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UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA UNIDAD IZTAPALAPA
DIMSIbN: CIENCIAS BiOLdGlCAS Y DE LA SALUD DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGIA
ACADEMIA DEL PAQUETE TECNOLóGICO LICENCIATURA INGENIERIA DE LOS AUMENTOS E INGENIERIA
BlOQUlMlCA INDUSTRIAL
PROYECTO: cc JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON NOPALW
ASESOR: PROF. ROSA MARIA GALlClA
EQUIPO # 7
INTEGRANTES COWTRERAS HERWAWDE2 I#A FELICITAS CRUZ RAMIRE2 RlCAhDO GOHALE2 BAUA MU1
PADILW HERNANDEZ PATRICIA ROBLEDO PEREZ LUGARM VALMEZ CORDWA RODRIG0
TRIMESTRE 97-P
MATRICULA CARRERA 89240806 lN6ENlERÚl Bl0QUh"A
90337114 IN6ENlERh DE LOS ALIMENTOS 90237146 INGENIERíA BlO@UlMlCA
88241830 lN6ENlERh DE LOS ALIMENTOS
IWDUSTRW
INDUSTRIAL
88239336 INGEHlERÚl DE LOS ALIMENTOS 92231886 IN6ENlERíA DE LOS ALIMENTOS
44 (3-7
Profesores de la Academia del Paquete Tecnológico:
OCTAVIO FRANCISCO GONZÁLU CASTILLO Identificación de Proyectos
MARIO RICARDO ARTEAGA MARTINEZ Ingeniería Económica
dUAN MANUEL MORGAN SAGASTUME tngeniería de Precesos
ALEJANDRO MORAN SILVA lngeníerla de Proyectos
SERGIO ALBERTO SANCHEZ RUlZ Formulación de Proyectos
GERARD0 RAMIREZ ROMERO Asesor del paquete Tecnológico
A quienes agradecemos profundamente por su valiosa ensefianza, consejos y ayuda en las correcciones pertinentes en el desarrollo de nuestro proyecto.
Tambien hacemos extensivo nuestro agradecimiento, a los profesores y personas que da alguna manera contribuyeron en la realización del mismo. Asi como a la “Asociaci6n de Productores de Nopal de Milpa Alta”, “Mapísa Internacional”, “Tetra Pak Comercial’’, “Chmara Nacional de la Industria de Conservas Alimenticias”, “Direcci6n General de Normas de la Secretaría de Salud”, “BANCOMEXT” y demhs organizaciones e instituciones educativas que nos dieron las facilidades en la obtención de datos y estadísticas relacionadas con nuestro trabajo.
BIOALIMEX
RESUMEN EJECUTIVO
RESUMEN EJECUTIVO.
La realización de este proyecto tiene la finalidad de analizar el posible establecimiento de una planta para la elaboración de jugo de naranja adicionado con 10 % de nopal, mediante un previo análisis de mercado.
Se conoce que la producción de jugos a nivel nacional se ha visto incrementada con la participación de varias empresas.
Existe una tendencia de la población de consumir productos que aporten beneficios ai organismo, por lo que el producto surgue de la utilización del nopal como materia prima, para aumentar el consumo de éste, se hace una mezcla con jugo de naranja para obtener un jugo de naranja adicionado con 10 Oh de nopal y enriquecido con ácido ascórbico y calcio; el producto tendrá una presentación de 250 mL. en envases de vidrio con tapa de rosca, tendrá un precio de venta de $3.70 para 1998.
Este producto está dirigido al sector de la población mayor de 15 años con un nivel de ingresos familiar de 2 a 5 salarior mínimos y que vivan en el Distrito Federal, ya que este sector de la población se ve en la necesidad de adquirir productos de consumo inmediato, estos es, debido al ritmo de vida que llevan.
Al realizar el análisis de mercado se obtuvo que las preferencias en cuanto a marca son Jumex y Del Valle, los cuales cubren el 65 % de la demanda total, el siguiente 20 % lo cubren otras empresas pequeñas y el 15 % restante no tiene preferencia por una marca en especial.
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BIOALIMEX
RESUMEN EJECUTIVO
El sector del mercado en el que se pretende incursionar es de un 5 % de la parte en la que no existe preferencia. Siendo nuestra producción de 700.0 toneladas anuales y para el año 2002 la producción será de 730.0 toneladas anuales.
La demanda estimada para el año de 1998 para esta misma industria, es de 17 200 toneladas anuales, en comparación con la de nuestro producto que es de 700 toneladas anuales, lo que representa el 4 % de la producción destinada al Distrito Federal.
Con respecto al análisis de oferta, se observa una tendencia ascendente en la producci6n nacional de jugos, se obtiene una oferta de 46 580.74 toneladas anuales, siendo la del Distrito Federal de 7 114 toneladas anuales, lo cuál representa del 15 YO.
El balance oferta demanda en el Distrito Federal fue de 0.41, lo que nos indica que se puede incursionar y competir en el mercado de jugos.
BIOALIMEX pretende iniciar operaciones en 1998, a un 60 % de la capacidad instalada, lo que representa 438.0 toneladas anuales, planeando incrementar 9 % de la capacidad instalada, cada año, alcanzando en el año 2002 una producción de 700 toneladas anuales lo que representa el 96 % de la capacidad instalada.
La planta BIOALIMEX estará ubicada en Milpa Alta, Distrito Federal, en la que se obtendrán fácilmente y a bajo costo una de las principales materias primas, que es de las más perecederas, y además se encuentran dentro del mercado meta.
La inversión total consta de 5 100 O00 pesos, el cual será cubierto en un 80% por inversionistas lo que representa 4 100 O00 pesos, el 20% restante será financiado mediante un crédito refaccionario, por la institución bancaria FIRA, con una tasa de interes del 20.68% y un año de gracia.
tt ..
BIOALIMEX
El punto de equilibrio se alcanza al 23% de la capacidad instalada con una producción de 166 toneladas
La tasa interna de retorno (TIR) obtenida, fue de 42.25% , el premio al riesgo pedido es del IO%, por lo anterior el proyecto resulto rentable.
BIOALIMEX
RESUMEN EJECUTIVO Contenido
I GENERALES
Objetivos del trabajo Introducción Antecedentes del trabajo
II IDENTlFlCACidN DE PROYECTOS
CONTENIDO Página
Marco de referencia de la identificación Diagnóstico y pronóstico del entorno Identificación de necesidades y recursos
111 ANALISIS DE MERCADO
Producto Plaza
Precio Comercialización
Estudio de Demanda y Oferta
IV ANALISIS T~CNICO
Tamaño de la Planta
Características del Mercado Disponibilidad de Materias Primas Disponibilidad de tecnología .
