AUTO1FASE4

7/27/2019 AUTO1FASE4

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ELABORACION DE BOCADILLO

SANTIAGO MUNOZ RUIZ

ARY FERNANDO PISSO ORDOEZ

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES

PROGRAMA DE INGENIERA EN AUTOMATICA INDUSTRIAL

POPAYAN

2012


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Esta clasificacin entre guayaba verde, madura y sobre madura se realiza debidoa que la pulpa debe provenir de frutas, cuyas caractersticas fisicoqumicasaporten un adecuado contenido en pectinas y sustancias aromticas apropiadas.El estado de madurez de la fruta determinar el contenido de estas sustancias.Las guayabas verdes no han desarrollado el aroma, el color ni la calidad de

pectina adecuados; por otra parte, la guayaba sobre madura seguramenteproducir una pasta de consistencia blanda.

La seleccin se realiza por apreciacin visual (color, madurez, estado, etc.) yolfativa de la fruta, separando las frutas sobre maduras, maduras y las verdes quesern retenidas hasta que se maduren en el cuarto de maduracin.

El cuarto de maduracin puede ser utilizado tanto para acelerar la maduracin dela fruta como para retrasarla, haciendo uso del control de las condiciones detemperatura y humedad relativa dentro del cuarto.

Lavado y desinfeccin

Una vez que toda la fruta ha sido seleccionada, se somete a lavado y desinfeccinmediante el contacto de la guayaba con una solucin de un productodesinfectante, como el hipoclorito de sodio con una concentracin de 15ppm enagua potable. Este lavado se realiza sumergiendo las guayabas en un tanque deinmersin que permite un tiempo de retencin de las frutas de aproximadamente 5minutos.

El objetivo de la desinfeccin es disminuir al mximo la carga microbiana que

viene en la fruta, as como retirar toda mugre o tierra adherida, jugo seco, insectosy residuos qumicos que contamine la superficie de las frutas para facilitar losprocesos siguientes y asegurar la calidad del producto .

Enjuague

De esta manera se retirar los residuos de desinfectante, suciedad ymicroorganismos mediante aspersin de agua potable.

Escaldado

El escaldado es una tratamiento trmico corto que se aplica a la fruta con el fin deablandar tejidos y con esto aumentar el rendimiento de pulpa; disminuir lacontaminacin superficial que an permanece en la fruta e inactivas enzimas quepuedan afectar caractersticas de color, sabor, aroma y apariencia evitando quecontinen su proceso de maduracin. El escaldado tambin contribuye a eliminarel aire atrapado y fijar el color natural de la fruta, lo cual facilitar el manejo de lasfrutas en pasos posteriores.


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De esta manera una vez que las guayabas han sido lavadas, se ubican encanastillas metlicas para ser trasladadas al escaldado, que es un tanque deacero inoxidable con chaqueta de vapor en donde se sumergen las canastillas enagua hirviendo durante 5 a 10 minutos a presin atmosfrica. El proceso deescaldado se termina cuando la cscara de la fruta alcanza una temperatura de 75

C; el interior de la fruta no se calienta sensiblemente, razn por la cual seconservan prcticamente intactas sus propiedades organolpticas yfisicoqumicas.

Enfriamiento

Luego del escaldado se efecta un enfriamiento con agua potable en un tanque deacero inoxidable anexo al escaldado. Las canastillas de guayaba se sumergen enagua fra hasta que la fruta alcanza una temperatura interna de 28 C. Elenfriamiento se realiza con el objetivo de evitar la sobre coccin, el excesivo

ablandamiento de los tejidos y el crecimiento de microorganismos.

Despulpado y refinado

El proceso de despulpado se inicia introduciendo la fruta entera y escaldada en ladespulpadora. En esta operacin se separa la parte comestible de las frutas,pulpa, de la no comestible, cscara y semilla. La despulpadora est formada poruna carcaza cilndrica cuyo eje tiene las aspas que son las que trituran la fruta ylas hace pasar por el tamiz con orificios diseado para este fin, cuyasperforaciones tienen dimetro de diferentes medidas que determinarn el tamaofinal de las partculas de pulpa.

El tamao de partcula obtenido en la pulpa influir en la textura y apariencia delbocadillo. El grano fino permitir obtener un producto de color uniforme y texturasuave; el de grano grueso dar un bocadillo con puntos negros y su textura serspera; es por este motivo que adems del despulpado se realiza una operacinde refinado en la cual se reduce el tamao de partcula de la pulpa, y se hace mspura la pulpa, es decir se eliminan pequeos residuos de cscara y semillas quepermanecen despus del despulpado.

El refinado se lleva a cabo en la misma despulpadora, solo que se le cambia la

malla por otra de dimetro de orificio ms fino y se trabaja a menor nmero derevoluciones por minuto. La malla inicial para el despulpado depende del dimetrode la semilla y la final, utilizada en el refinado, depende del tamao de grano quese desee que tenga la pulpa.


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Pesaje

Implica la cuantificacin de la cantidad de materia prima adecuada para elproceso. En esta operacin se efecta el pesaje de la pulpa de guayaba, deazcares y de cidos requeridos para alcanzar el porcentaje de slidos solubles y

el pH propio de la pasta de bocadillo, as como la cantidad de sta a comercializar.El pesaje de la pulpa y del azcar se realiza en una bascula de capacidadapropiada y de precisin a las centenas o decenas de gramo. Para el clculo de lacantidad de azcar, a cuantificar se debe tener en cuenta que generalmente msdel 40% del peso total y 80% del total de los slidos en un bocadillo es azcar.

La cantidad de cido que se requiere adicionar para ajustar el pH, que varia en lafruta por efecto de su grado de madurez, condiciones agronmicas y operacionespost-cosecha a las que se sean sometidas, se calcula mediante una titulacin deuna cantidad exacta de pulpa, con una solucin valorada del cido que se espera

emplear. El pH exacto requerido depende principalmente del contenido de slidossolubles en el bocadillo, sin embargo este valor es alrededor de 3.6.

Coccin

Luego de pesada la pulpa y el azcar, son alimentadas a la marmita de coccin lacual esta provista de una chaqueta de vapor y de un sistema de agitacin pararealizar la mezcla y concentracin de ingredientes del bocadillo.

