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Bio-Gox. S.A. de C.V. 0

DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGÍA

Proyecto Terminal de Ingeniería Bioquímica Industrial

PROFESORES: González Castillo Octavio Francisco Monroy Hermosillo Oscar Armando

Moran Silva Alejandro Ramirez Romero Marco Antonio Gerardo Asesor Externo: Carlos Orozco Alvarez

ENTREGA FINAL

EQUIPO 6

“Elaboración de un mejorante en tableta para la industria panificadora a partir de Glucosa-Oxidasa producida por Aspergillus niger”

MÉXICO D.F TRIMESTRE 05-I 30-Marzo-05

INTEGRANTES MATRICULA Cárdenas Hernández Helios 200328727

Cruz Romero Ma. Del Rosario Cristina

99333438

González Estrada Nubia Anai

99334957

López Lacorte Paulina

200328751

Ravelo Alcocer José Eduardo 200330334 Rodríguez Milla Laura Zoraya 96325236


A nuestros padres, familiares y amigos.

A nuestros profesores:

M. en C. González Castillo Octavio Francisco Dr. Monroy Hermosillo Oscar Armando

Ing. Moran Silva Alejandro M. en C. Ramírez Romero Marco Antonio Gerardo

Agradecemos de forma particular y por su apoyo incondicional a nuestro asesor externo :

M. en C. Orozco Álvarez Carlos

Departamento de Bioingeniería, UPIBI - IPN


INDICE

Resumen Ejecutivo.........................................................................................................................6 Capitulo 1: Identificación de proyectos...........................................................................................7 1.1 Introducción..............................................................................................................................8 1.2 Antecedentes...........................................................................................................................12 1.3 Investigación del mercado.......................................................................................................13 1.3.1 Justificación de la necesidad de la información................................................................13 1.3.2 Objetivos de la investigación ..........................................................................................14 1.3.3 Fuentes de información ...................................................................................................17 1.3.4 Procedimiento de recolección de datos primarios............................................................24 1.4 Análisis del producto ..............................................................................................................28 1.4.1 Conceptos generales .......................................................................................................28 1.4.2 Ubicación del producto ....................................................................................................31 1.4.3 Etapa del ciclo de vida del producto ................................................................................34 1.4.4 Importancia del producto .................................................................................................34 1.4.5 Manejo del producto........................................................................................................ 35 1.4.6 Requerimientos de calidad ..............................................................................................36 1.4.7 Aspectos legales ..............................................................................................................36 1.4.8 Patentes ...........................................................................................................................46 1.4.9 Marca................................................................................................................................47 1.4.10 Etiqueta ............................................................................................................................48 1.5 Análisis de la plaza .................................................................................................................49 1.5.1 Descripción del mercado .................................................................................................49 1.5.2 Análisis de la demanda ...................................................................................................50 1.5.2.1 Distribución de la demanda .............................................................................................51 1.5.2.2 Características y comportamiento de los consumidores................................................. 52 1.5.2.3 Consumo histórico del producto .....................................................................................53 1.5.2.4 Tasa de consumo por empresa actual ............................................................................56 1.5.2.5 Cuantificación de la demanda actual ...............................................................................57 1.5.2.6 Demanda potencial ..........................................................................................................58 1.5.2.7 Diferentes escenarios para el pronostico de la demanda ................................................58 1.5.3 Análisis de la oferta ..........................................................................................................62 1.5.3.1 Cuantificación de la oferta ...............................................................................................62 1.5.3.2 Características y comportamiento de los oferentes .........................................................64 1.5.3.3 Distribución del mercado actual .......................................................................................66 1.5.3.4 Coeficiente de crecimiento de la oferta ............................................................................67 1.5.3.5 Proyecciones de la oferta futura ......................................................................................68 1.5.3.6 Diferentes escenarios para el pronostico de la oferta.......................................................69 1.5.3.7 Capacidad instalada de la competencia.......................................................................... 71 1.5.3.8 Capacidad utilizada de la competencia ...........................................................................72 1.5.3.9 Planes de expansión de la competencia .........................................................................72 1.6 Regimen del mercado.............................................................................................................73 1.6.1 Balance oferta/demanda..................................................................................................73 1.6.2 Grado de suficiencia del mercado....................................................................................75 1.6.3 Grado de satisfactoriedad del mercado............................................................................75 1.6.4 Puntos críticos del mercado y recomendaciones para su menejo....................................75 1.7 Mercado de meta ...................................................................................................................75 1.8 Programa de ventas ...............................................................................................................76 1.9 Estrategias de penetración del mercado................................................................................ .76 1.10 Análisis de precio...............................................................................................................76 1.10.1 Comparación de precios existentes en el mercado......................................................... .77 1.10.2 Precios según diferentes presentaciones que se van a manejar .....................................79


1.10.3 Estimación de costos de producción preliminar ...............................................................79 1.10.4 Objetivos de la empresa en la fijación del precio de venta ..............................................80 1.10.5 Políticas de la empresa para la fijación del precio de venta ............................................80 1.10.6 Programa de precios durante la vida útil de la empresa.................................................. 80 1.10.7 Análisis de los factores que determinan el precio de venta del producto........................ 81 1.10.8 Mecanismo de distribución y ventas ................................................................................82 1.10.9 Gastos de publicidad y promoción ...................................................................................82 1.10.10 Costos de operación .......................................................................................................83 1.10.11 Poder adquisitivo de los clientes.......................................................................................83 1.10.12 Ubicación del mercado ....................................................................................................84 1.10.13 Regimen del mercado ......................................................................................................84 1.11 Análisis de comercialización ............................................................................................85 1.11.1 Canales de comercialización con base en la tipificación de sus diferentes clientes .......85 1.11.2 Impacto en los canales de comercialización en el precio de venta................................. 86 1.11.3 Políticas de comercialización........................................................................................... 86 1.11.4 Mecanismos de promoción y publicidad.......................................................................... 86 1.11.5 Análisis de los factores que determinaran la estrategia de comercialización...................87 1.12 Bibliografía....................................................................................................................... 89 Capitulo 2 Formulación de proyectos ...........................................................................................90 2.1 Tamaño de planta................................................................................................................... 91 2.2Localización..............................................................................................................................92 2.2.1 Macrolocalización ................................................................................................................92 2.2.2 Microlocalización.............................................................................................................. ....97 2.3 Selección y evaluación de tecnologías .................................................................................103 2.4 Selección de equipos............................................................................................................ 106 2.4.1 Selección del equipo de centrifugación ..............................................................................106 2.4.2 Selección del reactor ..........................................................................................................108 2.5 Diagrama de bloques .............................................................................................................108 2.6 Diagrama de proceso .............................................................................................................110 2.7 Diagrama de gantt.............................................................................................................. ....114 2.8 Distribución de la planta .........................................................................................................121 2.9 Diagrama de redes .................................................................................................................126 2.10 Organigrama .........................................................................................................................129 2.11 Bibliografía ............................................................................................................................131 2.12 Anexos ..................................................................................................................................132 Capitulo 3 Ingeniería de procesos.................................................................................................156 3.1 Elección del proyecto biotecnológico .....................................................................................157 3.2 Resumen del proyecto elegido ..............................................................................................158 3.3 Descripción general del proceso ............................................................................................159 3.4 Balances de masa y energía para los equipos que conforman el proceso ............................160 3.4.1 Reactor ................................................................................................................................160 3.4.2 Tanques mezcladores .........................................................................................................165 3.4.3 Esterilización en línea del medio de cultivo .........................................................................167 3.4.4 Calculo de la bomba L-120 ..................................................................................................171 3.4.5 Tanque fermentador ............................................................................................................172 3.4.6 Diseño del compresor ........................................................................................................183 3.4.7 Transferencia de calor en el biorreactor ............................................................................185 3.4.8 Esterilización del biorreactor ..............................................................................................188 3.4.9 Calculo de la bomba L-130.................................................................................................193


3.4.10 Balance de masa para centrífuga 1 .................................................................................196 3.4.11 Tanque contenedor 1 .......................................................................................................199 3.4.12 Balance de masa para el homogenizador .......................................................................200 3.4.13 Calculo de la bomba L-220 ..............................................................................................202 3.4.14 Tanque contenedor 2 .......................................................................................................205 3.4.15 Calculo de la bomba L-230 ..............................................................................................207 3.4.16 Balance de masa para centrífuga 2 .................................................................................210 3.4.17 Calculo de la bomba L-240 ............................................................................................213 3.4.18 Ultrafiltración continua .....................................................................................................216 3.4.19 Calculo de la bomba L-311...............................................................................................218 3.4.20 Diafiltración continua ........................................................................................................221 3.4.21 Calculo de la bomba L-330 ..............................................................................................223 3.4.22 Secador por aspersión .....................................................................................................226 3.5 Planta de tratamiento de aguas residuales ...........................................................................230 3.6 Análisis de sensibilidad .........................................................................................................235 3.7 Bibliografía ............................................................................................................................236 Capitulo 4 Ingenieria de proyectos ..............................................................................................237 4.1 Bases para el Diseño.............................................................................................................238 4.2 Descripción detallada del proceso......................................................................................... 260 4.3 Diagrama de flujo del proceso ...............................................................................................265 4.4 Diagrama de distribución de areas y equipos.........................................................................267 4.5 Hojas de datos de equipos .....................................................................................................269 4.6 Hojas de datos para bombas ..................................................................................................286 4.7 Anexo ......................................................................................................................................291 4.8 Bibliografía........................................................................................................................ ......292 Capitulo 5 Ingeniería económica ...................................................................................................293 5.1 Inversión total ...........................................................................................................................296 5.1.1 imversión fija.............................................................................................................. ...........297 5.1.2 Capital de trabajo........................................................................................................... .......298 5.2 Estructura del capital ...............................................................................................................301 5.3 Costos de operación................................................................................................................ 301 5.3.1 Costos de producción ...........................................................................................................301 5.3.2 Costos variables de producción ............................................................................................302 5.3.3 Costos fijos de producción ....................................................................................................304 5.3.4 Gastos generales ..................................................................................................................305 5.4 Presupuesto de ingresos .........................................................................................................308 5.5 Punto de equilibrio ...................................................................................................................309 5.6 Estado proforma de resultados ...............................................................................................312 5.7 Estado proforma de origen y aplicación de recursos ..............................................................313 5.8 Flujo neto de efectivo...............................................................................................................314 5.9 Indicadores financieros ...........................................................................................................315 5.9.1 Tasa minima aceptable de rentabilidad ...............................................................................315 5.9.2 Valor Presente neto .............................................................................................................316 5.9.3 Tasa interna de rentabilidad ................................................................................................317 5.9.4 Periodo de recuperación de la inversión..................................................................... ........318 5.9.5 Retorno sobre la inversión............................................................................................... ....318 5.10 Analisis de sensibilidad .........................................................................................................319 5.11 Bibliografía ..........................................................................................................................321 5.12 Anexos ................................................................................................................................322


5.12.1 Estimación de costos de equipo principal de proceso............................................. ........322 5.12.2 Programa de ventas..........................................................................................................323 5.12.3 Materia prima....................................................................................................................329 5.12.4 Mano de obra de operación..............................................................................................330 5.12.5 Inflación ............................................................................................................................331 5.12.6 Servicios auxiliares...........................................................................................................331 5.12.7 Depresición y amortización de activos ............................................................................334 5.12.8 Puntos de equilibrio.................................................................................................... .....338 5.12.9 Indicadores finacnieros desde el punto de vista del inversionista...................................344 6 Conclusiones ...........................................................................................................................347


RESUMEN EJECUTIVO

Como una sólida industria, la panadería mexicana se postula como una de las principales a nivel nacional ya que es fuerte generadora de impuestos y puestos de trabajo. El uso de aditivos es un hecho generalizado en la industria panadera. Bajo la denominación común de mejorantes. Muchos de estos son elaborados a base de compuestos químicos que han demostrado tener características tóxicas como son los bromatos. La evolución de las legislaciones en el mundo marca la tendencia generalizada a eliminar los aditivos químicos ó de síntesis en los alimentos. Esto nos condujo a un proyecto de elaboración de un mejorante a base de una enzima que permita la eliminación de estos agentes químicos. La industria de la panificación requiere de empresas mexicanas que provean de materias primas de alta calidad, es por esto que el proyecto del diseño de una planta industrial mexicana que se dedique a la fabricación de un mejorante a base de enzimas resulta un proyecto innovador y ambicioso que pretende incluir en su planta la elaboración de glucosa oxidasa a partir de una fermentación con Aspergillus niger, como parte integral de la formulación de un mejorante que será distribuido como producto final hacia todas las panaderías de la República Mexicana. Este trabajo se integra como el desarrollo de 4 estudios interrelacionados comenzando por la identificación del proyecto y su análisis de mercado, donde se definen importantes aspectos como son los referentes a producto, plaza, precio y comercialización. Siguiendo con la formulación del proyecto donde se marcan las directrices que los subsecuentes estudios deben seguir, como es el tamaño y ubicación de la planta, la selección de tecnología, organización de la empresa, etc. Decisiones sobre las cuales se hace el desarrollo a nivel de ingeniería, diseñando los equipos, sus condiciones de operación y capacidades, así como consumos de energía y agua. Dentro de los estudios de ingeniería se contempla el diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales, manifestando una fuerte conciencia ambiental. Finalmente con base en los anteriores análisis se hace una evaluación financiera, la cual se presenta como una importante herramienta en la toma de decisiones en cuanto a inversión de capital se refiere. Arroja datos como tasa interna de rentabilidad, periodo de recuperación de la inversión, , entre otros. Concretamente se concluye si el proyecto es rentable o no, es decir si es recomendable invertir en él. En una primera etapa se estimaron la inversión fija y el capital de trabajo, $ 31, 461, 401.00 y $ 18, 190, 252.00 respectivamente, sumando así una inversión total de $ 49, 651, 653.00. El punto de equilibrio para el año 2006 es de 202 800 unidades y para el año 2010 es de 154 886 unidades. La elaboración de los estados pro forma de resultados y el de origen y aplicación de recursos, permitió calcular el Valor Presente Neto , el cual es de 176 305 381 para el inversionista y de 190 585 420 para el proyecto, de esta forma se considera que el proyecto es rentable para una Tasa Mínima Aceptable de Rentabilidad de 28.55 % y para una mixta ponderada para el proyecto de 25.47 %. El mayor rendimiento en % para el proyecto y ser aceptado con VPN, es de 134.69 para el inversionista y 106.95 para el proyecto, este valor se conoce como Tasa Interna de Rentabilidad. El establecimiento de una planta productora de mejorante en tabletas a partir de Glucosa Oxidasa Glucoxid es una opción de inversión muy factible no solo por su rentabilidad, también los Periodos de Recuperación de la Inversión para el inversionista y el proyecto son de 1.08 años y 1.378 años respectivamente. De esta forma el proyecto de Inversión Bio-Gox, se integra como una opción clara, innovadora y valiosa para la inversión de capital, con grandes posibilidades de incursión en el mercado nacional.


IDENTIFICACIÓN DE PROYECTOS


1.1 INTRODUCCIÓN En una época de globalización y de alta competitividad de productos o servicios, como lo es en el cambiante mundo del marketing es necesario estar alerta a las exigencias y expectativas del mercado, para ello es de vital importancia para asegurar el éxito de las empresas hacer uso de técnicas y herramientas, una de ellas es llevar a cabo un estudio de mercado, en conjunto con una serie de investigaciones como lo son, competencia, los canales de distribución, lugares de venta del producto, que tanta publicidad existe en el mercado, precios, etc. Es muy frecuente que los empresarios no tengan claro qué es lo que venden. Muchas veces parece irrelevante preguntarse que vendemos. Evidentemente, todos los vendedores conocen los productos que ofrecen a los consumidores. Pero no necesariamente conocen que buscan los consumidores en los productos. La frase clave es conocer el mercado. Las necesidades del mercado, es decir de los consumidores son las que dan la pauta para poder definir mejor que es lo que vamos a vender y a quienes así como dónde y como lo haremos. Los Mercados que en la terminología económica de un mercado es el área dentro de la cual los vendedores y los compradores de una mercancía mantienen estrechas relaciones comerciales, y llevan a cabo abundantes transacciones de tal manera que los distintos precios a que éstas se realizan tienden a unificarse1. El análisis del mercado tiene como principales objetivos determinar la cuantía de los bienes y servicios provenientes de una nueva empresa, que la comunidad estaría dispuesta a adquirir para satisfacer sus necesidades y probar que existe un número de individuos, empresas u otras entidades económicas que presentan una demanda tal que el proyecto se justifica a sí mismo. Entendiendo como demanda el volumen total que sería adquirido de un producto por un grupo determinado de compradores, en un lugar y período de tiempo fijados con unas condiciones del entorno y esfuerzo comercial dados. Es importante para la empresa conocer su cuota de mercado, entendiéndose como tal la parte de la demanda global que se dirige hacia una marca determinada, siendo la demanda global el conjunto total de productos adquiridos en un mercado definido, para unas condiciones económicas dadas y un presupuesto comercial establecido, es preciso pues concretar el producto, grupo de consumidores, ámbito geográfico, período de tiempo y condiciones comerciales en que se cuantifica dicha demanda global. Dos clases de factores influyen en la demanda: Variables controlables: Conocidos como las "4P" respondiendo a las correspondientes iniciales inglesas: Producto, Precio, Promoción, Plaza. Variables no controlables: Amplitud y extensión del mercado (estructurales), situación económico social (coyunturales) y empresas competidoras (competencia). La investigación de mercado es un conjunto de metodologías y técnicas que, a través de la búsqueda, acopio, organización y análisis de información sobre las variables que rigen el mercado, pretende dar elementos para la toma de decisiones. Las variables independientes son aquellas sobre las cuales el analista de proyectos tiene control. La combinación de estas variables define los programas de mercadeo alternativos2.


Variables controlables: Producto Es un conjunto de atribuciones tangibles e intangibles que incluye el empaque, color, precio, prestigio del fabricante, prestigio del detallista y servicios que prestan este y el fabricante. El producto que vende una compañía para proporcionar los beneficios y la satisfacción de los deseos del consumidor quizá no sea en absoluto un artículo físico y tangible. El producto puede ser un servicio, lugar o idea. Clasificación de los productos: Los productos pueden clasificarse en tres grupos según su durabilidad o tangibilidad. Los bienes no duraderos son bienes tangibles que se consumen por lo general en una o varias veces que se usen. Ejemplos de ello son la cerveza, el jabón y la sal. Los bienes duraderos son bienes tangibles que suelen sobrevivir al uso. Los ejemplos incluyen refrigeradores, maquinas herramientas y ropa. Los servicios son actividades, beneficios o satisfacciones que se ofrecen en venta; por ejemplo, cortes de cabello y reparaciones. Bienes de consumo. Los bienes de consumo son los que compran los consumidores definitivos para su propio consumo. Ciclo de vida del producto Del nacimiento a su muerte del ciclo de vida de un producto se divide generalmente en cuatro etapas fundamentales: Introducción, Crecimiento, madurez y declinación. Precio Para cualquier empresa de negocios, las ganancias se determinan por la diferencia entre sus ingresos y sus costos. No obstante, los ingresos dependen tanto de los precios que fija la empresa como de la cantidad de productos vendidos. El precio de un producto tiene un efecto muy importante en sus ventas. Por lo tanto el precio que se asigna a un producto tiene un impacto en los ingresos de la empresa y en sus beneficios o utilidades. El precio de un producto es un determinante principal en la demanda del mercado, su precio afecta la posición competitiva de la empresa y su participación en le mercado. Cuando las condiciones económicas son buenas y los consumidores se sienten prósperos, entonces el precio no es tan importante como la planeación del producto o las actividades de promoción; sin embargo; en épocas de recesión o de inflación, el precio es una variable muy importante debido a que es la principal fuente de ingresos y, si el precio no se fija adecuadamente, ocasionará problemas en las ventas. El precio de mercado de un producto influye en los sueldos, la renta, los intereses y las utilidades, en otras palabras el precio de un producto tiene repercusiones en el precio que paga a los factores


de la producción. Así pues, el precio es un regulador fundamental del sistema económico porque afecta a la asignación de esos factores de la producción. El precio está relacionado directamente con la retribución a los demás factores de la producción, ya que en función de los ingresos por ventas de los productos se determinará el pago de la Mano de Obra, la Materia Prima y los Costos Indirectos. Promoción El programa total de comunicaciones de mercadotecnia de una compañía - llamado su mezcla promocional- está formado por la mezcla específica de publicidad, promoción de ventas, relaciones públicas y ventas personales que utiliza la compañía para alcanzar sus objetivos de publicidad y mercadotecnia. Las cuatro principales herramientas promociónales son las que se describen a continuación: ü Publicidad: Cualquier forma pagada de presentación y promoción no personal de ideas,

bienes o servicios por un patrocinador bien definido. ü Promoción de ventas: Incentivos de corto plazo para alentar las compras o ventas de un

producto o servicio. ü Relaciones públicas: La creación de buenas relaciones con los diversos públicos de una

compañía, la creación de una buena "imagen de corporación", y el manejo o desmentido de rumores, historias o acontecimientos negativos.

ü Ventas personales: Presentación oral en una conversación con uno o más compradores posibles con la finalidad de realizar una venta.

Dentro de estas categorías se encuentran instrumentos específicos, como las presentaciones de ventas, las exhibiciones en los puntos de venta, los anuncios especiales, las presentaciones comerciales, las ferias, las demostraciones, los catálogos, la literatura, los paquetes de prensa, los carteles, los concursos, las bonificaciones, los cupones y las estampillas de propaganda. Al mismo tiempo, la comunicación rebasa estas herramientas de promoción específicas. El diseño del producto, su precio, la forma, color de su empaque y las tiendas que los venden... todo comunica algo a los compradores. Así, aunque la mezcla promocional es la principal actividad de comunicación de una compañía, toda la mezcla de mercadotecnia - la promoción y el producto, el precio y el lugar deben coordinarse para obtener el mejor impacto de comunicación1. Factores que intervienen en la definición de la mezcla promocional :

ü Tipo de producto/mercado ü Estado de disposición anímica de comprador. ü Etapa del ciclo de vida del producto

Plaza La Plaza hace hincapié en obtener el producto "adecuado" para la Plaza del mercado meta. Toda vez que el producto comprenda un bien físico, el planeamiento de la Plaza incluye decisiones sobre la distribución física. (Transporte). Demanda: Hay una serie de factores determinantes de las cantidades que los consumidores desean adquirir de cada bien por unidad de tiempo, tales como las preferencia, la renta o ingresos en ese período, los precios de los demás bienes y, sobre todo, el precio del propio bien en cuestión.


En la demanda para cualquier producto o servicio hay que considerar tres factores: los consumidores o usuarios con necesidades, su poder de compra y su comportamiento al comprar. Se debe tener información de los consumidores potenciales, identificando si son de consumo final o industrial. También es necesario analizar la situación actual de la demanda mediante recopilación de series estadísticas que permitan calcular la evolución del consumo del producto. Al final se realiza un pronóstico de la demanda a futuro, elaborando una serie histórica y tomando en cuenta los factores relevantes que influyan en el comportamiento. Oferta: Es la determinación de la cantidad de producto que está en el mercado meta o que va a ofertarse en él. Fundamentalmente es necesario conocer la evolución y las características de la oferta, las técnicas de comercialización utilizadas por los competidores, el régimen que presenta el mercado del o los bienes o servicios en estudio y el previsible comportamiento de la oferta2.


1.2 ANTECEDENTES

El uso de aditivos es un hecho generalizado en la industria panadera. Bajo la denominación común de mejorantes, el panadero aporta a la masa mezclas de aditivos autorizados que le suministran las compañías comerciales especializadas. Aparte de la dosificación recomendada y de la composición cualitativa impresas en los envases, poca más información obtiene el usuario que le pudiera permitir discriminar entre la gran cantidad de gamas en oferta. Los violentos cambios introducidos en el sistema de panificación tradicional, tanto por la mecanización como por el acortamiento de los procesos, hacen necesario contar con estos aliados3. El ácido ascórbico, o vitamina C, es el aditivo más utilizado en la panificación europea, donde se le ha asignado el código E 300. Se presenta como un polvo blanco ligeramente amarillento, casi inodoro, y de gusto ácido. No es frecuente que lo utilice el panadero como producto puro, sino que a veces lo incorpora el harinero, y siempre está presente en los mejorantes comerciales de panificación3. En 1935 Jorgensen, científico danés, señala por primera vez el efecto mejorante del ácido ascórbico. Diferentes teorías han ido desarrollándose a lo largo de estos años, hasta concretarse en la generalmente admitida en la actualidad: siendo un agente reductor, se comporta como oxidante. Su utilización ha ido extendiéndose, paralelamente a una fuerte polémica contra los productos de efecto semejante utilizados anteriormente: bromato potásico y persulfato amónico3. La adición de ascórbico a la masa no permite, sin embargo, considerar al pan como fuente de vitamina C, ya que ésta se destruye durante la cocción. Las enzimas son catalizadores orgánicos naturales de los diversos procesos bioquímicos implicados en la elaboración del pan. A pesar de que existen diversas enzimas disponibles para incorporar a los mejorantes, unas 25 enzimas son las que representan la base sobre la que normalmente trabaja la industria de los mejorantes. Aunque aún se explota la sinergia de los aditivos tradicionales, las formulaciones actuales tienden a confiar más en la tecnología enzimática (el resultado de las fuertes restricciones sobre el uso de aditivos), aumentan la demanda de productos limpios entre los ingredientes de panadería y la absoluta efectividad de esa magnífica fuerza molecular. Las enzimas más utilizadas en la industria panadera han sido: amilasas, amilasas fúngicas, lipooxigenasas, lactasas y pentonasas. Recientemente científicos del IPN desarrollaron una investigación mediante la cual obtuvieron la enzima glucosa-oxidasa misma que puede utilizarse para la conservación de alimentos envasados y para la industrial de la panificación entre otros.Actualmente en el país no existe ninguna empresa que produzca la enzima, por lo que la industria alimenticia la importa de diversos países. En el Politécnico lograron obtener la enzima y purificarla mediante técnicas biotecnológicas. Dada la importancia que tiene para la industria alimentaria de México, se inicio la gestión de la patente para comercializar esta sustancia a través de convenios con empresas que se dediquen al suministro de enzimas4.Actualmente se produce en las instalaciones de la UPIBI (Universidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología a Nivel Piloto), para comercializar esta enzima se requiere de equipo con mayor capacidad y por ello se realizara un estudio de rentabilidad, a fin de promover algún convenio con alguna empresa productora de enzimas o del ramo alimenticio, para producir esta materia prima a mayor escala.4


1.3 INVESTIGACIÓN DEL MERCADO 1.3.1 Justificación de la necesidad de la información Hipótesis de suficiencia Se presume que el mercado de la industria Panificadora es lo suficientemente grande para justificar la producción de un mejorante en tabletas con glucosa oxidasa a nivel industrial. La industria panificadora es una de las más importantes del país, ya que representa a cerca de 42,000 unidades productoras, de las cuales 40% son de tipo artesanal, es decir empresas familiares, 50% son semi-industrializadas, 5% pertenecen a la industria automatizada y 5% corresponde a las panaderías de tipo boutique, mejor conocidas como especializadas (CANAINPA, 2002)7. Hipótesis de satisfactoriedad La producción de un mejorante en tabletas con glucosa oxidasa intentará satisfacer y cubrir las necesidades que presenta la industria panificadora en relación a este tipo de productos. Además se presenta como una opción natural a sustituir compuestos químicos y tóxicos que realizan las mismas funciones y que están siendo prohibidos por esta razón. Alcance de la investigación La investigación de mercado se realizará con el objetivo de obtener información relevante acerca del comportamiento, hábitos, costumbres e identificación de nuestros compradores potenciales; para ello se realizará una recolección de información a nivel documental y de campo delimitada en la zona metropolitana del valle de México, que servirá como un modelo representativo del mercado nacional. Este estudio de mercado se planea llevar a cabo en un periodo corto de tiempo (1-2 semanas) y por este motivo el costo no será significativo. La profundidad del estudio de mercado será realizado únicamente a nivel de perfil. Impactos de la investigación El presente análisis aportará información relevante que apoye las hipótesis de satisfactoriedad y suficiencia del mercado. La información obtenida deberá proveer datos específicos que servirán para realizar de manera integral un análisis de producto, plaza, precio y comercialización; que permita disminuir la incertidumbre para la toma de decisiones concernientes a la creación de una industria productora de un mejorante en tabletas con glucosa oxidasa.


1.3.2 Objetivos de la investigacion 5

• Variables y parámetros bajo estudios Variables controlables Las variables controlables son producto, plaza, precio y comercialización Variables de respuesta Las variables de respuesta son conocimiento, comprensión, gusto, preferencia, intención de compra y compra.

• Interrelación entre variables controlables asociadas a las variables de respuesta Para definir nuestro producto es necesario obtener información a partir de las variables de respuesta como son: Conocimiento ü La forma en la que los competidores venden el producto similar (liquida, sólida, polvo,

etc.). ü El tipo, tamaño y forma de envase que ofrece el competidor. ü La cantidad en la cual se encuentra disponible (presentaciones).

Comprensión ü Entender las aplicaciones que puede tener. ü Propiedades Fisicoquímicas del mismo (pH, temperatura de uso, de almacenamiento, etc.). ü Eficiencia y rendimiento.

Gusto del comprador ü Preferencia de uso por dosificación. ü Precio por presentación.

Preferencia ü Preferencia en cuanto a marca.

Intención de compra ü Saber si es indispensable o prescindible.

Compra ü Frecuencia. ü Cantidad.

Para definir la plaza es necesario obtener información a partir de las variables de respuesta; para ello se necesitará tener noción de: Conocimiento ü Oferta: proveedores dentro de la plaza. ü Consumo. ü Distribución física. ü Demanda. ü Mercado meta.

Comprensión ü Sectorización.


ü Tipo de mercado. ü Estratificación de la plaza.

Gusto ü Servicio y atención de los proveedores.

Preferencia ü Marca.

Intención de compra ü Flexibilidad de los demandantes a un cambio de proveedores.

Compra ü Demanda. ü Oferta.

Para definir el precio es necesario obtener información a partir de las variables de respuesta: - Conocimiento.

ü Factores que determinan el precio de venta. ü Costo de producción. ü Precio de la competencia. ü Expectativas de ganancia.

- Comprensión.

ü Objetivos en la fijación de precio. ü Políticas para la fijación de precio. ü Precios durante la vida útil del producto.

- Gusto.

ü Accesibilidad en el precio del producto. - Preferencia.

ü Efectividad/costo. - Intención de compra.

ü Fluctuación de precio. ü Servicios complementarios ofrecidos.

- Compra.

ü Precio de venta. ü Poder adquisitivo de los clientes.

Para definir el tipo de comercialización es necesario obtener información a partir de las variables de respuesta: - Conocimiento.

ü Canales de comercialización en general. ü Canales de comercialización de la competencia. ü Políticas de comercialización.

- Comprensión.

ü Factores que determinan la estrategia de comercialización.


- Gusto.

ü Mecanismos de publicidad. - Preferencia.

ü Mecanismos de promoción. - Intención de compra.

ü Disponibilidad de los canales de distribución. - Compra.

ü Distribución de los clientes. ü Cobertura del mercado. ü Contactos para el comercio.

Parámetros fijos Será necesario contar con información relacionada con los siguientes parámetros que son variables independientes a nuestro producto, ya que son factores situacionales no controlables que nos afectarán de forma indirecta. Entorno social

ü Crecimiento poblacional (demanda indirecta). ü Hábitos y usos.

Entorno político ü Existencia de incentivos fiscales. ü Programas de desarrollo tecnológico-industrial.

Entorno ambiental

ü Residuos del proceso (solventes, subproductos, biomasa, gases, etc). Entorno económico

ü Posibilidad de éxito. ü Impuestos. ü PIB. ü Importación. ü Exportación. ü Inflación.


1.3.3 Fuentes de información

Preguntas asociadas a las

variables o parámetros de

interés

Importancia de obtener

información o dar respuesta a la

pregunta

Hipótesis

Fuentes de información

Primarias Secundarias

¿Qué función tiene un mejorante en la

elaboración de pan?

Conocer las aplicaciones, así

como sus variantes y usos alternos.

La función de los mejorantes será el

de ayudar a aumentar la calidad

del producto.

XXX

Bibliografía acerca de

mejorantes de pan, elaboración

de pan.

¿Cuáles son los componentes de un mejorante?

Conocer la

composición básica del mejorante para obtener una lista

probable de materias primas.

Necesitaremos

además de la GOx, una serie de

compuestos para la elaboración del

mejorante.

XXX


mejorantes e información de los

productos de la competencia.

¿Qué tipo de mejorantes existen

en el mercado?

Conocer la

diversidad de productos que

serán competencia indirecta

(productos similares).

Existirán en el mercado diferentes tipos de mejorantes que no contengan

GOx.

Encuestas a consumidores y competencia.




¿Qué función tiene la GOx en la

elaboración de pan?

Identificar si la

enzima es viable para la elaboración de un mejorante.

Si será una enzima viable.

XXX

Bibliografía

acerca de la GOx, elaboración de

pan y de mejorantes.

Tabla 1.- Fuentes de información




interés



pregunta

Hipótesis



Propiedades fisicoquímicas de

GOx.

Conocer las

características especiales de la enzima, para su manipulación y utilización en el

mejorante.

Las propiedades

fisicoquímicas de la enzima permitirán su uso en la fabricación

del mejorante

XXX

Bibliograía acerca d

la GOx.

¿Cuál será la eficiencia de

nuestro producto?

Conocer la

competitividad de nuestro producto en relación con los de

la competencia.

Nuestro producto será competitivo.

XXX

Bibliografía acerca

de la GOx, elaboración de pan

y de mejorantes.

¿Existe en el mercado un

mejorante a base de GOx?

Identificar la competencia

directa.

Existirá en el

mercado una serie de compañías que

ofrezcan este tipo de mejorantes.

Encuesta o entrevistas con la competencia.

Bibliografía acerca

de mejorantes e información de los


¿Existe algún tipo de patente para la utilización de GOx

en mejorantes?

Conocer las

disposiciones legales en el uso de

GOx.

Existirán algunas

restricciones en su uso que afectarán el costo del producto.

XXX

Registros oficiales

nacionales e internacionales.

¿Consume

mejorantes en la elaboración de

pan?

Obtener datos acerca de la demanda.

Existirá suficiencia

de mercado.

Se realizarán encuestas a

productores de pan.

XXX

¿Qué presentaciones físicas hay en el

mercado? (liquido, granulado, polvo,

tabletas, etc.).

Saber si existe competencia en

cuanto a la presentación que se

manejará.

Existirán diferentes

presentaciones, pero ninguna en forma de

tableta soluble.

Se realizarán encuestas a

productores de pan.

Cámaras o asociaciones de la

industria de panificación.

Folletos y páginas de internet de la

competencia.

¿Le es fácil utilizar el producto en esa

presentación?

Nos proporcionara

información sobre la preferencia,

necesidades y el uso que se le da.

Existirá una

sectorización de los consumidores en

cuanto a la preferencia en la

presentación.

Encuestas a consumidores

XXX

Tabla 1.- Fuentes de información (continuación)




interés



pregunta

Hipótesis



¿En que tipo de envase compra el

mejorante?

Conocer los

diferentes tipos de envase en cuanto a

materiales para aproximar un

costo.

Existirán diferentes

tipos de envase, probablemente cartón, plástico,

papel, etc.

Encuestas a consumidores.




¿Qué cantidad de

mejorante contiene por envase?

Conocer las

presentaciones que ofrece la

competencia.

Existirán varias

presentaciones en el mercado de una misma compañía.

Encuestas a

consumidores.

Información de

los productos de la competencia.

¿Cuántos kilogramos de harina utiliza al

día?

Cuantificación indirecta de la

demanda.

Se espera que el

consumo de harina ofrezca información

acerca de la demanda de

nuestros consumidores.


INEGI censos económicos.

¿Qué cantidad de mejorante utiliza

por Kg de harina?

Cuantificar la demanda de los

mejorantes.

Existirá demanda suficiente en el

mercado.





¿Cuál es la vida de anaquel del producto?

Conocer el tiempo de conservación y

viabilidad del producto, para su

distribución.

Se esperará que el

tiempo de conservación sea

relativamente largo.

Encuestas a consumidores y

a la competencia.




¿Qué condiciones de

almacenamiento requiere el producto?

Conocer los

requerimientos de almacenamiento para su uso en

general.

El producto no necesitará un

almacenamiento especial sino que

será estable a condiciones normales.


a la competencia.






Preguntas

asociadas a las variables o

parámetros de interés



pregunta

Hipótesis



¿Cuáles son los requerimientos de

calidad con los cuales debe cumplir el producto?

Conocer las disposiciones

legales con las que se debe cumplir.

Existirán normas

que rijan a la industria de

panificación en cuanto a sus

materias primas.

XXX

Normas

nacionales e internacionales para la industria de panificación,

alimentos.

¿Cuántos Kg de mejorante utiliza mensualmente?

Conocer la

necesidad que hay que satisfacer y la

demanda, así como tener una

aproximación de la producción que se

tendrá.

Existirá una demanda

satisfactoria y una producción de tipo

industrial.


Por INEGI en censos

económicos.

¿Por qué prefiere la marca que

consume sobre las demás?

Proporcionará

información sobre la preferencia del

consumidor y sobre su psicología.

El consumidor

prefiere esta marca pues no ha utilizado

otra marca o por tradición.


XXX

¿Qué recomendaciones

se le dan en el producto?

Saber las

recomendaciones que da el

competidor nos proporciona una

ventaja en cuanto al diseño de

nuestro producto y sus instrucciones

de uso.

Cada competidor

proporcionara diferentes

recomendaciones así como

instrucciones de uso dependiendo

de la naturaleza de su producto.

Encuestas a la competencia.

Información de la competencia.

¿Cuánto tiempo lleva consumiendo

mejorantes?

Conocer el consumo histórico

del producto.

Saber el consumo

histórico nos permitirá poder

realizar proyecciones

futuras sobre el consumo del

mismo.


Por INEGI en censos

económicos.




interés



pregunta

Hipótesis



¿Cuánto producen los competidores de mejorantes al

año?

Saber la capacidad de producción de los competidores

así como la oferta.

Los competidores tienen la suficiente

capacidad para cubrir la demanda.


Información de

los productos de la competencia

así como su producción.

¿Que porcentaje del mercado actual

tienen los competidores?

Conocer la distribución de la demanda y tener un aproximado

para saber cuanto mercado se podría

ganar.

Existirán compañías

con el mayor porcentaje del mercado, pero

habrá pequeñas empresas con una

pequeña participación del

mismo.


Cámaras o asociaciones de la industria de panificación.

Información de la competencia.

¿Cuánto paga por el mejorante que

utiliza actualmente?

Conocer los

precios de los competidores para elegir la política y

objetivos en la fijación de precios.

Existirá una gran variedad de precios dependiendo de la

marca que se consuman.


a la competencia.

Información de los productos de la competencia.

¿Costo de materias primas para la

elaboración del producto?

Ayudara a definir los costos de

producción y los cosos finales.

El costo de la materia prima

equivaldrá a un porcentaje menor del 40% del costo

total de producción.

Se realizarán cotizaciones a

industrias especializadas

en materias primas, en

persona o por teléfono.

Se realizará

cotizaciones a industria

especializadas en materias primas

ya sea por catálogos o por

vía Internet

¿Costo del m.o. que llevara a cabo la fermentación?

Ayudara a definir los costos de producción.

El costo del m.o no será excesivo ni un

gasto representativo en la

industria.

XXX

Bancos de

microorganismo o cepas

modificadas genéticamente.



Preguntas

asociadas a las variables o

parámetros de interés



pregunta

Hipótesis



¿Qué tecnología se necesita para llevar

a cabo esta fermentación?

Ayudará a definir

los costos de producción y los

costos de inversión; y saber

si la tecnología existe o hay que

hacer el desarrollo de la misma.

La tecnología es una inversión

importante y será una ya desarrollada

por diferentes compañías.

XXX

Empresas destinadas a

material industrial así como de tecnología

analítica, etc.

¿Cómo recibe información sobre los mejorantes?

Conocer la publicidad utilizada

por los competidores y el impacto que logra

esta.

Se utilizan distintos tipos de publicidad

como son , anuncios en

revistas especializadas,

folletos, etc.


Cámaras o

asociaciones de la industria de panificación.

Folletos y páginas de internet de la

competencia.

¿De que forma

compra el mejorante? (Por

medio de catálogos, internet,

personal).

Conocer el tipo de canal de

distribución que maneja la

competencia.

Existen distintos canales de

distribución por la cual comercializar nuestro producto.


a la competencia.


¿Tiene algún proveedor de

mejorantes o de artículos para

panificación en general?

Funcionara para poder identificar distribuidores o

proveedores para decidir que canal

de distribución podremos manejar.

Existirá un sin

numero de proveedores o

distribuidores por los cuales

podremos distribuir nuestros productos.


Cámaras o asociaciones de la industria de panificación.

¿Cuál es el tiempo promedio de entrega del

producto desde que se realiza el

pedido?

Conocer los

mecanismos y tiempos de entrega

de los distribuidores, proveedores o competidores.

Los tiempos de

entrega según las políticas de las

empresas podrán variar desde 15

días hasta 1 mes dependiendo de las

cantidades y del cliente.


a la competencia.





interés



pregunta

Hipótesis



¿Esta satisfecho con su proveedor?

Conocer los

motivos de los consumidores así

como entender sus gustos y

necesidades.

Al conocer sus

gustos y necesidades es

probable que se le pueda brindar un

mejor servicio.


XXX

¿Su proveedor o la compañía a la que

le compra le da asesoria sobre su

producto?

Entender gustos y necesidades de los

consumidores.

Es probable que

algunas compañías sobre todo las

grande o con mayor mercado brinden asesorias a sus consumidores.


XXX

¿Estaría dispuesto a cambiar de mejorante a otro que le asegure las mismas características de calidad y rendimiento a un menor precio?

Conocer la disponibilidad de

los consumidores a hacer un cambio en sus hábitos de

compra y un cambio de marca.

Se esperará que la

mayoría de los consumidores estén

abiertos a otras opciones en cuanto

a mejorantes siempre y cuando garantice el buen funcionamiento de

su proceso y la economía del

mismo.


XXX

¿Le gustaría utilizar

un mejorante en tabletas para

disolverlo en agua previo a adicionarlo

a la masa?

Conocer la

disponibilidad de los consumidores a

una nueva generación de

mejorantes en la cual el uso se hace de distinto modo.

Se espera que el consumidor acepte esta forma de uso, y que la adición del mejorante sea más

sencilla.


XXX



1.3.4 Procedimiento de recolección de datos primario 5, 6 Descripción del instrumento Se utilizará el siguiente cuestionario, el cual será aplicado a panaderías de distintos tamaños. Nombre del encuestador: _______________________________________________ Nombre de la panadería: _______________________________________________ Ubicación: ___________________________________________________________ Tamaño: Chica ( ) Mediana ( ) Nombre y cargo del encuestado:__________________________________________ Persona que realizó la encuesta:__________________________________________

1. ¿Cuántos bultos de harina consumen diariamente para elaboración de pan?

2. ¿Utiliza mejorantes para la elaboración de pan?

Sí _____ (Pase a la pregunta 3) No_____ (Pase a la pregunta 23)

3. ¿Cuánto tiempo lleva usando mejorantes en la fabricación de pan?

4. Cantidad y marca de mejorante que consume. 5. ¿Conoce otras marcas? Si___ Cuales______________________ No____ 6. ¿Por qué prefiere esta marca sobre las demás? 7. ¿Con qué frecuencia lo compra?

Cada semana______ Cada quince días_______ Cada mes_______

Otro (especifique): ________________________________

8. ¿En qué presentación(es) y a qué precio lo compra?

Presentación: _______________________

Precio: _____________________________pesos

9. ¿Le es fácil utilizar el producto en esa presentación?

Si___ No___ ¿Por qué?_________________________


10. ¿Qué recomendaciones de uso tiene el producto que compra? 11. ¿Lo traen a su panadería?

Si __________ (Pase a la pregunta 13) No _____ (Pase a la pregunta 12)

12. ¿Dónde lo consigue? 13. ¿Cuál es el tiempo promedio de entrega?

14. ¿Esta satisfecho con la atención de su proveedor? Si___ No ___ ¿Por qué?_________________________

15. ¿Recibe algún tipo de asesoría por parte de su proveedor? Si ___ (Pase a la pregunta 16) No ___ (Pase a la pregunta 17) 16. ¿Qué tipo de asesoría recibe? 17. ¿Le gustaría recibir asesoría por parte de su proveedor y de que tipo?

18. ¿Estaría dispuesto a cambiar de mejorante a otro que le asegure las mismas

características de calidad y rendimiento a un menor precio? Si___ No____ ¿Por qué?___________________________

19. ¿Le gustaría utilizar un mejorante en tabletas para disolverlo en agua previo a adicionarlo a

la masa? Si__________ No________ ¿Por qué?__________________

20. ¿A través de que medios obtiene información sobre los mejorantes que existen en el

mercado?(Fin) 21.- ¿Su panadería cuenta con expendios? Si___________ ¿Cuántos? No__________ 22.- ¿Cuántos turnos se trabaja al día? 23.- ¿Por qué? Es caro: _______ No le gusta: _______ Otros: ___________________________________________

24.- ¿Estaría dispuesto a emplear mejorante en su pan?

Si____ No_______ ¿Por qué?_______________________________(Fin)

Gracias por su atención.


Descripción del tamaño de muestra5

El tamaño de muestra se definirá a través de la siguiente formula para poblaciones finitas (menos de 500 000 elementos).

( ) pqNeNpqn 22

2

1 σσ

+−=

En donde: s = nivel de confianza p =probabilidad a favor q =probabilidad en contra n =Tamaño de la muestra e =error de estimación N =Universo o población El cálculo del tamaño de la muestra se realizará como indican los siguientes pasos: 1.- Se determina el grado de confianza con el que se va a trabajar (X = promedio del universo): X = 1.96; 95% de los casos o 2 σ. En la práctica generalmente se trabaja con un grado de precisión entre 2 y 6 % para un 95% de confianza. Para este análisis se trabajara con un 6% en grado de precisión. 2.-Cuando no se tiene una idea clara de la situación que guarda en el mercado el fenómeno o característica investigada, es necesario dar sus máximos valores, tanto a la probabilidad de que se realice el evento favorable, como a la de que no se realice. Esto es, 50% a (p) y 50% a (q), 3.-Se determina el error máximo que puede ser aceptado en los resultados. (Fischer 1990). Se determinó el universo de acuerdo a los posibles consumidores del producto N = 37 800 Según las panaderías registradas en CANAINPA son 42 000, pero las de interés serán las familiares y las semi-industrializadas, que equivalen al 90 % de este valor, de aquí que el universo es de 37 800. Sustituyendo en la fórmula:

( ))5.0)(5(.)96.1()137800()06(.

)5.0)(5.0)(37800(96.122

2

+−=n

n = 265 encuestas con un error del 6 % Se necesitarán hacer 265 encuestas para tener un 6 % de error. Como se puede observar es un número bastante amplio, que esta lejos de nuestras posibilidades por cuestiones de tiempo y costos; por lo tanto, se realizaron 30 encuestas las en las cuales se tratará de cubrir ejemplares representativos de la muestra (llámese ejemplares representativos a panificadoras medianas y


pequeñas), suponiendo que el comportamiento de éstas sea similar y pueda ser extrapolado al universo al que hacemos referencia. Con este numero de encuestas se obtiene un error en la estimación de 17.88% que se obtuvo de la ecuación arriba mencionada Descripción del muestreo Se llevara a cabo un muestreo no probabilístico por cuota que consistirá en: Una vez determinado el tamaño de muestra se realizará la estratificación del universo Y se asignará un porcentaje de encuestas a cada subgrupo. Se define como universo a la industria panificadora cuyos estratos a muestrear son: Empresas familiares Empresas semi-industrializadas Descripción de recolección de datos Consistirá en la aplicación personal de un cuestionario/ entrevista, a los posibles consumidores. Esta se realizará a través de visitas a panaderías de diversos tamaños. Análisis de resultados 6

• Edición Se verificará la consistencia y exahustividad de los datos recolectados.

• Codificación

Se realizará una clasificación y codificación de los datos recolectados, estableciendo categorías.

• Tabulación Se ordenarán y tabularán las respuestas, empleando un proceso mecánico por medio de Excel

• Métodos estadísticos

Los métodos estadísticos que se emplearán serán elegidos de acuerdo al tipo de resultados obtenidos.

• Presentación de resultados

Se presentará un informe escrito que describa la metodología utilizada, la cual contará con tablas y gráficos. También se expondrán en el informe las conclusiones más importantes discutidas y comparadas con los objetivos de la investigación. Además se incluirán las recomendaciones pertinentes.


1.4 ANÁLISIS DEL PRODUCTO 1.4.1 Conceptos generales Definición

Nombre del producto: Glucoxid elaborado por Bio-Gox S.A. de C.V. Este es un mejorante para harinas utilizadas en la industria de la panificación cuya finalidad es ayudar al proceso de fermentación y aumentar la calidad de dichos productos. Clasificación

Glucoxid es producto de consumo intermedio ya que esta destinado a formar parte de las materias primas para la elaboración de productos de panificación utilizado por miles de profesionales panaderos y pasteleros, tanto en negocios familiares como en grandes empresas, supermercados o sociedades. También se considera que Glucoxid es un producto de comparación ya que el consumidor tomará la decisión de adquirirlo después de llevar a cabo una comparación selectiva entre las diferentes alternativas que ofrece el mercado. Usos principales y alternos 1, 2

El uso principal de Glucoxid será de un aditivo o mejorante para la industria panificadora. El uso de aditivos es un hecho generalizado en la industria panadera. Bajo la denominación común de mejorantes, el panadero aporta a la masa mezclas de aditivos autorizados que le suministran las compañías comerciales especializadas. Aparte de la dosificación recomendada y de la composición cualitativa impresa en los envases, poca más información obtiene el usuario que le pudiera permitir discriminar entre la gran cantidad de gamas en oferta. Los violentos cambios introducidos en el sistema de panificación tradicional, tanto por la mecanización como por el acortamiento de los procesos, hacen necesario contar con estos aliados. Con los mejorantes, se pueden paliar los efectos del amasado cada vez más intenso, más rápido, de la tan agresiva división automática, de la reducción de las fermentaciones y reposos, de los nuevos formatos comerciales, con piezas cada vez más largas y finas, del desplazamiento de los hornos de solera por los de aire forzado o rotativos. A grandes rasgos, podemos decir que la función que cumplen los mejorantes es la de reforzar las características de la harina, para que la masa resultante pueda ser manipulada en un proceso mecanizado. Así, la masa tendrá una buena capacidad de producción y retención de gas. Estas características, que son la esencia de la panificación, no deben alterarse como consecuencia de los esfuerzos a que se somete a los pastones de masa, a lo largo del rápido tren de laboreo. Para que éstos mantengan una buena estabilidad, a la par que un buen desarrollo, la aportación de un mejorante es una contribución valiosa. La consecuencia final sobre el producto, cuando se han utilizado el tipo y la dosis adecuados es un mayor desarrollo de la pieza, mayor suavidad de la miga, buen color y brillo de la corteza, que cruje suavemente sin desprenderse.


Una aplicación reciente es la utilización de la glucosa-oxidasa (GOx) en mejorantes Glucoxid como agente oxidante de la masa. Cuando se adiciona GOx a un medio que contiene glucosa y oxígeno, como es el caso de la masa panaria, da lugar a un compuesto altamente oxidante, el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada y junto con la peroxidasa, enzima presente en la harina de forma natural, forman radicales libres que hacen posible que los pentosanos solubles en agua se unan al gluten, más concretamente, se unen los grupos Tiroxina del gluten con el ácido ferúlico de las pentosanas. Está unión forma un gel que limita la movilidad del agua dentro de la masa, dando un aspecto seco a la misma, evitando las exhudaciones; propiedad que favorece las labores de división, boleado y formado en masas pobres de absorción de agua. Este fenómeno aumentará cuanto mayor sea la cantidad de pentosanas solubles en la harina (pentosanas son polisacáridos distintos al almidón que se encuentran en las paredes celulares de las plantas, asociadas a la celulosa. Entre el 28 y 50% de ellas son solubles en agua y el resto insolubles en este medio. Alrededor de tres cuartas partes de estas pentosanas son xilanas, cuya cadena principal es un polímero de la xilosa a través de enlaces ß-1,4.); por ello otra enzima coadyuvante de ésta, sería la hemicelulasa, enzima que favorece la presencia de pentosanas solubles. Glucoxid no tiene usos alternos. Contenido y composición 2

Los mejorantes comerciales, habitualmente, son una mezcla de tres tipos de materias activas fundamentales: agentes oxidantes, emulsionantes y enzimas. Además, pueden ir otras sustancias de acompañamiento, sean harinas de leguminosas, gluten o gasificantes, cuya función es la de acomodar los mecanismos de actuación fundamentales, a usos más específicos. Siempre existirá un excipiente, la materia que permite la mezcla de los diferentes ingredientes y la dosificación posterior de los productos: harina de trigo, carbonato cálcico y otros.

• Emulsionante

El tipo de emulsionante utilizado en su formulación, permite dividir los mejorantes comerciales de panificación en dos grandes familias: los mejorantes con Lecitina, y los que contienen Ésteres del ácido diacetil tartárico, o DATA. La acción de los emulsionantes sobre la masa también está ligada a la mejora de las propiedades del gluten, aunque los mecanismos bioquímicos son diferentes a los del ácido ascórbico. Glucoxid será un mejorante lecitinado ya que este es recomendado para preparar: Pan Francés, Bolillo, Telera, Pizzas, Baguette, Pan dulce, Donas, y todo tipo de pan con y sin levadura.

• Enzimas 1

Permiten adaptar las harinas a los procesos actuales, altamente mecanizados, independientemente del tipo de panadería. Mejoran la regularidad de las fabricaciones, amortiguando las variaciones de las harinas o de las condiciones del proceso. Se obtienen productos de mayor volumen y finura, más ligeros, conforme demanda el consumidor. La enzima que utiliza Glucoxid será la glucosa oxidasa obtenida a partir de Aspergillus niger, ya que esta enzima provee una mayor rapidez de la oxidación de la masa y condiciona la buena


calidad de la fermentación durante el amasado. Además, esta enzima presenta ciertas ventajas con respecto al uso de otros agentes empleados en la elaboración de mejorantes como:

Figura 1.- Comparación de Gox con otros.

• Agente oxidante Glucoxid no utilizará otro agente oxidante, ya que la glucosa oxidasa cumple con esta función. Glucoxid presentará el siguiente contenido: Composición

Compuesto Cantidad (g)

Enzima glucosa oxidasa 0.005

Lecitina 0.5

Almidon 0.2

Lactosa spray dried c.b.p. 1 tableta

Peso total de tableta 1 Tabla 2.- Composición de la tableta de Glucoxid

Características y propiedades físicas, químicas, biológicas y sensoriales 3

• Características Las características de Glucoxid son: ü Regular la calidad de la harina y la fermentación. ü Gran tolerancia y seguridad en el amasado y horneado. ü Mayor rendimiento ya que admite mas agua obteniendo mayor volumen con el mismo

peso. No requiere malta. ü Pan de gran calidad y buena conservación con sabor fresco y agradable color tanto en la

corteza como en la miga. ü Corteza crujiente y miga suave y esponjosa que no se desmorona al cortarlo.

Las principales características que Glucoxid, aportará a la harina serán las siguientes: ü Aumenta la tenacidad. ü Disminuye la extensibilidad. ü Aumenta la fuerza de la harina, haciéndola más apta para soportar procesos largos, así

como la adición de margarinas o grasas vegetales. ü Aumenta el volumen y mantiene más tiempo fresco el pan, por favorecer la formación de

geles de las pentosanas que retienen el agua y luego van soltando durante la cocción a favor del almidón; además, como la red de gluten se ve reforzada con la adición de GOx


por la formación de puentes disulfuro, ello favorece la retención de una mayor cantidad de gas.

ü Etiquetado verde, es decir sin adición de productos que dejan residuos en el producto final en este caso el pan.

Aspecto físico Es una tableta plana de color blanco. Propiedades biológicas

El origen de la enzima (glucosa-oxidasa) es de tipo fúngica, ya que es obtenida del hongo Aspergillus niger, de acción suave sobre la masa, es activa en un rango de temperatura de 50-60°C y se inactiva a los 65°C. El rango de pH en la cual es activa va desde 4 a 6,5. Características fisicoquímicas de la enzima ü El coeficiente molar de extinción en una solución al 1% (p/v) a 280 nm es 13.8. ü La proteína nativa es acida con un punto isoeléctrico de 4.2. ü El coeficiente de difusión de la holoenzima en una solución de 0.1 M NaCl

o es de 4.94 x10 –7cm2 s-1. ü Es un dímero con peso molecular de 160 KDa. ü Tiene una constante de Michaelis (aparente) Km = 33.

1.4.2 Ubicación del producto Productos sustitutos 4, 5,6 Los productos sustitutos son aquellos que contienen glucosa oxidasa y se identificaron los siguientes en el mercado.

Compañía País de origen Productos que ofrece Nombre comercial para GOx.

Beldem NV

Bélgica Enzimas y mejorantes Frimox

Frimond/Puratos BV

Bélgica

Enzimas y mejorantes

Grindamyl (mezcla de a-Amilasa, glucosa oxidasa, xilanasa,

Glucanasa, proteasa, lipasa)

Danisco Dinamarca Enzimas Grindamyl

Tabla 3.- Productos sustitutos.


Productos similares, complementarios y subproductos Productos similares 7,8, 9, 10

Compañía Productos

Puratos de México S.A. de C.V.,

S-500 Suractiv 25Kg S-500 Suractiv 05Kg

Volcán 25Kg Volcán 05Kg

Toupan Controller 25Kg Toupan Controller 05Kg

Toupan 25Kg Toupan 05Kg

Toupan/bolsa 150g S-500 Kimo 25Kg

Joker/1Kg 100 sobres

Deutsche química S.A. de C.V.

Producción de mejorantes según pedido

Compañía Productos

DEMACSA

Demacol P 2208 4M

Demacol P 2906 50LV

Safmex Magimix bolsa de 500g Magimix saco de 10 kg Pluspan bolsa de 440 g

Magnopro saco de 10 kg Kerry de México MaxiPlus 3018

Extramix 3025 Galliapan Eagle

Paniplus Probolillo Saco de polietileno con 25 kg de contenido neto

Nota: Esta tabla no esta completa debido a que los competidores no brindan información acerca de sus productos pero sabemos que las siguientes empresas ofrecen mejorantes: Galliapan, Safmex, Lastur.

Tabla 4.- Productos similares.


• Peróxido de Calcio 1, 11 Compuesto químico que reaccionaba con el agua produciendo peróxido de hidrógeno o agua oxigenada, siendo este último compuesto el verdadero oxidante de la harina. El motivo por el que dejó de utilizarse fue la poca solubilidad del compuesto en agua, con lo cual eran necesarias grandes dosis para notar sus efectos, dejando residuo y dando lugar a un aumento en las cenizas de la harina.

• Bromato Potásico 1, 12 Ha sido el oxidante más utilizado mundialmente y también el más enérgico. En España se prohibió su uso en 1983 al demostrarse cancerígeno. Sin embargo, en Estados Unidos y otros países anglosajones se sigue utilizando, mientras buscan otras alternativas, debido a los panes que allí consumen: de gran volumen (tipo pan de molde) y con mucha fibra (como integrales, de centeno, cinco cereales…)

• Persulfato de Cobre 1 Es un potente oxidante. Son los iones de cobre los responsables de participar en una reacción de Oxido-Reducción que da lugar a la formación de puentes disulfuro del gluten. Su uso esta prohibido en todos los países del mundo por la toxicidad de los residuos. Productos complementarios Debido a que el producto es de consumo intermedio no existen productos complementarios. Subproductos No existirán subproductos. Esto gracias al control de la fermentación en el proceso.

1.4.3 Etapa del ciclo de vida del producto 27

La etapa del ciclo de vida de nuestro producto es el de crecimiento ya que Glucoxid será un producto el cual ingrese a un mercado ya competido en el que se aprecia un aumento en la curva de ventas y de beneficios de los competidores, caracterizándose principalmente por:

ü Un aumento de la competencia. ü Un manejo de calidad de los productos. ü Acaparamiento de otro segmento de mercado. ü Mejores canales de distribución.