Disponibilidad de Recursos Financieros
Localización de la Planta
Análisis de factores locacionales Macmlocalización Microlocalización
I
iv
i 2 4
5 7 10
12 21 33
35
36
36 37 40 41
42
42 43 51
1V
v ANALISIS TECNOL~GICO
Ingeniería básica Bases y criterios generales de diseño Descripción de selección de equipo Descripción del proceso Diagrama de bloques del proceso Diagrama de flujo del proceso Bases de diseño Especificaciones de equipo (hojas de datos) Balances de Materia y Energía (memorias de cálculo) Calendario de etápas de ingeniería, costrucción y
Diagrama de distribución de áreas y equipos Tratamiento de Aguas Residuales
arranque de la planta
VI ANALISIS ECON~MICO-FINANCIERO
Estimación de inversión y Costos
Estimación de inversión fija Estimaci6n de costos de equipo en el L.B. Estimación de capital de trabajo Estimación de costos de producción Estimación de costos de operación
Evaluación financiera
Presupuesto de ingresos y egresos Punto de Equilibrio y estado proforma de
Estado proforma de origen y aplicación
Cálculo de indicadores financieros (VPN,
9 Análisis de sensibilidad y riesgos
resultados
de recursos
RSI, PRI,TIR)
57 58 60 68 73
75 86 97
122
123
133 133 135 136 140
139
153
154
155 156
V
OBJETIVOS
Los objetivos planteados para el presente trabajo so los siguientes:
OBJETIVO GENERAL
A partir de la identificación de un proyecto biotecnológico (Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal) realizar un estudio a nivel prefactibilidad, para llevar a cabo su industrialización.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar un análisis de mercado en función del proyecto seleccionado, y saber si existe una demanda del producto, que justifique la continuación del estudio de prefactibilidad. Realizar un análisis técnico para determinar la localización de la planta y obtener el tamaño de la misma. Definir y establecer la ingeniería conceptual y básica para la industrialización óptima del jugo de naranja con 10% de nopal. Realizar un analisis económico-financiero para obtener una estimación de inversión y costos para dicho proyecto. En base al estudio economico-financiero determinar la rentabilidad del proyecto.
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INTRODUCCION
México, es un país privilegiado por la naturaleza, debido a sus características geográficas y ecológicas ya que cuenta con innumerables recursos naturales y humanos.
Por su situación geográfica, su forma, clima, orografía, geología y suelos, el territorio mexicano presenta una gran diversidad de condiciones ecológicas que generan una importante riqueza y de comunidades vegetales donde prácticamente existen casi todas las formas descritas a nivel mundial.
Dentro de estos recursos los cítricos ocupan un lugar importante, especificamente la naranja, su producción se ha incrementado en los últimos años siendo de 1 474 765 miles de toneladas en 1996 generando importantes recursos económicos para el país.
Otro recurso natural conque México cuenta es el Nopal, ocupando el primer lugar a nivel mundial con una producción de 269 375 toneladas en el D.F para el año de 1995.
Sin embargo, todos los recursos con los que cuenta México no han sido explotados adecuadamente, son evidentes la insuficiencia y la falta de oportunidad en la asistencia técnica lo que se traduce en pérdidas.
Debido a esta problemática, existe un interés por dar a conocer el beneficio que se obtendría con la industrialización de diversos recursos para la satisfacción de necesidades.
Por lo anterior se propone una alternativa para utilizar a la Naranja y al Nopal como materias primas para la elaboración de un jugo.
Este proyecto surge del previo análisis de recursos y necesidades de la zona centro este del pais que comprende al D.F y los estados ce México, Hidalgo, Morelos, Querétaro, y Tlaxcala.
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BIOALIMEX
Se realizó un análisis de mercado mediante la búsqueda, organización y análisis de información sobre los factores que rigen el mercado incluyendo al cliente, a los proveedores y a los competidores, así como toda clase de restricciones tanto técnicas como políticas, físicas, legales y administrativas. para obtener elementos para la continuación del proyecto.
En el presente trabajo se da continuaci6n ai proyecto, proponiendo el diseño de una planta a nivel prefactibilidad para la industrialización del jugo de naranja adicionado con nopal con base en el análisis técnico, tecnológico y económico financiero
El análisis técnico que involucra el estudio para la ubicación de la planta, con base a las caracteristicas del mercado, a la disponibilidad de materias primas, tecnología y recursos financieros; además de los factores locacionales, entre otros.
El análisis tecnológico determina la forma en que se llevará a cabo la industrialización definiendo las bases y criterios generales del proceso para llevar a cabo la selección de la tecnología y equipo que se tilizará para dicho fin, además de definir los balances de materia y energia.
El Análisis de mercado da las pautas para determinar si el presente proyecto resulta atractivo económicamente, con la ayuda de cálculos económicos y con base en los análisis anteriores.
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BIOALIMEX S.A.
ANTECEDENTES
Los estudios realizados para la industrialización del nopal y la naranja son:
E En 1985, Becerra Garfunkel y González realizaron el estudió teórico experimental sobre el aprovechamiento del nopal en la Facultad de Ciencias Químicas de la UNAM.
E En CODAGEM (1 979) en el folleto informativo número 158 se reporta los resultados del estudio: cultivo, explotación y aprovechamiento del nopal.
En 1983 Paredes y Rojo, realizaron el estudio para el enlatado de jugo de tuna mediante la adecuación de tecnología ya existente.
En 1980 la Universidad de Guanajuato realizó una evaluación económica de un proyecto para industrializar el nopal.
U En 1984, Villareal, De Alva y Romero realizaron el estudio químico sobre jugo de tunas enlatadas.
El Centro de Investigaciones Económicas, Sociales y tecnológicas de la Agroindustria Mundial (CIESTAM), en 1994 publico los resultados de su estudio Nopal Verdura en México.
En la revista Industrias Alimentarias se han publicado diversos estudios acerca del comportamiento de Jugos de naranja. Desde el ano de 1993 a la fecha.
U Alvarado y Sosa en 1986, publicó sus estudios sobre fisiología y bioquímica del desarrollo del fruto del naranjo, en el departamento de Industrias Agrícolas.
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BIOALIMEX
MARCO TEORICO NACIONAL.
En México, el problema del hambre y la desnutrición es ancestral; no obstante el avance relativo en el nivel socioeconómico general del país, el marcado deterioro en el poder adquisitivo del salario ha agudizado el deficiente estado nutricional de algunos sectores de la población, especialmente los de más bajos ingresos, pues la desnutrición y pobreza son elementos intimamente relacionados.
A principios de los años noventa, después de un decenio de crisis y de fuerte endeudamiento y ante la imperiosa necesidad de volver a crecer y mejorar los niveles de vida de la población, se profundizó el proceso de apertura mediante la ampliación de la liberación comercial con base en el establecimiento de tratados bilaterales y multilaterales. En la actualidad México tiene asignados acuerdos con Chile, Estados Unidos y Canadá, con Colombia y Venezuela ( con los que conforma el grupo de los tres); con Costa Rica y Bolivia, así como un acuerdo Marco Multilateral con América Central.
El TLCAN constituye un paso de suma importancia en el proceso de apertura de la economía mexicana. El deseo acelerado de la mayor parte de los piases Latinoamericanos por integrarse con sus principales socios comerciales con miras a ingresar posteriormente al TLCAN y formar más adelante un mercado continental, es prueba de las expectativas que generan las ventajas que presenta ese nuevo horizonte de la política económica.
