directa - Resolución: 300 dpi - Compatibilidad plataformas: Windows 2000 Professional / XP / Windows Vista/ Mac OS 10.3.9 – 10.5 - Programas informáticos: Windows : P-touch Editor 5, P-touch Address Book 1.1/ Mac : P-touch Editor 5.0 - Dimensiones (mm) : 134 x 141 x 208 - Peso (Kg): 1..13 sin rodillo - Accesorios incluidos: alimentación 2. BALANZA DIGITAL Balanza digital serie GX-6000 de la casa comercial “Gram” o similar. Figura 5.32 Balanza digital GX-6000 Fuente. Gram 185 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Características técnicas: - Capacidad máxima: 6000 g - Resolución: 0.5 g - Unidades de pesada: g, gm2, oz, ct. - Plato de acero inoxidable - Dimensiones plato (mm): 225 x 185 - Dimensiones totales (mm): 235 x 285 x 110 - Peso (Kg): 3,8 - Protección total contra líquidos IP-68 - Doble Display LED de gran luminosidad - Función de límites con indicación óptica y acústica - Filtro electrónico para pesadas inestables - Batería interna recargable (6V 4 A/h) y red 220 V - Indicador de nivel de batería - Protegida contra sobrecargas - Temperatura de trabajo. +10 °C /+40°C Además, será necesaria la instalación en la zona de preparación de los pedidos de varias mesas de acero inoxidable, dónde se llevará a cabo la introducción de los quesos en cajas y dónde se colocarán la balanza y la etiquetadora. Se opta la adquisición de dos mesas de trabajo en acero inoxidable de la casa comercial “Remma” o similar. Figura 5.33 Mesa de trabajo Fuente http://www.instalacioneslacteas.com/es/ . 186 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Características técnicas: - Construida en acero inoxidable - Ruedas giratorias con freno - Fabricadas a medida. 5.2.2.9. Almacén materias primas Fermentos lácticos y cuajo se adquieren en forma pulverulenta, desecada y congelada, siendo necesario su almacenamiento en un congelador hasta su utilización. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Para el almacenamiento a temperatura de congelación, la industria láctea dispone de dos tipos de congeladores de iguales características, pero distinta disposición: A. Congeladores horizontales B. Congeladores verticales. PROCESO DE DECISIÓN Los congeladores verticales pueden almacenar la misma cantidad de producto que los horizontales, ocupando un menor espacio. Sin embargo, para una misma capacidad, el precio del congelador vertical es superior. Por tanto, considerando que el rendimiento de ambos equipos es similar, se optará por el equipo más económico, el de disposición horizontal. EQUIPO SELECCIONADO Arcón congelador horizontal de tapas ciegas abatibles de la casa comercial “Yostin” o similar 187 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.34 Arcón congelador Fuente: http://www.yostin.es/ Características técnicas: - Interior en aluminio gofrado ofreciendo una óptima garantía de higiene e inalterabilidad - Sistema de congelación “Full Cold” todas las paredes incluidas el fono, están refrigeradas. - Bisagras reforzadas que garantizan una apertura auto equilibrada de la tapa - Panel de control provisto de termostato y termómetro para visualización de la temperatura - Luz automática a la apertura de la puerta - Posibilidad de apilar las cestas. Datos técnicos: Tabla 5.31 Datos técnicos arcón congelador Modelo 06202 Dimensiones (LxAxH) (mm) 695x 1020x 850 Volumen cámara (l) 290 Gama de temperatura (°C) -18/-20 Cestas de serie 2 Tensión/Fases 220/2 Consumo Kw/24 h 0.92 Peso neto/bruto (Kg) 48/53 Fuente: http://www.yostin.es/ 188 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.2.3. Maquinaria para línea de suero El lactosuero es el principal residuo de la quesería, muy contaminante. Sin embargo, como se recoge en el capítulo 2 “Materias primas, productos y subproductos”, el suero contiene compuestos de elevado valor nutritivo, que justifican evaluar sus posibilidades de aprovechamiento. ALTERNATIVAS DE APROVECHAMIENTO El uso más adecuado del suero para la industria depende, fundamentalmente, del tamaño de la industria, producción de lactosuero diaria y capital disponible para la maquinaria específica. Las alternativas para su aprovechamiento son: A. Transformación del suero en otras industrias Almacenamiento del lactosuero en depósito, hasta su expedición a industrias transformadoras. B. Transformación del suero en la propia industria En este caso, la transformación del lactosuero se realiza en la propia industria. Se deben contemplar dos formas de aprovechamiento: total o parcial. B.1 Aprovechamiento total del lactosuero Una de las técnicas, es la incorporación del suero, en forma de suero en polvo, en los piensos o fórmulas para animales lactantes, aunque también se puede suministrar en forma de bloques para lamer. La deshidratación o concentración de los sueros facilita su manejo y abarata su transporte a las granjas, preservando sus cualidades de fresco. Los sueros en polvo también pueden destinarse a la alimentación humana, como ingredientes alimentarios en la industria láctea (yogures, helados, batidos), cárnica (embutidos cocidos), panadera, pastelera, en la fabricación de bebidas y alimentos infantiles. En estos productos, el suero, mejora las características organolépticas y aumenta el valor nutricional. Sin embargo, su contenido salino, más acusado en sueros ácidos, supone un factor limitante. Algunas técnicas, como la desmineralización, podrían solucionar este problema. 189 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día En Italia y España, así como en otros países de la cuenca mediterránea, son muy frecuentes las elaboraciones de los denominados quesos de suero (Ricotta, Requesón, Anthotyros) en cuya composición destacan las proteínas séricas. También se pueden utilizar pequeñas cantidades de suero crudo como cultivo iniciador para la fabricación de quesos como Provolone, Grana, Mozzarella, Oazaca, Gruyere o Emmental. En agricultura, se utiliza suero como fertilizante, dentro de determinados límites, para riegos de terreros controlado, ya que puede conducir a una excesiva salinización de los suelos. Otra aplicación sería la producción de espumas de poliuretano y resinas de termosellado para conglomerar materiales lignocelulósicos, y para agregar las menas de minerales para su posterior peletización. B.2 Utilización del suero fraccionado Otras técnicas se basan en el aprovechamiento parcial del suero, con el objetivo de recuperar las proteínas o la lactosa, aunque también se busca la recuperación de otros componentes minoritarios, como las sales, que se pueden aprovechar para la fabricación de bebidas funcionales. El fraccionamiento más elemental es la desmineralización (por electrodiálisis, ósmosis inversa y otros procedimientos) que elimina el sabor metálico del suero y permite mayor rango de aplicaciones. El primer paso del fraccionamiento del suero para la separación de las proteínas se lleva a cabo por ultrafiltración, o por desnaturalización térmica y/o isoeléctrica. La ultrafiltración es la técnica más común. Se realiza bajo presión y el flujo es tangencial a la membrana semipermeable. La solución que atraviesa la membrana se denomina permeado y contiene, además de agua y lactosa, minerales y nitrógeno no proteico. El retenido, es el líquido que no atraviesa la membrana y es un concentrado de proteínas y restos de grasa, además de incluir lactosa y sales minerales en la misma concentración que el suero. Para rebajar la concentración de moléculas de pequeño tamaño, se puede añadir agua al retenido y filtrarlo de nuevo. La figura 5.35 muestra las dos posibles formas de utilización del lactosuero: total (azul) y parcial (verde) 190 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día LACTOSA Alimentos infantiles, otros alimentos Medicamentos Derivados de lactosa: Lactulosa, lactitol, ésteres de lactitol, GalOS, ácido lactobiónico, lactosil-urea. ALIMENTACIÓN HUMANA SALES MINERAL ES Bebidas, Queso, Alimentos infantiles, productos lácteos, productos cárnicos, panadería, otros ALIMENTACIÓN ANIMAL PERMEADO Ultrafiltración SUERO DE QUESERÍA Piensos Bebidas RIEGOS FERTILIZANTES RETENIDO: PROTEINAS α- Lactoalbúmina, βLactoglobulina, Lactoperoxidasa, Lactoferrina, CMP, Ig, BSA. OBTENCIÓN DE DIVERSOS PRODCUTOS POR BIOCOMBUSTIÓN Figura 5.35 Aprovechamiento del lactosuero Fuente: Elaboración propia PROCESO DE DECISIÓN Actualmente, pocas industrias queseras se dedican a transformar el suero, sólo aquellas de grandes dimensiones que pueden invertir en los equipos necesarios. La implantación de estos equipos específicos supone un gran coste, requiere grandes necesidades de espacio y mano de obra para su control y mantenimiento. Además, estos tratamientos se aconsejan cuando la cantidad de lactosuero es elevada, por encima del valor generado en la presente línea (7515 litros suero/día). 191 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Por tanto, considerando el tamaño de la industria dónde se implanta la presente línea, capacidad y capital disponible, se opta por la expedición del suero a otras industrias que se encarguen de su transformación. No obstante, las otras alternativas pueden utilizarse en un futuro, cuando la empresa disponga de capital para invertir de nuevo y desee la implantación de maquinaria para la transformación de suero. EQUIPO SELECCIONADO El equipo elegido es un tanque autorrefrigerante vertical cerrado con lavado automático de la casa “FONTSERE” o similar, con una capacidad nominal de 8000 litros. El modelo es el mismo que se utiliza para el almacenamiento isotermo de la leche, cuyas características técnicas ya están definidas. El tanque se ubicará en la zona de recepción de la industria, de manera que la distancia de la bomba de impulsión de suero y el tanque sea mínima. De este modo se facilita el llenado del tanque y también su descarga, al encontrarse próximo al camión cisterna que se encargará de trasportarlo a su destino. 5.2.4. Equipos de bombeo En la línea, se precisan bombas para la impulsión de leche, suero o granos de cuajada. En el dimensionamiento, se han establecido los requisitos para la correcta elección de la bomba. Los requerimientos de potencia de cada zona de la línea de elaboración se recogen la Tabla 5.32. 192 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.32 Requerimientos de potencia ZONA Equipo Potencia necesaria (W) Recepción e higienización Bomba de llenado del tanque de 1040 retención Bomba de impulsión de la leche a 1040 la clarificadora Bomba de llenado de tanques 1040 isotermos Bomba de trasiego hasta el 625 pasteurizador Elaboración Bomba de llenado de cubas 625 Bomba de transporte de cuajada 625 Bomba de trasiego de suero 510 Fuente: Elaboración propia ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS Las alternativas tecnológicas presentes en la industria láctea son: A. Bombas centrífugas Las bombas centrífugas son, según su tipo de construcción y transformación de energía, turbomáquinas hidráulicas. Aunque existen numerosos tipos de construcción, todas las bombas centrífugas tienen en común una entrada axial del líquido al rodete de la bomba. Un motor eléctrico acciona el eje de la bomba en el cual está montado el rodete. El agua que entra axialmente en el rodete a través de la boca de aspiración y el cuello de aspiración se desvía mediante las paletas del rodete en dirección radial. Las fuerzas centrífugas, que actúan en cada partícula de líquido, originan durante el paso del líquido por la zona de las paletas un aumento de la presión y de la velocidad. 193 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Después de la salida del rodete, el líquido se acumula en la caja espiral. Debido al tipo de construcción de la caja espiral, la velocidad del flujo se reduce de nuevo ligeramente. La transformación de la energía se refleja en un aumento de la presión. B. Bombas de desplazamiento positivo Son las que desplazan líquido, mediante la creación de un desequilibrio de presiones dentro de un entorno cerrado. Este desequilibrio hace que el líquido se mueva de un lugar a otro en un intento de equilibrar la presión. “El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara. Con el nombre general de bombas positivas se conoce a las bombas reciprocantes y rotatorias. B.1 Bombas reciprocantes El funcionamiento de una bomba reciprocantes depende del llenado y vaciado sucesivo de receptáculos de volumen fijo, para lo cual cierta cantidad de agua es obligada a entrar al cuerpo de la bomba, donde queda encerrada momentáneamente, para después ser forzada a salir por la tubería de descarga. En términos generales, el gasto de una bomba reciprocante es directamente proporcional a su velocidad de rotación y casi independiente de la presión de bombeo. Estas bombas son relativamente de baja velocidad. B.2 Bombas rotativas Estas bombas no tienen válvulas ni partes reciprocantes; el movimiento del líquido es efectuado por la acción combinada de dos elementos giratorios semejantes a las ruedas dentadas. Las bombas rotatorias son de gran velocidad. PROCESO DE DECISIÓN Como se ha expuesto en las necesidades, las bombas están presentes en varias líneas. Por ello se deberá evaluar qué alternativa es la que más se adapta a cada una de ellas, en función de sus características y aplicaciones. 194 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día -Las bombas centrífugas funcionan con altas capacidades y bajas presiones. Se utilizan para la impulsión de grandes caudales de productos poco viscosos. Será el tipo de bombas instaladas para la impulsión de la leche. - Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones. Se utilizan para el manejo de productos muy sensibles tales como nata, suero o cuajada. Por ello, se opta instalar este tipo de bombas en la línea de elaboración, para la impulsión de los granos de cuajada desde la cuba al equipo de dosificación-moldeado, y la línea de suero, para el transporte del suero a los tanques de almacenamiento. De los dos tipos posibles, las bombas de descarga positiva rotativas son las más adecuadas. Las bombas reciprocantes son de baja velocidad, de tal manera que cuando tienen que ser movidas por motores eléctricos deben ser intercaladas trasmisiones de engranes o poleas para reducir la velocidad entre el motor y la bomba. En cambio, las bombas rotativas tienen un gasto de descarga casi uniforme, pueden trabajar a velocidades medias, sin necesidad de intercalar ningún elemento y sin el peligro de que se produzcan presiones de inercia. Además, las reciprocantes no son adecuadas para manejar líquidos que contengan materiales en suspensión y la variación cíclica del gasto de descarga puede obligar al empleo de grandes tuberías. En cuanto al precio, suponen una mayor inversión inicial, además de un mayor coste debido a su funcionamiento, no siendo adecuadas para la presente línea. EQUIPOS SELECCIONADO Se emplearán dos tipos de bombas, centrífugas o de desplazamiento positivo rotatorias, según corresponda, de la casa comercial “APV” o similar. A. BOMBA CENTRÍFUGA Bomba centrífuga sanitaria de la serie W+, casa comercial “APV” o similar. 195 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 5.36 Bomba centrífuga Fuente. APV Características técnicas: - Diseño sanitario, aprobado por EHEDG (European Higienic Equipment Desig Group). Fácil limpieza CIP y esterilización SIP. - Material de construcción: las partes en contacto con el producto (carcasa, impulsor, soporte, placa trasera, eje, anillo de sujeción, adaptador) son de acero inoxidable AISI 316L o AISI 304. - Cierre mecánico estándar de carburo de silicio/carbono - Máxima temperatura de operación estándar: 95 °C - Conexiones: ISO u otras uniones estándar - Motor eléctrico estándar 50 Hz, con cubierta de acero inoxidable AISI 304 MODELO: El modelo de bomba a instalar será aquel que aporte la potencia necesaria en cada caso. Por lo general, se optará por equipos con potencia superior a la necesaria, de modo que se asegure el suministro y se satisfagan correctamente las necesidades. La Tabla 5.33 muestra el modelo adecuado para cada bomba. 