Una estrategia a seguir en esta etapa, es intentar sostener el índice rápido del mercado y lográndose mediante las siguientes medidas:

ü Mejorar la calidad del producto e incorporar nuevos valores. ü Estudiar y buscar verdaderamente nuevos sectores del mercado. ü Encontrar nuevos canales de distribución posibles (con objeto de que el producto tenga

una mayor exposición). ü Modificar la publicidad destinada a generar mayor conocimiento del producto e incremento

en las compras.


ü Determinar cuando es adecuado modificar los precios para atraer a los consumidores sensibles a estos.

ü Sin embargo, esto acarreara más costos en las mejoras promocionales y distribución pudiendo alcanzar posición predominante, pero perdiendo a cambio el máximo de beneficios.

No se puede construir una grafica del ciclo de vida del producto pues no se encontraron datos acerca de las ventas de mejorantes a través del tiempo. En el Anexo 1 se muestran las fuentes consultadas como son: empresas, páginas de Internet, cámaras de comercio, y asociaciones de la industria panificadora. 1.4.4 Importancia del producto 13, 14, 15 Necesidad (es) que satisface

El pan en México forma parte de una gran cultura y tradición, por ello, es muy probable que sea el país con mayor variedad de panes, debido a que somos resultado de una fusión cultural indígena (nahua, tolteca, zapoteca, mixteca, otomi, tzetzal, tzotzil, mayos, mayas, tarahumaras, huicholes, etc.) y lo que las culturas europeas, principalmente española y francesa nos heredaron. Así, cada estado, municipio y población, cuenta con su propio pan, sin importar su lugar dentro de la geografía nacional. Muestra de ello, son los múltiples panes ceremoniales arraigados a la cultura popular, elaborados especialmente para las fechas tradicionales, como el pan de muerto, la rosca de reyes, el pan de boda, o el pan de jueves santo. Este enorme arraigo del pan y su identificación con el mexicano, originó desde la época colonial diversas organizaciones de artesanos del pan cuyo principal objetivo, era heredar los secretos de sus formulas a los gremios y manejar con las autoridades las provisiones de materias primas para la factura del pan. Somos por naturaleza, una de las pocas industrias que mantienen contacto directo con su personal, con los clientes, con su comunidad. El panadero es una figura que da calidez al barrio, al pueblo, nace de él y regresa a él con lo mejor de su experiencia, de sus productos y servicios, siempre pendiente de los gustos y las tradiciones. El pan esta cerca de los momentos mas especiales de nuestras vidas y por ello, el industrial del ramo es consciente de su labor, la cual no fructifica si no existe una plena identidad con el cliente al cual sirve, con apego a sus gustos y otorgándole cada día lo mejor de su herencia cultural, el pan mexicano, orgullo y símbolo de la riqueza de nuestro México. La industria panificadora continúa trabajando, modernizando sus empresas, realizando un gran esfuerzo, con el fin de preservar su patrimonio familiar y la fuente generadora de empleos y alimentos, conscientes además de que el pan tradicional mexicano forma parte importante de la cultura del pueblo de México. La nueva sangre de la industria, reconoce el esfuerzo de sus mayores y se apoya en su sabio conocimiento aprovechando el camino recorrido, más organizados y conscientes de su profesión para ser una industria más fuerte, mas unida, con el único fin de lograr un gremio noble y trascendente como el producto que fabrican.


No obstante, la industria panificadora mexicana es reconocida en el ámbito mundial por la calidad de sus productos, además de que sus precios figuran dentro de los más bajos en el contexto internacional. Considerando que el mexicano es un artista por naturaleza y que, desde el punto de vista artesanal, la mano de obra mexicana es única, podemos decir que el concepto del pan y de las panaderías, es en México, diferente al del resto del mundo. Nuestra industria se caracteriza por la elaboración de productos cien por ciento manuales y naturales, pasando los secretos de sus formulas de generación en generación. No podemos negar la importancia con la que representamos una ancestral cultura, la cual nos ha situado como los guardianes de sabores, olores, formas y colores de nuestra herencia artesanal. (INEGI / CANAINPA, 2002) La evolución de las legislaciones en el mundo marca la tendencia generalizada a eliminar los aditivos químicos o de síntesis en los alimentos. Ello condujo a desarrollar preparaciones enzimáticas como auxiliares tecnológicas que no se encuentran en el producto final porque son destruidos por la cocción. La prohibición en numerosos países como en México, del uso del bromato de potasio, nos impulsó a investigar una posibilidad de oxidar la masa panaria por vía enzimática. La Glucosa-Oxidasa (GOX) es una enzima de acción oxidante cuyos efectos repercuten sobre el gluten, dándole tenacidad. Su uso es relativamente nuevo y con ella se pretende sustituir sustancias que se a comprobado su efecto toxico a largo plazo. Recurso principal que utiliza La producción de Glucoxid no emplea un recurso en particular ya que las materias primas para producir la enzima así como para la tableta serán obtenidas por medio de proveedores específicos. 1.4.5 Manejo del producto 1 Presentación

Glucoxid se distribuirá en forma de tabletas solubles de 1 g. Envases y embalajes

Glucoxid será envasado en una lata de polipropileno (plástico que no tiene reacción con el producto) con tapa de plástico flexible para su buena conservación y fácil acceso El envase contendrá 500 unidades. El embalaje se hará en cajas de cartón corrugado doble cara con 25 latas por caja. Vida de anaquel

Mantener el envase en lugar seco y fresco. Consumir preferentemente antes de un año.


Instructivo para su uso y mantenimiento Puede utilizar Glucoxid en diferente tipo de pan como se muestra a continuación: Para pan blanco agregue 1 tableta de Glucoxid por cada 10 kg de harina. Y para pan blanco refrigerado utilice 2 tabletas de Glucoxid por cada 10 kg de harina. Instrucciones: Ponga en la amasadora el agua con las tabletas de Glucoxid previamente disueltas y agregue los demás ingredientes a utilizar en la preparación de la masa, a mitad del tiempo de amasado agregue la levadura. Este producto puede ser utilizado para todo tipo de masas fermentadas. Para el mantenimiento de Glucoxid basta con almacenarlo en su envase original tapado y de preferencia en un lugar fresco y seco. 1.4.6 Requerimientos de calidad Glucoxid debe cumplir con las siguientes especificaciones:

• NOM-002-SCFI Productos preenvasados-Contenido neto-Tolerancias y métodos de verificación*.

• NOM-008-SCFI Sistema General de Unidades de Medida*.

• NORMA Oficial Mexicana NOM-051-SCFI-1994*.

• NORMA Oficial Mexicana NOM-147-SSA1-1996 *.

• CODEX-STAN-192-1995*.

• Reglamento de Control Sanitario de Productos y Servicios*.

Bio-Gox deberá cumplir con las siguientes especificaciones:

• ISO-9001*.

• Buenas Prácticas de Manufactura Para la Industria de los Alimentos*.

• H.A.C.C.P *. * Ver apartado de normas y especificaciones. 1.4.7 Aspectos legales Normas

A continuación se mencionan las normas a las que se hace referencia como especificaciones del producto.


NORMA Oficial Mexicana NOM-147-SSA1-1996 16

Bienes y servicios. Cereales y sus productos. Harinas de cereales, semolas o semolinas. Alimentos a base de cereales, de semillas comestibles, harinas, semolas o semolinas o sus mezclas. Productos de panificación. Disposiciones y especificaciones sanitarias y nutrimentales. Esta norma es la principal a considerar en la elaboración de nuestro producto, debido a que se trata de un mejorante para panificación, en ésta se derivan las especificaciones que tienen que seguir, entre otros, los productos para panificación. Nuestro producto debe cumplir con los siguientes apartados dentro de ésta norma: 1 Objetivo y campo de aplicación. 1.2 Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria en el territorio nacional para las personas físicas o morales que se dedican al proceso e importación. Las definiciones más importantes para nuestro producto son las siguientes: 3 Definiciones. 3.2 Aditivos para alimentos A las sustancias que se adicionan directamente a los alimentos y bebidas, durante su elaboración para proporcionar o intensificar aroma, color o sabor; para mejorar su estabilidad o para su conservación, entre otras funciones. 3.6 Buenas prácticas de fabricación Al conjunto de lineamientos y actividades relacionadas entre sí, destinadas a garantizar que los productos tengan y mantengan las especificaciones requeridas para su uso. 3.9 Envase o envase primario. A todo recipiente destinado a contener un producto y que entra en contacto con el mismo. Conservando su integridad física, química y sanitaria. 3.10 Envase secundario o empaque. Al que contiene al envase primario. 3.11 Embalaje. Al material que envuelve, contiene y protege debidamente los productos preenvasados, que facilita y resiste las operaciones de almacenamiento y transporte. 3.12 Etiqueta. A todo rótulo, marbete, inscripción, imagen u otra forma descriptiva o gráfica ya sea que esté impreso, marcado, grabado, en relieve, hueco, estarcido o adherido al empaque o envase del producto. 3.13 Fecha de caducidad. A la fecha límite en que se considera que un producto preenvasado almacenado en las condiciones sugeridas por el fabricante, reduce o elimina las características sanitarias que debe reunir para su consumo. Después de esta fecha no debe comercializarse ni consumirse. 3.25 Inocuo. Aquello que no hace o no causa daño a la salud. 3.26 Límite máximo.


A la cantidad establecida de aditivos, microorganismos, parásitos, materia extraña, plaguicidas, radionúclidos, biotoxinas, residuos de medicamentos, metales pesados y metaloides que no se deben exceder en un alimento, bebida o materia prima. 3.27 Lote. A la cantidad de un producto elaborado en un mismo lapso para garantizar su homogeneidad. 3.37 Pan blanco. Al producto que resulta de hornear una masa obtenida de harina fermentada por acción de leudante, agua y sal, acondicionadores y mejoradores de masa, adicionado o no de aceites y grasas comestibles, leche, otros ingredientes y aditivos para alimentos. 3.38 Pan de harina integral. Al producto que resulta de la panificación de la masa fermentada, por la acción de leudante, preparada con harina de trigo, harinas de cereales integrales o de leguminosas, agua, sal, azúcares, grasas comestibles, otros ingredientes opcionales y aditivos para alimentos. 3.39 Pan dulce. Al producto de panificación constituido por harina, agua, huevo, azúcares, grasas o aceites comestibles o aceites hidrogenados, levaduras, adicionada o no de aditivos para alimentos, frutas en cualquiera de sus presentaciones, sal y leche; amasado, fermentado, moldeado y cocido al horno o por fritura en grasas o aceites comestibles. 3.43 Proceso. Al conjunto de actividades relativas a la obtención, elaboración, fabricación, preparación, conservación, mezclado, acondicionamiento, envasado, manipulación, transporte, distribución, almacenamiento y expendio o suministro al público de productos. 3.45 Productos de bollería. A los que son cocidos por horneado de la masa fermentada preparada con harina de trigo, agua, sal, azúcares, grasas comestibles, leudante, aditivos para alimentos e ingredientes opcionales. 3.46 Productos de panificación. a los obtenidos de las mezclas de harinas de cereales o harinas integrales o leguminosas, agua potable, fermentados o no, pueden contener: sal comestible, mantequilla, margarina, aceites comestibles hidrogenados o no, leudante, polvo de hornear, especias y otros ingredientes opcionales tales como, azúcares, mieles, frutas, jugos u otros productos comestibles similares, pueden emplear o no aditivos para alimentos; sometidos a proceso de horneado, cocción o fritura; con o sin relleno o con cobertura, pueden ser mantenidos a temperatura ambiente, en refrigeración o en congelación según el caso. 3.47 Productos de panadería industrial. A los obtenidos por procesos continuos de fabricación, estandarizados, con alto grado de automatización y en lotes de mayor escala. Pueden utilizar aditivos para alimentos y comercializarse tanto a granel como preenvasados. 3.48 Productos de panadería tradicional. A los obtenidos por un proceso artesanal, básicamente manual, de formas variadas y nombres de uso común con una vida útil corta. Utilizan ocasionalmente aditivos para alimentos de acuerdo al producto y se venden a granel o preenvasados. 3.49 Producto preenvasado.


A los productos que cuando son colocados en un envase de cualquier naturaleza no se encuentra presente el consumidor y la cantidad de producto en éste no puede ser alterada, al menos que el envase sea abierto o modificado perceptiblemente. 5 Harinas de cereales, sémolas o semolinas. 5.2.5 Aditivos para alimentos. 5.2.5.2 Enzimas. En la elaboración de los productos objeto de este apartado se pueden emplear únicamente las enzimas listadas en el Reglamento (Reglamento de Control Sanitario de Productos y Servicios), derivadas de las fuentes que ahí se establecen y conforme a las BPF. 7 Productos de panificación. Prácticas de higiene y sanidad. 7.1 Clasificación. 7.1.1 Los productos objeto de este apartado se clasifican por su proceso en: Productos de panadería tradicional. Productos de panadería industrial. 7.1.2 Con el fin de establecer las especificaciones sanitarias por sus características, los productos objeto de este apartado se clasifican en: Galletas. Galletas con relleno o cobertura o sus combinaciones. Pan blanco. Pan dulce. Pan de harinas integrales. Pastel y panqué. Pays. Productos de bollería. 7.2 Disposiciones Sanitarias. Los productos objeto de este apartado, además de cumplir con lo establecido en el Reglamento deben ajustarse a las siguientes disposiciones: 7.2.1 Generales. 7.2.1.1 Las materias primas que se empleen para la elaboración de los productos objeto de este apartado deben cumplir con lo establecido en el Reglamento vigente y las Normas Oficiales Mexicanas correspondientes. 7.2.2.6 Materias primas. 7.2.2.6.1 Se deben revisar las características de las materias primas antes de su ingreso al almacén y al área de proceso. 7.2.2.6.2 Las materias primas deben estar separadas del producto terminado o semiprocesado e identificadas para evitar la contaminación de éstos. 7.2.2.6.3 Las materias primas que evidentemente no sean aptas, deben separarse y eliminarse, a fin de evitar mal uso, contaminaciones y adulteraciones. 7.2.2.7 Proceso de elaboración. 7.2.2.7.1 Las áreas deben estar limpias y libres de materiales extraños al proceso. 7.2.2.7.2 La ropa y los objetos personales deben depositarse fuera de las áreas de producción. 7.2.2.8 Almacenamiento.


7.2.2.8.1 Se debe aplicar la rotación del uso de materias primas (primeras entradas-primeras salidas) y dar periódicamente salida a productos y materiales inútiles, obsoletos o fuera de especificaciones, a fin de facilitar la limpieza y eliminar posibles focos de contaminación. 7.2.2.8.2 Las materias primas deben almacenarse en condiciones de limpieza, debidamente ordenadas y conservadas de tal manera que se evite su alteración o descomposición. 7.2.2.8.3 Los plaguicidas, detergentes, desinfectantes y otras sustancias tóxicas, deben etiquetarse o rotularse para identificarlos e informar su empleo. Deben almacenarse en áreas o armarios especialmente destinados al efecto y manipularse bajo las indicaciones establecidas por el fabricante, y los ordenamientos legales aplicables. 11 Etiquetado. Las etiquetas o envases impresos de los productos objeto de esta norma, además de cumplir con lo establecido en el Reglamento y la NOM-051-SCFI-1994, Especificaciones generales de etiquetado para alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasados. NORMA Oficial Mexicana NOM-051-SCFI-1994 17

Especificaciones generales de etiquetado para alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasados. Esta norma es importante para nuestro producto, ya que con los puntos sugeridos a continuación podremos realizar un etiquetado que cumpla con las especificaciones generales de la norma. El concepto de mejorante, producto que se pretende elaborar puede incluirse en las siguientes definiciones (apartado 3, definiciones): 3.1 Aditivo. Aquellas sustancias permitidas que se adicionan directamente a los alimentos y bebidas no alcohólicas durante su elaboración, y cuyo uso permite desempeñar alguna función tecnológica. 3.5 Coadyuvante de elaboración. Sustancia o materia, excluidos aparatos, utensilios y los aditivos, que no se consume como ingrediente alimenticio por sí misma, y se emplea intencionadamente en la elaboración de materias primas, alimentos o sus ingredientes, para lograr alguna finalidad tecnológica durante el tratamiento o la elaboración, pudiendo dar lugar a la presencia no intencionada, pero inevitable, de residuos o derivados en el producto final. En este apartado además de las dos definiciones anteriores, se enlistan otros conceptos cuya definición sirve para aclarar la descripción de muchas cosas que debe incluirse en una etiqueta. De acuerdo al apartado 4, especificaciones, nuestro producto deberá cumplir con los siguientes puntos: 4.1 Requisitos generales del etiquetado. 4.1.1 La información contenida en las etiquetas de los alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasados debe ser veraz y describirse y presentarse de forma tal que no induzca a error al consumidor con respecto a la naturaleza y características del producto. 4.1.2 Los productos preenvasados sujetos a la aplicación de esta Norma, deben presentarse con una etiqueta en la que describa o empleen palabras, ilustraciones u otras representaciones gráficas que se refieran al producto. Las etiquetas que contengan los productos preenvasados pueden


incorporar la descripción gráfica o descriptiva de la sugerencia de uso, empleo o preparación, a condición de que aparezca una leyenda alusiva al respecto. 4.2 Requisitos obligatorios de información. 4.2.1 Nombre o denominación del alimento o bebida no alcohólica preenvasado. 4.2.1.1 El nombre o la denominación del producto preenvasado debe corresponder con la establecida en los ordenamientos legales específicos; en ausencia de éstos, puede indicarse el del nombre de uso común, o bien, emplearse una descripción de acuerdo con las características básicas de la composición y naturaleza del alimento o bebida no alcohólica preenvasado, que no induzca a error o engaño al consumidor. En el caso de que haya sido objeto de algún tipo de tratamiento, se puede indicar el nombre de éste, con excepción de aquellos que de acuerdo con los ordenamientos correspondientes sean de carácter obligatorio. 4.2.2 Lista de ingredientes. 4.2.2.1.1 La lista de ingredientes debe ir encabezada o precedida por el término "ingredientes:" 4.2.2.1.8 Cuando se declare el uso de aditivos permitidos en la elaboración de los alimentos y bebidas no alcohólicas, pueden emplearse las denominaciones genéricas o el nombre específico del aditivo. En este apartado se describe la manera en la cual se deben enlistar los ingredientes que conforman un producto; en nuestro caso el mejorante no cae dentro de todas las especificaciones que marca la norma, ya que estas sirven principalmente para alimentos envasados y bebidas no alcohólicas, sin embargo, es importante mencionar los constituyentes del producto sin tener que mencionar las cantidades netas. Se hizo esta consideración tomando como referencia el etiquetado de productos similares al nuestro. 4.2.3 Contenido neto y masa drenada. 4.2.3.1 Debe declararse el contenido neto y la masa drenada en unidades del Sistema General de Unidades de Medida de conformidad a lo que establece la NOM-030-SCFI, independientemente de que también pueda expresarse en otras unidades 4.2.4 Nombre y domicilio fiscal. 4.2.4.1 Para alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasados nacionales debe indicarse en la etiqueta el nombre o razón social y domicilio fiscal del fabricante o empresa responsable de la fabricación. En el caso de productos preenvasados importados esta información debe ser proporcionada a la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial por el importador, a solicitud de ésta. La Secretaría debe proporcionar esta información a solicitud de los consumidores cuando exista una queja por parte de éstos. 4.2.5 País de origen. 4.2.5.1 Los alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasados de procedencia nacional o extranjera deben incorporar la leyenda que identifique el país de origen de los productos, por ejemplo: "Hecho en..."; "Producto de ..."; "Fabricado en ...", u otras análogas, seguida del país de origen del producto, sujeto a lo dispuesto en los tratados internacionales de que México sea parte. 4.2.6 Identificación del lote. 4.2.6.1 Cada envase debe llevar grabada o marcada de cualquier modo, la identificación del lote al que pertenece, con una indicación en clave, de acuerdo con los ordenamientos legales aplicables. 4.2.6.2 La identificación del lote que incorpore el fabricante en el producto preenvasado no debe ser alterada u ocultada de forma alguna. 4.2.7 Fecha de caducidad


4.2.7.1 Los alimentos y bebidas no alcohólicas que deban incorporar la fecha de caducidad, quedan sujetos a lo que establezcan las disposiciones legales correspondientes. 4.2.7.2 Cuando se declare la fecha de caducidad, se debe indicar en la etiqueta cualesquiera condiciones especiales que se requieran para la conservación del alimento o bebida no alcohólica preenvasado, si de su cumplimiento depende la validez de la fecha. Por ejemplo, se pueden incluir leyendas como: "manténgase en refrigeración"; "consérvese en congelación"; "una vez descongelado no deberá volverse a congelar"; "una vez abierto, consérvese en refrigeración", u otras análogas. 4.2.7.3 La fecha de caducidad que incorpore el fabricante en el producto preenvasado no puede ser alterada en ningún caso y bajo ninguna circunstancia. 4.2.10 Presentación de los requisitos obligatorios. 4.2.10.1 Generalidades. 4.2.10.1.1 Las etiquetas que ostenten los productos preenvasados deben fijarse de manera tal que permanezcan disponibles hasta el momento de su uso o consumo en condiciones normales, y deben aplicarse por cada unidad, envase múltiple o colectivo. 4.2.10.1.3 Los datos que deben aparecer en la etiqueta deben indicarse con caracteres claros, visibles, indelebles y en colores contrastantes, fáciles de leer por el consumidor en circunstancias normales de compra y uso. El dato relativo al lote puede ser colocado en cualquier parte del envase. 4.2.10.1.5 Deben aparecer en la superficie principal de exhibición del producto cuando menos, la marca y la denominación del alimento o bebida no alcohólica preenvasado. El resto de la información a que se refiere esta Norma Oficial Mexicana puede incorporarse en cualquier otra parte del envase. 4.2.11 Idioma. 4.2.11.1 Los alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasados deben ostentar la etiqueta en idioma español, sin perjuicio de que se exprese en otros idiomas. Cuando la información se exprese en otros idiomas debe aparecer también en español, cuando menos con el mismo tamaño y proporcionalidad tipográfica y de manera igualmente ostensible. 4.2.11.2 La presentación de información o representación gráfica adicional en la etiqueta a la señalada en esta Norma Oficial Mexicana, que puede estar presente en otro idioma, es facultativa y, en su caso, no debe sustituir, sino añadirse a los requisitos de etiquetado de la presente Norma, siempre y cuando dicha información resulte necesaria para evitar que se induzca a error o engaño al consumidor. 4.3 Requisitos opcionales de información 4.3.3 Instrucciones para el uso. La etiqueta debe contener las instrucciones de uso cuando sean necesarias sobre el modo de empleo, incluida la reconstitución, si es el caso, para asegurar una correcta utilización del alimento o bebida no alcohólica preenvasado. 4.4 Información adicional En la etiqueta puede presentarse cualquier información o representación gráfica así como materia escrita, impresa o gráfica, siempre que no esté en contradicción con los requisitos obligatorios de la presente Norma, incluidos los referentes a la declaración de propiedades establecidos en el apartado 4.1.1. 6 Declaraciones prohibidas de propiedades.


6.1 Se prohíbe el uso de las siguientes declaraciones: 6.1.1 De propiedades. - Declaraciones de propiedades que no pueden comprobarse. 6.1.2 Que inducen a error. - Declaraciones de propiedades sin significado, incluso los comparativos y superlativos. - Declaraciones de propiedades respecto a prácticas correctas de higiene o comercio, tales como "genuinidad", "salubridad", "sanidad", excepto las señaladas en otros ordenamientos legales aplicables. - Declaraciones de propiedades que afirmen la naturaleza u origen "orgánico" o "biológico" de un alimento o bebida no alcohólica, excepto en aquellos casos en que se compruebe que el producto tiene realmente esa característica. 7 Leyendas precautorias. 7.1 Las leyendas precautorias deben hacer referencia al ingrediente u origen del ingrediente que, basado en información científica reconocida, se asocie a riesgos reales o potenciales relacionados con la intolerancia digestiva, alergias o enfermedades metabólicas o toxicidad. NORMA Oficial Mexicana NOM-008-SCFI-2002 18

Sistema General de Unidades de Medida. En esta norma se plantea principalmente en las resoluciones y acuerdos que sobre el Sistema Internacional de Unidades (SI) se han tenido en la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), hasta su 21a. Convención realizada en el año 1999. Esta norma se puede emplear para declarar los contenidos de producto en un cierto tipo de embalaje. Para la elaboración del embalaje de nuestro producto, así como el etiquetado, podremos tomar en consideración los siguientes puntos: 3 Definiciones fundamentales. 3.1 Sistema Internacional de Unidades (SI). Sistema coherente de unidades adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). Este sistema está compuesto por: - unidades SI de base; - unidades SI derivadas. 4 Tablas de unidades. 4.1 Unidades SI de base. Las unidades de base del SI son 7, correspondiendo a las siguientes magnitudes: longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura termodinámica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. Los nombres de las unidades son respectivamente: metro, kilogramo, segundo, ampere, kelvin, candela y mol. Las magnitudes, unidades, símbolos y definiciones se describen en la Tabla 20 4.2 Unidades SI derivadas. Estas unidades se obtienen a partir de las unidades de base, se expresan utilizando los símbolos matemáticos de multiplicación y división. Se pueden distinguir tres clases de unidades: la primera, la forman aquellas unidades SI derivadas expresadas a partir de unidades de base de las cuales se indican algunos ejemplos en la Tablas 2 y 3; la segunda la forman las unidades SI derivadas que reciben un nombre especial y símbolo particular, la relación completa se cita en la Tabla 4; la


tercera la forman las unidades SI derivadas expresadas con nombres especiales, algunos ejemplos de ellas se indican en la Tabla 5. 7 Reglas generales para la escritura de los símbolos de las unidades del SI. Las reglas para la escritura apropiada de los símbolos de las unidades y de los prefijos. 8 Reglas para la escritura de los números y su signo decimal. La Tabla 21 contiene estas reglas de acuerdo con las recomendaciones de la Organización Internacional de Normalización (ISO).

NORMA Oficial Mexicana NOM-002-SCFI-1993 19

Productos preenvasados-contenido neto tolerancias y métodos de verificación (esta norma cancela la NOM-Z-96-1989). Esta Norma establece las tolerancias y los métodos para la verificación de los contenidos netos de productos preenvasados y los planes de muestreo usados en la verificación de productos que declaran su contenido neto en unidades de masa o volumen. Se aplica tanto a productos de Fabricación Nacional como de Importación que se comercialicen en Territorio Nacional. De esta norma se considerarán los siguientes puntos: 3 Definiciones. Para los efectos de esta norma se establecen las siguientes definiciones: 3.1 Producto preenvasado. Producto que cuando es colocado en un envase de cualquier naturaleza, no se encuentra presente el comprador y la cantidad de producto contenido en él no puede ser alterado a menos que el envase sea abierto o modificado perceptiblemente. 3.2 Unidad de producto. Unidad que se inspecciona para determinar el contenido neto del producto que contiene. 3.3 Lote o partida. Conjunto de unidades de producto del cual se toma la muestra para inspección y determinación de la conformidad del criterio de aceptación.


En lo posible cada lote o partida debe estar constituido por unidades de producto de un solo tipo, clase, tamaño y composición, fabricados esencialmente bajo las mismas condiciones y en el mismo tiempo. 3.4 Muestra. Se constituye con una o más unidades del producto tomadas de un lote o partida. 3.5 Unidad fuera de tolerancia. Es aquella unidad de producto cuyo contenido neto real es menor al del contenido neto declarado menos la tolerancia respectiva. 3.6 Producto a granel. Producto colocado en un envase de cualquier naturaleza y cuyo contenido puede ser variable, debiéndose pesar o medir en presencia del consumidor al momento de su venta. 4 Terminología. T tolerancia que se aplica a los artículos individuales en %, de unidades de masa o volumen; CNd contenido neto declarado en la etiqueta; CN contenido neto promedio obtenido en una muestra; n número de unidades que componen la muestra; s desviación estándar de los valores del contenido neto de los artículos que componen la muestra. En general se puede aplicar lo que estipula la norma, para verificar que el contenido mencionado en la etiqueta sea veraz. CODEX-STAN-192-1995 20, 21. El uso de la glucosa oxidasa esta sujeto a la “Norma General para los Aditivos Alimentarios” CODEX-STAN-192-1995 (Cuadro 3) establecido por la Comisión del Codex Alimentarius , la cual fue creada en 1963 por la FAO y la OMS para desarrollar normas alimentarias, reglamentos y códigos de practicas bajo el Programa Conjunto FAO/OMS de Normas Alimentarias; para la protección de la salud de los consumidores y asegurar practicas de comercio claras y promocionar la coordinación de todas las normas alimentarias acordadas por organizaciones gubernamentales y no gubernamentales. HACCP, Hazar Analysis and Critical Control Point (Análisis de Riesgos y Puntos Críticos)22. Es un sistema reconocido internacionalmente para asegurar la calidad de los alimentos. Dicho sistema brinda una aproximación para la identificación, evaluación y control de los riesgos en la seguridad de los alimentos. Este programa identifica los pasos críticos en la preparación de alimentos o sus ingredientes en donde la contaminación puede ocurrir y provee controles preventivos para eliminar o disminuir los riesgos de dicha contaminación. Por lo anterior, nuestra empresa deberá contar con la validación de este sistema, para garantizar un alto grado de calidad, ya que nuestro producto esta dirigido a la industria de la panificación como parte de las materias primas que se emplean. GMP’s, Good Manufacturing Practice (Buenas Prácticas de Manufactura)23. Los requerimientos básicos en la producción de alimentos o aditivos para alimentos están referidos generalmente a este sistema. Estas prácticas están definidas como pasos universales o


procedimientos para el control operacional, los cuales brindan condiciones favorables para brindar seguridad en la elaboración tanto de alimentos como de aditivos para alimentos. En estos procedimientos se brinda información acerca del personal, las instalaciones, operaciones sanitarias, proceso de producción, etc. Este sistema es un prerrequisito para contar con la validación del HACCP. Como se menciono anteriormente, es deseable que nuestra empresa cuente con la validación que ofrece HACCP, por lo tanto, es necesario incluir también Las Buenas Prácticas de Manufactura, ya que a parte de ser un prerrequisito para HACCP también es una directriz que marcará la calidad del producto y del proceso que se siga para obtenerlo. Certificación ISO 9000 22, 24, 25. ISO 9000 es una familia de estándares reconocidos internacionalmente, son una forma de desarrollar y mantener un sistema de la calidad, de operar el proceso de aseguramiento de la calidad y de participar en una espiral de mejoras continuas. Como empresa se aspira a contar con esta certificación por los siguientes motivos:

• Aumentar la coherencia de las operaciones en la empresa. • Mantener/ mejorar la proporción de mercado. • Mejorar la calidad de los servicios. • Constituye un buen elemento de promoción. • Dar mayor eficacia a las operaciones. • Mejorar la calidad de los productos.

A este respecto es necesario hacer una aclaración. A pesar de los motivos antes mencionados para obtener dicha certificación, se debe aclarar que esto implica un gasto elevado en cuanto a inversión y por más deseable que sea es difícil obtenerla sobre todo como una empresa nueva. Por lo tanto, esta constituye una aspiración a mediano plazo, una vez que se hayan alcanzado las primeras metas fijadas como empresa. 1.4.8 Patentes 26

En cuanto al uso de patentes se encontraron registradas las siguientes; pero éstas ya ese encuentran vencidas; por lo tanto, solo se hace referencia para tener un contexto general. Titulo: US5094951: Production of glucose oxidase in recombinant systems País: US, United States of America Inventor: Rosenberg, Steven; Oakland, CA Apoderado: Chiron Corporation, Emeryville, CA Otras patentes deCHIRON CORPORATION (102555) (approx. 567)

Publicado/ Clasificado: 1992-03-10 / 1989-06-19 Número de Aplicación: US1989000366377 Código IPC: C12N 9/04; C12N 15/53; C12N 5/00; C12N 1/15; U.S. Clase: Último: 435/190; 435/252.3; 435/254.21; 536/023.2; 536/023.74; Original: 435/190; 435/240.1; 435/252.3; 435/255; 435/256; 536/027; Registro de Clasificación: 536/027 435/320,69.1,252.3,240.1,190 Número Anterior: 1989-06-19 US1989000366377


Resumen: El presente invento proporciona polinucleotidos reconbinantes que codifican para glucosa oxidasa. También provee de un sistema de expresión recombinante el cual produce y, cuando es deseado secreta glucosa oxidasa activa y análogos de glucosa oxidasa de forma extracelular en el medio. Apoderado, Agente, Firmante: Morrison & Foerster. Primero / Examinadores Asistentes: Schwartz, Richard A.; Nolan, S. L. Estatus legal INPADOC: Ver situación actual. Referencias Avansadas: Ver 21 U.S. patente(s) one Referencias Extranjeras: Ninguna. Otras Referencias: Pazur et al., Biochemistry, vol. 3, pp. 578-583 (1964). Suggs et al., PNAS, vol. 78, pp. 6613-6617 (1981). Lehninger, Albert, Biochemistry, pp. 97-98 (1970).

Titulo: CA2134597AA: COMPOSITIONS AMELIOREES POUR LA BOULANGERIE País: CA Canadá Inventor: GAUBERT, HENRI; Francia, LE CREN, DOMINIQUE; Francia, PERRIER, JAQUES; Francia Apoderado: GIST-BROCADES B.V. Netherlands Publicado/ Clasificado: 1995-04-30 / 1994-10-28 Número de Aplicación: CA1994002134597 Código IPC: A21D 2/14; A21D 10/00; Código ECLA: Ninguno. Número Anterior: 1994-02-25 EP1994000200457 1993-10-29 FR1993000012935 Resumen: el presente invento proporciona un mejorador para panadería en una forma sólida homogénea el cual contiene uno o más agentes mejorantes incluyendo a levaduras las cuales permiten una degradación de las formas sólidas cuando es usado en la mezcla de la masa. Por su composición es capaz de una división manual en pequeñas unidades obtenidas por ejemplo, por compactación de los polvos componentes de la harina y contienen aprox. De 20 a 30 % de peso de lecitina que es el agente emulsificante. Estatus legal INPADOC: 2003-04-03 FZDE - Dead (2002-10-28) Titulo: EP0468731A1: Bread improver and method of producing bread Ciudad: EP European Patent Office (EPO). Inventor: Sato, Nobuyoshi; Sato, Mikiko; Nagashima, Akihiro; Apoderado: ORIENTAL YEAST CO., LTD. Publicado/ Clasificado: 1992-01-29 / 1991-07-22 Número de Aplicación: EP1991000306669 Código IPC: A21D 8/04 Número Anterior: 1990-07-26 JP1990000196360 1990-11-30 JP1990000329417 Resumen: Este es un descubrimiento parea mejorantes de pan que esta compuesto opr glucose oxidasa en combinación con una o mas hidrolasas y , opcionalmente una o mas oxidasas. El mejorante puede ser adicionado con ácido L-Ascórbico. Este es un decubrimiento para la manufacturacion de pan utilizando el mismo. Designación de la Ciudad: BE DE ES FR GB IT NL Descripción: El presente invento describe un mejorante de pan y, en particular, un nuevo y seguro mejorante que no utiliza bromato de potasio.


1.4.9 Marca La marca del producto es Bio-Gox S.A DE C.V. 1.4.10 Etiqueta La etiqueta cumple con las especificaciones de las normas ya mencionadas en el apartado de normas.

Figura 2.- Etiqueta de Glucoxid.


1.5 ANÁLISIS DE LA PLAZA 1.5.1 Descripción del mercado Definición y ubicación de la plaza para el producto

Como una sólida industria, la panadería mexicana se postula como una de las principales a nivel nacional ya que es fuerte generadora de impuestos y puestos de trabajo. Existen 42, 600

Panaderías en nuestro país, 280,000 personas directamente aportan sus conocimientos a la industria y dependen económicamente de ella, así como 760,000 indirectos. La industria panificadora, es el resultado de muchas generaciones de trabajo, con representatividad en toda la República Mexicana(CANAINPA)

Las principales zonas en México con panaderías son: Distrito Federal, Edo. de México, Veracruz, Puebla, Oaxaca y Jalisco3. En los últimos 10 años el número de establecimientos pasó de 32 mil 800 a 42 mil 600 unidades y en el Distrito Federal se encuentran aproximadamente 3 mil 791 establecimientos.1 (CANAINPA).

Ya que los requerimientos del Paquete Terminal precisan que la planta tenga dimensiones industriales y además que la capacidad de ésta no sea subutilizada, nuestra plaza esta representada por toda la Republica Mexicana. Aunado a esto se conoce que no todas las panaderías de la República utilizan mejorantes ( dato reportado por las encuestas) y por tanto es de suponerse que el mercado no será suficiente al ubicar la plaza solamente en el D.F. Estratificación o segmentación de la plaza De las 42,600 unidades productoras, el 40% son de tipo artesanal, es decir empresas familiares, 50% son semi-industrializadas, 5% pertenecen a la industria automatizada y 5% corresponde a las panaderías de tipo boutique, mejor conocidas como especializadas (CANAINPA). Nuestra investigación de campo reveló que las panaderías tipo boutique no requieren mejorantes, ya que hacen uso de harina de alta calidad(referencia personal), y que la industria automatizada, representada por BIMBO, no tiene voluntad de compra, ya que sus necesidades están satisfechas y manifestaron que el uso de esta enzima a nivel industrial puede provocar inestabilidad en el proceso, por lo cual no representan una demanda para nuestro producto.(entrevista BIMBO). Debido a esto la estratificación de nuestra plaza se verá acotada a las de tipo artesanal con un comportamiento promedio de consumo de 5 bultos diarios de 44 kg de harina cada uno y las semi-industrializadas con un comportamiento promedio de 15 bultos diarios de 44 kg de harina. (Encuestas aplicadas, 2004).


1.5.2 Análisis de la demanda

1.5.2.1 Distribución de la demanda Los establecimientos productores de pan, se distribuyen en la República Mexicana de la siguiente forma en la tercer columna se indica : La mayor concentración es en 6 entidades federativas que corresponde a:

Entidad Federativa. Porcentaje del total de establecimientos en la República Mexicana.

Estado de México 12.6 %

Veracruz 9.2 %

Distrito federal 8.2 %

Puebla 7.8 %

Oaxaca 5.8 %

Jalisco 5.0 % Tabla 5.- Estados con mayor representación

Le siguen en importancia un conjunto de 13 entidades con valores entre 4.5 % y 2 % que son:


Michoacán 4.5 %

Guanajuato 4.4 %

Guerrero 3.3 %

Sonora 3.2 %

Yucatán 3.0 %

Hidalgo 2.8 %

Tlaxcala 2.6 %

Chihuahua 2.6 %

Nuevo León 2.5 %

Chiapas 2.3 %

Tamaulipas 2.2 %


Coahuila 2.1 %

San Luis Potosí 2.0 % Tabla 6.- Estados con mediana representación

Las 13 entidades restantes, registran una participación en forma individual inferior al 2 %:


Baja California 1.9 %

Morelos 1.3 %

Sinaloa 1.7 %

Zacatecas 1.2 %

Durango 1.2 %

Tabasco 1.1 %

Querétaro 1.1 %

Nayarit 1.0 %

Aguascalientes 0.9 %

Campeche 0.8 %

Quintana Roo 0.8 %

Colima 0.5 %

Baja California Sur 0.5 %

Fuente: CANAIMPA.

Tabla 7.-Estados con menor participación.


Figura 3.-Distribución de la demanda.

1.5.2.2 Características y comportamiento de los consumidores Características La industria panificadora nacional enfrenta la necesidad de renovar su planta productiva en un panorama en el que no tiene acceso al crédito, sus márgenes de ganancia son reducidos, los aranceles a la importación de maquinaria son altos y el poder adquisitivo del consumidor tradicional es bajo. Otro de los problemas que actualmente enfrenta el sector es el de los productores clandestinos de pan (productores que no pagan impuestos), los cuales se calcula realizan alrededor de 40 % del total de las ventas de pan en el país. No obstante, la industria panificadora mexicana es reconocida en el ámbito mundial por la calidad de sus productos, además de que sus precios figuran dentro de los más bajos en el contexto internacional. No sólo la competencia de los productores informales ha mermado el nivel de ventas de la industria, también las exportaciones de mercancías similares desde otros países desplazaron sus productos. Sin embargo, la industria panificadora continúa trabajando, modernizando sus empresas, realizando un gran esfuerzo, con el fin de preservar su patrimonio familiar y la fuente generadora de empleos y alimentos, conscientes además de que el pan tradicional mexicano forma parte importante de la cultura del pueblo de México (CANAINPA). Entre las características que definen a nuestros clientes, Bio-Gox. identifica las siguientes como las principales: intervalo de consumo de harina al día, número promedio de personas que laboran en el área de producción, disponibilidad de sucursales o expendios.

Distribución Geográfica de la Demanda

13% 9

%

8% 8

% 6%

5%

4%

4%

3%

3%

3%

3%

3%

3%

2%

2% 2% 2%

2%

14%

Estado de México Veracruz Distrito federal Puebla Oaxaca Jalisco Michoacán Guanajuato Guerrero Sonora Yucatán Hidalgo Tlaxcala Chihuahua Nuevo León Chiapas Tamaulipas Coahuila San Luis Potosí Otros estados


Las características antes mencionadas serán calificadas en cada uno de los estratos del mercado.

Tabla 8.- Comportamiento de clientes

Comportamiento de los consumidores De acuerdo a la investigación de campo se conoce que las panaderías presentan el siguiente comportamiento ü Familiares 1. Presentan un consumo promedio de 5 bultos de 44 kg de harina al día para pan blanco. 2. Todas ellas han indicado que prefieren comprar mensualmente el producto. 3. El 92% de ellas recibe el producto a manos de su proveedor directamente en su

panadería. 4. El 8% restante prefiere adquirirlo en expendios de materias primas. ü Semi-industrializadas 1. Presentan un consumo promedio de 15 bultos de 44 kg de harina diarios. Todas ellas han manifestado que prefieren comprar mensualmente el producto. 2. El total de las panaderías encuestadas expresaron recibirlo en su establecimiento. Ambos tipos de panadería han expresado su preferencia de compra por aquellas

presentaciones en sobres de una sola dosis de 10 g de mejorante, y la cantidad de sobres utilizados dependerá de la cantidad de harina a procesar, considerando como recomendaciones generales el uso de 1% de mejorante en relación a la cantidad de harina a mejorar. 1.5.2.3Consumo histórico del producto El uso de aditivos que mejoren el proceso de panificación comenzó desde finales de la década de los 60’s, a partir de ese momento se abre un campo enorme para que la industria biotecnológica aplique sus productos en la panadería. A partir de los 70´s, la utilización de mejorantes es ya de uso generalizado en las panaderías.(Molineria y panadería)

Estrato del mercado

Promedio de

consumo de harina al día

Número promedio de personas que laboran en el área

de producción

Sucursales o

expendios

Familiares

5 bultos

1 a 3

No cuentan con

sucursales

Semi-

industrializadas

15 bultos

4-10

La mayoría de ellas

cuenta mínimo con

una sucursal en el

D.F. y área

metropolitana

Fuente: Encuestas, 2004.


No se encontró un consumo histórico acerca de los mejorantes, pero se encontró la cantidad de harina de trigo que se destino a la fabricación de pan blanco en México en el periodo 1994-2004 (INEGI, 2004).De este dato se obtuvieron las fluctuaciones del consumo por año de este producto. Estas fluctuaciones expresadas en porcentaje nos servirán como un indicador para obtener el consumo histórico de los mejorantes en México a partir del consumo actual de los mismos. El consumo actual de los mejorantes fue obtenido a partir de la producción de la empresa Puratos S. A. de C. V. y el porcentaje del mercado que ocupa: 48582.995 ton / año y 65 % respectivamente. Bio-Gox no abarcara todos los estados de la republica abarcara según el 74.9% de la demanda total. De esta forma por una simple regla de 3 se obtiene el consumo de mejorante actual que es de 55 384.44 ton/año. Con este dato y el indicador porcentual obtenemos el consumo histórico de una forma retrospectiva.

Año Harina producida en

México (toneladas)

Harina importada para

panificación (toneladas)

Harina total para la

industria de panificación (toneladas)

% de fluctuación

por año.

Uso de Mejorante

(toneladas)

1994 2757452 3370219.11 6127671.11 0 61276.7111 1995 2595483 3172257 5767740 -5.87386 57677.4 1996 2516913 3076227 5593140 -3.02718 55931.4 1997 2530131 3092382.33 5622513.33 0.52516 56225.1333 1998 2508709 3066199.89 5574908.89 -0.84667 55749.0889 1999 2385561 2915685.67 5301246.67 -4.90881 53012.4667 2000 2459886 3006527.33 5466413.33 3.11561 54664.1333 2001 2528484 3090369.33 5618853.33 2.78866 56188.5333 2002 2540871 3105509 5646380 0.48989 56463.8 2003 2563095 3132671.67 5695766.67 0.87466 56957.6667 2004 2491535 3045209.44 5538444.44 -2.79193 55384.4444

Tabla 9 .- Consumo histórico de mejorantes. El consumo histórico del producto se puede observar de manera mas clara en la siguiente gráfica:


Consumo historico de mejorantes

52000

54000

56000

58000

60000

62000

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

Años

Tone

lada

s de

mej

oran

tes

Serie1

Grafica 2.- Consumo histórico de mejorantes.

En nuestro país, el consumo de mejorantes, como el de casi cualquier producto, es afectado por la situación económica, que se ve representada por distintos indicadores como es la inflación y el tipo de cambio (particularmente peso –dólar). Para el periodo 1994-2004 estos indicadores fluctuaron como se indica en las siguientes tablas:

(Pesos por dólar) Periodo Fin de periodo Promedio del periodo

1994 3.5799 3.3637 1995 7.6425 6.4190 1996 7.8509 7.5994 1997 8.0833 7.9185 1998 9.8650 9.1357 1999 9.5143 9.5605 2000 9.5722 9.4556 2001 9.1423 9.3425 2002 10.3125 9.6560 2003 11.2360 10.7890 2004 11.2375 11.4363

NOTA: Este tipo de cambio (FIX) es determinado por el Banco de México con base en un promedio de las cotizaciones del mercado de cambios al mayoreo para operaciones liquidables el segundo día hábil bancario siguiente. Se publica en el Diario Oficial de la Federación un día hábil bancario después de la fecha de determinación y es utilizado para solventar obligaciones denominadas en moneda extranjera liquidables en la república mexicana al día siguiente.

FUENTE: Banco de México. Indicadores Económicos y Financieros. Tabla10 . Paridad peso dolar


Índice de inflación promedio anual 1994 7,119 1995 24,015 1996 41,417 1997 23,343 1998 15,373 1999 18,002 2000 10,078 2001 7,097 2002 4,848 2003 5 2004 4,38

Unidad de Medida: Variación Porcentual. Fuente: Banco de México. Indices de Precios.

Tabla 11. Inflación anual

En el periodo 1994 – 1996 los cambios abruptos en la paridad peso – dólar y en la inflación que van desde 1.1804 a 3.0553 pesos y de 7.119 % hasta 41.417 % respectivamente, reflejan la crisis económica , traducida, entre otras cosas, en un bajo poder adquisitivo. Esto provoco los cambios, de igual forma abruptos, en el consumo de los mejorantes en ese periodo. Estos cambios en la economía de nuestro país sucedieron también en los periodos 1998-1999 y 2003- 2004, que si bien no fueron tan drásticos, si se vieron reflejados en el consumo. Siguiendo el mismo análisis podemos observar los periodos de “recuperación” que fueron: 1996 –1997 y 1999-2003. 1.5.2.4 Tasa de consumo por Empresa actual La tasa de consumo está referida por unidades consumidoras de mejorantes (panaderías). Esta se calcula a partir del consumo promedio diario de bultos de harina, el número de días que se trabaja al año y un factor de dosificación de 1% de mejorante en relación a la cantidad de harina a mejorar, obteniéndose así los kilogramos de mejorante al año. La estratificación del mercado no nos permitirá una sola tasa, pues cada empresa, se comporta de manera distinta por esta razón se calculan dos, una para panaderías familiares y otra para semi-industrializadas. Ambas tasas se calculan a partir de la siguiente formula:

( ) ( )año

nteKgdemejoraFaño

rabajodiasAT =

=

1det360

Donde: T= Tasa de consumo por panadería. A= Harina a mejorar = (promedio de bultos diarios de harina)(kg de harina por bulto).


F= Factor de dosificación = 0.01. Entonces para una unidad familiar el consumo de harina a mejorar se calcula a partir de los resultados obtenidos de las encuestas en las cuales el consumo de bultos de harina a mejorar promedio es de 5 bultos.

[ ]año

ntekgdemejoraaño

rabajodiasinabultodehar

kgdeharinadía

rinabultosdehaT familiar 79201.0det3601445

=

=

T familiar = 0.7920 toneladas de mejorante al año.

Para una unidad semi-industrializada el consumo per cápita de harina a mejorar se calcula a partir de los resultados obtenidos de las encuestas en las cuales el consumo de bultos de harina a mejorar promedio es de 20 bultos.

[ ]año

ntekgdemejoraaño

rabajodiasinabultodehar

kgdeharinadía

rinabultosdehaT izadaindustrialsemi 237601.0det36014415

=

=−

Tsemi-industrilizada = 2.376 toneladas de mejorante al año.

1.5.2.5 Cuantificación de la demanda actual Las encuestas realizadas revelaron que de las empresas familiares y semi-industrializadas el 20 % y 10 % respectivamente no consumen mejorantes, sin embargo todos expresaron su voluntad de compra. De las 42,600 unidades productoras, el 40% son de tipo artesanal, es decir empresas familiares, 50% son semi-industrializadas. Con base en los datos anteriores expresados en la siguiente ecuación se calcula la demanda:

( )( )[ ] ( )( )[ ]izadaindustrialsemifamiliar TESITEFD −+=

D = Demanda actual. EF = número de Empresas Familiares = (42 600)(0.4) = 17 040 empresas. ESI = número de Empresas Semi-Industrializadas = (42 600)(0.5) = 21 300 empresas. Tfamiliar =Tasa de consumo por empresa familiar. Tsemi-industrializada = Tasa de consumo por empresa semi-industrializada.

( )( )[ ] ( )( )[ ]nualempresaSMatonempresasSMualempresaFantonempresasFD /376.221300/7920.017040 +=


D = 64 104.44 toneladas de mejorante en el 2004. 1.5.2.6 Demanda potencial Coeficiente de crecimiento de la demanda Este coeficiente se obtuvo a partir del promedio de los porcentajes de crecimiento anual presentado en el periodo (1994-2004) calculado con base en consumo histórico de mejorantes. Este coeficiente es -0.96544679 % lo cual indica que no ha existido un crecimiento, lo que hace suponer que la demanda irá decreciendo, por los motivos expuestos en el consumo histórico. Proyección de la demanda futura La demanda futura no se calculará con base en el coeficiente de crecimiento de la demanda ya que éste no es un promedio constante, por esta razón se empleará un método alternativo de proyección (promedios móviles Sapag,1985) En la siguiente tabla se muestra la proyección tendencial de la demanda en el periodo (2005-2014). Estos datos fueron obtenidos a partir de la demanda conocida para el año 2004, posteriormente a esta cifra se le resto el porcentaje de cambio mostrado en la tabla de consumo histórico y así sucesivamente de forma retrospectiva hasta el año 2001; con estos datos se obtuvieron las proyecciones de demanda futura, empleando el método de Promedios móviles.

Año Toneladas de mejorante 2004 64104.44 2005 65083.9413 2006 65103.4441 2007 65047.7963 2008 64834.9054 2009 65017.5218 2010 65000.9169 2011 64975.2851 2012 64957.1573 2013 64987.7203 2014 64980.2699 2015 64975.1081

Tabla 12 .Toneladas de mejorante.

La gráfica siguiente permite mostrar de forma mas clara la evolución que tendrá la demanda tendencial en los próximos 10 años.


Proyeccion de la demanda futura

64000

64200

64400

64600

64800

65000

65200

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Años

Tone

lada

s de

mej

oran

te

Grafica 3 .Proyección de la demanda futura periodo (2004-2015).

1.5.2.7 Diferentes escenarios para el pronóstico de la demanda Para los diferentes escenarios posibles se manejará una tasa de cambio del 12% en todo el periodo proyectado ya que de acuerdo a la SAGARPA (Proyecciones de largo plazo del sector agricola 2004-2012), las importaciones de trigo en México aumentará en 2013 debido a que los consumidores mexicanos seguirán sustituyendo el maíz por trigo en su dieta alimenticia. El consumo total incluyendo las exportaciones crecerá 12% al finalizar el periodo, a consecuencia del crecimiento de la población y ligeros incrementos en el consumo per cápita de alimentos a base del cereal dado el mayor ingreso de los consumidores. Pesimista Como se mencionó anteriormente, se toma como base una tasa de cambio del 12% en todo el periodo; y para calcular el decremento por año se partió del supuesto de que dicho porcentaje estaría repartido de forma equitativa en los años que conforman a éste de manera constante (1.2%).

Año Toneladas de mejorante 2004 63335.1867 2005 64302.934 2006 64322.2027 2007 64267.2228 2008 64056.8866 2009 64237.3115 2010 64220.9059 2011 64195.5817 2012 64177.6714


2013 64207.8676 2014 64200.5067 2015 64195.4068

Tabla 12 . Demanda pesimista. En esta gráfica se pede observar que la menor demanda posible a la que la empresa se puede enfrentar se sitúa en el año 2007, la cual posiblemente coincida con el primer año de vida útil de la misma; y que posteriormente haya una recuperación y ésta tienda a mantenerse de cierta forma constante en los siguientes años.

Proyección pesimista de la demanda

63200

63400

63600

63800

64000

64200

64400

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Años

Tone

lada

s de

mej

oran

te

Grafica 4 . Proyección pesimista de la demanda

Optimista

Como ya se mencionó, se toma como base una tasa de cambio del 12% en todo el periodo; y para calcular el incremento por año se partió del supuesto de que dicho porcentaje estaría repartido de forma equitativa en los años que conforman a éste de manera constante (1.2%).



Tabla 13 . Proyección de la demanda optimista.

En la siguiente gráfica se puede observar que la mayor demanda posible podría presentarse en el año 2006, y que posteriormente mantiene un comportamiento relativamente constante.

Proyeccion optimista de la demanda

64800

65000

65200

65400

65600

65800

66000

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Años

Tone

lada

s de

mej

oran

te

Grafica 5 . Proyección optimista de la demanda

En esta gráfica se observan el comportamiento que se sigue en la proyección de demanda considerando los tres escenarios posibles, en ella se muestran las diferentes fluctuaciones de comportamiento con respecto a la tasa de cambio antes seleccionada.

Proyeccion de la demanda

6300063500640006450065000655006600066500

2000 2005 2010 2015 2020

Años

Tone

lada

s

Proyeccion de lademanda"ProyeccionpesimistaProyeccionoptimista

Grafica 6 . Comparación de las proyecciones de la demanda.


1.5.3 ANÁLISIS DE LA OFERTA 1.5.3.1 Cuantificación de la oferta Para cuantificar la oferta existente tomamos como base a las compañías productoras. Las comercializadoras no se toman en cuenta por las razones expuestas en el apartado de importaciones.

Empresa Productos Puratos De México, S. A De C.V

Mejorantes, margarinas, chocolates, coberturas, mix y

abrillantadores

Lastur, S.A DE C. V.

Harinas Preparadas, Mantequillas, cremas, tipo chantilly, mejorantes y productos de decoración

Galliapan S.A DE C. V.

La empresa se dedica al mezclado, fabricación, venta, importación y exportación de aditivos para la industria

alimentaría, en el ramo de la panadería y tortillería. Entre otros, se encuentran los Polvos para Hornear, Lecitinas,

Levaduras y Mejorantes.


otros, se encuentran los Polvos para Hornear, Lecitinas, Levaduras y Mejorantes.

Biotecsa

Producen mejorantes, suavizantes.

Safmex S.A.

Levaduras y mejorantes

Paniplus, S. A. de C. V.

Mejorantes para pan, conservadores antimicrobianos,

emulsificantes, lecitina etc.

Tabla 14 . Compañías productoras de mejorantes. Producción nacional

Compañías Productoras de

mejorantes

Tamaño Numero de sucursales en

la plaza

Producción (Toneladas al

año)

Puratos De México, S. A De

C.V

Multinacional (Casa matriz

Bélgica)

Tijuana, Guadalajara, Monterrey,

Puebla, Querétaro,

Mérida, Chihuahua, Acapulco.

48582.995

Compañías Productoras de

mejorantes

Tamaño Numero de sucursales en

la plaza

Producción (Toneladas al

año) Safmex S.A de C.V.

Multinacional (Casa matriza

Francia

23 distribuidoras a nivel nacional

Compañías Productoras de mejorantes

Tamaño Número de sucursales en la plaza

Producción (Toneladas al año)

Safmex S.A de C.V.

Multinacional (Casa matriza

Francia

23 distribuidoras a nivel nacional


Galliapan S.A de C.V.

Multinacional Subsidiaria de Lallemand con

sede en Montreal, Canadá

No disponible

Biotecsa, S. A. de C. V.

Mexicana

No disponible

Lastur S.A de C.v

No disponible

No disponible

Paniplus S.A de C.V

Mexicana

En conjunto su producción

cubrirá 35% del mercado lo que

equivale a 19 385

Total 74742.8341 Tabla15. Productores de mejorantes

Considerando que la única fuente disponible en cuanto a producción es Puratos, la oferta se cuantificó a partir de éste. Puratos es el líder a nivel nacional en la fabricación y venta de mejorantes. Sabemos que esta empresa produce un promedio de 4048.58 toneladas al mes o 48582.995 toneladas anuales y que ocupa el 65% del mercado nacional.

( )año

toneladasañotonoducción 61538.55384%100

%1.74/8341.74742(Pr ==

Importaciones Se buscó información sobre importaciones de mejorantes en las siguientes fuentes: BANCOMEXT, INEGI, SECRETARIA DE COMERCIO EXTERIOR, SECRETARIA DE ECONOMIA; y no se encontraron registros acerca de importaciones de mejorantes en México. De acuerdo a la investigación que se llevó a cabo, se sabe que las empresas productoras de mejorantes antes mencionadas son transnacionales, y sus productos son fabricados dentro de la plaza, y solo importan algún tipo de materia prima, en especial las enzimas que integran al mejorante. En cuanto a las distribuidoras, se sabe que comercializan algunos productos importados, sin embargo, la investigación de mercado reflejó que ninguno de los consumidores encuestados utiliza un mejorante importado, ya que estos son para pedidos específicos y por ello no se considerarán como oferente.


Exportaciones En cuanto a las exportaciones se sabe por medio de Puratos que esta empresa es la única a nivel nacional que las realiza y estas son hacia Latinoamérica. El dato concreto de exportación no nos fue proporcionado por políticas de la empresa ni fue obtenida por fuentes secundarias (Ver anexo1); sin embargo, los datos proporcionados por dicha empresa, nos indican cual es la producción neta que se tiene para el país; por lo tanto, en nuestros cálculos no será necesario incluir datos de exportaciones. Para manejar diferentes escenarios, solo se incluirán las variaciones que presenten incrementos y decrementos en los datos calculados para el escenario tendencial. Con lo descrito en los apartados anteriores podremos inferir cual es la oferta de mejorantes a nivel nacional como se muestra a continuación:

[ ] [ ] [ ]sportaciònenesExportaciomejoranteoducciondeoferta ImPr +−= Importaciones = 0. Exportaciones = 0. Producción = 55 384.61538 toneladas/año.

[ ] [ ] [ ]año

toneladasoferta 61538.553840061538.55384 =+−=

1.5.3.2 Características y comportamiento de los oferentes En este punto nos enfocaremos a describir a nuestros competidores, los cuales serán compañías que produzcan mejorantes en nuestra plaza.

1. Puratos De México, S. A De C.V Puratos de México S.A de C.V. Pertenece a Puratos Group. La casa matriz se encuentra ubicada en Bruselas, Bélgica. En México cuentan con una fábrica ubicada en Tizayuca, Hidalgo. Tiene sucursales en: Tijuana, Guadalajara, Monterrey, Puebla, Querétaro, Mérida, Chihuahua, Acapulco. Dispone en su línea industrial de una gama completa de mejorantes para la panificación ü Aditivación básica: amiloliticas, pentosanasas con amplia gama de concentraciones. ü Aditivación para usos específicos: mezcla de diferentes enzimas o mezclas enzimas y

oxidantes para mejorar el volumen, la tolerancia de la masa, como sustituto del Bromato de Potasio, la fuerza, la extensibilidad y como sustituto del gluten.