Para México desafortunadamente, los acontecimientos políticos y económicos que se presentaron durante 1994 y que desembocaron en la crisis financiera de diciembre, impidieron el desempeño normal de los agentes económicos, que en otras circunstancias posiblemente hubieran respondido mucho mejor a las oportunidades del TLCAN. (1)
Como es natural, la producción agropecuaria no ha escapado de losa ajustes y las crisis que han afectado la economía mexicana. De 1982 a 1994 el producto agropecuario apenas creció a razón de 1% en promedio anual, por debajo de la ,
expansión demográfica(2.2%) y del conjunto de la economía(l.5%).
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Los diversos componentes de la producción del campo registran comportamientos desfavorables, salvo contadas excepciones. La producción fruticola creció, sobre todo la de los cítricos.
Se aprecia un cambio positivo en la estructura de la producción, se afianzan cultivos comercializables y se diversifican las exportaciones de origen agrícola (frutas, hortalizas, alimentos industrializados y productos de la ganadería). (1)
Por otro lado el producto interno bruto (PIB) creció 7.4% en el tercer trimestre de 1996 apoyado por el desempeño de la industria (14.6), en el que destacan manufacturas( 14%) y construcción (25%).
El desempeño por sector en dicho trimestre es el mejor del año. Los crecimientos son más homogéneos e incluso aumentan actividades rezagadas.
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BIOALIMEX
ENTORNO DEL PRODUCTO.
El sector de alimentos bebidas y tabaco (ABT) presentan incrementos moderados; sin embargo, confirman su recuperación.
El mercado de bebidas aumenta su producción en toneladas el 6%. El valor de su facturación se presenta 21 % por arriba de 1994 y el precio promedio aumenta 26%. Por lo cual éste sector vuelve a ser de mayor importancia en la industria de conservas alimenticias en nuestro país. Dicho sector facturo en conjunto 21 14 millones de peso, provenientes de la producción de 51 7447 toneladas.
Este sector se conforma por tres subgrupos: jugos y néctares, bebidas de fruta y concentrado y bebidas en polvo.
El subgrupo de jugos y néctares es el más importante del sector al producir el 66% de las toneladas empacadas en el 56% de las cajas y facturar el 55% de los valores.
De éste subgrupo, los jugos son el segmento de mejor evolución en 1995 al contar con crecimientos del 20% en cajas, 23% en toneladas 41 % en valor. Con estos crecimientos, los jugos empiezan a recuperar la participación que cedió en 1993 y 1994. (3)
En las exportaciones la industria manufacturera es el principal renglón exportador (45% del total). Su crecimiento 23% contribuye con la mitad del incremento absoluto de las ventajas externas.
De las importaciones los bienes de consumo constituyen el segmento menos dinámico de estas, aunque se espera una apreciación moderada del peso (4% en 1997), la calidad del consumo se estanca. (2)
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ENTORNO DE MATERIAS PRIMAS.
NARANJA.
El mercado de Estados Unidos, México y de otros países demandan una mayor diversidad de productos, lo que hace necesario una mayor integración industrial de la naranja donde básicamente se obtengan:
a. Aceites esenciales: destilado y centrifugado. b. Jugo de naranja simple y concentrado. c. cascara para forraje y obtención de pectina.
Actualmente, las naranjas son consideradas entre los frutos más importantes del mundo. Su cultivo y consumo se realiza por igual en los cinco continentes, siendo explotados en forma comercial en casi todos los piases donde las condiciones de clima le permiten crecer.
A diferencia de otras frutas, los cítricos presentan un mercado amplio y bien evolucionado, tiene un importante volumen de consumo doméstico y local, movimiento comercial fuerte dentro del país para abastecer centros de consumo cercanos y lejanos a los lugares de producción. Además constituye un producto de exportación de gran importancia.8
NOPAL.
El nopal tiene aprovechamiento incalculable, de hecho todo puede aprovecharse del nopal y sin embargo, realmente poca atención se ha prestado a su cultivo y desarrollo a gran escala. Además juega un papel destacado en la superficie desértica ya que existen areas si no totalmente desérticas, cuando menos semidesérticas, en las que el nopal puede ser factor importantisimo para contener el implacable avance de la erosión.
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La comercialización del nopal y de la tuna obedece a un mercado de oferta y demanda, en el cual a menor disposición del producto su precio es mayor.
La producción de nopal es mayor en los meses de marzo a septiembre, tiempo en que es mayor la precipitación pluvial a la temperatura promedio ambiental, dando como consecuencia que el precio de venta tenga un descenso considerable a tal grado que en ocasiones no es costeable su explotación durante este periodo. En cambio en los meses comprendidos de octubre a febrero la producción de nopal desciende debido al efecto de las heladas propias de la región, dando como consecuencia un aumento de precio de venta, elevando la rentabilidad; que hace del cultivo del nopal una explotación agrícola rentable y en expansión en la zona de Milpa Alta D.F.
Existe también el mercado de exportación a Estados Unidos y Canadá, a donde exportan los municipios de Guadalupe, Codina, y ojo caliente. (26)
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IDENTIFICACION DE RECURSOS Y NECESIDADES.
Debido a la situación socioeconómica en que se encuentra el país actualmente, una de las necesidades de la población es contar con productos de fácil preparación, con periodos prolongados de conservación, ya que recientemente la participación en el terreno laboral se ha extendido a más sectores sociales, por lo que, la población ha disminuido el tiempo que dedicaba a la preparación de sus alimentos.
Por todo lo anterior, existe una necesidad social y económica de implementar proyectos que reduzcan las perdidas de frutas y hortalizas frescas por medio de la industrialización, así como satisfacer el aumento en la demanda de productos de fácil consumo.
Otra de las grandes necesidades del país, es la generación de empleos para crear las condiciones necesarias para que los pequeños y grandes empresarios inviertan recursos en el desarrollo de esta industria.
En un país como México la industrialización de productos frescos provenientes del campo es de suma importancia ya que:
Colabora en la generación de empleos. Contribuye a dar mayor valor agregado a los productos del campo. Crea la posibilidad de exportar y de sustituir importaciones. Minimiza las mermas por descomposición de los productos del campo.
Las naranjas en México representan un recurso natural no aprovechado del todo, así como otros cítricos (toronjas, tangerinas).
En el estado de Veracruz como en otros estados del país, se quedan las naranjas en los arboles sin "cosechar", a que se pudran ya que el precio de venta no paga ni la mano de obra de la cosecha y los gastos de mantenimiento de una huerta.
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AI no poder pagar fertilizantes, abonos, insecticidas, riego y demás gastos de mantenimiento que requiere una huerta, además del transporte a las ciudades o puntos de venta, está se sobgremadura hasta perderse.
Para volver a tener naranjas, hay que volver a plantar árboles, éstos nuevos naranjos requieren también de cuidados, y por consiguiente de gastos para crecer, así como de un tiempo de espera antes que den fruto, todo esto representa una nueva inversión.
Es por esto que es recomendable no esperar a que las huertas se pierdan. Una manera de evitar lo anterior es procesando las naranjas para comercializarlas en un producto de mayor tiempo de vida, cambiando así el mercado de venta de la naranja.
Dentro de las principales causas de uso e importancia de los cítricos se pueden mencionar su sabor típico, su alto contenido en vitaminas (especialmente vitamina C), su adaptación a climas muy variados desde los tropicales hasta los cálidos.