196 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.33 Selección del modelo de bomba centrífuga Equipo Potencia Modelo necesaria Potencia útil (W) (W) Bomba centrífuga de llenado 1040 de tanque de retención W+22/20 3388.1 (2900 rpm) Bomba centrífuga de envío a 1040 la clarificadora W+22/20 3388.1 (2900 rpm) Bomba centrífuga de llenado 1040 de tanques isotermos W+22/20 3388.1 (2900 rpm) Bomba centrífuga de trasiego 625 hasta el pasteurizador W+22/20 1491.28 (1450 rpm) Bomba centrífuga de llenado 625 de cubas W+22/20 1491.28 (1450 rpm) Fuente: Elaboración propia Datos técnicos: Tabla 5.34 Datos técnicos de las bombas centrífugas MODELO W+22/20 (2900 rpm) W+22/20 (1450 rpm) Motor (KW) 1.1 0.9 60 % 55 % 0.7 0.65 65/65 65/65 Impulsor (mm) 142 142 Velocidad de giro del impulsor (rpm) 2900 1450 203286.31 166708.51 0.01 4.92·10-3 200 x150 200x 150 Eficiencia Consumo de potencia (KW) Entrada/salida (mm) Presión máxima (Pa) Caudal máximo (m3/s) Dimensiones (mm) (L x A) Fuente: Elaboración propia 197 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día B. BOMBA DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Bomba de desplazamiento positivo rotativa serie DW de la casa comercial “APV” o similar. Figura 5.37 Bomba de desplazamiento positivo Fuente. APV Características técnicas - Bomba diseñada para acomodarse fácilmente a ciclos CIP. - Parte frontal de fácil acceso lo que reduce considerablemente el tiempo de mantenimiento. - Diseñadas para aplicaciones higiénicas. - Todas las partes en contacto con el producto están diseñadas en acero inoxidable AISI 316L - Conexiones: ISO u otras uniones estándar MODELO La serie está compuesta por bombas con capacidades de 3 litros/100 revoluciones a 1018 litros/100 revoluciones, y presiones de hasta 30 bares. El modelo a elegir será aquel que aporte una potencia superior a la necesaria, para asegurar el suministro. La Tabla 5.35 muestra el modelo adecuado para cada bomba 198 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.35 Requerimientos de potencia Equipo Potencia Modelo necesaria (W) Bomba de transporte de Potencia útil (W) 625 DW 1/007/7 1089 510 DW 1/007/7 1089 cuajada Bomba de trasiego de suero Fuente: Elaboración propia Datos técnicos: Tabla 5.36 Datos técnicos de la bomba de desplazamiento positivo MODELO DW 1/007/7 Motor (KW) 0.8 Velocidad de giro del motor (rpm) 800 Eficiencia 60 % Consumo de potencia (KW) 0.5 Entrada/salida 40/40 Capacidad máxima (m3/s) 9.3 ·10 -4 Presión máxima (Pa) 700000 Peso bruto (Kg) 18 Dimensiones (L x H x A) (mm) 242 x 208 x 166 Fuente: APV 5.2.5. Resumen de maquinaria y equipos de la línea La Tabla 5.37 muestra desglosados por zonas, los equipos necesarios para llevar a cabo el proceso productivo, detallando sus dimensiones, número de unidades necesarias y el precio presupuestado por las casas comerciales correspondientes. Finalmente la tabla muestra el presupuesto total de maquinaria y equipos, al que hay que grabar los impuestos suplementarios, como es el 21 % de IVA 199 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.37 Resumen de las máquinas y equipos de la línea Zona Maquinaria Modelo/ Capacidad Nº Precio (€) 9800 9800 € 900 7200 35.220 21.704 9.800 x 2=19600 28500 1440 x 3= 4320 1280 x 2=2560 120004 € 20480 x 2= 40960 1500 44100 4.25 x 480=2040 4.5 x 360=1620 4800 x 2= 9600 3000 Recepción Depósito isotermo de suero 8000 l Dimensiones mm (largo x ancho x alto) 1900 x 3740 Higienización Filtro autolimpiable Tanque de retención Separadora centrífuga Intercambiador de placas Depósito isotermo de leche Pasteurizador Bomba centrífuga Bomba centrífuga 15000 l/h 7500 l CSE 45-01-177 HRS 20-10/16 8000 l PC50/4 W+22/20 (2900 rpm) W+22/20 (1450 rpm) 405 x 177 x 503 1600 x 3100 1440 x 840 x 2000 1000 x 310 x 1066 1900 x 3740 2400 x 1200 200 x150 200x 150 Elaboración Cuba de cuajado Plataforma cuba Dosificadora-moldeadora Moldes microperforados (1.5 Kg) Moldes microperforados (2 Kg) Prensa horizontal Conjunto de cintas transportadoras Desmoldeador automático Bomba de desplazamiento positivo 4500 l No definido DOSIMATIC 3 ciclos/min MMA.140.160.170 MMA.175.160.210 P 8/2 6 cilindros (3 x 2) No definido 2850 x 1950 x 2500 6520 x 500 x 2000 1500 x 2400 x 5500 140 x 80 175 x 80 6590 x 900 x 1500 400 x 900 1 TOTAL 1 1 1 1 2 1 3 2 TOTAL 2 1 1 480 360 2 - 1000 moldes/h DW 1/007/7 1475 x 800 x 1500 242 x 208 x 166 1 2 25000 2580 x 2=5160 3130 TOTAL 132980 € 200 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Zona Maquinaria Nº Precio (€) 40.000 15.000 65.000 € 20450 2500 x 2=5000 25800 51.250 € 8.5 x 17452 =148342 Saladero Saladero por inmersión Filtro de diatomea 4 cestones GI-05 Dimensiones mm (largo x ancho x alto) 3880 x 3130 x 700 2250 X 1050 X 1700 Limpieza Equipo estándar C.I.P Cestón vertical para moldes y tapas Lavadora de moldes y tapas 10000 l/h 600 moldes 900 moldes 5000 x 1000 x 2600 1000 x 1200 x 1700 3000 x 1500 x 1400 Cámaras de maduración Caja de plástico SGL 600 x 400 x 145 1 1 TOTAL 1 2 1 TOTAL 17452 UPAL-H Traigo 24 1200 x 800 x 160 2580 x 990 x 3815 404 2 15.6 x 404= 6302.4 30280 x 2=60560 Cepilladora 1500 quesos/h 900 x 900 x 1100 TOTAL 1 215204.4 € 3000 Aplicador de parafinas por inmersión 500 quesos/h 1200 x 900 x 1200 1 5860 750 x 750 x 1000 TOTAL 1 8860 € 5100 1 1 1 1 1 TOTAL 50000 120 65.9 400 325 56010.9 € Palet de plástico Carretilla eléctrica + acoplamiento volteador de quesos Sala auxiliar Preparación Cortadora de cuñas semiautomática de pedidos Termoformadora Balanza digital Etiquetadora Mesa de trabajo acero inoxidable Mesa de trabajo acero inoxidable Modelo/ Capacidad 4/6/8/10/12 porciones TFS 80 GX-6000 QL-570 No definido No definido 201 1670 x 950 235 x 285 x 110 134 x 141 x208 2000 x 800 x 900 1200 x 800 x 900 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Zona Maquinaria Almacén materias Arcón congelador horizontal primas Modelo/ Capacidad Ref.- 062020 Dimensiones mm (largo x ancho x alto) 695 x 1020 x 850 TOTAL LÍNEA Fuente: Elaboración propia 202 Nº Precio (€) 2 510 x 2=1020 TOTAL 1020 € 660129.3 € Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.3. Organización y planificación de la producción 5.3.1. Introducción En este capítulo se plantea la gestión de los factores productivos de la línea de elaboración. El objetivo esencial es conseguir la máxima eficacia y productividad, a través de la correcta planificación y distribución de cada una de las actividades y de los operarios que las llevan a cabo. En el proceso real, las pérdidas producidas y otros factores, impiden que se llegue al máximo de producción. No obstante, el modelo de organización debe suponerse para un régimen permanente de máxima producción. Las características productivas definidas en el proceso productivo y en el balance de materia, serán los puntos de partida para gestionar los factores productivos de la línea. 5.3.2. Planificación y distribución diaria de las actividades Como fase inicial de la planificación, se deben considerar los principios de funcionamiento de la industria para la que se diseña de línea de elaboración. La línea sólo está en funcionamiento cinco días a la semana, de lunes a viernes. El volumen total de leche a procesar es de 9000 litros/día, repartida en dos turnos de 4500 litros. El primer turno empezará a las 8:10 h de la mañana, mientras que el segundo empezará a las 9:15 h. Las tareas o funciones asignadas a cada operario son siempre las mismas, aunque en ocasiones pueden variar, según las necesidades. Durante el fin de semana la industria no presenta actividad productiva, sin embargo, los sábados se recibe leche, que deberá acondicionarse y almacenarse en los tanques isotermos para su próxima utilización. Además, durante este día, también se desarrollan otras actividades, que se describirán más adelante. La industria no presenta ningún tipo de actividad durante el domingo, que será el día de descanso. 5.3.2.1. Recepción de la leche e higienización. Como indica el balance de materia, de lunes a sábado se reciben 7500 litros de leche. La recepción e higienización comienza a las 7:00 h y la duración prevista es de una hora. 203 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El acondicionamiento e higienización se realiza todos los días que se recibe leche, incluido el sábado. Otro aspecto importante, es que el almacenamiento en los tanques debe realizarse como se indica en el balance de materia, para evitar la mezcla de la leche procedente de varios días de ordeño. 5.3.2.2. Primera elaboración La puesta en marcha de la industria comienza con la pasteurización de la leche. La tabla muestra la cantidad de leche que abandona los tanques (tanque 1 o”T1” y tanque 2 o “T2”) según el turno, cada día de la semana. Tabla 5.38 Balance de leche en los tanques T1 1er LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES 4500 (S) - 4500 (M) 1500 1500 (J) TURNO 2º (J) 3000 (S) 3000 (M) - 4500 (J) - - 4500 (L) - 3000 (X) 3000 (V) 1500 (L) 1500 (L) 4500 (X) TURNO T2 1er TURNO 2º 4500 (V) TURNO Fuente: Elaboración propia En el primer turno se utiliza la leche recibida el día anterior, para evitar tiempos de almacenamientos elevados. Todos los días, excepto los jueves y viernes, los tanques disponen de la cantidad necesaria para comenzar el proceso, sin esperar los litros de leche recibidos ese día. Se busca establecer una jornada lo más homogénea posible, por lo que para evitar diferentes horarios de inicio, se elige el mismo horario para toda la semana y éste debe asegurar que los tanques dispongan de 4500 litros. Por tanto, considerando que el proceso de recepción finaliza a las 8:00 h, y dejando un margen de maniobra de 10 min, se establece que el inicio de la pasteurización sea a las 8.10 h. 204 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.3.2.2.1. Pasteurización y cuajado El equipo pasteurizador tiene una capacidad de 5000 l/h, por lo que en el periodo de 55 minutos la leche está pasteurizada, es decir, a las 9:05 h aproximadamente toda la leche estará acondicionada en la cuba de cuajar, preparada para la siguiente etapa. Mientras la cuba de cuajado se llena, el maestro quesero puede ir incorporando los aditivos (cloruro cálcico y fermentos lácticos), para favorecer la mezcla y reducir el tiempo de la fase siguiente. Una vez que se ha llenado la cuba, únicamente queda añadir el cuajo. El momento de la adicción lo determina el pH, que debe estar en torno a 5.4. Tras la incorporación del cuajo, se activa el sistema de agitación durante 5 minutos. La coagulación de la leche tiene lugar a los 40-45 minutos. De este modo en torno a las 10:00 h la cuajada está lista para el corte y agitación. 5.3.2.2.2. Corte, agitación y desuerado previo Para realizar la separación de granos de cuajada y suero, es necesario llevar a cabo las operaciones de corte, agitación y desuerado previo. Estas operaciones comienzan a las 10:00 h y tienen lugar de forma continua, en la propia cuba de cuajado. La duración es de 30 minutos, por lo que terminará en torno a las 10:30 h. 5.3.2.2.3. Llenado de los moldes. A continuación, la cuajada pasa la dosificadora-moldeadora. Este equipo tiene capacidad para el llenado de 9 moldes (2 Kg) /minuto y 12 moldes (1.5 Kg) /minuto. Por tanto, es posible estimar el tiempo necesario para el moldeo de cada formato. 240 moldes 1.5 Kg /12 moldes/min=20 minutos 180 moldes 2 Kg/ 9 moldes/min=20 minutos Tiempo de duración del moldeado20 +20=40 min El llenado de los moldes finalizará a las 11:10 h. Esta operación se lleva a cabo bajo el control de dos operarios. Uno de ellos se encarga del control del moldeo y apurado de la 205 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día cuba, mientras que el otro se encarga de colocar la placa de caseína y la tapa a los moldes que van saliendo del equipo a la cinta transportadora. Considerando un margen de maniobra de 5 minutos, a las 11:15 h la operación debe haber concluido totalmente. 5.3.2.2.4. Prensado En primer lugar, se deben colocar los moldes en cada uno de los cilindros. El modelo de prensa elegido dispone de 6 cilindros, con capacidad para 70 quesos/cilindro, aproximadamente. La colocación de los moldes la llevarán a cabo dos operarios, considerando que cada uno de ellos es capaz de colocar una media de 10 quesos por minuto. 420 ud/20 unidades por min=21 minutos El tiempo total empleado en la colocación es de 21 minutos, por lo que, dejando un margen de 4-5 minutos, a las 11:40 h los quesos están preparados para el prensado. El tiempo de permanencia en la prensa varía según formato, siendo de 2 horas para el queso de 1.5 Kg y 2 h 15 min para el formato de 2 Kg. De forma práctica, el tiempo de permanencia será aquel que permita la reducción del pH del queso hasta 5.4. El prensado finaliza a las 13:40 h en el caso del queso de 1.5 Kg y a las 13:55 h, para el otro formato. 5.3.2.2.5. Desmoldeado Dos operarios se encargan de sacar los quesos de la prensa, una vez transcurrido el tiempo suficiente para cada formato, y de colocarlos sobre la cinta transportadora, que los conduce hacia la desmoldeadora, en un tiempo estimado de 15 minutos. La duración del desmoldeo depende del rendimiento del equipo: = 0.24 h ~15 min Tiempo (quesos de 1.5 Kg)= = 0.18 h ~11 min Tiempo (quesos de 2 Kg)= 206 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Por tanto, la actividad finaliza a las 14:10 h para los quesos de 1.5 kg y a las 14:21 h para los quesos de 2 Kg. 5.3.2.3. Segunda elaboración El comienzo de la segunda elaboración se debe establecer de acuerdo a la situación de la primera, evitando el solapamiento de las actividades o tiempos muertos excesivos. Por tanto, comenzará a las 9:15 h, con la pasteurización de la leche. La línea se diseña con dos cubas de cuajado, de manera que el proceso sea mucho más flexible, y se eviten tiempos de espera innecesarios. Por el mismo motivo se colocan dos prensas de 6 cilindros cada una, a ambos lados de la cinta transportadora. El proceso seguirá el mismo orden de acontecimientos. De este modo, a las 15:15 h los quesos de 1.5 Kg estarán listos para su transporte al saladero, y a las 15:26 h los quesos de 2 Kg. 5.3.2.4. Salado Los quesos llegan al saladero a través de una cinta transportadora, en cuatro turnos: - Turno nº1 (quesos de 1.5 Kg):14:10 h - Turno nº2 (quesos de 2 Kg14:21 h - Turno nº3 (quesos de 1.5 Kg)15:15 h - Turno nº4 (quesos de 2 Kg)15:26 h Cinco minutos antes de la llegada, debe ponerse en funcionamiento la bomba de recirculación de la salmuera. La bomba genera una corriente, que impulsará a los quesos, conduciéndolos hasta el cestón correspondiente, en un tiempo estimado de 8 minutos/turno. Según el formato, el periodo de salado varía, así los quesos de 1.5 Kg permanecen en la balsa durante 18 horas, y los quesos de 2 Kg, 22 horas. Una vez transcurrido el periodo, los cestones deben extraerse de la salmuera, siguiendo el horario que se muestran a continuación: - Turno nº1 (quesos de 1.5 Kg):8:20 h 207 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - Turno nº2 (quesos de 2 Kg12:30 h - Turno nº3 (quesos de 1.5 Kg)9:25 h - Turno nº4 (quesos de 2 Kg)15:35 h 5.3.2.5. Maduración inicial o secado Como se ha visto, los quesos se extraen del saladero a diferentes horas. El control de estos turnos es esencial en la etapa de maduración inicial y final, pues nos indicarán el orden de entrada/salida de las cámaras. Dos operarios se encargaran de sacar los cestones, que permanecerán una hora escurriendo sobre el saladero. Tras ello, los quesos se colocan en cajas de plástico. Cada caja tiene una capacidad para almacenar 8 quesos de 1.5 Kg y 6 quesos de 2 Kg. De este modo, se puede calcular el número de cajas que se necesitan al día: 240 quesos de 1.5 Kg/8 quesos/caja=30 cajas 180 quesos de 2 Kg/6 quesos/caja=30 cajas Las cajas son transportadas por una carretilla a la cámara de maduración inicial, en la que permanecerán 15 días. Se estima que cada operario tarda en llenar y apilar la caja 1 minuto. 5.3.2.6. Recubrimiento y maduración final Finalizado el periodo de maduración inicial, los quesos se conducen a la zona auxiliar de las cámaras de maduración, donde se le aplicará una capa de parafina. En este caso, al igual que en la cámara de maduración final como veremos más adelante, no es tan relevante que los quesos abandonen la cámara a la hora exacta a la que entraron. Lo que sí se debe tener en cuenta es que los primeros quesos en entrar serán los primeros quesos en salir. La duración de la etapa de recubrimiento dependerá de la capacidad del equipo, que es de 500 quesos/hora. Quesos de 1.5 kg= = 29 min 208 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día =22 min Quesos de 2 Kg: Tras el recubrimiento los quesos son conducidos a la cámara de maduración final, donde permanecerán 226 días (queso curado) o 106 días (queso semicurado). 5.3.2.7. Volteo de los quesos Los quesos deben ser volteados durante su permanencia en las cámaras de maduración, para conseguir una mayor uniformidad en el producto. En la cámara inicial, el volteo de los quesos se aconseja cada dos días, pues el queso presenta una consistencia blanda y poco uniforme, con tendencia a deformarse. En la cámara final el volteo puede realizarse con menor frecuencia, una vez en semana (los sábados), pues el queso es mucho más estable y la deformación es poco probable. 5.3.2.8. Cámara de conservación Una vez finalizado el periodo de maduración final, los quesos son conducidos de nuevo a la cámara auxiliar para su limpieza externa, pues su estancia prolongada puede conllevar la aparición de mohos en superficie. Al igual que en la cámara inicial, se busca una continuidad de las actividades, por lo que los quesos abandonarán la cámara de maduración final el día que corresponda, respetando la norma de que los primeros en entrar serán los primeros en salir. El equipo de cepillado posee un rendimiento de 15 quesos/minuto, por lo que el tiempo necesario para esta operación será: Quesos de 1.5 kg= Quesos de 2 Kg: = 16 min =12 min Tras el cepillado, los quesos están listos para ser conducidos a la cámara de conservación, donde permanecerán el tiempo necesario hasta que se decida su expedición. 