Ofrece los siguientes servicios: ü Una gran gama de productos de alta calidad... ü Asistencia técnica por los profesionales de panadería, pastelería y chocolatería, ü Desarrollo de productos “a medida”, y por volúmenes... ü Apoyo con elementos de comunicación y marketing para negocios


ü Investigación y control de información técnica de equipos y mano de obra, a negocios o en su laboratorio Quality Center de Tizayuca Hidalgo...

2. Safmex Es una empresa de origen Francés fundada en el año de 1873, por la familia Lesaffre. Está presente a nivel mundial en 180 países. Tiene 145 años en el servicio a la panificación. El gripo Lesaffre establece su filial en Toluca-México en donde se realiza investigación en biotecnología y producción con tecnología de punta.

Cuenta con una red de 23 distribuidores en la República Mexicana que atiende a los mercados locales

Figura 3. Red de distribución safmex

Ubicación: Km. 57.5 Carretera México-Toluca Ex Rancho El Coecillo Toluca, Edo. de México C. P. 50200. Teléfono: (01 722)2116535/2165600 Fax: (01 722) 2119878 E-mail: [email protected] Página Web: www.safmex.com.mx 3. Galliapan, S.A. DE C.V., México Galliapan, S.A de C.V., es una subsidiaria de Lallemand con sede en Montreal, Canadá, inició sus operaciones en México en 1997. Actualmente la empresa participa activamente en los sectores tanto artesanal como industrial ofreciendo productos innovadores y con un valor agregado para el cliente. Su experiencia en el mercado de panificación, tortillería y de harinas en general ha permitido tener una buena presencia donde la calidad siempre ha jugado un papel muy importante en el éxito de nuestros productos. Actualmente venden sus mejorantes bajo la marca GALLIA, los polvos de hornear bajo la marca EAGLE, y levadura seca instantánea bajo la marca INSTAFERM. Ubicación: Av. Uno # 498 Bodega 11 Fracc. Ind. Cartagena Tultitlán Edo. De México, C. P. 54900 Teléfono: 58882890/58882892 Fax: 58881447 E-mail: [email protected] 4. Biotecsa Únicamente se sabe que son fabricantes de mejorantes.

mailto:[email protected]

http://www.safmex.com.mx



5. Lastur Únicamente se sabe que son fabricantes de mejorantes. 6. Paniplus Únicamente se sabe que son fabricantes de mejorantes. 7. Doutche Química, S. A. de C. V Este sólo es un distribuidor. 1.5.3.3 Distribución (%) del mercado actual

Empresa Porcentaje de mercado que contiene Puratos De México, S. A De C.V

65%

Otras: Safmex,Galliapan S.A de C.V. Biotecsa, Lastur,Paniplus

35%

Tabla 16.- Distribución mercado actual Representación gráfica de la distribución del mercado.


Distribución del mercado

Puratos De México, S. A

De C.V65%

Otras35%

Grafica 7.Distribución del mercado.

1.5.3.4 Coeficiente de crecimiento de la oferta Como la oferta resultó ser igual que el consumo se utilizará el mismo indicador para el coeficiente de crecimiento de la oferta. Los porcentajes de crecimiento por año se observan en la siguiente tabla.

Año % Crecimiento 1994 0 1995 -5.87386471 1996 -3.02718222 1997 0.52516714 1998 -0.84667553 1999 -4.90881964 2000 3.11561934 2001 2.78866582 2002 0.48989829 2003 0.8746607 2004 -2.79193709

Promedio -0.9654 Tabla 17. crecimiento de la oferta.

1.5.3.5 Proyecciones de la oferta futura


La oferta futura no se calculará con base en el coeficiente de crecimiento de la demanda ya que este no es un promedio constante, por esta razón se empleará un método alternativo de proyección (promedios móviles Sapag ,1985)

En la siguiente tabla se muestra la proyección tendencial de la oferta en el periodo (2005-2015).

Año Harina producida

en México (toneladas)

Harina importada para panificación

(toneladas)

Harina total para la industria de panificación (toneladas)

Uso de Mejorante (toneladas)

2005 2530996.25 3093439.86 5624436.11 56244.3611 2006 2531624.313 3,094,207 5,625,832 56258.31805 2007 2529312.641 3091382.116 5620694.756 56206.94756 2008 2520867.051 3081059.727 5601926.778 56019.26778 2009 2528200.063 3090022.299 5618222.36 56182.22362 2010 2527501.017 3089167.908 5616668.925 56166.68925 2011 2526470.193 3087908.012 5614378.205 56143.78205 2012 2525759.581 3087039.487 5612799.068 56127.99068 2013 2526982.714 3088534.427 5615517.14 56155.1714 2014 2526678.376 3088162.459 5614840.835 56148.40835 2015 2526472.72 3087911.1 5614383.81 561438.381

Tabla 18 . Proyección tendencial de la oferta.

La gráfica siguiente permite mostrar de forma mas clara la evolución que tendrá la oferta tendencial en los próximos 10 años.

Proyeccion tendencial de la oferta

56000

56050

56100

56150

56200

56250

56300

2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Año

Tone

lada

s de

mej

oran

te

Grafica 8.-Proyección tendencial de la oferta.

1.5.3.6 Diferentes escenarios para el pronóstico de la oferta


Para los diferentes escenarios posibles se manejara una tasa de cambio del 12% en todo el periodo proyectado ya que de acuerdo a la SAGARPA (PROYECCIONES DE LARGO PLAZO DEL SECTOR AGRICOLA 2004-2012), las importaciones de trigo en México aumentará en 2013 debido a que los consumidores mexicanos seguirán sustituyendo el maíz por trigo en su dieta alimenticia. El consumo total incluyendo las exportaciones crecerá 12% al finalizar el periodo, a consecuencia del crecimiento de la población y ligeros incrementos en el consumo per cápita de alimentos a base del cereal dado el mayor ingreso de los consumidores. Pesimista Como se mencionó anteriormente, se toma como base una tasa de cambio del 12% en todo el periodo; y para calcular el decremento por año se partió del supuesto de que dicho porcentaje estaría repartido de forma equitativa en los años que conforman a éste de manera constante (1.2%).

Año Toneladas de mejorante

2004 55384.44 2005 55569.4288 2006 55583.2182 2007 55532.4642 2008 55347.0366 2009 55508.0369 2010 55492.689 2011 55470.0567 2012 55454.4548 2013 55481.3093 2014 55474.6274 2015 55470.1121

Tabla 19 .- Proyección tendencial pesimista de la oferta

En esta gráfica se pede observar que la menor oferta posible a la que la empresa se puede enfrentar se sitúa en el año 2007, la cual posiblemente coincida con el primer año de vida útil de la misma; y que posteriormente haya una recuperación y ésta tienda a mantenerse de cierta forma constante en los siguientes años.


Proyeccion pesimista de la oferta

55300

55350

55400

55450

55500

55550

55600

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Año

Tone

lada

s de

mej

oran

te

Grafica 9 . Proyección pesimista de la oferta

Optimista

Como se mencionó anteriormente, se toma como base una tasa de cambio del 12% en todo el periodo; y para calcular el incremento por año se partió del supuesto de que dicho porcentaje estaría repartido de forma equitativa en los años que conforman a éste de manera constante (1.2%).


Tabla 20.- Proyección optimista de la oferta

En esta gráfica se puede observar que la mayor oferta posible se encuentra en el año 2005, la cual se puede dar si las condiciones de mercado son las adecuadas; posteriormente hay un gran descenso, el cual tiende a sobreponerse y mantener una cierta tendencia sin grandes fluctuaciones.


Proyeccion optiomista de la oferta

5520055400556005580056000562005640056600568005700057200

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Año

Tone

lada

s de

mej

oran

te

Grafica 10 . Proyección optimista de la oferta

En esta gráfica se puede observar de forma conjunta los tres escenarios posibles que puede adoptar el mercado; en ella se muestra tanto el incremento como el decremento posible de acuerdo a los criterios establecidos previamente.

552005540055600

5580056000

562005640056600

5680057000

57200

2000 2005 2010 2015 2020

Proyecciontendencial de oferta

Proyeccionpesimista de laofertaProyeccionoptimista de la oferta

Grafica 11 . Escenarios posibles para la oferta.

1.5.3.7 Capacidad instalada de la competencia No se obtuvieron datos acerca de la capacidad instalada de las compañías en sus plantas por las políticas de las empresas que no pueden brindar información. Las fuentes consultadas se encuentran en el (Anexo 1).


1.5.3.8 Capacidad utilizada de la competencia No se obtuvieron datos acerca de la capacidad utilizada de las compañías en sus plantas por las políticas de las empresas que no pueden brindar información. Las fuentes consultadas se encuentran en el (Anexo 1). 1.5.3.9 Planes de expansión de la competencia No se obtuvieron datos acerca de la expansión por las políticas de las empresas que no pueden brindar información. Las fuentes consultadas se encuentran en el (Anexo 1).


1.6 RÉGIMEN DEL MERCADO Con base en el tipo de equilibrio que se establece entre oferentes y demandantes de nuestro producto, podemos identificar el régimen de nuestro mercado como un oligopolio, ya que muchos demandan y los oferentes son menores. 1.6.1 Balance oferta / demanda

Balance oferta demanda para escenario tendencial Año Demanda (Toneladas) Oferta (Toneladas) Balance Oferta/Demanda 2004 64104.44 55384.44 0.86397198 2005 65083.9413 56244.3611 0.86418186 2006 65103.4441 56258.3181 0.86413736 2007 65047.7963 56206.9476 0.86408688 2008 64834.9054 56019.2678 0.86402945 2009 65017.5218 56182.2236 0.86410897 2010 65000.9169 56166.6893 0.86409072 2011 64975.2851 56143.7821 0.86407904 2012 64957.1573 56127.9907 0.86407708 2013 64987.7203 56155.1714 0.86408896 2014 64980.2699 56148.4084 0.86408395 2015 64975.1081 56143.8381 0.86408226

Tabla 21. Balance oferta demanda para escenarios tendenciales

Balance oferta demanda para escenario pesimista Año Demanda (Toneladas) Oferta (Toneladas) Balance Oferta/Demanda 2004 64104.44 55384.44 0.86397198 2005 64302.934 55569.4288 0.86418186 2006 64322.2027 55583.2182 0.86413736 2007 64267.2228 55532.4642 0.86408688 2008 64056.8866 55347.0366 0.86402945 2009 64237.3115 55508.0369 0.86410897 2010 64220.9059 55492.689 0.86409072 2011 64195.5817 55470.0567 0.86407904 2012 64177.6714 55454.4548 0.86407708 2013 64207.8676 55481.3093 0.86408896 2014 64200.5067 55474.6275 0.86408395 2015 64195.4068 55470.1121 0.86408226

Tabla 22 .- Balance oferta demanda para escenario pesimista


Balance oferta demanda para escenario optimista

Año Demanda (Toneladas) Oferta (Toneladas) Balance Oferta/Demanda 2004 64104.44 55384.44 0.86397198 2005 65864.9485 56919.2934 0.86418186 2006 65884.6854 56933.4179 0.86413736 2007 65828.3699 56881.4309 0.86408688 2008 65612.9243 56691.499 0.86402945 2009 65797.732 56856.4103 0.86410897 2010 65780.9279 56840.6895 0.86409072 2011 65754.9885 56817.5074 0.86407904 2012 65736.6432 56801.5266 0.86407708 2013 65767.5729 56829.0335 0.86408896 2014 65760.0331 56822.1892 0.86408395 2015 65754.8094 56817.5642 0.86408226

Tabla 23 . Balance oferta demanda para escenarios optimista. Los balances observados en los tres tipos de proyecciones iguales esto se debe a que los porcentajes de fluctuación fueron los mismos tanto para oferta y demanda.

Balance oferta demanda para escenario optimista en cuanto a nuestro proyecto

Año Demanda (Toneladas) Oferta (Toneladas) Balance Oferta/Demanda 2004 64104.44 55384.44 0.86397198 2005 65864.9485 55569.4288 0.84368742 2006 65884.6854 55583.2182 0.84364398 2007 65828.3699 55532.4642 0.8435947 2008 65612.9243 55347.0366 0.84353863 2009 65797.732 55508.0369 0.84361627 2010 65780.9279 55492.689 0.84359845 2011 65754.9885 55470.0567 0.84358705 2012 65736.6432 55454.4548 0.84358513 2013 65767.5729 55481.3093 0.84359673 2014 65760.0331 55474.6274 0.84359184 2015 65754.8094 55470.1121 0.84359019

Tabla 24. Balance oferta demanda para escenarios optimista en cuanto al proyecto.

En la tabla anterior se manejo un balance empleando la oferta pesimista y la demanda optimista que obtuvimos anteriormente, esto para presentar un escenario optimista para el proyecto.


Balance oferta demanda para escenario pesimista para nuestro proyecto Año Demanda (Toneladas) Oferta (Toneladas) Balance Oferta/Demanda 2004 64104.44 55384.44 0.86397198 2005 65074.5692 55569.4288 0.85393464 2006 65094.0692 55583.2182 0.85389067 2007 65038.4294 55532.4642 0.85384079 2008 64825.5692 55347.0366 0.85378404 2009 65008.1592 55508.0369 0.85386262 2010 64991.5568 55492.689 0.85384459 2011 64965.9287 55470.0567 0.85383304 2012 64947.8035 55454.4548 0.8538311 2013 64978.362 55481.3093 0.85384284 2014 64970.9127 55474.6274 0.8538379 2015 64965.7517 55470.1121 0.85383622

Tabla 25 . Balance oferta demanda para escenarios pesimista en cuanto al proyecto. En la tabla anterior se hizo una combinación de escenarios, en la cual se emplea la demanda pesimista y la oferta optimista, obtenidas anteriormente para presentar el escenario pesimista para el proyecto. Estas últimas combinaciones proporcionan una guía de comportamiento en el mercado, las cuales muestran las fluctuaciones posibles de acuerdo a las proyecciones hechas en los diferentes escenarios. 1.6.2 Grado de Suficiencia del mercado Con base en el balance oferta/demanda sabemos que el mercado es suficiente pero esta muy cercano a ser saturado. 1.6.3 Grado de satisfactoriedad del mercado El mercado no es satisfactorio pues observamos una tendencia de disminución en el consumo de mejorantes, aunque exista disposición de compra. 1.6.4 Puntos críticos del mercado y recomendaciones para su manejo El punto critico que causa mayor preocupación es la tendencia de compra que va en detrimento desde los últimos 10 años, aunque en algún momento a adquirido un porcentaje de recuperación pero ninguno a sido significativo. Llamemos como significativo a la recuperación del consumo reportado o cercano que presentado en 1994. En este punto critico no se tiene un control directo, debido a que es una variable dependiente del entorno económico. 1.7 MERCADO META Nuestro mercado meta será el 2% para el primer año y para los subsecuentes ira creciebdo el 0.1% de este modo alcanzaremos el 2.9% en el año 10 del proyecto.


1.8 PROGRAMA DE VENTAS Según nuestro mercado meta y la demanda tendencial obtendremos el programas de ventas en el periodo de 2004-2005.

Año Demanda tendencial Ventas de Glucoxid (Toneladas)

2006 65103.4441 1302.0689 2007 65047.7963 1366.0037 2008 64834.9054 1426.3679 2009 65017.5218 1495.4030 2010 65000.9169 1560.0220 2011 64975.2851 1624.3821 2012 64957.1573 1688.8861 2013 64987.7203 1754.6684 2014 64980.2699 1819.4476 2015 64975.1081 1884.2781

Tabla 26. Programa de Ventas. 1.9 ESTRATEGIAS DE PENETRACIÓN DEL MERCADO Las estrategias de penetración serán mantener el precio mas bajo de la competencia, contar con centros de distribución propia, dar soporte técnico a consumidores y la innovación que representa la presentación en el mercado.

1.10 ANÁLISIS DE PRECIO

Tradicionalmente el precio ha operado como principal determinante de la decisión de compra. Esto sigue siendo válido en los países pobres y entre los grupos más pobres. Aunque factores distintos que el precio se han vuelto más importantes para la conducta del comprador en las ultimas décadas, el precio sigue siendo uno de los elementos más importantes que determinan la participación de mercado y la rentabilidad de una empresa1.


1.10.1 Comparación de precios existentes en el mercado Producto Descripción Compañía Presentación Kg Precio

Kg Precio ($)

S-500 Suractiv

(1% sobre peso de harina)

Proporciona el máximo volumen sin importar el tipo de harina; para la

elaboración de baguettes, bolillo, telera, pan dulce.

Puratos

25 5

39.00

39.50

975.00

197.50

S-500 Suractiv

Kimo (4% sobre peso de harina)

Específico para elaborar masas

congeladas elaboradas con levadura.

Puratos

25

30.00

750

Volcán No disponible Puratos 25 25.50 637.50 Volcán No disponible Puratos 5 26.00 130 Toupan

Controller

No disponible

Puratos

25 5

21.00

21.50

525

107.50

Toupan (1% sobre peso de harina)

Brinda estupendos

resultados en panes crujientes en todos los

panes de corteza gruesa como el bolillo; actúa en cada etapa de la elaboración del pan

Puratos

25 5

caja de 100 sobres de 150gr

16.00

16.50

36.00

400

82.5

540

Joker (1 sobre por saco

de 44Kg de harina)

Contiene balance de enzimas y

emulsificantes que proporciona excelentes

resultados en panes como el bolillo.

Puratos

Caja de 100 sobres de 10gr (1Kg)

550

550

Frapant (1% sobre peso de harina)

Económico, regula

deficiencias de harinas, evita escape de gases y

caída de la masa

Puratos

25

No disponible

No disponible


Producto Descripción Compañía Presentación Kg Precio Kg

Precio ($)

Probolillo

No disponible

Paniplus

25

15.75

393.75

Eagle

Sustituto de bromato de potasio para amasado continuo Este producto es un mejorante hecho a base de mezcla de enzimas y otros ingredientes convencionales, listo para su uso en cualquier aplicación en panificación.

Galliapan

No disponible

Los datos del producto no fueron obtenidos pero se

entablo un contacto con la empresa la cual

expreso su disponibilidad para

una asesoría posterior.

No disponible

No disponible

Magimix

Para pan blanco tipo francés (para proceso

tradicional) Mayor fuerza de la

harina Mayor rendimiento

SAFMEX

Bolsa de 500g

No disponible

No disponible

Magimix

Para pan blanco (para proceso directo)

Mayor fuerza de la harina

Mayor rendimiento

SAFMEX

Saco de 10kg

No disponible

No disponible

Pluspan

Para todo tipo de pan que requiera suavidad


Mayor rendimiento

SAFMEX

Bolsa de 440g

No disponible

No disponible

Pluspan

Para todo tipo de pan que requiera suavidad


Mayor rendimiento

SAFMEX

Bolsa de 440g

No disponible

No disponible

Magnopro Ideal para panes de

especialidad SAFMEX Saco de 10kg

No

disponible No

disponible FUENTE: Puratos de México, S.A de C.V Calle Oriente 5 esq. Sur 4, Ciudad Industrial, Tizayuca Hidalgo.

Galliapan, de México Av. Uno N° 498. Bodega 11 Fracc. Ind. Cartagena Tultitlán, Estado de México.

Safmex, S.A. de C.V. Km 57.5 Carretera México-Toluca, Toluca Edo. De México.

Tabla 27. Precios existentes en el mercado (continuación)

En la tabla anterior se presentan datos sobre los productos de los oferentes a partir de los cuales fue posible recabar información necesaria para el establecimiento de nuestro precio.

De la lista de oferentes proporcionada por CANAINPA, algunos de estos no presentaron interés y accesibilidad en proporcionar información sobre los productos similares al nuestro por lo que


también fue imposible obtener datos sobre costos de producción y ventas. Dichos oferentes fueron contactados vía telefónica, otros en forma personal y algunos por correo electrónico. 1.10.2 Precios según diferentes presentaciones que se van a manejar Bio-Gox solo manejará una presentación en un frasco de polipropileno con un contenido de 500 tabletas, cada tableta de 1 g. La dosis recomendada es de 1g/10 kg de harina por lo tanto para un bulto de harina, es recomendable utilizar de 4-5 tabletas. Se eligió la presentación de Glucoxid en tabletas debido a que se pretende disminuir desperdicios, simplificar el manejo de los mejorantes y además es una presentación innovadora en este tipo de producto.

1.10.3 Estimación de costos de producción preliminar

La demanda establecida es de 64 104.44 toneladas por año de mejorante la correspondiente al 2% de la demanda total, para cubrir dicha demanda es necesario producir 1.808 Kg de enzima diariamente, por lo se requiere de un volumen de reactor de 5500L, ocupado el primer año en un 61 % de su capacidad. En la siguiente tabla se muestra la cantidad necesaria de materia prima para llevar a cabo la fermentación, preparación de la tableta , acondicionamiento así como los costos para este volumen de producción.

Materias primas reactivos Costo Kg g/L necesarios Kg Costo $

Glucosa industrial 4.54 50 131,701. 597,924 KNO3 2.81 2.310 6,084.60 17,073

KH2 PO4 25.30 0.300 790.21 19,992 MgSO4*7H2O 9.85 0.150 395.10 3,892

KCL 5.98 0.150 395.10 2,363 FeSO4 18.00 0.003 7.90 142 ZnSO4 24.00 0.003 7.90 190

Lecitina 6.55 0.500 651,034.44 4,264,276 Lactosa 9.20 0.2995 389,969.63 3,587,721 Almidón 5.75 0.200 260,413.78 2,395,807

Total 10,889,379 Otras materias primas Costo unidad Cantidad Costo $ de 2006 Botes de polipropileno 2.21 2604138 5,755,144

Costo anual de materias primas 16,644,523 Costo mensual de materias primas 1,387,044

Tabla 28 .Costos de materia prima.

Para estimar un precio tomando las referencias de Perry (1987) y de Cárdenas (1991), se estableció que, como parte del costo total de producción, la materia prima representa el 45 % ($16,644,523) del costo total; lo que permite determinar un costo total de producción de $7,490,035.35 éste valor es un dato preliminar. Si este valor se divide entre el programa de ventas nos dara el precio unitario de producción que es de $15.2


1.10.4 Objetivos de la empresa en la fijación del precio de venta La fijación de precios es un elemento clave en la estrategia de una empresa; para tomar decisiones estratégicas sobre fijación de precios, es importante saber cuáles son los objetivos que se pretende alcanzar. El objetivo de Bio-Gox será maximizar la participación en el mercado, ya que esto nos permitirá conservar o aumentar nuestra participación en el mismo en el transcurso del tiempo, pues como empresa nueva necesitaremos ganar consumidores, debido a que nos encontramos frente a un mercado creciente y altamente competitivo. 1.10.5 Políticas de la empresa para la fijación de precios de venta

La política de fijación de precio que Bio-Gox llevará a cabo, es la de competir con un precio inferior que los propuestos por a competencia, que producen y comercializan mejorantes para pan; de este modo se intentará alcanzar y capturar de forma rápida un mercado amplio. Los oferentes de productos a base de enzimas tienen que importar éstas de otros países como España, Dinamarca, Alemania, etc; lo cual aumenta de cierta forma sus costos así como por el hecho de que Glucoxid no es un coctel de enzimas como los competidores. Nuestra empresa ofrece, desde la producción de dicha enzima hasta la elaboración del mejorante evitando así costos de importación. Por lo tanto, se podrá cumplir con las políticas de fijación de precios propuestas en un principio. 1.10.6 Programas de precios durante la vida útil de la empresa

Bio-Gox pretende mantener un precio que no presente variaciones más allá que las ocasionadas por la inflación debida a la economía del país tratando que el precio siempre sea menor a comparación de la competencia durante los primeros 10 años de producción de acuerdo a los objetivos y políticas adoptadas anteriormente. En este tiempo se pretende una penetración gradual de Glucoxid en el mercado, y a su vez, la consolidación de una empresa reconocida en el ramo de mejorantes para panificación. Para determinar el cálculo del precio a futuro, se tomó el promedio del porcentaje de inflación de los últimos 4 años en el sector alimentario que es de 6.03%, ya que presenta una tendencia a mantener un porcentaje bajo de inflación esperando un comportamiento similar los próximos 10 años2.

Periodo Inflación anual (%)

1994 6.97 1995 34.77 1996 35.26 1997 20.82 1998 15.90 1999 16.67 2000 9.51 2001 6.39 2002 5.03 2003 4.56 2004 4.68

Tabla 29. IInflación en la industria de los alimentos


Gráficamente se obtiene el siguiente comportamiento:

Inflación anual vs Tiempo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Periodo (años)

% In

flaci

ón a

nual

inflación anual

Grafica 12 Inflación anual.

Haciendo una proyección del precio de Glucoxid a 10 años consideramos un aumento considerable que solo se ve afectado por los cambios del índice inflacionario de acuerdo con la situación económica del país.

Tabla 30. Inflación

Tabla 31. Precio de producto. 1.10.7 Análisis de los factores que determinan el precio de venta del producto

Volúmenes de producción El volumen de producción si influye en el precio, ya que de él depende cuanta materia prima y mano de obra se empleen para la producción, además siempre que se produzcan volúmenes mayores se aprovechan mejor los recursos empleados. Por lo que a mayor volumen de producción, menor será el costo del producto unitario y por lo tanto habrá mejores ganancias. Debido a que la política de precio ya ha sido fijada; el aumento o reducción de los volúmenes de producción no marcarán una modificación significativa en el precio del producto; influirá en el

Periodo Precio de producto más inflación por periodo

2004 60 2005 63 2006 66 2007 69 2008 72 2009 75 2010 79 2011 82 2012 86 2013 90 2014 60

Periodo % inflación 2000 9.51 2001 6.39 2002 5.03 2003 4.56 2004 4.68

Promedio 6.03


porcentaje de ganancias esperadas, ya que si el precio no varía al disminuir el volumen de producción, la ganancia disminuirá de la esperada por el hecho de que aumentan los costos de producción; se puede decir que la ganancia es directamente proporcional al volumen de producción. Características y calidad del producto Glucoxid es un mejorante completo, hecho a base de enzimas; para elaborar todo tipo de masas fermentadas con levadura. Es un mejorante económico recomendado para todo tipo de panes, esta orientado a un segmento que busca precio y calidad. Glucoxid regula las deficiencias de las harinas al mejorar la tolerancia durante el amasado, evita la caída de la masa antes y durante el horneado; proporciona volumen, suavidad y frescura. De las características del producto depende el proceso y el equipamiento, tanto de los almacenes como del medio de transporte a utilizar, estos costos serán contemplados dentro de los costos generales, lo que permite que no sean determinantes en el precio del producto. Cumplir con la calidad del producto de acuerdo a las exigencias del mercado, implica un precio alto para cubrir los costos de un producto de alta calidad, los de investigación y desarrollo. Glucoxid cumplirá con las normas vigentes, asegurando su calidad, dichos costos serán contemplados dentro de costos generales de la planta incluyendo los gastos operacionales y de mantenimiento. Por tal motivo dichos costos afectarán al establecimiento de nuestro precio debido a que es necesario tener un laboratorio analítico al igual que personal que realice pruebas a muestras de producción con el fin de comprobar la estabilidad del producto. A pesar de que los costos de instalación son fijos y se recuperen a largo plazo dependiendo de la demanda del producto, también son considerados en un porcentaje mínimo sin ser un factor fundamental en el establecimiento del precio. 1.10.8 Mecanismo de distribución y ventas Los productores que utilizan a muchos distribuidores para que apoyen y promuevan sus productos, tendrán que integrar márgenes económicos mayores para ellos. La decisión de desarrollar una posición de alta calidad, significará que el vendedor tendrá que fijar un precio más alto para cubrir los costos. El mecanismo de distribución y venta si será un factor que afecte directamente al precio de Glucoxid; pero no modificará las políticas de la empresa en la fijación de precio. Nuestros canales de distribución en el Distrito Federal son de manera directa y al interior de la Republica Mexicana se hará por medio de distribuidoras pertenecientes a la propia empresa. Esto implica grandes costos que en el transcurso del ciclo de vida del producto, pueden llegar a ser favorables, permitiendo asegurar y conocer a nuestros clientes. Para establecer el precio se contemplan los gastos de distribución, que al principio dejaran pocas ganancias y conforme aumente la demanda se incrementarán. 1.10.9 Gasto de publicidad y promociones Si existirán gastos de publicidad pero no afectarán tanto al precio ya que Glucoxid no es un producto de consumo final, por ello no se gastará en medios publicitarios masivos, sino que ésta será enfocada en el consumo intermedio. Bio-Gox no contempla gastos de promociones, debido a que sus precios se encuentran por debajo de la competencia.


1.10.10 Costos de operación Materias primas

Es el uno de los factores más importantes a considerar ya que de los costos de la materia prima depende una buena parte del costo total de producción. La materia prima debe ser escogida para obtener los mejores rendimientos para la producción, pero también debe ser lo suficientemente rentable. Estos costos depende en gran parte el volumen de producción, ya que al aumentar el nivel de producción significa el uso de más materia prima y más obreros, la materia prima para bajos volúmenes sería de costos altos y no se podría solventar ya que no habría ganancias, además de que se desperdician los recursos de la planta y aumentaría el precio para el producto. No se invierte lo mismo para altos volúmenes que para pequeños y mientras más se produzca el precio del producto será menor. Mano de obra La mano de obra no será determinante en el precio ya que los procesos son automatizados y en la planta no se requerirá de una gran inversión en personal. Estos costos pueden disminuir de acuerdo al sistema empleado para la producción, mientras màs mano de de obra se emplea puede encarecer el producto por lo que el precio sería mayor a comparación con un sistema de poca mano de obra. Servicios auxiliares Los servicios auxiliares tienen gran impacto en el precio de producción ya que estos servicios son fundamentales y representan un gasto continuo. Empaque El empaque no representará un gran costo ya que este no requiere características muy estrictas a comparación de otro tipo de productos, el empaque provee seguridad, facilidad de manejo, así como presentación al producto por lo que puede ayudar a que se establezca un mayor precio. Distribución del producto Si afectará, pues para ello se necesita transporte y personal, a pesar de que la empresa planea colocar sus propios centros de distribución en zonas estratégicas del país. El precio contempla desde su determinación un porcentaje mínimo sobre costos de distribución aunque estos son considerados parte de los costos fijos o de inversión inicial. El tipo de distribución marca mayores costos cuando se trata de una forma directa pero se ve redituable cuando las ventas aumentan y las ganancias permiten recuperar la inversión. Otros costos de operación Por el momento no se tiene contemplado algún costo adicional, pero todos los gastos que surgieran por operación influirán en el precio. . 1.10.11 Poder adquisitivo de los clientes El poder adquisitivo de los clientes no nos afectará ya que el precio es fijo y por debajo de los competidores y a que nuestro producto es materia prima indispensable dirigido a todo tipo de panaderías.


1.10.12 Ubicación del mercado Sin duda alguna, el hecho de que el mercado se encuentre distribuido en el interior de la república implica gastos de representación en la búsqueda inicial de los distribuidores en éstas regiones y el servicio que se prestará continuamente para que puedan a su vez atender a los consumidores finales. Estos gastos serán mayores en la etapa de introducción al mercado considerando que irán disminuyendo conforme el producto vaya penetrando en éste. Sin embargo dichos costos no afectarán de manera determinante el precio de venta del producto una vez que este sea establecido, es decir, las utilidades obtenidas no serán afectadas porque estos costos se podrían considerar como parte de la inversión inicial del proyecto. 1.10.13 Régimen del mercado Es un factor importante en la fijación de precio ya que al ser éste un oligopolio, la competencia en cuanto a precios será mayor con el propósito de satisfacer los requerimientos del cliente y siguiendo con la política de Bio-Gox siempre habrá de mantenerse un precio menor al de la competencia.


1.11 ANÁLISIS DE COMERCIALIZACIÓN 1.11.1 Canales de comercialización con base a la tipificación de sus diferentes clientes La distribución de nuestro producto la realizaremos de forma directa: de productor a usuario industrial. En este caso llamaremos usuario industrial a todas aquellas panaderías medianas y pequeñas, que en su lista de materias primas se encuentre el uso de mejorantes. La forma en la que planeamos distribuir nuestro producto es a partir del establecimiento de sucursales, basándonos principalmente en la localización y el consumo; este canal de distribución fue planeado tomando como base la distribución que realiza Puratos S.A de C.V. Dichos establecimientos estarán situados de la siguiente manera: Sucursales Bio-Gox

Zona este Estados Oaxaca Guerrero Tabasco

Sucursal Veracruz

Veracruz Tabla 32. Sucursal esta

Zona oeste: Estados Nayarit San Luis Potosí Aguascalientes Michoacán Guanajuato Colima

Sucursal Guadalajara Jalisco

Jalisco Tabla 33. Sucursal oeste

Zona Centro Estados Distrito Federal Puebla Hidalgo Morelos Querétaro Tlaxcala

Sucursal Estado de México.

Estado de México Tabla 34. Sucursal centro.


Se pretende ubicar la planta industrial en la zona de Texcoco, Edo. de México, con el fin de satisfacer a la zona central y también de facilitar la distribución a las demás sucursales. La distribución del producto a las sucursales se realizará con 1 trailer a las zonas, los cuales se encargaran de distribuir el producto en un lapso de tiempo, dependiendo de la continuidad con la que se requiera el producto. En cada sucursal se contara con camionetas de pequeño tamaño, las cuales distribuirán al estado en las cuales están ubicadas y a los que han sido señalados anteriormente. 1.11.2 Impacto de los canales de comercialización en el precio de venta La existencia de canales de comercialización se ve afectada por la política del precio, ya que con el fin de cumplir el objetivo de mantener siempre el precio más bajo que el de la competencia, tenemos que mantener las ganancias más controladas al igual que la existencia de soporte técnico a nuestros clientes afecta a que no sea posible entablar un canal con alguna comercializadora. 1.11.3 Políticas de comercialización Políticas de la empresa Buscar la excelencia en el servicio, tanto en las entregas como en la calidad del producto. Contar con una red global de agentes de venta, la cual incrementará en su tamaño de acuerdo a la expansión de la plaza. Se mantendrá la privacidad y seguridad de la información de nuestros clientes. El acercamiento con el consumidor será mediante revistas específicas para la industria panificadora y por medio de los agentes de venta que promocionarán el uso del producto. Promover la expansión de la demanda en los mercados. Políticas de pedidos

Los pedidos se deben realizar mínimo con 15 días de anticipación. La recepción de los pedidos se puede hacer vía telefónica, fax o correo electrónico. Se requerirá el 50 % de anticipo al momento de confirmar el pedido y el saldo al momento de entregar el mismo. Todos los pedidos deberán respaldarse con un documento, detallando las características y condiciones de negociación, así como los datos específicos del cliente y del lugar de entrega. El tiempo de despacho del pedido se hará en un intervalo de 10 a 20 días hábiles dependiendo de la cantidad y destino de entrega. Se confirmará el pedido a los clientes vía e-mail o fax. Se comunicará oportunamente al cliente cualquier inconveniente que se presente en el cumplimiento del despacho. 1.11.4 Mecanismos de promoción y publicidad Se promocionará el producto a través de la revista “El mundo del pan” , la cual es un órgano informativo de la Cámara Nacional de la Industria Panificadora (CANAINPA) que funciona como un nexo comunicativo entre los productores de pan y sus proveedores. También se asistirá a eventos organizados por asociaciones como ANPROPAN, que realiza un evento llamado Mega Expo y Convención Internacional de Materias Primas, Equipos y Maquinarias de la Industria Panificadora, Pastelera, Hotelera y Restaurantera (Mexipan,2004). Se creará una página en internet la cual contenga información general de la empresa y del producto que ofrecemos.


La publicidad que se emplee para que los agentes de ventas den a conocer el producto será a través de trípticos en donde se describirán las características del mejorante (presentaciones, su composición, dosis en la que se emplea, ventajas sobre otros mejorantes existentes en el mercado, etc.); y además, contendrá información acerca de nuestra empresa y la forma de contactarnos (dirección, teléfono, correo electrónico). 1.11.5 Análisis de los factores que determinarán la estrategia de comercialización Volúmenes de venta El volumen de venta no interferirá con las estrategias de comercialización, ni con la elección del canal de distribución; ya que se ha planteado que la comercialización se dará de productor a usuario industrial. También un factor que influye es la presentación del producto y las cantidades que han de ser transportadas, ya que se establecerá un plan de distribución de pedidos con los usuarios industriales que corresponda a una entrega quincenal o dependiendo de las necesidades de éste. Características o naturaleza del producto De acuerdo a las características de Glucoxid y al tipo de embalaje que presenta, estas no serán afectadas por el tiempo de transporte, lo que nos permitirá llegar a nuestros consumidores sin la necesidad de integrar en la cadena de comercialización a distribuidores ajenos a la empresa. Distribución de los clientes y cobertura del mercado esperada

La distribución de los clientes potenciales ha afectado en la ubicación de las sucursales ya que se pretende cubrir todo el mercado nacional, pero también tuvimos que tomar en cuenta para realizar dicha planeación, que hay estados en los que el consumo es mucho mayor que en otros, por tal decidimos establecer las sucursales en un estado que representa un consumo fuerte, y que a partir de este se realicen las entregas los demás estados con un consumo menor. Existencia de canales de comercialización

Mediante la investigación acerca de los oferentes, nos fue posible identificar una comercializadora que se encarga de distribuir productos como Glucoxid, dicha empresa es Doutsche Química , pero debido a los factores mencionados, ganancias y soporte técnico, establecimos que la entrega directa a nuestros demandantes sería el canal de comercialización indicado para nuestro producto al igual que para mantener un conocimiento amplio de nuestros clientes y sus necesidades. Experiencia y contactos para el comercio Por obvias razones, no se cuenta con experiencia ni con contactos para comercializar el producto. Es evidente que al no existir dichos factores, la distribución será más complicada, al igual que representará un costo más amplio, debido a la falta de conocimiento en dicho ramo. Por consiguiente, requerimos tener una relación directa con nuestros consumidores para ampliar nuestro conocimiento acerca de sus necesidades e inquietudes respecto a este tipo de productos; gracias a ello, obtendremos experiencia y confiabilidad para nuestros clientes.


Recursos con los que se cuenta Los recursos necesarios para la comercialización implican costos altos en lo que corresponde a nuestra estrategia ya que por ser de forma directa se tendrá que contar con personal que establezca las estrategias de distribución de la planta de Bio-Gox a las sucursales, al igual que será necesario contar con el transporte y la mano de obra (choferes) que realicen dicha tarea. Cada sucursal contará con personal capacitado para ventas, el cual tendrá también capacitación sobre los posible problemas que pueda presentar el uso del producto, al igual que habrá por lo menos un encargado de mantener las condiciones óptimas del almacén y lleve un registro diario sobre el número de distribuciones y la existencia del producto. Condiciones del mercado El mercado es un oligopolio que afectara la comercialización, pues al existir una mayor cantidad de demandantes que oferentes, debemos de establecer canales de distribución eficientes que satisfagan las necesidades y nos permitan penetrar en el mercado. Grado de control que se espera tener del producto Se desea tener el completo control de Glucoxid, ya que para mantener nuestra política de precio es necesario que no existan fluctuaciones en el mismo, así como es importante el trato directo y el soporte técnico que podamos brindarle a nuestros clientes. De la misma forma, se tendrá el control total sobre el marketing de nuestro producto. Grado de perecibilidad del producto Se sabe la importancia de éste factor al elegir un canal de comercialización, debido a que se tienen que tomar en cuenta todas las características y propiedades que presenta el producto. Glucoxid, mantiene su actividad durante un año si es almacenado en un lugar fresco y seco; por ésta razón no tendremos grandes problemas al planear las estrategias de distribución y la perecibilidad de nuestro producto.


1.12 BIBLIOGRAFÍA

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FORMULACIÓN DE PROYECTOS


2.1 TAMAÑO DE LA PLANTA

AÑO Toneladas de mejorante al año

Envases al año

2006 1302.0689 2,604,138 2007 1366.0037 2,732,007 2008 1426.3679 2,852,736 2009 1495.4030 2,990,806 2010 1560.0220 3,120,044 2011 1624.3821 3,248,764 2012 1688.8861 3,377,772 2013 1754.6684 3,509,337 2014 1819.4476 3,638,895 2015 1884.2781 3,768,556

Tabla 1. Producción anual 2006-20016 Como se observa en la Tabla para el año 2006 se necesitan producir 2,604,138 envases al año para satisfacer la demanda y para el 2015 la producción deberá ser de 3,768,556 envases al año. Es evidente que al paso de diez años, la producción anual de mejorante no presenta un aumento significativo. La razón de este comportamiento en la demanda fue explicado con anterioridad en el apartado de Identificación del proyecto. Con base en la producción anual fueron diseñados y elegidos los equipos que cumplieran con las características y necesidades de producción, evitándose así la subutilización o sobre- utilización de estos.


2.2 LOCALIZACIÓN Debido a que los costos para el cambio de localización de una planta ya instalada son muy altos, es de vital importancia decidir el lugar donde ésta se instalará, el cual debe estar cerca de los proveedores y el mercado donde será distribuido el producto, esto con la finalidad de reducir los costos de distribución y abastecimiento durante el periodo de operación de Bio-Gox S.A. de C.V. Con la finalidad de decidir la ubicación de la planta se llevó a cabo un análisis de macrolocalización y microlocalización a nivel cualitativo y cuantitativo, a través de matrices de decisión. 2.2.1 Macrolocalización. Antecedentes para la macrolocalización

Con la finalidad de exponer de forma más sencilla el análisis de macrolocalización, es necesaria una introducción al sistema de comercialización propuesto por Bio-Gox. Éste se define por tres principales directrices que son: Lugar de consumo de Glucoxid, lugar de abasto de las materias primas y transportación de producto terminado. La demanda de productos como Glucoxid, si bien se extiende en toda la República Mexicana, no es homogénea, reportándose así estados con mucho mayor consumo que otros. Bio-Gox identifica tres zonas de consumo debido a su ubicación geográfica: Norte, Centro y Sur como se indica en la siguiente tabla:

Norte Centro Sur Baja California Estado de México Yucatán

Baja California Sur Veracruz Chiapas Sonora Jalisco Campeche

Chihuahua Michoacán Quintana Roo Coahuila Guanajuato

Nuevo León Oaxaca Tamaulipas Guerrero

Durango Hidalgo Sinaloa Tlaxcala

Zacatecas Querétaro Nayarit

San Luís Potosí Morelos Tabasco

Aguascalientes Colima

Distrito Federal

Puebla

Tabla 2. Distribución de los estados que presentan demanda de mejorante por zona de consumo

Los porcentajes de la demanda que abarcan estos estados en forma conjunta para cada región identificada por Bio-Gox son: Norte 19 %, Centro 74.1 %, Sur 6.9 %. Una exposición detallada del consumo por estado se encuentra en el capitulo correspondiente a análisis de la plaza.


Dada esta estructura de consumo, y por razones de economía en la distribución y aseguramiento de su calidad y servicio, Bio-Gox decide distribuir Glucoxid en la zona Centro abarcando los estados arriba descritos. Debido a las dificultades que representaría distribuir a cada estado de la zona centro desde el lugar donde se ubique la planta, Bio-Gox propone dividir este sector en tres principales zonas Este, Oeste y Centro. Distribuyendo así el total del 74.1 % del total de la demanda. Estos centros de distribución serán elegidos de acuerdo a aquellos que presenten los mayores porcentajes de demanda y que a su vez colinden con los demás estados de la región o en su defecto se encuentren cerca de éstos, lo cual facilitará la distribución del producto. Los porcentajes de la demanda correspondientes a cada estado clasificados por centro de distribución, se encuentran listados en el Anexo 1. Con base en los criterios anteriores Bio-Gox ubicará sus centros de distribución como sigue

ü El estado de Veracruz corresponde al centro de distribución Este ü El estado de Jalisco corresponde al centro de distribución Oeste ü El centro de distribución Centro se ubicará en el lugar donde se localice la planta.

Análisis Cuantitativo Este análisis tiene como finalidad la elección del estado en el cual se localizará la planta, con base en una matriz cuantitativa de decisión, que involucra las utilidades brutas obtenidas para cada posible lugar de localización, las cuales se obtienen a partir de la diferencia entre los ingresos y los diferentes egresos de cada posible estado, tales como el costo de materia prima y los costos de transportación tanto de materia prima como de producto terminado.

Se proponen tres estados de la república para localizar la planta, debido a 2 principales razones: la cercanía de éstos con el lugar de abastecimiento de materias primas que se encuentra ubicado en el Edo. de México, y a que la mayor demanda de Glucoxid se encuentra localizada en el sector correspondiente al centro de distribución Centro ( Ver Anexo 1). Estos estados son Puebla, Estado de México y D.F. Aunado a esto el ubicar la planta en cualquiera de estos tres estados facilitará la distribución del producto terminado hacia los centros de distribución Este y Oeste, debido a su ubicación céntrica. .La matriz de decisión cuantitativa está integrada por cálculos de:

ü Ingresos o Precio de venta de Glucoxid ($/Ton) para cada centro de distribución. o Demanda para cada centro de distribución (Ton/año)

ü Egresos o Costo de materia prima($/año) o Costo de transporte de producto terminado ($/año) a los centros de distribución

Jalisco y Veracruz. Este costo para aquel centro ubicado donde la planta industrial es cero.

o Costo de transporte de materia prima ($/año) ü Utilidades

o Las utilidades correspondientes a cada posible lugar de localización, calculadas como la diferencia de ingresos y egresos.


Matriz de decisión cuantitativa para la Macrolocalización

Lugares posibles de localización

Costos de MP ($/año)

Costo de Transporte de MP ($/año)

Costo de transporte de PT ($/año)

Egresos totales ($/año)

Lugar de mercado de consumo/centro de distribución)

Precio de venta en $/ton

Demanda en ton/ año

% de la Demanda

Demanda por zonas en toneladas / año.

Ingresos ($/año)

Utilidades ($/año)

DF 24153289 0 Jalisco 24123.12 24190324.9 Centro 600000 1282.0888 36.4 629.798007 769818715.2 745628390.4

Veracruz 12912.72

Edo. Mex. 24153289 0 Jalisco 23334.24 24191861.1 Oeste 600969.7512 1282.0888 18.3 316.6292178 769818715.2 745626854.1

Veracruz 15237.84

Puebla 24153289 76543.579 Jalisco 29396.16 24266910 Este 600769.7744 1282.0888 19.4 335.6615752 769818715.2 745551805.3

Veracruz 7681.2

Tabla 3. Matriz de decisión para la Macrolocalización (Ver Anexo 1) La matriz muestra un valor mayor de utilidades para la localización de la planta en el D.F., sin embargo la diferencia entre estas y las del Edo. Mex. no es m significativa, del orden de 1.99 x 10-4 . Si la localización de la planta dependiera únicamente de la matriz cuantitativa, el lugar elegido sería el D.F, sin embargo para la decisión final se considerarán tanto el análisis cuantitativo como el cualitativo.


Análisis Cualitativo Existen varios criterios a contemplar en la macrolocalización como son :

ü Condiciones del lugar Los aspectos geográficos como son altura sobre el nivel del mar, presión atmosférica, etc de cada estado (ver Anexo 1), son características del lugar que no afectan de forma muy importante al proceso de producción de Glucoxid, de aquí que este criterio obtenga baja ponderación.

ü Clima

El clima no es un factor relevante, debido a que el producto y su elaboración no necesitan de condiciones especificas. La único por la cual se toma en cuenta este criterio es por el % de humedad del lugar, debido a que en la elaboración de la tableta se manejan polvos, dicho porcentaje tiene una fluctuación despreciable por lo que el valor de ponderación que se le da no es muy alto. ü Comunidad

Este criterio contempla la existencia de servicios públicos como son: hospitales, facilidades educacionales, seguridad pública, red de drenaje y alcantarillado, facilidades habitacionales, etc. Este punto es considerado por Bio-Gox S.A. de C.V. como uno importante, aunque la producción no dependa directamente de estos servicios. De esta manera su ponderación es de 7. ü Códigos y prácticas locales

Aquí se evalúan características inherentes a las poblaciones de cada una de las regiones, como son días festivos, habla de lenguas indígenas. (Anexo 1), este punto no tiene una ponderación muy alta. ü Costos de construcción

Es importante conocer la disponibilidad de zonas para el desarrollo industrial, así como los costos de construcción en las mismas, debido al impacto de estas en la inversión inicial y posibles ampliaciones de la planta. ü Impuestos

La política económica es un factor de influencia en la localización de la planta y en general de cualquier proyecto de inversión, debido a la presencia o ausencia de incentivos fiscales en las distintas zonas del país, promoviendo así el desarrollo industrial y empresarial. Por esto la ponderación dada a este criterio es de 8. ü Energéticos

La disponibilidad y el costo de los energéticos en cada una de estas regiones es un factor importante en la toma de decisión ya que esto afecta de forma directa los costos de operación y la continuidad del proceso. De aquí que la ponderación dada a este punto sea de 12.


ü Mano de obra La disponibilidad de mano de obra y su costo en los 3 estados es casi la misma, aunque hay mayor disponibilidad en el Edo. de México. Es por esto que obtiene mayor puntuación en la matriz de decisión. ü Mercado

Este es un factor muy importante debido a los costos de transportación, para hacer llegar a nuestros clientes nuestro producto. Este criterio fue evaluado con anterioridad en el análisis cuantitativo y es contemplado también en la matriz cualitativa de decisión. ü Materia prima

Los proveedores se encuentran en ella zona Metropolitana, por esto es importante considerar los costos de transporte únicamente hacia Puebla, dado que el proveedor indica que no existe cargo por transporte hacia el D.F. Como se observa en la matriz cualitativa de decisión (Tabla 3) no existe una diferencia significativa entre los 3 estados, en las utilidades brutas resultantes. ü Agua

La disponibilidad de este recurso es también un factor importante a considerar, este será evaluado solo a nivel cualitativo. Este servicio es de vital importancia durante todo el proceso, y su ausencia significaría detener la producción. ü Contaminación ambiental

Es importante considerar las normas locales y gubernamentales que limitan o regulan la cantidad o la naturaleza de los desechos que pueden arrojarse a la atmósfera o a corrientes y lechos acuosos, circunstancia que puede orientar la localización de la planta.

Bio-Gox S.A de C.V. sabe lo importante que es la compatibilidad de los procesos de producción con el medio ambiente, es por ello que la elaboración de Glucoxid es un proceso cuya emisión de residuos tóxicos se encuentra dentro de las normas establecidas.

De esta manera la ponderación de este criterio en la matriz de decisión es de 6.

ü Planes a largo plazo de la empresa

Los planes de expansión de una empresa con respecto a la localización de ésta, se ven relacionados directamente con la disponibilidad de terreno, mano de obra y servicios auxiliares, así como la disponibilidad de la materia prima y mercado de consumo. Ya que el horizonte de planeación del proyecto sólo contempla diez años de operación y que la capacidad de la planta cubre los cambios de la demanda en este período, no será necesaria una expansión física de la planta. Es por ello que la ponderación en la matriz de decisión para este criterio es de 4. Aunado a esto, en caso de presentarse una aumento de la demanda, las características del proceso permitirían satisfacer ésta, sin necesidad de llevar a cabo una expansión física de la planta.


Matriz de decisión Puebla Distrito Federal Estado de México Factores Ponderación Escala Producto Escala Producto Escala Producto Condiciones del lugar 3 3 9 5 15 4 12 Clima 3 4 12 4 12 4 12 Servicios 7 3 21 5 35 4 28 Códigos y prácticas locales

3 2 6 4 12 3 9

Costos de construcción

8 4 32 3 24 4 32

Impuestos 8 3 24 3 24 3 24 Energéticos 12 3 36 4 48 5 60 Mano de obra 8 3 24 4 32 3 24 Mercado 9 2 18 4 36 5 45 Materias primas 9 4 36 5 45 4 36 Agua 11 4 44 4 44 5 55 Transportes 9 3 27 5 45 4 36 Contaminación ambiental

6 3 18 3 18 4 24

Planes a largo plazo de la empresa

4 5 20 3 12 4 16

Total 100 327 402 413 Tabla 4. Matriz de decisión cualitativa para la Macrolocalización.(Ver Anexo 1)

En la matriz anterior se observa que el Estado de México, obtiene una mayor puntuación.

. Conclusión de Macrolocalización La decisión de la Macrolocalización de la planta requiere de la consideración tanto del análisis cuantitativo como del cualitativo. En este caso, en el análisis cuantitativo se presenta una diferencia poco significativa entre el D.F. y el Edo. Mex..Dado que la matriz cualitativa favorece la localización de la planta en el Edo. de México, Bio-Gox toma la decisión de ubicar su planta en dicho estado. 2.2.2 Microlocalización Una vez realizada la macrolocalización, y elegido a partir de ésta el lugar de ubicación de la planta en el EdoMex. , sería conveniente realizar un análisis cuantitativo y cualitativo a nivel de cada uno de los municipios que integran dicho estado, sin embargo para efectos de este proyecto y dado que no se cuenta con el tiempo suficiente para llevar a cabo este análisis, la matriz de decisión cualitativa se hará con base en información de parques industriales en el EdoMex.


En el Edo. de México existen 59 parques industriales, lo cual representa una de las mejores infraestructuras del país. Dentro de dichos parques se encuentran los siguientes:

ü Cedros Business Park ü Cedros Business Park Oriente ü Conjunto Industrial Cuatitlán ü Parque Industrial Toluca-Lerma ü Nort-T Parque Industrial ü Parque Industrial Hermandad del Edo. de México ü Parque Industrial Atlacomulco ü Parque Industrial Cerillo I ü Parque Industrial Cerillo II ü Parque Industrial de Santiago Tianguistenco ü Parque Industrial Exportec I ü Parque Industrial Exportec II ü Parque Industrial Huehuetoca ü Parque Industrial Jilotepec ü Parque Industrial San Antonio Buenavista ü Parque Industrial Tenango ü Parque Industrial Toluca 2000 ü Parque Micro-Industrial Cuautitlán Izcalli ü Zona Industrial Barranca Prieta ü Zona Industrial Chalco ü Zona Industrial ExHacienda de Xalpa ü Zona Industrial Salitrillo ü Etc.

De esta lista se han elegido los siguientes parques industriales, debido a su cercanía con el D.F., que es uno de los principales mercados de consumo de Glucoxid (Ver Anexo 1, 1.1 / Anexo 2) Los parque elegidos son: ü Parque Industrial Toluca-Lerma ü Cedros Business Park ü Conjunto Industrial Cuatlitlán ü Parque Industrial Atlacomulco ü Zona Industrial Chalco ü Parque Industrial Toluca 2000

Para seleccionar la localización de la planta se realizo una matriz de decisión cualitativa en la cual se evaluaron las características de mayor importancia para el proceso. Dado que los costos de servicios luz, agua, etc son los mismos para toda la entidad no se realizó un análisis cuantitativo.


Mapa de distribución de los parques industriales en el estado de México.

Figura 1. Mapa de distribución.

Mapa de distribución de parques industriales más cercanos al Distrito Federal.

Figura 2. Mapa de distribución,


Análisis cualitativo

Un resumen de las características de cada parque que se tomarán en cuenta para la elaboración de la matriz de decisión se muestran en el Anexo 2.

Los factores de mayor importancia para la ubicación de la planta de Bio-Gox son:

ü Energía Eléctrica (kVA/ha) ü Agua Potable Suministrada por hectárea (L/seg) ü Costo ($/m2) ü Superficie de terreno disponible m2 ü Alumbrado público ü No. De lotes disponibles ü Planta de tratamiento de aguas residuales ü Teléfonos (líneas/ha)


Matriz de decisión cualitativa

Factor Ponderación Lerma Cedros Business Cuautitlán Atlacomulco Chalco Toluca 200 C T C T C T C T C T C T Energía Eléctrica 17 3 51 4 68 2 34 1 17 3 51 5 85 Agua Potable 17 5 85 1 17 1 17 4 68 2 34 4 68 Costo de lotes 14 2 28 3 42 1 17 3 42 5 70 4 56 Superficie disponible 10 3 30 3 30 2 20 5 50 2 20 4 40 Alumbrado Público 6 5 30 5 30 5 30 5 30 1 6 5 30 Lotes Disponibles 11 2 22 2 22 2 22 4 44 3 33 5 55 Disponibilidad de planta de tratamiento de aguas residuales

13 5 65 5 65 5 65 5 65 1 13 5 65

Telefonía 12 1 12 4 48 3 36 5 60 2 24 4 48 Total 100 323 322 241 316 251 447

Tabla 5. Matriz de decisión cualitativa para la Microlocalización ( Ver Anexo 1)

Conclusión de microlocalización Con base en los resultados obtenidos en la matriz de decisión el parque industrial que representa la mejor opción en cuanto a infraestructura y servicios se refiere a infraestructura y servicios es el Parque Industrial Toluca 2000 . Por lo que Bio-Gox decide localizarse en dicho lugar.


Figura 3.Parque industrial Toluca 2000

La planta se localizo en Carretera Toluca-Naucalpan Km. 52.8 lote # 4 Manzana E1 , Parque Industrial Toluca 2000. Edo. de México. Croquis de localización de la planta de Bio-Gox:

Figura 4. Croquis de localización.


2.3 SELECCIÓN Y EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS. Cada día incrementan más las estrategias a emplear dentro de los procesos biotecnológicos, en el caso de la producción de enzimas a nivel industrial se han ido desarrollando diferentes alternativas de fermentaciones con el objetivo de aumentar la producción a menores costos sin alterar las características de las mismas.

1. Fermentación en medio sólido. La fermentación en medio sólido para la obtención de enzimas y numerosos productos biotecnológicos es de gran interés; este tipo de fermentación se lleva a cabo cultivando a los microorganismos sobre sólidos húmedos como los granos y semillas, y en ocasiones se emplean diferentes tipos de sustratos manteniendo las condiciones de medio sólido, como ejemplo se puede mencionar la lignocelulosa. La fermentación en medio sólido posee problemas inherentes de transferencia de calor, ya que no es posible mantener condiciones isotérmicas durante el proceso, es decir, no hay forma de evitar variaciones de temperatura durante el proceso. Este tipo de variaciones (por lo general, se dan aumentos) tienen efectos adversos sobre la cantidad de producto obtenida al final de la fermentación; es importante mencionar que aunado al incremento de temperatura, también se producen otros gradientes, por ejemplo, el de pH, de sustrato, de oxígeno y el de productos que también traerá efectos negativos en la producción del metabolito de interés. Este tipo de proceso se lleva acabo en lotes. 6,7,9

Ventajas. 1,2

ü Se pueden inocular esporas. ü Hay un mínimo de riesgo de contaminación para hongos y bacterias. ü El medio de cultivo es tan simple como un producto de agricultura.

Desventajas. 1,2

ü Es difícil controlar parámetros como el pH, la concentración de sustrato y las

elevaciones de temperatura. ü Cuando el medio se inocula con esporas, la fase lag es mayor. ü Es necesario adaptar al microorganismo al medio sólido.

Proceso propuesto. Emplear lignocelulosa como medio para la fermentación, empleando charolas como soporte, temperatura de 28°C, pH de 7.0. Se utilizará Aspergillus niger como microorganismo productor. La humedad debe controlarse muy bien para asegurar el desarrollo del microorganismo sin provocar agregación de las partículas y mantener una adecuada transferencia de oxígeno.

2. Fermentación en continuo. Los reactores continuos son equipos cilíndricos que cuentan con un sistema de homogenización, generalmente mecánico, el cual, garantiza que la composición es la misma en cualquier punto del reactor. En los procesos continuos tiene lugar, tanto una entrada como una salida de medio líquido, de tal modo, que el volumen operativo permanece constante.4,5


Ventajas.1,2,4,5

ü Los parámetros de pH, oxígeno disuelto, temperatura y concentración de sustratos

y productos puede ser fácilmente controlado y monitoreado a comparación de la fermentación en medio sólido.

ü Es posible operar con una elevada concentración celular. ü Si existiera contaminación, sería posible eliminarla variando los tiempos de

residencia del microorganismo de interés y el microorganismo causante de la contaminación.

ü Permite la producción en mayor escala. ü Mayor eficiencia. ü Mayor economía. ü Menor contaminación. ü Mejor control de calidad. ü Se reduce la inversión. ü Es posible reducir los costos de operación.

Desventajas.1,2,4,5

ü En reactores muy grandes no siempre es predecible la conducta de los

microorganismos. ü El riesgo de contaminación se traduciría en una perdida total del volumen

operativo, si no es posible lavar al contaminante. Proceso propuesto. Emplear un reactor tipo quimiostato de 5.5m3, cuyo flujo a manejar es de 439.16 l/h, emplear como fuente de carbono glucosa con una concentración de 50g/l; el microorganismo productor empleado es Aspergillus niger. El proceso lleva un control en línea de diferentes parámetros como el pH, oxígeno, concentración de sustrato, etc.