Tomando en consideración la distribución de los nopales dentro del territorio nacional, y siendo que un gran numero de familias dependen de ellos para subsistir, por la importancia que tiene la producción lograda en localidades como Milpa Alta en el D.F; se observan grandes perspectivas que presente este recurso para ser explotado a nivel comercial en regiones con condiciones ecológicas limitativas para muchas otras plantas y las características de desarrollo que per miten su utilización en los programas de conservación y mejoramiento de suelos. (SAGAR, 1993).
Los consumos reportados de nopal fresco en la ciudad de México y su periferia indican que este tiene gran aceptación, considerando que esta verdura se mantiene en buenas condiciones por un periodo corto y a que su conservación por refrigeración es difícil, se sugiere que parte de la cosecha del nopal sea industrializada.
En México empiezan a crearse empresas que utilizan el nopal verdura como materia prima para producir una gran variedad de productos alimenticios, cosméticos, medicinales.
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ANALISIS DE MERCADO
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INTRODUCCIóN AL PRODUCTO
El consumo de frutas sigue siendo una parte fundamental dentro de la dieta humana y durante las últimas décadas las industrias procesadoras de alimentos han diversificado las opciones para que la población adquiera dicho producto no solo en su estado natural, sino también en otras presentaciones, una de ellas, de gran demanda en el mercado son: los jugos y néctares.
Las frutas en su mayoría, poseen un alto contenido de agua ( frecuentemente mayor a un 85 % ) y una mínima proporción de proteínas y grasa ( 3.5 % y 0.5 % respectivamnete ), además son fuente importante de minerales y ciertas vitaminas especialmente la A y la C.
Estos comestibles son perecederos y una forma de aprovecharlos a largo plazo es utilizando métodos de conservación que retarden o detengan los procesos de fermentación, enmohecimiento, putrefacción u otras alteraciones ocasionadas por los microorganismos. ( PROFECO ).
Dentro de estos métodos tenemos a los jugos, néctares y otras bebidas, a fin de distinguir nuestro producto ( jugo ) de estos otros, se dan a continuación la definición de jugos así como de los néctares, jugos concentrados y bebidas.
JUGO: Se entiende por jugo al líquido sin fermentar, destinado al consumo humano, obtenido por procedimientos mecánicos, sin diluir, sin concentrar, sometido a tratamiento adecuado que asegure su conservación en el envase. Puede ser agregado de aditivos alimentarios permitidos.( NOM-F-118-1984 )
JUGO CONCENTRADO. Producto sin fermentar, obtenido a partir del jugo de frutas, del cual se ha eliminado el agua hasta el punto que el contenido de sólido solubles en el producto es por lo menos 2 veces mayor que el contenido del jugo original, destinado al consumo directo.
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NECTAR: Producto pulposo o no pulposo sin fermentar, destinado al consumo directo, obtenido mezclando jugos de frutas y / o toda la parte comestible de la fruta, concentrando o sin concentrar, con agua y azúcares o miel.
El contenido de fruta y / o jugo de fruta en el néctar no debe ser inferior al 50 % excepto en el caso de mayor acidez, alto contenido en pulpa o sabor fuerte, en los que es necesario un contenido m& bajo pero no inferior al 20 % .
BEBIDAS: Son aquellas elaboradas con un mínimo de 10 % y un máximo de 25 % de jugos o pulpas de frutas, verduras o legumbres. Estos límites no son aplicables en el caso de bebidas que por razones técnicas y características organolepticas no son alcanzables.( NOM-F-439-1983 ).
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DESCRIPCIóN DEL PRODUCTO.
DEFlNlClbN DEL PRODUCTO.
El producto es mezcla de jugo de naranja adicionado con 10 % de nopal, envasado, al producto obtenido por la expresión (en conjunto o separado) de la naranja de la variedad Citrus-sinensis L y de! nopal de la variedad Opuntia ficus indica, sin diluir sin concentrar, no fermentado y sometido a tratamiento adecuado que asegure su conservación en el envase.
El producto es un bien destinado a los consumidores finales y es de consumo inmediato.
CICLO DE VIDA
El ciclo de vida de un producto se clasifica por cuatro etapas: Introducción, Crecimiento, Madurez y Declinación.
Dentro del ciclo de vida, nuestro producto se encuentra en la etapa de Introducción, porque nuestras ventas crecerán a un ritmo lento, el producto no recibirá una plena aceptación, se tendrán altos gastos de promocionales y las compras seran realizadas por el sector de la población con un nivel de ingresos de 2 a 5 salarios mínimos.
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CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES
El producto debe estar exento de microorganismos patógenos y de toda sustancia tóxica producida por los mismos o en condiciones favorables que favorezcan el desarrollo de estos en condiciones normales de almacenamiento, fuera de los límites que establezca la Secretaría de Salubridad y Asistencia ( NOM-F-118-1984 ).
Con respecto a los Contaminantes químico, éstos no deben contener cantidades que puedan representar un riesgo para la salud. Los límites de tolerancia mhximos para estos contaminantes quedan sujetos a lo que establezca la Secretaría de Salubridad y Asistencia, y además jugo de naranja con nopal debe estar libre de: fragmentos de insectos, así como de cualquier otra materia extraña. ( NOM-F-118-1984 ).
Los ácidos orgánicos permitidos por la Secretaría de Salubridad y Asistencia son los ácidos cítrico, m&lico, tartárico y otros.
Las propiedades fisicoquímicas del producto fueron determinadas experimentalmente a nivel laboratorio. Son las siguientes:
Densidad Relativa 293 K 1.14 kg I L % Acidez ( como ácido cítrico ) 1.3 % Grados Brix ( sólidos solubles ) 12
Viscosidad 3.1 CP PH 3.6
Las características sensoriales del jugo de naranja con nopal son:
COLOR : Presenta un color verde claro ligeramente turbio. OLOR : Predomina el olor a verdura cruda. SABOR : Su sabor es parecido al jugo de naranja.
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USOS DEL PRODUCTO.
El uso del producto es como un jugo refrescante de buena calidad e higiénica, cuya disponibilidad de éste es para el público en general, pero se realiza una segmentación considerando factores importantes el nivel de ingresos, la edad y la localización geográfica ya que de esto depende una buena distribución del producto.
PRODUCTOS SUSTITUTOS O SIMILARES.
Un producto sustituto o similar es todo aquel producto que tiene la misma función, en ausencia de nuestro producto en el mercado.
Entre los productos se puede nombrar a los jugos y néctares de frutas u hortalizas ( jugos del Valle, Jumex, V-8, entre algunos ), bebidas con sabor a fruta ( Frutsi, Pau pau, resfrescos como el Boing, etc), jarabes y concentrados para preparar bebidas.
PRESENTACION DEL PRODUCTO
ENVASE.
El producto se debe envasar en recipientes de tipo sanitario que tenga cierre hermético, elaborados con materiales resistentes a las distintas etapas del proceso de fabricación, a las condiciones habituales del almacenamiento, de tal naturaleza que no produzca sustancias tóxicas ni alteren sus características físicas, químicas y sensoriales ( NOM-F-118-1984 ).
