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Proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade en presentación de 500 ml UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

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ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN

2. OBJETIVOS

3. SITUACIÓN ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS EN EL MUNDO3.1. PARTICIPACIÓN EN EL MERCADO INTERNACIONAL DE AJEGROUP

4. SITUACIÓN ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS EN EL PERÚ4.1. PARTICIPACIÓN EN EL MERCADO NACIONAL

5. PERFIL DE LA EMPRESA5.1. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA AJEGROUP S.A5.2. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO

5.2.1. BEBIDA REHIDRATANTE SPORADE5.2.2. MARCA5.2.3. PRESENTACIONES5.2.4. PLANTAS5.2.5. NIVELES DE PRECIO

6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO6.1. MATERIALES QUE INGRESAN AL PROCESO

6.1.1. MATERIALES PRINCIPALES6.1.2. MATERIALES SECUNDARIOS6.1.3. MATERIALES AUXILIARES

6.2. MATERIAS QUE SALEN DEL RPOCESO6.2.1. PRODUCTO FINAL6.2.2. PRODUCTO RESIDUAL

6.3. MÁQUINAS6.4. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO6.5. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA ELABORACIÓN DE BEBIDAS

REHIDRATANTES6.6. ESQUEMA DEL PROCESO TIPO VERTICAL

7. DISCUSIONES

8. BIBLIOGRAFÍA

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1. INTRODUCCIÓN

A lo largo de los años, las industrias han modelado la economía mundial, surgiendo como uno

de los factores más importantes del desarrollo humano. El entendimiento cabal y la

innovación de los procesos industriales resulta hoy una herramienta básica para cualquier

profesional, pues la rentabilidad, eficiencia, competitividad, subproductos, entre otros

atributos se ponen en juego a la hora de diseñar el proceso industrial de determinado producto

comercial.

En el siguiente trabajo, exponemos en términos generales los procesos de producción en la

elaboración de bebidas rehidratantes por la empresa escogida: AJEPER S.A. Nuestra elección

fue motivada por el posicionamiento en el mercado tanto peruano como global de la marca

Sporade. Uno de sus éxitos, frente a sus grandes competidores es fruto de sus destrezas de

mercadeo descentralizada en nuestro país, así como, el buen manejo económico de un negocio

familiar gustoso de renovarse con nuevas tecnologías y cumplimiento de los estándares

mundiales.

Por otro lado, nuestro análisis también recoge ciertos criterios ambientales que se pueden

mejorar desde nuestro punto de vista académico-profesional, discusiones y acotaciones que se

presentan a lo largo de esta monografía, para recalcar un enfoque más integral de los procesos

unitarios y el ambiente.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivos generales:

I. Realizar el Balance de masa del proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade

en su presentación de 500 ml de la Empresa Aje.

II. Realizar el Balance de energía del proceso productivo de la bebida rehidratante

Sporade en su presentación de 500 ml de la Empresa Aje.

III. Identificar los posibles contaminantes involucrados en el proceso productivo de la

bebida rehidratante Sporade y plantear alternativas que ayuden a la reducción de sus

efectos y a la eficiencia de los procesos.

2.2. Objetivos específicos:

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I. Identificar las materias primas, las secundarias y auxiliares que ingresan en el proceso

productivo de la bebida rehidratante Sporade.

II. Identificar en cada etapa de producción los procesos u operaciones unitarias.

III. Determinar el tipo de proceso productivo de la bebida rehidratante Sporade

IV. Identificar los productos y subproductos finales que se generan al finalizar cada etapa.

3. SITUACIÓN ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS EN EL

MUNDO

De acuerdo con el análisis de Euromonitor Internacional, América Latina se encuentra en el

tercer lugar en cuanto al consumo mundial de bebidas embotelladas por detrás de Estados

Unidos y China. Entre ellas resalta Brasil, Colombia y Perú que tienen la fuerza de un

mercado dominado por marcas nacionales. En Perú, el consumo per cápita del 2012 de bebidas

embotelladas fue aproximadamente de 140 L/año, siendo las gaseosas las que se llevan el

mayor volumen de 80 L/año, seguidos por el consumo de cerveza con 32.9 L/año.

A continuación, se presentan las ventas anuales de diferentes empresas de bebidas en América

Latina durante el 2010.

FIGURA 1: Posicionamiento de las empresas de bebidas en América Latina.