3. Fermentación en lotes. De entre los diferentes esquemas operativos de un biorreactor, es el más tradicional y todavía el más ampliamente aplicado a escala industrial. Este tipo de régimen es empleado mayoritariamente en la industria de los alimentos, farmacéutica y biotecnológica en general. En un biorreactor discontinuo, tanto el medio de fermentación como el inóculo se introducen en el sistema al comienzo de la operación. Excepto la entrada y salida de gases y la adición de antiespumante o reguladores de pH, no se prevé la incorporación al equipo durante el proceso de materiales. El reactor se encuentra perfectamente mezclado, de forma que todas las concentraciones de los componentes en cualquier punto del reactor son las mismas. El proceso se lleva acabo hasta que alcanza una conversión determinada, modificándose así la concentración de los distintos componentes en el reactor a lo largo del tiempo.3

Ventajas. 1,2

ü Es posible mantener y alcanzar condiciones asépticas durante la operación en

periodos cortos. ü Es posible mantener una línea celular durante procesos en los que se emplean

medios muy ricos en nutrientes. Desventajas.1,2

ü Perdida de la eficacia debido a los periodos de arranque y parada. ü Falta de homogeneidad. ü Dificultad de implementación de esquemas de integración energética. ü Opera con una baja densidad celular.


ü Se pueden presentar problemas por inhibición tanto de productos como de sustratos.

Proceso propuesto. La fermentación en lote consta de 5 reactores inoculadores, 5 reactores semilla y 3 reactores de fermentación; estos últimos cuentan con un volumen de 30m3 y los anteriores sigue una relación de escalas 1:10. Como sustrato se emplea glucosa con una concentración de 10g/l. Los reactores de fermentación estarán desfasados 11 horas. Para esta fermentación también se emplea Aspergillus níger como microorganismo productor. Matriz de selección de tecnologías. La ponderación que se muestra a continuación fue tomada con base en lo reportado en las diferentes fuentes ya citadas y a la importancia que en cada una se le da a los diferentes parámetros evaluados.

Tecnología Fermentación en medio sólido

Fermentación en régimen continuo

Fermentación en lotes

Parámetros Ponderación Calificación Total Calificación Total Calificación Total Sustrato 0.15 3 0.45 5 0.75 5 0.75

Control de pH 0.1 1 0.1 5 0.5 4 0.4 Control de teperatura

0.1 1 0.1 5 0.5 5 0.5

Densidad celular 0.1 4 0.4 5 0.5 3 0.3 Inversión 0.3 4 1.2 5 1.5 2 0.6 costos de operación

0.2 3 0.6 4 0.8 2 0.4

Purificación 0.05 2 0.1 4 0.2 4 0.2 Total 1 18 2.95 33 4.75 25 3.15

Tabla 6. Matriz de decisión cualitativa para la selección de tecnología. De acuerdo a la tabla anterior y a la investigación realizada anteriormente, se toma la decisión de emplear el proceso de fermentación en régimen continuo para la obtención de Glucosa oxidasa ; ya que esta opción muestra una mayor economía y a su vez mejores rendimientos.


2.4 SELECCIÓN DE EQUIPOS 2.4.1 Selección de equipo de centrifugación

El análisis para la selección del equipo se realizó con base en las centrifugas continuas necesarias en el proceso. Por tal motivo se evaluaron tres centrifugas con respecto al costo y a los factores cualitativos que ofrecen cada uno de los proveedores.

Característica Equipo A Sweco 17

Equipo B Supramatic 19

Equipo C Alfa Laval 8

Equipo D Alfa Laval 8

Costo de inversión 1,219,190 1,186,500 1,582,000 904,000 Costo de operación 15 % del costo

del equipo 15 % del costo

del equipo 15 % del

equipo 15 % del

equipo Costo de

mantenimiento 5 % del costo


del equipo 10 % del

equipo 10 % del

equipo Costo de

instalación 15 % del costo


del equipo 10 % del

equipo 10 % del

equipo Capacidad en

volumen 227.1- 454.2

L/h 225.48 -16911

L/h 525 L/h 105 L/h

Tiempo de vida util 8 años 10 años 12 años 12 años Tabla 7. Características de centrífugas 3

Las capacidades necesarias de las centrifugas a seleccionar son de 439.16 L/h y 87.82 L/h , por lo tanto y el tiempo requerido para utilizarlo es de 10 años, con base en el horizonte de planeación del proyecto. De acuerdo a la Tabla se calcularon los costos de operación, mantenimiento e instalación para cada una de las centrífugas.

Centrifuga Tipo A. Sweco Mod. PharmaSepPH06 Costo unitario 1,219,190.00

Equipos necesarios 2 Inversión 2,438,380.00

Costo de operación en 10 años 3,657,570.00 Costo de mantenimiento a 10 años 1,219,190.00

Instalación 365,757.00 Costo total 7,680,897.00

Tabla 8. Costos de centrífuga A

Centrifuga Tipo B. Supramaticc Mod. A 460 Costo unitario 1,186,500.00 Equipos necesarios 2 Inversión 2,373,000.00 Costo de operación en 10 años 3,559,500.00 Costo de mantenimiento a 10 años 1,661,100.00 Instalación 2,373,000.00 Costo total 8,466,600.00

Tabla 9. Costos de centrífuga B


Centrífuga Tipo C. Alfa Laval

Costo unitario 1,582,000.00 Equipos necesarios 1 Inversión 1,582,000.00 Costo de operación en 10 años 2,373,000.00 Costo de mantenimiento a 10 años 1,582,000.00 Instalación 158,200 Costo total 5,695,200.00

Tabla 10. Costos de centrífuga C

Centrifuga Tipo D. Alfa Laval Costo unitario 904,000.00 Equipos necesarios 1 Inversión 904,000.00 Costo de operación en 10 años 1,356,000.00 Costo de mantenimiento a 10 años 904,000.00 Instalación 94,000 Costo total 3,258,000.00

Tabla 11. Costos de centrífuga D Aspectos cualitativos Centrifugas tipo A Centrifugas tipo B Centrifuga tipo C y D Tiempo de entrega 45-60 días 45 días 60 días Garantía 1 año 1 año 1 año y medio Eficiencia 80 % 90 % 85 % Facilidad de Manejo Semi-automática Automática Automática Creditos Contado Contado Contado Lugar de procedencia del equipo

Suecia

E.U.

Rusia

Material Acero inoxidables 304

Acero inoxidable 304 y 316

Acero inoxidable 304 y 316

Tabla 12. Aspectos cualitativos de centrífugas A,B,C y D Matriz cualitativa para selección de centrifugas Centrifuga Tipo A Centrifuga Tipo B Centrifuga Tipo C Factores Ponderación Escala Producto Escala Producto Escala Producto Tiempo de entrega

16 4 64 5 80 3 48

Garantia 19 4 76 4 76 5 95 Lugar de procedencia del equipo

14 3 42 5 70 3 42

Créditos 10 3 30 3 30 3 30 Eficiencia 20 3 60 5 100 4 80 Facilidad de manejo

12 4 48 5 60 4 48

Material 9 5 45 5 45 5 45 Total 100 365 461 388

Tabla 13. Matriz cualitativa para la selección de centrífugas


El tipo de centrifuga continua elegido, fue la tipo B, Supramatic A460, a pesar de que el costo total es mayor al de la tipo A, esta presenta varias ventajas en comparación con las otras centrifugas evaluadas. Una de estas es que la centrifuga Supramatic tiene la posibilidad de cambiar el tazón si hay un incremento en la capacidad, solo se desmonta, todas las demás partes se siguen manteniendo. El tiempo de vida util de dicha centrifuga es conveniente para el proyecto, ya que tiene la misma duración del horizonte de planeación de éste, por lo que no será necesario reinvertir en este tiempo, sin embargo las centrifuga C presenta una vida útil de 12 años, lo que permitiría tener un valor de rescate correspondiente a 2 años. Otro factor evaluado fue el lugar de procedencia del equipo, debido a que dos de los proveedores son europeos, lo cual implica que la obtención de refacciones y de asistencia sean mas difíciles y tengan un mayor costo. En cambio Duramatic es una empresa localizada en Estados Unidos lo cual podría ayudar a que exista ayuda personal y el costo de refacciones sea menor. 2.4.2 Selección del reactor

Marca de reactores

J.K Innes & Co 8

Speco 8

Richmond 8 Engineering

Capacidad nominal

5 m3 5 m3 5 m3

Costo (Pesos)

271,840.00 205,621.00 289,980.00

Tiempo de entrega

30 – 60 días 30 – 60 días 60 días

Garantía 12 meses

12 meses 12 meses

Tabla 14. Características de los reactores de fermentación Nota. La vida útil de todos es de 10 – 20 años según todos los fabricantes y/o proveedores. Para esta selección solo se tomó en cuenta el costo de los reactores debido a que los otros factores por evaluar son iguales en todos los casos por lo que no sería posible hacer una matriz cualitativa. Por lo tanto se elige el reactor Speco debido a que es el de menor costo. 2.5 DIAGRAMA DE BLOQUES El diagrama de bloques para la producción de Glucoxid se muestra en la siguiente figura:


CENTRIFUGACION

Sobrenadante(desecho)

HOMOGENEIZACIÓN

ULTRAFILTRACIÓNDIAFILTRACIÓN

MEZCLADO TABLETEADO ENVASADOTAMIZADO

FERMENTACIÓN CENTRIFU-GACION

SECADO POR ASPERSIÓN

ETIQUETADO

GOXLecitina de soya

Lactosa spray dried

Almidón de maíz

Sólidos(desecho)

Medio de cultivo

concentrado

Agua de servicio para enfriar

MEZCLADO

AguaAgua

Agua

Permeado libre de enzima

Diagrama de bloques para la elaboración de un mejorante en tabletas para la industria panificadora a partir de glucosa oxidasa producida por Aspergillus niger

Décimo año operativo .


2.6 DIAGRAMA DE PROCESO Dentro de las macrodecisiones se encuentran la selección del proceso y de la tecnología. Una vez que éstas son elegidas, se puede proceder con las microdecisiones en el diseño del proceso, que son el análisis del flujo del proceso y la distribución de las instalaciones. Las microdecisiones tienen impacto sobre operaciones como programación, niveles de inventario y tipos de puestos que se diseñarán, así como los métodos de control de calidad a usar. Por lo tanto estas microdesiciones sobre el diseño de procesos deben hacerse siempre teniendo en mente sus efectos sobre las demás partes de operación. Uno de los instrumentos de trabajo más importantes es el diagrama de proceso, que es una representación gráfica relativa a un proceso industrial o administrativo. Existen diferentes tipos de diagramas de proceso, cada uno de los cuales tienen aplicaciones especificas. 1. Diagrama de operaciones de proceso: Este diagrama muestra la secuencia cronológica de todas las operaciones en taller o en maquinas. Inspecciones, márgenes de tiempo y materiales a utilizar en un proceso de fabricación o administrativo, desde la llegada de la materia prima hasta el empaque o arreglo final del producto terminado. Los diagramas se utilizan para describir y mejorar el proceso de transformación en los sistemas productivos. Símbolos utilizados.

ü Un rectángulo, significa una inspección (revisión). ü Una rueda significa una operación (una tarea o actividad de trabajo)

2. Diagrama de flujo de proceso: Contiene en general muchos mas detalles que el de operaciones. Este diagrama es especialmente útil para poner de manifiesto: distancias recorridas, retrasos y almacenamiento temporales. Una vez expuestos estos periodos no productivos, el analista puede proceder a su mejoramiento. Además de registrar las operaciones y las inspecciones, el diagrama de flujo de proceso muestra todos los traslados y retrasos de almacenamiento con los que tropieza un articulo en su recorrido por la planta. En el se utilizan los símbolos además de los de operación e inspección.

ü Una flecha indica transporte (movimiento de material de un lugar a otro) ü Un triángulo apoyado sobre su vértice, indica un almacenamiento (colocar en

inventario o almacenar). ü Una D grande, significa retraso.

Cuando es necesario mostrar una actividad combinada, por ejemplo: una operación y una inspección en una estación de trabajo, se representa con un circulo inscrito dentro de un rectángulo. 1 Estos diagramas se utilizan principalmente para expresar un problema o para disminuir o eliminar actividades que no añaden valor al producto como transporte, inspección, retrasos, almacenamiento, o para mejorar el flujo en terminales.18

Se llevará a cabo una integración de los dos tipos de diagramas de proceso antes mencionados. El diagrama incluye las siguientes actividades, las cuales se clasifican mediante símbolos según la naturaleza de cada proceso:


Símbolo Concepto

Operación: Significa que se está efectuando un cambio o transformación en algún componente del producto, ya sea por medios físicos, mecánicos o químicos, o la combinación de cualquiera de los tres.

Transporte: Traslado de un objeto de un lugar a otro, salvo cuando el transporte forma parte de la operación.

Inspección: Cuando un objeto es examinado para fines de identificación o comprobación de la calidad de cualquiera de sus propiedades.

Almacenamiento: Puede ser tanto de materia prima, de producto en proceso o de producto terminado.

Tabla 15. Simbología del diagrama de proceso

Número de actividad Concepto Tiempo hr 1 Pesado de MP para la

fermentación 1.5

2 Carga del tanque mezclador 0.5 3 Mezclado 1 4 Esterilización del reactor 6 5 Llenado del reactor 11 6 Inoculación y estabilización

del reactor 33

7 Centrifugación 24 8 Homogeneización 24 9 Centrifugación 24

10 Ultrafiltración 24 11 Diafiltración 24 12 Secado por aspersión 24 13 Pesado de polvos 1 14 Carga del mezclador 0.5 15 Mezclado de polvos 4 16 Carga de tamiz 0.5 17 Tamizado 4 18 Tableteado 8 19 Envasado 4 20 Etiquetado 4 21 Embalaje 4

Tabla 16. Relación de actividades – tiempo en horas Descripción de actividades del proceso Las actividades del proceso de obtención de tabletas de mejorante son las siguientes:

1. El pesado de Materia Prima para la fermentación se realiza en un tiempo de 1.5 horas, estas materias primas son previamente almacenadas y posteriormente son analizadas en el laboratorio de control de calidad, con el propósito de verificar que éstas cumplan con los requisitos de calidad para la producción de Glucoxid.


2. La carga del tanque mezclador con las materias primas para la fermentación es

una actividad que requiere de media.

3. Una vez realizado el pesado de las sales que conforman el medio de cultivo para la fermentación, se procede al mezclado de éstas con agua, solución que posteriormente será esterilizada en línea por medio de un intercambiador de calor y que alimentará al reactor continuamente. Dicha actividad tiene una duración de una hora.

4. La esterilización del reactor es una actividad que sólo se lleva a cabo en el

arranque del proceso y cada seis meses, tiempo necesario para asegurar que el proceso de fermentación cumpla con las características de estabilidad y para evitar posibles mutaciones de la cepa utilizada. Este tiempo, en el cual la producción de Glucoxid es detenida, sirve para dar mantenimiento al reactor así como a los equipos del proceso que así lo requieran.

5. El llenado del reactor dura aproximadamente 11 horas, operación que se

realiza únicamente en el arranque del proceso de producción, incluyendo la etapa de estabilización posterior al mantenimiento del reactor cada seis meses.

6. La inoculación y estabilización del reactor tiene una duración de 33 horas, y es

el tiempo necesario para que las condiciones del reactor cumplan con las características del estado estacionario.

Las actividades 7 a 12 son operaciones de separación y purificación de la enzima Glucosa oxidasa, que es el componente activo de Glocoxid, estas operaciones se realizan de manera continua durante el proceso de producción.

o Una vez obtenida la enzima en polvo del secador por aspersión, se pesa éste y los demás polvos que forman parte de la tableta. Esta actividad tiene una duración de una hora.

o La operación de carga del mezclador se lleva a cabo en media hora.

o El mezclado de los polvos para la tableta tiene una duración de una hora por

carga, para un total de 4 horas por ciclo de mezclado.

o La carga de el tamiz, una vez realizado el mezclado de polvos tiene una duración de media hora.

o La operación de tamizado de la mezcla de polvos tiene una duración de una

hora por carga, para obtenerse una duración total de 4 horas, esta operación se lleva a cabo con el fin de obtener un tamaño de partícula homogéneo para facilitar el tableteado de los polvos.

o El tableteado es una operación que dura en total 8horas para obtener una producción diaria de Glucoxid de 5,414,585 tabletas.

Una vez obtenidas las tabletas éstas son envasadas y etiquetadas para obtener la presentación final de Glocoxid que equivale a una producción diaria de 10,829 envases al día. Estas operaciones de acondicionamiento del producto tienen ambas una duración de 4 horas. De igual manera una vez obtenida la presentación final, los envases son colocadas en cajas de cartón para poderlos transportar.


Diagrama de Proceso

TIEMPO EN HORAS

1

2

3

10

8

7

6

5

4

11

12

13

1.5

33

11

6

1

0.5

1

24

24

24

24

4

14 0.5

415

16

17

18

19

20

21

0.5

4

8

4

4

4


2.7 DIAGRAMA DE GANTT En un desarrollo separado de los sistemas de administración de proyectos, Henry L. Gantt desarrolló una forma de representar gráficamente actividades a través de una escala de tiempo. Inicialmente llamadas gráficas de barras, estas representaciones gráficas se conocen como Diagrama de Gantt en honor al inventor del sistema. 18 El Diagrama de Gantt una representación gráfica de la programación del proyecto. Consiste en una tabla que enlista información acerca de cada tarea y un gráfico de barras desplegado en una escala de tiempo para resaltar la fecha de inicio y la fecha de término. Distintos patrones, símbolos y colores representan diferentes tipos de tareas como tareas críticas, hitos (marcas de revisión) o tareas de resumen.18

El Diagrama de Gantt proporciona información importante cómo:

ü Número de lotes ü Número de trabajadores ü Distribución de horarios de entrada y salida de los trabajadores

El Diagrama de Gantt es también una herramienta para análisis de proyecto y preparación de gráficos de alta calidad para presentaciones o reportes. Puede tener aspecto personalizado según se requiera para resaltar ciertas tareas, mostrar diferentes niveles de detalle o anotar datos de la programación alrededor del diagrama.18

La Duración de una tarea es la cantidad de tiempo necesario para su consecución. Mientras mejor sea la estimación de la duración de cada tarea, mejor será la estimación de la duración total del proyecto. Se sugiere realizar las estimaciones ya sea en base a la experiencia personal o de terceros (principalmente aquellos que serán los responsables de realizar la tarea) o bien en base a registros de proyectos realizados con anterioridad (si es que los hay) .18


Nota: Como fue especificado previamente en el apartado de descripción de actividades del proceso, este diagrama de Gantt sólo muestra aquellas actividades que sólo se realizan en el arranque del proceso, el cual tiene lugar cada 6 meses.

Diagrama de Gantt para el arranque del proceso

Actividad

Dur

ació

n hr

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

14:0

0

15:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

- - -

- - -

- - -

-

10:0

0

Pesado de Materia Prima 1.5

Carga del tanque de mezclado

0.5

Mezclado 1

Esterilización del Reactor 6

Llenado del Reactor 11

Inoculación y Estabilización del Reactor

33


Diagrama de Gantt para el proceso continuo

Actividad Dur

ació

n hr

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

16:3

0

17:0

0

17:3

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

00:0

0

00:3

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

16:3

0

17:0

0

17:3

0

Pesado de MP 1.5

Carga de tanque

mezclador 0.5

Mezclado 1

Fermentación

24

Centrifugación 24

Homogeneización

24

Centrifugación 24

Ultrafiltración

24

Diafiltración 24

Secado por

aspersión 24


Diagrama de Gantt del 2006 para el acondicionamiento del producto

Actividad Dur

ació

n hr

08:0

0

08:3

0

09:0

0

09:3

0

10:0

0

10:3

0

11:0

0

11:3

0

12:0

0

12:3

0

13:0

0

13:3

0

14:0

0

14:3

0

15:0

0

15:3

0

16:0

0

16:3

0

17:0

0

17:3

0

18:0

0

18:3

0

19:0

0

19:3

0

20:0

0

20:1

5

20:3

0

Pesado de polvos 1 Carga de Mezclador 0.5 Mezclado de polvos 1 Carga de Tamiz 0.5 Tamizado 1 Tableteado 8 Envasado 4.25 Etiquetado 4.25 Embalaje 4.25


Diagrama de Gantt del 2016 para el acondicionamiento del producto

Actividad Dur

ació

n hr

08:0

0

08:3

0

09:0

0

09:3

0

10:0

0

10:3

0

11:0

0

11:3

0

12:0

0

12:3

0

13:0

0

13:3

0

14:0

0

14:3

0

15:0

0

15:3

0

16:0

0

16:3

0

17:0

0

17:3

0

18:0

0

18:3

0

19:0

0

19:3

0

20:0

0

20:1

5

20:3

0

20:4

5

21:1

5

22:3

0

23:0

0

23:4

5

00:0

0

Pesado de polvos 1 Carga de Mezclador 0.5 Mezclado de polvos 1 Carga de Tamiz 0.5 Tamizado 1 Tableteado 11 Envasado 6.25 Etiquetado 6.25 Embalaje 6.25


Información obtenida a partir del diagrama de Gantt

• Numero de trabajadores Debido a la automatización del proceso, las únicas actividades donde se requieren obreros son: pesado de polvos, pesado de MP, carga de la mezcladora, carga del tamiz, carga de tanques mezcladores, tableteado y embalaje. Las demás actividades son solo monitoreadas por el jefe de turno. De esta forma Bio-Gox solo necesita de 3 obreros, la distribución de sus actividades se describen en el apartado de entradas y salidas de personal. Entradas y salidas de personal En el área de producción, Bio-Gox necesita 3 obreros de tiempo completo para llevar a cabo las actividades de: pesado, carga de los equipos, tableteado y embalaje. La distribución de las mismas y sus tiempos de realización para cada obrero son: Obrero 1:

Actividad Hora de realización (hrs) Duración total (hrs) Pesado de polvos 8:00-9:00,9:30-

10:30,11:30-12:30,13:30-14:30

4

Carga de la mezcladora

9:00-9:30,11:00-11:30, 13:00-13:30,15:00-15:30

2

Carga de tamiz 10:30-11:00,12:30-13:00, 14:30-15:00,16:30-17:00

2

Tabla 17. Relación de actividades y tiempo de duración para el obrero 1

De esta forma este obrero entra a trabajar a las 8:00 a.m. y sale a las 5:00 p.m., su hora de comida es de 3:30 p.m. a 4:30 p.m. Obrero 2:

Actividad Hora de realización(hrs) Duración total (hrs) Tableteado 12:00-20:00 8

Tabla 18. Relación de actividades y duración, para el obrero 2

Este obrero entra a trabajar a las 11:30 a.m. y sale a las 19:30 p.m., su hora de comida es de 3:00 p.m. a 4:00 p.m. En este tiempo que la tableteadora este operando sin el encargado, es supervisada por el jefe de turno. Obrero 3

Actividad Hora de realización (hrs) Duración total (hrs) Pesado de MP 15:00-16:30, 11:00-00:30 3 Carga de tanques mezcladores

16:30-17:00, 00:30-1:00 1

Embalaje 17:00-22:00 4.25 Tabla 19. Relación de actividades y duración, para el obrero 3

Este obrero entra a trabajar a las 3:00 p.m. y sale a la 1:00 a.m. Su hora de comida es de 10:00 p.m. a 11:00 p.m.


• Numero de lotes

Las operaciones que se realizan en lote son: pesado de materia prima y polvos, mezclado y tamizado. El numero de lotes para cada actividad para los años 1 y 10 son:

Actividad Numero de lotes/dia para el primer año

Numero de lotes/dia para el último año

Pesado de materia prima

2 2

Pesado de polvos 4 6 Mezclado 4 6 Tamizado 4 6

Tabla 20. Número de lotes por actividad para los años operativos 1 y 10


2.8 DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA En la distribución de la planta se determina en donde se localizará cada actividad o equipo dentro de una estructura, con la finalidad de proporcionar condiciones de trabajo que promuevan la ejecución eficiente y económica de cada una de ellas dentro de la planta. Para lograr una buena distribución se debe tener en cuenta :

ü Movimiento de materiales ü Flexibilidad para posibles ampliaciones

ü Seguridad en los puestos de trabajo

ü Utilización económica de los espacios

Bio-Gox como una empresa comprometida con el bienestar de sus trabajadores y con una ejecución eficiente de sus procesos productivos cuenta con los siguientes espacios, los cuales fueron diseñados observando siempre los puntos arriba citados: Recepción de Materiales Para el diseño de esta área se tomó en cuenta la forma en que los proveedores entregan la materia prima y los volúmenes que se manejan de cada una de ellas. Dado que esto, para el caso particular de la glucosa grado alimenticio, se llevará a cabo en trailers de aprox. 20 ton ( entregas mensuales) , se propuso un área para maniobras de éste tipo de vehículo de aprox. 449 m2. De igual forma este espacio será utilizado por los trailers de la empresa que llevarán el producto a cada uno de los centros de distribución con los que cuenta Bio-Gox en el interior de la república. Almacenes La planta cuenta con dos almacenes, uno para producto terminado y otro para materias primas, con una pequeña oficina para el encargado de ésta área. Para el diseño de ambos se tomo en cuenta los volúmenes a manejar por inventario mensual, contando así con un área de 84 m2 para el almacén de materia prima y con una de 60 m2 para el de producto terminado, dando un total de 144 m2. Servicios Auxiliares La elaboración de Glucoxid necesita contar con servicios de calderas y torres de enfriamiento, los espacios propuestos para este fin (separados uno del otro) Se diseñaron en función del tamaño de los equipos , resultando así un área de 60 m2 para la caldera y los tanques de combustible. Y 40 m2 para las torres de enfriamiento. Fabricación y acondicionamiento Esta área se encuentra dividida en dos secciones principales :


Extracción y Purificación (área blanca): Ésta sección contempla desde la fermentación hasta la obtención de la enzima húmeda para su posterior secado en el área de mezclado y tolvas, siguiendo con su utilización en la elaboración de Glucoxid. Los equipos necesarios para este proceso son: Fermentador, dos centrífugas de discos, un homogeneizador, un tanque de almacenamiento para la recirculación en el homogenizador, un tanque de almacenamiento, un modulo de ultrafiltración y diafiltración. Tomando en cuenta además los espacios necesarios para el flujo eficiente de trabajadores, esta sección cuenta con un área de 113 m2. Tableteado y acondicionamiento (área gris): Esta sección abarca desde el mezclado de las materias primas necesarias para la elaboración de la tableta hasta el envasado y embalaje de Glucoxid. Para esto la sección cuenta con : Un mezclador de tipo pantalón, un tamiz, una tableteadora, una envasadora, una etiquetadora, dos tanques mezcladores, 4 tolvas de almacenamiento y un secador por aspersión (debido a que se maneja la enzima en forma de polvo). Considerando los espacios necesarios para el flujo de trabajadores, el área necesaria para esta sección es de 276 m2 . En las dos secciones se cuenta con pasillos y distancias entre equipos desde 1 m, para flujo de personal, hasta 2 m para el paso de montacargas. En total el área de producción consta de 389 m2 . Oficinas Ésta área cuenta con : recepción, gerencias ( Ventas, Finanzas, Administración, IT ( Information Technology ), Técnica) , mamparas para vendedores y auxiliares, sala de juntas, y oficina del director general. Sumando un total de 241 m2. Sanitarios Se cuenta con 2 sanitarios de 6 m2 para el área de oficinas y 2 de 12 m2 para el área de personal ubicado cerca del área de producción. 1 para hombres y 1 para mujeres en cada caso. Personal Esta área cuenta con una cocina de 39 m2 , un comedor de 45 m2 , una sección de lockers y vestidores de 27 m2 dividida en dos ( para hombres y mujeres ) y regaderas de igual forma para hombres y mujeres que en conjunto suman 21m2 . De ésta manera el área de personal cuenta con 132 m2. Laboratorios Esta área contempla un laboratorio de control de calidad de 57 m2 , que incluye una oficina pequeña para el jefe del laboratorio y un cuarto donde se localizan los equipos para realizar análisis de muestras como son cromatógrafos. También se cuenta con un laboratorio, para mantenimiento de la cepa y monitoreo del reactor, de 57 m2, el cual tiene una oficina pequeña para el jefe del laboratorio y un cuarto especial, donde se localizan dos campanas de flujo laminar para el manejo aséptico de los cultivos. Área de mantenimiento (Área negra) Aquí se cuenta con un lugar donde se almacenan las herramientas necesarias para dar mantenimiento a los equipos, una oficina para el jefe de esta área, y una zona de estiba donde se da servicio a los vehículos con los que cuenta Bio-Gox. Sumando un total de 75 m2.


Considerando andadores no techados, y espacios por los que transitan los vehículos, Bio-Gox cuenta en total con un terreno de 3400 m2 . La distribución de la planta se observa en los siguientes diagramas, el primero es aquel donde se especifican las áreas y el segundo es uno detallado donde se ve la distribución de los equipos y muebles de oficina.


2.9 DIAGRAMA DE REDES PARA LA PROGRAMACIÓN DE UN PROYECTO Un proyecto define una combinación de actividades interrelacionadas que deben ejecutarse en un cierto orden antes que el trabajo pueda terminarse Las actividades están interrelacionadas en una secuencia lógica lo que algunas de ellas no pueden comenzar hasta que otras se hayan terminado. Método de Ruta Crítica (CPM, Crtitical Path Metod) El proceso de sistematización de la administración de proyecto se inició en los 50s. La corporación DuPont y Remington Rand en un esfuerzo para mejorar las técnicas de programación de proyectos, desarrolló un sistema de programación llamado Método de Ruta Crítica (Critical Path Method) o programación CPM. CPM es un modelo matemático que calcula la duración total del proyecto basado en duración de tareas individuales y dependencias e identifica que tareas son críticas. Este modelo es el método fundamental de programación usado en los programas de administración de proyectos Es un proceso administrativo de planeación, programación, ejecución y control de todas y cada una de las actividades que componen un proyecto que debe desarrollarse dentro de un tiempo crítico y al costo mínimo.18

Concepto Actividad Precedencia Tiempo (días) Tamaño de planta A ----- 2 Localización B ----- 4 Selección de tecnología y equipos

C ----- 4

Diagrama de Bloques D C 1 Diagrama de Proceso E D,A 1 Balances de Materia y Energía

F D,A 3

Diagrama de Flujo G F 2 Diagrama de Gantt H E 1 Diagrama de Distribución de Equipos

I G,A 2

Organigrama J H 1 Bases de Diseño K A,G 5

Tabla 21. Actividades del análisis de prefactibilidad un proyecto de inversión.


Concepto Actividad Precedencia Tiempo (días) Hojas de Datos L F 5 Estimación de Inversión fija

M F 5

Depreciación y Amortización

N M 3

Estructura de capital O M 2 Amortización de crédito

P O 3

Estimación de costos de operación

Q M 5

Presupuesto de ingresos

R C 3

Presupuesto de Egresos

S Q 5

Estado Proforma de Resultados

T R,S 1

Estado Proforma de Origen y Aplicaciones

U T 1

Análisis de Flujo Neto de Efectivo

V U 1

Análisis Financiero W V 2 Análisis de Sensibilidad

X W 1

Ingeniería Económica AA AB,AC,AD,P,N,X 3 Ingeniería de Procesos

AB G,A 5

Ingeniería de Proyectos

AC K,L 5

Formulación de Proyectos

AD J,B,I 3

Duración de la ruta crítica

32

Tabla 22. (Continuación) Actividades del análisis de prefactibilidad de un proyecto de inversión. A partir del diagrama de redes que se presenta a continuación se observa que la ruta crítica es: C,D,F,M,Q,S,T,U,V,W,X,AA Es por ello que es esta la ruta en la cual deberá tenerse especial cuidado en los tiempos de duración de cada una de las actividades, ya que de ésta dependerá que el proyecto se lleve a cabo con éxito un tiempo mínimo de 32 días.


0/0

4/4

5/5 8/8

13/13

18/18

23/23

24/24

25/25

26/26

28/28

29/29 32/32

10/19

15/24

15/26

6/24

7/25

12/26

C4

R3

T1

U1

V1

W2

X1

S5

Q5

M5

L5

G2K5

F3

E1

H1

J1

B4

A2

4

2

5

723

24

25

26

28

29

18

15

18

13

16

20

8

13

10

15

6

7

812

4

15

32

AA3

P3

O2

N3

AC5

AD3

I2

0

3

22

4

20

235

23

24

25

26

28

1719

8

24

13

26

18

26

2419

24

26

25

24

29

(0)

(16)

(0)

(0)

(0)

(0)

(0)

(0)

(0)

(3) (0)

(0)

(0)

(0)

(11)

(11)

(13)

(11)

(9)(9)(9)

(14)

(18)

(22)

(18)

(18)

(14)

D1

Diagrama de redes para la programación del análisis de prefactibilidad de un

proyecto


2.10 ORGANIGRAMA

El análisis y diseño del organigrama de empresa y de los puestos de trabajo es una pieza muy importante en la gestión de recursos humanos y consiste en definir los diferentes niveles organizativos, así como las diferentes funciones, relaciones y responsabilidades entre los integrantes de la empresa.

Con el correcto desarrollo del organigrama de empresa y definición de puestos de trabajo, se conseguirá:

1. Mejores resultados de la empresa debido a la mejora del rendimiento de los procesos y las personas.

2. Detección de necesidades de formación y desarrollo del plan de formación. 3. Definición de puestos vacantes o sobrantes. 4. Gestión del desempeño, es decir, del rendimiento de cada persona. 5. Definir las personas más correctas para desarrollar cada puesto de trabajo.

La consecución de estos objetivos va a redundar positivamente en los niveles operativos, tácticos y estratégicos de la organización, y será una de las bases para conseguir una optimización de recursos en ésta. 15


Director General

Gerencia de Ventas

Gerencia de Producción

Gerencia Administrativa

Gerencia de Information Technology

Gerencia de Finanzas

Analista financiero Contralor Jefe de

Recursos Humanos

Jefe De Nómina

Asistente

Jefe delCentro de distribución

Centro

Jefe del Centro de Distribución

Este

Jefe de Vendedores

Jefe del Centro de Distribución

Oeste

Chofer

Auxiliares

Vigilante

Auxiliares

Chofer Vigilante

Auxiliares

Chofer

Jefe de Control de Calidad y

Cepas

Jefe de Área de Proceso

Jefe de Almacen

Supervisor de M.P.

Supervisor de P.T.

Técnico Técnico

Obreros

Supervisor

Supervisor de Base de

Datos

Supervisor de LAN/

WAN

Supervisor de

Máquinas

Vendedor

Vendedor

Vendedor

Vendedor

VendedorVendedor

AsistenteAsistenteAsistente

Asistente Asistente Asistente

Asistente


2.11 BIBLIOGRAFÍA

1. Acevedo F., Gentina J.C. e Illanes A.(2000) Fundamentos de Ingeniería Bioquímica.

Ediciones Universitarias de Valparaíso. pp 169-196

2. Casas C.A., González G. A., Lafuente, F. S., Montesinos J.S. (2000). Ingeniería Bioquímica. Primera Edición. Editorial Síntesis. pp. 134-137

3. Braz. J. Chem. Eng. vol. 14 no. 2 São Paulo June 1997 4. The Gas Balance Technique and the Respiratory Coefficient Variability in Cultures of

Aspergillus awamori NRRL 3112

5. Fatile, I.A., Rheological characteristics of suspensions of Aspergillus niger: correlation of rheological parameters with microbial concentration and shape of the mycelial aggregate. Biotechnology Techniques, 21, 60 (1985).

6. Garza G. S, 2002. Caracterización reológica y microbiológica, y cinéticas de deterioro en

cremogenado de melocotón I S B N: 84-89727-64-3 Depósito Legal: S. 54-98 Servei de Publicacions Universitat de Lleida

7. J. A. Rodriguez Leon, L. Sastre, J. Echevarria, G. Delgado, W. Bechstedt. Acta

Biotecnológica Volume 8, Issue 4, Date: 1988, Pages: 307-310. A mathematical approach for the estimation of biomass production rate in solid state fermentation.

8. Reisman H.B. (1998). Economic Analysis of Fermentation Processes. 1a. Edición. Ed. CRC

Press Inc. p.p. 64-65.

9. Wnikanie tlenu w procesie biosyntezy kwasu cytrynowego w bioreaktorach STR o pojemności 7 i 15 000 dm3. BIOTECHNOLOGIA, 2004, 1/64

10. http://www.biotechnologia.com.pl/?sectionID=15&q=0&tc=4&id=1&j_id=453 11. http://www.conctactopyme.com.mx

12. http://www.clusters.org.mx/pdf-estudios_sectoriales/parques_industriales.pdf

13. http://www.edomexico.gob.mx/sedeco/pdf/clusters/rparques.pdf.url

14. http://www.fidepar.edomexico.gob.mx

15. http://www.improven-consultores.com/paginas/consultoria_direccion/organigrama.php

16. http://www.mexico.us/puebla.html

17. http://www.sweco.com/index.html

18. http://www.udlap.mx/serviciosalacomunidad/helpdesk/guias/msproject/Capitulo3/

19. http://www.uscentrifuge.com/automatic-centrifuges-A460.htm

http://www.biotechnologia.com.pl/?sectionID=15&q=0&tc=4&id=1&j_id=453

http://www.conctactopyme.com.mx

http://www.clusters.org.mx/pdf-estudios_sectoriales/parques_industriales.pdf

http://www.edomexico.gob.mx/sedeco/pdf/clusters/rparques.pdf.url

http://www.fidepar.edomexico.gob.mx

http://www.improven-consultores.com/paginas/consultoria_direccion/organigrama.php

http://www.mexico.us/puebla.html

http://www.sweco.com/index.html

http://www.udlap.mx/serviciosalacomunidad/helpdesk/guias/msproject/Capitulo3/

http://www.uscentrifuge.com/automatic-centrifuges-A460.htm


2.12 Anexos Anexo 1: Macrolocalización Distribución de la demanda en los estados de la zona centro de la República Mexicana .

Porcentajes de la demanda para cada centro de distribución Oeste Este Centro Jalisco 5 Veracruz 9.2 Edo. de Mex. 12.6

Michoacán 4.5 Oaxaca 5.8 Hidalgo 2.8 Guanajuato 4.4 Guerrero 3.3 Tlaxcala 2.6 S.L.P 2 Tabasco 1.1 Morelos 1.3 Nayarit 1 Querétaro 1.1 Aguascalientes 0.9 D.F. 8.2

Colima 0.5 Puebla 7.8 % por centro de distribución

18.3 19.4 36.4

Tabla A1.1 .Porcentajes desglosada por estado, para cada centro de distribución. Demanda de Glucoxid correspondiente a cada centro de distribución para el primer año de operación de la planta.

Centro de distribución

% de la Demanda

Demanda (ton)

Centro 36.4 629.798007 Este 19.4 335.661575 Oeste 18.3 316.629218

Tabla A1.2. Demanda para cada centro de distribución. Obtención de ingresos. Lugar de mercado de consumo/centro de distribución)

Precio de venta en $/ton

Demanda en ton/ año

% de la demanda

Demanda por zonas en toneladas / año.

Ingresos $/año

Centro 600000 1282.0888 36.4 629.798007 377878804.2 Oeste 600969.7512 1282.0888 18.3 316.6292178 190284582.3 Este 600769.7744 1282.0888 19.4 335.6615752 201655328.8 Total = 1282.0888 769818715.2

Tabla A1.3. Ingresos anuales para cada centro de distribución.


Obtención de costo de transporte de materia prima hacia Puebla.

Distancia del D.F a Puebla (km)

Costo de transporte de MP ($/tonkm)

Costo de transporte de MP ($/ton)

Costo de transporte de MP ($/año)

133 3.77 501.41 76543.5791 Tabla A1.4 .Costo de transporte de MP hacia Puebla

Obtención de costo de transporte de producto terminado.

Posibles Estados

Distancia a cada centro de distribución (Km)

Toneladas mensuales de Producto Terminado

Viajes mensuales con Trailer de 40 ton

Rendimiento (Km/L)

Combustible Necesario (L) por viaje

Costo de Diesel ($/L)

Costo de transportación mensuales

Costo de transporte ($/año)

Puebla Jalisco 708 26.38576815 1 3 472 5.19 2449.68 29396.16

Veracruz 185 27.97179793 1 3 123.3333333 5.19 640.1 7681.2

D.F. Jalisco 581 30.31309029 1 3 387.3333333 5.19 2010.26 24123.12

Veracruz 311 26.87638003 1 3 207.3333333 5.19 1076.06 12912.71

Edo. Mex.

Jalisco 562 30.31309029 1 3 374.6666667 5.19 1944.52 23334.24

Veracruz 367 26.87638003 1 3 244.6666667 5.19 1269.82 15237.84

Tabla A1.5. Costo de transporte de producto terminado para cada posible lugar de ubicación de la planta.


Resumen de las características generales del Estado de Puebla.

Características Puebla de Zaragoza, Puebla Localización Localizada en el centro de la Republica Mexicana. Colinda con

Veracruz, Hidalgo, Tlaxcala, México, Morelos, Guerrero y Oaxaca.

Ubicación geográfica 20° 50' - 17° 52' de latitud al norte y del meridiano 96º 44' - 99. 04' de longitud al oeste.

Altura sobre nivel del mar 2,640 metros Extensión territorial 33,902 kilómetros cuadrados Clima Clima templado subhúmedo, en las planicies bajas se presenta

clima templado; meses más calurosos son mayo y junio. Temperatura Temperatura promedio 15.2 ºC. Precipitación pluvial anual 900.8 mm Población 5 076 686 habitantes Grupos étnicos Religión Educación Salud Vías de comunicación La longitud de la red de carreteras en el estado es de 7 430.7

km, de las cuales 1 401.1 km corresponden a carreteras principales pavimentadas y1 651.9 km a carreteras secundarias pavimentadas.

La carretera federal de cuota No. 150 es una de las más importantes. Parte de la ciudad de México, atraviesa el valle de Puebla-Tlaxcala y cruza por ciudades como San Martín Texmelucan y la capital estatal.

Red ferroviaria: 750.9 km; de los cuales 625.9 km corresponden a troncales y ramales.

Aeropuertos nacionales: uno situado en Huejotzingo-Hermanos Serdán- cerca de la ciudad de Puebla, y el otro en la ciudad de Tehuacán.

Tabla A1.6.Características principales del Estado de Puebla


Resumen de las características generales del Distrito Federal.

Características Distrito Federal, México. Localización

En el centro, y limita al norte, este y oeste con el Estado de México y al sur, con el estado de Morelos.

Ubicación geográfica Al norte 19°36', al sur 19°03' de latitud norte; al este 98°57', al oeste 99°22' de longitud oeste.

Extensión territorial Área es de 1,547 km². representa el 0.1% de la

superficie del país. Clima Templado subhúmedo con lluvias en verano

(57.00%), Semifrío húmedo con abundantes lluvias en verano (10.00%), Semifrío subhúmedo con lluvias en verano (23.00%), Semiseco Templado (10.00%).

Temperatura Promedio anual: 14.6 ºC Pluviosidad 847.36 mm Educación A nivel básico, medio, medio superior, superior Vías de comunicación Transporte publico: colectivo y taxis.

Red de carreteras (vialidad): 9,430 km. Red ferroviaria: 275 km Número de aeropuertos internacionales: 1

Tabla A1.7. Características principales del Distrito Federal.

Población Población total 8,679,734 Edad promedio 27 años Población económicamente activa 3,870,541 Total de población ocupada 3,752,704

Población ocupada de los principales sectores productivos

Construcción: 149,609 Manufactura: 547, 484

Comercio: 782,851 Electricidad: 34,989 Servicios: 1,968,863

Agricultura, forestal, ganadería y pesca: 10,229

Tabla A1.8. Población en el D.F.


Servicios Cobertura en % Agua potable 35.5 m3/seg

Alumbrado público 96.07 Energía eléctrica 92.11 Drenaje 98.76 Gas natural 325,000,000 ft3/dia Recolección de basura y limpieza de vías publicas

70

Seguridad publica 70 Pavimentación 60 Mercado y central de abasto Abastecen al 85 % de las localidades

Tabla A1.9. Servicios en el Distrito Federal. Resumen de las características generales del Estado de México

Características Estado de México Localización Porción central de la República Mexicana Límites Norte: Estados de Querétaro, Hidalgo y

Distrito Federal Sur: Estado de Guerrero, Morelos y Distrito Federal Este: Estados de Tlaxcala, Puebla y Distrito Federal Oeste: Estados de Guerrero y Michoacán

Extensión territorial 21,419 km2 (1.1% del territorio nacional) División política 124 municipios agrupados en 12 regiones

socioeconómicos Atlacomulco, Zumpango, Ecatepec, Cuautitlán Izcalli, Naucalpan, Toluca, Texcoco, Valle de Bravo, Nezahualcóyotl, Amecameca, Ixtapan de la Sal y Tejupilco.

Capital del Estado Toluca de Lerdo Extensión territorial 21,499 m2

Tabla A1.10. Características principales del Estado de México

Infraestructura Carreteras construidas (km) 14145 Ferrocarriles construidos (km) 1283 Aeropuertos 2 Unidades médicas 1047 Universidades y escuelas técnicas 100 Parques, zonas y corredores industriales 42

Tabla A1.11. Infraestructura del Estado de México.


Población Crecimiento Demográfico (%)(1995-2000) 2.2 Contribución en la población nacional total (%)

13.1

Población Urbana (%) 85.6 Personas por kilómetro cuadrado (2000) 608.5

Tabla A1.12. Población en el Estado de México.

Aspectos Económicos

Producto Estatal Bruto (millones de dólares) 51,091 Contribución del PEB para el PIB (%) 10.61 Índice promedio anual de crecimiento económico (%)

3.4

Expectativa de crecimiento económico(%) 4.7 Población económicamente activa 5’276,329 Desempleo (% PEA) 2.9 Exportaciones (millones de dólares) 10,507 Importaciones (millones de dólares) 13,693

Tabla A1.13. Aspectos Económicos del Estado de México.

Servicios Natural-Gas 0.18 US Dls. por KWH Gasolina 0.55 US Dls./ litro Diesel y Petróleo 0.454 US Dls. por Litro Energía Eléctrica 0.050 US Dls. por KWH. (Base 13KV y aprox.

200KWH) Agua (Toluca) 0.96 US Dls. por m3 Gas L.P. 0.082 US Dls. por libra

Tabla A1.14. Servicios en el Estado de México.

Costos de terreno y costos de construcción Terreno Cerca de Toluca y

otros sitios industriales

Cerca de Atlacomulco Cerca de polos de desarrollo

Varias hectáreas 7 – 15 US/m2 N/A N/A Parques industriales (todos los servicios)

27 – 39 US/m2

15 – 27 US/m2

15 US/m2

Lotes sin infraestructura

N/A N/A N/A

Parques industriales 27 - 39 US/m2 N/A N/A CONSTRUCCION Taller (tradicional) 111 – 166 US/m2 111-166 US/m2 N/A Oficinas (tradicional) 222 – 277 US/m2 222-277 US/m2 N/A

Tabla A1.15. Costos de Terreno y Construcción en el Estado de México


Anexo 2: Microlocalización Resumen de características de interés de los parques industriales sujetos a análisis cualitativo.11,12,13,14 Parque Industrial

Lerma Cedros Business

Cuautitlán Atlacomulco Chalco Toluca 2000

Energía Eléctrica (kVA/ha)

150 250 31.7 23 150 400

Agua Potable Suministrada por hectárea (L/seg)

0.86 1 1 0.5 0.12 0.5

Costo ($/m2) 500 690 350 400 Superficie de terreno disponible m2

54632 54632 16215 1929997.22 17000 8000

Alumbrado público SI SI SI SI NO SI No. De lotes disponibles 6 6 10 165 105 170 Planta de tratamiento de aguas residuales

Si Si Si Si No Si

Teléfonos (líneas/ha) 0 20 10 Red aérea 6 20 Tabla A2.1 Características principales de los parques industriales.

Parque Industrial Toluca-Lerma

Datos generales Superficie total (has) 416.5 Superficie urbanizada (has) 0 Superficie no urbanizada (has) 0 Área de reserva (has) -- Reglamento interno NO Administración permanente NO Tipo de propiedad Privada

Tabla A2.2. Datos generales del Parque Industrial Toluca Lerma.

Infraestructura (Equipamiento industrial) Energía eléctrica (kVA/ha)

150 Drenaje Pluvial (l/seg/ha) 0.6

Subestación eléctrica SI Drenaje sanitario (l/seg/ha) 0.8 Red de gas SI Descargas industriales

(l/seg/ha) 0.82

Planta de tratamiento de agua

SI Espuela de ferrocarril SI

Agua potable (l/seg/ha) 0.86 Tabla A2.3. Infraestructura del Parque Industrial Toluca Lerma.


Urbanización

Camino de acceso (m)

0 Nomenclatura de calles

SI

Guarnición (%) 100 Señalización SI Banquetas (%) 90 Mobiliario

urbano NO

Pavimentación (%)

90 Áreas verdes SI

Alumbrado Público

SI

Tabla A2.4. Urbanización del Parque Industrial Toluca Lerma.

Comunicación y Transporte Teléfonos (líneas/ha)

0 Comunicación vía satélite

SI

Correos SI Transporte urbano SI Telégrafos SI Parada de autobús SI

Tabla A2.5. Sistemas de comunicación y transporte existentes del Parque Industrial Toluca Lerma.

Servicios Asociación de industriales

SI Guardería NO

Vigilancia SI Servicios médicos

SI

Oficina de administración

NO Bancos SI

Sala de eventos especiales

NO Áreas recreativas

SI

Mantenimiento SI Restaurantes NO Sistema contra incendio

NO Hoteles NO

Estación de bomberos

NO Área comercial

NO

Gasolinería SI Aduana interior

NO

Tabla A2.6. Servicios del Parque Industrial Toluca Lerma.


Información general

Superficie total (m2) 0 Superficie promedio por nave (m2) 0 Superficie rentada 0 Superficie vendida 0 Superficie disponible (m2) 0 Existen naves para venta SI Existen naves para renta SI Se construyen naves sobre pedido SI Número de lotes en el parque 0 Existe oferta de lotes SI Precio mínimo por m2 $150 Precio máximo por m2 $300

Tabla A2.7. Información general del Parque Industrial Toluca Lerma.

Distancia a las ciudades más cercanas Ciudad Km Al centro de la ciudad 2 TOLUCA 8 NAUCALPAN 67 LERMA 2

Tabla A2.8. Ciudades cercanas al Parque Industrial Toluca Lerma.

Distancia a los puertos más cercanos Puerto Km VERACRUZ 482 TUXPAN 415 LAZARO CARDENAS 652

Tabla A2.9. Puertos cercanos al Parque Industrial Toluca Lerma.

Distancia a las fronteras más cercanas Frontera Km MATAMOROS 1034 LAREDO 1173 JUAREZ 1811

Tabla A2.10. Fronteras cercanas al Parque Industrial Toluca Lerma.

Distancia a otros parques industriales

Parque km EXPORTEC 3 CERRILLO I 1 CERRILLO II 1

Tabla A2.11. Parques industriales cercanos al Parque Industrial Toluca Lerma.


Parque Industrial Cedros Business Park

Datos Generales Dirección Autopista Federal México- Puebla km. 30.5 Ixtapaluca - Edo.

de México Municipio IXTAPALUCA Estado ESTADO DE MEXICO Teléfonos (01 55) 59727375 , Fax (01 55) 59727439 Promotor INM. HELMER, S.A. E INM. NUEVO LEON, S.A. Representante ARQ. ABRAHAM METTA COHEN Dirección de oficina IBSEN NO. 40-401 COL. POLANCO, MEXICO, D.F. Teléfonos (01 55) 52804228, 52802480 Fax (01 55) 52806299, Correo Electrónico [email protected]

Superficie total (has) 13 Superficie urbanizada (has)

13

Superficie no urbanizada (has)

0

Área de reserva (has) -- Reglamento interno SI Administración permanente

SI

Tipo de propiedad Privada Tabla A2.12. Datos generales del Parque Industrial Cedros Business Park.

Infraestructura (Equipamiento industrial) Energía eléctrica (kVA/ha)

250 Drenaje Pluvial (l/seg/ha) 2

Subestación eléctrica SI Drenaje sanitario (l/seg/ha) 0.8 Red de gas NO Descargas industriales

(l/seg/ha) 0.8


SI Espuela de ferrocarril NO

Agua potable (l/seg/ha) 1 Tabla A2.13. Infraestructura del Parque Industrial Cedros Business Park.



Urbanización Camino de acceso (m)


SI

Guarnición (%) 0.5 Señalización SI Banquetas (%) 2.5 Mobiliario

urbano SI

Pavimentación (%)

8 Áreas verdes SI

Alumbrado Publico

SI

Tabla A2.14. Urbanización del Parque Industrial Cedros Business Park.

Comunicaciones y Transporte Teléfonos (líneas/ha)


SI

Correos NO Transporte urbano SI Telégrafos NO Parada de autobús SI

Tabla A2.15. Sistemas de comunicación y transporte del Parque Industrial Cedros Business Park.

Servicios de apoyo Asociación de industriales

SI Guardería NO


NO


SI Bancos NO


SI Áreas recreativas

SI

Mantenimiento SI Restaurantes SI Sistema contra incendio

SI Hoteles NO


NO Área comercial

NO

Gasolinera SI Aduana interior

NO

Tabla A2.16. Servicios del Parque Industrial Cedros Business Park.


Información general

Superficie total (m2) 65000 Superficie promedio por nave (m2) 10000 Superficie rentada 10368 Superficie vendida 0 Superficie disponible (m2) 54632 Existen naves para venta NO Existen naves para renta SI Se construyen naves sobre pedido SI Número de lotes en el parque 6 Existe oferta de lotes NO

Tabla A2.17. Información general del Parque Industrial Cedros Business Park.

Detalle de naves para renta Cantidad Superficie (m2)

2 11664 2 10800 1 10368 1 9936 2 9936 3 10800 4 11664 5 11664 6 10800

Tabla A2.18. Existencia de naves en renta en el Parque Industrial Cedros Business Park.

Distancia a las ciudades más cercanas Ciudad km Al centro de la ciudad 1 TOLUCA 120 NEZAHUALCOYOTL 20 IXTAPALUCA-CHALCO 4

Tabla A2.19. Ciudades cercanas al Parque Industrial Cedros Business Park

Distancia a los puertos más cercanos

PUERTO km TUXPAN 307 VERACRUZ 360 LAZARO CARDENAS 500 Tabla A2.20. Puertos cercanos al Parque Industrial Cedros Business Park


Distancia a las fronteras más cercanas FRONTERA km NUEVO LAREDO 1100 MATAMOROS 1000 REYNOSA 1000

Tabla A2.21. Fronteras cercanas al Parque Industrial Cedros Business Park

Distancia a otros parques industriales PARQUE km ZONA INDUSTRIAL CHALCO 5 JARDIN INDUSTRIAL IXTAPALUCA 1 PARQUE MICROINDUSTRIAL CUAUTITLAN 60

Tabla A2.22. Parques industriales cercanos al Parque Industrial Cedros Business Park

Parque Industrial Cuautitlán

Datos generales Dirección Km. 31.5 carretera México-Cuautitlán, Col. Loma Bonita. Municipio CUAUTITLAN Estado ESTADO DE MEXICO Teléfonos (01 55) 58 72 51 28, 72 54 11 Fax (01 55) 58 72 08 14 Promotor CONJUNTO INDUSTRIAL CUAUTITLAN Representante LIC. VICTOR M. GARCIA FLORES Dirección de oficina KM. 31.5 CARR. MEXICO-CUAUTITLAN, COL. LOMA BONITA Teléfonos (01 55) 58 72 51 28, Fax (0155) 58 72 08 14, Correo Electrónico -- Página de Internet -- Superficie total (has) 14.6 Superficie urbanizada (has)

14.6


0

Área de reserva (has) 0 Reglamento interno SI Administración permanente

SI

Tabla A2.23. Datos generales del Parque Industrial Cuautitlán


Infraestructura (Equipamiento industrial) Energía eléctrica

(kVA/ha) 31.7 Drenaje Pluvial (l/seg/ha) 3


(l/seg/ha) 0


SI Espuela de ferrocarril SI

Agua potable (l/seg/ha) 1 Tabla A2.24. Infraestructura del Parque Industrial Cuautitlán

Urbanización Camino de acceso (m)


SI


urbano SI

Pavimentación (%)

100 Áreas verdes SI

Alumbrado SI Tabla A2.25. Urbanización del Parque Industrial Cuautitlán

Comunicaciones y transporte Teléfonos (líneas/ha)


NO

Correos SI Transporte urbano SI Telégrafos SI Parada de autobús SI

Tabla A2.26. Sistema de comunicación del Parque Industrial Cuautitlán

Servicios de Apoyo Asociación de industriales

SI Guardería SI


SI


SI Bancos SI


SI Áreas recreativas

SI


SI Hoteles SI


SI Área comercial

SI

Gasolinería SI Aduana interior

NO

Tabla A2.27. Servicios del Parque Industrial Cuautitlán


Información general Superficie total (m2) 116513 Superficie promedio por nave (m2) 1600 Superficie rentada 53876 Superficie vendida 46422 Superficie disponible (m2) 16215 Existen naves para venta SI Existen naves para renta SI Se construyen naves sobre pedido SI Número de lotes en el parque 47 Existe oferta de lotes SI Precio por m2 NA

Tabla A2.28. Información general del Parque Industrial Cuautitlán

Detalle de naves para venta Cantidad Superficie (m2)

10 16215 10 16215

Tabla A2.29. Disponibilidad de naves en venta en el Parque Industrial Cuautitlán

Detalle de naves para renta

Cantidad SUPERFICIE (M2) 10 16215 10 16215

Tabla A2.30. Disponibilidad de naves en renta en el Parque Industrial Cuautitlán

Distancia a las ciudades más cercanas CIUDAD km AL CENTRO DE LA CIUDAD 1.5 TOLUCA 65 CUAUTITLAN IZCALLI 3 TULTITLAN 1

Tabla A2.31. Ciudades cercanas al Parque Industrial Cuautitlán

Distancia a los puertos más cercanos Puerto km VERACRUZ 600 MANZANILLO 897 L. CARDENAS 782

Tabla A2.32. Puertos cercanos al Parque Industrial Cuautitlán


Distancia a las fronteras más cercanas

Frontera km LAREDO 1086 JUÁREZ 1724 MATAMOROS 947

Tabla A2.33. Fronteras cercanas al Parque Industrial Cuautitlán

Distancia a otros parques industriales PARQUE km CUAMATLA 3 CARTAGENA 1 LA PERLA 1

Tabla A2.34. Parques industriales cercanos al Parque Industrial Cuautitlán

Distancia a zonas habitacionales ZONA HABITACIONAL km LOMA BONITA, CUAUTITLAN 15 CENTRO CUAUTITLAN 2 CUAUTITLAN I 3

Tabla A2.35. Ciudades cercanas al Parque Industrial Cuautitlán Parque Industrial Atlacomulco

Descripción general Superficie total 2, 920, 756.36 m2. Superficie vendible: 1, 929, 997.22 m2. Vialidades 481, 339.06 m2. Donaciones 330512.19 m2 Restricciones 96,640.78 m2 Lotes 165 Manzana 25

Tabla A2.36. Ciudades cercanas al Parque Industrial Atlacomulco


Infraestructura (Equipo industrial)

Agua Red de distribución municipal, pozo propio, 0.5 litros x segundo x hab.

Drenaje Red sanitaria e industrial, red de drenaje pluvial, planta de tratamiento

Electricidad Red de distribución aérea en 23 kVa. Empresa suministradora CFE

Telefonía Red aérea Alumbrado Alumbrado publico municipal

Tabla A2.37. Infraestructura al Parque Industrial Atlacomulco.

Servicios Educación. Nivel básico, medio y superior. Habitación Interés social, interés medio y residencial. Transporte

Terminal, estación de taxis (urbano e interurbano).

Seguridad Estación de policía y estación de bomberos Servicios Hoteles, restaurantes, comercios.

Tabla A2.38. Servicios al Parque Industrial Atlacomulco. Parque Industrial Chalco

Datos generales Dirección Carretera México-Cuautla km38 Chalco, México Municipio CHALCO Estado ESTADO DE MEXICO Teléfonos --, Fax -- Promotor ASOCIACION DE INDUSTRIALES DE CHALCO Y

ORIENTE DEL ESTADO DE MEXICO. Representante LIC. FEDERICO LOPEZ ANCONA Dirección de oficina ARQ. VICENTE MENDIOLA NO. 11 Teléfonos (597) 5 20 39, Fax (597) 5 33 78, Correo Electrónico [email protected] Superficie total (has) 215 Superficie urbanizada (has) 77.3 Superficie no urbanizada (has)

137

Area de reserva (has) 3 Reglamento interno NO Administración permanente NO

Tabla A2.930. Datos generales del al Parque Industrial Chalco.