209 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.3.2.9. Limpieza de las instalaciones La limpieza de las instalaciones debe realizarse inmediatamente después de acabar el ciclo de producción, con el objetivo de eliminar los depósitos de suciedad de los equipos. Para ello, la línea cuenta con varios equipos de limpieza. El principal es el sistema CIP, que se basa en la circulación de agua y soluciones detergentes por los depósitos, tuberías y líneas del proceso, sin necesidad de desmontar estos equipos. Para aquellos puntos en los que no es posible la limpieza CIP, se emplean equipos de limpieza a presión. Los moldes y tapas también deben limpiarse al final de la jornada, de modo que se almacenen para su posterior utilización en las mejores condiciones higiénicas. 5.3.2.9.1. Limpieza CIP Las instalaciones se dividen en un cierto número de circuitos que pueden ser lavados en momentos distintos, sin embargo, los componentes de un mismo circuito deben estar disponibles para su limpieza al mismo tiempo. En las industrias lácteas, se pueden distinguir dos programas de limpieza, dependiendo de si el circuito que se debe lavar tiene o no equipos de intercambio térmico: A. Programas CIP sin equipos de intercambio térmico: el ciclo de limpieza sólo precisa la solución alcalina. Se realiza para limpieza de la zona de higienización de la leche y la línea de suero. La tabla recoge la secuencia completa del programa A: Tabla 5.39 Programa de limpieza A ETAPA TIEMPO 1-Preenjuague con agua recuperada 5 2-Lavado con solución alcalina (65° C) 15 3-Aclarado con agua caliente ( 80° C) 5 4-Enfriamiento con agua de red 5 TOTAL Fuente. Elaboración propia 210 30 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día B. Programas CIP para líneas con equipos de intercambio térmico: en este caso, el ciclo de limpieza precisa también de una solución ácida para la eliminación de las proteínas precipitadas sobre la superficie de los equipos de tratamiento térmico. Se realiza en el resto de circuitos. La tabla recoge la secuencia completa del programa B: Tabla 5.40 Programa de limpieza B ETAPA TIEMPO (min) 1-Preenjuague con agua recuperada 10 2-Lavado con solución alcalina (65° C) 25 3-Enjuague intermedio con agua (65° C) 10 4-Lavado con solución ácida (65° C) 15 5-Aclarado con agua caliente ( 80° C) 15 6-Enfriamiento con agua de red 10 TOTAL 85 Fuente. Elaboración propia El pre-enjuague con agua inicial, permite eliminar las impurezas no adheridas a las paredes. Se puede realizar con agua fría o caliente, teniendo en cuenta que no se pueden utilizar temperaturas superiores a 60°C, para evitar la coagulación de las proteínas. Un enjuague previo eficaz puede reducir hasta un 90 % los residuos sueltos, facilitando las operaciones de limpieza posteriores. En la última etapa (nº 4 proceso A, nº 6 proceso B) se utiliza agua de red para el enfriamiento gradual del circuito. Al final del programa, el agua de red puede volver a utilizarse en el preenjuague del programa siguiente, reduciendo de este modo el consumo y vertido de agua. 5.3.2.9.2. Limpieza de superficies Las superficies que no pueden ser limpiadas por el sistema CIP, se van a limpiar con una lavadora de alta presión con pistola. En primer lugar se rociarán las superficies con agua fría para la retirada de los residuos sólidos no adheridos. Después, se utilizará una 211 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día mezcla de agua-detergente, que permita la eliminación de las partículas adheridas, y por último, se aclararán las superficies, para un mejor acabado. El tiempo estimado para este proceso será de 1 hora. 5.3.2.9.3. Lavado de moldes y tapas Los moldes llegan a la zona de limpieza a través de una cinta transportadora, que los introduce directamente en la lavadora. El tiempo estimado para el lavado de los moldes será de 1 hora. 5.3.2.10. Gestión de los pedidos El maestro quesero es el encargado de la gestión, planificación y organización de la expedición del queso. Es la persona que mejor conoce el funcionamiento del proceso productivo y las características del producto final. Para facilitar su actividad, podrá apoyarse en la administración, recibiendo información sobre el mercado y los tipos de clientes de la empresa. A última hora de la mañana, el maestro deja definidos los pedidos del día siguiente (cantidad, tipo de queso, destino y características particulares de cada pedido) y el modo en que los operarios deberán prepararlos. 5.3.2.11. Preparación de los pedidos A las ocho de la mañana, varios operarios comienzan a preparar los pedidos, siguiendo las órdenes impuestas por el maestro quesero el día anterior. Como se ha explicado anteriormente, se opta por la comercialización de quesos enteros sin envasar y quesos cortados en cuñas envasadas al vacío. La preparación en uno u otro formato se hará a demanda del cliente. Es posible, que antes de esta etapa sea necesario cepillar la superficie del queso de nuevo. En cualquier caso, los operarios serán los encargados de tomar esta decisión en los quesos que lo precisen. La salida de los quesos de la cámara de conservación será similar a la de las otras salas. Aquellos quesos que primero entraron, serán los primeros en salir. Por tanto, los operarios deberán comprobar este hecho. 212 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 2.12 CUADRO RESUMEN DE LA DURACIÓN DE CADA ACTIVIDAD Tabla 5.41 Cuadro de resumen de la duración de cada actividad Recepción de la leche 60´ Pasteurización 55´ Cuba de cuajar 1 h 25´ Moldeo 45´ Colocación de los quesos en prensa 21´ Prensado (1.5 Kg) 2h Prensado (2 kg) 2 h 15´ Desmoldeo 1.5 Kg 15´ 2 Kg 11´ Salado1.5 Kg 18 h 2 Kg 22 h Colocación de quesos en cajas 15´ Traslado a cámara de maduración inicial+ 20´ colocación de palets Traslado a cámara de maduración final+ 20´ colocación de palets Transporte a cámara auxiliar 10´ Recubrimiento1.5 Kg 29´ 2 Kg 22´ Cepillado1.5 Kg 16´ 2 Kg 12´ Traslado a cámara de conservación+ 20´ colocación en palets Preparación de pedidos 2h Limpieza CIP programa A 30´ Limpieza CIP programa B 1 h 25´ Limpieza de superficies 60´ Lavado de moldes 60´ Fuente. 213 Elaboración propia Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 5.3.3. Mano de obra y distribución diaria de funciones Para el correcto funcionamiento de la línea se considera necesario el control e intervención de personal cualificado. Gestión administrativa Director gerente: con responsabilidad sobre el funcionamiento general de la industria. Comercial: encargado de gestionar la captación de clientes. Es el responsable del plan de marketing, de dar a conocer el producto. Administrativo: encargado de controlar las gestiones administrativas de la industria, así como de la atención al cliente. Sólo trabajan los días que hay producción, es decir, cinco días a la semana, desde las 9:00 hasta las 17:00 h, con un periodo de descanso de 30 minutos para comer. Proceso Maestro quesero: gestiona y planifica el proceso productivo y la expedición de productos. El maestro quesero es el máximo responsable de la producción, controla la actividad llevada a cabo por los operarios, además de controlar directamente determinados procesos, como la recepción de la leche, el cuajado o el tiempo de maduración. Es el nexo de unión de operarios y dirección. Su jornada laboral comienza a las 7:00 y finaliza a las 15:00 h. La Tabla 5.42 muestra las funciones asignadas al maestro quesero. 214 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.42 Funciones del maestro quesero 7 8 9 10 11 12 13 14 D Recepción de la leche Control pasteurización y cuajado Control del proceso Gestión de pedidos y control en cámaras de maduración Fuente. Elaboración propia Técnico de mantenimiento: encargado del mantenimiento de los equipos y la reparación, en caso que sea necesario. También, será el encargado de la puesta en marcha y el control de los equipos de producción de frío y calor. Su jornada laboral coincide con la del maestro quesero. Operarios: son los encargados de ejecutar las órdenes del maestro quesero, e intervienen en determinadas etapas del proceso. Se necesita un total de 6 operarios: - 2 operarios en la zona de elaboración y preparación de pedidos - 2 operarios en el saladero y encargados de la preparación de los quesos para su almacenamiento en la cámara de conservación - 2 operarios en saladero y para el transporte de los quesos de una cámara de maduración a otra. Se establecen jornadas laborales de 8 horas, en las que los operarios disponen de tiempo suficiente para llevar a cabo su tarea correspondiente. Dependiendo de la tarea, las jornadas empezarán a horarios distintos. La Tablas 5.43, 5.44 y 5.45 muestran la distribución de las actividades asignadas a los operarios 215 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.43 Distribución de funciones de operarios en zona de elaboración 8 0 15 9 30 45 0 15 10 30 45 0 15 11 30 45 0 15 30 12 45 0 15 30 13 45 0 15 D 2 OPERARIOSJornada laboral de 8:00 a 16:00 h Preparación de pedidos Llenadora Llenado de prensa Prensado quesos 1.5 Kg Prensado quesos 2 Kg Transporte a moldeadora+ desmoldeado D Descanso Fuente. Elaboración propia 216 30 14 45 0 15 30 15 45 0 15 30 45 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.44 Distribución de funciones de operarios en el saladero y cámaras de maduración (i) 0 15 8 30 45 0 15 9 30 45 0 10 15 30 11 45 0 15 30 45 0 15 12 30 13 45 0 15 30 45 0 15 14 30 15 45 D 1er turno 2º turno 2º turno 1er turno 2 OPERARIOSJornada laboral de 8:00 a 16:00 h Extracción de cestones del primer turno Extracción de cestones del segundo turno Control de salmuera + preparación de cajas Colocación en cajas Transporte a cámara inicial + colocación en palets Transporte a cámara auxiliar+ cepillado Transporte a cámara de conservación + colocación en palets Volteo de quesos en cámaras de maduración D Descanso Fuente. Elaboración propia 217 3er turno 4º turno turno 0 15 30 45 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.45 Distribución de funciones de operarios en el saladero y cámaras de maduración (ii) 9 0 15 10 30 45 0 15 30 11 45 0 15 30 12 45 0 15 30 13 45 0 15 30 14 45 0 15 30 15 45 0 15 30 16 45 0 D 1er turno 2º turno 3er turno 4º turno 2 OPERARIOSJornada laboral de 9:30 a 17:30 h Transporte a cámara auxiliar+ recubrimiento Transporte a cámara final + colocación en palets Extracción de cestones del tercer turno Extracción de cestones del cuarto turno Colocación de quesos en cajas Transporte a cámara inicial + colocación de palets Volteo de los quesos en cámaras de maduración D Descanso Fuente. Elaboración propia 218 15 17 30 45 0 15 30 45 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Limpieza 2 Operarios de limpieza: serán los encargados de la limpieza de la línea. Su jornada laboral comienza a las 15:00 h y finaliza a las 20:00 h. Su principal función es la preparación de las soluciones de limpieza CIP y controlar que el proceso ocurre de manera adecuada. También se encargan del lavado superficies y moldes. Personal para limpieza de instalaciones: se ocupan de la limpieza de las instalaciones de la industria, así como de oficinas, aseos y laboratorio. Su jornada laboral comienza a las 18:00 y finaliza a las 21:00 h. Tabla 5.46 Distribución actividades de limpieza 15 0 15 30 16 45 0 15 30 17 45 0 15 30 18 45 0 15 30 19 45 0 15 30 Limpieza CIP. Programa A Limpieza CIP. Programa B Limpieza de superficies Lavadora de moldes Limpieza de instalaciones, oficinas y aseos Colocación de moldes y tapas limpios en los cestos Fuente. Elaboración propia 5.3.4. Distribución de funciones el sábado 219 20 45 0 15 30 45 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Como se ha descrito anteriormente, el sábado la industria también presenta actividad. En este caso, no se produce, pero se reciben 7500 litros, que deben higienizarse y almacenarse en el tanque correspondiente para ser utilizados el lunes. Este día también se va a llevar a cabo el volteo de los quesos alojados en las cámaras de maduración, o el cepillado si se considera oportuno. El maestro quesero, con ayuda de dos operarios, serán los encargados de llevar a cabo estas funciones. Tienen una jornada laboral que comienza a las 7 horas y finalizaría a las 15:30 h. En la Tabla 5.47 se presenta la programación de las actividades del sábado. 220 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 5.47 Distribución funciones sábado 7 0 15 8 30 45 0 15 9 30 45 0 15 10 30 45 0 15 30 11 45 0 15 30 12 45 0 15 30 13 45 0 15 30 14 45 0 15 30 15 45 0 15 30 45 D (*) Recepción de leche Volteo de los quesos (*) El maestro quesero será el encargado de controlar la recepción e higienización de la leche. Mientras tanto, dos operarios se encargan del volteo de los quesos en la cámara de maduración. Al finalizar esta actividad, maestro quesero y operarios trabajarán conjuntamente Control de salmuera + preparación de cajas Extracción de cestones del primer turno Extracción de cestones del segundo turno Extracción de cestones del tercer turno Extracción de cestones del cuarto turno Colocación de quesos en cajas Transporte a cámara inicial + colocación en palets D Descanso Fuente. Elaboración propia . 221 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6. DISEÑO DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA 222 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.1. Introducción Por distribución en planta se entiende:” La ordenación física de los factores y elementos industriales que participan en el proceso productivo de la empresa, en la distribución del área, en la determinación de las figuras, formas relativas y ubicación de los distintos departamentos”. Con la distribución en planta se persigue hallar la ordenación más económica para el trabajo, a la vez de segura y satisfactoria para los empleados. Los principales objetivos buscados son: Integración conjunta de todos los factores que afectan a la distribución Satisfacción y seguridad para los trabajadores Movimiento del material según distancias mínimas Utilización efectiva de todo el espacio Incremento de la producción Disminución en los retrasos de la producción Mayor facilidad en limpieza y supervisión de los equipos Mayor facilidad de ajuste a los cambios de condiciones Reducción del riesgo de deterioro de los equipos Mejorar el funcionamiento de la empresa 6.2. Condicionantes intrínsecos de la distribución en planta El diseño de la distribución en planta debe realizarse buscando la funcionalidad y eficiencia del proceso, pues estos aspectos condicionarán la viabilidad de la industria como actividad económica. Para conseguir una buena distribución espacial de las actividades y operaciones de la industria, es necesario considerar ciertos condicionantes: Sucesión de operaciones: la sucesión de las operaciones que conforman el proceso productivo, debe ser lineal y continua. Mantener el orden espacial en la sucesión, favorece la funcionalidad de la industria y evitan solapamientos de actividades Movimiento del personal: diseño de las instalaciones favoreciendo el trabajo del personal y asegurando su seguridad y satisfacción. 223 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Incompatibilidad de operaciones: separación física de aquellas actividades incompatibles, por riesgo de contaminación cruzada o necesidades de aislamiento. Separación física de las zonas en función del nivel de higiene: considerando que la leche y el queso, son medios idóneos para el crecimiento microbiológico, se debe diseñar la instalación separando las zonas según el nivel de higiene. Flexibilidad: distribución en planta capaz de adaptarse a distintas situaciones Situación futura: también debe considerarse la posibilidad de ampliación de la industria. Por ello, se debe prever la situación futura de crecer y ampliar la producción, teniendo capacidad para adaptarse en un futuro. 6.3. Metodología del diseño Para determinar la superficie en planta de la industria se va a utilizar el método del algoritmo constructivo de R.L. Francis, que surge a partir del método S.L.P (Systematic Layout planning) de Richard Muther. Se ha decidido su empleo porque es un método completo que permite obtener una distribución en planta homogénea, de forma sencilla. Los pasos a seguir en el método del algoritmo constructivo son: 1. Análisis de la relación productos-cantidades 2. Definición del proceso productivo 3. Definición de las áreas funcionales 4. Establecimiento de las relaciones entre las áreas funcionales 5. Obtención de los índices totales de proximidad (ITP) 6. Colocación de las áreas funcionales en función del ITP 7. Justificación de las superficies necesarias de las áreas funcionales 8. Obtención de la distribución en planta final 6.3.1. Diagrama de proceso El método de distribución en planta comienza con el análisis del proceso productivo, es decir, con la identificación de las actividades que conforman el proceso, su continuidad y sucesión. Además también es necesario conocer las materias primas a procesar, productos y subproductos obtenidos, en resumen, el flujo de materia de cada una de las actividades del proceso. 