Fuente:Euromonitor Internacional

3.1. Participación en el mercado internacional de AJEGROUP

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El grupo posee actualmente 7 marcas registradas que se encuentran distribuidas en distintos

países donde tienen presencia a través de plantas productoras o centros de distribución

únicamente. Así, todas sus empresas a nivel mundial constituyen el AJEGROUP o Grupo Aje

y en cada país recibe una denominación diferente, como lo es en Perú como AJEPER S.A. o

en México como AJEMEX. A continuación se presentan los nombres de las siete marcas

registradas de la organización, el país donde se vende y una breve descripción:

• Big Cola (Perú, Venezuela, Ecuador y México) es un refresco de cola.

• Kola Real (Perú, Venezuela y Ecuador) refrescos de sabores y cola.

• Sporade (Perú) bebida rehidratante con sus 5 sabores

• First (México) sabor manzana y toronja.

• Oro (Perú y Ecuador) sabor herbal.

• Cielo (Perú y Venezuela) Agua embotellada.

4. SITUACIÓN ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS EN EL

PERÚ

4.1. Participación en el mercado nacional

Sporade tiene una participación en el mercado nacional de 25.84 por ciento, como muestra

la siguiente imagen.

FIGURA 2: Participación de mercado de bebidas no alcohólicas en Huacho-Lima-Perú

Fuente: Valencia 2006.

Y en cuanto a la empresa, en el sector peruano AJEGROUP, se destaca por ser la primera en

ventas según el ranking del 2010.

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FIGURA 3: Ranking de Empresas en el rubro bebidas

Fuente: Euromonitor Internacional

5. PERFIL DE LA EMPRESA

5.1. Descripción de la empresa AJEGROUP S.A

El grupo AJEGROUP, fundada hace 23 años por la familia Añaños de Ayacucho, es una

industria multinacional con holding en España y presencia en 20 países. El Grupo se dedica a

fabricar y comercializar productos tales como cervezas, refrescos, bebidas energéticas, bebidas

isotónicas, aguas, jugos y tés. Todos estos productos le permiten vender 3 mil millones de

litros cada año a sus consumidores a nivel global

5.2. Descripción del producto

Su inició en el mercado fue en el 2004, teniendo una difícil competencia con la prestigiosa

marca Gatorade. El producto Sporade es una bebida isotónica, usualmente vendida en

presentación de 475ml, a continuación detallaremos más especificaciones.

FIGURA 4: Presentaciones habituales de Sporade.

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Fuente: Ajegroup.com

5.2.1.Marca

Se realizó una investigación con 300 consumidores de Lima (100 en cada una de las siguientes

lugares: Cono Norte, Centro, Cono Sur), en cuanto al nombre de Sporade El resultado fue: El

nombre trasmite identificar a un público joven y entusiasta, aficionados a algún deporte,

oficinistas o empleados con un espíritu de “competencia” y que gusta de la comida saludable,

el ejercicio y una vida sana.

5.2.2.Presentaciones

Presentación en vidrio (475 ml), TetraPak (1 L) y PET (500 ml); en sabores de frutas

tropicales, lima limón, mandarina, manzana, maracuyá y uva. También en presentación

light.En todos los envases, se encuentra el logo de Sporade que dice “para ganar” acompañado

de colores llamativos.

5.2.3.Plantas

AJEGROUP es una empresa peruana que cuenta con cinco plantas y 42 centros de

distribución en nuestro país, mientras que 42 por ciento de sus ventas a escala global

provienen de México.

5.2.4.Niveles de precios

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Las cifras muestran la relación de precios entre los productos, tomando como base de

comparación el precio promedio del mercado por 600 ml (S/ 2.00)

CUADRO 1: Presentaciones y costos de la marca Sporade

475 ml1 Litro 500 ml

S/ 1.50 S/ 2.40 S/ 2.30

Fuente: Elaboración propia

6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO

6.1. Materiales que ingresan al proceso

6.1.1. Materiales principales

CUADRO 2: Materiales principales

MATERIALES DESCRIPCIÓN PROCEDENCIA

AGUA

Su aporte de agua contrarresta satisfactoriamente las pérdidas de la

misma por el sudor.

Agua Potable (SEDAPAL)

SACAROSA (AZÚCAR) Es un disacárido de glucosa y fructosa. Se utiliza para endulzar los alimentos y proporciona la fuente de

energía (carbohidratos) que los

MONTANA S.A.:Grupo empresarial regional enfocado en el desarrollo y

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músculos utilizan durante la actividad física.

aprovisionamiento de insumos y

soluciones productivas para los

sectores alimenticio,

farmacéutico y agropecuario.