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El volumen ocupado por el jugo no deberá ser menor al 90 % de la capacidad del envase.
El producto terminado deberá almacenarse en locales debidamente acondicionados que garanticen su conservación.
El jugo de naranja con nopal se va comercializar en envases de vidrio de 250 ml, ya que presenta las siguientes ventajas:
0 Posee cualidades de protección. 0 Tiene certificado de FDA. 0 Provee una excelente barrera frente a las condiciones ambientales. 0 No es reactivo con el producto. 0 No imparte al producto sabor u olor. 0 Satisface los requerimientos a la resistencia de adulteración.
CARACTERISTICAS DEL ENVASE.
Las características del envase a emplear para el producto son las siguientes:
+ Tipo de envase: Botella de vidrio ( tipo botellin ). + Capacidad : 250 ml. + Con etiqueta impresa en papel y adherida al envase.
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EMBALAJE.
Para el embalaje del producto, se puede usar cajas de cartón o cualquier otro tipo de material apropiado, que tenga la debida resistencia y ofrezca la protección adecuada a los envases para impedir su deterioro externo y que a su vez, faciliten su manejo durante el almacenamiento y distribución del mismo.
Se usarán cajas de cartón con 24 unidades de producto, cubiertas la cajas con una película de celofán.
REGISTRO DE MARCAS.
REQUISITOS.
La denominación [ o título ] de la invención deberá ser breve, no debiendo tener preferiblemente una extensión mayor a quince palabras, y precisa, debiendo denotar, hasta donde sea posible por sí sola la naturaleza de la invención.
La descripción, las reivindicaciones, los dibujos y el resumen deberán cumplir los siguientes requisitos:
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Las hojas de los anexos deberán:
1. Ser de papel flexible y duradero. 2. Ser legibles. 3. Ser de formato rectangular. 4. Utilizarse sólo por un lado y en sentido vertical. 5. Ordenarse y numerarse consecutivamente. 6. No presentar arrugas, ni rasgaduras. 7. Estar razonablemente exentas de borraduras.
La escritura de los textos de la descripción deberá :
1. Ser mecanografiado o impreso. 2. Hacerse con un espacio entre líneas 2 a 1 X. 3. Hacer los caracteres con color negro e indeleble.
(Ver la solicitud de invención en el anexo )
DESCRlPCldN DE LA ETIQUETA.
La NOM-051-SCFI-1994 es un instrumento que sirve para garantizar que el etiquetado de los alimentos y las bebidas no alcohólicas, ya sean nacionales o extranjeros y que se comercializan en el país en envases cerrados de cualquier tipo, incorporen la información necesaria en español, para que los consumidores puedan tomar una adecuada decisión de compra.
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Los datos comerciales que se incorporan la etiqueta son :
1. Nombre del producto : Jugo de naranja con nopal.
2. Lista de ingredientes : Jugo de naranja, nopal, azúcar y/o fructosa, ácido cítrico y ácido ascórbico.
3. Contenido neto : 250 ml .
4. Nombre y domicilio fiscal : Bioalimex S.A. calle Emiliano Zapata No.7 Milpa Alta Distrito Federal.
5. País de origen : Hecho en México.
6. Número de lote : AB-O69
7. Fecha de caducidad : 25 - Abril - 98
8. Instrucciones para su uso : Agítese antes de tomarse.
1 O. Información adicional : Mantenga limpia la ciudad no arrojando este envase en la vía pública
VIDA DE ANAQUEL
VIDA UTlL DEL PRODUCTO
La vida útil del jugo envasado será de aproximadamente de 8 meses y se podrá tener almacenada en un lugar fresco sin necesidad de utilizar cámaras de refrigeración para su conservación. Una vez que el recipiente haya sido abierto, será necesario refrigerarlo a una temperatura de aproximadamente de 4 'C.
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ANALISIS DE MERCADO
ANALISIS DE DEMANDA
FINALIDAD.
La finalidad principal del an4lisis de demanda de un producto es la cuantificación de la necesidad real de una poblaci6n de compradores o bien determinar y medir cuales son las fuerzas que afectan a los requerimientos del mercado con respecto al bien proporcionado durante un determinado período de tiempo y determinadas condiciones de precio, calidad, ingresos, gastos de los consumidores, etc.
La demanda un producto esta en función del cliente ya que es el sujeto fundamental del mercado y para que este exista es necesario tener un deseo de satisfacer una necesidad de la que se sea consiente y con un poder adquisitivo real y previsible, así como la facilidad para la compra, la apreciación de las cualidades del producto, etc.
RECOPILACION DE LA INFORMACION.
La información se obtuvo por medio de encuestas personales, donde se elaboraron en tiendas de autoservicios en dos zonas diferentes del Distrito Federal (Comercial Mexicana.Rojo Gómez y Wall Mart.Villa Coapa).
Estas encuestas se consideraron factores como: manera en qué se consume el jugo, frecuencia de consumo de acuerdo a la manera de consumirlo, cantidad que se consume, preferencia por una marca en especial y nivel de ingreso familiar mensual.
Otro tipo de información fue obtenida a través de Anuarios Estadísticos del Distrito Federal, debido a que el Area Metropolitana va a hacer nuestro mercado meta, para así conocer el crecimiento de la población mayor de 18 años.
21
ANALISIS DE MBRCADO
SEGMENTACIóN DE MERCADO
EDAD.
Se considera importante realizar una segmentación con respecto a la edad, debido a que en los primeros 2 años de vida, el bebé consume alimentos especiales y en los años posteriores los padres prefieren darles jugos preparados por ellos mismos. En la etapa de 10 a 17 años, los jugos no son llamativos para estos jóvenes.
La segmentación se hace en personas de 15 años en adelante, porque a esta edad se observa una tendencia a los productos que aporten componentes importantes nutricionalmente para el buen funcionamiento del organismo.
En la segmentación de edad no se elimina a la población mayor de 70 años, debido a que el producto aporta una cantidad de fibra segun los requerimientos de la dieta diaria. Según estudios (I), la fibra ayuda a disminuir los niveles de colesterol en la sangre, hace más eficiente la digestión y diminuye el riesgo de contraer cáncer de col6n y recto (2).
NIVEL DE INGRESOS.
Con respecto a la segmentación de nivel de ingresos familiar, es importante porque la población con bajos recursos económicos (menos de dos salarios mínimos) es poco probable que adquiera un producto de este tipo; debido a que su poder adquisitivo es bajo, por lo que preferirían prepararlos ellos mismos. Tambien se excluye a las personas de altos recursos económicos, lo cual al tener personal a su servicio, prefieren jugos naturales.
Nuestro producto se dirige a la población de más de 2 salarios mínimos hasta 5 salarios mínimos, porque generalmente este sector de la población dispone de poco tiempo para la preparación de sus alimentos, por lo que se requiere productos de consumo rápido.
GEOGRAFICAMENTE.
Para la segmentación geográfica se realizó enfocada al Area Metropolitana, ya que por ser una de las zonas más densamente pobladas del país y con una gran industrialización, por el tipo de vida de la población que es más activa, lo cual los alimentos procesados tienen una gran aceptación.