224 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día En el capítulo nº3 “Proceso productivo” se muestra el diagrama productivo, que recoge el ordenamiento secuencial de estas actividades. La relación productos-cantidades se explica en el balance de materia final, que aparece en el capítulo nº 5 “Ingeniería del proceso”. 6.3.2. Definición y caracterización de las áreas funcionales El promotor decide que la industria, en la que se ubicará la presente línea de elaboración, esté construida por un solo edificio de una única planta. Es necesario definir las zonas o áreas que conforman la industria, así como sus características y condicionantes propios, para poder integrar y dar sentido a la distribución interna del edificio. Las áreas funcionales no son sólo las estrictamente productivas, sino también, aquellas necesarias para el funcionamiento del proceso, y aquellas, que aún no formado parte del mismo, son necesarias para el funcionamiento de la industria. En esta industria se podrán diferenciar las siguientes zonas: 1. Zona de recepción de la leche Actividad: descarga de los camiones cisterna. Condicionantes específicos: Próxima a la zona de higienización y almacenamiento de la leche Las dimensiones deben permitir el movimiento del camión cisterna. 2. Zona de higienización y almacenamiento de la leche Actividad: higienización grosera, enfriamiento, almacenamiento isotermo y pasteurización de la leche. Condicionantes específicos: Debe estar próxima a la zona de elaboración, para facilitar el trasporte de la leche desde el equipo pasteurizador a las cubas de cuajado. Debe estar próxima a la zona de limpieza para mejorar la eficiencia de la limpieza CIP de los tanques de almacenamiento. 225 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 3. Zona de elaboración Actividad: cuajado, moldeado y prensado. Condicionantes específicos: Área muy concurrida y con una gran carga puntual de la maquinaria, por lo que se debe hacer hincapié en la distribución eficaz de la maquinaria, que permita la realización de las operaciones sucesivas sin salvar grandes distancias. La distribución debe evitar el entorpecimiento en el trabajo y el colapso de actividades. Debe estar próxima al saladero, pues entre ellas tiene lugar flujo de materia. Debe estar próxima al área de limpieza, para mejorar la eficiencia de limpieza CIP. 4. Saladero Actividad: salado de los quesos por inmersión en salmuera. Condicionantes específicos: Debe estar próximo a la zona de elaboración, pues entre ellos es establece el flujo de queso. La salmuera se debe mantener a 12 °C, por lo que la sala debe estar separada físicamente y aislada para mantener esta condición y evitar el aumento de temperatura. 5. Cámaras de maduración inicial Actividad: almacenamiento los quesos durante 15 días a una temperatura de 12 °C y a una humedad relativa del 75%. Condicionantes específicos: La cámara debe permitir el almacenamiento de queso, optimizando el espacio disponible. Se deben prever márgenes de seguridad en su dimensionamiento, que permitan adaptarse a los cambios en el estockaje que puedan aparecer. 226 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Debe estar próximo al saladero para facilitar el flujo de quesos y proximidad entre operaciones. Debe haber espacio suficiente para las maniobras de la carretilla eléctrica y trabajadores encargados del volteo, control y seguimiento de la calidad de los quesos. La distribución de las torres de quesos debe permitir la distinción de los diferentes formatos, además del flujo de aire a través de ellas, que permita una buena ventilación y secado de los quesos, así como el mantenimiento de la temperatura en la cámara. La cámara debe mantenerse a unas condiciones de temperatura y humedad determinadas, por lo que debe estar separada y aislada para permitir que estas condiciones se mantengan. 6. Cámara de maduración final Actividad: almacenamiento de los quesos durante 4-8 meses, en función del formato, a una temperatura de 7 °C y 80% de humedad relativa. Condicionantes específicos: Diseño para el almacenamiento del queso de forma que se optimice el espacio disponible. Del mismo modo que la cámara de maduración inicial, se deben prever márgenes de seguridad para hacer frente a los cambios en el estockaje. Debe estar próxima a la cámara de maduración inicial, para facilitar el flujo del queso y minimizar distancias. Debe haber espacio suficiente para maniobra de los trabajadores y de la carretilla eléctrica Distribución de las torres facilitando maniobra, distinción de formatos, mantenimiento de la temperatura y uniformidad en el producto. Las condiciones de humedad y temperatura deben mantenerse, por lo que en su diseño se debe considerar su separación física de otras salas y su aislamiento. El número de quesos almacenados es superior al de otras salas, por lo el diseño debe facilitar el flujo de materia lineal y continuo, ordenado en el espacio y en el tiempo. 227 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7. Cámara de conservación Actividad; almacenamiento de los quesos durante un periodo máximo de un mes. Condicionantes específicos: Debe estar próxima a la cámara de a la zona de expedición, facilitando así las mínimas distancias en el flujo de queso. Su diseño debe considerar cambios en las ventas que puedan aparecer, considerando de nuevo márgenes de seguridad en su dimensionamiento. La cámara debe mantenerse a baja temperatura, por lo que debe separarse físicamente del resto, colocándose en un lugar aislado y fresco, para reducir al máximo las pérdidas energéticas. La distribución de la cámara debe permitir la maniobrabilidad del personal y la maquinaria. 8. Zona de preparación de pedidos Actividad: procesado diario de los pedidos, empaquetado de los quesos y carga para su transporte a los comercios. Condicionantes específicos: Debe estar próxima a la cámara de almacenamiento, para favorecer la mínima distancia en el flujo de materia. Debe estar en el perímetro de la industria, para facilitar la carga de la mercancía en el vehículo de transporte. En el dimensionamiento se debe considerar que en la zona de recepción, en ocasiones, se realizan múltiples tareas de carácter indefinido. También se debe considerar que las cajas, bolsas, etiquetas y otros materiales se almacenan en esta sala, por lo que necesitarán una zona específica para ello. 228 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 9. Sala de caldera Actividad: ubicación de caldera Condicionantes específicos: Debe estar separada físicamente de la producción, para evitar contaminación con la leche, queso o suero. Debe encontrarse en el perímetro de la industria, para facilitar el aprovechamiento de combustible de la caldera Proximidad a los equipos e instalaciones a los que alimenta energéticamente. 10. Zona auxiliar a las cámaras Actividad: zona complementaria a las cámaras de maduración, dónde se realiza el cepillado y recubrimiento de los quesos Condicionantes específicos: Debe estar próxima a las cámaras de maduración, para facilitar la el tránsito de la mercancía. 11. Zona de producción de frío Actividad: ubicación de los equipos encargados de la producción de frío Condicionantes específicos: Debe estar separada físicamente de las zonas de producción, para evitar contaminación con leche, suero o queso. Debe encontrarse en el perímetro de la industria, para facilitar la refrigeración de los condensadores. Proximidad a los equipos e instalaciones a los que alimenta energéticamente. 12. Laboratorio Actividad: control de calidad de la producción, desde la recepción de la leche hasta la expedición de los quesos. 229 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Condicionantes específicos: Proximidad a la zona de higienización y a la zona de elaboración, ya que en estas zona se toman las muestras para realizan los controles de calidad oportunos a la materia prima. En el laboratorio se almacenan compuestos necesarios para los análisis y controles, que pueden contaminar el producto o deteriorar los equipos o instalaciones. Por ello, debe separarse físicamente. 13. Zona de limpieza Actividad: ubicación de los equipos de limpieza (CIP y lavadora de moldes) y los productos necesarios para llevarla a cabo. Condicionantes específicos. Debe estar próxima a las zonas de higienización y elaboración, para facilitar la limpieza de los equipos. Sin embargo, debe estar separada físicamente de ambas salas, pues en ella se encuentran los equipos y productos para la limpieza, que pueden contaminar el producto o dar lugar a la captación de olores indeseables en los quesos. Se debe tener en cuenta que en esta zona, se generan altas temperaturas y vapores corrosivos, como consecuencia del funcionamiento de los equipos. 14. Almacén Actividad: almacenamiento de factores productivos (bandejas, palets, etiquetas y aditivos para la elaboración del queso) Condicionantes específicos: Debe estar próxima a las cámaras de maduración y a la zona de expedición Diseño para almacenar todos los factores productivos, suponiendo márgenes de seguridad que permitan el almacenamiento en cualquier situación. 230 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 15. Oficinas Actividad: supervisión del proceso, registro diario de la cantidad de leche procesada y el número de quesos elaborados, gestión de los pedidos y de la expedición. Condicionantes específicos: Es un área independiente a la producción de la industria, pero esencial para el control del correcto funcionamiento. Las oficinas deben contar con una zona para las reuniones y negociaciones, así como despachos. Debe localizarse en el perímetro de la industria, con vistas al exterior. De este modo, los trabajadores están más cómodos y puede entrar luz del exterior. 16. Aseos y vestuarios Actividad: aseo y cambio de ropa Condicionantes específicos: Los aseos deben estar disponibles para los trabajadores, sin que éstos tengan que recorrer grandes distancias para acceder a ellos. Los vestuarios se colocan próximos a la zona de recepción, para que los trabajadores accedan al resto de salas con la indumentaria correcta. 17. Almacén de materias primas Actividad: almacenamiento de cloruro cálcico, fermentos, cuajo y sal. Condicionantes específicos: El almacén deberá situarse en la periferia de la industria y deberá disponer de la suficiente ventilación para una buena conservación de la sal. Deberá, asimismo, conservarse en un lugar que la proteja contra la exposición directa a la humedad, al calor y a la luz. El cloruro cálcico no requiere condicionantes para su almacenamiento. Fermentos y cloruro se almacenarán en un congelador. 231 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 18. Zona de expedición Actividad: llenado de camiones de transporte del producto a sus diferentes destinos. Condicionantes específicos: Debe estar próxima a la zona de preparación de los pedidos. Las dimensiones deben permitir la maniobra del camión de transporte. 6.3.3. Relación de proximidad entre las áreas funcionales Considerando los condicionantes de proximidad anteriormente definidos, se procede a establecer las relaciones entre las diferentes áreas funcionales mediante la elaboración de una tabla relacional. En primer lugar, es necesario establecer los parámetros que van a permitir la valoración de las relaciones de proximidad entre cada área. Tabla 6.1Valores de las relaciones de proximidad entre los departamentos Valoraciones Proximidad Justificación A Absolutamente necesaria Flujo de materia E Especialmente necesaria Higiene N Necesaria Comodidad del personal Control del proceso I Importante Necesidades frío/calor U Sin importancia Sin relación importante X No deseable Pueden insatisfacer al personal (ruido, vapor…) Fuente: Elaboración propia 232 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.3.1. Tabla relacional de actividades La Tabla 6.2 se elabora de tal forma que dos actividades confluyan en una casilla, en la que se coloca el parámetro correspondiente para la valoración. Tabla 6.2 Tabla relacional de actividades 1 A U U U U U U U U U U E U U N N U 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 A A U U U U U U U I N E U N N N U 3 U A A U U U U I U U A E U U U A U 4 U U A A U U U U N I U E U U U U U 5 U U U A A U U U A I U U U U U U U 6 U U U U A A U U A I U U U U U U U 7 U U U U U A A U U I U U U U U U U 8 U U U U U U A U U U U U A N N U N ÁREA 9 10 11 U U U U U I I U U U N I U A I U A I U U I U U U - U U U U U U U U U I U U U U U X U X U U U U U U U U U 12 U N A U U U U U U U U U U U N U U 13 E E E E U U U U I U U U U U U U U 14 U U U U U U U A U U U U U N U U N 15 U N U U U U U N X U X U U N N U N 16 N N U U U U U N U U U N U U N U N 17 N N A U U U U U U U U U U U U U U 18 U U U U U U U N U U U U U N N N U Fuente: Elaboración propia 6.3.4. Cálculo de las necesidades de espacio En este apartado se determina la superficie necesaria para cada zona o área funcional. Para ello, se consideran las normas de espacio de Richard Muther, que indican la superficie mínima necesaria por máquina a partir de la longitud y la anchura (considerando espesor, protecciones, apertura de puertas y otros parámetros derivados del funcionamiento del equipo) considerando además: Distancia mínima necesaria para los lados de la máquina en los que va a ser manipulada por el operario = 0.6 m (color rojo) 233 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Distancia mínima necesaria para los lados en los que no hay manipulación por el operario=0.45 m (color amarillo) Coeficiente de seguridad=1.5-2 Una vez calculadas las superficies, se debe multiplicar el resultado por el coeficiente de seguridad, cuyo valor varía de 1.5 (baja movilidad) hasta 2 (situaciones especiales o de máxima movilidad). Dependiendo de la zona se utilizarán diferentes coeficientes, cuya elección queda al criterio del proyectista. La disposición de las máquinas y equipos que ocuparán cada zona se establecerá de acuerdo al proceso y al flujo de materia. Para representar de una manera más gráfica y sencilla las normas de espacio, se utilizarán dos colores, el rojo, que indicará la distancia de 0.6 m, y el amarillo, para 0.45 m. 6.3.4.1. Zona de recepción de leche Esta zona está diseñada para la descarga de la leche y la recogida del suero. Por ello, deberá contar con espacio suficiente para facilitar la maniobra del camión cisterna tipo y para albergar el tanque isotermo de suero. Los camiones cisterna tipo, capaces del transporte de unos 7000-8000 litros, presentan una longitud máxima de 7-8 m y una anchura de 2-3 m. En esta zona también se encuentra el tanque de almacenamiento de suero, ocupando una superficie total, considerando las holguras, de 8.01 m2. Por tanto, se partirá de una superficie para la zona de recepción de 170 m2 y las dimensiones 17 m x 10 m. 234 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.1 Zona de recepción Fuente: Elaboración propia 235 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.2. Zona de higienización y almacenamiento isotermo En esta zona se encuentran los equipos necesarios para la higienización y almacenamiento isotermo de la leche. Tabla 6.3 Cálculo del área mínima ponderada zona de higienización y almacenamiento isotermo Equipos Dimensión mayor + Dimensión menor + Área ocupada holguras (m) holguras (m) (m2) 1Filtro 1.31 1.08 1.42 2 5 Bombas 1.10 1.06 5.85 2.60 2.45 6.37 2.34 1.89 4.42 1.90 1.36 2.58 2.90 2.76 16.02 3.45 2.10 7.25 centrífugas 3Tanque de retención 4Higienizadora centrífuga 5Intercambiador de placas 62 Tanques isotermos 7Pasteurizador Área mínima necesaria Coeficiente de ponderación Área mínima ponderada (m2) 43.91 2 87.82 Fuente: Elaboración propia La superficie estimada para la zona de higienización y almacenamiento será 87.82 m2 y las dimensiones 10.58 m x 8.3 m. 236 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.2Zona de higienización Fuente: Elaboración propia 237 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.3. Zona de elaboración Esta zona es una de las más concurridas de la industria. La maquinaria requiere una distribución que permita la continuidad del proceso, siendo menos flexible que en otras zonas. Tabla 6.4 Cálculo del área mínima ponderada zona de elaboración Equipos Dimensión Dimensión menor Área ocupada mayor + + holguras (m) (m2) holguras (m) 12 Cuba + plataforma 7.72 4.25 32.81 22 Bomba de 1.14 1.11 2.54 3.6 2.55 9.18 4Cinta transportadora 4.96 2.37 11.76 52 Prensas 7.79 2.1 32.72 6Desmoldeadora+ cinta 6.27 1.85 11.60 desplazamiento positivo 3Equipo moldeador+ cinta transportadora Área mínima necesaria (m2) 100.61 Coeficiente de ponderación 2 Área mínima ponderada (m2) 201.22 Fuente. Elaboración propia La superficie