La elaboracin de bocadillo requiere procesos de concentracin del producto porevaporacin de agua, mediante la aplicacin de calor, para obtener una

distribucin homognea de los ingredientes, conservar el producto al inactivarenzimas y eliminar microorganismos presentes en las materias primas; des-airearel producto, obteniendo una masa de mejor apariencia, y para aumentar laestabilidad qumica (disminuir la oxidacin de los componentes del color y elsabor).

La operacin de concentracin generalmente se efecta en una marmita abierta atemperaturas superiores a los 93 C por ms de 20 minutos. Inicialmente semezcla toda la pulpa y el azcar en la marmita necesarios para obtener una masacon menos de 18 Brix. El azcar deber ser agregado a la pulpa de fruta lo antes

posible del calentamiento para prevenir una degradacin intensa de loscomponentes del aroma, sabor y color. Por el contrario, la solucin de acido, paraajustar el pH, debe agregarse con agitacin vigorosa lo ms tarde posible, es decirinmediatamente antes de servir la masa de bocadillo en los moldes dondegelificar finalmente el producto.


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La coccin del bocadillo termina cuando se ha alcanzado un mnimo de 75 gradosBrix (o porcentaje de slidos solubles) ledos en refractmetro a 20 C. Ladeterminacin de la concentracin de la mezcla se puede realizar empleando unrefractmetro, para lo cual se toma una pequea porcin del producto, se dejaenfriar a temperatura ambiente y se coloca sobre el prisma del refractmetro;

finalmente se lee en la escala del aparato la concentracin.

Moldeo y enfriamiento

Alcanzado el punto final, la mezcla caliente se vierte en bandejas metlicascubiertas de plstico en el fondo para evitar que la pasta se pegue al moldecuando finalice el proceso de enfriamiento. Se requiere que el proceso de moldeose realice en caliente, porque la disminucin de la temperatura en la masaaumenta la viscosidad, y la hace inmanejable.

La pasta caliente de bocadillo vertida en las bandejas se distribuyeuniformemente, con la ayuda de una cuchilla con un ancho diseado para que lapasta quede con un espesor uniforme. De manera que la cuchilla se debe deslizarsobre el producto de tal forma que la parte inferior toque la pasta con lo que segarantiza un producto de igual tamao de capas; con simetra y homogeneidad.

La masa se deja reposar en bandejas sobre mesas de acero inoxidable durante 25horas para su solidificacin, en un cuarto a temperatura de 18C y humedadrelativa de 70 a 80 %. El tiempo de enfriamiento no debe ser inferior a 25 horas,pero tampoco debe exceder las 45 horas porque el producto final tendra una

dureza mucho mayor que la deseada.

Desmolde

Luego de las 25 horas de enfriamiento en ambiente fresco e higinico, lasbandejas son colocadas sobre una mesa, donde las lonjas de bocadillo sonretiradas manualmente de los moldes, para proceder posteriormente a su tajado.

Corte

El bocadillo obtenido en forma de bloques, se taja en presentaciones individuales

de 6 cm de largo, 5 cm de ancho y 3 cm de espesor, con el fin de facilitar sucomercializacin.

Empaque

La masa slida, seca y dividida se empaca con el objetivo de aislar del medioambiente el bocadillo, evitando as su contaminacin y manteniendo suscaractersticas hasta el momento de su consumo. Esto se desarrolla para


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garantizar higiene, barrera contra la humedad, facilidad de manejo y exhibicin yque extienda su vida til.

Adicionalmente, los bocadillos empacados se colocan en cajas de cartn para sucomercializacin.

Almacenamiento y distribucin

El almacenamiento del bocadillo se debe realizar en lugares aireados, atemperatura ambiente, con baja humedad y protegido contra la luz solar. Norequiere refrigeracin para su almacenamiento dado la estabilidad fsica, qumica ymicrobiolgica de este producto, que se debe fundamentalmente al pH cido delbocadillo, al proceso trmico llevado a cabo y a la alta concentracin de slidosque posee luego de su preparacin, lo que previene el desarrollo demicroorganismos en el producto.

Tabla 1. Atributos. Manteniendo el producto en un lugar fresco y seco.

FICHA TCNICA Y MANEJO DEL BOCADILLO

DESCRIPCIN FSICA

Producto completamente preparado, de textura blanda,listo para consumir, libre de puntos negros y partculasextraas, con olor y sabor caractersticos de laguayaba.

INGREDIENTESPRINCIPALES

Pulpa de Guayaba Roja, Blanca y Azcar

Presentacin delproducto

6cm de largo, 5 de ancho y 3cm de espesor. Empaquede polipropileno, embalaje de 35 cajas por paca decartn resistente segn dimensiones de la estibaestndar internacional (1.0 * 0.9 metros).

Peso por porcin 37.5 gramos,

CARACTERSTICASFISICOQUMICAS

Humedad (Agua): 14,37 %Protena: 0,78 %Nitrgeno: 0,13 %

Grasa: 0,52 %Fibra Cruda: 3,55 %Carbohidratos: 3,76 %Caloras Kcal/100grs 342,84 PH:3.5-3.7 Brix (): 72-74

Acidez: (% Ac. Ctrico) 0,67


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CARACTERSTICASMICROBIOLGICAS

NMP de coliformes totales : 3

NMP de coliformes fecales: 3

Recuento total de mesfilos ufc/g : 200

No

de hongos y levaduras : Menor de 100

FORMA DECONSUMO Y

CONSUMIDORESPOTENCIALES

Se consume solo o acompaado de leche, queso ydems derivados lcteos, igualmente acompaado conpan, galletas; producto para consumo en el hogar,colegios, instituciones y por parte del pblico engeneral.

TIPO DECONSERVACIN

Temperatura ambiente: no superior a 30C.

VIDA TIL ESPERADA Mnimo 6 meses

ASPECTOPasta homognea, de forma rectangular de color rojo ytambin presentaciones de bocadillo rojo, con cubiertaslaterales de guayaba blanca.

EQUIPOS

Seleccin

Cuarto de maduracin: Recinto cerrado con puerta de cierre hermtico para

acceso de personal, donde se ubican las frutas para su maduracin. El cuarto demaduracin puede ser utilizado tanto para acelerar la maduracin de la fruta comopara retrasarla, haciendo uso del control de las condiciones de temperatura yhumedad relativa dentro del cuarto. Las condiciones para acelerar la maduracinen general son de temperatura de pulpa entre 18 y19 C y la humedad relativaambiente del 95 al 98%. En los casos de frutas climatricas, tambin se puedeajustar la composicin de la atmsfera de gases que rodean a las frutas.