DEXTROSA MONOHIDRATADA

La dextrosa es glucosa. La dextrosa se usa a menudo en combinación

con el azúcar u otros edulcorantes. Actúa para acortar la percepción de dulzor y mejorar el sabor original

del alimento. Se absorbe y se utiliza rápidamente proporcionando una

fuente de energía instantánea.Es más cara que el azúcar.

MONTANA S.A.

ÁCIDO CÍTRICOÁcido orgánico que tiene como

funciones: impartir sabor, regular el pH, antioxidante y también

incrementa la efectividad de los conservadores antimicrobianos.

-

ELECTROLITOS (CLORURO DE SODIO, BENZOATO DE SODIO, CITRATO DE SODIO Y

FOSFATO MONOPOTÁSICO)

Mineral que está en los líquidos del organismo y que tiene una carga eléctrica. A menudo se considera que los electrólitos son los iones libres de sodioNa+, potasio K+,

calcio Ca2+, fósforo P3-, magnesio Mg2+, etc.

Garantizan la rápida absorción de líquidos en el torrente sanguíneo ,

estimulando el consumo de líquidos y acelerando su total

reabastecimiento después de la actividad física

-

Fuente: Elaboración propia

6.1.2. Materiales secundarios

CUADRO 3: Materiales secundarios

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MATERIALES DESCRIPCIÓN PROCEDENCIA

SABORIZANTESSaborizantes artificiales (mandarina, uva, frutas tropicales y manzana)

GIVAUDAN ARGENTINA S.A.

COLORANTES Colorantes artificiales. MONTANA S.A.ENVASES (BOTELLAS

Y TAPAS)

Envase ergonómico, de plástico no retornable (500

ml).AJEPER S.A.

Fuente: Elaboración Propia

6.1.3. Materiales auxiliares

Agua usada para la limpieza durante el proceso.

6.2. Materias que salen del proceso

6.2.1. Producto final

El producto final es una bebida rehidratante de la marca Sporade

en su presentación de plástico no retornable de 500 ml. Esta

bebida está clasificada como isotónica debido a su capacidad de

hidratación y reposición de electrolitos del consumidor. Presenta

una variedad de sabores como: mandarina, tropical, uva, lima,

manzana. Su destino de entrega es mercados, tiendas de

abarrotes, supermercados, mayoristas, minoristas, etc.

6.2.2. Productos residuales

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Fuente: AJE

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Los productos residuales generados del proceso productivo son los retazos de plásticos y

restos tapas defectuosas, que son recicladas para su derivación a los procesos de la

elaboración de plásticos y tapas de la propia Empresa.

6.3. Máquinas

En el CUADRO 4 las principales maquinas que intervienen en los procesos de la elaboración

de una bebida rehidratante.

CUADRO 4

Nombre Descripción Especificaciones

Despaletizador

Fuente : Agrovin

Esta maquina tiene

como funcion deshacer

el palet para introducir

las botellas en la linea

de embotellado. Son

fundamentales para

una completa

automatizacion de la

linea de embotellado.

Despaletizador

semiautomatico

modelo DPS-45

Mesa acumulacion

longitud 2500-

3000 mm.

Polipaso de 250kg

Produccion de

2000 a 6000 bot/h

Consumo electrico

de 2Kw

Consumo

neumatico de

6Nm3/h sin

compresor

Triblock Es una maquina en la

cual se monta la

enjugadora, la

llenadora y la

Modelo TLT/16-20-

3/S:

Acero inoxidable

AISI-304

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Fuente: Agrovin

taponadora. El sistema

de llenado es por

gravedad con ligera

depresión. En la

enjugadora se inyecta

al interior de las

botellas un líquido de

enjuagado, antes de

proceder al llenado y al

posterior taponado.

Producción para el

modelo de 3000

B/h

Numero de pinzas

16

Numero de

taponeras 3

Potencia para el

modelo 2 Kw

Etiquetadora

Fuente: Agrovin

Esta máquina cumple

dos funciones: la

primera es la

encargada de armar y

colocar la etiqueta en

la botella, la segunda el

túnel de termo-

encogido que opera

con vapor directo,

aunque también podría

funcionar con

resistencia eléctrica.

Modelo ET 800:

Producción de

1000-2000 B/h

Presión de aire de

6 bar

Peso 400 kg

Potencia 2 Kw

Empacadora En esta máquina consta

de dos secciones: la

primera agrupa la

botella en grupos de

12, y se coloca el

stretch film y da forma

a la bobina que

Modelo HSL-30

Potencia

instalada 10

Kw

Consumo

efectivo 5Kw

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Fuente: Agrovin

posteriormente

envolverá el paquete

de 12. La segunda

sección es el horno de

termo-encogido donde

el stretch film se

contrae.