estimada para la zona de elaboración considerando la correcta distribución de maquinaria será de 220.08 m2 y las dimensiones 14 m x 15.72 m. 238 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.3Zona de Elaboración Fuente: Elaboración propia 239 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.4. Saladero En el saladero se procede al salado de los quesos, cuya duración variará en función del formato. En el dimensionamiento se deberá considerar que los quesos que salen de esta zona hacia las cámaras, son transportados por carretillas elevadoras, por lo que deberá existir un espacio suficiente para ello. Tabla 6.5 Cálculo del área mínima ponderada saladero Equipos Dimensión Dimensión menor Área ocupada mayor + + holguras (m) (m2) holguras (m) 1Saladero + cinta 6.11 4.18 25.54 2Filtro diatomea 3.15 2.60 8.19 Área mínima necesaria (m2) 33.73 Coeficiente de ponderación 1.7 Área mínima ponderada (m2) 57.34 Fuente: Elaboración propia La superficie mínima para una correcta disposición de la maquinaria en la zona del saladero será de 65.10 m2 y las dimensiones 7.73 m x 8.42 m. 240 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.4Saladero Fuente: Elaboración propia 241 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.5. Cámara de maduración inicial La cámara de maduración inicial deberá tener la capacidad suficiente para albergar 8400 quesos. Se requieren 1200 cajas que se colocarán sobre palets. Sobre cada palet se colocan 30 cajas, y a su vez, los palets se apilan formado un total de 15 torres. En previsión de un posible exceso de producción se instalarán 16 torres. Los pasillos tendrán un mínimo de 3.02 metros de ancho, para facilitar la maniobra de la carretilla eléctrica. Considerando lo anterior, la superficie mínima necesaria para la cámara de maduración inicial es de 74.23 m2. La frma del departamento es 6.5 m x 11.42 242 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.5Cámara de maduración inicial Fuente: Elaboración propia 243 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.6. Cámara de maduración final Esta cámara deberá tener capacidad para albergar 97104 quesos. Para ello se necesitan 13872 cajas. Al igual que en la cámara inicial, las cajas se disponen sobre palets, que a su vez están apilados formado un total de 145 torres. En previsión de un posible exceso se instalarán 146 torres. Los pasillos también tendrán un mínimo de 3.02 metros de ancho, de modo que la carretilla pueda circular por la cámara sin problema. La superficie mínima necesaria para la cámara de maduración final es 572.75 m2 y la forma del departamento es 34.86 m x 16.43 m. 244 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.6Cámara de maduración final Fuente: Elaboración propia 245 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.7. Cámara de conservación La cámara de conservación deberá tener capacidad para el almacenamiento de 16800 quesos. La distribución de los quesos es similar a la de las otras cámaras, formando, en este caso, un total de 25 torres. En previsión de un posible exceso de la producción se instalarán 26 torres. Considerando una anchura de los pasillos de 3.02 metros, la superficie necesaria para la cámara de conservación es de 108.77 m2. La forma de la cámara es 6.62 m x 16.43 m. 246 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.7Cámara de conservación Fuente: Elaboración propia 247 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.8. Zona de preparación de los pedidos Esta zona se deberá dimensionar con espacio suficiente para la maniobra de la carretilla elevadora, además de considerar una correcta disposición de la maquinaria y la comodidad de los operarios. Tabla 6.6 Cálculo del área mínima ponderada zona de preparación de los pedidos Equipos Dimensión Dimensión menor Área ocupada mayor + + holguras (m) (m2) holguras (m) 1Cortadora 1.95 1.65 3.22 2Termoformadora 2.57 2.15 5.53 3Mesa de preparación 3.2 2 6.4 2.4 2 4.8 pedidos 4Mesa con balanza y etiquetadora Área mínima necesaria (m2) 19.95 Coeficiente de ponderación 2 Área mínima ponderada (m2) Fuente: Elaboración propia La superficie mínima para que se cumpla lo anterior, será de 71.85 m2 y las dimensiones 8.97 m x 8.01 m. 248 39.9 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.8Zona de prepración de los pedidos Fuente: Elaboración propia 249 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.9. Caldera En esta sala se encuentra la caldera que proporcionará vapor a las siguientes operaciones: Pasteurización Cuajado Limpieza C.I.P Lavadora de moldes Las recomendaciones de profesionales aconsejan que esta sala tenga un área mínima de 20 m2. 6.3.4.10. Cámara auxiliar La cámara auxiliar deberá disponer del espacio suficiente para la circulación de la carretilla elevadora, así como para el desarrollo de las actividades que tienen lugar en ella, el cepillado y el recubrimiento de los quesos. Tabla 6.7 Cálculo del área mínima ponderada cámara auxiliar Equipos Dimensión Dimensión menor Área ocupada mayor + + holguras (m) (m2) holguras (m) 1Cepilladora 2.1 1.95 4.10 2Equipo de recubrimiento 2.4 1.95 4.68 Área mínima necesaria (m2) 5.78 Coeficiente de ponderación 1.8 Área mínima ponderada (m2) 10.40 Fuente: Elaboración propia La superficie mínima de la sala que permita lo anteriormente expuesto será de 31.82 m2 y las dimensiones 4.66 m x 6.83 m 250 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.9Cámara auxiliar Fuente: Elaboración propia 251 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.11. Sala de producción de frío Existen cinco actividades que requieren la producción de frío: Refrigeración de la leche a 4°C Refrigeración de la salmuera Cámara de maduración inicial Cámara de maduración final Cámara de conservación Como ya se indicó en el apartado de “Maquinaria y equipos”, la instalación de frío va a ser diseñada por una empresa especializada. Los profesionales aconsejan que el área mínima de esta sala sea 30 m 2. 6.3.4.12. Laboratorio El laboratorio deberá albergar los equipos para realizar los análisis necesarios, que permitan un control de la calidad de la leche y los quesos. En cuanto a su diseño, se debe considerar una superficie suficiente para que dos personas trabajen con satisfacción y comodidad. Tabla 6.8 Cálculo del área mínima ponderada laboratorio Superficie (m2) Equipos 2 Encimeras 3.25 Mesa auxiliar 0.83 Mesa con cajonera 1.00 Nevera pequeña 0.25 Mesa de ordenador 0.95 Silla 0.23 Armario 0.63 Espacio para moverse 16.59 TOTAL 23.73 Fuente: Elaboración propia La superficie final para el laboratorio será de 23.73 m2 y la forma del departamento 6.52 m x 3.64 m. 252 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.10Laboratorio Fuente: Elaboración propia 253 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.13. Zona de limpieza La zona de limpieza alberga los equipos necesarios para la limpieza de la línea. Su dimensionamiento debe obedecer a una correcta disposición de los equipos y a la satisfacción y comodidad del trabajador. Tabla 6.9 Cálculo del área mínima ponderada zona de limpieza Equipos Dimensión mayor + Dimensión menor + Área ocupada holguras (m) holguras (m) (m2) 1Equipo CIP 5.9 2.05 12.10 2Lavadora de 4.23 3.11 13.15 2.10 2.05 4.31 moldes + cinta 32 Cestones moldes y tapas Área mínima necesaria Coeficiente de ponderación Área mínima ponderada (m2) 29.56 1.5 44.34 Fuente: Elaboración propia La superficie mínima de la sala que permita el cumplimiento de lo anteriormente expuesto, será de 54.65 m2 y la forma del departamento 7.73 m x 7.07 m. 254 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.11Zona de limpieza Fuente: Elaboración propia 255 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.14. Almacén general En esta sala se va a almacenar: Dos carretillas elevadoras Cajas para cámaras Cajas de cartón Palets Aditivos y etiquetas Lavadora a presión Tabla 6.10 Cálculo del área mínima ponderada almacén general Superficie (m2) 2 Carretillas 5.11 Cajas para cámaras 5.76 Palets 11.52 Cajas de cartón 4.32 Armario para aditivos y 2.88 etiquetas Lavadora a presión 0.42 Espacio libre 55.97 TOTAL 85.98 Fuente: Elaboración propia El almacén deberá diseñarse de modo que se facilite la maniobra de la carretilla elevadora, que transportará las cajas y palets a las cámaras adyacentes. La superficie estimada para el almacén general será de 85.98 m2, y la forma del departamento 9.49 m x 9.06 m. 256 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.12Almacén general Fuente: Elaboración propia 257 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.15. Área administrativa El área administrativa va a estar constituida por los siguientes elementos: Sala de recepción y espera Despacho del gerente Sala de reuniones Oficina Aseos Las oficinas, el despacho del gerente y la sala de reuniones, se sitúan en el perímetro de la industria, con el objetivo de conseguir una buena iluminación. Se habilita un pasillo de 1.5 m. Tabla 6.11 Cálculo del área mínima ponderada área administrativa Área administrativa Dimensiones (L x A) (m) Sala de recepción y espera 3.15 x 3.26 Despacho del gerente 4.69 x 3.34 Sala de reuniones 5.53 x 3.38 Oficina 5.5 x 6.34 Aseos 2.25 x 3.15 Fuente: Elaboración propia La superficie estimada para el área administrativa será de 116.38 m2 y las dimensiones 11.34 m x 10.29 m. 258 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.13Área administrativa Fuente: Elaboración propia 259 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.16. Aseos, vestuarios y comedor Habrá dos aseos y dos vestuarios, uno para hombres y otro para mujeres. Cada baño posee dos lavabos, dos duchas y tres sanitarios. Cada vestuario se compone de ocho taquillas y un banco en la parte central. En el perímetro se sitúa el comedor, que cuenta con cocina, sillas y mesas. Junto a la entrada y el comedor se sitúa una habitación que guarda el botiquín. Las dimensiones para cada elemento son: Lavabos: 0.52 m x 0.46 m=0.24 m2 Duchas: 0.9 m x 0.7 m =0.63 m2 Sanitarios: 0.35 m x 0.66 m=0.23 m2 Tabla 6.12 Cálculo del área mínima ponderada aseos vestuarios y comedor Dimensiones (L x A) (m) Aseos 3.91 x 3.19 Vestuarios 2.53 x 3.19 Comedor 5.5 x 7.89 Habitación botiquín 2.24 x 2.53 Fuente: Elaboración propia La superficie estimada es de 108.25 m2y las dimensiones del departamento 10.52 m x 10.29 m. 260 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.14Aseos, vestuarios y comedor Fuente: Elaboración propia 261 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.17. Almacén de materias primas En esta sala se van a almacenar: Cloruro cálcico Fermentos Cuajo Sal Tabla 6.13 Cálculo del área mínima ponderada almacén de materias primas Superficie (m2) 12 Congeladores 1.43 horizontales 2Sacos de sal 3.74 3Garrafas de cloruro 1.43 Espacio libre 19.79 TOTAL 26.39 Fuente: Elaboración propia El almacén debe diseñarse de modo que permita la actividad de la carretilla elevadora, que transporta los sacos de sal al saladero. La superficie estimada para el almacén de materias primas será de 26.39 m2, y la forma del departamento 7.25 m x 3.64 m. 262 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.15Almacén de materias primas Fuente: Elaboración propia 263 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.4.18. Expedición La zona de expedición deberá disponer de la superficie suficiente para la maniobra del camión de transporte del producto. Las dimensiones de un camión tipo son de 5-6 m de longitud y 2-3 m de anchura. La superficie estimada para esta zona será de 170 m2 y las dimensiones 10 m x 17 m. 6.3.5. Método del algoritmo constructivo. Situación de los departamentos. El método del algoritmo constructivo es un método matemático, que parte de un departamento inicial, al que se le van sumando el resto de departamentos, de tal forma que el resultado final sea la distribución en planta de conjunto. El punto de partida es la tabla relacional. Primero, se cuantifican las relaciones de proximidad, dándoles valores aleatorios, y después se calculan los índices totales de proximidad (ITP) de cada departamento. Para colocar los departamentos, se deben seguir una serie de normas: 1. El primer departamento a colocar será el de mayor ITP. En el caso de que hubiera otro departamento que cumpla esta condición, se elegirá el que tenga mayor número de relaciones de tipo A. Si hubiera más de un departamento en esta situación, se escoge uno de ellos de forma aleatoria. 2. Aquel departamento con relación x con el primer departamento se dejará para el último lugar. 3. El segundo departamento en situarse será aquel que tenga una relación de tipo A con el primer departamento situado. En el caso de que hubiera más de uno, se escogerá aquel con ITP más alto, y si hay empate se elige de forma aleatoria. 4. El tercer departamento colocado en la distribución será el que tenga mayor ITP entre los que tiene relación A con cualquiera de los departamentos ya colocados (primero o segundo). Si hay empate se escoge aleatoriamente. 5. Cuando se hayan colocado todos los departamentos con relación A, se realiza este mismo procedimiento con el resto de relaciones. 264 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Una vez establecido el orden de colocación de los departamentos, se procede a la determinación de su posición. El resultado es un boceto de la disposición relativa en planta de todos los departamentos, a partir de la cual se obtiene el boceto inicial de distribución en planta. 6.3.5.1. Cálculo del ITP de cada departamento Para la obtención del ITP de cada departamento, se contabiliza el número de relaciones de proximidad de cada tipo. Después, este número se multiplica por un valor numérico asignado a cada relación y que aparecen recogidos en la Tabla 6.14. Tabla 6.14 Valores numéricos Valores numéricos E=5 N=2 A=10 I=1 U=0 Fuente: Elaboración propia Tabla 6.15 Cálculo de ITP 1 2 3 4 5 6 7 8 ÁREA 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Relaciones de proximidad A E N I U ITP 1 - A U U U U U U U U U U E U U N N U 1 1 3 0 11 19 2 A - A U U U U U U U I N E U N N N U 2 1 4 1 9 34 3 U A - A U U U U I U U A E U U U A U 4 1 0 1 11 46 4 U U A - A U U U U N I U E U U U U U 2 1 1 1 12 28 5 U U U A - A U U U A I U U U U U U U 3 0 0 1 13 31 6 U U U U A - A U U A I U U U U U U U 3 0 0 1 13 31 7 U U U U U A - A U U I U U U U U U U 2 0 0 1 14 21 8 U U U U U U A - U U U U U A N N U N 2 0 3 0 12 26 9 U U I U U U U U - U U U I U X U U U 0 0 0 2 14 4 10 U U U N A A U U U - U U U U U U U U 2 0 1 0 14 22 11 12 U U I N U A I U I U I U I U U U U U U U U U - U U U U X U U N U U U U 0 1 0 0 0 2 5 0 12 15 10 14 13 E E E E U U U U I U U U - U U U U U 0 4 0 1 12 21 14 U U U U U U U A U U U U U - N U U N 1 0 2 0 15 14 15 U N U U U U U N X U X U U N - N U N 0 0 5 0 10 10 16 N N U U U U U N U U U N U U N - U N 0 0 6 0 10 12 17 N N A U U U U U U U U U U U U U - U 1 0 2 0 14 14 18 U U U U U U U N U U U U U N N N U - 0 0 4 0 12 8 Fuente: Elaboración propia 265 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día El resultado de multiplicar cada relación con su valor numérico correspondiente, dará lugar al índice total de proximidad (ITP). 6.3.5.2. Orden de los departamentos Como se observa en la tabla, el departamento con mayor ITP es el nº3, por lo que será el primero a colocar. Los departamentos nº2, nº4 y nº13 tienen relación A con el departamento nº3. El elegido será el de mayor ITP. Por tanto, el departamento número 2 será el segundo a colocar. Tanto el departamento nº1, nº4 y nº13 tiene relación A con los departamentos ya colocados. De nuevo se elige el de mayor ITP, que es el nº4. Esta regla se repite sucesivamente hasta haber colocado todos los departamentos con relación A. Tras ello, se realiza del mismo modo con el resto de relaciones (E, N e I), hasta obtener el orden de localización. Finalmente, se obtiene el siguiente orden: 3-2-4-5-6-10-7-8-1-14-17-12-13-16-15-18-11-9 6.3.5.3. Valor de localización Se coloca el primer departamento (nº3), alrededor del cual se situará el segundo. La posición que va a ocupar será aquella que presente mayor valor de localización, empezando desde el extremo occidental de la distribución parcial y evaluando los posibles remplazamientos, siguiendo el sentido contrario que describen las agujas de reloj. En el caso de que el valor de localización sea el mismo, se situará en al primer lugar encontrado. El valor de localización se calcula en función de la relación entre departamentos. El departamento nº2 tiene relación A con el departamento nº3, de tal forma, que las posiciones adyacentes tendrán el 100 % del valor (10), mientras que las parcialmente adyacentes tendrán el 50 % del valor. 266 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Departamento colocado Posición a ocupar 8 7 5 6 10 1 5 5 3 10 2 3 5 10 4 10 5 La posición del departamentos nº2 será la 1, debido a que es la primera casilla que se encuentra de mayor valor de localización. El resto de departamentos se colocan de la misma forma. 