Lavado y desinfeccin

Tanque de inmersin: Consiste de un tanque de inmersin en acero inoxidable, sedeposita la solucin desinfectante.

Escaldado

Tanque de calentamiento: Tanque en acero inoxidable sanitario en los cuales secalienta agua para escaldado de diferentes alimentos; provisto con chaqueta devapor, sistema de aire comprimido o bomba circulante para mantener una


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temperatura uniforme del agua y control de temperatura a travs de vlvulastermorreguladores o solenoides y termostatos.

Despulpado y refinado

Despulpadora

La despulpadora est formada por una carcasa cilndrica cuyo eje tiene aspasmetlicas, de fibra, caucho o tefln que giran a velocidad fija o variable. Tambinse emplean cepillos de nylon.

Las aspas de la despulpadora son las que trituran la fruta y la hacen pasar por eltamiz diseado para este fin, cuyas perforaciones tienen dimetro de diferentesmedidas que determinarn el tamao final de las partculas de pulpa. De estamanera la pulpa es separada de la semilla que no pasa por las perforaciones deltamiz. El eje gira a altas velocidades gracias a una polea que va a un motor.

Los tamices planos de pequea cantidad se denominan cedazos. Se empleandiferentes tipos de despulpadoras: verticales y horizontales; con cortadoras yrefinadoras incorporadas; de diferentes potencias y rendimientos.

Pesaje

Bscula: La bscula o balanza es un dispositivo electrnico o mecnico que esutilizado con el fin de determinar el peso de un material, midiendo la fuerzaejercida por el objeto sujeto a la fuerza de gravedad.

Existen diferentes tipos de bscula que varan en escala y precisin atendiendo aluso que se les vaya a dar. Las bsculas electrnicas utilizan un sensor (conocidocomo celda de carga) que vara su resistencia conforme aumenta o disminuye elpeso.

Coccin

Marmita con sistema de agitacin: Una marmita es una olla de acero inoxidablecon tapa que queda totalmente ajustada para trabajar a alta presin o sin tapapara trabajar a presin atmosfrica. Se utiliza generalmente a nivel industrial para

procesar alimentos nutritivos, mermeladas, jaleas, chocolate, dulces y confites,carnes, bocadillos, salsas, etc. Adems sirven en la industria qumicafarmacutica. Dependiendo de sus componentes existen diferentes tipos demarmitas, por ejemplo: marmita de vapor con chaqueta, de refrigeracin conchaqueta, con agitador, al vaco, con agitador de mocin doble, de gas y marmitacon calentador elctrico.


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En el equipo diseado para la elaboracin de dulces de leche, construidantegramente en acero inoxidable AISI 304 de 316 de espesor. Fondo semiesfricocon doble camisa para calentamiento por inyeccin de vapor.

Media tapa rebatible y media fija con salida para recuperacin de condensado.

El sistema de agitacin consiste de un agitador con paletas y una hlice perifricacon rascadores de material antifriccin tefln gira en sentidos contrariosaccionados por dos moto reductores independientes, acoplados en serie.

Estructura y soporte para mecanismos en tubos tipo estructural de aceroinoxidable de de espesor consta de una vlvula de seguridad, manmetro enbao de glicerina y salida de condensado compuesta por una vlvula tipo esfrica,filtro. Acabado ntegramente sanitario, tanto en la parte interior y exterior.Capacidades de 50, 100, 200 kg.

Moldeo y enfriamiento

Gabelas o moldes.

CorteCortadora de Bocadillo54.5cm 55.5 cm, 54 x 55 cms, 54 x 55 cm, 90 x 77 cm.De mesa, color verde en hierro y alambres inox.


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Diagrama de flujo


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Cadena de valor

Objetos de negocio.

TABLA 2. Proveedores y consumidores.INGENIOS

PROD.DE AZUCAR

DISTRIBUIDORES DE AZUCAR

PRODUCTORES

DE GUAYABA

DISTRIBUIDORES

DE LECHE

PRODUCTORESDE

EMPAQUES

SERVICIOSPUBLICOS

FABRICACION

CONSUMIDORES

INTERMEDIOS(PANADERIAS)

PASAJEROS Y

TURISTAS

CONSUMIDORES

LOCALES

DISTRIBUIDORES

TIENDAS

En los productos que la empresa desarrolla hasta el momento se perciben losdulces como:

Bocadillo: veleo, rollito, celofn, lonjas, rectangulares azucarados.

Dulces: manjar blanco, dulce cortado.

Cobertura


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La cobertura de distribucin de la empresa comprende la ciudad de Popayn ygran numero de sectores aledaos al municipio, Rosas, Calivio, El Cairo, Inza,Cajivio, Totoro, Piendamo entre otros.

Ventas

Sus ventas dependen de la distribucin que logran generar mediante ladistribucin a establecimientos cercanos y la capacidad de los distribuidores,quienes son los encargados de su comercializacin.

rdenes de pago, facturas, rdenes de produccin

Toda las condiciones de administracin de recursos es desarrollado por factoresde falta de insumos para la preparacin, guardando siempre una proporcin de lacantidad para periodos de tiempo representados en semanas de produccin.Tanto la recepcin de materiales primas como productos terminados deben tener

unas fecha de inicio en almacenamiento, para evitar la prdida de las mismas, espor ello que se etiquetan y guardan en cada producto una especificacin de sullegada.

Capacidad de produccin e inventarios.

Cuentan con un recinto donde localizan todos los productos dependiendo de suclasificacin y periodo de almacenamiento, para brindar la posibilidad de sacarlosde una forma ordenada y agilizar la distribucin para no dejar deteriorar lascalidades del producto.


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PROPUESTA PARA LA ELABORACION DE BOCADILLO

Debido a que el proceso de elaboracin del bocadillo como varios productos deconsumo se realizan de forma casera, se determina especificar las condiciones del

proceso para encontrar las caractersticas en su orden de entrada a salida, es porello la representacin en las figuras de capa etapa para dar una adecuadasolucin.

