UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE ALIMENTOS20

I. INTRODUCCIN

El presente trabajo trata sobre el diseo de una planta de procesamiento de mantequilla, el cual abordara todos los detalles y consideraciones que se deben de tener en cuenta al momento de disear una planta de produccin. La mantequilla es un producto de origen mesopotmico muy difundido en el frica, de amplia utilizacin como insumo en la industria de pastelera, panadera y muy consumido especialmente por nios como parte del desayuno familiar o combinados con panes, bizcochos. La mantequilla tiene un buen valor nutricional (0.25g de protenas y ms de 879 caloras por 100 gramos).Este producto normalmente se elabora artesanalmente en la costa y sierra del pas teniendo su mayor enfoque en Cajamarca Arequipa y Lima, con frecuentes problemas de calidad debido al desconocimiento de ciertos principios de elaboracin y conservacin. Actualmente se est elaborando de manera industrial, pero tambin conlleva al uso de equipos ms eficientes y de determinados insumos que le dan otras caractersticas organolpticas para su mejor aceptacin y bajo costo.

II. OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO GENERAL

Disear una planta a nivel industrial de alimentos que se dedique a la elaboracin de mantequilla.

1.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Conocer el tamao de la planta destinado a la elaboracin de mantequilla.

Identificar la localizacin de la planta de mantequilla.

Conocer el nmero de mquinas y empleados necesarios para la planta de mantequilla.

Calcular el rea mnimo de la sala de proceso de mantequilla.

Calcular las instalaciones elctricas de la planta de mantequilla.

III. MARCO TERICO

3.1. ORIGEN DE LA TECNOLOGA

A mediados del siglo XIX todava se haca la mantequilla a partir de nata acidificada de forma natural. La nata separada en la superficie de la leche se pasaba entonces a vasijas de madera. El proceso de elaboracin se llevaba a cabo de forma manual en mantequeras. El proceso de acidificacin natural es muy sensible a las infecciones por microorganismos extraos, que a veces estropeaban el proceso.

Conforme aumentaron los conocimientos sobre los sistemas de enfriamiento fue posible separar la nata antes de que se acidificase, y hacer mantequilla a partir de nata dulce. Gradualmente, se fueron mejorando los mtodos de elaboracin de mantequilla, con lo cual aument la calidad del producto y su rendimiento econmico. Finalmente, se descubri que la nata dulce poda ser acidificada por la adicin de leche de acidificacin natural o por mantequilla cida. Fue entonces posible conseguir nata madurada bajo condiciones ms controladas.

3.2. MANTEQUILLA

Se entiende por mantequilla (manteca) el producto graso derivado exclusivamente de la leche y/o de productos obtenidos de la leche, principalmente en forma de emulsin del tipo agua en aceite.[footnoteRef:1] [1: CODEX STAN 297 1971 NORMA DEL CODEX PARA LA MANTEQUILLA (MANTECA)]

3.3. MTODOS DE ELABORACIN

El proceso de elaboracin de la mantequilla y el principio de su conservacin se basan en la pasteurizacin para que se eliminen los patgenos y las enzimas que podran oxidar las grasas. Para ello, se somete el producto a unos 90C durante 20 minutos.

El Instituto NIZO ha desarrollado 2 sistemas de produccin diferentes. En el primero, se emplean cultivos que producen di acetilo en combinacin con cido lctico obtenido de forma natural. El segundo sistema, se basa en la combinacin de di acetilo natural y cido lctico natural. El sistema NIZO permite mejorar el sabor de la mantequilla. El suero de mantequilla obtenido como subproducto, puede ser procesado para obtener leche en polvo descremada. CSK food enrichment ha contribuido activamente en la puesta en marcha del sistema NIZO en Europa Occidental.

COMPOSICIN ESENCIAL

leche: La materia prima fundamental para la elaboracin de mantequillas es la crema de leche, que es sometida a tratamientos previos hasta acondicionarla para el batido, amasado, dosificacin y empaque.

Ingredientes

Cloruro de sodio y sal de calidad alimentaria Cultivos de fermentos de bacterias inocuas productoras de cido lctico y/o modificadoras del sabor y aroma Agua potable

3.4. REQUISITOS

Adems deber cumplir con los requisitos que se indican a continuacin:

Composicin

Contenido mnimo de materia grasa de la leche80 % m/m

Contenido mximo de agua

16 % m/m

Contenido mximo de extracto seco magro de la leche2 % m/m

Fuente: NTE INEN 161:20113.5. VALOR NUTRICIONAL

Cantidad por: 100 gramos

Caloras 729 kcal

Grasa Total 82

Agua 16 g

Protena 2 g

Retinol 671 mg

Fuente: TABLAS PERUANAS DE COMPOSICIN DE ALIMENTOS

IV. TAMAO DE PLANTA

La mantequilla es un producto que se puede consumir a cualquier edad, ya que se elabora teniendo como materia prima la leche, que es un alimento de gran valor nutricional. Por ello la mantequilla aportar no solamente grasa sino que tambin nos dar un aporte de vitamina A. Generalmente se consume en postres o en desayunos. 4.1. ESTIMADO DE LA DEMANDA Segn datos del INEI nuestra poblacin peruana en el ao 2015 es de 31,151,643 habitantes el cual representa al 100%, de esta la poblacin el 28.54% representa la poblacin de Lima Metropolitana el cual seria 8,890,792 habitantes, dentro de este grupo el 56.76% representa a la poblacin de 15 a 50 aos el cual ser de 5 046 414 habitantes, dentro de este grupo el 25% representan al grupo de nivel socioeconmico A y B el cual seria 1 261 604, de acuerdo con la encuesta el 65.25% de este pblico objetivo sera nuestros consumidores potenciales, lo que representa 823 197habitantes.31 151 643 habitantes Poblacin del Per 2014 (100 %)