267 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 10 9 0 8 5 7 10 1 5 6 2 0 2 3 0 12 3 4 5 11 0 10 5 10 10 0 5 9 0 1 0 8 2 0 2 3 3 0 5 7 10 4 4 5 5 6 10 268 10 5 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 12 11 0 10 0 9 0 1 0 8 2 5 3 2 0 7 10 3 5 4 5 4 5 10 6 5 269 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 14 13 0 2 12 0 11 0 1 5 0 10 2 15 3 3 1 9 10 4 6 5 5 5 6 15 4 7 15 270 2 8 7 1 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 14 13 0 12 0 11 0 10 0 1 0 9 5 2 10 3 2 0 8 10 3 6 4 5 5 5 10 4 6 5 271 0 7 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 16 15 0 2 14 0 13 0 12 0 1 0 0 11 10 2 10 3 3 0 10 10 4 7 5 5 6 6 10 5 7 5 8 0 272 4 0 9 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 16 15 0 14 0 13 5 12 10 11 5 1 0 10 0 8 2 10 3 2 0 9 10 3 7 4 5 6 5 10 5 6 5 7 0 273 4 0 8 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 15 14 0 18 17 5 13 0 16 10 0 12 5 1 11 0 1 0 10 10 8 2 10 3 2 0 9 5 3 7 4 0 6 5 0 5 6 0 7 0 274 4 0 8 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 16 15 1 20 19 0 18 0 14 2 17 0 1 13 3 1 12 13 1 5 11 0 2 14 8 2 10 3 3 0 10 10 0 4 7 5 0 6 6 0 5 7 0 275 8 0 5 4 9 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 16 15 0 20 19 0 18 0 14 0 13 0 17 0 0 12 1 1 17 1 5 11 0 2 14 8 2 10 3 3 0 10 10 0 4 7 5 0 6 6 0 5 7 0 276 8 0 5 4 9 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 18 17 2.5 22 21 0 20 0 16 5 15 2.5 19 0 0 13 14 7.5 1 17 0 2.5 12 1 0 2 14 8 2 10 3 3 0 10 0 4 7 5 0 6 6 0 5 7 0 2.5 277 7.5 4 8 9 5 0 12 2.5 11 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 18 17 1 22 21 0 20 1 16 2 15 1 19 2 0 13 14 4 1 17 1 2 12 1 0 2 14 8 2 10 3 11 3 0 2 12 1 4 7 5 0 6 6 0 5 7 0 8 0 278 10 9 0 1 13 4 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 19 18 1 22 21 1 17 2 16 1 15 0 20 3 0 13 14 4 16 1 17 0 0 12 1 2 2 14 8 2 10 3 11 3 1 0 12 3 4 7 5 0 6 6 0 5 7 0 8 0 279 10 9 0 0 13 4 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 20 19 1 22 18 3 17 3 16 1 15 0 21 0 0 13 14 5 15 16 1 17 0 0 12 1 2 2 14 8 2 10 3 11 3 0 0 12 3 4 7 5 0 6 6 0 5 7 0 8 0 280 10 9 0 0 13 4 0 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 21 20 0 19 0 18 0 17 0 16 0 15 0 22 0 13 14 0 18 15 16 1 17 0 0 12 1 0 2 14 8 2 10 3 11 3 0 0 12 1 4 7 5 0.5 6 6 1.5 5 7 2 8 2 281 10 9 1.5 0 13 4 0.5 0 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 23 22 0 21 0 20 0 19 0 18 0 17 0 24 0 15 16 0 18 15 16 1 17 0 0.5 14 1 0 2 14 8 2 10 3 12 13 3 0 0.5 0 4 7 6 5 0 5 9 0 6 11 7 10 0 8 0 0 0 282 0.5 1 13 4 12 11 1 0.5 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 18 15 16 1 17 14 8 10 2 3 12 7 6 5 4 13 11 9 Figura 6.16 Disposición en planta relativa Fuente: Elaboración propia 6.3.5.4. Superficies a escala Las superficies a escala se calculan partiendo de las necesidades de superficie de cada uno de los departamentos, teniendo en cuenta que la menor superficie a escala tenga sobre el papel 1 cm2, al menos. El departamento con menor superficie estimada es la zona de caldera, que posee 20 m2. Superficie a escala= Superficie real x 1/n2 20 m2 = 1 cm2 x 10-4 m2 x n2 n=447.21 E= 1/447 es la máxima escala que se puede coger por lo que se tomará E=1/400. 283 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La Tabla 6.16 muestra las dimensiones y superficie estimada para cada departamento en tamaño real. Tabla 6.16 Dimensiones y superficie estimada en tamaño real LARGO (m) ANCHO (m) SUPERFICIE (m2) 17 10 170 Higienización 10.58 8.3 87.82 Elaboración 13.88 15.72 218.28 Saladero 7.73 8.42 65.10 Cámara inicial 6.5 11.42 74.23 Cámara final 34.86 16.43 572.75 Conservación 6.62 16.43 108.77 Preparación de 8.97 8.01 71.85 Caldera 5.00 4.00 20 Auxiliar 4.66 6.83 31.82 Producción de frío 5.00 6.00 30 Laboratorio 6.52 3.64 23.73 Zona de limpieza 7.73 7.07 54.65 Almacén general 9.49 9.06 85.98 Área administrativa 11.34 10.29 116.38 Aseos, vestuarios y 10.52 10.29 108.25 7.25 3.64 26.39 10 17 170 DEPARTAMENTO Zona de recepción pedidos comedor Almacén materias primas Expedición Fuente: Elaboración propia 284 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día La Tabla 6.17 muestra las dimensiones y superficie estimada de los departamentos a escala 1/400. Tabla 6.17 Dimensiones y superficie estimada a escala 1/400 LARGO (cm) ANCHO (cm) SUPERFICIE c(m2) Zona de recepción 4.25 2.5 10.62 Higienización 2.65 2.07 5.48 Elaboración 3.47 3.93 13.64 Saladero 1.93 2.11 4.07 Cámara inicial 1.63 2.85 4.65 Cámara final 8.71 4.11 35.79 Conservación 1.65 4.11 6.78 Preparación de 2.24 2.01 4.50 Caldera 1.25 1 1.25 Auxiliar 1.17 1.70 1.99 Producción de frío 1.25 1.5 1.87 Laboratorio 1.63 0.91 1.48 Zona de limpieza 1.93 1.77 3.41 Almacén general 2.37 2.26 5.35 Área administrativa 2.83 2.57 7.27 Aseos, vestuarios y 2.63 2.57 6.76 1.81 0.91 1.65 2.5 4.25 10.62 DEPARTAMENTO pedidos comedor Almacén materias primas Expedición Fuente: Elaboración propia 285 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 6.3.6. Bocetos 6.3.6.1. Boceto inicial Basándose en el método del algoritmo constructivo se ha obtenido un boceto de la distribución en planta relativa de la industria. A continuación, se irán colocando los departamentos atendiendo a las conexiones entre la maquinaria y buscando que la industria adquiera una forma más o menos rectangular. 6.3.6.2. Modificaciones y cambios del boceto inicial. Boceto intermedio I El equipo moldeador está directamente conectado con el saladero (localizado en el departamento nº4) y la lavadora de moldes (localizada en el departamento nº13) a través de una cinta transportadora. Para facilitar esta conexión y reducir distancias, el departamento nº4 se coloca a la derecha del nº3, y el departamento nº13 encima del nº4. Con esta nueva disposición, el departamento nº12 se coloca al lado del nº17, manteniendo su relación absolutamente importante con el nº3. La locación del departamento nº9 también varía, colocándose encima del nº13, y adquiriendo de este modo una posición más cercana al nº3, mejorando el flujo de calor. El departamento nº18 se sitúa debajo del nº14, para conseguir una forma rectangular. Por este mismo motivo, el departamento nº11 se cambia al lado del nº5. Las dimensiones no han sufrido de momento ninguna variación, por lo que son idénticas a las iniciales. 6.3.6.3. Modificación y cambios del boceto intermedio: Boceto intermedio II Los siguientes departamentos aumentarán su superficie para conseguir una forma rectangular: 1, 2, 5, 8, 9, 10, 11 y 18. 6.3.7. Distribución en planta Se ha habilitado un pasillo de 3 metros, para facilitar la comunicación de las zonas de trabajo con las cámaras de maduración, así como la circulación de la carretilla elevadora. El pasillo dispondrá en los laterales de un carril para el paso de los trabajadores, correctamente señalizado, circulando la carretilla por la parte central. 286 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Es una industria versátil, cuya planta rectangular permite el máximo aprovechamiento del espacio. El método del algoritmo constructivo permite una ordenación de los departamentos de forma que el flujo de productos sea continuo y no existan departamentos que iterrumpan este flujo. La comunicación entre los diferentes departamentos se ha establecido de forma que favorezca el trabajo y satisfacción de los trabajadores. En el punto 8 del trabajo se encuentran los planos de distribución en planta de la industria y el de distribución en planta de la maquinaria. Para la realización de los planos se ha considerado un espesor de las paredes interiores y exteriores de los departamentos de 22 cm, en oficinas y aseos de 10 cm y en las cámaras de maduración de 42 cm. Estos valores se han estimado para poder obtener una superficie total de la industria, que en este caso será de 2488 m2 con unas dimensiones de 61.72 m x 40.3 m. (este dato es orientativo). 287 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.17 Boceto Inicial Fuente: Elaboración propia 288 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.18Boceto Intermedio (I) Fuente: Elaboración propia 289 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Figura 6.19 Boceto Intermedio (II) Fuente: Elaboración propia 290 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7. ESTUDIO ECONÓMICO 291 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.1. Introducción En este apartado se pretende el estudio de la viabilidad económica de la inversión realizada para la ejecución del proyecto. Se considera el año como base o periodo de tiempo en el que se computan los flujos de caja. Se realiza la comparación para dos casos: en el primero se considera que toda la inversión parte de la financiación propia y en el otro caso se considera la financiación con recursos ajenos de un 50 % de la inversión, mediante un préstamo de una entidad bancaria, a devolver en 10 años. Asimismo, se hace un análisis de sensibilidad con tres hipótesis desfavorables para determinar las posibles variaciones de los resultados, al modificar las condiciones futuras que se han puesto como base del proyecto. 292 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.2. Importe de la inversión Solar La industria está ubicada en el Polígono Industrial de “El Bombo”, en el término municipal de Tomelloso (Ciudad Real). La superficie total de la parcela es de 5965 m2. El m2 de terreno está valorado en 32.1 €, por lo que la inversión en el solar ascenderá a 191476.5 €. La industria presenta una superficie total de 2488 m2 y sus dimensiones 61.72 m x 40.3 m. Presupuesto de ejecución por contrata Importe (€) Obra civil e instalaciones (550 €/ m2)…………………………… 1368400 13 % Gastos generales…………………………………………… 177892 6 % Beneficio industrial…………………………………………. 82104 Suma total……………………………………………………….. 1628396 21% IVA………………………………………………………... 341963.2 Presupuesto de ejecución por contrata Total………… 1970359.2 Presupuesto de maquinaria y equipos Importe (€) Mobiliario:………………………………………………………. 8500 Maquinaria de procesado……………………………………….. 660129.3 Camión cisterna………………………………………………… 30600 Furgoneta isoterma……………………………………………… 19700 Entramado de tuberías…………………………………………...10260 Suma total………………………………………………………. 729189.3 21 % IVA……………………………………………………….. 153129.7 Presupuesto de maquinaria y equipos 293 Total…………… 882319.1 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Importe total de la inversión inicial Solar…………………………………………………………………191476.5 € Presupuesto de ejecución por contrata……………………………. 1970359.2 € Presupuesto de maquinaria y equipos…………………………….. TOTAL………………………………………………………….. 7.3. 882319.1 € 3044154.8 € Pago de la inversión La financiación del proyecto se podrá hacer de dos maneras Considerando que toda la inversión inicial parte de la financiación propia Considerando la financiación con recursos ajenos de un 50 % de la inversión, mediante un préstamo de una entidad bancaria. 7.4. Vida útil del proyecto Uno de los aspectos a tener en cuenta en el análisis económico, es la vida útil del proyecto. Se debe considerar que no todos los activos del proyecto poseen la misma vida útil, distinguiendo entre aquellos cuya obsolescencia deriva de su uso o aparición de tecnologías más eficaces, como es el caso de la maquinaria y equipos de proceso, de aquellos que no se deprecian por el efecto del funcionamiento, sino que únicamente el tiempo irá reduciendo sus características, como ocurre con la obra civil e instalaciones. Por lo general, la vida útil de maquinaria y equipo se suele estimar en 10 años, para de este modo, evitar la obsolescencia tecnológica y permitir que la industria cuente con maquinaria moderna para el procesado. En el caso de obra civil e instalaciones, la vida útil suele ser mayor, estimándose en 20 años. 294 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Amortización de la maquinaria Si se considera un tiempo medio de depreciación de 10 años, y un tipo de amortización constante, la tasa de amortización anual será de: A= 7.5. = 79408.72 €/año Valores residuales Una vez trascurridos 10 años desde la inversión inicial, se deberá renovar la maquinaria y equipos de proceso, por haber quedado obsoletos debido a las nuevas tecnologías, como se ha explicado anteriormente. En ese momento, la maquinaria tendrá un valor residual, estimado en un 10 % de su valor inicial. Lo mismo ocurre con la obra civil e instalaciones trascurridos 20 años, sin embargo, el valor residual en este caso es nulo. En cambio, el valor residual del solar dónde está ubicada la industria será del 100 % al terminar el periodo. Tabla 7.1 Resumen de los valores residuales. Inmovilizado Valor inicial Vida útil (años) (€) Maquinaria y % Valor Valor residual residual (€) 882319.1 10 10 % 88231.9 1970359.2 20 - - 191476.5 - 100 % 191476.5 equipos Obra civil e instalaciones Solar Fuente: Elaboración propia Hay que considerar que el valor residual de la maquinaria y equipos se contará en dos momentos de la vida de la inversión, en el año 10 y en el año 20. 295 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.6. Costes Los costes de un proyecto son los bienes y servicios que compromete el proyecto, sumados a los beneficios que sacrifica. Dentro de los costes se deben distinguir dos tipos: Costes extraordinarios: ocurren de forma esporádica a lo largo de la vida útil del proyecto. Costes ordinarios: se generan a lo largo de la vida útil del proyecto, están relacionados con la producción de la industria. 7.6.1. Costes extraordinarios Adquisición del solar Como se ha visto en el apartado 2 de este capítulo, el coste de adquisición de la parcela es de 191476.5 € a pagar en el año 0. Honorario de redacción y dirección del proyecto. Los proyectistas recibirán como pago de sus servicios el 5% del presupuesto de obra civil más el 3.5 % del presupuesto de maquinaria y equipos. El coste se pagará en el año 0. 0.05 x 1368400 + 0.035 x 882319.1= 99301.17 € Presupuesto de ejecución por contrata Como se ha indicado anteriormente, el presupuesto de ejecución por contrata asciende a la cantidad de 1970359.2 €, a pagar en el año 0. Presupuesto de maquinaria y equipos El presupuesto de maquinaria y equipos equivale a 882319.1 € a pagar en el año 0. 296 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Permisos y licencias Suponen un 3 % del presupuesto de ejecución por contrata, a pagar en el año 0. 0.03 x 1953064.9=58591.9 € Renovación de la maquinaria Durante la vida útil del proyecto, la maquinaria y equipos de proceso deberán renovarse una vez, en el año 10. El importe a pagar será el importe que se pagó en el año 0, incrementado en un tanto por ciento, debido a la inflación o los posibles incrementos de precio de la maquinaria. Así pues, se estima el valor de este porcentaje en un 1.5 %. Tabla 7.2 Resumen de costes extraordinario Costes Costes extraordinarios extraordinarios Año 0 Año 10 Solar 191476.5 - Honorario del 99301.17 - proyectista Permisos y licencias Presupuesto de 58591.9 1953064.9 - ejecución por contrata Presupuesto de 882319.1 maquinaria y equipos Renovación de la - 895553.88 3184753.57 895553.88 maquinaria TOTAL (€) Fuente: Elaboración propia 297 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.6.2. Costes ordinarios Materias primas y aprovisionamiento Leche En el mercado, la leche de oveja tiene un precio en torno a 0.79-0.81 €/l, en función del año y de la estación. Considerando los litros de leche necesarios al año, y un precio medio de 0.8 €/l, se puede estimar el coste anual de aprovisionamiento de la leche, que asciende a un total de 1814400 €. Cloruro cálcico Como indica el balance de materia, serán necesarios 567 Kg de cloruro cálcico/año, que a un precio de mercado de 4.75 €/Kg, supone un coste anual de 2693.25 €. Cuajo El cuajo utilizado posee una fuerza 1/10000, es decir, se necesita 1 litro de solución al 1% para coagular 10000 litros de leche. Así pues, considerando los litros de leche consumidos anualmente, se puede estimar que se precisan 2.27 Kg de cuajo. El cuajo se suministra en forma pulverulenta, en frascos de 250 g a 65 €/ frasco. Serán precisos 10 frascos/año, lo que supone un coste de 650 €/año. Sal Como se indica en el balance de materia, las necesidades anuales de sal son de 41470 Kg. La sal se adquiere en bolsas de 25 kg con un coste de 14 €/bolsa. Al año serán necesarias 1185 bolsas, lo que supone un coste de 16590 €/año. Fermentos Los fermentos utilizados se adquieren en forma de cultivos puros concentrados congelados, en proporciones definidas de bacterias lácticas. Como se muestra en el balance de materia, son necesarios 11.3 Kg/año. El precio del frasco de 200 gr es de 45 €, de modo que el coste total será 2542.5 €. 