GUAYABA

escaldado

desinfeccin

Caliente FrioSeleccin

despulpado

Figura 1. Diagrama de flujo de primeras cuatro etapas.

Para la etapa de seleccin es de vital importancia contar con productos conbuenas cualidades, es por esa razn que su clasificacin se debe desarrollar pormedio de personal, quienes podrn ver y sentir las condiciones de una guayabaapta para el proceso. El transporte puede ser solucionado por una bandatransportadora la cual nos permita llevar de seleccin a desinfeccin, de una formarpida y segura para que nuestro fruto seleccionado no tenga golpes que puedandar una mala impresin. Adicional a ello, las guayabas verdes o que se necesiten

conservar, para un futuro procesamiento se puede dirigir a un cuarto demaduracin, donde podremos mantener materia prima sin importar las pocas decosecha, despus de la desinfeccin.

entrada etapa salida

toda la guayaba seleccionguayaba con

caracteristicas

favorables


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SC130

E8-1

ST110

VAR130

Texto mostrado Descripcin ServicioE8 -1 moto r AC tr ifa si co mov er mec an is mos

ST 110 encoder sensor de velocidad

VAR 110 variador de velocidad actuador para el motor

CS 110 controlador de veloc. control

Lista de instrumentos

ESTAPA No 1

SELECCIN DE FRUTA

DIAGRAMA No

1

REF

DIAGRAMA P&ID

BANDA TRANS PARA SELECCIN

Figura 2. Diagrama P&ID para banda transportadora.

JB1

JB2

1

2

3

1

2

1

2

3

15

18

V in

1+

V out

1+ANLGCom

ST

110

JB3

7

2 3

1 5

6

48

9

SC

110

CAMPO PANEL

M 12

ETAPA No 1

SELECCIN DE FRUTA

DIAGRAMA DE LAZO BANDA PARA SELECCION

DIAGRAMA No

2

VAR110

Texto mostrado Descripcin Servicio

M motor AC trifas ico transporte


VAR 13 0 vari ador de vel ocidad actuador para el motor

SC 130 controlador de velocidad control


Figura 3. Diagrama de lazo para accionamiento de banda transportadora.

Equipo: Banda transportadora

Descripcin del Equipo. Est constituida por una banda transportadora sanitariacon recubrimiento de tipo resina epxica, sostenida y movida por rodillos para

transportar sobre ellas a los cuerpos slidos, provista a cada lado por una mesade acero inoxidable, la cual facilita las labores de seleccin, clasificacin yenvasado del producto en moldes, bandejas o cajas en forma continua.

Equipo: Cuarto de maduracin


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Recinto cerrado con puerta de cierre hermtico para acceso de personal, donde seubican las frutas para su maduracin. El cuarto de maduracin puede ser utilizadotanto para acelerar la maduracin de la fruta como para retrasarla, haciendo usodel control de las condiciones de temperatura y humedad relativa dentro delcuarto. Las condiciones para acelerar la maduracin en general son de

temperatura de pulpa entre 18 y 19 C y la humedad relativa ambiente del 95 al98%. En los casos de frutas climatricas, tambin se puede ajustar la composicinde la atmsfera de gases que rodean a las frutas.

En la desinfeccin o inmersin en agua con hipoclorito de sodio, se cuenta con un

tanque que contiene agua y una cantidad proporcional para la desinfeccin de laguayaba seleccionada; un tanque de lavado nos permite por una parte condicionarun elemento de sensado (sensor de concentracion) para adecuar las cantidadesdel desinfectante y desarrollar un lavado correcto, eliminando gran parte de lasbacterias o microorganismos que puedan presentarse en la superficie de la fruta.Se mantienen por un corto tiempo para luego lavarse, quitando el lquido dedesinfeccin.Para mantener esta cantidad determinada de hipoclorito en una medida constanteo en un rango aceptable, se utiliza un control que nos permite desarrollar uncontrol sencillo para esta labor.

guayaba suciadesinfeccion y

lavado

guayaba con menor

carga microbiana


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TK

S

FV 120

CC120

CT

120

HV 120

H2OFCV 120


FV 120 servovalvula entrada de H20

FCV 120 electrovalvula dosificacion

CC 120 controlador de dosific. control

CT 120 tranmisor deconcentrac.transmitir seal de sensor

H V1 20 va lvu la ma nua l d es ag ue de r ec ipi ente

TK t anque de desinfeccion deposito


ESTAPA No 2

DESINFECCION

DIAGRAMA No

3

REF

DIAGRAMA P&ID

CONCENTRACION DE HIPOCLORITO

Figura 4. Diagrama P&ID para tanque de desinfeccin.

VariablesVC: concentracin dehipoclorito de sodioen aguaVM: flujo de agua y

dosificacin dehipoclorito de sodio

ETAPA No 2

DESINFECCION

DIAGRAMA DE LAZO DESINFECCION

DIAGRAMA No

4

REF

JB1

JB2

1

2

3

1

2

1

2

3

15

18

V in

1+

V out

1+

ANLGComCT

120

JB3

6

1 2 4

JB4 5

6

48

9

I-4

CC

FV-1

120

5

V out

2+7

77

1 2

FCV-1120

6

CAMPO PANEL


FV 120 servovalvula entrada de H20

FCV 120 electrovalvula dosificacionCC 120 controlador de dosific. control

CT120 tranmisor deconcentrac. transmitir seal des ensor

H V1 20 va lv ul a ma nu al des agu ed er ec ip iente

TK t anque de desinfeccion deposito


Figura 5. Diagrama de lazo concentracin de hipoclorito.

Para el escaldado se llevara a un sistema que ayude a subir su temperatura, estese har mediante un intercambiador de calor que permita el incremento de la frutalogrando alcanzar hasta aproximadamente unos 75C, despus de ello se llevaraa un intercambiador que disminuya la temperatura a 28C aprox. Las operacionesde incremento y disminucin se desarrollan en cada intercambiador mediante laentrada de fluidos que nos permitan adecuarlo a la temperatura deseada. Eltransporte de materia prima, se desarrollara por medio de recipientes de material

guayaba lavadaescaldado y choque

termico

guayaba con menor

C.M. y blanda


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inoxidable y sern levantados por medio de un sistema de grua que realice elcambio entre intercambiadores. Luego de tener la guayaba en condiciones limpiasy blandas, se lleva al despulpado mediante la ayuda del personal depositando pormedio de cantidades razonables, para no comprimir en la entrada de ladespulpadora.