Infraestructura (Equipamiento Industrial)

Energía eléctrica (kVA/ha)


Subestación eléctrica NO Drenaje sanitario (l/seg/ha) 0.4636 Red de gas NO Descargas industriales

(l/seg/ha) 2.09


NO Espuela de ferrocarril NO

Agua potable (l/seg/ha) 0.12 Tabla A2.40. Infraestructura del Parque Industrial Chalco.

Urbanización



SI

Guarnición (%) 5 Señalización NO Banquetas (%) 5 Mobiliario

urbano NO

Pavimentación (%)

5 Áreas verdes NO

Alumbrado Público

NO

Tabla A2.41. Urbanización del Parque Industrial Chalco.



NO

Correos NO Transporte urbano SI Telégrafos NO Parada de autobús SI

Tabla A2.42. Sistemas de comunicaciones y transporte en el Parque Industrial Chalco.


SI Guardería NO

Vigilancia NO Servicios médicos

NO


NO Bancos NO


NO Áreas recreativas

NO

Mantenimiento NO Restaurantes NO Sistema contra incendio

NO Hoteles NO


NO Área comercial

NO

Gasolinería NO Aduana interior

NO

Tabla A2.43. Servicios en el Parque Industrial Chalco.


Información general Superficie total (m2) 17000 Superficie promedio por nave (m2) 2000 Superficie rentada 0 Superficie vendida 0 Superficie disponible (m2) 17000 Existen naves para venta SI Existen naves para renta SI Se construyen naves sobre pedido SI

Tabla A2.44 Información del Parque Industrial Chalco.

Detalle de naves para venta Cantidad Superficie (m2)

1 7000 Tabla A2.45. Disponibilidad de naves en venta en el Parque Industrial Chalco.

Detalle de naves para renta

Cantidad Superficie (m2) 3 7500 1 1000 1 1500

Tabla A2.46. Disponibilidad de naves en renta en el Parque Industrial Chalco.

Información general Número de lotes en el parque 105 Existe oferta de lotes SI Precio mínimo por m2 $200 Precio máximo por m2 $350

Tabla A2.47. Información general del Parque Industrial Chalco.

Distancia a las ciudades más cercanas Ciudad km Al centro de la ciudad 2 Toluca 105 Naucalpan 90 Tlanepantla 80

Tabla A2.48. Ciudades cercanas del Parque Industrial Chalco.


Distancia a los puertos más cercanos Puerto Km VERACRUZ 400 ACAPULCO 400 TAMPICO 500

Tabla A2.49. Puertos cercanos del Parque Industrial Chalco.

Distancia a las fronteras más cercanas Frontera km NUEVO LAREDO 1200 REYNOSA 1035 BROWNSVILLE 0

Tabla A2.50. Fronteras cercanas del Parque Industrial Chalco.

Distancia a otros parques industriales Parque km PARQUE SANTA MARIA ATOYAC 3 ZONA INDUSTRIAL IXTAPALUCA 4 CIVAC 86 Tabla A2.51 Parques industriales cercanos al Parque Industrial Chalco.

Parque Industrial Toluca 2000

Descripción general Dirección Carretera Toluca-Naucalpan km. 52.8 Municipio TOLUCA Estado ESTADO DE MEXICO Teléfonos (7)210-0228, (7)210-0241 Fax (7)210-0507 Promotor TERRENOS INDUSTRIALES DE TOLUCA, S.A. DE C.V. Representante SR. SERGIO CHAVEZ GOMEZ Y/O LIC. RICARDO CHAVEZ

ECHEVERRI Dirección de oficina AV. BENITO JUAREZ ESQ. GPE. VICTORIA 226 CENTRO

SAN CARLOS DESP. 15 METEPEC Teléfonos (7) 219-1757, (7)219-1764 Fax ( 7) 219-1799, Correo Electrónico [email protected] Superficie total (has) 300 Superficie urbanizada (has)

280


0

Área de reserva (has) 7.5 Reglamento interno SI Administración permanente

SI

Tipo de propiedad Privada Tabla A2.52. Descripción general del Parque Industrial Toluca 2000.



Infraestructura (Equipamiento industrial)

Energía eléctrica (kVA/ha)



(l/seg/ha) 0.4


SI Espuela de ferrocarril NO

Agua potable (l/seg/ha) 0.5 Tabla A2.53. Infraestructura del Parque Industrial Toluca 2000.

Urbanización



SI


urbano SI

Pavimentación (%)

100 Áreas verdes SI

Alumbrado Público

SI

Tabla A2.54. Ubanización del Parque Industrial Toluca 2000.



si

Correos si Transporte urbano si Telégrafos si Parada de autobús si Tabla A2.55. Sistema de comunicaciones y transporte en el Parque Industrial Toluca 2000.


SI Guardería SI


NO


SI Bancos NO


NO Areas recreativas

SI


SI Hoteles NO


NO Area comercial

SI

Gasolinería NO Aduana interior

NO

Tabla A2.56. Servicios del Parque Industrial Toluca 2000.


Información general Superficie total (m2) 120000 Superficie promedio por nave (m2) 3000 Superficie rentada 0 Superficie vendida 110000 Superficie disponible (m2) 8000 Existen naves para venta NO Existen naves para renta SI Se contruyen naves sobre pedido SI Número de lotes en el parque 212 Existe oferta de lotes SI Precio por m2 $400

Tabla A2.57. Información general del Parque Industrial Toluca 2000.

Detalle de naves para renta Cantidad Superficie (m2)

2 10000 2 2640 4 3000

Tabla A2.58. Disponibilidad de naves en renta en el Parque Industrial Toluca 2000.

Detalle de lotes disponibles Cantidad Superficie (m2)

1 10089 1 11074 1 11900 1 12140 1 12152 2 13600 1 13771 1 14630 1 15320 1 16258

Tabla A2.59. Lotes disponibles en el Parque Industrial Toluca 2000.

Distancia a las ciudades más cercanas Ciudad km Al centro de la ciudad 10 DISTRITO FEDERAL 50 NAUCALPAN 52 TOLUCA 10

Tabla A2.60. Ciudades cercanas al Parque Industrial Toluca 2000.


Distancia a los puertos más cercanos

Puerto km VERACRUZ 520 ACAPULCO 480 ZIHUATANEJO 356

Tabla A2.61. Puertos cercanos al Parque Industrial Toluca 2000.

Distancia a las fronteras más cercanas Frontera km REYNOSA 1072 MATAMOROS 1053 LAREDO 1127

Tabla A2.62. Fronteras cercanas al Parque Industrial Toluca 2000.

Distancia a otros parques industriales Parque km EXPORTEC 6 CERRILLO II 5 LERMA 6

Tabla A2.63. Parques industriales cercanos al Parque Industrial Toluca 2000.


INGENIERÍA DE PROCESOS


3.1 ELECCIÓN DE UN PROYECTO BIOTECNOLÓGICO Problema Primitivo (PP)

1. Eliminar el uso de aditivos químicos en la industria panificadora debido a su toxicidad. 2. Disminuir las importaciones de enzimas.

Problema Definido (PD)

1. En la industria de la panificación se usa el bromato de potasio para mejorar las características de la masa para pan, lo cual resulta altamente toxico.

2. En México, la mayoría de las enzimas empleadas como aditivos en la industria de la panificación son importadas, y ello produce un aumento en el costo de producción.

Recopilación de Datos (RD) Recolección de información en fuentes primarias (entrevistas, encuestas, etc.) y secundarias (bibliografía relacionada con el tema) acerca del uso de aditivos químicos, por ejemplo, bromato de potasio; y aditivos hechos a base de enzimas. Problema Específico (PE) Sustitución de mejorantes para pan hechos con bromato de potasio por mejorantes elaborados con enzimas fungales. Propuestas:

1. Producción de α-amilasas y elaboración de un mejorante que incluya a esta enzima en su formulación; cuya presentación sea en polvo o en tabletas.

2. Producción de glucoamilasas y elaboración de un mejorante que incluya a esta enzima en su formulación; cuya presentación sea en polvo o en tabletas.

3. Producción de Glucosa oxidasa y elaboración de un mejorante que incluya a esta enzima en su formulación; cuya presentación sea en polvo o en tabletas.

4. Producción de lipasa y elaboración de un mejorante que incluya a esta enzima en su formulación; cuya presentación sea en polvo o en tabletas.

5. Producción de α-amilasas y glucoamilasa y elaboración de un mejorante que incluya esta mezcla de enzimas en su formulación; cuya presentación sea en polvo o en tabletas.

Tamizado del Problema específico Criterios para la elección del PE.

1. Grado de innovación del producto. 2. Eficiencia de la enzima para mejorar las propiedades de la masa.

De acuerdo a los criterios antes mencionados se eligieron los siguientes proyectos:

1. Producción de glucoamilasas y elaboración de un mejorante que incluya a esta enzima en su formulación; cuya presentación sea en polvo o en tabletas.

2. Producción de Glucosa oxidasa y elaboración de un mejorante que incluya a esta enzima en su formulación; cuya presentación sea en polvo o en tabletas.

3. Producción de α-amilasas y glucoamilasa y elaboración de un mejorante que incluya esta mezcla de enzimas en su formulación; cuya presentación sea en polvo o en tabletas.


Diseño de la solución

1. Evaluar costos de producción. 2. Identificar las preferencias del consumidor en cuanto a la presentación del producto. 3. Valoración entre costos de producción y eficiencia de la enzima.

De acuerdo a estos criterios y a la información recopilada el proyecto más prometedor es el siguiente:

“Elaboración de un mejorante en tabletas para la industria panificadora a partir de Glucosa

Oxidasa, producida por Aspergillus niger” Solución detallada Como una primera etapa en el desarrollo de este proyecto, se realizará un análisis de mercado, el cual pretende representar la mejor forma de conocer la factibilidad del mismo, así como un amplio conocimiento del consumidor a quien va dirigido el producto. En este análisis se pretende conocer información relevante acerca de los siguientes puntos: producto, precio, plaza y comercialización; a partir de dichos puntos se obtendrá información sobre algunos conceptos clave para el desarrollo del proyecto, como lo son la demanda, la oferta, precios existentes, etc. En la segunda etapa, se desarrollaran la parte tecnológica y de ingeniería del proyecto; en la cual se llevará a cabo el diseño del proceso así como el de la planta de producción. Con base en estos análisis se podrá determinar tanto la viabilidad como la rentabilidad del proyecto. 3.2 RESUMEN DEL PROYECTO ELEGIDO La elaboración de un mejorante en tabletas para la industria panificadora a partir de glucosa oxidasa producida por Aspergillus niger es un proyecto dirigido a las panaderías medianas y familiares, que requieren de aditivos para la elaboración del pan. La evolución de las legislaciones en el mundo marca la tendencia generalizada a eliminar los aditivos químicos o de síntesis en los alimentos. Ello condujo a desarrollar preparaciones enzimáticas como auxiliares tecnológicas que no se encuentran en el producto final porque son destruidos por la cocción1. Los mejorantes comerciales, habitualmente, son una mezcla de tres tipos de materias activas fundamentales: agentes oxidantes, emulsionantes y enzimas. Dichos mejorantes se presentan en el mercado en forma de polvo, lo que dificulta de cierta manera su dosificación y provoca mermas del producto. Es por ello que la introducción al mercado de un mejorante en tabletas elaborado a base de enzima, cumple con la legislación actual de evitar aditivos químicos en los alimentos y permite una fácil dosificación2. Bio-Gox ha elegido el uso de glucosa oxidasa, que es una enzima que actúa como agente oxidante de la masa en la elaboración del pan.


El uso de esta enzima en los mejorantes para pan ha sido reportado con anterioridad1 además se sabe que la enzima se importa para el consumo nacional, es por ello que Bio-Gox es una empresa dedicada a la producción de glucosa oxidasa en fermentación sumergida de Aspergillus niger. Una vez obtenida la glucosa oxidasa, esta es utilizada como parte integral de las materias primas para la elaboración de tabletas del mejorante.

3.3 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO El diseño del proceso de Bio-Gox esta basado en la investigación "Producción y purificación semipiloto de glucosa oxidasa" realizado por Carlos Orozco, en la planta piloto de Bioprocesos, en la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Bioingeniería del IPN. En este proceso se llevaron a cabo cultivos por lote de Aspergillus niger en un fermentador de 15 L tipo tanque agitado y enchaquetado. La etapa de recuperación y purificación de la enzima se llevo a cabo tanto en el caldo agotado de la fermentación como en el micelio celular. La mayor concentración se obtiene intracelularmente a través de la ruptura celular mecánica en una licuadora a una velocidad de 15,000 rpm. La concentración por ultrafiltración del extracto enzimático fue llevada a cabo en ambos casos en un equipo de ultrafiltración de laboratorio con una membrana de 30 kDa. Los resultados utilizados de esta investigación son: YX/S= 3.135 g de células/g de sustrato y YP/S= 45.5 UI/g de sustrato Con base en los datos anteriores Bio-Gox propone el proceso de la siguiente manera: - Fermentación Se lleva a cabo en un reactor continuo de tanque agitado con un volumen de 5.5 m3, que opera al 61.3% de su capacidad en el primer año operativo y en el décimo año operativo se ocupa el 88% de la capacidad. El reactor es inoculado con una cepa de Aspergillus niger BA-25. - Recuperación El flujo de salida del reactor pasa a través de una centrifuga que separa el micelio del caldo agotado. El micelio es rupturado en un homogenizador de alta presión con el propósito de liberar la enzima contenida en éste. El flujo del homogenizador pasa por una segunda centrífuga de la cual se obtiene un sobrenadante que contiene a la enzima de interés. - Purificación Esta conformada por tres etapas: ultrafiltración, diafiltración y secado por aspersión. En las primeras dos etapas se concentra la glucosa oxidasa eliminándose así otras proteínas. En el secado por aspersión se elimina el agua del flujo de diafiltración y la humedad contenida en el producto enzimático. - Tableteado Los componentes de las tabletas son mezcladas para asegurar que cada una de las tabletas cumpla con la composición que se presenta a continuación:


Componente Porcentaje en peso (%) Lecitina 50

Lactosa spray dried 29.5 Almidón de maíz 20 Glucosa oxidasa 0.5

Nota. Cada tableta tiene un peso de 1 g. Tabla 3.1 Composición de cada tableta de mejorante.

Después del mezclado se procede a tamizar la mezcla de polvos pasándola por un tamiz no. 16 con el fin de tener un tamaño de partícula homogéneo para que las tabletas cumplan con las características propias de dureza, friabilidad, compresibilidad y desintegración. La mezcla ya tamizada es vaciada en la tolva de la tableteadora obteniéndose tabletas de 16mm de diámetro y 8.5mm de espesor. -Envasado Es la etapa de acondicionamiento final del producto, en la cual se vacían 500 tabletas a cada envase de polipropileno y se colocan en las cajas de cartón. 3.4 BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA PARA LOS EQUIPOS QUE CONFORMAN EL

PROCESO 3.4.1 Reactor Volumen de reactor Para calcular el volumen de reactor se utiliza la siguiente correlación:

doductividaoduccionV

PrPr

= ……………………(1)

La producción se calcula a partir del plan de ventas que se muestra a continuación

=

gdeGoxmg

mgGoxUI

tabletagdeGox

diaTabletasdiaUIPoducción 10005)/( ………..(2)

AÑO Demanda Toneladas de mejorante

LATAS C/500 tabletas año

tabletas al año Producción UI/ día

2006 65103.4441 1302.0689 2604137.762 1302068881 9042145.008 2007 65047.7963 1366.0037 2732007.446 1366003723 9486136.965 2008 64834.9054 1426.3679 2852735.838 1426367919 9905332.771 2009 65017.5218 1495.4030 2990806.001 1495403000 10384743.06 2010 65000.9169 1560.0220 3120044.011 1560022005 10833486.15 2011 64975.2851 1624.3821 3248764.255 1624382128 11280431.44 2012 64957.1573 1688.8861 3377772.179 1688886090 11728375.62 2013 64987.7203 1754.6684 3509336.894 1754668447 12185197.55 2014 64980.2699 1819.4476 3638895.113 1819447557 12635052.48 2015 64975.1081 1884.2781 3768556.272 1884278136 13085264.83

Tabla 3.2 Plan de ventas y producción al día.


La productividad de la fermentación se calcula por medio de balances de materia.

Reactor continuo y sus variables Balances de materia

0 = ENTRADA – SALIDA + PRODUCCIÓN - CONSUMO Balance de biomasa

( ) ocrecimientdtXVdFXFXo

dtXVd )(

+−= ……………….(3)

Sabemos que:

VFD = ………(4)

Por lo tanto sustituimos en la ecuación (3) y se divide todo entre el volumen.

XDXdtdX

µ+−= ……………………….(5)

Como se maneja un régimen estacionario

0=dtdX

……………..(6)

Por lo tanto μ=D ………………….(7)

F = Flujo (l/h) So = Sustrato inicial (g/l) Xo= Biomasa (g/l) Po = Producto inicial (g/l) F = Flujo (l/h)

S = Sustrato final (g/l) X = Biomasa final (g/l) P = Producto final (g/l)


Calculo de la µmax

XdtdX

µ= …………………(8)

Despejando de (8)

dtdX

X1

=µ ……………….(9)

Integrando ( 9) Ln X = Xo + μt……………(10)

Tiempo (h) ln biomasa Biomasa g/l

0 -0.52424864 0.592 1 -0.47771327 0.6202 2 -0.43078292 0.65 3 -0.29571424 0.744 5 -0.13696586 0.872 6 -0.05340078 0.948 7 0.06203539 1.064 8 0.19885086 1.22

Tabla 3.3 Tabulación para la grafica de μ

Velocida especifica de crecimiento

y = 0.0904x - 0.5689R2 = 0.9861

-1

-0.5

0

0.5

0 2 4 6 8 10

Tiempo (h)

Ln b

iom

asa

Grafica 3.1 Velocidad especifica de crecimiento

Con la ecuación obtenida de la regresión lineal se calcula la μmax, según (10)

Y= mx + b = 0.0904 x – 0.5689


Donde:

m = μmax = 0.0904 h1

de ( 6 ) μmax = D

Balance de sustrato

consumodtdSDSDSonacumulacio

dtdS

−−= ……………………(11)

QsXconsumodtds

= …………………………(12)

Despejando de (12)

QsXdt

ds=

− 1………………...(13)

Xdtds

XdtdX

sxY

1

1

= ……………..(14)

Sustituimos (9) y (13) en (14)

Qsm

xsY = …………………(15)

Despejamos Qs de (15)

sxy

mQs = ……………….(16)

De la ecuación (11) en estado estacionario

)( SSosxYX −= ………….(17)


Balance de Producto

Entre V y sabemos que acudtdp )( = 0 quedando lo siguiente.

0= proddtdpP

VF

+ …………………..(19)

prodVdtdpFPAc

dtdpV

+−=

0 ……….(20)

Dividimos

QpXdt

dp=

1…………………….(21)

Sustituyendo (20) en (21)

QpXpVF

= …………………(22)

Despejando P

DQpXP = ……………….(23)

QsQp

spY = ………………..(24)

De (22) (23) (24)

=

sxY

spY

XP ……………(25)


De la ecuación de Monod (26)

KsSS

+= maxµµ …………..(26)

Despejando S de (26)

DKsDS

−=

maxµ……………….(27)

Para que esta ecuación no se indetermine se hace el valor de µ más pequeño con un valor de 1 centésima. Con las ecuaciones anteriores se calcula la concentración de sustrato, la productividad y con estos valores se calcula el volumen de reactor para cada año del proyecto, se realizo por medio de iteraciones y cambios en el sustrato inicial en una hoja de Excel presentando los resultados más adecuados para el proyecto en la siguiente tabla.

Parámetro Simbología Valor Unidades Valor obtenido de ecuación

Velocidad especifica de crecimiento máximo

μmax 0,0904 1/h 10

Factor de dilución D 0,0904 1/h 7 Constante de Monod Ks 0,005 g/L Atkinson

Concentración de sustrato final

S 4,515 g/L 26

Concentración de sustrato inicial

So 50 g/L Se itera

Concentración de biomasa

X 14,2595475 g célula/litro 17

Concentración de producto

Po 2069,5675 UI Gox/litro 25

Producción P 1657726,59 UI/horas 2 Tiempo de retención Tr 11,0619469 Horas 1/μmax

Flujo F 439,161966 Litros/hora V / Tr Volumen de operación V 4857,98635 Litros P/Rp

Rendimiento biomasa/sustrato

YX/S 0,3135 g de célula/g de sustrato

OROZCO 2002

Rendimiento producto/sustrato

Yp/s

45,5

UI de Gox/g de sustrato

OROZCO 2002

Productividad de producto Qp 13,1202552 gGox/gcél h 24

Productividad celular Qs 0,28835726 gcél/gsust h 16 Productividad Rp 187,088902 UI/Litro hora Po*μmax

Tabla 3.4 Resultados para calcular la cinética del fermentador y del volumen de operación.


3.4.2 Tanques mezcladores La geometría de los tanques de mezcla del medio de cultivo (2) se obtuvo con las siguientes expresiones, empleando las relaciones geométricas estándares recomendadas para un impulsor tipo propela.

31

5053.1

=

VopDt

DtHL 2=

HcvDtVcv 2

4π

=

−−

=42

πDt

VelipVopVtotHcv

31309.0 DtVelip =

=

4DtHelip

HcvHLHelipHtDiwiDiLi

DtwbDiHi

DtDi

++======

22.025.01.0

333.0

Dimensiones para el tanque mezclador.

Configuración Simbología Dimensiones (m) Volumen total Vtot 2,0128 m3

Volumen de operación Vop 1,71088 m3 Diámetro de tanque Dt 1,044

Altura del líquido HL 2,087 Volumen vacío Vcv 0,153

Altura del líquido vacío Hcv 0,180 Diámetro del impulsor Di 0,35

Altura a la que se coloca el primer impulsor

Hi 0,35

Ancho y largo del bafle o deflector

wb, Lb 0,105

Longitud de la paleta del impulsor

Li 0,087

Ancho de la paleta del impulsor

wi 0,044

Altura total Ht 2,80 Volumen de las tapas Velip 0,150

Altura de las tapas helip 0,261 Tabla 3.5 Dimensiones del tanque mezclador.


Consumo de potencia del agitador Para calcular el consumo de potencia en el agitador se propone un Np (número de potencia) = 0.4 (Casablancas, 2002) ya que el fluido presenta un comportamiento similar al del agua, es decir, como un fluido newtoniano. Para calcular la potencia se empleó la siguiente formula.

( )0735.153

−

= E

GcDiNNpPot ρ

Donde: Pot: potencia teórica (HP) Gc: 980 cm/s2 ρ: densidad del medio de fermentación (g/cm3) = 1 N: velocidad de agitación (s-1) = 20.94 s-1 Di: diámetro del impulsor (cm) = 34.78 Con los valores anteriores y una velocidad de agitación de 20.94s-1 (200rpm) se obtuvo:

HPPot 75.25= 3.4.3 Esterilización en línea del medio de cultivo La esterilización en línea se lleva a cabo utilizando intercambiadores de calor comerciales. En la figura 2 se muestra es un sistema de intercambio de calor típico, que define unas zonas de calentamiento, mantenimiento de la temperatura y enfriamiento, con sus correspondientes tiempos de residencia y factores nabla asociados.

Esquema de esterilización en continuo.


Parámetro Simbología Valor

Temperatura del medio de cultivo no estéril

To, °C 25

Densidad del medio Ρ, Kg/m3 917.9 Flujo volumétrico F, L / h 439.16

Flujo másico F, Kg/h 403.105 Capacidad Calorífica cp, Kcal/KgºC 1

Temperatura de mantenimiento

T1, °C 140

Tabla 3.6 Datos generales para calcular los parámetros de esta sección. Por medio de las siguientes ecuaciones se calcularon los parámetros involucrados en la esterilización en línea.

TMCpQtot ∆=

amientoQprecalent = 0.7 Qtotal

QtotalntoQcalentame 3.0=

)1(( ionTregeneracTacionTenfermentmCpntoQenfriamie ∆−−=

)1( ToTTtotal −=∆

TtotentoTcalentami

TtotionTregenerac

∆=∆

∆=∆

3.0

7.0

))1(( ionTregeneracTTllegadatoTenfrimien ∆−−=∆

)ln(log

menortmayor

tmenorTmayorT

∆∆

∆−∆=∆

Para calcular el Área del esterilizador se utiliza la siguiente ecuación, solo se varían la Q para precalentamiento, calentamiento, enfriamiento y la MLNT∆ .

MLNTUQA

∆=


Área de las placas. Se consideraron placas de 60 cm X 45 cm y un espacio interior 0.5 cm, por lo tanto, el Área de placa es de 2700cm2 = 0.27 m2. El número de placas necesario se calcula por la siguiente ecuación.

AplacaAtotalplacas =#

Q (Kcal/h) ΔT °C ΔTMNL U (Kcal/hm2°C)

Área (m2)

# Placas

Total 46357.075 115 Precalentamiento 32449.9525 80.5 80.5 2200 0.1832 1 Calentamiento 13907.1225 34.5 34.5 2500 0.1613 1 Enfriamiento -12294.7025 30.5 30.5 2300 0.1753 1 Referencias Ec. Ec. Ec. Perry Ec. Ec.

Tabla 3.7 Resultados para la esterilización en línea. Es necesario calcular los siguientes parámetros: Tiempo de esterilización.

µρDv

=Re

Donde:

AQv = ; 2rA π= = D

4π

µπρ

DQ4Re =

Despejando se obtiene:

πµρ

Re4QD =


Reynols toma valores arriba de 4000, por lo tanto, calculamos:

m

cpmskgcp

sh

LKghL

D 0388.0)

100/1.0

)(1)(4000(

)3600

1)(1)(/16.439(4==

π

La longitud el tubo se calcula de la siguiente forma

)662.0log(Re0336.0

4

max2

+= D

Q

V π

hmhmV 85.3068

12103.0/424.371max ==

ms

hL 1475.51)3600

1)(85.3068)(60( ==

Gasto de Vapor para intercambiador de calentamiento Q calentamiento = 13907.1225

Q = ms λ2 Para obtener Sλ se recurrió a la tabla B.5, Fólder; a una T= 157 °C y a una P=4.9 Kg/m2

λΣ = 499 Kcal/kg

mS=S

Qλ

=KgKcal

hkcal/499

/1225.13907= 27.87 Kg/h

Para cambiar a caballos calderas se divide entre 15

CC= cchKcal 85.115

/87.27=


Gasto de agua de enfriamiento (intercambiador de enfriamiento) Q enfriamiento = 12294.7025 Kcal / h

TOCpmHQ ∆= 2 Despejando masa H2O, se obtiene

hOKgH

CKgKcalhKcalm 265.819

)1025)(/1(/7025.12294

=−°

=

3.4.4 Cálculo de la bomba tanque mezclador al esterilizador en línea L-120 Datos de operación:

smx

sh

Lm

hLm

35

3

102196.13600

11000107.439 −=

=

m = flujo volumétrico Ps = Presión de salida del mezclador

225

5

10013.11

10013.11ms

kgmxatm

PaxatmPa =

=

P = Presión de alimentación al esterilizador en línea

22000,41

,,111.0040.0

mskgm

MPaoooPaooo

barMPabarP =

=

∆P=( Ps-P ) =97300 Pa

WW 04876.0=

WWWWB

B 1083.0)9.0)(5.0(

04876.0===

ηη

HPxkW

HPkWxWB44 1045.1

134.110083.1 −− =

=

Tanque fermentador La siguiente tabla muestra el comportamiento de la producción de GOx en los años operativos de la planta y el volumen empleado para dicha producción (este volumen fue calculado en secciones anteriores).


Año Producción

UI/día Volumen % de

utilización del reactor

Flujos

2006 8903394,44 3304,79935 61,2253555 298,753861 2007 9491408,1 3523,06072 65,2689082 318,484689 2008 9946359,51 3691,9315 68,3974411 333,750607 2009 10389578,6 3856,44742 71,4452949 348,622846 2010 10805817,6 4010,94875 74,3076167 362,589767 2011 11287764,2 4189,83972 77,6217857 378,761511 2012 11736276,7 4356,32046 80,7060403 393,81137 2013 12182866 4522,08736 83,7770699 408,796697 2014 12630558,4 4688,2637 86,8556853 423,819039 2015 13087804,8 4857,98635 90 439,161966

Tabla 3.8 Producción y volumen de biorreactor utilizado. Geometría del tanque La geometría del tanque se obtuvo con las siguientes expresiones, empleando las relaciones geométricas estándares recomendadas para un impulsor tipo turbina “Rushton” de 6 paletas rectas estándar:

31

5053.1

=

VopDt

DtHL 2=

HcvDtVcv 2

4π

=

−−

=42

πDt

VelipVopVtotHcv

31309.0 DtVelip =

=

4DtHelip

HcvHLHelipHtDiwiDiLi

DtwbDiHi

DtDi

++======

22.025.01.0

333.0

Dimensiones para el tanque de fermentación. Estas dimensiones son calculadas tomando en cuenta la cinética de crecimiento del microorganismo y el cálculo previo del volumen del reactor.


Configuración Simbología Dimensiones (m)

Diámetro de tanque Dt 1,075 Altura del líquido HL 2,152 Volumen vacío Vcv 0,377

Altura del líquido vacío Hcv 0,415 Diámetro del impulsor Di 0,355

Altura a la que se coloca el primer impulsor

Hi 0,355

Ancho y largo del bafle o deflector

wb, Lb 0,107

Longitud de la paleta del impulsor

Li 0,088

Ancho de la paleta del impulsor

wi 0,071

Altura total Ht 3,105 Número de impulsores ni 3 (adm)

Número de paletas en la turbina

np 6 (adm)

Volumen de las tapas Velip 0,163 Altura de las tapas helip 0,269

Tabla 3.9 Dimensiones del biorreactor. Transferencia de oxígeno en el biorreactor. La aireación es un proceso importante en los procesos aerobios, básicamente debido a la baja solubilidad del oxígeno en el medio de cultivo; el oxígeno debe ser suministrado continuamente al cultivo si se desea mantener una población activa, este oxígeno debe transferirse desde la fase gas a la fase líquida, donde pueda ser utilizado por el microorganismo (Casablancas, 2002). La ecuación básica para describir el transporte entre fases considera que la densidad de flujo de propiedad (en este caso transporte de oxígeno) es proporcional al gradiente de concentraciones quedando definido un coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno:

( )CLCKLadt

dCLOTRciatransferen

−=

= *

Donde: OTR: oxigen transfer rate (velocidad de transferencia de oxígeno) KL: coeficiente de transferencia de oxígeno en la película líquida (cm/s) a: área interfacial gas-líquido por unidad de volumen de la fase líquida (cm-1) C*: concentración de oxígeno en la fase líquida en equilibrio con la presión parcial de oxígeno en la fase gaseosa (aire), (moles, mole ó gO2/L). CL: concentración de oxígeno disuelto en el líquido, (moles, mole ó gO2/L). Para satisfacer una determinada productividad celular (Rx) necesaria para producir un determinado producto o la misma biomasa se debe calcular el KLa (requerido) para satisfacer dicha demanda; por lo tanto:

( ) ( )CLCYxrequeridoKLa

ox −

=*

)( µ


Donde: µ: velocidad especifica de crecimiento x: biomasa Yx/o: rendimiento biomasa/oxígeno consumido Teniendo los siguientes datos se podrá calcular el KLa (requerido); los datos que se evaluarán serán los que corresponden al décimo año operativo.

Parámetro Simbología Valor Unidades Velocidad especifica de crecimiento máximo µmax 0,0904 1/h

Factor de dilución D 0,0904 1/h Constante de Monod Ks 0,005 g/L

Concentración de sustrato final S 4,515 g/l Concentración de biomasa X 14,2595475 g celula/litro Concentración de producto P 2069,5675 UI Gox/litro Concentración de producto P 1657726,59 UI/horas

Concentración inicial de sustrato So 50 gramos/Litro Tiempo de retención Tr 11,0619469 horas

Flujo F 439,161966 Litros/hora Volumen de operación V 4857,98635 Litros

Rendimiento biomasa/sustrato YX/S 0,3135 g de Celula/g de sustrato Rendimiento producto/sustrato Yp/s 45,5 UI de Gox/g de sustrato Rendimiento biomasa/oxígeno Yx/o 2,84 gcélulas/gO2

Productividad de producto Qp 13,1202552 gGox/gcel h Productividad celular Qs 0,28835726 gcel/gsust h

Productividad Rp 187,088902 UI/Litro hora Densidad ρ 0,0015 g/cm3

Fracción de oxígeno en aire XO2 0,21 adm Parámetros para viscosidad (plástico de

Bingham) Kap

n 2,2 0,47

Dinas/cm2s adm

Capacidad calorífica del medio cpm 1,5 Kcal/KgºC Conductividad térmica del medio km 0,00074 cal/cm2sºC

Capacidad calorífica del agua cpH2O 1 Kcal/KgºC Conductividad térmica del agua kH2O 1,48E-3 cal/cm2sºC

Viscosidad del agua μagua 1 g/cms Constante de Henrry H

33,4

1,04375 mgO2/Latm

mmolO2/Latm Presión interna Pin 1,5 atm

Presión atmosférica Patm 1 atm Presión interna (fracción vacía) Pfv 0.5-1.0 atm

C 2,39E-3 adm Tabla 3.10 Datos generales empleados en las ecuaciones de esta sección. (Las correlaciones empleadas para calcular

estos parámetros se obtuvieron por a través de la comunicación personal con el M.C. Carlos Orozco, UPIBI) Para poder conocer todos los parámetros que conducirán a obtener el valor del Kla requerido se empleó la siguiente secuencia de cálculos.


Calculo de VVM.

[ ] oiodecultivvolumenmedirevolumendeaVoperación

QaireVVM min//==

Para este análisis se desconoce el parámetro Qaire; por lo tanto, se proponen los siguientes datos de VVM para poder calcularlos:

b 0,25 0,5 0,75

1 1,5 2

Tabla 3.11 Variación de VVM.

( )( )VoperaciónVVMQaire =

3859,4 mVoperación =

Obteniéndose:

Qaire (m3/min)

1,214496587 2,428993173 3,64348976 4,857986347 7,28697952 9,715972694

Tabla 3.12 Flujo de aire. Sabemos que:

( )CLCKLadt

dCLOTRciatransferen

−=

= *

Donde (C*-CL) es el gradiente de concentración. CL ≥ Crítica ; si CL< Crítica el oxígeno será el limitante del crecimiento celular.

( )MLNOHenrry PHC 2* =


Si:

)º35(24.33 CaLatm

mgOH Henrry =

( )( ) ( )

( )

( )

−=

salO

inO

salOinOMLNO

PP

PPP

2

2

222

ln

Para conocer el valor de ( )MLNOP 2 es necesario calcular los siguientes parámetros:

( ) ( )( )22 OinO rPtotdifusoP φ= , 21.02 =Oφ

( ) ( ) ( ) PtotPatmernaPicaPhidrostátrPtotdifuso =++= int

( )

=

cL g

gHicaPhidrostát ρ

( )atmernaP 0.1,5.0int = , atmPatm 1= Empleando los datos de la tabla (3.10) se obtuvo:

atmicaPhidrostát 323.0=

atmPtot 823.2=

( ) atmP inO 593.02 = Para calcular ( )salOP 2 se emplea la siguiente ecuación:

( ) ( )( )( )fOsalO EicaPhidrostátPtotP −−= 122 φ

Ef es la eficiencia de transferencia de oxígeno; calculándose con la siguiente formula:

( )( )( )

( )( ) ( )( )6032tan

4.22

2

2

=

darPesPtotQaire

VoperaciónXQE

O

Of

φ


2/2

OxO Y

XXQ µ=

Encontrándose LhmmolOXQO

22

454.0=

El valor de la eficiencia de transferencia de oxígeno se obtuvo variando los flujos mostrados en la tabla 13, encontrándose los siguientes resultados:

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

Ef (adm)

0,25 1,214496587 0,03573343 0,5 2,428993173 0,01786671 0,75 3,64348976 0,01191114

1 4,857986347 0,00893336 1,5 7,28697952 0,00595557 2 9,715972694 0,00446668

Tabla 3.13 Eficiencias. Con los datos de eficiencia de transferencia de oxígeno se obtuvieron los siguientes datos de

( )salOP 2 :

Ef (adm)

P(O2)sal (atm)

0,03573343 0,50623995 0,01786671 0,51561998 0,01191114 0,51874665 0,00893336 0,52030999 0,00595557 0,52187333 0,00446668 0,52265499

Tabla 3.14 Presión de O2 en la salida

Para calcular ( )MLNOP 2 se emplearán los datos de ( )salOP 2 y ( )inOP 2 mostrados anteriormente; con dichos datos se obtuvieron los siguientes resultados:

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

P(O2)MLN (atm)

0,25 1,214496587 0,54836872 0,5 2,428993173 0,55329994 0,75 3,64348976 0,55493686

1 4,857986347 0,55575405 1,5 7,28697952 0,55657041 2 9,715972694 0,55697828

Tabla 3.15 Media logarítmica de las presiones de O2.


Con los resultados de ( )MLNOP 2 y la constante de Henrry sugerida se calculó el parámetro C*, obteniéndose los siguientes resultados:

P(O2)MLN (atm)

C* (mgO2/L)

0,54836872 0,572359853 0,55329994 0,57750681 0,55493686 0,579215343 0,55575405 0,580068292 0,55657041 0,580920369 0,55697828 0,581346082

Tabla 3.16 Concentración crítica de Oxígeno disuelto. Para calcular CL se considera que este parámetro es el 40% de C*:

C* (mgO2/L)

CL (mgO2/L)

0,572359853 0,228943941 0,57750681 0,231002724 0,579215343 0,231686137 0,580068292 0,232027317 0,580920369 0,232368148 0,581346082 0,232538433

Tabla 3.17 Concentración de oxígeno disuelto en el medio. Con el valor de los parámetros mostrados en la tabla anterior es posible conocer el valor de KLa para los diferentes valores de VVM; para ello se empleó la siguiente ecuación:

( )CLCXQKLa O

−=

*2

Empleando la formula anterior se encontraron los siguientes datos:

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

KLa requerido

(h-1) 0,25 1,214496587 1,3217077 0,5 2,428993173 1,30992815 0,75 3,64348976 1,3060642

1 4,857986347 1,30414373 1,5 7,28697952 1,30223085 2 9,715972694 1,30127724 Tabla 3.18 Calculo De KLa requerido.


El criterio de decisión indica que se deben tomar los datos que conduzcan al valor más grande de KLa; de acuerdo a los resultados obtenidos en la tabla anterior ( ) se tomarán como datos requeridos los siguientes:

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

Ef (adm)

P(O2)sal (atm)

P(O2)MLN (ATM)

C* (mgO2/L)

CL (mgO2/L)

kla requerido

(h-1) 0,25 1,214496587 0,03573343 0,50623995 0,54836872 0,572359853 0,228943941 1,3217077

Tabla 3.19 Resumen, transferencia de calor. Todas las correlaciones mostradas para calcular el coeficiente de transferencia de oxígeno (requerido y del equipo) fueron tomadas de Orozco, 2002. A través del diseño del biorreactor se tiene que calcular el KLa (equipo) empleando las diferentes correlaciones empíricas. Si se cumple que KLa (equipo) ≥ KLa (requerido), esta asegurada la productividad celular (Qs), si no, tendrá que cambiarse el diseño del biorreactor hasta que se cumpla la desigualdad anterior, si después del rediseño no se logra, entonces el Qs será lo que proporcione el biorreactor. Para cumplir con la condición anterior se procedió a calcular el KLa (equipo) se empleará la siguiente secuencia de cálculos. Para calcular el KLa (equipo) se empleo la ecuación propuesta por Taguchi y Miyamoto:

Donde:

)º35(204375.1 CaLatm

mmolOH Henrry =

[ ]HPPg = , Potencia gaseada.

[ ] 3mVoperación =

[ ]min

42

cm

Dt

QaireVs =

=π

Se encontraron diferentes valores de Vs de acuerdo a la formula anterior y los diferentes VVM empleados:

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

Vs (cm/min)

0,25 1,214496587 133,623385 0,5 2,428993173 267,246771 0,75 3,64348976 400,870156

1 4,857986347 534,493541 1,5 7,28697952 801,740312 2 9,715972694 1068,98708 Tabla 3.20 Velocidad del flujo de aire.


Para calcular Pg se empleo la siguiente formula:

45.0

56.0

32Pr

=

QaireNDiealCPg

Donde:

[ ]admEC =−= 0339.2 (Para fluidos newtonianos y no newtonianos) Preal: potencia real (HP) N: velocidad de agitación (min-1) Di: diámetro del impulsor (cm) Qaire: flujo de aire (L/min) Para calcular Preal se empleo la siguiente formula:

( )( )( )nifcPoteal =Pr Donde: Pot: potencia teórica para el biorreactor (HP) fc: factor de corrección de la potencia (adm) ni: número de impulsores = 6 Para calcular la Pot se empleo la siguiente formula:

( )0735.153

−

= E

GcDiNNpPot ρ

Donde: Pot: potencia teórica (HP) Gc: 980 cm/s2 ρ: densidad del caldo de fermentación (g/cm3) N: velocidad de agitación (s-1) = 10,48 este valor se obtuvo de forma interativa. Di: diámetro del impulsor (cm)


Np: número de potencia; debe obtenerse de las curvas de Np vs Re’: número de Reynolds generalizado; esta ecuación es válida para fluidos newtonianos y no newtonianos que sigan la ley de la potencia. El número de Reynolds generalizado se calcula de la siguiente forma:

( ) nn

nn

KapDiN

+

=

−

268Re'

22 ρ

Donde: Kap: indice de consistencia (dinas/cm2s) n: índice de comportamiento. (ver tabla 3.10 como referencia de datos) El valor del número de Reynolds generalizado es el siguiente:

4702.2475Re'= Para conocer el Np se recurrió a la figura 7.8 pagina 178; Gódia Casablancas. 8.4=Np Con los valores anteriores y una velocidad de agitación de 10,48 s-1 se obtuvo:

HPPot 063.0= Para calcular el factor de corrección de la potencia (fc) se empleo la siguiente ecuación:

( ) ( )( ) ( )

2/1

////

=

ststL

bbL

DiDtDiHDiDtDiH

fc

Donde: b: configuración del biorreactor st: configuración estándar. El factor de corrección de la potencia (fc) encontrado fue = 1


Con los datos de fc y Preal se obtuvo el siguiente valor de Preal:

HPeal 375.0Pr = Una vez obtenida la Preal y variando los valores de VVM se encontraron los siguientes valores de Pg:

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

Vs (cm/min)

Pg (HP)

0,25 1,214496587 133,623385 0,23097852 0,5 2,428993173 267,246771 0,20073034 0,75 3,64348976 400,870156 0,18490751

1 4,857986347 534,493541 0,17444336 1,5 7,28697952 801,740312 0,16069263 2 9,715972694 1068,98708 0,15159884

Tabla 3.21 Potencia gaseada. Ya que se obtuvo la Pg para diferentes valores de VVM se prosiguió a calcular el valor de KLa(equipo) empleando la ecuación propuesta por Taguchi y Miyamoto. Se obtuvieron los siguientes resultados:

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

Vs (cm/min)

Pg (HP)

KLa equipo (h-1)

0,25 1,214496587 133,623385 0,23097852 43,4946392 0,5 2,428993173 267,246771 0,20073034 61,2204053 0,75 3,64348976 400,870156 0,18490751 74,7721738

1 4,857986347 534,493541 0,17444336 86,1701142 1,5 7,28697952 801,740312 0,16069263 105,244758 2 9,715972694 1068,98708 0,15159884 121,287805

Tabla 3.22 Calculo de KLa equipo. De acuerdo a la tabla anterior podemos emplear un valor de KLa (equipo) = 43,4946392 h-1 con las condiciones mostradas en dicha tabla. Resumen de transferencia de oxígeno. En la siguiente tabla se hace una comparación de los parámetros calculados para obtener el KLa (equipo) y el KLa (requerido), en la cual se observa que se cumple con el criterio mencionado en la primer parte de transferencia de oxígeno; KLa (equipo) ≥ KLa (requerido).

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

Vs (cm/min)

KLa (h-1)

Requerido 0,25 1,214496587 1,3217077 Equipo 0,25 1,214496587 133,623385 43,4946392

Tabla 3.23 Resumen transferencia de oxígeno, KLa equipo.


3.4.6 Diseño del compresor Generalmente los compresores empleados para el suministro de aire al biorreactor son de tipo centrífugo, cuyo intervalo de aplicación es:

Parámetro Valor Flujo (m3/min) 1-10000

Presión de descarga (Kg/cm2) (Hasta) 10 rpm 1000-10000

Tabla 3.24 Datos generales. Cálculo de la potencia del freno del compresor. Para ello se empleará la siguiente formula:

( )( )( )( )( )

−

−

−=

−

11

02351.91

1

21N

N

aire

aire

PP

NNzRT

PMEpEQairebhp ρ

Donde: Qaire: flujo de aire (m3/min); este parámetro varia con relación al los VVM empleados.

:aireρ densidad del aire = 1.2933 Kg/m3 Ep: eficiencia politópica = 0.75 (adm) PMaire: peso molecular del aire = 29 g/mol z: factor de compresibilidad = 1.05 (0-50 atm, 0-200ºC) R: constante universal de los gases = 1.987 cal/mol K T1 : temperatura en la succión = 301.15 K (28ºC) P2, P1: presión del aire en la descarga y en la succión del compresor respectivamente P1 = 1 atm; P2 = Ptot =2.822 atm (calculada en el apartado de transferencia de oxígeno)


Para calcular los bhp del compresor se necesita calcular a través de las siguientes formulas los siguientes parámetros:

−=

−

KEpK

NN 11

Donde: N: exponente politrótipo K: exponente adiabático

cvcpK =

Cgcalcpº

25.0=

Rcpcv −=

Se encontraron los siguientes valores:

Cgcalcvº

063.11=

)(18.1 admK =

−

==

−N

NKEpK 1203.01

Con los parámetros anteriores se obtuvieron los siguientes valores de bph:

VVM (1/min)

Qaire (L/min)

bhp (HP)

0,25 1,21449659 4,89988085 0,5 2,42899317 9,7997617 0,75 3,64348976 14,6996425

1 4,85798635 19,5995234 1,5 7,28697952 29,3992851 2 9,71597269 39,1990468

Tabla 3.25 Potencia del freno del compresor.


Con estos valores y con los valores de potencia gaseada (Pg) obtenidos en el apartado de transferencia de oxígeno se obtiene el consumo total de energía en el biorreactor. Los resultados se muestran en la siguiente tabla.

VVM (1/min)

Qaire (m3/min)

Vs (cm/min)

Pg (HP)

bph (HP)

Ptot (HP)

0,25 1,214496587 133,6233853 0,23097852 4,89988085 5,13085937 0,5 2,428993173 267,2467705 0,20073034 9,7997617 10,000492 0,75 3,64348976 400,8701558 0,184907506 14,6996425 14,8845501

1 4,857986347 534,493541 0,174443361 19,5995234 19,7739668 1,5 7,28697952 801,7403115 0,160692633 29,3992851 29,5599777 2 9,715972694 1068,987082 0,151598838 39,1990468 39,3506456

Tabla 3.26 Resumen, Potencia total.

3.4.7 Transferencia de calor en el biorreactor. Las correlaciones empleadas en esta sección fueron tomadas de Orozco, 2002. Una parte de la energía de los sustratos se elimina en forma de calor. La generación celular de calor es el resultado del metabolismo energético y de crecimiento, el calor generado trae como consecuencia un incremento en la temperatura del sistema, por lo tanto es necesario realizar una remoción constante de éste para poder mantener una temperatura constante; para ello se necesitan calcular diferentes parámetros que están relacionados entre si con este factor. Mediante el cálculo de estos parámetros se obtendrá de forma simultánea la cantidad de agua necesaria para remover el calor generado por la fermentación y por la agitación. Para obtener estos parámetros se realizó la siguiente secuencia de cálculo. Obtención del calor total generado ( )Qtot

[ ] hKcalQagitQferQtot /=+= Donde:

:Qfer calor generado por la fermentación (Kcal/h)

:Qagit calor generado por la agitación (Kcal/h) Para obtener la Qfer se empleó la siguiente ecuación:

( )( ) [ ]h

KcalgOKcalVoperaciónCLCKLaQfer =

−=

2

5.3*

Obteniéndose el siguiente valor:


hKcalQfer /481.123=

Para obtener la Qagit se empleó la siguiente ecuación:

( )( )[ ]h

KcalPgQagit == 496.641

Obteniéndose el siguiente valor:

hKcalQagit /172.148= Con los valores calculados anteriormente se obtuvo un valor de

hKcalQtot /653.271= Para la remoción de calor se cuenta con una chaqueta con un área de 7.27m2; para calcular esta área se empleo la siguiente ecuación:

LDtHA π= Temperaturas

Temperatura (ºC)

Medio de fermentación (Tfer)

28

Entrada a la chaqueta (Tin)

20

Salida de la chaqueta (Tsal)

25

Tabla 3.27 Temperaturas. Otro factor importante a considerar es el coeficiente global de transferencia de calor (Urequerido) que es un parámetro necesario para poder escalar el reactor (en caso de ser necesario). Se calculó empleando la siguiente formula:

[ ]Chm

KcalTA

QtotUrequeridoMLN º2=

∆=

Con esta ecuación se obtuvo el siguiente valor:

2º33.7

CmhKcalUrequerido =


La MLNT∆ se calculó empleando la siguiente ecuación:

( ) ( )( )( )

−−

−−−=∆

TsalTferTinTfer

TsalTferTinTferTMLN

ln


098.5=∆ MLNT Obtención del agua de enfriamiento (W), para ello se empleó la siguiente ecuación:

[ ]h

KgTcp

QtotW =∆

=


hOKgHW 233.54=

hLW 33.54=

Resumen de transferencia de calor. En la siguiente tabla se muestran todos los parámetros calculados en esta sección.

Calor generado

(Kcal/h)

Área (m2)

Urequerido

(Kcal/hm2ºC)

Agua de

enfriamiento (L/h)

Fermentación 123,481004

Agitación 148,171797 Total 271,652801

7,27

7,33

54,33

Tabla 3.28 Resumen de transferencia de calor.


3.4.8 Esterilización del biorreactor Para calcular los tiempos de esterilización se requieren los siguientes datos.

Parámetro Valor Voperación (L) 4857,98635

Área chaqueta (m2) 7.27 Urequerido (Kcal/m2hºC) 7.33

cp medio (Kcal/KgºC) 1.5 ρ medio g/cm3 0.0015

Masa del reactor vacio (Kg) 278.342 Temperatura del medio (ºC) 28

Tabla 3.29 Datos generales, esterilización. Se debe calcular la presión en el biorreactor y en la chaqueta, estos cálculos se hicieron con las siguientes formulas.

atmamanométricrbiorreacto PPP += Donde:

atmP amanométric 32.1=

atmPatm 8.0= Por lo tanto, se obtuvo:

atmP rbiorreacto 12.2= Con esta presión se obtiene una temperatura de (calculada a partir de la tabla B.5, Felder):

CT º120=

atmamanométricchaqueta PPP +=

atmP amanométric 5=

atmPatm 8.0= Por lo tanto, se obtuvo:

atmPchaqueta 8.5= Con esta presión se obtiene una temperatura de (calculada a partir de la tabla B.5, Felder):

TmCT == º8.158


Calentamiento de la chaqueta Tiempo para alcanzar la temperatura de esterilización (Tm). Para obtener este parámetro se empleó la siguiente formula.

( ) [ ]min11ln1=

−

−=

H

t

TT

tβα

donde:

McpAU req=α

H

H

TTTo −

=β

1min128.0 −=α

8232.0−=β

Por lo tanto, el tiempo requerido para alcanzar Tm es:

min49.9=t Grado de inactivación al final de la fase de mantenimiento. Para calcular este parámetro se empleó la siguiente ecuación.

=∇

MVM o

tot ln

Donde:

mlesporasM o

610=

loteesporasM 310−=

mlEV 065.5=

Con estos valores se obtiene una nabla total con el siguiente valor:

4.36=∇ tot

Se requiere conocer la nabla de calentamiento ( )cal∇ , para ello se empleó la siguiente ecuación.

=∇

1

lnV

VM ocal


Como no se conoce el valor de M1 se empleó las siguientes formulas:

dtex RTcal ∫

−

=∇9

0

67700381094.7

( )tRTEd

Aek−

=

( ) ( )tH eTtT αβ −+= 1

t (min) T(t) ºC T(t) K k (min-1) 0 28.08 301.225 4.0E-11 1 43.78 316.94 1.11E-08 2 57.60 330.75 1.0E-06 3 69.76 342.90 3.93E-05 4 80.46 353.60 8.0E-04 5 89.87 363.02 9.88E-03 6 98.15 371.30 8.07E-02 7 105.44 378.58 0.48 8 111.85 384.99 2.13 9 117.50 390.64 7.70

Tabla 3.30 Datos para obtener la nabla de calentamiento. Siguiendo la regla de Simpson:

( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )[ ]nnno

b

acal xFxFxFxFxFxF

nabdxxF 2122221 42...24

6++++++

−==∇ −−∫

Donde: b = 9 a = 0 2n = 9 ⇒ n = 4.5 De estas ecuaciones se obtiene una 63.4=∇cal Con el valor anterior es posible encontrar el valor de M1 a partir de la siguiente formula.

= ∇cale

VMM o1

loteesporasEM 1036.51 =


Se requiere conocer la mant∇ esta se calculo a partir de la formula siguiente.

caltotmant ∇−∇=∇

El valor de la mant∇ es el siguiente:

77.31=∇mant Tiempo para alcanzar la temperatura de mantenimiento (Tm = 120ºC).

( ) ( )

∇

=

−tRT

Edmant

mant

eE

t

3894.7

De acuerdo a la formula anterior se obtiene el siguiente valor para tm:

min36.2=mt Etapa de enfriamiento Tiempo para alcanzar la temperatura de enfriamiento. Para ello se empleó la siguiente formula.

( )

−−=

∞

11ln1T

tTtβα

Donde:

−

=

−'1' Wcp

UreqA

eMcpWcp

α ; ∞

−=

TTT Hoβ

En la siguiente tabla se muestran los valores de los parámetros involucrados en las formulas anteriores.


Parámetro Valor Flujo de refrigerante (W, Kg/min) 100

Capacidad calorífica del refrigerante (cp’, Kcal/KgºC)

1

Área (A, m2) 7.27 Coeficiente global de transferencia de calor

(Urea, Kcal/m2hºC) 7.33

Masa del biorreactor (Kg) 278.342 Capacidad calorífica del medio (cp,

Kcal/KgºC) 1.5

Temperatura de mantenimiento (Tm, ºC) 120 Temperatura del refrigerante ( ∞T , ºC) 22 Temperatura del biorreactor (T(t), ºC) 28

Tabla 3.31 Datos generales, esterilización. Se obtuvieron los siguientes valores de α y β:

1min099.0 −=α

33.0=β Con los valores anteriores se obtuvo el siguiente valor para el tiempo de enfriamiento:

min28≈t Agua necesaria para la etapa de enfriamiento

toenfriamienagua WtM =

LM agua 2800= Consumo de vapor para la etapa de esterilización del biorreactor Para calcular este consumo se empleó la siguiente formula.

TcpMQ terefrigeranrbiorreacto ∆=

λQWvap =


Con estas formulas se obtuvo el siguiente consumo de vapor:

KcalQ 42.45207=

KgKJ2.2566=λ Dato obtenido de la tabla B.5, Felder.

ccccWvapor 587.4 ≈=

Parámetro Simbología Valor Temperatura de mantenimiento

Tm, ºC 120

Tiempo de calentamiento tcal, min 9.49 Tiempo de mantenimiento tm, min 2.36 Tiempo de enfriamiento tenfriamiento, min 28 Agua de enfriamiento Magua, lts 2800 Consumo de vapor Wvapor, cc 5

Tabla 3.32 Resumen esterilización. 3.4.9 Bomba L-130

Codos Número de codos 4

L/D 20 Diámetro interno 0.540 in

Longitud equivalente 3.6 ft Tabla 3.33 Características de los codos.

Válvulas Número de válvulas 1


Longitud equivalente 6.07ft Tabla 3.34 Características de las válvulas.

Presión de descarga

[ ] ftPPhd =−= 12 Donde:


ftPftP

76.769.3

2

1

==

Obteniéndose:

fthd 39.9= La presión P2 es la presión que se requiere a la entrada de la centrifuga, y la P1 es la presión a la cual sale el flujo del reactor. Altura geométrica

[ ] ftZZhg =−= 12 Donde:

ftZftZ

5306.8281.3

2

1

==

Obteniéndose:

Largo de la tubería

[ ]∑ == fttuberias Donde:

∑ ++++= ftftftftft 9529.29372.36562.02025.89843.0 Obteniéndose:

∑= ft7017.18 Longitud equivalente total

[ ]∑ =++= ftotuberialeqcodoslongeqválvulaslongtot arg.. Obteniéndose:

∑ = fttot 2.28

fthg 577.5−=


Perdidas por fricción

( )( ) ( )[ ] ftdinGMP

Ctoteqlonghfu =

= ρ8655.4

85.185.1100..002083.0

Donde:

34.62

100540.0

94.1

ftlb

Cindin

GMP

m=

==

=

ρ

Obteniéndose:

fthfu 6116.5=

Pérdidas en válvulas control u otros

[ ] ftgcgPhvc =

∆=

ρ

Donde:

=

=∆

f

m

lblb

gcg

P

11

1

Obteniéndose:

fthvc 3077.2= Pérdidas por fricción totales

( )( ) [ ] fttoteqLonghfuhft ==100

..

Obteniéndose:

fthft 5920.1=


Carga dinámica total

[ ] fthvchfthghdCDT =+++= Obteniéndose:

ftCDT 7143.7= Potencia de bombeo

( )( )( )( )( )η

γ3960

CDTGPMHP =

Donde:

6.01

94.1

==

=

ηγGMP

Obteniéndose:

00627.0=HP 3.4.10 Balance de masa para centrifuga 1 Flujo del reactor (F1) F2 Medio agotado Biomasa 80% de agua 20 % de agua 10% de sólidos 90 % de sólidos F3 El flujo que llega del reactor a la centrifuga es de 439.16 L/h por lo tanto para realizar el balance, primero consideramos que al llevarse a cabo la separación, el 80 % del agua contenida en el flujo es retirada en el medio agotado y el 20 % de agua se encuentra en la biomasa. También para realizar los cálculos de los flujos es necesario considerar que la centrifuga opera con una eficiencia del 90 %, así que se recupera este porcentaje en sólidos y el 10 % de mermas. Calculo del flujo 2.

CENTRIFUGA 1


hL

hLFF 832.87)16.439)(2.0()(2.0( )12 ===

Calculo del flujo 3.

hL

hLFF 328.351)16.439)(8.0())(8.0( 13 ===

Para saber la cantidad de biomasa presente en los flujos es necesario calcular la cantidad presente en el flujo 1, tomando en cuenta que tenemos una concentración de 14.2595 g cel/L, obtenemos

hgcel

Lgcel

hLXFX 20.6262)2595.14)(16.439())(( 11 ===

Por lo tanto en el flujo 2, la concentración de biomasa es X2= 5635.98 g cél/h Y en el flujo 3, X3 = 626.21 g cél/h. Centrifugación. En la selección de equipo de centrifugación una combinación adecuada de los principios teóricos con pruebas experimentales directamente con el material, es lo mas recomendable (Tejeda, 1995 ). Con base en los datos experimentales ya reportados para la centrifugación de la suspensión celular (Orozco, 2002) el problema de diseño se reduce a un escalamiento basado en el área de centrifugación. Ecuaciones para el escalamiento.