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BIOALIMEX
ANALJSIS DE MERCADO
Con respecto al sexo, religión y educación, no se consideraron factores importantes para realizar una segmentacibn debido a que tanto la naranja como el nopal son productos de consumo común, con una amplia aceptación.
W O N DE COMPRA.
Existen varias razones por las que el consumidor compraría el producto y estas son:
Se cree que el producto se consumira por novedoso, al ofrecer una alternativa más en cuanto a variedad de jugos existentes en el mercado. AI consumidor que gusta de consumir el nopal en fresco, se le ofrecen otra presentación evitándole las molestias que con lleva la preparación de un jugo. El producto aporta una cantidad de fibra, según los requerimientos de la dieta diaria, y además proporciona vitamina C. Durante la aplicación de las encuestas para determinar el tamaño de muestra, se recibieron algunos comentarios hechos por los posibles consumidores, fueron entre algunos otros, que les agrada la idea de consumir un jugo envasado que con cierta regularidad preparan en sus hogares. Por la tendencia de la población de consumir productos que les aporten beneficios al organismos, porque el nopal es considerado como un producto naturista, aunado con su bajo precio.
MERCADO META.
El mercado meta para nuestro producto es el Area Metropolitana, considerando las segmentaciones de la población de la edad (15 años en adelante) y el nivel de ingresos familiar (superior a 2 hasta 5 salarios mínimos).
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CANTIDAD Y FRECUENCIA DE CONSUMO.
Para estimar la cantidad aproximada de compra, fue basado en encuestas aplicadas en tiendas de autoservicio, ubicadas en diferentes zonas del Distrito Federal, los cuales fueron obtenidos los siguientes resultados:
El número de encuestas realizadas fueron: 44
ACEPTACION DEL TIPO DE PRESENTAC16N DEL PRODUCTO
Teniendo una media de 281 mL
En los resultados obtenidos, los consumidores de jugos de naranja envasados mostraron preferencia por la presentación de 250 mL.
Considerando que una de las características más importantes para este estudio, es la frecuencia con que se consumen jugos de fruta y, a su vez, nos dará una aproximación de la demanda, de esta manera se podrá determinar el hábito de consumo y las veces que podría consumirse este producto.
A continuación se presentan una serie de tablas, que muestran la frecuencia de consumo de jugos.
PORCENTAJE DE FRECUENCIA DE CONSUMO
II 13.72 I 86.27 ll
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BIOALIMEX
ANALISJS DE MERCADO
El analisis de demanda fue basado en los consumidores de jugos de fruta procesado (86.27 %).
PORCENTAJE DE FRECUENCIA DE CONSUMO
II 0.5 I 45.45 It
I 1 43.18
I 11.36
Partiendo de los resultados obtenidos de la encuestas realizadas en los centros comerciales de autoservicios fue obtenido la frecuencia aproximada para jugos en general.
PORCENTAJE DE FRECUENCIA DE CONSUMO
0.5 9.1 0.4545 20
1 8.2 0.4318 19
3 0.6 0.1136 5
7 O O O
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BIOALIMEX
ANALISIS DE MeRCADO
Para obtener la frecuencia de compra aproximada por semana decimos se emplea esta fórmula (Holguín, 1974):
F= Z ( P * N ) / n * ZN donde P = Consumo en días/semanas. N = Número de personas. n = Número de opciones de la frecuencia.
sustituyendo valores F= 44 / (4) * (44) = 0.25
El resultado de la frecuencia de consumo es de 0.25 días a la semana.
Para la obtención de la frecuencia de consumo de jugo de naranja adicionado con nopal, fue considerado la frecuencia de consumo de jugos procesados y las personas encuestadas que respondieron que sí lo consumirían.
36 18.1 8 81.9
ELABORACIóN DE ENCUESTAS.
Para poder realizar un análisis de la población consumidora, se recurrió a la formulación de entrevistas personales.
La razón principal por la que se elaboraron las entrevistas fue para obtener información en cuanto a la frecuencia de consumo de jugo de frutas, y sobre todo, para poder determinar la aceptación del nopal en combinación con naranja, y poder aproximar su frecuencia de compra por el consumidor.
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BIOALIMEX
ANALEE DE MERCADO
Las encuestas se realizaron en el Distrito Federal en 2 tiendas de autoservicio, aplicándose 44 en total.
A continuación anexamos el cuestionario que se aplicó a los consumidores en las tiendas de autoservicio.
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BIOALIMEX ~~ ~
-
ANALISJS DE MERCADO
DETERMINACION DE LA DEMANDA.
Para poder determinar la demanda, se empleó datos del INEGI y considerando una tasa de crecimiento anual del 4.8%, en el Area Metropolitana.
Obtención del valor de personas demandantes a partir de la segmentación de la edad e ingresos
Por lo tanto, personas de 15 años en adelante, que ganen entre 2 a 5 Salarios mínimos son: 4’264,628
Para obtener la proyección de la población fue considerada la tasa de crecimiento anual en el Distrito Federal, que es de 0.9%.
PROYECCION DE LA POBLACION
1992 4’264,628 1993 4‘303,009 1994 4’342,006 1995 4’381,084 1996 4’420,513 * 1997 4’460,297 * 1998 4’500,439 * 1999 4’540,943 * 2000 4’581,811 * 2001 4’623,047 * 2002 4‘664,654 *
PROYECCIONES *
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ANALISIS DE MeRCADO
El mercado meta se encuentra distribuido en cuanto a preferencia de marcas, y se representa de la siguiente manera:
Jumex 35 Del Valle 30
Otras marcas 20 Sin preferencia 15
Esta información fue obtenida en base a la información de la encuestas aplicadas y de la tiendas de autoservicio.
Se pretende captar el 5%del sector de la población que no tiene preferencia, considerando que se puede competir en cuanto a calidad y aporte nutricional de fibra, además de ser un producto novedoso.
PROYECCION DEL MERCADO META
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
4‘264.628 4’303,009 4‘343,006 4’381,084 4’420,513 4’460,297 4’500,339 4’540,943 4‘581 ,81 1 4’623,047 4’664,654
5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
21 3,231 215,150 217,150 21 9,054 221,025 223,014 225,021 227,074 229,090 231 ,I 52 233,232
174,444 176,015 177,650 179,208 180,821 182,448 184,090 185,769 187,418 189,105 190,807
29
BIOALIMEX
ANALEIS DE MERCADO
Para obtener la demanda estimada, se tiene a partir de
Consumo percapita (C.P.) = (frecuencia de consumo) (consumo promedio por persona)
sustituyendo valores
C.P. = ( 0.25 días / semana ) ( 0.2806 L / día *persona ) C.P. = 0.07 L / semana * persona
La demanda se determinara apartir de 1998, porque es año de arranque de la planta.
Demanda = (C.P.) (No. de consumidores de 1998)
sustituyendo valores
Demanda = (0.07 L/ semana * persona) (184,090 persona) = 12,886.3 L / semana
Conociendo la densidad del producto (1 .O5 kg / L)
Demanda = (12,886.3 L / semana) (1.05 kg / L) = 13,530.6 kg / semana Demanda = 13.53 ton / semana = 1.9 ton / dia
Sabiendo que el año tiene 52 semanas
Demanda = 703.5 ton / año
La proyección de la demanda se hace de la misma manera para los siguientes 5 años.