TK-1

S

FV-1130

TT130

TC130

S

FV-2130

Texto mostrado Descripcin ServicioFV-1 130 s ervova lvul a entra da de fl ui do

FV-2 130 servovalvula salidad de fluido

TT 130 transmisor de T transmitir

CT 130 controlador de T control

TK-1 intercambiador deposito


ESTAPA No 3

ESCALDADO

DIAGRAMA No

5

REF

DIAGRAMA P&ID

ESCALDADO

TK-2

S

FV-1131

TT131

TC131

S

FV-2131

Texto m ostrado Descripcin Servicio

FV-1 131 servovalvula entrada de fluido

FV-2 131 servovalvula sal idad de flui do

TT 131 transmisor de T transmitir

CT 131 controlador de T control



ESTAPA No 3

CHOQUE TERMICO

DIAGRAMA No

6

REF

DIAGRAMA P&ID

ESCALDADO

Figura 6. Diagramas de intercambiadores de temperatura. Calentamiento y

enfriado.

ETAPA No 3

ESCALDADO

DIAGRAMA DE LAZO ESCALDADO

DIAGRAMA No

7

REF

JB1

JB2

1

2

3

1

2

1

2

3

15

18

V in

1+

V out

1+

ANLGComTT

130

JB3

6

1 2 4

JB4 5

6

48

9

TC130

FV-1

130

5

V out

2+7

77

1 2FV-2130

6

CAMPO PANEL


FV-1 130 servovalvula entrada de H20

FV-2 130 electrovalvula salida de H2O

TC 130 controlador de dosific. control

TT 130 tranmisor de concentrac. transmitir seal de sensor



Figura 7. Diagrama de lazo intercambiador de calor.


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Equipo: Tanque de calentamiento

Tanque en acero inoxidable sanitario en los cuales se calienta agua paraescaldado de diferentes alimentos; provisto con chaqueta de vapor, sistema deaire comprimido o bomba circulante para mantener una temperatura uniforme delagua y control de temperatura a travs de vlvulas termorreguladores o solenoidesy termostatos.

En la etapa de despulpado se presenta la adecuacin para obtener pulpa, essepararla de semillas por friccin y filtrado, en ella su salida es depositada en unaolla de acero inoxidable de tamao considerable, la cual presenta la adecuacinpara brindar facilidad en el levantamiento a la hora de depositar la pulpa en lamarmita, esta labor por medio de un brazo elevador.

SC140

E8-2

ENC140

VAR140

Texto mostrado Descripcin ServicioE8-2 motor mover mecanismos

ENC encoder sensor de velocidad

VAR variador de velocidadegular velocidad de motor

SC controlador de velocidad control


ESTAPA No 4

DESPULPADO

DIAGRAMA No

8

REF

DIAGRAMA P&ID

DESPULPADO

Figura 8. Diagrama P&ID de ladespulpadora.

VariablesVC: velocidadVM: potencia

guayaba blanda despulpado pulpa de guayaba


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JB1

JB2

12

3

1

2

1

2

3

15

18

220

V in

1+

V out

1+ANLGCom

ST110

JB3

7

2 3

1 5

6

48

9

SC

140

CAMPO PANEL

M 12

ETAPA No 4

DESPULPADO

DIAGRAMA DE LAZO DESPULPADORA

DIAGRAMA No

9

REF

VAR140


M motor AC trifasico transporte


VAR 140 v ariador de ve loc idad actuador para el motor

SC 140 controlador de veloci dad control


S-13

Figura 9. Diagrama de lazo para conexiones en despulpadora.

Equipo: Despulpadora

La despulpadora est formada por una carcaza cilndrica cuyo eje tiene aspasmetlicas, de fibra, caucho o tefln que giran a velocidad fija o variable. Tambinse emplean cepillos de nylon.

Las aspas de la despulpadora son las que trituran la fruta y la hacen pasar por eltamiz diseado para este fin, cuyas perforaciones tienen dimetro de diferentesmedidas que determinarn el tamao final de las partculas de pulpa. De estamanera la pulpa es separada de la semilla que no pasa por las perforaciones del

tamiz. El eje gira a altas velocidades gracias a una polea que va a un motor.

Los tamices planos de pequea cantidad se denominan cedazos. Se empleandiferentes tipos de despulpadoras: verticales y horizontales; con cortadoras yrefinadoras incorporadas; de diferentes potencias y rendimientos.


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Equipo: Brazo elevador

Es un brazo metlico de elevacin de cargas, mediante el cual se libera al operariode operaciones manuales fatigosas como agarrar, elevar, sostener y voltearobjetos. Esta constituido por una columna por la cual se traslada el soporte quesujeta el objeto a cargar; en dicho soporte existen unas agarraderas que mantiene

el objeto levantado horizontal en todo momento, independientemente de laposicin del brazo.

Tabla de elementos presentes en las entradas y salidas de las primeras cuatroetapas.

Lista de equipos e instrumentosBanda transportadora Motor

EncoderVariador de velocidadElementos mecnicos

V.M: potenciaV.C: velocidad

Recipiente de desinfeccin Sensor de hipoclorito

TransmisorconcentracinElectrovlvulaVlvula manualservo vlvula

V.M: flujoV.C: concentracin

Escaldado Sensor de TTransmisor de TElectrovlvulaElectrovlvula

V.M: flujoV.C: T

Despulpado MotorContactor

Rele trmicoEncoderVariador velocidad

C.M: potencia

V.C: velocidad.


24/39

PULPA DE GUAYABA DULCE GUAYABA

MOLDES

Figura. Flujo de proc eso d e coccin

CARACTERSTICAS DE TECNICAS DE LA MARMITA

Materiales

La seccin interna de la marmita, as como el tubo de descarga, el sistema deagitacin y la tapadera deben ser construidos en acero inoxidable. La base quesostiene la semiesfera, as como la tubera para vapor se puede construir enmateriales metlicos ms econmicos.