8 894 412 habitantes Poblacin Lima metropolitana (28.54%)

5 046 414 habitantes Poblacin de 5 y 14 aos (56.76%)

1 261 604 habitantes Poblacin de NSE A y B (25%)

823 197 habitantes Pblico Objetivo (65.25%)

4.1. CLCULO DE LA DEMANDA

Una investigacin de mercado en base a encuestas fue necesario realizar para estimar la demanda de nuestro producto mantequilla. Las encuestas se realizaron con una muestra representativa a 1000 personas con un nivel de confianza de 95%. Los resultados de la encuestas se muestran en la Tabla 1 y han sido utilizados para estimar la demanda.Tabla N1: Resultados de la encuestaConsultaRespuestaRepresentacin porcentual

Consume mantequillaSiNo66.25%33.75%

Qu clase de mantequilla consume ms?Industrial ArtesanalDomestico50.24%35.15%14.61%

Cunto estara dispuesto a pagar por la mantequilla?Precio promedioS/. 7.00

Cuantas barras de mantequilla estara dispuesto de consumir a la semana? de barra = 0.25 barra= 0.51 a ms Promedio41.05%35.14%23.81 %

0.10270.17570.23810.5165

Nmero de integrantes de 15 a 50 aos por familia1234 a msPromedio8.23%21.38%42.27%28.12%

0.08230.42761.26811.12482.9028

Al analizar los resultados que nos muestra la tabla 1 sobre la encuesta de mercado realizada, podemos extraer como dato ms importante el ndice de aceptacin de un 66.25 %, lo que muestra favorable a nuestro producto. Otro dato importante obtenido es la frecuencia ponderada de compra semanal de nuestro producto (por unidad de 200 g), con la ayuda de estos datos podemos estimar la demanda del producto.

4.2. CLCULO DEL NDICE DE CONSUMO (G/PO./MES)

Realizaremos el clculo del ndice por persona para relacionarla con el tamao de nuestro pblico objetivo (po). El ndice de consumo por persona se obtiene multiplicando el contenido del envase del producto por el consumo promedio semanal obtenido de las encuestas, esto a su vez se multiplica por cuatro semanas (semanas del mes) y se divide por el promedio de nios y adolescente (po) por familia que en este caso es de 2.9028 segn resultado de la encuesta. (Tabla 2).

Tabla 2.Envoltura(g)Consumo promedio semanalNumero de semanasPromedio de po por familiandice de consumo (g/p.o./ mes)

2000.516542.9028142

4.3. CALCULO DE LA DEMANDA ESTIMADATabla 3.Aceptacindel productondice de consumo (g/p.o./ mes)Tamao del pblico objetivoDemanda estimada kg/mes

0.6525142823 19776 273

Demanda estimada = 76 273 Kg/ mes / 25 das laborales Demanda estimada = 3 050 kg/ da

4.4. PROYECCIN DE LA DEMANDA

Consideremos 02 aos para proyectar nuestra demanda la cual est en funcin del crecimiento poblacional del pblico objetivo, segn la tasa de crecimiento (tabla 4) proyectada por el INEI.

Proyeccin de la poblacin del segmento objetivo segn la tasa del crecimiento INEI

Tabla N 4:

AoPoblacin objetivoTasa de crecimiento (%)

2016846 18715.56

2017857 61815.62

Tabla N5:

Poblacin objetivoDemanda Kg/mesDemanda Kg/ao

2015846 18798 2801 179 360

2016857 61899 6081 195 296

4.5. DEMANDA CLCULADA

Tamao de planta mximo

El tamao de planta mximo se analiza con el mercado. A travs de anlisis de estudio de mercado se analizara el pronstico de la demanda. Segn la encuesta la demanda estimada para el ao 2015 ser de: 3 050 kg/ da o 76 273 Kg/ mes.

Tamao de Planta Optimo

Por la disponibilidad de la materia prima se atender el 30% de la demanda estimada. Lo que nos da como tamao de planta ptimo de 915 kg/ da o 22 882 kg/ mes.

Tamao de Planta Mnimo

Para hallar el tamao de planta mnimo se analizara la relacin con el punto de equilibrio. El concepto de punto de equilibrio se puede definir como la igualdad de los ingresos y los costos; esta situacin se dar siempre y cuando todo lo que se produzca se venda; por lo tanto, podramos asumir que para un volumen de produccin Qp se tendr un volumen de ventas Qv donde los costos (fijos y variables) son cubiertos por los ingresos I que se obtienen de vender Qv productos a un precio.