298 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Recubrimiento El recubrimiento de parafinas presenta un precio en el mercado de 0.3 €/Kg de queso. Teniendo en cuenta que anualmente se procesan 362880 Kg de queso, el coste anual del recubrimiento será 108864 €. Etiquetas y envases El queso es un producto que generalmente se encuentra en un medio graso. Por ello, se requiere el uso de etiquetas fabricadas con materiales que no se deterioren por la grasa, ni en el frontal, ni en el adhesivo en aquellos casos donde se requiera. El precio de este tipo de etiquetas en el mercado ronda los 0.08 €/pieza, lo que supone un coste total de 16934.4 €. Para el envasado se empleará film flexible multi-capa PA/PE (poliamida/polietileno) para conservar el queso al vacío asegurando la máxima calidad y seguridad. El precio que estiman las casa comerciales es de 0.40 €/pieza, por lo que el coste anual en envases será 84672 €. Cajas Anualmente, son necesarias 30240 cajas de cartón, para el transporte de los quesos hasta sus principales destinos. Teniendo en cuenta que el precio por unidad es de 0.46 €, el coste total asciende a 13910.4 €/año. Otros productos auxiliares En el proceso productivo, hay otros recursos, distintos a los citados anteriormente como productos de limpieza, material de oficina…así como otros que precisen ser adquiridos de forma imprevista. El coste de estos productos también debe tenerse en cuenta, considerándose en 20000 €/año. Transporte de leche y queso En este apartado se debe considerar el coste en gasóleo y en mantenimiento de los vehículos. Se estima que estos costes suponen un 8 % del valor total de las ventas. Coste en transporte: 0.08 x 4141005.12 = 331280.4 €/año 299 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Pagos por servicios Se estiman unos gastos en agua, electricidad y gasóleo de 300000 €/año. Impuestos La quesería actúa como una sociedad mercantil, la cual está sujeta a un impuesto de sociedades del 30 %sobre la base libres de impuestos. No se contabilizarán sobre el total de costes ordinarios, sino directamente en la obtención de los flujos de caja. Salarios Como se ha definido anteriormente en el capítulo de “Organización y planificación de la producción”, la industria debe contar con un número determinado de empleados que aseguren el correcto funcionamiento de la misma. Los empleados serán remunerados con salarios, en función de la actividad o competencias que lleven a cabo. Los salarios para cada uno se muestran en la tabla nº3, obtenidos a partir de las bases y tipos de cotización de la Seguridad Social, para el año 2014. El tipo de cotización (%) por parte de la empresa será del 23.60 % sobre la base de cotización, correspondiente al régimen general de trabajadores de contingencia común. La Tabla 7.3 recoge el salario asignado a cada empleado de la industria. 300 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.3 Salarios de los empleados de la industria. Cargo Base de Base de cotización Salario anual Coste anual empleado cotización + seguros sociales del empleado categoría (€/mes) (€/mes) (€/mes) (14 empleados pagas) (€/año) Director 2800 3460.8 48451.2 48451.2 Comercial 2500 3090 43260 43260 Administrativo 2500 3090 43260 43260 Maestro 2000 2472 34608 34608 1500 1854 25956 25956 Conductor 1500 1854 25956 25956 6 Operarios 9000 11124 - 155736 2 Operarios de 2800 3460.8 - 48451.2 2400 2966.4 - 41529.6 TOTAL 467208 gerente quesero Técnico de mantenimiento limpieza 2 Empleados de limpieza Fuente: Elaboración propia Gastos financieros de ventas Se estima que estos gastos suponen un 5% del valor de venta de quesos, es decir: Gastos de ventas: 0.05 x 4141005.12 =207050.26 €/año Coste de mantenimiento y conservación Coste originado por el mantenimiento y conservación de las instalaciones y maquinaria. Se calcula como la suma del 1 % de la obra civil, más el 3 ‰ del valor de la maquinaria y equipos. 301 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 0.01 x 1368400 + 0.003 x 882319.1 = 16330.9 €/año Seguros La quesería debe contar con seguros laborales, de inmuebles y actividad, los cuales, tras consultar a queserías con capacidades similares suponen en torno a 20000 €. Gastos de dirección, representación y otros gastos Se estiman en un 2 ‰ sobre los beneficios obtenidos por las ventas totales: 0.002 x 4141005.12 = 8282.01 €/año Tabla 7.4 Resumen de los costes ordinarios Coste (€) Materias primas y 2067346.15 aprovisionamiento Transporte de leche y queso 331280.4 Pagos por servicios 300000 Salarios 467208 Gastos financieros de ventas Coste de mantenimiento y 207050.26 16330.9 conservación Seguros 20000 Gastos de dirección, representación 8282.01 y otros gastos TOTAL 3417497.81 Fuente: Elaboración propia 7.7. Ingresos Se entiende por ingresos los bienes y servicios que genera el proyecto. Al igual en que los costes, se distingue entre dos tipos, ordinarios y extraordinarios. 302 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.7.1. Ingresos extraordinarios En este apartado se incluyen los cobros debidos al valor residual de la maquinaria y equipos, así como el valor residual del solar. Valor residual de la maquinaria y equipos: su vida útil es de 10 años. Finalizado este periodo, se estima que su valor residual es del 10 % del valor de compra. 0.1 x 882319.1= 88231.91 € (año 10) Hay que tener en cuenta que este beneficio se obtendrá también en el año 20, año en el que finaliza el proyecto. 0.1 x 882319.1= 88231.91 (año 20) Valor residual del solar. Este beneficio se obtendrá el año que finalice la vida útil del proyecto, es decir, en el año 20. Se estima que el valor residual del solar es del 100 % del valor de adquisición, cantidad que asciende a 191476.5 €. Tabla 7.5 Resumen de los ingresos extraordinarios Valor residual Año 10 Año 20 88231.91 88231.91 - 191476.5 88231.91 279708.41 maquinaria (€) Valor residual solar (€) TOTAL Fuente: Elaboración propia 303 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.7.2. Ingresos ordinarios En el caso de los ingresos ordinarios son aquellos generados por la venta de los diferentes productos elaborados en la industria. Venta de producto: anualmente se producen un total de 362880 Kg de queso, 217728 Kg de tipo semicurado (60 %) y 145152 Kg de tipo curado (40 %). Ambos tipos se elaboran en formatos de 1.5 y 2 Kg. El precio dado al queso, es una media del precio de los quesos elaborados en la zona que poseen D.O.P. Así pues, se establece un precio de 10.83 €/Kg para el queso semicurado, y un precio de 11.24 €/Kg para el curado. Tabla 7.6 Ingresos por la venta de queso Queso Manchego Cobro (€/año) Producción Precio de venta (Kg/año) (€/Kg) 217728 10.83 2357994.24 145152 11.24 1631508.48 semicurado D.O.P Queso Manchego curado D.O.P TOTAL 3989502.72 Fuente: Elaboración propia Venta de suero: el suero será vendido a industrias especializadas para su transformación. Anualmente, se generan 1893780 Kg de suero y el precio de venta se estima en 0.08 €/Kg de suero. Por tanto, el beneficio obtenido por la venta de suero será: 0.08 €/Kg x 1893780 Kg=151502.4 € 304 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.7 Resumen de ingresos ordinarios Beneficio (€) Venta de queso 3989502.72 Venta de suero 151502.4 TOTAL 4141005.12 Fuente: Elaboración propia 7.8. Flujo de caja Agrupando los costes e ingresos de cada alternativa planteada se establece la estructura de flujos para los años de vida útil del proyecto. 7.8.1. Flujo de caja generado por el proyecto con financiación propia. Resumen de costes: Costes extraordinarios Año 0:………………………………3184753.57 € Costes extraordinarios Año 10……………………………… 895553.88 € Costes ordinarios Año 1-20:………………………………..3417497.81 € Resumen de ingresos: Ingresos extraordinarios Año 10:……………………….. 88231.91 € Ingresos extraordinarios Año 20:………………………..279708.41 € Ingresos ordinarios Año 1-20:…………………………4141005.12 € 305 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.8 Flujo de caja con financiación propia AÑO (+) INGRESOS (-) GASTOS (-) AMORTIZACIÓN BENEFICIOS ANTES DE IMPUESTOS BENEFICIOS DESPUES DE IMPUESTOS AMORTIZACIÓN (-) INVERSIÓN (ACTIVOS) FLUJO DE CAJA - (-) IMPUESTO SOCIEDADES 30% - 0 - - - - - -3184753,57 -3184753,57 1 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 2 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 3 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 4 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 5 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 6 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 7 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 8 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 9 4141005,12 3417497,81 -79408,72 644098,59 193229,577 450869,013 79408,72 530277,733 10 4229237,03 4313051,69 -79408,72 -163223,38 -48967,014 -114256,366 79408,72 11 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 12 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 13 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 14 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 15 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 16 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 17 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 18 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 19 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 20 4420713,53 3417497,81 1003215,72 300964,716 702251,004 702251,004 Fuente: Elaboración propia 306 -34847,646 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.8.2. Flujo generado por el proyecto con financiación mixta. El préstamo bancario será de un 50 % de la inversión realizada en el Año 0, a pagar en 10 años al 7 % de interés. Para el cálculo de la anualidad de amortización en términos corrientes, se utilizará la siguiente fórmula. a= P x [(1 + ) x i] / [(1 + ) -1] Dónde: a= cuota de la amortización P= Cantidad prestada: 50 % de la inversión= 1592376.78 € i= tipo de interés: 7% n= número de años de devolución del préstamo= 10 años. a= 226718.68 € Resumen de costes: Costes extraordinarios año 0: …………………………….1592376.79 € Costes extraordinarios año 10:……………………………..895553.88 € Costes ordinarios Año 1-10: ……………………………….226718.68 € Costes ordinarios Año 1-20:………………………...........3417497.81 € Resumen de ingresos: Ingresos extraordinarios año 0: crédito bancario del 60% de la inversión………………………………………………….. 1592376.78 € Ingresos extraordinarios Año 10:………………………….. 88231.91 € Ingresos extraordinarios Año 20:…………………………..279708.41 € Ingresos ordinarios Año 1-20:……………………………4141005.12 € 307 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.9 Flujo de caja con financiación mixta AÑO (+) INGRESOS (-) GASTOS (-) AMORTIZACIÓN BENEFICIOS ANTES DE IMPUESTOS BENEFICIOS DESPUES DE IMPUESTOS AMORTIZACIÓN (-) INVERSIÓN (ACTIVOS) FLUJO DE CAJA - (-) IMPUESTO SOCIEDADES 30% - 0 1592376,8 - - - - -3184753,57 -1592376,77 1 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 2 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 3 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 4 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 5 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 6 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 7 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 8 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 9 4141005,12 3644216,49 -79408,72 417379,91 125213,973 292165,937 79408,72 371574,657 10 4229237,03 4539770,37 -79408,72 -389942,06 -116982,618 -272959,442 79408,72 -193550,722 11 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 12 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 13 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 14 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 15 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 16 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 17 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 18 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 19 4141005,12 3417497,81 723507,31 217052,193 506455,117 506455,117 20 4420713,53 3417497,81 1003215,72 300964,716 702251,004 702251,004 Fuente: Elaboración propia 308 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.9. Indicadores de rentabilidad Una vez determinados los flujos de costes e ingresos durante la vida útil del proyecto, el siguiente paso es describir los indicadores de rentabilidad empleados en la evaluación del mismo, y que más adelante se calcularán. Valor actual neto (VAN) El valor actual neto es la diferencia entre el valor de los cobros y el valor de los pagos, ambos actualizados. VAN= ∑ Fi / Dónde: ) F: flujo de ingresos y costes del año i i: año considerado r: tasa de actualización Las curvas del VAN permiten definir las zonas de aceptabilidad o viabilidad del proyecto. Cuando el VAN es mayor que cero, para una determinada actualización, el proyecto es viable, siendo una condición necesaria pero no suficiente. Tasa interna de rendimiento (TIR) Tasa de actualización que hace que el VAN sea 0. Se aceptará el proyecto cuando se tenga una TIR igual o mayor que el coste de oportunidad del capital del promotor. El coste de oportunidad o coste alternativo es un concepto que permite nombrar al coste de una inversión que se realiza con recursos propios y que hace que no se materialicen otras inversiones posibles. En el proyecto se estima el coste de oportunidad del capital del promotor en un 8%. A continuación se muestra la tasa interna de rendimiento y el valor actual neto para las situaciones de financiación planteadas. 309 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.9.1. Indicadores de rentabilidad con financiación propia Tabla 7.10 VAN con financiación propia % VAN 8 1.727.794,38 € 10 1.084.587,52 € 12 571.129,75 € 14 155.633,68 € 16 -184.965,23 € 18 -467.594,55 € 20 -704.818,10 € 22 -906.064,32 € 24 -1.078.485,65 € 26 -1.227.565,58 € Fuente: Elaboración propia Incremento de la tasa de actualización= 2% VAN al coste de oportunidad del promotor (8%)= 1727794.38 € Curva de valores actuales netos (VAN) 2000000 1500000 1000000 500000 0 -500000 0 5 10 15 20 -1000000 -1500000 -2000000 Figura 7.1 Curva de VAN con financiación propia. TIR= 15 % 310 25 30 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.9.2. Indicadores de rentabilidad con financiación mixta Tabla 7.11 . VAN (euros) con financiación mixta % VAN 8 2.255.260,62 € 10 1.701.802,62 € 12 1.266.798,77 € 14 920.196,88 € 16 640.363,50 € 18 411.556,93 € 20 222.200,49 € 22 63.691,06 € 24 -70.430,77 € 26 -185.064,17 € Fuente: Elaboración propia VAN al coste de oportunidad del promotor (8%)= 2255260.62 € Curva de valores actuales netos (VAN) 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 0 5 10 15 20 -500000 Figura 7.2 Curva VAN con financiación mixta TIR= 23 % 7.9.3. Conclusiones 311 25 30 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Una vez realizado el análisis de la inversión tanto con financiación propia como con financiación mixta, vemos que el proyecto en cualquiera de los dos casos es viable. En el caso de la inversión con financiación propia, se obtiene un TIR de 15 %, mientras que en el caso de la inversión con financiación mixta, la TIR es 23 %. Esto demuestra que la inversión con financiación ajena es más rentable que la inversión con financiación propia. 7.10. Análisis de sensibilidad Los resultados que se obtienen al aplicar los criterios de evaluación, miden la rentabilidad del proyecto en uno de los escenarios posibles, sin considerar las posibles variables del sistema y el entorno. Estas variables dificultan que la rentabilidad calculada sea la que efectivamente tenga el proyecto ejecutado. Frente a esta limitación, y debido a la necesidad de entregar al inversor el máximo de información, surgen los análisis de sensibilidad. El análisis de sensibilidad pretende determinar las variaciones que se producirán en los resultados si existen desviaciones en las condiciones futuras que se han propuesto como base del proyecto. Se van a realizar dos análisis de sensibilidad: Descenso del precio del queso de un 5% Descenso del precio del queso de un 5% y aumento del precio de compra de la leche de un 5%. 7.10.1. Descenso del precio del queso en un 5% El precio inicial de venta es de 10.83 €/Kg para el queso semicurado y 11.24 €/Kg para el queso curado. Con una reducción del 5 % el precio de venta pasará a ser 10.29 €/Kg y 10.68 €/Kg, respectivamente. 312 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.12 Beneficios obtenidos por la venta del queso. Análisis de sensibilidad 1. Cobro (€/año) Producción Precio de venta (Kg/año) (€/Kg) 217728 10.29 2240421.12 145152 10.68 1550223.36 Queso Manchego semicurado D.O.P Queso Manchego curado D.O.P TOTAL 3790644.48 Fuente: Elaboración propia El resto de variables se mantendrán constantes, como en la situación inicial de partida, salvo los costes ordinarios entre los años 1-20, ya que la partida del coste de transporte, gastos financieros de ventas y gastos de dirección van en función de las ventas de queso. A continuación, para esta situación se estudiará la inversión con financiación propia y financiación ajena. A) Financiación propia Resumen de costes: Costes extraordinarios Año 0:………………………………3184753.57 € Costes extraordinarios Año 10……………………………… 895553.88 € Costes ordinarios Año 1-20:………………………………..3391248.43 € Resumen de ingresos: Ingresos extraordinarios Año 10:……………………….. 