Velocidad terminal en un campo gravitacional: µ

ρ

18

2 gdVg p∆

= ................... (1)

Tiempo de sedimentación: 1

22 lnRRo

wdgts

p ρ∆= ......................(2)

Factor de escalamiento sigma: ( )

−=∑ φ

π cot3

2 31

30

2

RRg

nw.......................(3)

Gasto volumétrico: ∑= vgQ .......................(4)


Relación de escalamiento: 2

2

1

1 ´´∑

=∑

QQ.......................(5)

Factor para convertir rpm a rps rpsxrpm=

602π

.........................(6)

Secuencia de cálculo

1. Calcular Vg 2. Calcular ts 3. Calcular el factor sigma 4. Calculo de Q 5. Calcular Q1´ 6. Calcular Σ2

Identificación de los datos para el escalamiento Viscosidad del caldo, µ = 0.62646811 g/cm s Diámetro de la partícula, dp = 0.015 cm Densidad del caldo, ρcal.= 0.015 g/cm3 Densidad de la partícula, ρpar.= 0.02 g/cm3

Gravedad, g = 982 cm/s2

N= 8500 rpm D= 25 cm Ro=12.5 cm R1=6.75 cm W= 8500 rpm n= 30 θ= 53º Calculo de Vg

( ) ( )( )( )( ) scmx

cmsgscmcmgcmgcmVg /1079.9

/62646811.018/985/015.0/05.0015.0 5

2332−=

−=

Calculo de ts

( )( )hh

scmcmx

sscmxscmts 085.0

min601

60min1

75.65.12ln

66.141/1079.9/982

215

2

=

=

−−


Calculo de sigma

( )( )( )( )( )( )

224

23

2

31

2354.01011)53cot()75.65.12(

/98231179.890302 m

cmxmxx

scms

=

−=∑

−π

Calculo de Q

( )( ) hLm

Lh

sxcmx

mcmscmxQ /8297.0110

1106.3

10111145.2354/1079.9 3

33

36

335 =

= −

Calculo de Q1´

hLhxLQ /66.12/8297.0´1 == Calculo de Σ2´

2

21

1

22 276.62

2354.0/66.1

/16.439´´ m

mhL

hLQQ

=

=

∑

=∑

3.4.11 Tanque contenedor 1 El primer tanque contenedor estará alimentado por un flujo correspondiente a dos horas del flujo proveniente de la centrifuga 1. Las dimensiones de este tanque fueron calculadas con las siguientes correlaciones recomendadas para una geometría estándar.

31

5053.1

=

VopDt

DtHL 2=

HcvDtVcv 2

4π

=

−−

=42

πDt

VelipVopVtotHcv


31309.0 DtVelip =

=

4DtHelip

HcvHLHelipHt ++= 2 Dimensiones para el tanque contenedor


Volumen de operación Vop 0,2125m3 Diámetro de tanque Dt 0,521


Altura del líquido vacío Hcv 0,089 Altura total Ht 2,80


Tabla 3.35 Dimensiones del tanque contenedor 1. 3.4.12 Balance de masa en el homogenizador Flujo de centrifuga (F1) F2 Suspensión celular X2 = Rupturado celular El flujo que entra al homogenizador proveniente de la centrifuga es de 87.832 L/h, dicho flujo celular es rupturado obteniéndose el mismo flujo de salida, por lo tanto la cantidad de enzima obtenida al finalizar la ruptura celular es

hgcel

Lgcel

hLXFX 44.1255)2595.14)(832.87())(1(2 ===

Los homogeneizadores de alta presión son los equipos más ampliamente utilizados para el rompimiento celular a gran escala.

HOMOGENIZADOR


Un homogeneizador de alta presión consta de dos partes principales: ü Bomba de pistón de alta presión ü Válvula

El número de pistones de la bomba depende del tamaño del homogeneizador, las bombas de los equipos industriales tienen de 3 a 5 pistones. La desintegración celular en un homogeneizador de alta presión a una presión fija dada puede ser descrita mediante una cinética de primer orden respecto al número de pasos, obteniéndose la ecuación:

aNPkRRm

Rm "ln =− ec. 1

Donde: R: Concentración de proteína liberada (células rotas) después de N pasos [M/L3] Este parámetro se calculó con la siguiente formula.

33 1635.1521

10001000

11

100010515

1600mg

mL

mUU

LmL

Ug

mLmU

=

* Se utiliza el dato reportado de actividad enzimática en el extracto celular (Orozco 2002) Rm: Concentración máxima de proteína que puede ser liberada [ M/L3 ] Este parámetro se calculó con la siguiente formula.

33 9595.1941

10001000

11

100010515

2050mg

mL

mUU

LmL

Ug

mLmU

=

N: Número de pasos a través de la válvula del homogeneizador. * N = 4 pasos a: Parámetro constante en rangos limitados de presión. Un valor típico es a= 2.9 P: Presión de operación P= 35 MPa (millones de pascales) El proceso de rompimiento celular descrito en la ecuación 1 es independiente de la concentración celular. Por otra parte, se ha reportado que la actividad de enzima liberada en relación a la proteína total liberada, es independiente de la presión de operación, de la temperatura, y de la concentración inicial de células.


k”: Constante dimensional de rompimiento [ M-at2aL2a/pasos ] Despejando k” de la ecuación 1 y sustituyendo los datos de operación del equipo se obtiene:

5" 102616.195.186,120

5163.1ln−==−= x

NPRRm

Rm

K a

Parámetros operacionales 1) Presión de operación: P= 35 MPa (millones de Pascales) 2) Diseño de la válvula: Válvula de cuchilla, se ha reportado que este arreglo libera una mayor cantidad de enzima., (Tejeda 1995) 3) Concentración de la suspensión celular y Temperatura: Durante la homogeneización la temperatura de la suspensión celular es un parámetro que no se mantiene constante y por lo tanto es difícil correlacionarlo. La constante específica de la velocidad de homogeneización varía directamente con la temperatura hasta un valor de 30º C. 3.4.13 Bomba L-220 Se utiliza una bomba de alimentación para transportar la suspensión celular con una presión entre 0.1 y 0.5 MPa (millones de Pascales), a la bomba de alta presión donde la suspensión es comprimida hasta 35 MPa. La válvula acoplada a la bomba se abre cuando la presión excede un valor determinado. La suspensión de células es liberada a través de la válvula con una velocidad muy alta, y después de cambiar dos veces de dirección choca contra un anillo de impacto.






Longitud equivalente 4.55 ft Tabla 3.37 Características de las válvulas.




ftPftP

507564.2

2

1

==

Obteniéndose:



ftZftZ

6205.11026.6

2

1

==

Obteniéndose:



∑ ++++++= ftftftftftftft 9843.0577.5281.36562.02182.73281.01640.0 Obteniéndose:


fthg 4821.4−=


[ ]∑ =++= ftotuberialeqcodoslongeqválvulaslongtot arg..

Obteniéndose:

∑ = fttot 4645.27 Perdidas por fricción

( )( ) ( )[ ] ftdinGMP

Ctoteqlonghfu =

= ρ8655.4

85.185.1100..002083.0

Donde:

34.62

100405.0

7734.0

ftlb

Cindin

GMP

m=

==

=

ρ

Obteniéndose:

fthfu 3=


[ ] ftgcgPhvc =

∆=

ρ

Donde:

=

=∆

f

m

lblb

gcg

P

11

10

Obteniéndose:

fthvc 1602.0=


Pérdidas por fricción totales


..

Obteniéndose:

fthft 7937.0= Carga dinámica total



( )( )( )( )( )η

γ3960

CDTGPMHP =

Donde:

6.01

7734.0

==

=

ηγGMP

Obteniéndose:

6498.1=HP 3.4.14 Tanque contenedor 2 El segundo tanque contenedor estará alimentado por un flujo correspondiente a dos horas del flujo proveniente del homogeneizador. Las dimensiones de este tanque fueron calculadas con las siguientes correlaciones recomendadas para una geometría estándar.


DtHL 2=

HcvDtVcv 2

4π

=

−−

=42

πDt

VelipVopVtotHcv

31309.0 DtVelip =

=

4DtHelip

HcvHLHelipHt ++= 2

Dimensiones para el tanque contenedor.


Volumen de operación Vop 0,2125m3 Diámetro de tanque Dt 0,521


Altura del líquido vacío Hcv 0,089 Altura total Ht 2,80


Tabla 3.38 Dimensiones del tanque contenedor 2.

31

5053.1

=

VopDt


3.4.15 Bomba L-230









ftPftP

76.764.2

2

1

==

Obteniéndose:



ftZftZ

86.1281.3

2

1

==

Obteniéndose:

fthg 421.1−=




∑ +++++= ftftftftftft 9686.19529.29372.36562.07745.59843.0 Obteniéndose:




( )( ) ( )[ ] ftdinGMP

Ctoteqlonghfu =

= ρ8655.4

85.185.1100..002083.0

Donde:

34.62

100405.0

3480.0

ftlb

Cindin

GMP

m=

==

=

ρ

Obteniéndose:

fthfu 6.0=



[ ] ftgcgPhvc =

∆=

ρ

Donde:

=

=∆

f

m

lblb

gcg

P

11

1

Obteniéndose:



..

Obteniéndose:




( )( )( )( )( )η

γ3960

CDTGPMHP =


Donde:

6.01

3480.0

==

=

ηγGMP

Obteniéndose:

00056.0=HP 3.4.16 Balance de masa para centrifuga 2 Flujo del homogenizador (F1) F2 Medio agotado Biomasa 90% de agua 10 % de agua 5% de sólidos 95 % de sólidos F3 El flujo que llega del homogenizador a la centrifuga es de 87.832 L/h por lo tanto para realizar el balance, primero consideramos que al llevarse a cabo la separación, el 90 % del agua contenida en el flujo es retirada en el medio agotado y el 10 % de agua se encuentra en la biomasa. También para realizar los cálculos de los flujos es necesario considerar que la centrifuga opera con una eficiencia del 95 %, así que se recupera este porcentaje en sólidos y el 5 % de mermas. Calculo del flujo 2.

783.8)/832.87)(1.0()1)(1.0(2 === hLFF

Calculo del flujo 3.

hL

hLFF 048.79)832.87)(9.0())(9.0( 13 ===

CENTRIFUGA 2


Para saber la cantidad de biomasa presente en los flujos es necesario calcular la cantidad presente en el flujo 1, tomando en cuenta que tenemos una concentración de 14.2595 g cel/L, obtenemos

hgcel

Lgcel

hLXFX 55.1255)2595.14)(832.87())(( 11 ===

Por lo tanto en el flujo 2, la concentración de biomasa es X2= 1192.77g cel/h Y en el flujo 3, X3 = 62.77 g cel/h. Ecuaciones para el escalamiento

Velocidad terminal en un campo gravitacional: µ

ρ

18

2 gdVg p∆

= ................... (1)

Tiempo de sedimentación: 1

22 lnRRo

wdgts

p ρ∆= ......................(2)

Factor de escalamiento sigma: ( )

−=∑ φ

π cot3

2 31

30

2

RRg

nw.......................(3)

Gasto volumétrico: ∑= vgQ .......................(4)

Relación de escalamiento: 2

2

1

1 ´´∑

=∑

QQ.......................(5)

Factor para convertir rpm a rps rpsxrpm=

602π

.........................(6)

Secuencia de cálculo

7. Calcular Vg 8. Calcular ts 9. Calcular el factor sigma 10. Calculo de Q 11. Calcular Q1´ 12. Calcular Σ2


Identificación de los datos para el escalamiento Viscosidad del caldo, µ = 0.62646811 g/cm s Diámetro de la partícula, dp = 0.015 cm Densidad del caldo, ρcal.= 0.015 g/cm3 Densidad de la partícula, ρpar.= 0.02 g/cm3

Gravedad, g = 982 cm/s2

N= 8500 rpm D= 25 cm Ro=12.5 cm R1=6.75 cm W= 8500 rpm n= 30 θ=53º Calculo de Vg

( ) ( )( )( )( ) scmx

cmsgscmcmgcmgcmVg /1079.9

/62646811.018/985/015.0/05.0015.0 5

2332−=

−=

Calculo de ts

( )( )hh

scmcmx

sscmxscmts 085.0

min601

60min1

75.65.12ln

66.141/1079.9/982

215

2

=

=

−−

Calculo de sigma

( )( )( )( )( )( )

224

23

2

31

2354.01011)53cot()75.65.12(

/98231179.890302 m

cmxmxx

scms

=

−=∑

−π

Calculo de Q

( )( ) hLm

Lh

sxcmx

mcmscmxQ /8297.0110

1106.3

10111145.2354/1079.9 3

33

36

335 =

= −

Calculo de Q1´

hLhxLQ /66.12/8297.0´1 == Calculo de Σ2´


2

21

1

22 025.43

2354.0/66.1

/4096.303´´ m

mhL

hLQQ

=

=

∑

=∑

3.4.17 Bomba L-240









ftPftP

23.6916.46

2

1

==

Obteniéndose:


[ ] ftZZhg =−= 12


Donde:

ftZftZ

5449.56091.3

2

1

==

Obteniéndose:



∑ +++= ftftftft 9843.09529.22967.2281.3.0 Obteniéndose:




( )( ) ( )[ ] ftdinGMP

Ctoteqlonghfu =

= ρ8655.4

85.185.1100..002083.0

Donde:

fthg 9358.1=


34.62

100405.0

3480.0

ftlb

Cindin

GMP

m=

==

=

ρ

Obteniéndose:

fthfu 6.0=


[ ] ftgcgPhvc =

∆=

ρ

Donde:

=

=∆

f

m

lblb

gcg

P

11

1

Obteniéndose:



..

Obteniéndose:





( )( )( )( )( )η

γ3960

CDTGPMHP =

Donde:

6.01

3480.0

==

=

ηγGMP

Obteniéndose:

00369.0=HP 3.4.18 Ultrafiltración continua Los sistemas de ultrafiltración continuos se utilizan para procesar volúmenes considerables o cuando se tiene una alimentación continua (Tejeda, 1995 ). Dado que nuestro proceso es continuo fue necesario diseñar el equipo de ultrafiltración para una alimentación de 79.048 L / h para el año 10 de operación como sigue: Ecuaciones de diseño para el equipo de ultrafiltración continua

Flujo en la etapa n: Fn

FoCoFn = .......................................(1)

Flux en la etapa n: BC

CgksJn ln= ....................................(2)

Flujo de Permeado en la etapa n: AJnPn = ...................................... .(3) Flujo en la etapa previa: FnPnFn +=−1 ................................(4)

Concentración de la enzima en la etapa previa: 1

1−

− =n

n FFnCnC ....................(5)

El problema de diseño radica en encontrar el número de etapas que debe tener el sistema de ultrafiltración con una determinada área de membrana constante para cada modulo o para un número de etapas dado, encontrar el área necesaria para concentrar la enzima de interés. Para lograr lo anterior se debe realizar una iteración descendente hasta encontrar una relación Área / etapa que satisfaga el sistema de ecuaciones 1-5.


Algoritmo

1. Calcular, para Fo, Co y Cn dados, el Flujo en la etapa n con la ecuación (1). 2. Calcular, para Ks y CG dados, el flux en la etapa n, donde CB = Cn con la ecuación (2). 3. Calcular, para un área propuesta, el flujo de permeado en la etapa n con la ecuación (3). 4. Calcular Fn-1 con la ecuación (4). 5. Calcular Cn-1 con la ecuación (5).

Estos Cálculos se realizan para un número de etapas fijadas. Con los datos obtenidos de estas ecuaciones se llena la tabla siguiente:

n Fn (L/hr) Cn (% en peso ) Jn (L/m2 hr) Pn (L/hr) N Fn Cn Jn Pn … … … … … 2 F2 C2 J2 P2 1 F1 C1 J1 P1 0 Fo Co Prm=(J1+J2+...+Jn)/N Σ=P1+P2+…+Pn

Tabla 3.43 Datos para las etapas. El algoritmo se detiene cuando la suma de los permeados sea igual a la diferencia del Flujo de

alimentación y el flujo en la etapa n, esto es ∑=

=

−=Nn

nFnFoPn

1

.

Identificación de datos para el diseño

Flujo de alimentación: hLFo 048.79=

Concentración en la alimentación (Glucosa Oxidasa) (%P/V): %1475.0=Co Se requiere concentrar la enzima de interés 10 veces para su posterior lavado y secado, entonces la concentración deseada en la última etapa (%P / V) es:

%475.1=Cn El coeficiente de transferencia de masa Ks y la concentración límite en la membrana CG se obtienen a partir de datos experimentales ya reportados ( Orozco,2002 ) y son :

Ks = 6.09 L / m2 h CG = 42.25 %

Calculo del área de membrana Para conocer el área de membrana se fijo un número de etapas igual a 2. y se siguió el algoritmo arriba descrito, después de una serie de iteraciones se obtuvo la tabla siguiente :

n Fn (L/h) Cn (% en peso ) Jn (L/m2 h) Pn (L/h) 2 7,9048 1,475 20,4316234 28,935265 1 36,840065 0,31649184 29,8048386 42,2096124

0 79.048 0.1475

Promedio = 25.118231 Suma = 71.14371

Tabla 3.44 Resultados obtenidos por la iteración descendente.


La relación área / etapa que satisface la condición ∑=

=

−=Nn

nFnFoPn

1

es

1.4162 m2, dando como resultado un área total para la concentración de la solución proteica de 2.8324 m2.

El flux promedio, Areatotal

PnJprom

Nn

n∑=

== 1 es: Jprom = 25.118231 L / h

De esta manera se necesita un sistema de ultrafiltración con 2 etapas de 1.4162 m2 de área. Dadas las características de la enzima se necesita un peso molecular de corte de 30 Kda. La tabla siguiente resume las características del sistema de ultrafiltración necesario para la concentración de la enzima:

Parámetro Valor Número de módulos 2 Corte molecular de membrana 30 Kda. Área de membrana / modulo 1.4162 m2

Tabla 3.45 Características del sistema de ultrafiltración continuo Se necesita concentrar la enzima 10 veces como mínimo para lograr el rendimiento deseado, debido a esto el diseño anterior fue para el año 10 de operación en el cual tenemos el flujo de alimentación mayor, asegurando así una concentración no menor a 10 veces en los años anteriores, de igual forma se evitan reinversiones en este sistema. De esta manera la enzima se concentra hasta 50 veces en el año uno con un flujo de salida de 1.0922 L / h. 3.4.19 Bomba L-311










ftPftP

23.6916.46

2

1

==

Obteniéndose:



ftZftZ

2168.56091.3

2

1

==

Obteniéndose:



∑ +++++= ftftftftftft 9843.09529.22168.56562.09843.09843.0 Obteniéndose:


fthg 6077.1=


[ ]∑ =++= ftotuberialeqcodoslongeqválvulaslongtot arg..

Obteniéndose:


( )( ) ( )[ ] ftdinGMP

Ctoteqlonghfu =

= ρ8655.4

85.185.1100..002083.0

Donde:

34.62

100405.0

1258.0

ftlb

Cindin

GMP

m=

==

=

ρ

Obteniéndose:

fthfu 1.0=


[ ] ftgcgPhvc =

∆=

ρ

Donde:

=

=∆

f

m

lblb

gcg

P

11

1

Obteniéndose:

fthvc 0160.0=


Pérdidas por fricción totales


..

Obteniéndose:




( )( )( )( )( )η

γ3960

CDTGPMHP =

Donde:

6.01

1258.0

==

=

ηγGMP

Obteniéndose:

001309.0=HP 3.4.20 Diafiltración continua En la diafiltración continua en cascada el líquido de lavado se adiciona continuamente en cada etapa. Este tipo de arreglo es útil para procesar volúmenes considerables o cuando por inestabilidad del producto se requieren tiempos de operación cortos. Esquema de diafiltración en cascada

Q Q Q F Cio 1 Fci1 2 n FCin P P P


Donde: Cin: Concentración de impurezas en la etapa n Q: Flujo de líquido de lavado F: Flujo de alimentación (retenido) P: Flujo de permeado Ecuaciones de diseño Cuando la concentración de la especie retenida es constante, el flujo de lavado es igual al flujo de permeado, y el flujo de alimentación se mantiene constante, de esta manera el balance de soluto en la primera etapa es:

QCinFCiFCio += 1 ................................................................(6) La concentración de soluto a la salida de la etapa n puede ser expresada como :

n

FQ

CioC

+

=

1ln ..................................................................(7)

El problema de diseño consiste en conocer el flujo de lavado necesario para quitar las impurezas contenidas en la solución proteica, es decir otras proteínas, para un sistema de diafiltración con el mismo tamaño y corte molecular de membrana en cada etapa. Identificación de datos para el diseño

Flujo de alimentación: hLFo 9048.7=

Concentración de impurezas en la alimentación: LoteinagCio /Pr285.0= Concentración de impurezas deseada a la salida: LoteínagCin /Pr01.0= Se propone el uso de 3 etapas de diafiltración dados los flujos de alimentación y las concentraciones de impurezas en la entrada y salida del sistema, ya que de tener menor número de etapas el flujo de lavado sería mayor. El área de membrana y su corte molecular para cada etapa son iguales que las utilizadas para la concentración continua. Cálculo de los flujos de lavado y permeado Utilizando la ecuación (7) se obtiene el flujo de lavado Q:


( ) ( ) ./24.16/9048.71/Pr01.0/Pr285.01

311

hLhLLoteínagLoteínagF

CinCioQ

n=

−

=

−

=

Dadas las condiciones explicadas en la especificación de las ecuaciones de diseño para un sistema de diafiltración continuo, el flujo de permeado P es igual al flujo de lavado entonces :

hLP /24.16= Con base en los cálculos anteriores las condiciones de operación y las características del sistema de diafiltración continuo para el año 10 son:

Parámetro Valor Condiciones de operación Q=16.24L/h, P=16.24L/h,F=7.9048L/h.

Número de módulos 3 Corte molecular de membrana 30kda

Área de membrana 1.4162 m2 Tabla 3.45 Condiciones de operación y características del sistema de diafiltración continuo.

El sistema de diafiltración diseñado es el mismo que se utilizará para todo el horizonte de planeación del proyecto, lo único que cambia es el flujo de lavado. Para el primer año donde se maneja un flujo de alimentación de 1.0922 L/h proveniente del ultrafiltro el flujo de lavado será de 2.2439 L/h y el de permeado será de 2.2439 L/h 3.4.21 Bomba L-330








[ ] ftPPhd =−= 12


Donde:

ftPftP

46.40916.46

2

1

==

Obteniéndose:



ftZftZ

562.66091.3

2

1

==

Obteniéndose:



∑ ++++= ftftftftft 9843.02967.2281.39058.52168.5 Obteniéndose:



∑ = fttot 8496.30

fthg 9529.2=


Perdidas por fricción

( )( ) ( )[ ] ftdinGMP

Ctoteqlonghfu =

= ρ8655.4

85.185.1100..002083.0

Donde:

34.62

100405.0

0348.0

ftlb

Cindin

GMP

m=

==

=

ρ

Obteniéndose:

fthfu 01.0=


[ ] ftgcgPhvc =

∆=

ρ

Donde:

=

=∆

f

m

lblb

gcg

P

11

1

Obteniéndose:



..

Obteniéndose:

fthft 003228.0=


Carga dinámica total [ ] fthvchfthghdCDT =+++=

Obteniéndose:


( )( )( )( )( )η

γ3960

CDTGPMHP =

Donde:

6.01

0348.0

==

=

ηγGMP

Obteniéndose:

005365.0=HP 3.4.22 Secado por aspersión La finalidad de hacer uso de un secado por aspersión es remover el agua de los sólidos que serán alimentados de manera continua, de tal forma que nuestra enzima tenga un contenido de agua del 2% en peso lo cual nos permitirá el almacenamiento de nuestro producto en periodos mas largos. En el secado por aspersión la suspensión se atomiza en una corriente de aire caliente para obtener partículas finas, evaporando rápidamente el agua. Se emplean cámaras cilíndricas suficientemente grandes para que los sólidos salgan por la parte inferior de ésta secos, el aire de escape fluye hacia un separador de ciclón para filtrar las partículas mas finas.

Parámetro Valor Flujo de alimentación 7.9040Kg/hr

Sólidos en fluido17.33% 0.1733 Agua en fluido de entrada 82.67% 0.8267

Densidad de la alimentación 62.4lb/ft3 Viscosidad de la alimentación (μL) 0.837cp

Cantidad de sólidos a secar 1.3697Kg/hr Humedad de salida 2% 0.02

Temperatura del fluido de salida 50ºC Capacidad calorífica de sólidos 1340J/Kgss

Densidad de sólidos 12.5lb/ft3 Tensión superficial de la alimentación (σL) 72 dinas/cm

Densidad de sólidos secos 12.50lb/ft3 Tabla 3.51 Características del fluido.


Requerimos conocer el flujo que entra y sale del secador; para saber la cantidad de sólidos que se obtienen de la suspensión a la salida, se desprecian pérdidas de sólidos ya que cuenta con un ciclón que filtra el aire de salida y recupera las partículas más finas. C Flujo de aire 7.9040 lt/hr Flujo de = 7.9040 Kg/hr A B Flujo de salida = 1.3976Kg/hr alimentación X1=82.67humedad Y2=98%sólidos secos= 1.3697Kg/hr X2=17.33%solidos Y1=2% humedad 0.0279Kgagua/hr D Flujo aire-agua Z1=

Balance de sólidos

alidahrFlujodesKgBBhrKg

YBXA

/11856.0)98.0()0147.0(/9040.7

)()(

==

=

hrosKgsólidosasalidaSólidosenlhrKgasalidaSólidosenl

/sec116.0)98.0(/11856.0

==

Mediante un balance de agua en el secador, se conoce la cantidad de agua que necesita ser removida y así obtener el flujo de aire que se alimenta para dicha cantidad de agua en las partículas.

Balance de agua

Para conocer el flujo de aire que requerimos para remover 6.4918Kgagua/hr (proveniente del balance de agua) necesitamos conocer la humedad absoluta del aire a la temperatura de entrada y de salida obtenida mediante una carta psicométrica de aire-agua.

SECADOR POR

ASPERSIÓN

hrKgaguaZDhrKgaguahrKgaguaZD

hrKgaguaZDhrKgBZDXA

/785.7)1(/00256.0/7878.7)1(

/00256.0)1()9853.0(/9040.7)03.0()1()1(

=−=

+=+=


Parámetro Valor Temperatura del aire entrada 25ºC

Temperatura del aire en salida del calentador 200ºC Temperatura del aire en secador (Ta11) 130ºC

Temperatura del aire de salida 60ºC Humedad del aire de entrada 15% Humedad del aire de salida 85%

Humedad absoluta a T 130ºC , 15%HR 0.0192Kgagua/Kgaireseco Humedad absoluta a T 50ºC, 90%HR 0.1220Kgagua/Kg aire seco

Conductividad térmica de la película de aire en T prom (kd)

143.22J/hmºC

Tabla 3.52 Características del aire. De la diferencia de las humedades absolutas del aire se determina que se extraen 0.1028Kg de agua/Kg de aire seco, en base a esto conocemos que el flujo másico de aire de entrada es:

Flujo másico de aire en la entrada =

s

hrKgagua

oKgairehrKgagua36001

1028.0sec1/785.7

Flujo másico de aire en la entrada = segoKgaire /sec021.0 Para el diseño del secador se utilizará una boquilla de doble fluido como sistema de aspersión, ya que es la recomendada para equipos de secado de capacidades pequeñas, (Orozco, et.al. 2004). Cálculo de los diámetros medios de las gotas asperjadas (Dvs)

5.145.0

5.0

5.01000*

)(1911410

−

+

=

FvaFvss

LLL

LL

VsDvs

ρσµ

ρσ

= 325μicras

donde: Fvss= 0.00279 ft3/min (flujo volumétrico de alimentación) Fva= 0.50 ft3/min (flujo volumétrico del aire de secado.) Vs= 789 ft /min (velocidad de aire de secado)


Diámetro crítico de la partícula

31

1121

++

=XX

ssLDvsDc

ρρ

= 312 μicras

Tiempo de secado

seg

mxrCmsKcalxKa

KgKcalCTbh

Cta

oKgsólidoKgaguaw

oKgsólidoKgaguw

tbhtawKaLrww

tc

f

f 15.35

1064.2/1029.6

/3.55887.39

130

sec/020.0982

sec/02.6747.153.98

))(1(3)(4

282

6

0

0

20 =

=

°=

=°=

°=

==

==

−+

−=

−

−

λ

λρ

Volumen de la cámara de secado

)sec)((2 adotireétricodelaFlujovolumlrV == π

3

3

63.0)15.35(/0178.0

mVsegsegmV

=

=

Cálculo del diámetro de la cámara de secado El aspersor de boquilla tienen una relación de 35% con la altura de la cámara de secado.

)(175.0)(235.0 llr =

=

ml 87.1)175.0(

63.03 2 ==

π

Dcs (diámetro de la cámara de secado)

dediámetroVDcs 5.03 ==π


Diámetro del ciclón

odelciclónmdediámetrzQD 25.0==

Altura del ciclón H= 1m de altura del ciclón Selección del calentador

)21(*** TTCpaaQQrequerido −= ρ

KwsegJQrequerido

CCCKgJsegKgQrequerido

TTmCpQrequerido

2/25.2056

)13025)(/5.1116(/01754.0

)21(

=−=

°−°°=

−=

Soplador

Para la selección del soplador se observaron sus características de caídas de presión y flujos volumétricos.

Parámetro Valor Volumen cámara de secado 0.42m3

Diámetro de la cámara 0.5m Altura de la cámara 1.63m

Capacidad del secador 8 Kgagua/hr Ciclón

Diámetro del ciclón 0.25m Altura del ciclón

Características del soplador velocidad 3450rpm Potencia 1/4HP

Diferencia de potencial requerido 220-440 Consumo de corriente eléctrica 2 A

Características del Calentador Potencia 2KW

Tabla3.53 Parámetros para determinar el soplador.


3.5 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS El tratamiento de aguas residuales convencionales comprende normalmente los tratamientos primarios, secundarios y terciarios como se muestra en la siguiente.

Fase de Tratamiento Proceso PRIMARIO Eliminación de partículas de materiales

insolubles por sedimentación, filtrado, adición de alumina y otros agentes de coagulación y

métodos físicos. SECUNDARIO Eliminación biológica de materia orgánica

disuelta: Filtros de goteo, Fangos activados, Lagunas,

digestores aerobios y anaerobios

TERCIARIO Eliminación biológica de nutrientes inorgánicos. Eliminación química de nutrientes inorgánicos Eliminación o inactivación de virus y elementos

traza. Tabla 3.54 Fases principales en el tratamiento de aguas residuales.

El tratamiento primario puede eliminar físicamente del 20 al 30% de la DBO presente en forma de partículas. En este tratamiento, las partículas se eliminan por cribado, precipitación de partículas pequeñas y sedimentación en balsas o tanques. El tratamiento secundario se utiliza después del primario, para eliminar biológicamente la materia orgánica disuelta. En esta fase se elimina alrededor del 90 al 95% de la DBO y muchas bacterias patógenas. Se pueden emplear varios métodos en el tratamiento secundario para eliminar biológicamente la materia orgánica disuelta. En condiciones aerobias, la materia orgánica disuelta se transforma en biomasa microbiana y dióxido de carbón. Cuando ha finalizado el crecimiento microbiano en condiciones ideales los microorganismos se agregaran y formaran una estructura flocular estable sedimentable. Los minerales del agua pueden también quedar atrapados en la biomasa microbiana. Digestión anaerobia Los digestores anaerobios son grandes tanques diseñados para funcionar para funcionar de forma anaerobia con la incorporación continua de fangos no tratados. Se suele recoger el metano a través de una chimenea y a menudo se queda para producir calor y electricidad. Este proceso de digestión comprende tres fases 1) fermentación de los componentes del fango 2) La producción de sustratos metanogénicos 3) La metanogenesis por los productores de metano. La digestión anaerobia tiene muchas ventajas. La mayor parte de la biomasa microbiana producida en el crecimiento aerobio se utiliza para producir metano.


Los procesos de tratamiento anaerobio y aerobio se utilizan a menudo conjuntamente en una secuencia rigurosamente diseñada. La unión de ambos procesos se denomina actualmente por el acrónimo AAO, que significa Anaeróbico-anóxico-oxico. La secuencia completa tiene tres fases: 1) Procesamiento anaerobio de las aguas residuales 2) Tratamiento del producto añadiendo nitrato en condiciones anóxicas para promover la desnitrificación y 3) aclaramiento del vertido en condiciones aeróbicas. El tratamiento terciario depura el agua residual más de lo que permiten los tratamientos primarios y secundarios. El objetivo es eliminar contaminantes como materia orgánica no biodegradable, metales pesados, y minerales. En especial eliminar sales de nitrógeno y compuestos de fósforo que pueden favorecer la eutrofización. En Bio-Gox el tratamiento de agua será hasta nivel secundario ya que nuestros efluentes no tienen una mayor contaminación que la que reportamos a continuación. Efluente de la primer centrifuga

RESIDUOS CONCENTRACIÓN g/l FLUJOS AÑO 10 L/h FLUJO MASICO g/h

Glucosa alimenticia 4.515 351.26 1585.9389 KNO3 0.208593 351.26 73.27037718

KH2PO4 0.02709 351.26 9.5156334 MgSO4*7H2O 0.013545 351.26 4.7578167

KCL 0.013545 351.26 4.7578167 FeSO4 0.0002709 351.26 0.095156334 ZnSO4 4.515 351.26 0.095156334

Tabla 3.55 Residuos originados después de la primer centrifuga. Efluente de la segunda centrifuga

RESIDUOS CONCENTRACION g/l FLUJO AÑO 10 L/h FLUJO MASICO g/h

Biomasa 0.64168 87.81 56.34 Tabla 3.56 Residuos originados después de la segunda centrifuga.

Limites máximos permisibles de contaminantes

Características Limites permisibles (mg/L)

Características Limite permisible (mg/L)

Aluminio 0.2 Nitratos 10 Arsénico 0.5 Nitratos 0.05

Bario 0.7 Nitrógeno amoniacal 0.5 Cadmio 0.005 Plaguicidas (µg/L) 0.003

Cianuros 0.07 Aldrin 0.3 Cloruro residual 0.2-1.5 DDT 1.0

Cloruro (Cl-) 250 Lindano 2.0 Cromo total 0.05 Exaclorobenceno 0.01

Cobre 2.05 Heptacloro 20.0 Dureza total (CaCO3) 500 2,4-D 50.0




Fenoles 0.001 Plomo 0.25 Fierro 3.0 Sodio 200.0

Fluoruros 1.5 Sólidos disueltos totales

1000.0

Manganeso 0.15 Sulfatos 400.0 Mercurio 0.001 SAAM 0.5

Trihalometano 0.2 Radioactividad α total 0.1 Zinc 5 Radiactividad β global 1.0

glucosa 20 Tabla 3.57 Limites máximos permisibles de contaminantes.

Proponemos un tratamiento de aguas de la siguiente manera pues debemos eliminar el KNO3 y la glucosa ya que no esta dentro de los limites permisibles. N C C N N

Distribución de reactores para tratamiento de aguas residuales de Bio-Gox. Balances en el reactor anaerobio Se calculara el volumen del reactor por medio de la siguiente ecuación.

SXKSSoSKsFV

max))(( −+

= ……………………….( 1 )

Los valores para esta ecuación se obtienen de la siguiente tabla y del balance en el reactor Variables ANAEROBIO AEROBIO Kmax (gDQO / g día) 1 1 Ks ( mg/l) 200 50 Ygs/gx 0.05-0.1 0.1-0.5 X (gbiomasa/L) 100-30 1-8

Tabla 3.58 Valores cinéticos para estimar el volumen del reactor del tratamiento de aguas.

Reactor Anaerobio Reactor

Aerobio


Se considera que la transformación de materia organica en el reactor es del 90 % y de la biomasa es del 100% pues se acumula en el reactor y se va degradando con el tiempo. Por esta razón al volumen del reactor se le va a considerar el 50% más del calculado. CH4 + CO2 Flujo = 351.256 L/h Flujo = 351.256L/h Glucosa So= 4.515 g/L Glu S = 0.4515g/L Nitratos = 0.208 g/L Nitratos =0.208 g/L Biomasa = Biomasa = X= 33 gX/ L Sustituyendo de la ecuación ( 1 )

( )( ))

241)(/33)(/4515.0)(/(1(

))/(1.0()/(4515.0)/(515.4/4515.0)/(2./256.351

hdíaLgxlgsGdíagDQO

gxgslgslgslgsLgshLV −+=

V= (149.78 L/día)*(2) = 299.56 L/día= Volumen de reactor. El metano que se obtiene se calcula por la relación de que por cada 0.34L por g de DQO Entrada – Salida =Consumo FSo-FS = Consumo Por lo tanto (351.526 L/día)(4.515g/L)-(351.526L/día)(0.4515 g/L) = 1428.42 g/h (1428.42 g/h)(0.34L/gDQO) = 485.66 L metano / h. 1 L metano std =9000 Kcal por lo tanto (485.66 L metano/h)(9000kcal/ L metano)= 4 370 940 Kcal/h = 18 270 529.2 Kj/h (18270529.2 KJ/h)(2.77x10-4 KWHh/KJ)(24 h/día) = 121 462.4781Kw h/día.

REACTOR ANAEROBIO


Reactor Aerobio

CO2 Flujo = 351.256 L/h Flujo = 351.256L/h Glucosa So= 0.4515 g/L Glucosa S= 0.020g/L Biomasa = 0 g/L Biomasa = 0g /L X= 5 gX/ L Sustituyendo en ( 1 )

( )( )( ))4)(/02.0)(

241)(/1(

/5.0020.04515.0/020./05./256.351

Lgh

diagdíagDBO

gxgslglghLV −+=

V = 795.72L Consumo de O2 Consumo de O2 = F (So-S) Consumo de O2 = 351.256 L/ h (0.4515-.020) = 151.566 g O2/h Qaire =( 151.566 g O2)(22.4 L / 32 g O2)(1 atm / 0.8 atm) (298 °k /273 °k)(1L aire/0.21 O2) Q aire = 689 L aire/ h

REACTOR AEROBIO.


3.6 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD El análisis de sensibilidad nos dará una idea de en que forma puede afectarnos el incremento o disminución de algún precio ya sea de materia prima, de servicios auxiliares o de cualquier otro costo variable. Se realizo este análisis de sensibilidad aumentando los costos variables en diferentes porcentajes como se muestra en la siguiente tabla este análisis se hacen para el año 2006.

% aumento a Costos

variables

Costos variables

Costos Fijos

Precio de venta

Programa de ventas

Punto de Equilibrio

Ingreso por Ventas

0 64,859,496 7,117,000

60

2,604,138 202,800

136,963,280

20 77,831,395 7,117,000 60 2,604,138 236,348 134,950,400

30 84,317,345 7,117,000 60 2,604,138 257,659 133,671,740

40 90,803,294 7,117,000 60 2,604,138 283,194 132,139,640

50 97,289,244 7,117,000 60 2,604,138 314,348 130,270,400

60 103,775,194 7,117,000 60 2,604,138 353,203 127,939,100

70 110,261,143 7,117,000 60 2,604,138 403,018 124,950,200

80 116,747,093 7,117,000 60 2,604,138 469,192 120,979,760

100 129,718,992 7,117,000 60 2,604,138 698,611 107,214,620

110 136,204,942 7,117,000 60 2,604,138 924,679 93,650,540

120 142,690,891 7,117,000 60 2,604,138 1,367,053 67,108,100

130 149,176,841 7,117,000

60

2,604,138 2,620,921

-8,123,980

Tabla 3.59 Análisis de sensibilidad para el proyecto

En esta tabla se muestra como van disminuyendo las ganancias de Bio-Gox conforme aumentan los costos variables totales. Se observa también que si los costos variables aumentaran un 130% de las que se tienen en este momento se tendrían perdidas, pero antes de 130% obtendremos ganancias.


3.7 BIBLIOGRAFÍA

1. "Producción y purificación semipiloto de glucosa oxidasa" realizado por Carlos Orozco, en la planta piloto de Bioprocesos, en la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Bioingeniería del IPN.

2. Hatzinikolaou, D. G. and Macris, B. J. 1995. Factors regulting production of glucose

oxidase by Aspergillus niger. Enzyme and microbial Technology 17:530-534.

3. Rogalaski, J. 1987. Optimizacion of glucosa oxidase síntesis in submerged cultures of Aspergillus niger G-13 mutant. Enzyme and microbial Technology 10: 508-511.

4. Zetalaki, K. Vas, K. 1968. The role of aireation and agitation in the production of

glucose oxidase in submerged culture. Biotechnol. Bioeng. 10: 45-59 5. Felder, R. 1999. Principios elementales de los procesos químicos, México 2ª

edición.Addison Wesley Iberoamericana. Anexos. 6. Kilikian, B.V. and Jurkiewicz,C.H. 1997. The Gas Balance Technique and the

Respiratory Coefficient Variability in Cultures of Aspergillus awamori NRRL 3112 Braz. J. Chem. Eng. vol. 14 no. 2 São Paulo June.

7. Fatile, I.A. 1985. Rheological characteristics of suspensions of Aspergillus niger:

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8. Salvador Garza Garza, 2002. Caracterización reológica y microbiológica, y

cinéticas de deterioro en cremogenado de melocotón I S B N: 84-89727-64-3 Depósito Legal: S. 54-98 Servei de Publicacions Universitat de Lleida

9. Wnikanie tlenu w procesie biosyntezy kwasu cytrynowego w bioreaktorach STR o

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10. www.molineriaypnaderia.com

11. www.alimentariaonline.com

http://www.molineriaypnaderia.com

http://www.alimentariaonline.com


INGENIERÍA DE PROYECTOS


Universidad Autónoma Metropolitana Plantel Iztapalapa Rev. No.

A Titulo:

Bases de diseño de “Elaboración de un mejorante para la industria panificadora a partir de glucosa oxidasa producida por Aspergillus niger”

Elaboró: Equipo No. 6

Aprobó: AMS

Fecha: Abril ,2005

Proyecto No.: 05-I-A06

BASES DE DISEÑO Localización: Carretera Toluca-Naucalpan km 52.8 Lote # 4 Manzana E1, Toluca 2000 , Estado de México. Proyecto No. 05-I-06 Generalidades. Función de la planta La función de la planta es la elaboración de Glucoxid , un aditivo o mejorante en tabletas dirigido a la industria panificadora, que tiene como principal componente a la glucosa oxidasa, enzima obtenida de la fermentación sumergida en régimen continuo por Aspergillis níger.

Tipo del proceso El proceso consta de 2 etapas, la primera corresponde a una fermentación continua en medio sumergido, de la cual se obtiene como producto glucosa oxidasa en forma intracelular, es por ello que es necesario llevar a cabo la extracción y purificación de la enzima, también de manera continua. La segunda etapa del proceso es la elaboración del mejorante en tabletas, para lo cual se lleva a cabo un proceso en lotes. Flexibilidad y capacidad 2.1 Factor de servicio de la planta Factor de servicio = 360 días x (24 horas/día) = 8640 h x 100 = 98. 63 % 8760 horas 8760 h La planta trabajará 360 días al año, las 24 horas del día.


Universidad Autónoma Metropolitana Plantel Iztapalapa Rev. No. A

Titulo: Bases de diseño de “Elaboración de un mejorante para la industria panificadora a partir de

glucosa oxidasa producida por Aspergillus niger” Elaboró:

Equipo No. 6 Aprobó:

AMS Fecha:

Abril ,2005 Proyecto No.:

05-I-A06

2.2 Capacidad de las instalaciones

Tabla 4.1 Programa de ventas por año de la planta.

a) Capacidad de diseño

Esta capacidad está marcada por el diseño de los equipos. Tomando en cuenta el primer equipo del proceso de producción que es un reactor de fermentación enchaquetado de 5.5m3, la producción utilizando dicha capacidad y con 50 g/L de sustrato, sería de 4,267,423.019 envases al año ( valor obtenido de balances en el fermentador).

El diseño de los equipos de la planta y las instalaciones en general, se elaboró con base en la producción del año 10 , con el fin de evitar reinversiones a causa de la necesidad de nuevos equipos con mayor capacidad.

b) Capacidad mínima.

Es aquella que permite cubrir el programa de ventas para el año 10, cuya producción será de 3,768,556 envases al año.

c) Capacidad máxima

El proceso está diseñado de tal forma que sea posible abastecer una demanda mayor a la requerida.

Año Volumen de producción (ton mejorante/año)

Volumen de producción (envases/año)

1 1302.0689 2,604,138 2 1366.0037 2,732,007 3 1426.3679 2,852,736 4 1495.4030 2,990,806 5 1560.0220 3,120,044 6 1624.3821 3,248,764 7 1688.8861 3,377,772 8 1754.6684 3,509,337 9 1819.4476 3,638,895 10 1884.2781 3,768,556






AMS Fecha:


05-I-A06 Conservando el volumen del reactor de fermentación constante y variando sólo la concentración de sustrato adicionada propuesta para el proceso, de 50 g/L a 60 g/L, la producción tendría un volumen de 27,244,411.35 envases al año. Dado que los flujos del reactor se conservarían y los equipos que corresponden a la etapa de extracción y purificación seguirían operando en las mismas condiciones, la producción estaría limitada únicamente por el equipo de tableteado

Con base en la capacidad máxima de la tableteadora, sería posible producir 17,729,280 envases al año, si esta trabajara en su mayor capacidad que es de 1,026,000 tabletas/h, trabajando las 24 h del día, los 360 días del año laboral. se lograra la capacidad máxima.

2.3 Flexibilidad

Para la obtención del producto, un paso decisivo y de gran importancia es la fermentación realizada por Aspergillus níger, por lo que es necesario que dicha operación se lleve a cabo en las condiciones optimas de temperatura, presión, aireación, esterilidad, pH, etc, por lo que evaluar soluciones en caso de presentarse fallas en alguno de los siguientes servicios es de vital importancia.

a) Falla de energía eléctrica. La mayoría de los equipos utilizados en el proceso dependen de la energía eléctrica, por lo que en el caso de una falla, la operación de la planta sería detenida. Debido a esto es necesaria la instalación de una planta generadora de electricidad (41 kW)*, la cual empiece a funcionar un 1minuto, después de haberse presentado la falla permitiendo que no existan alteraciones al proceso. * Valor obtenido de los cálculos de consumo de energía eléctrica.

b) Falla de vapor El vapor es un servicio muy importante de nuestro proceso, ya que de este depende la esterilización del reactor así como de las tuberías por las cuales se suministran el medio de cultivo, agua, etc, por lo que es necesario asegurar que siempre se contará con este servicio. La obtención del vapor es a partir de calderas en las cuales se calienta agua hasta su punto de ebullición, por lo que solo es necesario garantizar el suministro ilimitado del combustible para que se lleve a cabo. Una medida que también se considera es la existencia de dos calderas que trabajarán alternadamente para dar mantenimiento a la caldera que este en reposo.






AMS Fecha:


05-I-A06

c) Falla de aire Para suministrar el aire al medio de cultivo es necesario colocar un difusor que alimente el gas dentro del fermentador. El aire que se utiliza debe ser esterilizado previamente mediante filtros cartucho de varias membranas. Por lo tanto, para evitar una problema es necesario mantener en condiciones optimas de trabajo estos dos instrumentos y en caso de presentarse la falla es conveniente tener un reemplazo de ambos.

d) Falla de agua de enfriamiento. En este caso es necesario contar con un intercambiador de calor para llevar a cabo el enfriamiento del agua, ya que ésta se utiliza para mantener la temperatura en el fermentador a una T = 25 °C. Se planea la implementación de un sistema de recirculación específico para el agua de enfriamiento. 2.4 Necesidades para futuras expansiones. De acuerdo a el volumen de producción de la planta no será necesario una futura expansión, ya que con el reactor que se ocupa es suficiente y en algún momento que se requiera mayor producción se variara la concentración de la fuente de carbono, obteniendo una mayor concentración de enzima.






AMS Fecha:


05-I-A06

3. Especificaciones de la alimentación Materias Primas

Características fisicoquímicas Materia Prima P. Molecular

( g/mol) Densidad P. fusión

(ºC) Contenido Solubilidad

Glucosa comercial

180.16 En sol. acuosa a 40% = 1.149

83 H-6.72 C-40 O-53.29

1g en 1 ml de agua a T amb.

KNO3 101.10 2.11 333 K-38.67 N-13.86 O-47.47

1g en 2.8 ml de agua

KH2PO4 139.09 2.34 K-28.73 H-1.48 P-22.76 O-47.03

En 4.5 partes de agua

MgSO4*7H2O 246.3 1.67 Mg-9.86 S-13.01 O-71.45 H-5.68

A 20°C= 71g en 100 ml de agua y a 40 °C = 91 g

KCl 74.55 1.98 773 K- 52.44 Cl-47.56

FeSO4 151.91 1.897 Fe-36.77 S-21.10 O-42.13

ZnSO4 161.37 Zn- 40.50 S- 19.86 O- 39.64

Agua, insoluble en alcohol

Lecitina de soya

1.49

Lactosa 342.30 1.53 201-202 C-42.11 H-6.48 O-51.41

1 g disuelve en 5 ml de agua

Almidón de Maíz

162.14 1.50 Se descompone

Insoluble en agua, alcohol y eter.

Tabla 4.2 Características de materias primas






AMS Fecha:


05-I-A06

Cloruro de potasio Fórmula KCl Peso Molecular (g/mol) 74.5 Características físicas Cristales Presentaciones 500g, 2.5 kg, 10 kg Pureza 99 % pH de la solución al 5% a 25 ºC 5.4-8.6 Materia Insoluble M.x 0.005 % Yoduro (I) M.x. 0.002 % Bromuro (Br) M.x 0.003 % Compuestos de Nitrógeno M.x 0.001 % Fosfato (PO4) M.x 0.0005 % Sulfato (SO4) M.x 0.001 % Bario (Ba) M.x 0.001 % Fierro (Fe) M.x 0.0003 % Sodio (Na) M.x 0.005 % Metales pesados M.x 0.0005 % Precipitados Ca, Mg, R2O3 M.x 0.005 %

Tabla 4.3 Características del Cloruro de potasio

Glucosa Fórmula C6H12O6 Peso Molecular (g/mol) 180 Color Blanco Apariencia Cristalina Pureza 99 % Toxicidad No tóxico Humedad M.x 15 % Pureza 97 % Cenizas M.x 0.2 % Proteína M.x 0.1 % pH de la solución al 10 % 6.8 Partículas quemadas Menos de 7.5 mg Presentación) 25 kg

Tabla 4.4 Características de la Glucosa






AMS Fecha:


05-I-A06

Lactosa Fórmula C6H12O6 Peso Molecular (g/mol) 180 Color Blancuzco Apariencia Cristalina Pureza 95 % Toxicidad No tóxico Humedad M.x 10 % Pureza 95 % Cenizas M.x 0.3 % Proteína M.x 0.4 % pH de la solución al 10 % 6.5 Partículas quemadas Menos de 7.5 mg Presentación 25 kg

Tabla 4.5 Características de la Lactosa

Sulfato de magnesio heptahidratado Fórmula MgSO4 7 H20 Peso Molecular (g/mol) 246 Características físicas Cristales Pureza 99 % pH 5.5 - 6.5 Magnesio (Mg) Min 98 % Fierro M.x. 5 ppm Cobre (Cu) M.x 3 ppm Manganeso M.x 5 ppm Impurezas totales M.x 500 ppm

Tabla 4.6 Características del Sulfato de magnesio heptahidratado






AMS Fecha:


05-I-A06

Sulfato ferroso Fórmula FeSO4 Peso Molecular (g/mol) 246 Características físicas Cristales Arsénico < 0.05 mg/kg Plomo (Pb) 10 mg / kg pH solución al 1 % 3.1 Humedad) 25 %

Tabla 4.7 Características del Sulfato ferroso

Sulfato de zinc Fórmula ZnSO4 7 H20 Peso Molecular (g/mol) Características físicas Polvo amarillo Pureza Min 97 % pH de la solución al 10 % 6 Acidez libre M.x 0.1 % Zinc (Zn) Min. 26 % Fierro (Fe) M.x 0.1 % Plomo (Pb) M.x 0.1 % Material insoluble en agua M.x 0.1 %

Tabla 4.8 Característica del sulfato de zinc






AMS Fecha:


05-I-A06

Materia prima Descripción Glucosa comercial Tiene un poder edulcorante de 0.74. KNO3 Prismas transparentes, gránulos blancos o polvo

cristalino KH2PO4 Polvo blanco, con algunos gránulos higroscópicos. MgSO4*7H2O Cristales incoloros o gránulos blancos KCl Cristales blancos o polvo cristalino. FeSO4 Polvo cristalino blanco o amarillento ZnSO4 Polvo o gránulos Lecitina de soya Masa cérea Lactosa Sabor débilmente dulce, estable en aire pero

rápidamente absorbe olores. Almidón de maíz Polvo blanco hetrogéneo

Tabla 4.8 Características físicas de las materias primas 4. Especificaciones del producto Nombre del producto: Glucoxid Mejorante en tabletas para harina utilizada en la industria de la panificación cuya finalidad es la oxidación de la masa, proporcionando así gran tolerancia y seguridad en el amasado y horneado. Es una tableta de 8.5 mm x 16 mm de espesor, de 1 gr. Cuya composición se especifica en la siguiente tabla:

Compuesto Cantidad (g)

Enzima Glucosa Oxidasa 0.0005

Lecitina 0.5

Almidón de maíz 0.2

Lactosa c.b.p. 1 tableta

Tabla 4.9 - Composición de la tableta






AMS Fecha:


05-I-A06 Cada tableta sirve para mejorar 10 kg de Harina. El componente principal de Glucoxid es decir el principio activo , es la enzima Glucosa Oxidasa , de aquí que las condiciones de producción , distribución, almacenamiento y uso sean aquellas encaminadas a mantener las características de esta enzima. Asegurando así la calidad de el producto. Las características fisicoquímicas de la glucosa oxidasa son : Ø El coeficiente de extinción molar en una solución al 1 % (p/V) a 280 nm es 13.8. Ø La proteína nativa es ácida con un punto isoeléctrico de 4.2 Ø El coeficiente de difusión de la holoenzima en una solución de 0.1 M NaCl es de 4.94 x 10-7

cm2 s-1 Ø Peso Molecular de 160 kDa. Ø Tiene una constante de Michaelis ( aparente) Km = 33mol/Lt

Glucoxid también contiene lecitina como emulsionante y lactosa como aglutinante, además de almidón de maíz que actúa como desintegrante. Su presentación en tabletas facilita su dosificación, manejo y almacenamiento. 5.-Alimentación a la planta. Alimentación en las condiciones limite.

Materia prima 2006 2007 2008 2009

Materia prima Consumo kg/dia Consumo kg/dia Consumo kg/dia Consumo kg/dia Presentación Entrega

Glucosa industrial

365.837 383.800 400.761 420.157 Granel Almacén M.P

KNO3 16.902 17.732 18.515 19.411 Granel Almacén M.P

KH2 PO4 2.195 2.303 2.405 2.521 Granel Almacén M.P

MgSO4*7H2O 1.098 1.151 1.202 1.260 Granel Almacén M.P

KCL 1.098 1.151 1.202 1.260 Granel Almacén M.P

FeSO4 0.022 0.023 0.024 0.025 Granel Almacén M.P

ZnSO4 0.022 0.023 0.024 0.025 Granel Almacén M.P

Lecitina 651034.441 683001.861 713183.960 747701.500 Granel Almacén M.P

Lactosa 389969.630 409118.115 427197.192 447873.199 Granel Almacén M.P

Almidón 2604137.762 273200.74 285273.584 299081 Granel Almacén M.P

Botes de polipropileno

7234 7589 7924 8308 Granel Almacén M.P

Tabla 4.10 Alimentación de las materias primas.






AMS Fecha:


05-I-A06

Materia prima 2010 2011 2012 2013

Materia prima Consumo kg/dia Consumo kg/dia Consumo kg/dia Consumo kg/dia Presentacion Enrega

Glucosa industrial

438.313 456.396 474.519 493.002 Granel Almacen M.P

KNO3 20.250 21.085 21.923 22.777 Granel Almacen M.P

KH2 PO4 2.630 2.738 2.847 2.958 Granel Almacen M.P

MgSO4*7H2O 1.315 1.369 1.424 1.479 Granel Almacen M.P

KCL 1.315 1.369 1.424 1.479 Granel Almacen M.P

FeSO4 0.026 0.027 0.028 0.030 Granel Almacen M.P

ZnSO4 0.026 0.027 0.028 0.030 Granel Almacen M.P

Lecitina 780011.003 812191.064 844443.045 877334.224 Granel Almacen M.P

Lactosa 467226.591 486502.447 505821.384 525523.200 Granel Almacen M.P

Almidón 312004 324876 337777 350934 Granel Almacen M.P

Botes de polipropileno

8667 9024 9383 9748 Granel Almacen M.P

Tabla 4.11 Alimentación de las materias primas (continuación).

Materia prima 2014 2015 Materia prima Consumo

kg/dia Consumo kg/dia

Presentación Entrega

Glucosa industrial

511.203 529.418 Granel Almacén M.P

KNO3 23.618 24.459 Granel Almacén M.P KH2 PO4 3.067 3.177 Granel Almacén M.P

MgSO4*7H2O 1.534 1.588 Granel Almacén M.P

KCL 1.534 1.588 Granel Almacén M.P FeSO4 0.031 0.032 Granel Almacén M.P

ZnSO4 0.031 0.032 Granel Almacén M.P

Lecitina 909723.778 942139.068 Granel Almacén M.P Lactosa 544924.543 564341.302 Granel Almacén M.P Almidón 363890 376856 Granel Almacén M.P Botes de polipropileno

10108 10468 Granel Almacén M.P

Tabla 4.12 Alimentación de las materias primas (continuación).






AMS Fecha:


05-I-A06 6.-Condiciones de los productos en límite de batería.

Año Producto Presentación Producción Entrega

2006 Glucoxid Envase con 500 tabletas 2604137.762

Almacén P.T.*


Almacén P.T.*


Almacén P.T.*


Almacén P.T.*


Almacén P.T.*


Almacén P.T.*


Almacén P.T.*


Almacén P.T.*


Almacén P.T.*


Almacén P.T.*

* No requieren condiciones especiales de entrega ni almacenamiento. Tabla 4.13 Condición de Glucoxid a lo largo de 10 años






AMS Fecha:


05-I-A06 7. Medio ambiente Las normas más importantes que debe de cumplir la empresa son las siguientes: NOM-OO1-ECOL-96 Establece los límites máximos permisibles de contaminantes para descargar aguas residuales en aguas nacionales. NOM-002-ECOL-96 Establece los límites máximos permisibles de contaminantes para descargar aguas residuales a sistemas de alcantarillada municipal. NOM-043-ECOL-93 Establece los niveles máximos permisibles de emisión de partículas sólidas a la atmósfera provenientes de fuentes fijas. NOM-052-ECOL-93 Define las características de los residuos peligrosos. NOM-081-ECOL-94 Establece los límites máximos permisibles de emisión de ruido por fuentes fijas y su método de medición. NOM-085-ECOL-94 Establece los niveles máximos permisibles de emisiones a la atmósfera por fuentes fijas que queman hidrocarburos, así como las condiciones de operación y requisitos para sistemas de calentamiento. Agua La NOM-127-SSA-1996. Salud ambiental, agua para uso y consumo humano, límites permisibles de calidad y tratamiento a los cuales se debe someterse el agua para sus posibilidades. Microbiológicas

Característica Limite permisible

Organismos coniformes totales 2NP/100 ml 2 UFC/100ml

Organismos Coniformes Fecales No detectable, NP/100Ml

0 UFC/100ml

Tabla 4.14 Limites microbiológicos máximos permisibles






AMS Fecha:


05-I-A06



Aluminio 0.2 Nitratos 10 Arsénico 0.5 Nitratos 0.05 Bario 0.7 Nitrógeno amoniacal 0.5 Cadmio 0.005 Plagucidas (µg/L) 0.003 Cianuros 0.07 Aldrin 0.3 Cloruro residual 0.2-1.5 DDT 1.0 Cloruro (Cl-) 250 Lindano 2.0 Cromo total 0.05 Exaclorobenceno 0.01 Cobre 2.05 Heptacloro 20.0 Dureza total (CaCO3) 500 2,4-D 50.0 Fenoles 0.001 Plomo 0.25 Fierro 3.0 Sodio 200.0 Fluoruros 1.5 Sólidos disueltos

totales 1000.0

Manganeso 0.15 Sulfatos 400.0 Mercurio 0.001 SAAM 0.5 Trihalometano 0.2 Radioactividad α total 0.1 Zinc 5 Radiactividad β global 1.0

Tabla 4.15 Limites máximos permisibles de contaminantes






AMS Fecha:


05-I-A06

Tabla 4.16 NOM-001-SEMARNAT-1996. Limites máximos permisibles para contaminantes

Ríos Embalses Naturales y Artificiales

Suelos

Parámetros Uso en riego agrícola

Uso en riego urbano

Protección de vida acuática

Uso en riego agrícola

Uso en riego urbano

Uso en Riego agrícola

P.M P.D P.M P.D P.M P.D PM P.D P.M. P.D. P.M. P.D. Temperatura (ºC) N.A. N.A. 40 40 40 40 40 40 40 40 15 25 Grasa y Aceite 15 25 15 20 15 25 15 25 15 25 N.A. N.A. Sólidos sedimentados (mg/L)

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 N.A. N.A.