Dimensiones

Las dimensiones estn determinadas por la capacidad del equipo, que por logeneral se expresa en litros. Las ms pequeas tienen una capacidad de 60 litrosy luego las hay de 400 litros y ms.

pulpa, azucar y coccionpasta de bocadillo

(liq)


25/39

Condiciones de operacin

Las marmitas de vapor necesitan de una caldera como fuente de vapor. Elproducto a calentar o mezclar se debe remover en forma manual o con un agitadorincorporado para que el producto no se pegue.

Vida til:

La carcasa puede durar veinte aos o ms. Se deben cambiar las vlvulas y latubera de vapor.

Mantenimiento

Se debe chequear constantemente la vlvula de seguridad para cerciorarse quefunciona bien, de lo contrario un aumento descontrolado de la presin puede hacerestallar la marmita.

Aspectos econmicos

El costo del equipo depende de la capacidad y materiales utilizados. Una marmitade vapor con agitador y una capacidad de 200 litros, puede costar alrededor deUS$ 2000.

ASPECTOS TECNICOS

La etapa de coccin se realiza por medio de una marmita construida en aceroinoxidable con capacidad mx. De 200 libras. Esta marmita funciona con gas

suministrado con una vlvula de control de flujo, con unas paletas rotatoriasmovidas por un motor AC de 220 V, una entrada de agua y una vlvula deseguridad de presin.

Descripcin del proceso interno de la marmita

La marmita tiene un suministro de agua la cual es calentada por medio gaspropano, este suministro de agua a altas temperaturas es convertida en vaporque posteriormente se transmite a la mezcla a procesar, esta presin de vaporesta controlada por una vlvula de seguridad de presin y nivel del agua por unindicador de vidrio.

La mezcla esta siendo movida por unas paletas rotatorias a diferentesvelocidades segn el mando del motor y el tipo de producto final.


26/39

MARMITA

V-3

TT

101

101

UC

SE

101

GAS

S-13

V-4

S.A

FT

101

S-15

S-14

PSV

101

LG

101

S-16

VAR

101


FT 101 Transmisor d e fl ujo Trans mi sor d e fluj o de agua

LG Transmisor de nivel Transmisor de nivelFCV-2 Servo Va lvul a de fl uj o Servo Va lvul a de fl uj o a gua

FCV-1 Servo Valvula de flujo Servo Valvula de flujo gas

TT 101 Transmisor d e temp eratu ra Transmisor d e temperatu ra

PSV Valvula de seguridad Valvula de seguridad

M1 Motor AC trifasico Mezclado

ST 101 Encoder sensor de velocidad

VAR 101 Variador de velocidad actuador para el motor

OI Marmita olla industrial

UC Unidad de control control


ESTAPA No 6

COCCIN DE LA

PULPA

DIAGRAMA No

10

REF

DIAGRAMA P&ID

CONTOL DE TEMPARATURA MARMITA

M1

FCV-2

101

FCV-1

101

Figura 1. Diagrama P&ID del pro ceso d e coccin

VARIABLES ENTRADA Y SALIDA

Pulpa de guayaba sale dulce de bocadillo

VARIABLES DE CONTROL

VM: Flujo de vapor

VC: Temperatura marmita

VM: potencia del motor

VC: velocidad del motor

TIPO DE CONTROL

Como los disturbios se identifican como no crticos, se emplea un controlfeedback.

DIAGRAMA DE LAZOS


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A continuacin se muestra el diagrama de lazo del proceso de control delsuministro de agua entrante en la chaqueta para calentar y transmitir laenerga a la mezcla.

JB1

JB2

1

2

3

1

2 15

18

V in

0+

V out

0+ANLG

Com

FT

JB3

7

2 3

1

6

JB1

2

3

18

9

4

5

UC

CAMPO PANEL

FCV-2

101

1

2

LG

4

5S-22

S-23

S-24


FT 101 Tra ns mi sor d e fl uj o r ans mi sor d e fl uj o de a gua

LG Transmi sor de ni vel Transmi sor de ni vel

FCV-2 Servo Va lvul a de fl uj o Ser vo Va lvul a de fl uj o a gua

UC 101 Unidad de control control


ETAPA No 6

COCCIN DE LA PULPA

DIAGRAMA No

11

DIAGRAMA DE LAZO SUMINISTRO DE AGUA

Vin1

Figura 2. Diagrama de lazo del p roceso d e control d el suministro de agua

entrante a la chaqueta.

A continuacin se muestra el diagrama de lazo de control de la velocidad delmotor del mezclador de la marmita.


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JB1

JB2

1

2

3

12

15

18

V in

1+

V out

1+ANLGCom

ST101

JB3

7

2 3

1 2

3

18

9

SC

101

CAMPO PANEL

M 12

ETAPA No 6

COCCIN DE LA PULPA

DIAGRAMA DE LAZO VELOCIDAD DEL AGITADOR

DIAGRAMA No

13

VAR101


M1 motor AC trifasico Mezcla


VAR 101 variador de velocidad actuador para el motor

SC 101 controlador de velocidad control


Figura 3. Diagrama de laso del proceso de con trol de la velocidad del mo tor

del mezclador d e la marmita.

A continuacin se muestra el diagrama de lazo del proceso de control del flujo degas entrante para calentar el suministro de gas.

REFDIAGRAMA No

12

ETAPA No 6

COCCIN DE LA PULPA

DIAGRAMA DE LAZO TEMPERATURA INTERNA MEZCLA

S-44

S-37

JB1

JB2

1

2

3

1

2S-30

15

18

V in1+

V out

1+

ANLGCom

TT

101S-38

JB3

6

S-43

1 2 4

JB4S-33

2

3

1

S-41

S-31

8

9

S-45FCV-1

101S-40

5S-27

7

S-35

6

CAMPO PANEL

S-34

UC


TT ransmisor de Temperatura Transmisor de Temperatura

FCV-1 Servo Valvula de flujo Control de suministro gasUC Unidad de control controlador


Figura 4. Diagrama de laso d el proceso de con trol de la temperatura interna

de la marmita.


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VARIABLES DE ENTRADA Y SALIDA

COCCIN

Control de velocidad.

Motor AC trifsico

VC: Velocidad

VM: Potencia elctrica.

ContactorRel trmico

EncoderVariador velocidad

Control de temperatura.

Sensor detemperatura. VC: Temperatura de la

marmita.VM: Flujo de gas.