PROYECCION DE LA DEMANDA PARA JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON NOPAL EN EL D.F.
30
BIOALIMEX
ANALISIS DE MERCADO
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BIOALIMEX
ANALISIS DE MERCADO
PROYECCION DE LA DEMANDA DE JUGOS EN GENERAL
BIOALLMEX
ANALEIS DE MERCADO
ANALISIS DE OFERTA
La justificación se basa principalmente en:
Entre el D.F. y el edo. de México se concentra la mayor población. 0 Mucha de la los residentes del edo. de México trabajan en el D.F.
Por lo tanto, se considera que el 15% de la producción nacional de jugos se concentra en el D.F.
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BIOALIMEX
OFERTA PARA JUGOS EN GENERAL EN EL D.F.
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BIOALIMEX
COMERCIALIZACION
La comercialización es el conjunto de actividades relacionadas con la transferencia de bienes y servicios desde los productores hasta el consumidor final.
La comercialización requiere de la existencia de un canal que permita la transferencia de los productos desde la planta elaboradora hasta el consumidor (Soto p.17).
Entre el productor y el consumidor final puede haber varios intermediarios. Los beneficios que estos aportan a la sociedad son la compra de los consumidores finales. (Baca Urbina p.48)
Para el producto jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, la comercialización se llevará a cabo por medio de representantes de ventas, que lo distribuirán en camionetas repartidoras a clientes mayoristas y en menor proporción a clientes minoristas, en el D.F. que es el mercado meta.
El canal de distribución elegido es:
PRODUCTO -b MAYORISTA -+ MINORISTA *-b CONSUMIDORES
Este modelo es un tipo de distribución para productos de consumo popular (Baca Urbina p.49).
Los requisitos de los clientes mayoristas para vender el producto es que el productor asuma los gastos de publicidad además de tener el producto a consignación, es decir, solo pagan la cantidad vendida regresando lo que no se venda.
En la promoción y publicidad de nuestro producto se utilizarán anuncios en los sitios de distribución además de emplear personal eventual para realizar degustaciones.
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ANÁLISIS TÉCNICO
TAMAÑO DE LA PLANTA.
La determinación del tamaño de la planta es un aspecto muy importante, ya que este factor influye directamente con la inversión del proyecto.
Para determinar el tamaño de la planta, es importante considerar la relación recíproca existente entre el tamaño y la demanda, la disponibilidad de las materias primas, la tecnología, los equipos y el financiamiento. Estos factores nos van a ayudar a determinar las alternativas de tamaño, examinando los factores condicionantes. (Baca, 1989).
Los factores de mayor trascendencia, que condicionan el tamaño de la planta son:
MERCADO DE CONSUMO
La demanda es uno de los factores más importantes que condicionan el tamaño de un proyecto, porque esta nos va a proporcionar la capacidad instalada.
De acuerdo al estudio de mercado se planea una producción inicial para 1998 de 438 ton/año y para el año 2002 estará a su máxima capacidad con una producción de 700 tonlaño.
La producción con la que se inicia es pequeña, ya que no se pretende establecer una competencia directa con empresas líderes en el ramo, más bien lo que se desea es el de crear un nuevo mercado de consumo con la presentación de un nuevo jugo (jugo de naranja adicionado con 10 % de nopal). Debido a su condición de novedoso la apertura en el mercado se hará de manera paulatina hasta que el producto sea fácilmente identificado, lo cual nos llevaría a producir la cantidad necesaria para satisfacer la demanda del sector que se desea cubrir.
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DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA
. El abasto suficiente en cantidad y calidad de materias primas es un aspecto vital en el desarrollo de un proyecto. Las principales materias primas del proceso son la naranja y el nopal verdura.
México es un importante productor de cítricos, cuenta con dos áreas bien definidas por su clima: la región adyacente del Golfo de México que es muy lluviosa, y el área sobre el Océano Pacifico que es más bien seca.
En la primera se ubican zonas de alta producción con altibajos en la calidad de la fruta. Los principales centros productores son: Montemorelos y Monterrey al norte; Ciudad Victoria al centro; Tamazunchale y Veracruz al sur. En el área del pacifico se hallan: Colima, Apatzigan y Tecoman, y una zona intermedia con plantaciones ubicadas en Aguascalientes y Río Verde. (2)
El Estado que se eligió para adquirir la naranja para el proceso fue Veracruz, específicamente el municipio de Martinez de la Torre, por ser el principal proveedor de la Central de Abastos en el Distrito Federal; además de que su producción no está comprometida con las industrias, asegurándonos un abaste cimiento adecuado que nos permita tener un funcionamiento normal de la planta. (3)
La producción de naranja en este Estado es la siguiente:
Municipio Producción (toneladas)
Temapache 16 095 Martinez de la Torre 30 993
9 935 Gutiérrez Zamora 1 O 974 Tihuatlán
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En México la producción de verdura a partir del nopal, se localiza en mayor grado en el centro del pais destacando como mayores productores las localidades de Milpa Alta en el Distrito Federal, San Martin de las Pirámides en el Estado de México y el Estado de Puebla entre otros. (CONAZA, 1981). (4)
La participación en porciento del volumen de nopal es este mercado por lugar de origen son los siguientes:
Lugar Volumen (%)
Milpa Alta, D.F.
4.2 % Otros Estados 5.7 % Estado de México 90.1 %
Lo que representa una producción de 269 375 ton en el Distrito Federal. (5)
Por lo que los proveedores de nopal serán los integrantes de la Asociación de Productores de Nopal , ubicados en la delegación Milpa Alta en el Distrito Federal.
Los cultivos de naranja y nopal son perennes, con mayor producción en el periodo de marzo a septiembre, por lo tanto en este período tienen un menor costo de venta por la gran oferta existente, lo que representa pérdidas para los productores siendo no costeable su producción durante este período. En cambio en el período de octubre y febrero la producción desciende, por lo que se ve aumentado su precio de venta, pero este precio sigue siendo accesible comparándolo con otros productos agrícolas.
Con lo que respecta a las otras materias primas como son: aditivos, envases, etc; no representan problemas de disponibilidad ya que existen diferentes productores de las mismas en el Distrito Federal, además de que se programarán pedidos prolongados.
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ECONOMIA DE ESCALAS
El concepto de economía de escalas se refiere a las reducciones en los costos de operación de la planta debido a un incremento a su tamaño o a aumentos en su períodos de operación por diversificación de su producción o bien por la extensión de sus actividades empresariales a través del uso de las facilidades de organización, producción o comerciali7ación de otras empresas (Soto)
Para tener una reducción en los costos de operación se tiene las siguientes alternativas:
1. Expansión por nuevos productos. Los mismos equipos del proceso nos permite la elaboración de nuevos productos en base a la misma materia prima, con pequeñas variantes.
2. Aumento en el tiempo de operación, ya que la planta estará operando sólo en turnos de 8 horas, y el equipo a instalar puede operar de una manera semicontinua durante un turno más, disminuyendo así los costos de operación ya que el costo de la materia prima e insumos disminuyen cuando se adquieren en menor volumen.