Costos fijos

Mano de obra

TrabajadoresCantidadSalariototal

Jefe de produccin12 5002 500

Supervisor de calidad11 5001 500

Operarios2075015 000

Total19 000

Mquinas y depreciacin

MaquinasCantidadPrecio Unitario s/Costo totalVida tilDepreciacin

AnualMensual

Balanza de plataforma290018001018015.00

Tanques de refrigeracin112 00012 000101200100.00

Marmita37 20014 4002072060.00

Descremadora de tina1450045001045037.50

Mantequillera111 20011 20010112093.00

Batidor21 3002 600832527.00

Tanque de enfriamiento130 00030 000104500180

Envasador18 0008 0001080032.00

Total84500

Gastos

Gastos DescripcinCostos S/.

Reparacin y mantenimiento3 000

Oficina2 000

Otros1 000

Total4 000

DetalleCostos (S/.)

Alquiler1 200.00

Servicios Bsicos1 000.00

Depreciacin351.00

Gastos4 000.00

Sueldos del personal19 000.00

Total26551.00

Costos variables

DetalleCantidad kgPrecio (S/.) por unidad medidaTotal (S/.)

Crema de leche4 400 Litros5.0022 000

leche8 800 Litros2.5022 000

Inoculo0.5 Kg6030.00

Sal2.3 kg1.002.3

Energa electrica3500 kW0.491 715

Envoltura114 4100.0151 716

Total (S/.)47 436.3

Total costo de produccin S/. 201 836.46

Costo unitario

Precio de venta unitario

Clculo del punto de equilibrio

Entonces, el tamao mnimo de planta:

Tamao mnimo de planta: Q = 51 102 Kg/mes o 2 044 Kg/da

Tamao mximo de planta =3 824 kg/ da o 95 611 Kg/ mes

Tamao ptimo de planta = 2 677 kg/ da o 66 927 kg/ mes

Tamao mnimo de planta = 2 044 kg/da o 51 102 kg/mes

V. LOCALIZACION DE PLANTALa planta de manjarblanco se localizara en la regin de Lima, siendo ste nuestro mercado objetivo. De esta manera buscaremos la posible localizacin de nuestra planta. 5.1. ZONAS POTENCIALES

A. Ate VitarteB. San juan del LuriganchoC. Chorrillos

5.2. FACTORES PARA LA UBICACIN DE LA PLANTA

(F1) Proximidad a la materia prima. Debe encontrase la planta cerca la materia prima, pero eso depende de los insumos del producto, pues ser ms rentable tener la planta cerca al pblico objetivo.

(F2) Cercana al mercado. Este es un factor predominante, pues debe estar cerca, porque se tendr que trasladar el producto a los centros de distribucin.

(F3) Disponibilidad de mano de obra. La existe buena cantidad de mano de obra disponible.

LugarSueldo operarios S/.

Ate Vitarte800

San Juan de Lurigancho750

Los Olivos900

Fuente: Bumeran.com.pe

(F4) Abastecimiento de energa. Necesario para la elaboracin del producto y en general el funcionamiento de la planta.

(F5) Abastecimiento de agua y desage. El agua es necesario debido a que forma un ingrediente del producto, adems de indispensable para la limpieza de la planta junto con el desage.

Fuente: Sedapal

Costo de agua, desage y alcantarillado (S/. / m3) = 7.15 Costo de agua, desage y alcantarillado (S/. / m3) + IGV (18%) = 8.44

(F6) Disponibilidad de terrenos y sus costos.

LugarCosto terreno (S/. /m2)

Ate vitarte199

San juan del Lurigancho 196

Chorrillos722

5.3. MTODOS SEMI-CUANTITATIVO PARA LA LOCALIZACIN DE LA PLANTA

Mtodo de ranking de factores:

F1: Disponibilidad de la materia prima. F2: Cercana al mercado. F3: Costo de la mano de obra. F4: Disponibilidad de servicios de energa elctrica. F5: Disponibilidad de servicios de agua y desage. F6: Disponibilidad de terreno.

Tabla de Ranking Factores:Tabla de Ranking Factores:F1F2F3F4F5F6ConteoPonderacin (%)

F111111541,67

F20100018,33

F30010018,33

F40000118,33

F500111325,00

F60000118,33

Total100

Escala de ponderacin: Fi > Fj 1 Igual o mayor importancia Fi < Fj 0 Menor importancia

Tabla de evaluacin de lugares:FactorPonderacinAte VitarteSan Juan de Lurigancho Chorrillos

Calif.puntajeCalif.puntajeCalif.puntaje

F141,676250,004166,678333,33

F28,33216,67866,67866,67

F38,33433,33866,67650,00

F48,33650,00650,00866,67

F525,006150,004100,008200,00

F68,33650,00866,67216,67

550.00516.677333.33

10: excelente 8: muy bueno 6: bueno 4: regular 2: deficiente

Conclusin: Segn el mtodo Ranking Factores la mejor opcin es Chorrillos

5.4. MTODO DE ANLISIS DIMENSIONAL

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