Pasteurizador

Fuente: Finamac

La finalidad de esta

máquina es la de

calentar el fluido de

transferencia térmica

(agua) que circula en

los tanques de

procesamiento,

transfiriendo calor a la

mezcla a través de

conducción térmica.

Planta de

pasteurización modelo

PPL 600

Consumo eléctrico

12.7 kW

Instalación

eléctrica 220V -

380V, trifásica, 60

Hz

Capacidad de

producción Kg/h

Potencia de

eléctrica 0,3 kW,

220 V,

monofásico.

Acero inoxidable

304.

Fuente: Elaboración propia

6.4. Descripción del proceso productivo

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La elaboración del producto se realiza de manera continua, es decir, es una producción en

línea. A continuación, se presenta la descripción de los procesos:

a. Ósmosis Inversa

Proceso de purificación del agua en la cual se logra un elevado porcentaje de retención de

contaminantes.

b. Primer Mezclado

Se agrega al tanque de mezcla agua purificada y azúcar. Posteriormente, se recircula y se

adiciona dextrosa monohidratada.

c. Filtrado frío

El jarabe a temperatura ambiente, previamente mezclado en el paso anterior pasa a través de

un filtro de 5μ hacia el tanque de producto.

d. Segundo mezclado

En el tanque de producto, la mezcla se agita constantemente y se le adicionan la base, ácidos

y electrolitos, mezcla se agita por 5 minutos adicionales.

e. Control de Calidad

Por medio de un muestreador, se verifica si la bebida rehidratante cumple los parámetros

establecidos, es decir, si el lote es conforme. Si cumple los parámetros, la mezcla pasa a

filtrarse. De caso contrario, se recircula la bebida nuevamente al tanque de producto.

f. Filtrado Caliente

La mezcla caliente pasa por un filtro para sabores “claros o clear”, se usan filtros de 15μ, para

sabores “oscuros o Cloudyu” son filtros de 30μ.

g. Pasteurización

La mezcla es calentada, este proceso está conformado por 2 subprocesos:

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Calentamiento: Se eleva la mezcla hasta una temperatura de pasteurización deseada

(94.4 – 96.4˚C).

Holding: Luego del calentamiento, la mezcla ingresa al holding tuve o tubo de

retención, el cual está diseñado para mantener la mezcla a una temperatura deseada con

un flujo adecuado en un tiempo aproximadamente de 31.5 segundos. A la salida del

holding tuve se realiza una toma de temperatura, esta es un promedio de 95.4˚C.

Posteriormente, se controla la temperatura de la mezcla a través de una válvula automática que

asegura que cumpla las especificaciones de temperatura del proceso de pasteurización (94.4-

96.4˚C), de no cumplirse las temperaturas se deriva la mezcla al tanque de producto.

h. Trimcooling

En esta etapa la mezcla es enfriada parcialmente hasta llevarla a una temperatura mínima de

85 ˚C, para proceder al envasado. Posteriormente a este proceso la mezcla pasa por una

válvula automática que verifica la temperatura del proceso (Mínimo 85˚C) de no cumplirse

esta se recircula la mezcla al tanque de producto

i. Llenado en caliente

Este proceso se realiza en una envasadora automática que consta de 50 cabezales que van

llenando la mezcla caliente (79.4-83.3 ˚C) en las botellas. El llenado en caliente tiene como

objetivo lograr la desinfección y esterilidad del envase.

Las botellas previamente han pasado un proceso de paletizado y lavado, se explicara con más

detalle a continuación:

Despaletizado

En esta operación se recepcionan las botellas PET que son movilizan a través de

paletas del depaletizador automático, se va descargando las botellas cama por cama.

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Enjuague de botellas

Las botellas que ingresan a la línea son invertidas y simultáneamente son enjuagadas y

bañadas con chorros de agua clorada (cloro residual < 1 ppm). Las botellas permanecen

invertidas el tiempo suficiente para que se elimine cualquier resto de agua clorada.

Para asegurar el correcto enjuague, se hace la prueba de tinción o de colorante en las

botellas con colorante rojo N˚40. Adicionalmente, se mide el volumen residual después

del enjuagado (Estándar: < 2 ml para botellas con una capacidad menor de 1 litro).

j. Tapado

Las botellas son tapadas por una encapsuladora de 15 cabezales. Esta operación es crítica para

mantener la esterilidad del producto, por lo que el tapado debe ser lo más rápido posible desde

que el envase sale de la llenadora.

k. Invertido

En esta operación, las botellas son invertidas 90˚ por un tiempo de 6 – 9 segundos. Esto con el

objetivo de que la mezcla caliente esterilice la parte inferior de la tapa y el espacio de cabeza

de la botella.

l. Codificado

En el cuerpo de la botella a la altura de la tapa usando un cañón láser se fija la fecha de

vencimiento y el lote, esto se realiza con un fin de trazabilidad.

m. Enfriamiento

Las botellas reciben chorros de agua fría y se van enfriando gradualmente hasta alcanzar una

temperatura máxima de 40.6˚C. En esta operación se forma el vacio al interior de los envases.