Sólidos suspendidos totales

150 200 75 125 40 60 75 125 75 60 N.A. N.A.

DBO 150 200 75 150 30 60 75 150 75 60 N.A. N.A. Nitrógeno total 40 60 40 60 15 25 40 60 40 25 N.A. N.A. Fósforo total 20 30 20 30 5 10 20 30 20 10 N.A. N.A. Materia flotante AUSENTE






AMS Fecha:


05-I-A06 Aire Los niveles máximos permisibles de emisión de partìculas a la atmósfera como: monóxido de carbono, bióxido de carbono, dióxido de azufre y óxido de nitrógeno provenientes del proceso de combustión de gas natural en fuentes fijas.

Flujo de gases (m3/min) Zonas críticas (mg/m3) Resto del país (mg/m3) 5 1536 2304 10 1148 1722 20 858 1287 30 724 1086 40 641 962 50 584 876 60 541 811 80 479 719 100 437 655 200 326 489 500 222 333 800 182 273 1000 166 249 3000 105 157 5000 84 127 8000 69 104 10000 63 95 20000 47 71 30000 40 60 50000 32 48

Tabla 4.17 Niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera.

Flujo de gases (m3/min)

Niveles máximos de partículas sólidas

5 – 100 2 304 – 655 200 – 10 000 489 – 95 20 000 – 50 000

71 – 48

Tabla 4.18 NOM-CCAT.006-ECOL/1993.






AMS Fecha:


05-I-A06 Ruido Se debe de identificar las áreas y fuentes emisoras, así como delimitar las zonas de exposición. La NOM 00-STPS-1984. Límites máximos permitidos

Exposición Decibeles Tiempo de exposición (min)

1 114 10 2 105 45 3 92 300

Tabla 4.19 Límites máximos permisibles de ruido Las normas que afectan de manera directa, es la de descarga de efluentes ya que nuestros residuos tendrán una concentración de 4.54g/l de glucosa y según la tabla 13 el limite máximo permisible de la glucosa es de 20mg/l por esta razón se realizara un tratamiento a estos. Las demás sales que contiene el medio de cultivo no sobrepasan el límite máximo permisible. Los niveles máximos permisibles de emisión de gases a la atmósfera no afectaran pues solo se libera CO2 de la fermentación así como metano del tratamiento de efluentes los cuales se encuentran muy por debajo de los presentados en la tabla 15. 7.2 Tratamiento de efluentes. Las aguas residuales del proceso consisten básicamente en trazas de sales inorgánicas y principalmente en glucosa no consumida en el reactor. De esta forma se propone un tratamiento secundario compuesto por un reactor anaerobio seguido de uno aerobio, esto se hace para conseguir una concentración final de 20 mg/L de glucosa que es el límite permisible de desecho. En el reactor anaerobio se eliminará el 80 % de la glucosa, produciéndose CO2 y metano. El volumen de este reactor será de 300 L con una producción de metano de 485 L/h. En el reactor aerobio se terminará de degradar la materia orgánica en un volumen de reactor de 792 L y con una alimentación de 689 L aire/h. 8. Facilidades requeridas para el almacenamiento Las materias primas se encontraran ubicadas en un área adaptada para evitar que sufra alteraciones por humedad, luz, calor o algún tipo de contaminación. El producto se encontrará en otra área de almacenamiento, independiente del área de materias primas, al igual para evitar cualquier contaminación y para realizar pruebas de estabilidad a ciertas condiciones establecidas.






AMS Fecha:


05-I-A06 9. Servicios auxiliares Vapor

• Fuente: Caldera • Presión máxima de trabajo: 3.67 kg/cm2 • Temperatura: 140 ° C • Calidad: vapor saturado

Generador de vapor: 668 Kg vapor/día

• Consumo de vapor: El reactor requiere 61.453 lb/h. • Caballos caldera: 1.58 CC.

Retorno de condensado Todo el vapor utilizado para el calentamiento se recupera. Agua de Enfriamiento

• Fuente: Red municipal. • Presión limite batería: 0.946 atm • Temperatura: 16.11º C • Dureza: menos de 40 ppm. • HCO3 : menos de 30 ppm. • Consumo: 8194.56 L/ 24 hrs.

El agua de enfriamiento será recuperada así como el vapor. Agua de Sanitarios y servicios

• Fuente: Red municipal. • Presión limite de batería: 20-40 psig • Temperatura limite de batería: 15 ºC • Disponibilidad: 900-1000 L • Gasto: 5500 L/día

Agua Potable

• Fuente: Red municipal, filtro de carbón activado. • Presión en limite de batería: 14.7- 40 psig • Temperatura: ambiente • Gasto: 220 L/día

No hay recuperación






AMS Fecha:


05-I-A06 Agua Contra incendios (NFPA)

• Fuente: Red municipal. • Presión limite de batería: 4.2 a 7 kg/m2 • Capacidad: 600GPM con mangueras de 1.5 pulgadas • Tamaño de cisterna: 272.5m3.

Agua de Calderas

• Fuente: Red municipal. • Presión limite batería: 0.34 • Temperatura: 20ºC • Gasto: 2649.30 lb/día • Dureza: menos de 40 ppm. • HCO3 : menos de 30 ppm.

Agua de Proceso • Fuente: Red Municipal • Cantidad utilizada: 8194.56 l/día.

Combustible

• Características: Gas LP • Poder calorífico: 9220 Kcal/L • Consumo de combustible: 1.15 L

Suministro de energía eléctrica

• Fuente: Subestación eléctrica • Capacidad: 99.79 Kw • Voltaje: 99.79 KVA • Fases :Tres

10. Sistemas de seguridad De acuerdo con la NOM-017-STPS-1993 el personal deberá contar con el equipo necesario para cada una de las áreas. En el área de recepción de materias primas, proceso y acondicionamiento: cofia, guantes, overol, botas antiderrapantes, cubrebocas. En el área de almacenamiento o para el manejo de volúmenes grandes y pesados utilizan cascos de seguridad y faja. También se contará con sistema de seguridad contra incendios, colocación de extintores en lugares estratégicos, rutas de evacuación bien definidas y programas de capacitación y prevención para incendios. En general se seguirán los lineamientos establecidos en las normas como: NOM-001-STPS-1993 que establece las condiciones de seguridad e higiene en edificios, locales, instalaciones y áreas de centro de trabajo.






AMS Fecha:


05-I-A06 NOM-002-STPS-1993. Condiciones de seguridad para la prevención y protección contra incendios en los centros de trabajo. NOM-005-STPS-1993. Condiciones de seguridad en los centros de trabajo para el almacenamiento, transporte y manejo de sustancias inflamables y combustibles. NOM-009-STPS-1993. Condiciones de seguridad en los centros de trabajo para el almacenamiento, transporte y manejo de sustancias corrosivas, irritantes y toxicas. NOM-010-STPS-1993. Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo en donde se produzcan, almacenen o manejen sustancias químicas capaces de generar contaminación al medio ambiente. NOM-016-STPS-1993. Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo con respecto a la ventilación. NOM-017-STPS-1993. Relativas al equipo de protección para el personal del centro de trabajo. NOM-028-STPS-1993. Código de colores para la identificación de fluidos conducidos en tuberías. Conforme la norma NOM-001-STPS-1993 se ha elaborado el diagrama de distribución de áreas y el de equipos tomando en cuenta factores importantes como son:

• Vías de acceso fácilmente transitables, pavimentadas, lisas de fácil limpieza. • Tener espacios suficientes que permitan las maniobras de materiales. • Las áreas de proceso deben estar separadas de áreas destinadas a servicios. • Los interiores deben tener dimensiones proporcionales a los equipos y operaciones que se

realicen. • Las áreas de proceso deben estar separadas o aisladas, para evitar acciones, movimientos

o procedimientos, que puedan causar contaminación. 11. Datos climatológicos El clima que predomina en el parque industrial Toluca 2000 es el templado sub húmedo con lluvias en verano. 11.1 Temperatura.

• Temperatura máxima promedio:21.4 ºC. • Temperatura mínima promedio: 19.1 ºC • Temperatura de bulbo húmedo: 39.87 ºC

11.2 Precipitación pluvial. • Precipitación promedio mínima: 693.3 mm • Precipitación promedio máxima: 1132.1 mm • Precipitación promedio: 734.1 mm






AMS Fecha:


05-I-A06 11.3 Viento

• Dirección de viento reinante: Norte a sur. • Velocidad promedio: 20 – 30 km /h • Velocidad máxima: 50 km / h

11.4 Se presenta un % de humedad igual a 58 %. 12. Datos del lugar Localización: Carretera Toluca-Naucalpan Km 52. 8, manzana E1, lote 4. Parque Industrial Toluca 2000. Elevación: La altura sobre el nivel del mar es de aprox. 2,640 metros 13. Diseño eléctrico Códigos de diseño eléctrico NOM EM-001SEMP-1993, ANSI, NEMA Se tendrán niveles de iluminación suficientes para que el personal opere con seguridad. Las tuberías serán aéreas. 14. Diseño mecánico de tuberías Códigos de diseño: ANSI Códigos ASME sección VIII Div. 1, 2, STPS, PSV y API Distribución de tuberías dentro de límite se batería: La tubería de agua, luz, y gas en el área de proceso será aérea para facilitar el acceso, inspección y mantenimiento. Fuera del área de proceso la tubería será subterránea. 15. Diseño de edificios Códigos de construcción para: Arquitectónicos, concretos, Sísmico y viento. --Reglamento de construcción para el DF. titulo 5, 6, Cáp. VII. Atr.187. --Proyecto Arquitectónico Cáp. 1-I --Normas técnicas complementarias para el diseño para sismos, secc: 8-9 --Registro de construcción para el DF., 2-19. --Normas técnicas complementarias para el diseño del viento.






AMS Fecha:


05-I-A06 16. Instrumentación Códigos de diseño de instrumentación: ANSI e ISA. Los reactores deben contar con un indicador de nivel, pH y temperatura. 17. Diseño de equipos El diseño de los equipos se calcula con la consideración que operan al 90% de su capacidad nominal. Se establecen criterios en base a los códigos internacionales para definir las presiones de diseño. 18. Estándares y especificaciones (Nacionales e internacionales). ASME SECCIÓN VIII DIV 1, NEMA, ANSI, NEF, ASTM, CEF MEX, TEMA, ISO 9002, DIN NOM, NOM-EM-001SEMIP-993, NFPA


4.2 DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL PROCESO Área de laboratorio Crecimiento y mantenimiento de la cepa (Aspergillus niger BA-25), que será con la cual se inoculará el reactor en el arranque del proceso y cada seis meses. Área 100. Área de Fermentación El proceso se inicia con la preparación del medio de cultivo concentrado (corriente 1) en un tanque mezclador (F-110 A,B) con agitación constante , cuya composición se especifica en la Tabla 38 .

Componentes del medio de cultivo

Medio concentrado para fermentador semilla y

producción (g/l) Glucosa 150.0

KNO3 6.93 KH2PO4 0.9

MgSO4 ·7H20 0.45 KCl 0.45

FeSO4 0.009 ZnSO4 0.009

Tabla 4.20 Composición del medio de cultivo concentrado en el tanque mezclador. La corriente 1 se une a la corriente 2 (agua), dando origen a la corriente 3, cuya composición se especifica en la Tabla 39. Esta corriente pasa por un intercambiador de calor para ser esterilizado en línea y después alimenta al reactor (R-120) de manera continua.

Componentes del medio de cultivo

Medio para fermentador semilla y producción (g/l)

Glucosa 50.0 KNO3 2.31

KH2PO4 0.3 MgSO4 ·7H20 0.15

KCl 0.15 FeSO4 0.03 ZnSO4 0.03

Tabla 4.21 Composición del medio de cultivo en el reactor de fermentación.


Área 200. Área de recuperación El producto de la fermentación sale constantemente del reactor (corriente 4) y es transportado hacia la centrifuga (H-210) por medio de una bomba centrífuga (L-130). De la centrífuga sale una corriente de lodos (corriente 5) y una corriente de sobrenadante que se une a un cabezal de desecho. El flujo de lodos de la centrifuga es transportado a un tanque de almacenamiento (F-230 A, B) por medio de una bomba centrifuga (L-220), en el cual se recolecta el flujo de 2 horas. Del tanque de almacenamiento sale la corriente 6, la cual es transportada por la bomba (L-240) al homogenizador (C-250), que requiere dos pasos por la válvula para llevar a cabo la ruptura celular. Es por ello que la corriente 7 es recirculada al tanque (F-230 A) para pasar por el homogenizador por segunda ocasión. Mientras tanto el tanque F-230 B estará recibiendo el flujo que sale de la centrifuga. Una vez llevada a cabo la ruptura completa en el homogenizador el producto sale por la corriente 8 al tanque de almacenamiento (F-260), cuyo flujo de salida (corriente 9) es transportado por la bomba L-270 a la centrifuga (H280), de la cual sale una corriente de lodos (corriente 10) y una corriente de sobrenadante, la cual se une al cabezal de desecho. Área 300. Área de purificación El equipo de ultrafiltración consta de dos módulos consecutivos (H-310 A, B). Al primer modulo de ultrafiltración entra la corriente 10 que es transportada por la bomba (L-290), de este modulo sale una corriente de permeado libre de enzima que es transportada al cabezal de desecho, y una corriente (corriente 11) que corresponde al flujo retenido por el ultrafiltro. Esta corriente es transportada al siguiente modulo de ultrafiltración por la bomba L-311, obteniéndose un flujo de permeado libre de enzima y la corriente 12 (retenido del ultrafiltro) que se dirige al equipo de diafiltración. El equipo de diafiltración consta de 3 módulos (H-310 C, D, E). El módulo de diafiltración (H-310 C) recibe a la corriente 14, compuesta por la corriente 12 (flujo retenido en el ultrafiltro) y la corriente 13 (agua). Esta corriente es transportada por la bomba L-320 A. Dicha operación se repite en los dos módulos siguientes de diafiltración (D, E) cuyos flujos de entrada son transportados por las bombas L-320 B y L-320 C, respectivamente. El flujo del ultimo modulo de la diafiltración (corriente 21) es transportado por medio de la bomba L-330 hacia el secador por aspersión (H-340). El producto obtenido del secador se une al producto del ciclón (H350) para formar la corriente 22. Área 400. Área de Tableteado y Acondicionamiento El polvo de salida del secador es la glucosa oxidasa que es recolectada, para ser incorporada posteriormente al mezclador (M-420) con las demás materias primas que componen las tabletas: lactosa spray dried, lecitina de soya y almidón de maíz, que son almacenadas en las tolvas (F-410 A, B, C), respectivamente. La mezcla de polvos (corriente 23) cae por acción de la gravedad al tamiz (H-430) del cual sale la corriente 24 que cae por gravedad a un contenedor de polvos (F-440). El contenedor es transportado por un montacargas vaciando el contenido de éste a la tableteadora (S-450).


Las tabletas son transportadas por una banda (S-460) hacia la contadora de tabletas (S-470). Como operación final las tabletas son envasadas en frascos de polipropileno por la envasadora (S-480) y después son colocadas en las cajas de cartón.


4.3 Diagrama de Flujo de Proceso

Fermentador de producciónR130

Bomba CentrífugaL-140

Centrífuga

H-210

HomogeneizadorC-250

Centrífuga

H-270

Módulo de UltrafiltraciónH-310 A

Aire HúmedoA.E104

Condensado105

Vapor102

R-130

L-140

Venteo

F-230 A,B

H-210

C-250

F-230 C

L-280

L-240

L-260

M-110 A,B

DesechoDesecho

Agua

1

2

3

101

L-311

D D

H-310 BH-310 A

L-320 B

13

Agua

D D

L-320 A

Agua

D

L-320 C

Agua

H-350H-340

Aire caliente

L-330

Tanque Mezclador para medio de cultivoM-110 A,B

Tanque de almacenamientoF-230 A,B


Tanque de almacenamientoF-230 C




Módulo de UltrafiltraciónH-310 B

Módulo de UltrafiltraciónH-310 C

Módulo de UltrafiltraciónH-310 D

Módulo de UltrafiltraciónH-310E

Bomba CentrífugaL-320 A

Bomba CentrífugaL-320 B

Bomba CentrífugaL-320 C


Secador por aspersiónH-340

Ciclón

H-350

Corriente 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Descripción

Medio Concentrado

150 g Glucosa/L Agua

Medio de cultivo 50 g Glucosa/L (entrada)

Medio de cultivo (salida) Micelio

Micelio concentrado

(2 hrs)

Micelio rupturado (Flujo de 2

hrs)Micelio rupturado (Flujo de 2 hrs) recirculadoMicelio rupturado (f lujo 1 hr)Caldo

agotado Retenido 1 Retenido 2 Agua LavadoRetenido 2

+ Agua Retenido 3 AguaRetenido 3 + Agua Retenido 4 Agua

Retenido 4 + Agua Retenido 5

Agua removida del secador

Gox c/2% agua

Flujo (kg/h)Flujo (L/h) 146.35 292.72 439.16 439.16 87.832 175.664 175.664 175.664 87.832 79.0488 36.84 7.9048 16.24 24.1448 7.9048 16.24 24.1448 7.9048 16.24 24.1448 7.9048 7.758

UI Gox/g Proteína 5517.4 1213.83 1213.83 1336.28 1336.28 1336.28 1403.09 653.91 140.3 428.57 140.3 428.57 140.3 428.57 140.3UI Gox/L 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57 2069.57

g Proteína/L 0.3751 1.705 1.705 1.55 1.55 1.55 1.475 3.1649 14.75 4.83 14.75 4.83 14.75 4.83 14.75 116 g

Tabla de balances

4

8

11 12

15

17

18

192120

23

A.E.103 H-270

Desecho

L-120

Bomba centrífugaL-120

5

L-220

Bomba centrífugaL-220

6

7

9

10

H-310 CH-310 D H-310 E

1416

22

Aire

"Elaboración de un mejorante en tabletas para la industria panificadora a partir de glucosa oxidasa producida por Aspergillus niger"

B i o-G ox

Universidad Autonoma MetropolitanaDiagrama de Flujo de Proceso


Tableteadora

S-460

F-450

Producto

Lecitina

Mezclador de pantalónM-430

Tamiz

H-440

Tolva de almacenamiento de polvosF-410 A

Tolva de almacenamiento de polvosF-410 B

Tolva de almacenamiento de polvosF-420

Tolva de almacenamiento de polvosF-440

Corriente 23 24 25 26 27 28 29

Descripción Gox Polvo Lactosa LecitinaAlmidón de

maízPolvos Mezclados

Polvos Tamizados Tabletas

Flujo (kg/h) 0.116 67.57 1126.14 45.12 0.116 225.6 225608

Tabla de balances

28

"Elaboración de un mejorante en tabletas para la industria panificadora a partir de glucosa oxidasa producida por Aspergillus niger"

B i o-Gox

Universidad Autonoma MetropolitanaDiagrama de Flujo de Proceso

F-410 A F-420 F-410 B

MM-430

Etiquetadora

S-480

Almidón

Lactosa

GOX

H 440

Envasadora

S-470

2425

26

23

29

27S-470 S-480

S-460


4.4 Diagrama de distribución de áreas


Diagrama de distribución de equipos (Área de proceso)


Bio-Gox S.A. de C.V.

HOJA DE ESPECIFICACIONES DE EQUIPO

FERMENTADOR

HOJA 1 DE 24 REVISIÓN: 1

Proyecto: Elaboración de un mejorante en tabletas para la industria panificadora a partir de Glucosa Oxidasa producida por Aspergillus níger.

PREPARADO POR: 05-1-06

APROBADO POR: AMS

FECHA: Febrero, 2005

Planta: Parque Industrial TOLUCA 2000

Localización: Carretera a Toluca, Naucalpan Km 52.8 lt No.4 mz E-1 Estado de México.

Clave de Equipo: R-130 Servicio: Tanque de fermentación Tamaño: 2.44m x 1.075m Faldon ( X ) Patas ( ) No. Requerido: 1 Capacidad: 5.5 m3 Fluido a almacenar: Medio de producción

Dibujo de referencia Datos de diseño

R-110

105

106

101

2 104

1

Código: ASME Pres.Max: 86.07 PSI Pres. Op: 12 PSI Pres. de diseño 16 PSI Pres. Min: 15 PSI Corrosión permitida: 1/8 in Carga de viento: N/A Tipo charolas: N/A Núm. Charolas: N/A Relevado de esfuerzo: SI ( ) NO ( X ) Pruebas: 7.5 BARG RAD. X SPOT Estampado: SI Temp. Op: 28ºC Espesor de cilindro: 3/16 in Espesor de tapa: 3/16 in Tipo de agitador: 3 turbinas tipo Rushton con 6 aspas planas No. De Bafles: 4

Comentarios: Tanque tipo quimiostato, enchaquetado. Art. Material Especificaciones Observaciones

Cuerpo Tapas

Base

Acero inoxidable SA-240 TP316 Acero al carbón SA-285 GR C

Cilíndrico Hemisféricas

Consumo de Energía:

0.23HP

Relación de boquillas Servicio No. Tamaño

Control pH

Control Temperatura Entrada NaOH

Entrada Polietilenglicol Entrada Oxígeno

Entrada Medio de cultivo Salida flujo

1 1 1 1 1 1 1

1/8in 1/8 in 1/8 in 1/8 in 1/8 in 1/8 in 1/4 in 1/4 in

Peso vacío: 613.6284 lbm

Peso operación: 629.6996lbm

Peso lleno de agua: 623.86lbm




TANQUES




APROBADO POR: AMS




Clave de Equipo: F-230 A,B,C

Servicio: Tanque almacenamiento

Tamaño: 2.8m x 0.521m

Faldon ( X ) Patas ( ) No. Requerido: 3

Capacidad: 0.25 m3

Fluido a almacenar: Varios


Código: ASME Pres. Op: 15 PSI Pres. diseño: 18PSI Corrosión permitida: 1/8 in Carga de viento: N/A Tipo charolas: N/A Núm. Charolas: N/A Relevado de esfuerzo: SI ( ) NO ( X ) Pruebas: 7.5 BARG RAD. X SPOT Estampado: SI Temp. Op: 28ºC Espesor de cilindro: 3/16 in Tipo de agitador: N/A No. De Bafles: N/A

Comentarios: Art. Material Especificaciones Observaciones

Cuerpo

Base


Cilíndrico

Relación de boquillas

Servicio No. Tamaño

Entrada Flujo

Salida flujo

1 1

1/8 in

1/8 in

Peso vacío:

797.51lbm Peso operación: 1348.76lbm





TANQUE DE MEZCLADO




APROBADO POR: AMS




Clave de Equipo: M-110 A, B Servicio: Tanque de medio Tamaño: 2.44m x 1.04m

Faldon ( X ) Patas ( ) No. Requerido: 2

Capacidad: 2.0m3

Fluido a almacenar: Medio de producción


R-110

Código: ASME Pres. Op: 15 PSI Pres. de diseño: 16 PSI Corrosión permitida: 1/8 in Carga de viento: Tipo charolas: N/A Núm. Charolas: N/A Relevado de esfuerzo: SI ( ) NO ( X ) Pruebas: 7.5 BARG RAD. X SPOT Estampado: SI Temp. Op: 28ºC Espesor de cilindro: 3/16 in Espesor de tapa: 3/16 in Tipo de agitador: 1 tipo propela No. De Bafles: 4

Comentarios: Art. Material Especificaciones Observaciones

Cuerpo Tapas

Base

Acero inoxidable SA-240 TP316

Acero al carbón

SA-285 GR C

Cilíndrico

Hemisféricas


25.75 HP


Entrada Agua

Entrada de polvos Salida de Medio

Medidor pH

1 1 1 1

1.0 in 1.0 in 1/4 in 1.0 in

Peso vacío: 629.6110lbm

Peso operación: 6439.72lbm





CENTRÍFUGA




APROBADO POR: AMS




Clave de equipo: H-210

Servicio: Separación de sólidos

Tamaño:

No. Requerido: 1

Capacidad: 1 – 75gpm

Fluido a manejar: Medio de producción


Temperatura: 28ºC Flujo: 439.16Lt/hr Volumen de 60 Lt Densidad: 1.05 g/L Máxima fuerza G= 1,750adimensional

Comentarios: La centrifuga cuenta con una bomba succionadora la cual facilita el vaciado del tanque fermentador, así como un regulador de flujo y de tiempo.

Art. Material Especificaciones Observaciones

Cuerpo Tapas

Base

Acero inoxidable SA-240 TP316 Acero al carbón

SA-285 GR C

Cilíndrico


5 HP


Entrada de suspensión Salida de sobrenadante

1 1

0.540in

0.540in




HOMOGENEIZADOR




APROBADO POR: AMS




Clave de Equipo: C-250

Servicio: Ruptura celular

Tamaño: 1m x 2 m x 0.5m

No. Requerido: 1

Capacidad: 650Lt/hr

Fluido a manejar: Suspensión celular

Dibujo de referencia Datos de diseño Entrada de Suspensión celular

C-250 Salida de rupturado

celular

Flujo másico : 175.7 Lt/hr. Descripción: Molino con envoltura cilíndrica que gira sobre un eje horizontal y se carga con bolas de acero al 40% del volumen nominal. Espesor : 11/16 in Diámetro : 0.540 in

Comentarios:

Art. Material Acabado Observaciones Base

Construcción

concreto Acero inoxidable SA-

240 TP304

Sanitario


5.5 KW


Entrada de suspensión Salida de ruptura celular

1 1

0.540in

0.540in




CENTRIFUGA




APROBADO POR: AMS





Servicio: Separación de sólidos

Tamaño:

No. Requerido: 1

Capacidad: 1 – 75gpm

Fluido a manejar: Medio de producción


Temperatura: 28ºC Volumen de: 60Lt Flujo: 87.832Lt/hr Máxima fuerza G= 1,750

Comentarios: La centrifuga cuenta con una bomba succionadora la cual facilita el vaciado del tanque fermentador, así como un regulador de flujo y de tiempo.


Cuerpo Tapas

Base


Cilíndrico


7.5HP


Entrada de suspensión Salida de sobrenadante

1 1

0.540in

0.540in




ULTRAFILTRACION




APROBADO POR: AMS




Clave de equipo: H-210 A, B

Servicio: Concentración

Tamaño: 69.1cm X 70mm

No. Requerido: 2 Cartuchos de área de membrana igual

Capacidad: 3-1000Lt/hr

Fluido a manejar: Filtrado del extracto enzimático


Área de membrana por módulo: 1.4162m2 Área de membrana total: 2.834 m2 Concentración en la entrada (P/V) = 0.1475% Concentración en la salida (P/V) = 1.475% Flujo en cada etapa ( Fn ) : Fo= 79.048 L/hr F1= 36.84 L/hr F2= 7.9048 L/hr Flujo del perneado en la etapa n (Pn): P0=0 P1=42.21 L/hr P2=28.93 L/hr Numero de etapas = 2

Comentarios:


Membranas

Cartucho

Polietersulfona

PVC

Cilíndrico


N/A

N/A

N/A



HOJA DE •urificación•NES DE EQUIPO

DIAFILTRACION


Proyecto: •urificació de un mejorante en tabletas para la industria panificadora a partir de Glucosa Oxidasa producida por •urificació níger.


APROBADO POR: AMS



Localización: Carretera a •urifi, Naucalpan Km 52.8 lt No.4 mz E-1 Estado de México.

Clave de equipo: H-210 C, D, E

Servicio: •urificación

Tamaño: 69.1cm x 70mm

No. Requerido: 3 Cartuchos de área de membrana igual

Capacidad: 3 – 1000 lt /hr

Fluido a manejar: Caldo concentrado de extracto enzimático


Área de membrana por módulo: 1.416m2 Area de membraba total:4.248m2 Concentración de impurezas en la entrada (g/L) = 0.285 Concentración de impurezas en la salida (g/L) = 0.01 Flujo en cada etapa ( Fn ) : 7.9048 L/hr Flujo del Agua de lavado (Q) para cada etapa: 16.24 L/ hr. Flujo del perneado (P) en cada etapa = 16.24 L/hr Numero de etapas = 3

Comentarios: Los flujos de salida y la concentración son constantes.

Art Material Especificaciones Observaciones

Membranas

Cartucho

Polietersulfona

PVC

Cilíndrico


N/A

N/A

N/A




SECADOR POR ASPERSIÓN




APROBADO POR: AMS



Localización: Carretera a Toluca, Naucalpan, Km 52.8 lt No.4 mz E-1 Estado de México.

Clave de equipo: H-340 y H-350

Servicio: Secado de sólidos

Tamaño: 0.63m3 1.87m x 0.58m

No. Requerido: 1

Capacidad: Evapora 8 Kg agua/hr

Fluido a manejar: Solución enzima-agua


Aire caliente

Aire Húmedo

1

2

3

El sistema de calentamiento de aire : Calentador de resistencias. Tamaño de partícula : Capacidad límite de 325 µicrones. Ciclón de: 0.3m de diámetro y 1.2m de altura Soplador: velocidad de 3450rpm Consumo de corriente eléctrica 2 A

Comentarios: Atomizador de boquilla neumático de doble fluido y mezclado externo; sistema de descarga de polvos y colección de producto mediante un ciclón.

Art. Material Acabado Observaciones

Cámara de secado

Ciclón

Acero inoxidable

Sanitario

Consumo de energía Calentador: 2KW Soplador: 1/4HP


Entrada de aire de secado Entrada de alimentación

y aire de aspersión Salida de polvos

1 1 1




TOLVA PARA POLVOS




APROBADO POR: AMS




Clave de equipo: F-410 A, B

Servicio: Almacenamiento y dosificación de polvos


No. Requerido: 2

Capacidad: 1,100 Lt

Materia a manejar: Lactosa , Almidón de maíz en polvo


Dimensiones De Tolva A= 1.55m B= 1.10m C=0 .25m D= 15 º E= 18´´ Peso = 27 kg

Comentarios: Resistencia al impacto, resguardan propiedades fisicoquímicas.


Construcción

Resinas plásticas

Sanitario


N/A

N/A

N/A




TOLVA PARA POLVOS




APROBADO POR: AMS




Clave de equipo: F-410 C

Servicio: Almacenamiento y dosificación de polvos


No. Requerido: 1

Capacidad: 1400 Lt

manejar: Lecitina en polvo


A= 2.18m B= 1.10m D= 60 º E= 18´´

Comentarios: Resistencia al impacto, resguardan propiedades fisicoquímicas.

Art. Material ACABADO Observaciones

Construcción

Resinas plásticas

Sanitario

Certificada por FDA (177.1520)


N/A

N/A

N/A




MEZCLADOR




APROBADO POR: AMS




Clave de equipo: M-420

Servicio: Mezcla de polvos

Tamaño:

No. Requerido: 1

Capacidad: 1-5 ft3

Flujo a manejar: Mezcla de polvos de materia Prima


Especificaciones: Empaque de neopreno a prueba de polvo Soporte de estructura tubular de acero inoxidable

Comentarios:


Construcción

Base

Acero inoxidable AISI-304 y AISI 316

Muñones de acero

inoxidable

Sanitario

Consumo de energía:

22KW


N/A

N/A

N/A




TAMIZ




APROBADO POR: AMS





Servicio: Selección del tamaño de partícula

Tamaño: 12ft x 10in

No. Requerido: 1

Capacidad: Area: 1m3

Flujo a manejar: Mezcla de polvos de materia Prima


--------------------------------------

Velocidad: 820-3200 rpm Tamaño de malla: malla No, 16 Movimientos rotatorios con ángulo de 5-30°

Comentarios:

Material Acabado Observaciones

Construcción

Acero inoxidable SA-240 TP 304

Sanitario

Consumo de energía: 220V


N/A

N/A

N/A




TABLETEADORA




APROBADO POR: AMS




Clave de equipo: S-450

Servicio: Compresión de polvos


No. Requerido: 1

Capacidad: 324,000-1,026,000 Tabletas/hr

Flujo a manejar: Mezcla de polvos


1

2

Espesor de tableta: 8.5mm Largo: 2.25m Ancho: 1.365m Altura: 2.090m Fuerza de compresión: 100KN

Comentarios:


Construcción

Acero inoxidable

Sanitario

Consumo de energía: 22KW


N/A

N/A

N/A




ENVASADORA




APROBADO POR: AMS





Servicio: Conteo, transporte y envasado de tabletas

Tamaño: 2.871m x 2.106m

No. Requerido: 1

Capacidad: Capacidad de la tolva: Aprox. 30 lt

Producto a manejar: Tabletas


Altura de envase: desde 40 – 240mm Presión de Aire: 6Kg/cm2 Consumo de aire: 100L/min. Velocidad de conteo: 60 frascos / min. Fuente de alimentación: 220V Monofásico 50 – 60 Hz

Comentarios: Cuenta, transporta y envasa las tabletas del producto terminado.


Construcción

Acero inoxidable

316

Sanitario



N/A

N/A

N/A




ETIQUETADORA




APROBADO POR: AMS





Servicio: Etiquetado

Tamaño:

No. Requerido: 1

Capacidad: 18000unidades/hr

Producto a manejar: Producto envasado


Velocidad hasta 100m/min Contador de producción Cuenta con 3 cabezales Presión de aire: 3-4 Kg/cm2 Consumo de aire: 8000cm3/min. Diámetro de rollo: 300mm

Comentarios: Se ajusta a varios tamaños de etiqueta.


Construcción

Acero inoxidable

Sanitario



N/A

N/A

N/A


Bio-Gox S. A. de C.V.

HOJA DE ESPECIFICACIONES DE INTERCAMBIADORES

PARA LA ESTERILIZACIÓN EN LINEA


Proyecto: “Elaboración de un mejorante para la industria panificadora a partir de Glucosa Oxidasa producida por Aspergillus níger”

PREPARADO POR: CCR APROBADO POR: FECHA: PLANTA. Parque Industrial Toluca 2000

Localización: Carretera Toluca, Naucalpan Km 52.8 Lote 4 mz E-1

ESPECIFICACIONES

CODIGO DE DISEÑO TEMA FLUIDO A CALENTAR Medio de cultivo no estéril FLUIDO PARA CALENTAR Agua DENSIDAD DEL MEDIO A CALENTAR 62.4 lbm/ft3

CAPACIDAD CALORIFICA DEL MEDIO A CALENTAR

1 Kcal/Kg°C

CAPACIDAD CALORIFICA DEL FLUIDO PARA CALENTAR

1 Kcal/Kg°C

TEMPERATURA DEL FLUIDO A CALENTAR 25°C TEMPERATURA DEL FLUIDO PARA CALENTAR

140°C

ÁREA DE LAS PLACAS 0.27 m2

DIMENSIONES DE LAS PLACAS 0.6m x 0.45m, espacio interior=0.5cm

E-1


Bio-Gox S. A. de C.V. HOJA DE ESPECIFICACIONES DE

BOMBAS

L-330



PREPARADO POR. APROBADO POR: FECHA: PLANTA. Parque Industrial Toluca 2000

Localización: Carretera Toluca, Naucalpan Km 52.8 Lote #4 mz E-1

CONDICIONES DE OPERACIÓN

SERVICIO IDENT LÍQUIDO A MANEJAR CONSISTENCIA

GASTO REAL Qr (GPM) 0.0348 GASTO DE DISEÑO Qd (GPM)

GRAVEDAD ESP γ 1 TEMPERATURA 25°C PRESIÓN DE

DESCARGA hd (ft C.L.) 363.6 ALTURA GEOMÉTRICA

hg (ft)

2.96

LONG. TUBERIA (ft) 17.68 DISEÑO MAT. TUBERIA Acero al carbón CD. 40 VEL. RECOMENDADA (ft/seg) 3-10 VEL. SELECC. (ft/seg) 3 DIAM. SELECC. (ft) 1.37 LONGITUD EQUIVALENTE DE TUBERIA EN CONEXIONES CODOS 90° 6 0.405 20 4.05 CODOS 45° / / / / TB. RECTA / / / / REDUCCIONES / / / / OTRAS / / / /

CONEXIÓN CANTIDAD Ф PULG L/D TOTAL (16) LONGITUD EQUIVALENTE DE TUBERIAS EN VÁLVULAS COMPUERTA / / / / GLOBO / / / / RETENCIÓN 2 0.405 135 9.11 MARIPOSA / / / / OTRAS / / / /

TIPO CANTIDAD Ф PULG L/D TOTAL LONGITUD EQUIVALENTE TOTAL ft LONGITUD REAL 18 LONGITUD EN CONEXIONES 4.05 LONGITUD EN VÁLVULAS 9.11 PERDIDAS POR FRICCIÓN, hfu (ft/100) 0.01 PERDIDAS POR FRICCION TOTALES, hft 0.00320 PERD. EN VALVULAS CONTROL U OTROS, hvc, ft 0.016 CARGA DINAMICA TOTAL, CDT 366.27 POTENCIA DE BOMBEO (HP) 0.0054



HOJA DE ESPECIFICACIONES DE

BOMBAS

L-320 A, B, C



PREPARADO POR. APROBADO POR: FECHA: PLANTA. Parque Industrial Toluca 2000



SERVICIO Maneja agua con GOx IDENT LÍQUIDO A MANEJAR Retenidos CONSISTENCIA


GRAVEDAD ESP γ 1 TEMPERATURA PRESIÓN DE


hg (ft)

1.6077

LONG. TUBERIA (ft) 11.7788 DISEÑO MAT. TUBERIA Acero al carbón CD. 40 VEL. RECOMENDADA (ft/seg) 3-10 VEL. SELECC. (ft/seg) 3 DIAM. SELECC. (ft) 1.37 LONGITUD EQUIVALENTE DE TUBERIA EN CONEXIONES CODOS 90° 5 0.405 20 3.37 CODOS 45° / / / / TB. RECTA / / / / REDUCCIONES / / / / OTRAS / / / /






BOMBAS

L-311

HOJA 20 DE 24

REVISIÓN: 1

Proyecto: “Elaboración de un mejorante para la industria panificadora a partir de Glucosa Oxidasa

producida por Aspergillus níger” PREPARADO POR. APROBADO POR: FECHA: PLANTA. Parque Industrial Toluca 2000



SERVICIO Manejo de caldo agotado IDENT LÍQUIDO A MANEJAR Caldo agotado CONSISTENCIA


GRAVEDAD ESP γ 1 TEMPERATURA 25° PRESIÓN DE


hg (ft)

1.6077

LONG. TUBERIA (ft) DISEÑO MAT. TUBERIA Acero al carbón CD. 40 VEL. RECOMENDADA (ft/seg) 3-10 VEL. SELECC. (ft/seg) 3 DIAM. SELECC. (ft) 1.37 LONGITUD EQUIVALENTE DE TUBERIA EN CONEXIONES CODOS 90° 5 0.405 20 3.37 CODOS 45° / / / / TB. RECTA / / / / REDUCCIONES / / / / OTRAS / / / /






BOMBAS

L-240





CONDICIONES DE OPERACIÓN SERVICIO Manejo de medio centrifugado IDENT LÍQUIDO A MANEJAR Micelio concentrado CONSISTENCIA Líq. Viscoso GASTO REAL Qr (GPM) 0.3480

GASTO DE DISEÑO Qd (GPM)

GRAVEDAD ESP γ 1 TEMPERATURA 25°C PRESIÓN DE DESCARGA hd (ft C.L.)

23.07

ALTURA GEOMÉTRICA hg (ft)

1.9358

LONG. TUBERIA (ft) 9.5149 DISEÑO MAT. TUBERIA Acero al carbón CD. 40 VEL. RECOMENDADA (ft/seg) 3-10 VEL. SELECC. (ft/seg) 3 DIAM. SELECC. (ft) 1.37 LONGITUD EQUIVALENTE DE TUBERIA EN CONEXIONES CODOS 90° 6 0.405 20 3.37 ft CODOS 45° / / / / TB. RECTA / / / / REDUCCIONES / / / / OTRAS / / / /

CONEXIÓN CANTIDAD Ф PULG L/D TOTAL (16) LONGITUD EQUIVALENTE DE TUBERIAS EN VÁLVULAS COMPUERTA / / / / GLOBO / / / / RETENCIÓN 1 0.405 135 13.67 ft MARIPOSA / / / / OTRAS / / / /





BOMBAS

L-230





CONDICIONES DE OPERACIÓN SERVICIO Manejo de micelio rupturado IDENT LÍQUIDO A MANEJAR Micelio rupturado CONSISTENCIA Líq. Viscoso GASTO REAL Qr (GPM) 0.3480



-1.421


5.12







BOMBAS

L-220





CONDICIONES DE OPERACIÓN SERVICIO Manejo de medio centrifugado IDENT LÍQUIDO A MANEJAR Micelio concentrado CONSISTENCIA Líq. Viscoso GASTO REAL Qr (GPM) 0.7734



50.72


-4.4821



TIPO CANTIDAD Ф PULG L/D TOTAL LONGITUD EQUIVALENTE TOTAL ft LONGITUD REAL 17 LONGITUD EN CONEXIONES 3.37 LONGITUD EN VÁLVULAS 13.67 PERDIDAS POR FRICCIÓN, hfu (ft/100) 3 PERDIDAS POR FRICCION TOTALES, hft 0.794 PERD. EN VALVULAS CONTROL U OTROS, hvc, ft 0.1603 CARGA DINAMICA TOTAL, CDT 5068.832 POTENCIA DE BOMBEO (HP) 0.0037




BOMBAS

L-130





CONDICIONES DE OPERACIÓN SERVICIO Manejo de medio fermentación IDENT LÍQUIDO A MANEJAR Micelio de fementación CONSISTENCIA Líq. Viscoso GASTO REAL Qr (GPM) 1.9334



9.33


-5.577





4.7 ANEXO Mediante la cuantificación de energía que cada equipo consume, además de las diferentes áreas de la planta que requieren de esta energía podemos calcular el consumo total y el consumo anual. En la siguiente tabla se mencionan los equipos y el requerimiento de energía durante el proceso.

Lista de equipos No equipo Nombre de equipo Hp Kw Kw-h/AÑO

R-130 Fermentador 0.23 0.1715 1481.76 H-210 Centrífuga 5 3.73 32227.2 C-250 Homogenizador 5.5 47520 M-110 Tanque mezclador 25.75 19.2 165888 Compresor 4.89 3.64 31449.6 H-250 Centrífuga 7.5 5.595 48340.8 L-130 Bomba 0.0063 0.0046998 40.606272 L-220 Bomba 1.65 1.2309 10634.976 L-230 Bomba 0.00057 0.00042522 3.6739008 L-240 Bomba 0.0037 0.0027602 23.848128 L-311 Bomba 0.001309 0.00097651 8.43708096 L-320A Bomba 0.00036 0.00026856 2.3203584 L-320B Bomba 0.00036 0.00026856 2.3203584 L-320C Bomba 0.00036 0.00026856 2.3203584 L-330 Bomba 0.0054 0.0040284 34.805376 H-340 Secador por aspersion 5 43200 M-420 Mezclador 22 31680 H-430 Tamiz 5.59 8049.6 S-450 Tableteadora 22 87120 S-470 Envasadora 25 144000 S-480 Etiquetadora 20 115200 Total 138.671096 651710.268 Áreas tamaño m2 w/m2 Kw Mantenimiento 75 5 0.375 3240 Personal 132 5 0.66 5702.4 Almacén 60 5 0.3 1296 Sanitarios 30 5 0.15 1296 Oficinas 241 10 2.41 13881.6 Total 3.895 25416 Kw Kw-h/año Total 142.566096 677126.268

Tabla A4.1 Gastos de energía para cada equipo


4.8 BIBLIOGRAFÍA http://www.cvclabeler.com/cvcusa_es/counter3.htm#Counter: Product Speed Chart http://www.cvclabeler.com/cvcusa_es/counter4.htm www.korsch.de http://www.uscentrifuge.com/duramatic-centrifuges.htm http://www.wstyler.on.ca http://tecnoplas.com.mx/productos/tolvas.html# www.bran-luebbe.es/meganizer.htm www.spxprocessequipment.com/sites/wcb www.niro-soavi.com

http://www.cvclabeler.com/cvcusa_es/counter3.htm#Counter:

http://www.cvclabeler.com/cvcusa_es/counter4.htm

http://www.korsch.de

http://www.uscentrifuge.com/duramatic-centrifuges.htm

http://www.wstyler.on.ca

http://tecnoplas.com.mx/productos/tolvas.html#

http://www.bran-luebbe.es/meganizer.htm

http://www.spxprocessequipment.com/sites/wcb

http://www.niro-soavi.com


INGENIERÍA ECONÓMICA


5.1 INVERSIÓN TOTAL La inversión total es el monto necesario para la adquisición de los bienes en la instalación de una planta industrial y el capital con el que se inicia el proceso productivo6. Esta se divide en inversión fija que es el monto destinado a la adquisición de infraestructura de la empresa, es decir todos los bienes que conforman la instalación de la planta, que serán utilizados a lo largo de la vida del proyecto; y capital de trabajo que es lo que se necesita para poder iniciar los procesos por primera vez y mantener la fase operativa de la planta. 5.1.1 Inversión fija La inversión fija se divide en activos fijos y activos diferidos. Los activos fijos son las propiedades, bienes materiales o derechos que en el curso normal de los negocios no están destinados a la venta, sino que representan la inversión de capital o patrimonio de una dependencia o entidad en las cosas usadas o aprovechadas por ella, de modo periódico, permanente o semi-permanente, en la producción o en la fabricación de artículos para venta son las maquinarias6. Los activos diferidos son aquellos intangibles como pueden ser los gastos de instalación, las primas de seguro, permisos, uso de suelo etc. En el presente trabajo se hará un estudio a nivel de prefactibilidad en donde se usará el método de Lang desglosado que consiste en la estimación de los costos de los activos fijos, por medio de la cotización de equipos principales (activos fijos) que serán aquellos que realicen un cambio físico, químico o biológico a las materias primas a procesar. La siguiente tabla muestra los equipos principales de proceso y sus costos, estos se obtuvieron por medio de cotizaciones y de estimaciones de acuerdo a su capacidad.

Equipo principal de proceso Características Capacidad

Costo $ del año 2005

Estimación o cotización

Fermentador

Reactor cilíndrico vertical de acero inoxidable. Con

chaqueta convencional de acero al carbón, con tapa y fondo toriesféricos.

5.5 m3

$205,621

Se cotizo y estimo por capacidad

Centrífuga

Centrifuga continua

Supramatic No A460 motor de 15 Hp

volumen de tazón 40L

1-60GPM

$2,601,364

Se cotizo y estimo

Homogeneizador

MARCA GAULIN

Mod. 295 M-3 3 TBS de dos pasos, con

válvulas de cuchilla, presión 35MPa, con

motor de 20 HP

35-650 L/h

$136,600

Se cotizo y estimo por capacidad

Tabla 5.1 Costo total de principales


Equipo principal

de proceso Características Capacidad Costo $ del año

2005 Estimación o

cotización

Centrifuga

Centrifuga continua Supramati No A460

motor de 15 HP volumen de tazón 20L

1-60 GPM

$990,420

Cotización y estimación

Ultafiltación / Diafiltración

Módulos

Área de membrana 3.8085 m2

Corte molecular 30 Kda

8 -10 veces concentra

$2,075,437

Estimación

Secador por aspersión

Secador por aspersión (spray dryer). Con

cámara cilindro cónica de Aluminio. Ciclones de

envase, ventiladores, quemador, horno, ductos, motores, bombas y equipo

eléctrico.

10 Kg agua /h

$300,000

Cotización y se estimo por capacidad

Tamiz

Marca W.S. Tayler

Tamiz vibratorio malla 16, velocidad de 800rpm-3200rpm

Área de tamiz 2-5 ft ancho

100,000

Cotización

Mezcladora

Tomadoni, mod.MBT-

1700, Hp 7.5

1700 L

$97,666

Estimación

Tableteadota

Modelo Colton de tres estaciones, tolvas de acero inoxidable ,3

entradas de alimentación, motor trifásico de 2Hp 60

ciclos, 220-240 volts

$541,762

Cotización

Costo total de principales $7,048,870

Tabla 5.2 Costo total de principales (continuación). Con este costo total de principales se procede a estimar los costos de los activos diferidos por el método de Lang desglosado que se muestra en la tabla 2, aquellos costos que no están estimados son los de terreno y acondicionamiento, así como el de los transportes que se utilizarán ya que estos valores son obtenidos de cotizaciones.


LANG DESGLOSADO VALORES COSTO

Costo total de equipo 1.00

7,048,870

Transporte, Seguros, imprevistos, derechos aduanales etc. 0.05

352,444

Gastos de instalación 0.30

2,114,661 Tuberías 0.30 2,114,661

Instrumentación 0.15 1,057,331 Aislamiento 0.05 352,444

Instalaciones eléctricas 0.15 1,057,331 Edificios y servicios 0.30 2,114,661

Terreno y acondicionamiento 0.10 1,463,250 Servicios auxiliares (infraestructura) 0.30 2,114,661

Costo Físico de la planta 2.70 19,790,313 Ingeniería y supervisión de construcción 0.65 4,581,766

Imprevistos 0.60 4,229,322 Trailer - 1,300,000

Camión repartidor - 1,560,000 TOTAL 31,461,401

Tabla 5.3 Método de Lang desglosado para la estimación de la inversión fija.

Por lo tanto el valor de la inversión fija es de $31,461,401

5.1.2 Capital de trabajo El capital de trabajo como su nombre lo indica es el dinero necesario para la puesta en marcha de la empresa. El capital de trabajo se divide en :

1. Inventario de materias primas 2. Inventario de producto en proceso 3. Inventario de producto terminado 4. Cuentas por pagar 5. Cuentas por cobrar 6. Efectivo en caja

1.- Inventario de materias primas. Para estimar el capital de trabajo debemos saber el costo de las materias primas necesarias para un mes de operación. Los costos para el año 2006 se muestran en la tabla 3.


Materias primas reactivos Costo Kg g/L necesarios Kg en 2006 Costo $ de 2006

Glucosa industrial 4.54 50 131,701.27 597,924 KNO3 2.81 2.310 6,084.60 17,073

KH2 PO4 25.30 0.300 790.21 19,992 MgSO4*7H2O 9.85 0.150 395.10 3,892

KCL 5.98 0.150 395.10 2,363 FeSO4 18.00 0.003 7.90 142 ZnSO4 24.00 0.003 7.90 190



Costo anual de materias primas 16,644,523

Costo mensual de materias primas 1,387,044

Tabla 5.4 Costos de materia prima necesaria para la producción de Glucoxid para el año 2006.

Los cálculos para los demás años operativos se encuentran en los anexos 2.-Inventario de producto en proceso. Es el monto que se requiere para mantener el producto en el proceso, este valor se toma del costo de operación generado durante el tiempo que se esta operando y no se ha obtenido aun el producto terminado listo para salir a la venta, este plazo para Bio-Gox es de 2 días. 3.-Inventario de Producto terminado. Es el recurso que se requiere para mantener la cantidad de producto terminado correspondiente a un mes de costo de producción en el almacén. El valor de este inventario se tomara como el de un mes de producción. 4.-Cuentas por pagar. Bio-Gox no tendrá cuentas por pagar debido a que los proveedores de materias primas no otorgan créditos. 5.- Cuentas por cobrar. Se estima como un mes del costo de operación. 6.-Efectivo en caja.


El efectivo en caja son los gastos de un mes de trabajo, el cual implica nomina, renta de equipo, mantenimiento y otros (gastos no contemplados) este se estima como 1 mes a costo de operación menos el costo de materia prima. En esta tabla se muestran los costos del capital de trabajo para el ciclo de vida del la empresa.

Año 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Materias primas

1,387,044

1,470,363

1,639,907

1,836,373

2,046,202

2,275,731

Producto en proceso

210,916

219,560

236,341

255,154

274,939

296,986

Producto terminado

5,998,041

6,304,243

6,797,186

7,355,750

7,940,438

8,583,057

Cuentas por pagar

-

-

-

-

-

Cuentas por cobrar

5,998,041

6,304,243

6,797,186

7,355,750

7,940,438

8,583,057

Efectivo en caja

4,610,998

4,833,880

5,157,278

5,519,377

5,894,236

6,307,326

CAPITAL DE

TRABAJO

18,205,039

19,132,290

20,627,898

22,322,405

24,096,252

26,046,157 Tabla 5.5 Costos de capital de trabajo

Año 2012 2013 2014 2015 Materias primas 2,527,249 2,804,515 3,106,113 3,435,878

Producto en proceso 319,860 344,644 371,214 399,781 Producto terminado 9,257,880 9,988,791 10,770,205 11,609,204 Cuentas por pagar - - - - Cuentas por cobrar 9,257,880 9,988,791 10,770,205 11,609,204

Efectivo en caja 6,730,631 7,184,276 7,664,092 8,173,326 CAPITAL DE TRABAJO 28,093,500 30,311,018 32,681,831 35,227,392

Tabla 5.6 Costos de capital de trabajo La inversión total será la suma de la inversión fija y el capital de trabajo.

Año 2006 Monto $ Inversión fija $ 31,461,401

Capital de trabajo $ 18,205,039 Inversión total. $ 49,666,441

Tabla 5.7 Valor de la inversión total.


5.2 ESTRUCTURA DE CAPITAL La estructura de capital se refiere a como se obtendrá el dinero necesario para la construcción y operación de la planta. De esta forma para la inversión total se necesitaran socios, inversionistas que llamaremos capital social y créditos bancarios. Se separa la estructura de capital para la inversión fija y para el capital variable distribuyéndose de la siguiente manera.

% de inversión fija Cantidad financiada

Capital social 70 $ 22,022,981 Crédito

Refaccionario 30 $ 9,438,420 Inversión fija 100 $ 31,461,401

Tabla 5.8 Inversión fija

% de capital de trabajo Cantidad finaciada Capital social 90 $ 16,384,536 Crédito avio 10 $ 1,820,504

Capital de trabajo 100 $ 18,205,039 Tabla 5.9 Capital de trabajo

5.3 COSTOS DE OPERACIÓN Los costos de operación son valoraciones monetarias de la suma de recursos destinados a la administración, operación y funcionamiento de la planta este se compone de los costos de producción y de los gastos generales. 5.3.1 Costos de producción Incluye el costo de los materiales, mano de obra y los gastos indirectos de fabricación. Se define como el valor de los insumos que requieren las unidades económicas para realizar su producción de bienes y servicios; se consideran aquí los pagos a los factores de la producción: al capital, constituido por los pagos al empresario (intereses, utilidades, etc.), al trabajo, pagos de sueldos, salarios y prestaciones a obreros y empleados así como los bienes y servicios consumidos en el proceso productivo (materias primas, combustibles, energía eléctrica, servicios, etc.). Estos costos se dividen en costos fijos y costos variables.


5.3.2 Costos variables de producción Son todos aquellos que dependen del volumen de producción, esto es por ejemplo, si produzco más, necesito mayor cantidad de materia prima, energía eléctrica para los equipos, etc. Éstos costos se desglosan en :

1. Materia prima: Este se calcula de la demanda del uso de las mismas ( Ver tabla 3 y Anexos).

2. Mano de obra de operación: Esta se obtiene de acuerdo al número de empleados que se

tiene y el salario que perciben por su trabajo de acuerdo a la ley ( Ver anexos).

3. Mano de obra de supervisión: Se estima con la mano de obra de operación en relación de un 10% a un 25% de este monto. Bio-Gox lo estima de un 10% debido a que no se tendrá un gran número de empleados.

4. Servicios auxiliares: Son los costos de los servicios que se utilizan en tu proceso, como lo son la energía eléctrica, el agua, combustibles entre otros estos se calculan directamente del precio de venta y de los balances de materia y energía que se necesitaran en el proceso (Ver anexos).

5. Mantenimiento y reparación: Dependiendo del tipo de equipos y la complejidad que

muestren los procesos es estimado como un porcentaje de la inversión fija según la siguiente tabla

Complejidad Condiciones de operación % de inversion fija Poca Ligeras 02--04 Mediana Medias 04--08 Baja Severas 08--12

Tabla 5.10 Estimación para mantenimiento y reparación. Bio-Gox estimara el 6% pues consideramos una complejidad mediana. 6. Suministro de operación: Este se estima a partir de los costos de mantenimiento y

reparación como un 15% de éste. 7. Regalías: Son los pagos de cualquier clase por el uso o goce temporal de patentes,

certificados de invención o mejora, marcas de fábrica, nombres comerciales, etc. Esta se estima como un porcentaje de las ventas (presupuesto de ingresos) que va desde (1% a 3%). Bio-Gox lo estimara por el 2%.


La siguiente tabla muestra los costos variables de Bio-Gox a lo largo de su plan de trabajo. Periodo 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Materia Prima 16,644,523

17,644,356

19,678,886

22,036,479

24,554,420

27,308,772

30,326,991

Mano de obra operación

9,147,068

9,206,323

9,636,406

10,066,489

10,496,572

10,926,655

11,356,737 Mano de obra

de supervisión 914,707

920,632

963,641

1,006,649

1,049,657

1,092,665

1,135,674

Servicios auxiliares

534,537

582,885

628,131

675,230

723,174

771,989

822,249

Mantenimiento y reparación

1,887,684

1,974,968

1,979,340

1,979,325

1,979,720

1,979,466

1,979,515 Suministro de

operación 283,153

296,245

296,901

296,899

296,958

296,920

296,927

Regalías 3,124,965

3,430,668

3,748,642

4,112,598

4,489,565

4,891,898

5,322,371

COSTOS VARIABLES

32,536,637

34,056,078

36,931,947

40,173,668

43,590,066

47,268,364

51,240,464

Tabla 5.11 Costos variables de Bio-Gox

Periodo 2013 2014 2015 Materia Prima 33,654,182 37,273,359 41,230,538

Mano de obra operación 11,786,820 12,216,903 12,646,986 Mano de obra de supervisión 1,178,682 1,221,690 1,264,699

Servicios auxiliares 873,787 926,438 966,915 Mantenimiento y reparación 1,979,509 1,979,553 1,979,511

Suministro de operación 296,926 296,933 296,927 Regalías 5,786,493 6,278,783 6,804,504

COSTOS VARIABLES 55,556,399 60,193,658 65,190,079 Tabla 5.12 Costos variables de Bio-Gox (continuación)


5.3.3 Costos fijos de producción

Se denominan así aquellos gastos que permanecen constantes o casi fijos en diferentes niveles de producción y ventas, dentro de ciertos límites de capacidad y tiempo. Los costos fijos de Bio-Gox son los siguientes:

1.-Depreciación y Amortización: Estos dos valores se calculan del valor actual de los activos al tiempo en el que finalice la vida del proyecto3 ( anexos) a) Depreciación: Es la pérdida o disminución en el valor material o funcional del activo fijo tangible. Es un procedimiento de contabilidad que tiene como fin distribuir de manera sistemática y razonable, el costo de los activos fijos tangibles entre la vida útil estimada de la unidad6.

b) Amortización: Extinción gradual del costo de los activos intangibles durante un periodo de tiempo. 2.- Impuesto sobre la propiedad: Este es el impuesto que hay que pagar sobre la propiedad, se obtiene del costo real que hacienda impone dependiendo de la zona donde se encuentra. La planta se ubica en el estado de México de ahí se obtiene el valor a pagar.

3.- Seguro sobre la planta: Este se calcula como el 1% de la inversión fija. 4.- Rentas: Esta se estima como el 10% del valor real de lo que se va a rentar. Bio-Gox no tendrá renta de ningún activo. 5.-Costos fijos de operación. Se estima de los costos variables de producción en especifico de la suma de los costos de materia prima de operación y los de supervisión haciendo una estimación del 30%

En esta tabla se muestra el valor de los costos fijos a lo largo del tiempo de vida de Bio-Gox.

Activos fijos /años

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Depreciación de activos

1,276,887

1,276,887

1,276,887

1,276,887

1,276,887

1,422,144

1,422,144

Amortización de activos

763,628

763,628

763,628

763,628

763,628

763,628

763,628

Impuesto sobre la

propiedad

54,500

57,031

59,680

62,452

65,352

68,387

71,563 Seguro sobre

la planta

314,614

329,161

329,215

329,180

329,243

329,200

329,210 Rentas

-

-

-

-

-

-

- Costos fijos de

operación

3,018,532

3,038,087

3,180,014

3,321,941

3,463,869

3,605,796

3,747,723 COSTOS

FIJOS

5,428,161

5,464,794

5,609,423

5,754,088

5,898,978

6,189,154

6,334,267 Tabla 5.13 Costos fijos de Bio-Gox.