88231.91 € Ingresos extraordinarios Año 20:………………………..279708.41 € Ingresos ordinarios Año 1-20:………………………… 3942146.88 € A continuación se resumen los flujos de caja de los 20 años del periodo 313 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.13 Flujos de caja con financiación propia. Análisis de sensibilidad 1 AÑO (+) Ingresos (-) Gastos (-) Amortización BENEFICIOS ANTES DE IMPUESTOS (-) Impuesto SOCIEDADES 30% BENEFICIOS DESPUES DE IMPUESTOS AMORTIZACIÓN 0 (-) Inversión (activos) Flujo de Caja -3184753,57 -3184753,57 1 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 2 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 3 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 4 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 5 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 6 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 7 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 8 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 9 3942146,88 3391248,43 -79408,72 471489,73 141446,919 330042,811 79408,72 409451,531 10 4030378,79 4286802,31 -79408,72 -335832,24 -100749,672 -235082,568 79408,72 -155673,848 11 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 12 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 13 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 14 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 15 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 16 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 17 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 18 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 19 3942146,88 3391248,43 550898,45 165269,535 385628,915 385628,915 20 4221855,29 3391248,43 830606,86 249182,058 581424,802 581424,802 Fuente: Elaboración propia 314 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.14 VAN (euros) sin financiación. Análisis de sensibilidad 1. % VAN 8 541.504,92 € 10 55.925,95 € 12 -331.374,76 € 14 -644.614,03 € 16 -901.324,56 € 18 -1.114.346,58 € 20 -1.293.190,92 € 22 -1.444.981,33 € 24 -1.575.112,37 € 26 -1.687.713,21 € Fuente: Elaboración propia Curva de valores actuales netos (VAN) 1000000 500000 0 0 5 10 15 20 25 -500000 -1000000 -1500000 -2000000 Figura 7.3 Curva VAN con financiación propia. Análisis de sensibilidad 1. TIR= 11 % 315 30 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día B) Financiación mixta. Resumen de costes: Costes extraordinarios año 0: …………………………….1592376.79 € Costes extraordinarios año 10:……………………………..895553.88 € Costes ordinarios Año 1-10: ……………………………….226718.68 € Costes ordinarios Año 1-20:………………………........... 3391248.43 € Resumen de ingresos: Ingresos extraordinarios año 0: crédito bancario del 60% de la inversión………………………………………………….. 1592376.78 € Ingresos extraordinarios Año 10:…………………………... 88231.91 € Ingresos extraordinarios Año 20:……………………….…..279708.41 € Ingresos ordinarios Año 1-20:…………………..………. 3942146.88 € A continuación se resumen los flujos de caja de los 20 años del periodo. 316 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.15 Flujos de caja con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 1 AÑO (+) Ingresos (-) Gastos (-) Amortización BENEFICIOS ANTES DE IMPUESTOS (-) Impuesto SOCIEDADES 30% BENEFICIOS DESPUES DE IMPUESTOS AMORTIZACIÓN 0 (-) Inversión (activos) Flujo de Caja -3184753,57 -3184753,57 1 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 2 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 3 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 4 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 5 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 6 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 7 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 8 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 9 4141005,12 3448217,81 -79408,72 613378,59 184013,577 429365,013 79408,72 508773,733 10 4229237,03 4343771,69 -79408,72 -193943,38 -58183,014 -135760,366 79408,72 -56351,646 11 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 12 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 13 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 14 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 15 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 16 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 17 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 18 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 19 4141005,12 3448217,81 692787,31 207836,193 484951,117 484951,117 20 4420713,53 3448217,81 972495,72 291748,716 680747,004 680747,004 Fuente: Elaboración propia 317 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.16 VAN (euros) con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 1 % VAN 8 1.068.971,15 € 10 673.141,04 € 12 364.294,26 € 14 119.949,16 € 16 -75.995,84 € 18 -235.195,11 € 20 -366.172,35 € 22 -475.225,96 € 24 -567.057,50 € 26 -645.211,80 € Fuente: Elaboración propia Figura nº 4. Curva VAN financiación mixta. Análisis de sensibilidad 1 Curva de valores actuales netos (VAN) 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 -200000 0 5 10 15 20 25 -400000 -600000 -800000 Figura 7.4 Curva VAN con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 1 TIR= 15 318 30 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.10.2. Descenso del precio de venta del queso de un 5% y aumento del precio de compra de la leche de un 5% En este caso, se estudiará la situación en la que el precio de venta del queso disminuye un 5% y el precio de compra de la leche aumenta en un 5%. A) Financiación propia Resumen de costes: Costes extraordinarios Año 0:………………………………3184753.57 € Costes extraordinarios Año 10……………………………… 895553.88 € Costes ordinarios Año 1-20:………………………………..3421968.43 € Resumen de ingresos: Ingresos extraordinarios Año 10:……………………….. 88231.91 € Ingresos extraordinarios Año 20:………………………..279708.41 € Ingresos ordinarios Año 1-20:………………………… 3942146.88 € A continuación se resumen los flujos de caja de los 20 años del periodo. 319 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.17 Flujos de caja con financiación propia. Análisis de sensibilidad 2 AÑO (+) Ingresos (-) Gastos (-) Amortización BENEFICIOS ANTES DE IMPUESTOS (-) Impuesto SOCIEDADES 30% 0 0 1 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 2 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 3 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 4 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 5 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 6 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 7 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 8 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 9 3942146,88 3421968,43 -79408,72 440769,73 132230,919 308538,811 79408,72 387947,531 10 4030378,79 4317522,31 -79408,72 -366552,24 -109965,672 -256586,568 79408,72 -177177,848 11 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 12 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 13 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 14 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 15 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 16 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 17 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 18 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 19 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 20 4221855,29 3421968,43 799886,86 239966,058 559920,802 559920,802 320 BENEFICIOS DESPUES DE IMPUESTOS AMORTIZACIÓN (-) Inversión (activos) Flujo de Caja -3184753,57 -3184753,57 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.18 VAN (euros) sin financiación. Análisis de sensibilidad 2 % VAN 6 912554.07 8 330.375,47 € 10 -127.149,73 € 12 -491.997,67 € 14 -787.037,83 € Fuente: Elaboración propia Curva de valores actuales netos (VAN) 1000000 800000 600000 400000 200000 0 -200000 0 2 4 6 8 10 12 -400000 -600000 -800000 -1000000 Figura 7.5 Curva VAN financiación propia. Análisis de sensibilidad 2. TIR=9 % 321 14 16 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día b) Financiación mixta Resumen de costes: Costes extraordinarios año 0: …………………………….1592376.79 € Costes extraordinarios año 10:……………………………..895553.88 € Costes ordinarios Año 1-10: ……………………………….226718.68 € Costes ordinarios Año 1-20:………………………........... 3421968.43 € Resumen de ingresos: Ingresos extraordinarios año 0: crédito bancario del 60% de la inversión………………………………………………….. 1592376.78 € Ingresos extraordinarios Año 10:…………………….….. 88231.91 € Ingresos extraordinarios Año 20:………………………...279708.41 € Ingresos ordinarios Año 1-20:…………………..….… 3942146.88 € A continuación se resumen los flujos de caja de los 20 años del periodo. 322 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.19 Flujos de caja con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 2. AÑO (+) INGRESOS (-) GASTOS (-) AMORTIZACIÓN BENEFICIOS ANTES DE IMPUESTOS BENEFICIOS DESPUES DE IMPUESTOS AMORTIZACIÓN (-) INVERSIÓN (ACTIVOS) - (-) IMPUESTO SOCIEDADES 30% - 0 1592376.8 - - 1 3942146,88 3648687.11 2 3942146,88 3 - - -3184753,57 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 3648687.11 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 3942146,88 3648687.11 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 4 3942146,88 3648687.11 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 5 3942146,88 3648687.11 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 6 3942146,88 3648687.11 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 7 3942146,88 3648687.11 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 8 3942146,88 3648687.11 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 9 3942146,88 3648687.11 -79408,72 214051.05 94215.315 149835.735 79408,72 229244,455 10 4030378,79 4554240.74 -79408,72 -593270.67 -177981.201 -415289.469 79408,72 -335880,749 11 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 12 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 13 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 14 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 15 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 16 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 17 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 18 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 19 3942146,88 3421968,43 520178,45 156053,535 364124,915 364124,915 20 4221855,29 3421968,43 799886,86 239966,058 559920,802 559920,802 323 Fuente: Elaboración propia FLUJO DE CAJA -1592376,77 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día Tabla 7.20 VAN (euros) con financiación mixta. Análisis de sensibilidad 2 % VAN 8 857.841,80 € 10 490.065,44 € 12 203.671,41 € 14 -22.474,58 € 16 -203.489,58 € 18 -350.300,53 € 20 -470.887,75 € 22 -571.139,49 € Fuente: Elaboración propia Curva de valores actuales netos (VAN) €1.000.000,00 €800.000,00 €600.000,00 €400.000,00 €200.000,00 €0,00 (€200.000,00) 0 5 10 15 20 (€400.000,00) (€600.000,00) (€800.000,00) Figura 7.6 Curva VAN financiación mixta. Análisis de sensibilidad 2. TIR= 13 % 324 25 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 7.10.3. Conclusión Tabla 7.21 Resumen de la TIR obtenida en las diferentes situaciones (valores en %) Situación Financiación propia Financiación mixta Situación inicial 15 23 Análisis de sensibilidad 1 11 15 Análisis de sensibilidad 2 9 13 Fuente: Elaboración propia Con los datos obtenidos en todos los análisis de sensibilidad, podemos ver que el proyecto es viable ya que las rentabilidades obtenidas son favorables. Análisis de sensibilidad 1: Descenso del precio de venta del queso de un 5%. En este caso se supone un descenso del precio de venta del producto. El proyecto sigue siendo viable en ambos supuestos, siendo más favorable en caso de recurrir a financiación mixta. De todas formas pueden influir otros factores independientes de la rentabilidad que puedan ser considerados por el promotor a la hora de decidirse por un tipo de financiación u otro. Análisis de sensibilidad 2: Descenso del precio de venta del queso de un 5% y aumento del precio de compra de la leche de un 5%. Es el caso más desfavorable, pues tiene lugar un aumento del precio de compra de la materia prima principal y un descenso del precio de venta del producto. Aun así, el proyecto sigue siendo rentable considerando ambos supuestos, siendo más favorable con financiación mixta. 325 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 8. PLANOS 326 E 1/2000 E 1/25000 Tomelloso (Ciudad Real) Superficie Ref. catastral 5965 m2 7751818VJ9375S001GG TRABAJO FIN DE GRADO PROYECTO DE: PLANO: 1 ESCALA: SIN ESCALA EL ALUMNO: ESPECIALIDAD: IAL VARIAS FECHA: FIRMADO: 3.64 3.64 7.73 7.07 10.52 11.34 6.52 10.51 10.29 10.29 7.25 12 3.64 17 17.00 15.72 7.73 9.49 4.66 8.97 8.42 9.06 14.00 12.12 7.73 6.90 34.86 6.62 4.36 11.54 16.43 17.05 16.43 11.84 3.00 3 9.06 9.06 9.06 14 7.10 4-Saladero 12- Laboratorio 13- Zona de limpieza TRABAJO FIN DE GRADO PROYECTO DE: 15- Zona administrativa 16- Aseos, vestuarios y comedor PLANO: 2 9- Sala de caldera ESCALA: EL ALUMNO: ESPECIALIDAD: IAL 1:250 FECHA: FIRMADO: 16/09/2014 Zona 1 15 16 2 14 3 4 5 6 7 8 10 13 14 17 18 M1 M2 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M1 M2 T1 T2 T3 M1 M2 M1 M2 M1 M2 M3 M1 M1 M1 CAUDRO RESUMEN DE MAQUINARIA Dimensiones mm Maquinaria (LxAxH) 1900 x 3740 7675 x 2675 Filtro autolimpiable 405 X 177 X 503 200 x 150 200 x 150 1600 x 3100 Separadora centrifuga 1440 x 840 x 2000 Intercambiador de placas 1000 x 310 x 1066 1900 x 3740 2400 x 150 Pasteurizador Bomba de desplazamiento positivo 242 X 208 X 166 Cuba de cuajado 2850 x 1950 x 2500 Dosificadora-moldeadora 1500 x 2400 x 550 6590 x 900 x 1500 Prensa horizontal Conjunto de cinta transportadora 15300 x 400 x 900 1475 x 800 x 1500 3880 x 3130 x 700 2250 x 1050 x 1700 Filtro de diatomea 1200 x 800 x 2800 1200 x 800 x 3400 1200 x 800 x 2200 750 x 750 x 1000 1670 x 950 Termoformadora Cepilladora 900 x 900 x 1100 1200 x 900 x 1200 Lavadora de moldes y tapas 3000 x 1500 x 1400 5000 X 1000 X 2600 1000 X 1200 X 1700 2580 X 990 X 3815 Carretilla elevadora 695 x 1020 x 850 Furgoneta 5525 x 2075 Ud. 1 1 1 3 2 1 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 1 16 146 44 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 TRABAJO FIN DE GRADO PROYECTO DE: PLANO: 3 ESCALA: EL ALUMNO: ESPECIALIDAD: IAL 1:250 FECHA: FIRMADO: 16/09/2014 FLUJO DE LECHE FLUJO DE SUERO FLUJO DE CUAJADA FLUJO DE MOLDES VACIOS FLUJO DE MOLDES LLENOS FLUJO DE QUESO FLUJO DE PRODUCTO ACABADO TRABAJO FIN DE GRADO PROYECTO DE: PLANO: FLUJO DE MATERIAS ESCALA: EL ALUMNO: 4 ESPECIALIDAD: IAL 1:150 FECHA: FIRMADO: 16/09/2014 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 9. DOCUMENTACIÓN EMPLEADA 335 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día 9.1. Bibliografía - BYLUND. Manual de Industrias Lácteas. Editorial Mundi- Prensa 2003 - VEISSEYRE, R Lactología técnica. Editorial Acriba. 1988 - SCHOLZ. W Elaboración de quesos de oveja y cabra. Editorial Acribia SA - ROBINSON, R. K WILBEY. Fabricación de queso R. Scott. Editorial Acribia 2002 - MAHAUT, M JEANTET, R BRULÉ, G SHUCK, P. Productos lácteos industriales. Editorial Acribia SA2003 - Federación Española de la Industria de Alimentación y Bebidas. Informe económico 2012 - Boletín Oficial del Estado (BOE) Resolución 27 de enero de 2011 de la Dirección General de Industria y Mercados Alimentarios, por la que se concede la protección nacional transitoria a la modificación de la Denominación de Origen Protegida «Queso Manchego». - Secretaria General de Agricultura y Alimentación. Datos de las Denominaciones de Oirgen Protegidas (D.O.P) e INDICACIONES Geográficas Protegidas (I.G.P) de Productos Agroalimentarios. Año 2012. - MADRID, A. Modernas técnicas de aprovechamiento del lactosuero. Editorial Almansa, 1981. 9.2. - Otras fuentes: Federación Nacional de Industrias Lácteas, FENIL, http://www.fenil.org/Sector.asp - Productores queseros de Castilla La Mancha http://www.queseros.com/productores-de-queso-manchego/ - Ministerio de Agricultura Alimentación y Medio Ambiente. http://www.magrama.gob.es/es/ - Instituto de comercio exterior, ICEX http://www.icex.es/icex/es/navegacion-principal/que-es-icex/red-de-oficinas/oficinasespana/navegacion-principal/inicio/index.html?idComunidad=11 - ALMARKET http://www.alimarket.es/home 336 Línea de elaboración de Queso Manchego D.O.P en Tomelloso (Ciudad Real) para 9000 litros de leche al día - Remma http://www.instalacioneslacteas.com/es/ - FIBOSA: http://www.fibosa.com/ - Fimepa: http://www.fimepa.net/ - Indima: http://www.indima.es/ - Inoxpa: http://www.inoxpa.es/home - Toyota: http://www.toyota-forklifts.es/Es/Pages/default.aspx - UTZ GROUP: http://www.utzgroup.ch/en/ - APV: http://www.spx.com/en/apv/ - TEFSA: http://www.gruptefsa.com/ - SET PAR EXPORT http://setpar.com/productos.html - ULMA PACKING http://www.ulmapackaging.com/empresa/global-packaging PIERRE GUERIN http://www.pierreguerin.com/en WESTFALIA http://www.westfalia-separator.com/home.html NILFISK . https://www.nilfisk.es/es/Pages/Home.aspx 337