Transmisor detemperatura.Servo vlvula

Control suministro deagua a la chaqueta.

Indicador de nivel VC: nivel de lachaqueta de lamarmita.VM: Flujo de agua.

Transmisor denivel

Servo vlvula

MOLDE

ALMACENAMIENTO

Figura. Flujo de proceso d e moldeo.

Esta etapa es de especial cuidado, para garantizar la calidad del producto, una

vez se alcanza el punto ideal, la mezcla caliente se vierte en bandejas metlicascubiertas de plstico en el fondo para evitar que la pasta se pegue al moldecuando finalice el proceso de enfriamiento.

La pasta caliente de bocadillo vertida en las bandejas se distribuyeuniformemente, con la ayuda de una cuchilla con un ancho diseado para que lapasta quede con un espesor uniforme. De manera que la cuchilla se debe deslizarsobre el producto de tal forma que la parte inferior toque la pasta con lo que se

pasta de bocadillo(liq)

moldeo y enfriado lonjas de bocadillo


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garantiza un producto de igual tamao de capas; con simetra y homogeneidad.

La masa se deja reposar en bandejas sobre mesas de acero inoxidable durante 25horas para su solidificacin, en un cuarto a temperatura de 18C y humedadrelativa de 70 a 80 %. El tiempo de enfriamiento no debe ser inferior a 25 horas,

pero tampoco debe exceder las 45 horas porque el producto final tendra unadureza mucho mayor que la deseada.

Equipo

Moldes metlicos

Desmolde

Luego de las 25 horas de enfriamiento en ambiente fresco e higinico, lasbandejas son colocadas sobre una mesa de acero inoxidable con banda

transportadora, donde las lonjas de bocadillo son retiradas manualmente de losmoldes, para proceder posteriormente a su tajado.

CORTE

Figura. Flujo de proc eso d e corte.

Corte

El bocadillo obtenido en forma de bloques, se taja en la maquina tajadora enpresentaciones individuales de 6 cm de largo por 5 cm de ancho y 3 cm deespesor, con el fin de facilitar su comercializacin.

lonjas cortebocadillo aempacar


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Empaque

ALMACENAMIENTOEMPAQUE

Figura. Flujo de proceso de empaque.

La masa slida y seca se empaca en pelculas de polietileno con el objetivo deaislar del medio ambiente el bocadillo, evitando as su contaminacin ymanteniendo sus caractersticas hasta el momento de su consumo. Esto se logra

mediante un empacado con el mnimo de aire, que garantice higiene, barreracontra la humedad, facilidad de manejo y exhibicin y que extienda su vida til.

Adicionalmente, los bocadillos empacados se colocan en cajas de cartn para sucomercializacin.

Almacenamiento y distribucin

El almacenamiento del bocadillo se debe realizar en lugares aireados, atemperatura ambiente, con baja humedad y protegido contra la luz solar. Norequiere refrigeracin para su almacenamiento dado la estabilidad fsica, qumica ymicrobiolgica de este producto, que se debe fundamentalmente al pH cido delbocadillo, al proceso trmico llevado a cabo y a la alta concentracin de slidosque posee luego de su preparacin, lo que previene el desarrollo demicroorganismos en el producto.

Distribucin en planta.

Las instalaciones de la planta para la elaboracin de bocadillo de guayaba o deotros productos que se puedan procesar en la empresa se podran dividir en tres

zonas, separadas por muros con espacios que permiten la libre comunicacinentre ellas.

La fruta pesada y recibida en la planta, es seleccionada en la primera zona, asmismo en esta zona se realizara el lavado de la guayaba, su ubicacin encanastillas para la operacin de escaldado y se encontrara el cuarto demaduracin para la fruta verde. En la segunda zona se realiza el escaldado y el

bocadillo aempacar

empaquebocadillo para

almacen


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enfriamiento de la fruta, se separa la pulpa de la semilla de la guayaba, se efectael pesaje de la pulpa, el azcar y el acido, que son suministrados a las marmitaspara la coccin. Adicionalmente, se lleva a cabo el moldeo y enfriamiento de lapasta de bocadillo en bandejas o moldes. Finalmente en la zona tres la pasta debocadillo es retirada de las bandejas metlicas, se taja, empaca y almacena. Todo

lo anterior para guardar unos ciertos espacios de trabajo; zonas que en la fabricahan dispuesto pero con un recorrido incorrecto.

MODELO FISICO

Segn la norma ISA 88, el modelo fsico tiene siete niveles, comenzando en laparte superior con empresa, sitio y rea, los cuales frecuentemente se definen porconsideraciones comerciales y relacionan los equipos de niveles ms bajos con laempresa de manufactura. Los cuatro niveles ms bajos de este modelo se refierena tipos de equipo especficos. Un tipo de equipo es una coleccin de equiposfsicos de procesamiento y control agrupados juntos para un propsito especfico.Los cuatro niveles de equipo ms bajos son las clulas de proceso, unidades,mdulos de equipo y mdulos de control que se definen por actividades deingeniera.

Los activos fsicos de una empresa involucrada en la produccin son organizadosusualmente en una forma jerrquica, para este caso de estudio ser la descrita enla figura a continuacin

ZONA 1

seleccion de la fruta,

lavado, ubicacion en

canastillas para

escaldado y cuarto

de maduracion

ZONA 2

escaldado,

enfriamiento fruta;

despulpado, pesaje,

ingredientes,

coccion, moldeo y

enfriamiento de la

pasta

ZONA 3

desmolde, tajado,

empaque y

almaceamiento


33/39

Elaboracion de

bocadillo

Unidad A

Seleccin

Cuarto de

maduracin

Banda de

transporteMotor banda

variador de

velocidad

sensor de

velocidad

Unidad A

Desinfeccion

Tanque

Valvula de

entrada

Valvula de salida

valvula de

dosificacin

sensor de

concentracion

Banda de paletas

Aspersores

motor banda

paletas

Unidad A

Choquetermico

Intercambiador

de calor

Valvula de

entrada

Valvula de salida

sensor de T

Unidad A

DespulpadoDespulpadora

Motor

despulpadora

Unidad B

coccionMarmita

temperatura

Transmisor de T

valvula de

entrada (gas)

nivel

Transmisor de

nivel

valvula de

entrada

agitador

encoder

motor

Unidad B

MoldeoOperario

Unidad C

Modulo de corteCortadora Sistema de corte

Unidad C

EmpacarEmpacadora

Sistemas de

empaque

Unidad C

AlmacenarOperario

CELULA UNIDADMODULO DE

EQUIPO

MODULOS DE

CONTROL


34/39

MODELO DE PROCESO

Para el modelo de proceso se ha dividido en tres tablas correspondientes a lasetapas designadas por el proceso y que permite una distribucin ordenada de lospasos a seguir.