El tiempo máximo que una botella permanece en el cooler es de 35 minutos.

n. Secado

Las botellas enfriadas son secadas con la ayuda de cuchillas de aire.

o. Etiquetado

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Las botellas ingresan a la máquina etiquetadora, que les coloca la etiqueta termoencogible a la

altura del panel de la botella.

p. Detección de nivel

Este detector elimina las botellas que no están dentro del estándar, por ejemplo, botellas con

volúmenes por debajo de la especificación, defectos en las tapas o etiquetas puestas

inadecuadamente.

q. Empacado

Las botellas entran a la empacadora donde se agrupan en paquetes de 6 unidades que serán

envueltos con un plástico termoencogible e ingresan a un túnel caliente (horno) que ajuste el

plástico a las botellas.

r. Almacén

Un paletizador coloca el producto sobre tarimas, los paquetes se cuadran en la parte superior

de la paletizadora y quedan estibados. Una vez terminada la estiba, se coloca la envoltura

plástica en forma automática hasta que queda cubierta y reforzada para su almacenamiento.

6.5. Diagrama de flujo de la elaboración de bebidas rehidratantes (Figura 5)

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Fuente: Elaboración propia

6.6. Esquema del proceso tipo vertical. Figura 6:

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Osmosis Inversa

Primer Mezclado

Filtrado frío

Segundo Mezclado

Control de Calidad

Filtrado caliente

Pasteurización

Trimcooling

Llenado Caliente

Tapado

Invertido

Codificado

Enfriamiento

Secado

Etiquetado

Detección de Nivel

Empacado

Almacenamiento

Agua

Agua purificadaAzúcarDextrosa monohidrata

Agua purificada

Jarabe azucarado

Jarabe azucarado Jarabe azucaradoJarabe azucaradoBasesÁcidosElectrolitos

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Bebida RehidratanteBotellas PET

Bebida Rehidratantepasteurizada

Bebida Rehidratantepasteurizada

Bebida Rehidratantepasteurizada

Bebida Rehidratante llenada

Bebida Rehidratante tapada Tapas rotas

Bebida RehidratanteTapas

Bebida Rehidratante tapadaBebida Rehidratante tapada

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante

Bebida Rehidratante Agua

Bebida Rehidratante etiquetada

Bebida Rehidratante terminadaBotellas defectuosas

Bebida Rehidratante etiquetada

Bebida Rehidratante terminada

Bebida Rehidratante terminada

Bebida Rehidratante terminadaRetazos de plásticos

Bebida Rehidratante terminada

Bebida Rehidratante Agua

Agua

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Fuente: Elaboración propia

7. DISCUSIONES

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Osmosis Inversa

Primer Mezclado

Filtrado frío

Segundo Mezclado

Control de Calidad

Filtrado Caliente

Pasteurización

Trimcooling

Llenado Caliente

Tapado

Invertido

Codificado

Enfriamiento

Secado

Etiquetado

Detección de nivel

Empacado

Almacenamiento

Recirculación de la

Bebida Rehidratante*

Retazos de plásticos

Botellas defectuosas

Agua

Agua

Tapas rotas

Agua para limpieza

Red de desagüe

AguaPotable

*La Bebida rehidratante recircula después del proceso de Pasteurización o Trimcooling no cumple con las temperaturas adecuadas. En el proceso de control se recircula la bebida al no cumplir los parámetros establecidos.

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En términos generales hemos logrado identificar las etapas, las principales maquinarias y el

tipo de proceso que constituye las bebidas rehidratantes Sporade. En sus procesos de

producción podemos elogiar el cuidado reiterativo de los controles de calidad; así como

también la propia producción independiente de las botellas y chapas.

Las materias primas también siguen un proceso de eficiencia en cuanto a costos y calidad de

producto como lo hemos detallado anteriormente, puntos destacados de la empresa AJEPER

S.A.

8. BIBLIOGRAFÍA

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en industrialización de alimentos. Facultad de Ciencias de la Ingeniería. Universidad

Tecnológica Equinoccial. Quito, Ecuador. 2006.

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