Activos fijos /años

2013 2014 2015

Depreciación de activos 1,422,144 1,422,144 1,422,144 Amortización de activos 763,628 763,628 763,628

Impuesto sobre la propiedad 74,887 78,365 82,004 Seguro sobre la planta 329,208 329,215 329,208

Rentas - - - COSTOS FIJOS 3,889,651 4,031,578 4,173,505

Total 6,479,517 6,624,929 6,770,489 Tabla 5.14 Costos fijos de Bio-Gox (continuación).

Los costos de producción son:

Costos/años 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Costos variables

32,536,637

34,056,078

36,931,947

40,173,668

43,590,066

47,268,364

51,240,464

Costos fijo 5,428,161

5,464,794

5,609,423

5,754,088

5,898,978

6,189,154

6,334,267

Costo de producción

37,964,798

39,520,872

42,541,370

45,927,756

49,489,045

53,457,518

57,574,732

Tabla 5.15 Costos de producción.

Costos/años 2013 2014 2015

Costos variables 55,556,399 60,193,658 65,190,079 Costos fijo 6,479,517 6,624,929 6,770,489

Costo de producción 62,035,916 66,818,587 71,960,568

Tabla 5.16 Costos de producción (continuación). 5.3.4 Gastos generales

Son las erogaciones que corresponden a las oficinas generales, el departamento de contabilidad, la oficina de personal, el departamento de crédito y cobranza y demás actividades distintas de la venta de mercancías.

1. Gastos de administración: Conjunto de pagos incurridos en la dirección general de una empresa, en contraste con los gastos de una función más específica, como la de fabricación o la de ventas; no incluye la deducción de los ingresos. Se estima de los ingresos por ventas (presupuesto de ingresos) entre un 5-10% . Se estimó con el 8%.


2. Distribución y Ventas: Se estima del 5 al 25 % del costo de producción. Bio-Gox lo estima como el 25 % debido a que la distribución es realizada por la misma empresa lo cual resulta mas caro.

3. Investigación y desarrollo: Es el dinero que se va a utilizar para llevar a cabo

investigación o desarrollar mayor cantidad de productos. Se estima de las ventas (presupuesto de ingresos) entre 2-5% . Debido a la política de innovación, competitividad y satisfacción de nuestros clientes, Bio-Gox estima este costo a partir del 5%.

4. Gastos financieros: Desembolsos que se derivan de la necesidad de obtener, en

préstamo, capitales ajenos, este valor depende de la cantidad obtenida de una institución de crédito y de los intereses que se deben de pagar por ella. Este interés es calculado a partir de los prestamos obtenidos para la inversión fija y para el capital de trabajo.(Anexos)

5. Imprevistos: Se estima de la suma de los gastos anteriores y equivaldrá al 5 o 10 % de

éstos. Los imprevistos se estimaron con el 8 %.

AÑOS 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Gastos de administración

12,499,861

13,722,673

14,994,568

16,450,391

17,958,262

19,567,591

21,289,482

Distribución y ventas

9,491,199

9,880,218

10,635,343

11,481,939

12,372,261

13,364,380

14,393,683

Investigación y desarrollo

7,812,413

8,576,670

9,371,605

10,281,495

11,223,913

12,229,744

13,305,926

Gastos financieros

1,688,839

1,274,187

1,132,610

991,034

849,458

707,882

566,305

Imprevistos 2,519,385

2,676,300

2,890,730

3,136,389

3,392,312

3,669,568

3,964,432

GASTOS GENERALES

34,011,698

36,130,047

39,024,856

42,341,248

45,796,206

49,539,164

53,519,828

Tabla 5.17 Gastos generales.

AÑOS 2013 2014 2015

Gastos de administración 23,145,970 25,115,131 27,218,018 Distribución y ventas 15,508,979 16,704,647 17,990,142

Investigación y desarrollo 14,466,231 15,696,957 17,011,261 Gastos financieros 424,729 283,153 141,576

Imprevistos 4,283,673 4,623,991 4,988,880 GASTOS GENERALES 57,829,582 62,423,878 67,349,877

Tabla 5.18 Gastos generales (continuación).


A continuación se muestran los costos de operación. Costos/año 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Costos de

producción

37,964,798

39,520,872

42,541,370

45,927,756

49,489,045

53,457,518

57,574,732 Gastos

generales

34,011,698

36,130,047

39,024,856

42,341,248

45,796,206

49,539,164

53,519,828 COSTO DE

OPERACIÓN

71,976,496

75,650,920

81,566,227

88,269,003

95,285,250

102,996,682

111,094,560 Tabla 5.19 Costos de operación.

Costos/año 2013 2014 2015 Costos de producción 62,035,916 66,818,587 71,960,568

Gastos generales 57,829,582 62,423,878 67,349,877 COSTO DE OPERACIÓN 119,865,498 129,242,465 139,310,445

Tabla 5.20 Costos de operación (continuación).

Se muestra una gráfica que representa los egresos de Bio-Gox a lo largo de su vida como empresa:

Presupuesto de egresos

-160000000

-140000000

-120000000

-100000000

-80000000

-60000000

-40000000

-20000000

01 2 3 4 5 6 7 8 9 10

EGRESOS $

Grafica 5.1 presupuesto de egresos


5.4 PRESUPESTO DE INGRESOS

El presupuesto de ingresos será las ventas realizadas anualmente, éstas se obtienen a partir del precio del producto multiplicado por el plan de ventas (Ver anexos). Año Programa de venta

( ton. mejorante) Envase c/500 tabletas

por año Precio de venta Ingresos $

2006 1302.07 2,604,138 60

156,248,266

2007 1366.00 2,732,007 63

171,533,407

2008 1426.37 2,852,736 66

187,432,102

2009 1495.40 2,990,806 69

205,629,891

2010 1560.02 3,120,044 72

224,478,270

2011 1624.38 3,248,764 75

244,594,883

2012 1688.89 3,377,772 79

266,118,525

2013 1754.67 3,509,337 82

289,324,625

2014 1819.45 3,638,895 86

313,939,136

2015 1884.28 3,768,556 90

340,225,225

Tabla 5.21 Programa de ventas e Ingresos por ventas. En la siguiente gráfica se muestran los ingresos para la vida productiva de Bio-Gox.

Presupuesto de ingresos

050000000

100000000150000000200000000250000000300000000350000000400000000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

años de operacion

ingr

esos

$

Grafica 5.2 Presupuesto de ingresos por ventas.


5.5 PUNTO DE EQUILIBRIO

El punto de equilibrio es aquel en el que el volumen de producción hace que los egresos sean igual a los ingresos. El punto de equilibrio se calcula a partir de la siguiente formula:

Punto de equilibrio = Costos fijos totales / Precio de venta unitario – Costo unitario variable Costo unitario variable = Costos variables totales/ volumen de producción. De este modo se calculó el punto de equilibrio para cada año. Los costos fijos totales son los costos fijos de producción más los gastos generales fijos que son únicamente los gastos financieros. Concepto/

periodo 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Costos Fijos

5,428,161 5,464,794

5,609,423

5,754,088

5,898,978

6,189,154

6,334,267

Gasto financieros

1,688,839

1,274,187

1,132,610

991,034

849,458

707,882

566,305

Costos fijos totales

7,117,000

6,738,981

6,742,034

6,745,122

6,748,436

6,897,036

6,900,573

Tabla 5.22 Costos fijos totales.

Concepto/ periodo 2013 2014 2015 Costos Fijos 6,479,517 6,624,929 6,770,489

Gasto financieros 424,729 283,153 141,576 Costos fijos totales 6,904,246 6,908,082 6,912,065

Tabla 5.23 Costos fijos totales (continuación) Los costos variables totales son los costos variables de producción mas los demás gastos generales

Concepto/periodo 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Costos Variables

32,536,637

34,056,078

36,931,947

40,173,668

43,590,066

47,268,364

51,240,464 Gastos de

administración

12,499,861

13,722,673

14,994,568

16,450,391

17,958,262

19,567,591

21,289,482 Distribución y

ventas

9,491,199

9,880,218

10,635,343

11,481,939

12,372,261

13,364,380

14,393,683 Investigación y

desarrollo

7,812,413

8,576,670

9,371,605

10,281,495

11,223,913

12,229,744

13,305,926

Imprevistos

2,519,385

2,676,300

2,890,730

3,136,389

3,392,312

3,669,568

3,964,432 COSTOS

VARIABLES TOTALES

64,859,496

68,911,939

74,824,193

81,523,881

88,536,814

96,099,646

104,193,987

Tabla 5.24 Costos variables totales.


Concepto/periodo 2013 2014 2015 Costos Variables 55,556,399 60,193,658 65,190,079

Gastos de administración 23,145,970 25,115,131 27,218,018 Distribución y ventas 15,508,979 16,704,647 17,990,142

Investigación y desarrollo 14,466,231 15,696,957 17,011,261 Imprevistos 4,283,673 4,623,991 4,988,880

COSTOS VARIABLES TOTALES 112,961,252 122,334,384 132,398,380 Tabla 5.25 Costos variables totales (continuación).

Con estos datos se calcula el punto de equilibrio. Punto de equilibrio en el año 2006

Concepto / periodo 2006


7,117,000

Costos variables totales

64,859,496

Precio venta unitario

60

Costo unitario variable

25

Punto equilibrio

202,800 Tabla 5.26 Punto de equilibrio en 2006

Punto de equilibrio 2006

02000000400000060000008000000

100000001200000014000000

0 50000 100000 150000 200000 250000

Volumen de producción (Latas)

Peso

s $ Serie1

Serie2

Serie3

Grafica 5.3 Punto de equilibrio 2006


Punto de equilibrio en el año 2010



6,748,436


88,536,814


72


28

Punto equilibrio

154,886 Tabla 5.27 Punto de equilibrio 2010


0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000

Volumen de prodcción

$ añ

o 20

10 Ventas

Costos f ijos

Costos totales


Punto de equilibrio en el año 2015



6,912,065


132,398,380


90


35

Punto equilibrio

125,338 Tabla 5.28 Punto de equilibrio 2015



0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

15 Ventas

Costos f ijos

Costos totales


Los puntos de equilibrio para los años restantes se encuentran en los anexos. 5.6 ESTADO PROFORMA DE RESULTADOS

Concepto /año 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Ingreso* 156,248,266 171,533,407 187,432,102 205,629,891 224,478,270 244,594,883 266,118,525

Costo de producción 37,964,798 39,520,872 42,541,370 45,927,756 49,489,045 53,457,518 57,574,732

Utilidad bruta 118,283,468 132,012,535 144,890,732 159,702,135 174,989,225 191,137,365 208,543,793

Gastos generales 34,011,698 36,130,047 39,024,856 42,341,248 45,796,206 49,539,164 53,519,828

Utilidad de operación 84,271,770 95,882,487 105,865,875 117,360,888 129,193,019 141,598,201 155,023,965

Productos financieros 345,825 362,541 386,796 413,953 442,068 473,049 504,797

Utilidad antes de impuesto 84,617,595 96,245,028 106,252,671 117,774,841 129,635,087 142,071,251 155,528,762

Impuesto sobre la renta ( ISR)3 27,077,630 29,835,959 31,875,801 35,332,452 38,890,526 42,621,375 46,658,629

Participación de trabajadores (PTU)3 8,461,759 9,624,503 10,625,267 11,777,484 12,963,509 14,207,125 15,552,876

Utilidad neta 49,078,205 56,784,567 63,751,603 70,664,904 77,781,052 85,242,750 93,317,257 *El ingreso se obtiene del presupuesto de ingresos

Tabla 5.29 Estado pro forma de resultados.

Concepto /año 2013 2014 2015 Ingreso* 289,324,625 313,939,136 340,225,225

Costo de producción 62,035,916 66,818,587 71,960,568

Utilidad bruta 227,288,709 247,120,549 268,264,656

Gastos generales 57,829,582 62,423,878 67,349,877

Utilidad de operación 169,459,127 184,696,671 200,914,779

Productos financieros 538,821 574,807 612,999

Utilidad antes de impuesto 169,997,948 185,271,478 201,527,779

Impuesto sobre la renta ( ISR)3 50,999,384 55,581,443 60,458,334

Participación de trabajadores (PTU)3 16,999,795 18,527,148 20,152,778

Utilidad neta 101,998,769 111,162,887 120,916,667 *El ingreso se obtiene del presupuesto de ingresos

Tabla 5.30 Estado pro forma de resultados (continuación).


La tabla 20 esta compuesta de lo siguiente: Utilidad bruta = Ingresos – Costos de producción. Utilidad de operación = Utilidad bruta – Gastos generales. Productos Financieros = Interés que da el banco por manejar el efectivo en caja. Utilidad antes de impuesto = Utilidad de operación + Productos financieros. Utilidad neta = Utilidad antes de impuestos – ISR – PTU. ISR = Impuesto sobre la renta. PTU = Participación de utilidades a los trabajadores.

Utilidad neta

0

20000000

40000000

60000000

80000000

100000000

120000000

140000000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Periodo

Peso

s $

Grafica 5.6 Utilidad Neta

5.7 ESTADO PROFORMA DE ORIGEN Y APLICACIONES

Concepto/ periodo 0 1 2 3 4 5 6 Utilidad neta - 49,078,205 56,784,567 63,751,603 70,664,904 77,781,052 85,242,750

Depreciación y amortización - 2,040,515 2,040,515 2,040,515 2,040,515 2,040,515 2,185,771

Capital social 38,407,516 - - - - - -

Créditos5 11,258,924 - - - - - -

Valor de rescate - - - - - - -

Suma de orígenes 49,666,441 51,118,720 58,825,081 65,792,117 72,705,419 79,821,567 87,428,522

Activos fijos 20,183,208 - - - 3,586,283 - -

Activos diferidos 11,278,193 - - - - - -

Capital de trabajo 18,205,039 927,251 1,495,607 1,694,507 1,773,847 1,949,905 2,047,343

Amortización de créditos - 4,453,185 2,218,029 2,076,452 1,934,876 1,793,300 1,651,724

Suma de aplicaciones 49,666,441 5,380,435 3,713,636 3,770,960 7,295,006 3,743,205 3,699,066

SALDO - 0 45,738,284 55,111,445 62,021,158 65,410,413 76,078,362 83,729,455 Tabla 5.31 Estado pro forma de origen y aplicaciones.


Concepto/ año 7 8 9 10 11 Utilidad neta 93,317,257 101,998,769 111,162,887 120,916,667 -

Depreciación y amortización 2,185,771 2,185,771 2,185,771 2,185,771 -

Capital social - - - - -

Créditos5 - - - - -

Valor de rescate - - - - 3,831,212

Suma de orígenes 95,503,029 104,184,540 113,348,658 123,102,439 3,831,212

Activos fijos - - - - -

Activos diferidos - - - - -

Capital de trabajo 2,217,519 2,370,812 2,545,562 118,224 35,227,392

Amortización de créditos 1,510,147 1,368,571 1,226,995 1,085,418 -

Suma de aplicaciones 3,727,666 3,739,383 3,772,556 1,203,642 35,227,392

SALDO 91,775,363 100,445,157 109,576,102 121,898,797 39,058,605 Tabla 5.32 Estado pro forma de origen y aplicaciones (continuación).

5.8 FLUJO NETO DE EFECTIVO El flujo neto de efectivo se obtiene del saldo resultante del estado pro forma de origen y aplicaciones.

Periodo Saldo 0 - 49,666,440.68 1 45,738,284.28 2 55,111,445.12 3 62,021,157.51 4 65,410,412.96 5 76,078,362.04 6 83,729,455.29 7 91,775,362.66 8 100,445,157.01 9 109,576,101.68 10 121,898,796.61 11 39,058,604.55

Tabla 5.33 Flujo neto de efectivo.


Flujo neto de efectivo

-$100.000.000

-$50.000.000

$0

$50.000.000

$100.000.000

$150.000.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Periodo

$

Grafica 7 .- Flujo neto de efectivo

5.9 INDICADORES FINANCIEROS Los indicadores financieros son aquellos instrumentos que nos ayudan a evaluar la rentabilidad de un proyecto, para de esta forma tomar o no la decisión de invertir en él. Estos indicadores son : Valor presente neto (VPN), Tasa mínima aceptable de rentabilidad (TMAR) ,Tasa interna de rentabilidad (TIR) , Periodo de recuperación de la inversion (PRI) , Retorno sobre la inversión (RSI). La evaluación financiera de un proyecto puede realizarse a través de dos criterios distintos : Desde el punto de vista del proyecto y desde el punto de vista del inversionista, en el primer caso, para el calculo de todos estos indicadores, se considera la inversión total y para el segundo solo el capital social. 5.9.1 Tasa Mínima Aceptable de Rentabilidad TMAR La TMAR es el valor de la tasa de actualización que refleja la expectativa de ganancia del inversionista, el premio al riesgo y la inflación. El valor de esta tasa depende en gran medida del inversionista y su disponibilidad al riesgo.

riesgoganancialación iiiTMAR ++= inf

La TMAR desde el punto de vista del inversionista queda de la siguiente forma. Periodo 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

TMAR

28.55

28.70

28.62

28.64

28.63

28.65

28.64

28.64

28.64

28.64 Tabla 5.34 TMAR desde punto de vista del inversionista.

Para el calculo de la TMAR para el proyecto se hace una TMAR mixta ponderada que se obtiene de la siguiente tabla.


Fuente de capital Cantidad $ % participacion Coste de capital

Costo de ponderacion de

capital Capital propio $ 38,407,516 77.33 28.55% 22.07 Crédito Avio5 $ 1,820,504 3.66 15% 0.54

Crédito Refaccionario5 $ 9,438,420 19.00 15% 2.85

Total de inversión $ 49,666,441 100 TMAR MIXTA

ponderada 25.47 Tabla 5.35 TMAR mixta ponderada

TMAR mixta ponderada = 25.47

5.9.2 Valor presente neto (VPN) El Valor Presente Neto de un proyecto es la diferencia entre todas las entradas y salidas de efectivo que se suceden durante la vida de un proyecto a una tasa de interés fija predeterminada. Esta diferencia se actualiza hasta el momento en que se supone se ha de iniciar la ejecución del proyecto, es decir cuando se realiza la inversión:

∑=

= +=

Nn

nni

FNEVPN0 )1(

El problema en el cálculo del VPN es determinar cual será el valor de i. Desde el punto de vista del inversionista esta tasa de actualización es la suma de aquellas referentes a la inflación, expectativa de ganancia y premio al riesgo TMAR y para el proyecto se utiliza la TMAR mixta ponderada (Ver anexos). El VPN para el inversionista se puede calcular con la información de la siguiente tabla, siendo el VPN el valor del flujo neto de efectivo descontado acumulado en el año 11.

Periodo 0 1 2 3 4 5 Flujo neto de efectivo - 38,407,516 45,738,284 55,111,445 62,021,158 65,410,413 76,078,362

FNE Acumulado - 38,407,516 7,330,768 62,442,213 124,463,371 189,873,784 265,952,146 FNE Descontado - 38,407,516 35,537,368 33,311,843 29,134,186 23,893,484 21,588,119 FNE Des acum.. - 38,407,516 - 2,870,149 30,441,694 59,575,880 83,469,363 105,057,482

Tabla 5.36 Flujos de efectivo para cada año y VPN en año 11 .


Periodo 6 7 8 9 10 11 Flujo neto de efectivo

83,729,455 91,775,363 100,445,157 109,576,102 121,898,797

39,058,605 FNE Acumulado

349,681,601 441,456,963 541,902,121 651,478,222 773,377,019

812,435,623 FNE Descontado

18,479,947 15,743,935 13,395,359 11,358,002 9,823,835

2,446,820 FNE Des acum..

123,537,429 139,281,363 152,676,723 164,034,725 173,858,560

176,305,381 Tabla 5.37 Flujos de efectivo para cada año (continuación).

VPN = 176,305,381 El VPN para el proyecto es el siguiente.

Periodo 0 1 2 3 4 5

Flujo neto de efectivo - 49,666,441 45,738,284 55,111,445 62,021,158 65,410,413 76,078,362 FNE Acumulado - 49,666,441 - 3,928,156 51,183,289 113,204,446 178,614,859 254,693,221 FNE Descontado - 49,666,441 36,451,139 35,002,920 31,393,055 26,385,895 24,457,797 FNE Des acum.. - 49,666,441 - 13,215,302 21,787,618 53,180,673 79,566,568 104,024,365

Tabla 5.38 Flujos de efectivo para cada año y VPN en año 11 .

Periodo 6 7 8 9 10 11 Flujo neto de efectivo

83,729,455 91,775,363 100,445,157 109,576,102 121,898,797

39,058,605 FNE Acumulado

338,422,677 430,198,039 530,643,196 640,219,298 762,118,094

801,176,699 FNE Descontado

21,451,896 18,738,929 16,344,773 14,210,095 12,598,295

3,217,069 FNE Des acum..

125,476,261 144,215,189 160,559,962 174,770,057 187,368,352

190,585,420 Tabla 5.39 Flujos de efectivo para cada año (continuación).

VPN =190,585,420. 5.9.3 Tasa Interna de Rentabilidad

Existe un valor de la tasa de actualización que provoca que el VPN sea igual a cero, éste se conoce como TIR. Esto se refiere a la rentabilidad exacta del proyecto.

Para conocer la TIR es necesario iterar probando distintos valores de la tasa de actualización hasta que el VPN sea cero (Ver anexos)

TIR

Inversionista 134.69

Proyecto 106.953

Tabla 5.40 Tasa interna de Rentabilidad.


5.9.4 Periodo de Recuperación de la Inversión

Es el tiempo en el que se proyecta se recuperará la inversión, el problema con este indicador es que no toma en cuenta el valor del dinero en el tiempo, es decir lo que yo compraba con esa misma cantidad en el primer año del horizonte de planeación del proyecto, no lo puedo comprar ahora, esto es debido a la inflación. De esta manera el PRI debe considerarse con reserva. Existe un valor del PRI corregido donde se ajustan los valores de los flujos de efectivo con la tasa de actualización, esto es, se utilizan flujos netos de efectivo descontados.

z

z

FNEFNEAzPRI 1)1( −+−=

FNEDFNEDAzPRI z

corregido1)1( −+−=

donde z es el periodo donde los valores del FNE cambian de negativo a positivo ( tabla 25-26). Para calcular estos valores se toman los datos de las tablas 24 y 23 respectivamente se calcula el PRI:

PRI años Para el inversionista

1.08 Para el proyecto

1.378 Tabla 5.41 Periodo de recuperación de la inversión.

5.9.5 Retorno Sobre la Inversión

Este indicador me dice cuanto recuperó de mi inversión en un año determinado. Este tampoco contempla el valor del dinero en el tiempo y se calcula como sigue:

InversiónFNERSI n

n =

Se puede corregir este valor utilizando el FNEDn, de esta forma ahora ya se contempla el valor del dinero en el tiempo y se calcula como sigue:

InversiónFNEDRSI n

ncorregido =


Periodo 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 RSI de inversionista 1.0000 0.9253 0.8673 0.7586 0.6221 0.5621 0.4812 0.410 0.349 0.296 0.256 0.064 RSI de Proyecto 1.0000 0.9253 0.8673 0.7586 0.6221 0.5621 0.4812 0.410 0.349 0.296 0.256 0.064

Tabla 5.42 Retorno sobre la inversión.

5.10 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD Durante la vida de un proyecto se pueden presentar variaciones en los precios, costos, volúmenes de producción, etc. Estas variaciones afectan de manera particular la rentabilidad del proyecto, unas en mayor medida que otras. Debido a esto es necesario realizar un análisis que nos permita conocer cuales son los factores que afectan directamente la rentabilidad del proyecto, esto es un análisis de sensibilidad. Este consiste en recalcular los indicadores financieros (arriba descritos) para distintos “escenarios” en donde se modifican precios, costos, demanda , etc. Una vez que se conocen aquellos factores a los que el proyecto es mas sensible se pueden redefinir políticas que nos aseguren mantener la competitividad y presencia en el mercado. En este análisis de sensibilidad se estudió el proyecto con las siguientes variables Costo de materias primas, Precio de venta, Costo de servicios y Programa de venta a estos precios se le agregaron el 10,15 y 20 % respectivamente.

Análisis de sensibilidad para

inversionista %

Variacion

Valor original

VPN Valor actual

VPN

% Variacion de VPN

Valor original

TIR Valor

actual TIR

% Variacion

de TIR Precio de venta 10 176,305,381 208,348,165 18.17 134.68 152.42 13.1644943

Precio de venta 15 176,305,381 224,094,613 27.11 134.68 160.82 19.4010889

Precio de venta 20 176,305,381 239,841,060 36.04 134.68 169.01 25.4817687 Costo de materias

primas 10 176,305,381 170,644,952 - 3.21 134.68 130.49 -3.11747237 Precio de materias

primas 15 176,305,381 167,951,503 - 4.74 134.68 128.23 -4.79541331 Precio de materias

primas 20 176,305,381 164,660,901 - 6.60 134.68 125.86 -6.55502393 Programa de

ventas 10 176,305,381 202,137,683 14.65 134.68 147.38 9.42253753 Programa de

ventas 15 176,305,381 214,892,024 21.89 134.68 159.11 18.1314964 Programa de

ventas 20 176,305,381 227,762,294 29.19 134.68 159.21 18.2057416

Costo de servicios 10 176,305,381 176,450,123 - 0.08 134.68 135.09 0.29780563

Costo de servicios 15 176,305,381 176,360,683 - 0.03 134.68 135.01 0.2384095

Costo de servicios 20 176,305,381 176,271,243 - 0.02 134.68 134.94 0.18643787 Tabla 5.43 Análisis de sensibilidad desde el punto de vista del inversionista.


Análisis de sensibilidad para

proyecto %

Variación

Valor original

VPN Valor actual

VPN

% Variación de VPN

Valor original

TIR Valor

actual TIR

% Variación

de TIR Precio de venta 10 190585420 225517822 18.329 106.953209 120.47 12.6380416

Precio de venta 15 190585420 242968413 27.4853096 106.953209 127.1 18.837014

Precio de venta 20 190585420 260404927 36.6342329 106.953209 133.65 24.9611875 Costo de materias

primas 10 190585420 183786367 -3.56745717 106.953209 103.405 -3.31753393 Precio de materias

primas 15 190585420 180391122 -5.3489392 106.953209 101.72 -4.89298923 Precio de materias

primas 20 190585420 176998651 -7.1289657 106.953209 100.01 -6.49181924 Programa de

ventas 10 190585420 213947176 12.2578924 106.953209 116.78 9.1879347 Programa de

ventas 15 190585420 232743740 22.1204328 106.953209 121.66 13.7506776 Programa de

ventas 20 190585420 246756306 29.4728136 106.953209 126.35 18.1357728

Costo de servicios 10 190585420 190383997 -0.1056866 106.953209 106.84 -0.10584909

Costo de servicios 15 190585420 190283289 -0.158528 106.953209 106.78 -0.16194839

Costo de servicios 20 190585420 190182584 -0.21136782 106.953209 106.73 -0.20869781 Tabla 5.44 Análisis de sensibilidad desde el punto de vista del proyecto.

De acuerdo a las tablas antes presentadas se puede observar que el programa de ventas, así como el precio de ventas si aumentan de forma considerable el VPN y la TIR tanto para los inversionistas como para el proyecto. Indicando esto que es una relación directamente proporcional ya que si uno aumenta el otro también lo hará. La relación que guardan estos indicadores con el precio de la materia prima es inversamente proporcional, es decir conforme aumenta el precio, el valor del VPN y la TIR disminuyen. Si bien la relación es directa su impacto no es tan grande como en el caso del precio de venta y el programa de ventas. El costo de servicios no representa un impacto sobre el valor del VPN y la TIR.


5.11 BIBLIOGRAFÍA 1.- Banco de México 2.- Cotizaciones efectuadas a industrias 3.- Ley del impuesto sobre la renta 4.- www.inegi.com 5.- www.Bancomer.com 6.- www.definicion.org

http://www.inegi.com

http://www.Bancomer.com

http://www.definicion.org


5.12 Anexos

5.12.1 ESTIMACIÓN DE COSTOS DE EQUIPO PRINCIPAL DE PROCESO Los equipos principales de proceso se estimaron por medio de sus capacidades, del tiempo o de la paridad peso dólar a continuación se muestran las tablas de cómo se calculó el costo. Para la estimación por capacidad se utiliza la siguiente ecuación:

n

nteriorCapaciadaactualCapacidadardadanterioeciocapacidadactualeciocapaci

= PrPr

Equipos de procesos principal

Precio encontrado

Capacidad encontrada

Capacidad requerida

Valor de n

Precio Actual

Fermentador 92400 1450 5500 0.6 205621 Centrifuga 231232.394 500 100 0.6 SD88037 Mezcladora 90600 1500 1700 0.6 97665

Tableteadora 219375 2500 11280 0.6 541762 Tabla A5.1 Estimación por capacidad para precios de equipos.

Para estimar el precio dado en un año anterior y para obtenerlo en el año de interés se utiliza la siguiente ecuación

=

nteriorIndiceañoactualIndiceañoaeriorecioañoantualecioañoact PrPr

Equipos de procesos principal Precio año anterior Indice año

anterior Indice 2005 Precio 2005 Centrifuga 165000 852 1194 USD 231232

Ultrafiltación / Diafiltración 122000 789.6 1194 USD 184483 Tabla A5.2 Estimación de costo de equipos por tiempo.

Después de estimar los precios si estos son en dólares se cambian a moneda nacional con una equivalencia de 11.25 pesos = 1 dólar.

Equipo Precio en dolares paridad de peso dólar Precio en pesos Centrifuga 231232.394 11.25 2601364.433 Centrifuga 88037.29152 11.25 990419.5296 Ultrafiltación/Diafiltracion 184483.283 11.25 2075436.934

Tabla A5.3 Paridad peso dolar.


5.12.2 PROGRAMA DE VENTAS. En la siguiente tabla se muestra la demanda y el programa de ventas de Glucoxid a lo largo de 10 años.

AÑO Demanda Toneladas de mejorante % de mercado EnvaseC/500 tabletas año 2006 65103.444 1302.069 2 2,604,138 2007 65047.796 1366.004 2.1 2,732,007 2008 64834.905 1426.368 2.2 2,852,736 2009 65017.522 1495.403 2.3 2,990,806 2010 65000.917 1560.022 2.4 3,120,044 2011 64975.285 1624.382 2.5 3,248,764 2012 64957.157 1688.886 2.6 3,377,772 2013 64987.720 1754.668 2.7 3,509,337 2014 64980.270 1819.448 2.8 3,638,895 2015 64975.108 1884.278 2.9 3,768,556

Tabla A5.4 Demanda y Programa de ventas

5.12.3 Materia Prima El costo de la materia prima fué obtenido por cotizaciones y proyecciones por medio del índice de precios al productor ( Lista o relación que muestra la evolución de los precios de las mercancías y servicios que consume el productor) que se le agrega a cada año según la siguiente tabla. Estos datos fueron estimados por promedios móviles.

Año Indice % 2000 10.888 2001 4.788 2002 2.271 2003 8.802 2004 6.687 2005 5.637 2006 5.849 2007 6.744 2008 6.229 2009 6.115 2010 6.234 2011 6.331 2012 6.227 2013 6.227 2014 6.255 2015 6.260

Promedio 6.810 Fuente: Banco de

México

Tabla A5.5 Índice de precios al productor


Los costos de las materia primas en cada año operativos se muestran en las siguientes tablas El costo se estimó con los índices de la tabla 5. Materia prima para 2006

Materias primas reactivos Costo Kg g/L necesarios Kg Costo $ Glucosa industrial 4.54 50 131,701. 597,924

KNO3 2.81 2.310 6,084.60 17,073 KH2 PO4 25.30 0.300 790.21 19,992

MgSO4*7H2O 9.85 0.150 395.10 3,892 KCL 5.98 0.150 395.10 2,363

FeSO4 18.00 0.003 7.90 142 ZnSO4 24.00 0.003 7.90 190




Tabla A5.6 Materias primas para 2006 Materia prima para 2007

Materias primas reactivos Costo Kg g/L necesarios Kg Costo $ Glucosa industrial 4.85 50 138,168.13 670,006

KNO3 3.00 2.310 6,383.37 19,132 KH2 PO4 27.02 0.300 829.01 22,402

MgSO4*7H2O 10.52 0.150 414.50 4,361 KCL 6.39 0.150 414.50 2,648

FeSO4 19.23 0.003 8.29 159 ZnSO4 25.63 0.003 8.29 213

Lecitina 7.00 0.500 683,001 4,778,353 Lactosa 9.83 0.2995 409,118 4,020,236 Almidón 6.14 0.200 273,200 1,677,895



Tabla A5.7 Materias primas para 2007


Materia prima para 2008


KNO3 3.20 2.310 6,665.45 21,338 KH2 PO4 28.86 0.300 865.64 24,986

MgSO4*7H2O 11.24 0.150 432.82 4,864 KCL 6.82 0.150 432.82 2,953

FeSO4 20.54 0.003 8.66 178 ZnSO4 27.38 0.003 8.66 237


Total 12,486,320 Otras materias primas Costo unidad Cantidad Costo $ de 2006 Botes de polipropileno 2.52 2,852,735 7,192,565




KNO3 3.419 2.310 6,988.05 23,894 KH2 PO4 30.829 0.300 907.54 27,979

MgSO4*7H2O 12.003 0.150 453.77 5,446 KCL 7.287 0.150 453.77 3,307

FeSO4 21.934 0.003 9.08 199 ZnSO4 29.245 0.003 9.08 265







Materias primas reactivos Costo Kg g/L necesarios Kg Costo $ Glucosa industrial 5.91 50 157792.63 932,401

KNO3 3.65 2.310 7290.02 26,624 KH2 PO4 32.93 0.300 946.76 31,176

MgSO4*7H2O 12.82 0.150 473.38 6,069 KCL 7.78 0.150 473.38 3,684

FeSO4 23.43 0.003 9.47 222 ZnSO4 31.24 0.003 9.47 296

Lecitina 8.53 0.500 780011 6,649,700 Lactosa 11.97 0.2995 467227 5,594,682 Almidón 7.48 0.200 312004 2,335,009




Materias primas reactivos Costo Kg g/L necesarios Kg Costo $ Glucosa industrial 6.31 50 164,302.51 1,036,991

KNO3 3.90 2.310 7,590.78 29,611 KH2 PO4 35.17 0.300 985.82 34,673

MgSO4*7H2O 13.69 0.150 492.91 6,750 KCL 8.31 0.150 492.91 4,098

FeSO4 25.02 0.003 9.86 247 ZnSO4 33.36 0.003 9.86 329








KNO3 4.17 2.310 7,892.20 32,883 KH2 PO4 37.57 0.300 1,024.96 38,505

MgSO4*7H2O 14.63 0.150 512.48 7,496 KCL 8.88 0.150 512.48 4,551

FeSO4 26.73 0.003 10.25 274 ZnSO4 35.64 0.003 10.25 365







KNO3 4.45 2.310 8,199.61 36,491 KH2 PO4 40.13 0.300 1,064.88 42,730

MgSO4*7H2O 15.62 0.150 532.44 8,318 KCL 9.48 0.150 532.44 5,050

FeSO4 28.55 0.003 10.65 304 ZnSO4 38.06 0.003 10.65 405








KNO3 4.75 2.310 8,502.32 40,415 KH2 PO4 42.86 0.300 1,104.20 47,325

MgSO4*7H2O 16.69 0.150 552.10 9,212 KCL 10.13 0.150 552.10 5,593

FeSO4 30.49 0.003 11.04 337 ZnSO4 40.66 0.003 11.04 449







KNO3 5.08 2.310 8,805.28 44,706 KH2 PO4 45.78 0.300 1,143.54 52,349

MgSO4*7H2O 17.82 0.150 571.77 10,190 KCL 10.82 0.150 571.77 6,187

FeSO4 32.57 0.003 11.44 372 ZnSO4 43.43 0.003 11.44 497


Total 26,160,916 Otras materias primas Costo unidad Cantidad Costo $ de 2006 Botes de polipropileno 4.00 3,768,556.27 15,069,621.58




5.12.4 MANO DE OBRA DE OPERACIÓN La mano de obra de operación se estima por medio de una regresión lineal de los salarios en los últimos 10 años con este dato podremos proyectar para los años de operación de la planta.

Año Salario

minimo $ 1990 9.13 1990 10.78 1991 10.78 1991 12.08 1992 12.08 1993 13.06 1994 13.97 1995 14.95 1995 16.74 1995 18.43 1996 18.43 1996 20.66 1996 24.3 1997 24.3 1998 27.99 1999 32.02 2000 35.23

Fuente: INEGI 2005 Tabla A5.16 Salario mínimo en los últimos años

Salario minimo (1988-2000) y = 2.1033x - 4176.3R2 = 0.9042

0

10

20

30

40

1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002

Años

Sala

rios

$

Grafica A5.1 Regresión lineal de salarios mínimos


Con esta ecuación se calculan los salarios para los siguientes 10 años, éstos se multiplican por el numero de empleados y por los días de trabajo (360) dando los siguientes resultados:

Puesto Concepto / Periodo 2006 2007 2008 2009 2010

# empleados Salario diario Costo anual Costo anual Costo anual Costo anual Costo anual Obreros y chofer 24 85.83 741,654 388,999 407,172 425,344 443,517 Secretarias y auxiliares 14 236.05 1,189,736 1,248,040 1,306,343 1,364,647 1,422,950 Jefes y supervisores 17

1,179

7,215,677

7,569,284

7,922,890

8,276,497

8,630,104

Total 55 6158.99 9,147,067 9,206,323 9,636,406 10,066,489 10,496,571 Tabla A5.17 Costo de mano de obra de operación.

Puesto Concepto / Periodo 2011 2012 2013 2014 2015

# empleados Salario diario Costo anual Costo anual Costo anual Costo anual Costo anual Obreros y chofer 24 85.83 461,689 479,862 498,034 516,207 534,379 Secretarias y auxiliares 14 236.05 1,481,254 1,539,557 1,597,861 1,656,164 1,714,468 Jefes y supervisores 17 1,179

8,983,711

9,337,318

9,690,924

10,044,531

10,398,138

Total 55 6158.99 10,926,654 11,356,737 11,786,820 12,216,902 12,646,985 Tabla A5.18 Costo de mano de obra de operación (continuación).

5.12.5 INFLACIÓN. La inflación es un proceso sostenido de elevación del nivel general de precios que reduce el poder adquisitivo de la población. Estos valores fueron estimados para poder proyectar a futuro los costos de operación y producción. Los datos de inflación se obtuvieron del INEGI y del banco de México, con ello se estimó cómo se comportará ésta en los próximos 10 años. Por medio de los promedios móviles lo conseguimos como se muestra en la siguiente tabla.

Periodo Inflación % 2001 6.386 2002 5.028 2003 4.556 2004 4.685 2005 4.550 2006 4.705 2007 4.624

Tabla A5.19 Proyección de la inflación


Periodo Inflación % 2008 4.641 2009 4.630 2010 4.650 2011 4.636 2012 4.639 2013 4.639 2014 4.641 2015 4.639

Promedio 4.644 Fuente; INEGI 2004

Tabla A5.19 Proyección de la inflación (continuación) 5.12.6 SERVICIOS AUXILIARES Entre los servicios auxiliares podemos considerar : electricidad, agua, gas y gasolina. Electricidad Para la electricidad, de la misma forma que con la mano de obra de operación, utilizando datos históricos, se realiza una regresión lineal, obteniendo así los precios para cada año de la vida del proyecto.

Periodo Precio Kw/hora 1991 0.1561 1992 0.1756 1993 0.1773 1994 0.1693 1995 0.1993 1996 0.2779 1997 0.3578 1998 0.3859 1999 0.4397 2000 0.52501 2001 0.5397

Unidad de Medida: Pesos/Kilowatt-Hora. Fuente: Secretaría de Energía. Compendio Estadístico del Sector Energía

Tabla A5.20 Precio histórico de la electricidad


Se muestra la grafica de la regresión lineal para obtener los datos a futuro.

energia electricay = 0.0427x - 84.875

R2 = 0.9263

00.10.20.3

0.40.50.6

1990 1995 2000 2005

años

prec

io Serie1

Lineal (Serie1)

Grafica A5.2 Regresión lineal para obtener ecuación para el precio de energía eléctrica en el futuro.

Con la ecuación de la recta obtenida en la regresión anterior se hace la proyección de los precios a futuro. La cantidad de Kw se calcula a partir de los equipos utilizados con los balances de energía realizados en el capítulo de Ingeniería de Procesos.

Año Precio Kw hora Cantidad Kw Costo Anual 2006 0.7966 526,546 404,071 2007 0.8347 537,286 440,736 2008 0.8728 548,026 478,536 2009 0.9109 558,766 517,473 2010 0.9490 569,506 557,546 2011 0.9871 580,245 598,755 2012 1.0252 590,985 598,755 2013 1.0633 601,725 684,583 2014 1.1014 612,465 729,201 2015 1.1395 612,465 761,600

Tabla A5.21 Consumo de energía eléctrica. Agua. Utilizando los costos de agua en el parque industrial se realiza una proyección a los próximos años por el método de promedios móviles y con los datos de consumo de agua para cada año de operación se obtuvieron los costos mostrados en la siguiente tabla:


año Precio

Por 1500 m3

Pago adicional por

m3 Costo 2006 44,369.87 36.72 86,422 2007 46,421.47 38.41 95,408 2008 46,429.02 38.42 100,135 2009 46,424.14 38.42 105,513 2010 46,433.00 38.42 110,578 2011 46,426.90 38.42 115,587 2012 46,428.26 38.42 120,626

Tabla A5.21 Costos de agua

año Precio

Por 1500 m3 Pago adicional por m3 Costo 2013 46,428.07 38.42 125,760 2014 46,429.06 38.42 130,819 2015 46,428.08 38.42 135,877

Tabla A5.22 Costos de agua (continuación) Gas. El consumo anual de gas natural es muy pequeño según la lista de tarifas de la zona industrial Toluca estado de México. Se obtuvo que el precio de distribución con comercialización es para el Bloque I de 0-20 Gcal/mes es de 110.21 pesos dando un costo anual de 1320 y va a cambiar por la inflación. Gasolina. Este combustible se considera como un servicio auxiliar, ya que los camiones repartidores la utilizarán para su funcionamiento. El gasto de combustible se calcula por el kilometraje que recorrerán así como del rendimiento de los motores (Km/L). El precio futuro de la gasolina se calcula por medio de una regresión lineal.

año magna 1996 2.52 1997 3.09 1998 3.64 1999 4.54 2000 5.05 2001 5.45 2002 5.75 2004 5.96 2005 6.21

Tabla A5.23 Costo histórico de gasolina


y = 0.4136x - 822.59R2 = 0.916

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

Grafica A5.3 Regresión lineal de gasto de gasolina.

Se muestra a continuación la tabla con los costos de gasolina a 10 años

Periodo Km Recorridos Rendimiento (km/l) Costo de gasolina (L)

Costo total

2006 6600 12.5 7.0916 37,444 2007 6600 12.5 7.5052 39,627 2008 6600 12.5 7.9188 41,811 2009 6600 12.5 8.3324 43,995 2010 6600 12.5 8.746 46,179 2011 6600 12.5 9.1596 41,811 2012 6600 12.5 9.5732 48,363 2013 6600 12.5 9.9868 50,546 2014 6600 12.5 10.4004 52,730 2015 6600 12.5 10.814 54,914

Tabla A5.24 Gasto de gasolina anual 5.12.7 DEPRECIACIÓN Y AMORTIZACIÓN DE ACTIVOS. Depreciación de activos fijos3 Esta se calcula a partir del tiempo de depreciación dado para cada activo fijo el cual se encontró en la sección 2 articulo 40 de la ley del Impuesto Sobre la Renta.


Activos fijjos Costo Tiempo de

depreciación años Depreciación por año Fermentador 205,622 10 20,562

Centrifuga 2,601,364 10 260,136

Homogeneizador 136,600 10 13,660

Centrífuga 990,420 10 99,042

Ultafiltación /Diafiltración 2,075,437 10 207,544

Secador por aspersión 300,000 10 30,000

Tamiz 100,000 10 10,000

Mezcladora 97,666 10 9,767

Tableteadora 541,762 10 54,176

Total 704,887

Trailer 1,300,000 5 260,000

Camiones repartidores 1,560,000 5 312,000

Total 572,000

Trailer 1,630,129 5 326,026

Camiones repartidor 1,956,155 5 391,231

Total 717,257 Tabla A5.25 Depreciación de activos fijos a lo largo del tiempo de vida de Bio-Gox.

El activo de los transportes se pone doble pues el tiempo de vida de estos es de 5 años esto se traduce en una reinversión al final de ese periodo, para la compra de otros y su valor y depreciación cambiará. Amortización de activos diferidos3

Esta se calcula a partir de la vida útil del activo diferido dada en la sección 2 artículo 40 de la ley del Impuesto Sobre la Renta.

Activos diferidos Valor

original Años de vida útil 2006 2007 2008 2009 2010

Seguros, permisos derecho aduanal

352,444 10

35,244

35,244

35,244

35,244

35,244

Ingeniería y supervisión

4,581,766 15

305,451

305,451

305,451

305,451

305,451

imprevistos

4,229,322 10

422,932

422,932

422,932

422,932

422,932

Total

763,628

763,628

763,628

763,628

763,628 Tabla A5.26 Amortización de activos diferidos


Activos diferidos 2011 2012 2013 2014 2015 Seguros, permisos derecho aduanal 35,244 35,244 35,244 35,244 35,244

Ingenieria y supervicion 305,451 305,451 305,451 305,451 305,451

imprevistos 422,932 422,932 422,932 422,932 422,932

Total 763,628 763,628 763,628 763,628 763,628 Tabla A5.26 Amortización de activos diferidos

Valor de rescate.

Activos diferidos Valor de rescate Seguros, permisos derecho aduanal -

Ingeniería y supervisión 1,527,255 imprevistos -

Total* 3,831,212 Tabla A5.27 Valor de rescate de activos

*A esto se le suma el valor del terreno en pesos del año de valor de rescate AMORTIZACIÓN DE CRÉDITO5

Características del préstamo para el capital de trabajo:

Pago de capital constante Préstamo5 1820503

Tasa de Interés 15 Años para pagar 1

Tabla A5.28 Características del crédito de avio.

Periodo Saldo inicial Pago de interés Pago de capital Pago total Saldo final

0

- - -

- 1,820,504

1

1,820,504 273,076 1,820,504

2,093,580 - Tabla A5.29 Amortización del crédito para el capital de trabajo

Características del préstamo para la inversión fija:

Pago de capital constante

Préstamo5

9,438,420

Tasa de Interés

15

Años para pagar

10 Tabla A5.30 Características del crédito refaccionario.


Periodo Saldo inicial Pago de interés Pago de capital Pago total Saldo final 0 - - - - 9,438,420

1 9,438,420 1,415,763 943,842 2,359,605 8,494,578

2 8,494,578 1,274,187 943,842 2,218,029 7,550,736

3 7,550,736 1,132,610 943,842 2,076,452 6,606,894

4 6,606,894 991,034 943,842 1,934,876 5,663,052

5 5,663,052 849,458 943,842 1,793,300 4,719,210

6 4,719,210 707,882 943,842 1,651,724 3,775,368

7 3,775,368 566,305 943,842 1,510,147 2,831,526

8 2,831,526 424,729 943,842 1,368,571 1,887,684

9 1,887,684 283,153 943,842 1,226,995 943,842

10 943,842 141,576 943,842 1,085,418 0 Tabla A5.31 Amortización del crédito para la inversión fija

El gasto financiero esta dado por la suma de los interés de cada préstamo:

Años Interés total

2006

1,688,839

2007

1,274,187

2008

1,132,610

2009

991,034

2010

849,458

2011

707,882 Tabla A5.32 Gastos financieros.

Años Interés total 2012 566,305 2013 424,729 2014 283,153 2015 141,576

Tabla A5.33 Gastos financieros


5.12.8 PUNTOS DE EQUILIBRIO



7,117,000


64,859,496


60


25

Punto equilibrio

202,800 Tabla A5.34 Punto de equilibrio 2006


0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

0 50000 100000 150000

Volumen de producción (Latas)

Peso

s $ Serie1

Serie2

Serie3

Grafica A5.4 Punto de equilibrio 2006



6,738,981


67,537,335


63


25

Punto equilibrio




02000000400000060000008000000

100000001200000014000000

0 50000 100000 150000 200000

Volumen de producion

$ añ

o 20

07 Ventas

Costos f ijos

Costos totales




6,742,034


74,824,193


66


26

Punto equilibrio



02000000400000060000008000000

100000001200000014000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

08 VentasCostos fijosCostos totales





6,745,122


81,523,881


69


27

Punto equilibrio



0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

09 Ventas

Costos f ijos

Costos totales




6,748,436


88,536,814


72


28

Punto equilibrio




0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

10 Ventas

Costos f ijos

Costos totales


Concepto / periodo 2011 Costos fijos totales 6,897,036 Costos variables totales 96,099,646 Precio venta unitario 75 Costo unitario variable 30 Punto equilibrio 150,893

Tabla A5.39 Punto de equilibrio 2011


0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

11 Ventas

Costos f ijos

Costos totales




6,900,573


104,193,987


79


31

Punto equilibrio




0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

12 Ventas

Costos f ijos

Costos totales




6,904,246


112,961,252


82


32

Punto equilibrio



0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

13 Ventas

Costos f ijos

Costos totales





6,908,082


122,334,384


86


34

Punto equilibrio



0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

14 Ventas

Costos f ijos

Costos totales




6,912,065


132,398,380


90


35

Punto equilibrio




0

5000000

10000000

15000000

0 50000 100000 150000 200000


$ añ

o 20

15 Ventas

Costos f ijos

Costos totales


5.12.9 INDICADORES FINANCIEROS DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL INVERSIONISTA Tasa Mínima Aceptable de Rentabilidad Obtención de TMAR para inversionista. Periodo 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Inflación

4.5500

4.7048

4.6239

4.6409

4.6299

4.6498 Tasa de

ganancia

12.00

12.00

12.00

12.00

12.00

12.00 Premio al

riesgo

12.00

12.00

12.00

12.00

12.00

12.00

TMAR

28.55

28.70

28.62

28.64

28.63

28.65 Tabla A5.44 TMAR Desglosado

Periodo 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Inflación

4.6361

4.6392

4.6388

4.6410

4.6388

4.6394 Tasa de

ganancia 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00

12.00 Premio al

riesgo 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00

12.00

TMAR 28.64 28.64 28.64 28.64 28.64

28.64 Tabla A5.45 TMAR Desglosado (continuación)

TMAR mixta par el proyecto

Fuente de capital Cantidad $ % participacion Coste de capital

Costo de ponderacion de capital

Capital propio $ 38,407,516 77.330922 28.55% 0.22077978 Credito Avio $ 1,820,504 3.665461 15% 0.00549819 Credito Refccionario $ 9,438,420 19.003617 15% 0.02850543 $ 49,666,441 TMAR MIXTA ponderada 25.4783399

Tabla A5.46 TMAR mixta para el proyectos


Valor presente neto Periodo - 1 2 3 4 5 6 Saldo

38,407,516

46,087,948

55,571,720

62,021,158

65,410,413

76,078,362

83,729,455 $ DEL 2005

35,809,047

33,590,054

29,134,186

23,893,484

21,588,119

18,479,947

VPN

176,855,270 Tabla A5.47 VPN desde punto de vista del inversionista

Periodo 7 8 9 10 11 Saldo 91,775,363 100,445,157 109,576,102 121,898,797 39,058,605

$ DEL 2005 15,743,935 13,395,359 11,358,002 9,823,835 2,446,820 Tabla A5.48 VPN desde punto de vista del inversionista continuación

Valor presente neto para proyecto. Periodo 0 1 2 3 4 5 6 Saldo

- 49,666,441

45,738,284

55,111,445

62,021,158

65,410,413

76,078,362

83,729,455 $ DEL 2005

36,451,139

35,002,920

31,393,055

26,385,895

24,457,797

21,451,896

VPN

190,585,420.248

Tabla A5.49 VPN desde punto de vista del proyecto

Periodo 7 8 9 10 11 Saldo 91,775,363 100,445,157 109,576,102 121,898,797 39,058,605

$ DEL 2005 18,738,929 16,344,773 14,210,095 12,598,295 3,217,069 Tabla A5.50 VPN desde punto de vista del proyecto ( continuación)

Tasa Interna de Rentabilidad. Cálculos de TIR par inversionista.

Periodo 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Inflación

4.55

4.70

4.62

4.64

4.63

4.65

4.64 Tasa de ganancia 57.89

57.89

57.89

57.89

57.89

57.89

57.89

Premio al riesgo

72.99

72.99

72.99

72.99

72.99

72.99

72.99

TIR 135.43

135.58

135.50

135.52

135.51

135.53

135.52

Saldo 38,407,516

46,087,948

55,571,720

62,021,158

65,410,413

76,078,362

83,729,455

$ DE 2005

19,563,305

10,019,864

4,747,421

2,126,271

1,049,643

490,644

VPN

-0

Tabla A5.51 Tasa interna de rentabilidad desde el punto de vista del inversionista.


Periodo 2012 2013 2014 2015 2016 Inflación 5 5 5 5 5 Tasa de ganancia 58 58 58 58 58 Premio al riesgo 72.989 72.989 72.989 72.989 72.989 TIR 136 136 136 136 136 Saldo 91,775,363 100,445,157 109,576,102 121,898,797 39,058,605 $ DE 2005 228,327 106,106 49,144 23,215 3,158

Tabla A5.52 Tasa interna de rentabilidad desde el punto de vista del inversionista. TIR para el proyecto.

Periodo 2005 2006 2007 2008 2009 2010

TIR

106.953

107.108

107.027

107.044

107.033

107.053 Tabla A5.53 Tasa interna de rentabilidad desde el punto de vista del proyecto.

Periodo 2011 2012 2013 2014 2015 2016

TIR 107.039

107.042

107.042

107.044 107.042

107.043 Tabla A5.54 Tasa interna de rentabilidad desde el punto de vista del proyecto.


6 CONCLUSIONES

ü Se encontró que el proceso en continuo es más eficiente y con el se obtienen mejores

resultados en la producción de la enzima, ya que requiere un menor volumen de operación y es posible mantener un cultivo viable por más tiempo.

ü A través de este diseño se logro optimizar el proceso de tal forma que la Inversión Total

obtuvo un valor de $49,651,653; siendo un valor bajo en comparación con el uso de otras tecnologías reportadas.

ü Al emplear el régimen continuo de operación fue posible aumentar la concentración celular

hasta un valor de 14.2595 g cél/L; este valor es mucho mayor al que se podría producir en un régimen en lotes.

ü Es más fácil controlar los parámetros de operación, como el pH, la temperatura, etc. ü El método de purificación propuesto ofrece mayores rendimientos y cumple con las normas

propuestas para aditivos de alimentos. ü Cada uno de los equipos se cotizaron con base en sus requerimientos de capacidad y

características de operación, diseñados a nivel de ingeniería. Este diseño incluyó el tamaño de los equipos, flujos a manejar, rendimientos de operación, etc.

ü Con los precios de los equipos principales de proceso se calculó la inversión fija, utilizando

el método de Lang desglosado, quedando con un valor de $31,461,401 ü Se calcularon los costos fijos y variables de operación, respectivamente, utilizando estos

costos, el programa de ventas y el precio del producto se calcularon los puntos de equilibrio para cada año. De esta forma se necesita operar con un mínimo de producción de para el año 1 y de para el año 10.

ü El análisis de sensibilidad para el proyecto muestra que este, es sensible solo a

incrementos mayores al 100% del costo original de factores incluidos en los costos variables de operación.

ü Las aguas residuales del proceso consisten básicamente en trazas de sales inorgánicas y

principalmente en glucosa no consumida en el reactor. De esta forma se propone la implementación de un sistema de tratamiento aerobio y anaerobio con microorganismos metanogénicos y respectivamente para lograr una concentración final de tantos gramos por litro de glucosa, lo cual ya cumple con los requerimientos del tratamiento secundario para así poder tirarlo al drenaje.

ü Debido a que el proceso es de naturaleza biológica, la principal contaminación en los

residuos de la empresa son proteínas, y a que su concentración es muy baja, un tratamiento desnitrificante no es necesario, ya que estos residuos son tratados en un aplanta de tratamiento ubicada dentro del parque industrial pero externa a la planta de Bio-Gox.


ü El tamaño de la planta, definido como la capacidad de producción necesaria para

satisfacer el mercado meta de Bio-Gox, es de 1 302.06 toneladas de mejorante para el primer año y de 1 949.25 toneladas de mejorante para el año 10.

ü La planta se localizará en carretera Toluca - naucalpan Km 52.8 lote número 4 manzana

E1, parque industrial Toluca 2000. Estado de México. ü Se seleccionó la fermentación continua como el proceso que representa una mayor

economía y eficiencia. ü De los equipos de centrifugación, bajo un estudio de selección por medio de matrices de

decisión, el de la marca supramatic A460 fue el que mejor se adapto a las necesidades del proceso. De igual forma el reactor elegido, de entre las diferentes marcas propuestas, fue el equipo Speco, primordialmente por su costo.

ü Por medio de un diagrama de proceso se definieron los tiempos de cada operación así

como el almacenamiento, transporte e inspección de actividades. ü Las operaciones unitarias con las que cuenta el proceso fueron definidas con un diagrama

de bloques. ü El diagrama de gantt es una herramienta muy importante en la formulación de un proyecto

ya que con su elaboración se logra: definición de los tiempos de entrada y salida del personal, optimización del proceso por medio de la identificación de las operaciones continuas e intermitentes, promoviendo así la máxima utilización de los equipos.

ü El terreno necesario para el establecimiento de la planta es de 3400m2 , la cual contará con

distintas áreas como son : personal, almacenes, proceso, oficinas, estacionamiento, planta de tratamiento de aguas residuales, servicios auxiliares, laboratorios de control de calidad y mantenimiento de cepas. Además el diagrama de distribución indica la disposición de los equipos buscando siempre el flujo eficiente de las actividades y la seguridad en los puestos de trabajo, así como evitar las contaminaciones del producto definiendo áreas blancas , grises y negras.

ü Con base en un el diagrama de redes, el tiempo necesario para la elaboración de un

proyecto de inversión a nivel de prefactibilidad es de 32 días, que es aquel definido por la ruta crítica conformada por las actividades de :

ü La definición de las responsabilidades y el nivel jerárquico de cada persona que labora

dentro de la empresa se definió con un organigrama, identificando así un total de 51 puestos. Los cuales se interrelacionan de forma tal que permita el cumplimiento de los objetivos de la organización.

ü El análisis financiero de un proyecto de inversión, representa la herramienta más valiosa

dentro de la evaluación de un proyecto, con la cual se pueden tomar decisiones tan relevantes como la inversión de capital, modificaciones del proyecto para alcanzar cierta rentabilidad, etc.

ü Para el establecimiento y arranque de Bio-Gox, es necesario contar con una inversión total

de $ 49, 651, 653.00, divida de la siguiente forma: $31, 461, 401.00 para inversión fija y $18, 190, 252.00 para capital de trabajo.


ü La evaluación financiera del proyecto puede ser entendida desde dos enfoques distintos: el inversionista y el proyecto. La inversión de capital para el primer caso es de $ 38 407 516 y para el segundo es la inversión total.

ü El proyecto de Inversión que representa Bio-Gox, es rentable tanto para el inversionista

como para el proyecto como se ve reflejado en el VPN (valor presente neto) para cada caso de 176,305,381 Y 190,585,420 respectivamente.

ü La TMAR (tasa mínima aceptable de rentabilidad) es de 28.55 % y la TMAR mixta

ponderada para el proyecto es de 25.47 %. ü Este proyecto de inversión puede dar un rendimiento, entendido como tasa interna de

rentabilidad (TIR), de hasta un 134.69 % para el inversionista y un 106.95 % para el proyecto.

ü El nivel de producción necesario para no evitar perdidas y sobre el cual se debe trabajar

durante el periodo operativo de Bio-Gox va desde 202, 800 –125,338 hasta unidades para el periodo 2006-2015 respectivamente.

ü Bio-Gox representa una opción de inversión atractiva, debido a su alta rentabilidad y corto

periodo de recuperación de la inversión tanto para el inversionista como para el proyecto, el cual es de 1.08 y 1.37 años para cada caso.

profesores: gonzález castillo octavio francisco …148.206.53.84/tesiuami/uami12278.pdfbio-gox....

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