Tabla de la primera etapa de proceso, adecuacin de la fruta.

ProcesoEtapas deproceso

Operacionesde proceso

Accionesde proceso

Bocadilloadecuacin

de fruta

seleccin de frutafavorable

puesta en marcha de labanda

transporte

disminucin de cargamicrobiana

suministro de aguaadicin de hipoclorito de

sodio

impregnar fruta con eldesinfectante

extraccin de fruta deldesinfectante

enjuaguetransporte

ablandado de la fruta

suministro de vaporretiro del vapor

suministro de aguadesage

obtencin de pulpamovimiento de mecanismo

extraccin de semilla ycascara

Tabla de la segunda etapa de proceso, preparacin.



Accionesde proceso

Bocadillo preparacin

pesadoCalcular cantidad de

ingredientes

calentamiento deingredientes

paso del gas

mezclado

obtencin de pasta debocadillo

Moldeoobtencin de bloques de

bocadillo


35/39

Tabla de la tercera etapa de proceso, elaboracin de unidades.



Accionesde proceso

Bocadilloelaboracin

de unidades

divisin de la pasta Cortar pasta

cubrimiento del producto cubrir con envolvente

MODELO DE CONTROL DE PROCEDIMIENTO

Figura de la primera etapa del modelo de control de procedimiento. Seleccionar ydesinfectar.

0

Adecuarfruta

Preparar

Elaborarunidades

Elaboracinde bocadillo

Seleccionar

desinfectar

Cambiarbruscamente

la T

Extraerpulpa

Elegir frutaadecuada

Transportar

Depositar

Transportar

Rotar motorbanda

Abrirvlvula de

entradaDosificar

Fruta enposicin

Pasta defruta

Pulpa defruta

condicinadecuadas

Frutablanda

Enposicin

Sindesinfectante

Frutasumergida

Concentracin aprox.

Cerrarvlvula de

entrada

Dejar dedosificar

Tiempo estimado (5min)

Rotar motorbanda depaletas

Abriraspersores


36/39

Figura de la primera etapa del modelo de control de procedimiento. Choquetrmico y despulpado.

0

Adecuarfruta

Preparar

Elaborarunidades

Elaboracin

de bocadillo

Seleccionar

desinfectar

Cambiarbruscamente

la T

Extraerpulpa

Subir la Tde la fruta

Bajar la T

Despulpar

Abrirvlvula de

entrada

Fruta enposicin

Pasta defruta

Pulpa defruta

T altadeseada

Frutablanda

Enposicin

Sindesinfectante

Cerrarvlvula de

entrada

Abrirvlvula de

salida

Cerrarvlvula de

salida

T media

deseada

Rotar motordespulpad.

Tdeseada


37/39

Figura de la segunda etapa del modelo de control de procedimiento. Preparar.

0

Adecuarfruta

Preparar

Elaborarunidades


Calcularproporciones

Cocinar

moldear

Pesar pulpa

Fruta enposicin

Pasta defruta

Pulpa defruta

Cantidadadecuada

Puntode bola

Elevar TAgitarmezcla

Depositarpasta enmoldes

Abrirvlvula de

gasRotar motor

depositaringredientes

Reposo de25 horas

Figura de la tercera etapa del modelo de control de procedimiento.


38/39

0

Adecuarfruta

Preparar

Elaborar

unidades


Dividir pasta

Cubrir

producto

cortar

empacar

Fruta enposicin

Pasta defruta

Pulpa defruta

Dimensionesadecuadas

Productoprotegido

Bajarcuchillas

Subircuchillas

Posicionar

envolvente

Productocortado

Cubrir conenvolvente

Productoen posicinProducto

terminado

RELACION DE LOS MODELOS FISICO, DE PROCESO Y CONTROL DEPROCEDIMIENTO.

procedimiento paraproducir bocadillo

Clula de proceso deelaboracin de bocadillo

proceso deproduccin

del bocadilloadecuar fruta UNIDAD A adecuacin de la fruta

elegir fruta adecuada seleccineleccin de fruta

adecuadatransportar a siguiente

fasebanda de transporte transporte

rotar motor de banda motor de bandapuesta en marcha de

la banda

desinfectar desinfeccindisminuir carga

microbiana

depositar tanqueimpregnar de solucin

desinfectanteabrir/cerrar vlvula vlvula de entrada suministro de agua


39/39

abrir/cerrar vlvula vlvula de salidasalida de solucin

desinfectante

dosificar vlvula de dosificacinadicin de hipoclorito

de sodiotransportar a siguiente

fase

banda de paletasextraccin de fruta del

desinfectanteabrir aspersores aspersores enjuaguerotar motor de banda de

paletasmotor de banda de paletas transporte

cambiar bruscamente laT

choque trmicoablandado de la fruta

y disminucin decarga microbiana

intercambiar calor intercambiador de calor intercambio de T

abrir/cerrar vlvula vlvula de entradasuministra vapor y

aguaabrir/cerrar vlvula vlvula de salida retira vapor y agua

extraer de pulpa despulpado obtencin de pulpa

despulpar despulpadoraextraccin de semilla

y cascara

rotar motor motor despulpadoramovimiento de

mecanismopreparar UNIDAD B preparacin

cocinar coccincalentamiento de

ingredientes

calentar marmitaobtencin de pasta de

bocadilloabrir/cerrar vlvula vlvula de gas paso del gas

rotar motor motor mezclado

moldear moldeoobtencin de bloques

de bocadillo

elaborar unidades UNIDAD Celaboracin de

unidadescortar corte divisin de la pasta

dividir pasta cortadora unidad de productomover cuchillas sistema de corte unidades de bocadillo

cubrir producto empacadocubrimiento del

producto

empacar empacadora forrar productoposicionar envolvente sistema de empacado

cubrir con elenvolvente

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