3. AI aumentarse el tiempo de operación, la producción se verá incrementada; lo que ocasionará que los costos fijos se reduzcan al dividirse entre un mayor volumen de productos.
4.- AI tener un tamaño de planta grande, se facilitará el uso de equipo más eficiente (mayor producción con menos gastos de operación).
Sin embargo, también es de gran importancia determinar el tamaño de planta considerando el tamaño de mercado de consumo, ya que una elevada capacidad de producción para la cual no existe demanda, no resultaría favorable.
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CAMCTERISTICAS DE LA MANO DE OBRA
Esta planta, al comenzar sus operaciones requerirá de obreros, técnicos e ingenieros. El personal obrero no necesitará de una capacitación especializada mientras que los técnicos si requerirán de un conocimiento del proceso, así como de conocer otras alternativas.
AI hacer un análisis de la situación laboral de la delegación Milpa Alta, se encontró que 43.4 Oh de la población es económicamente activa de la cual aproximadamente el 8 Oh de esta se encuentra desempleada (7), por lo que se pretende captar parte de este sector y aprovechar las ventajas que se tendría, con el apoyo de la delegación, la disponibilidad de personal ya que ahorraría tiempo y dinero para su traslado
Con lo señalado anteriormente, la mano de obra no será factor limitante para el buen funcionamiento de la planta de esta área.
TECNOLOGIA DE LA PRODUCCION
Para determinar el tamaño de la planta se tomó en cuenta, el tamaño de consumo en los próximos 5 años; lo cual nos dio un parámetro para determinar la capacidad máxima de equipo. Por otro lado, al tener una producción estimada de 729 toneladas anuales en el año 2002, se realizaron investigaciones con los proveedores de equipos y de acuerdo con esto, se consideraron varias alternativas de capacidad para poder cubrir la producción proyectada.
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POLlTlCA ECONOMICA
Un factor de gran importancia a considerar es la política económica vigente en la zona de estudio, ya que puede influir notablemente en el tamaño de la planta que se pretende instalar.
Mediante la investigación realizada en la delegación Milpa Alta se encontró que existen posibilidades para el desarrollo industrial en dicha región, tales como políticas de apoyo para crear nuevas fuentes de trabajo para personas originarias de dicha delegación, así como para la industrialización del nopal ya que su producción tiene un impacto económico de gran importancia de los productores de esta zona. (8)
A pesar que en el Distrito Federal es muy difícil la instalación de nuevas industrias, por las nuevas reglamentaciones principalmente; en esta delegación se otorga primisas para la instalación de microindustrias que procesen el nopal además que son una fuente de empleo para Milpa Alta.
DISPONIBILIDAD DE RECURSOS FINANCIEROS
De acuerdo con las características de la producción, esta planta se puede considerar como una microindustria.
La disponibilidad de recursos financieros es uno de los factores más importantes de tomarse en cuenta, para la instalación y funcionamiento de una planta. Los recursos para cubrir las necesidades del presente proyecto provendrán del capital aportado por los activistas de la empresa la cual corresponde aproximadamente del 80 % de la inversión total ; el 20 % restante de la inversión se cubrirán de los créditos que se obtengan de instituciones financiamiento bancario, evitando no aumentar dicha inversión, ya que de esta manera se elevaría el costo de la planta, originando que parte de las ganancias se desvíen al cambio de intereses.
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LOCALIZACION DE LA PLANTA
La localización es un factor decisivo que incide directamente en el éxito del proyecto es la localización de la planta.
La localización optima de una planta es la que contribuye a mayor medida a que se logre la mayor tasa de rentabilidad sobre el capital (criterio privado) u obtener el costo unitario mínimo (criterio social). (Baca, pag 112)
Para conocer la ubicación exacta de ¡a planta se hacen dos análisis en el primero se selecciona el área general en el que se estima conveniente poner la planta (macrolocalización); y en el segundo, se elige la ubicación precisa de la estimación (microlocalización).
Este estudio se llevo a cabo a través de matrices de selección, en las que se determinan diversos factores de interés y se ponderan en orden de importancia de acuerdo a la información obtenida de diferentes fuentes para dicho fin.
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"' .' :: BIOALIMEX
MACROLOCALIZACION
Para la macrolocalización de la planta industrial se tomaron como factores que inciden fuertemente en está decisión: 1. la cercanía con el mercado de consumo y 2. La disponibilidad de la materia prima.
Los Estados seleccionados para realizar su estudio son :
E Distrito Federal Estado de México Hidalgo Veracruz
Los factores directos que se tomaron en cuenta para la selección de la localización de la planta son los siguientes:
E Distancia entre planta de producción y costo de transporte del producto terminado
E Localización de las fuentes de materias primas Costo de transporte de materia prima a la planta de producción.
E Fuente de suministro de agua potable E Disponibilidad de energía eléctrica
hacia el mercado de consumo.
Los factores indirectos fueron los siguientes:
Vías de acceso E Sistema de drenaje
Clima E Aspectos jurídicos limitantes
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,.> - * : I " BIOALIMEX
LOCALIZACION DEL MERCADO DE CONSUMO
ESTADO costo ($) Distancia (km.) D.F. O
843 424 VERACRUZ 350 88 HIDALGO 300 66 EDO, MEX.
O
I fuente: TRANSPORTISTAS DE LA CENTRAL DE ABASTOS DEL D.F.,
NAFINSA
Distancia entre la planta de producción y costo de transporte de producto terminado hacia el mercado de consumo.
La distancia entre la planta de producción y mercado de consumo es el principal factor que se tomo en cuenta para la localización de la planta, ya que la distancia a recorrer será directamente proporcional a el costo del transporte del producto terminado al mercado meta que es el Distrito Federal; por lo que se le dio mayor puntuación en la ponderación al Estado que presenta una menor distancia con respecto al dicho mercado y esta puntuación va disminuyendo conforme se vayan incrementando las distancias. La distancia se tomo de la principal ciudad de cada Estado con respecto a el D.F.
LOCALIZACION DE LAS FUENTES DE MATERIAS PRIMAS.
ESTADO Naranja (tonlaño) Nopal (tonlaño) D.F
1 874 197 O VERACRUZ O O HIDALGO O 6 O00 EDO, MEX. O 269 375
44
Producción anual de materia prima en los Estados seleccionados
De los Estados considerados para la localización de la planta en dos de ellas se encontró que son productores importantes de una de las dos materias primas principales a utilizar. Por cantidad utilizada en el proceso es más importante la naranja.Por lo cual se le dio más importancia a la producción del estado de Veracruz.
DISTANCIA ENTRE MATERIA PRIMA Y PLANTA DE PRODUCCION
ESTADO Nopal (km) Naranja (km) D.F.
424 "- VERACRUZ 88 429 HIDALGO 66 1571 EDO, MEX. "- 424
Se considera más importante la distancia que debe recorrer para su transportación el nopal ya que es más frágil y perecedero que la naranja, esto aumenta por la manera en que se va recibir el nopal (sin espinas); lo que no sucede con la naranja debido a que está es más resistente, se transporta con mayor facilidad y se puede almacenar durante varios días a temperatura ambiente (20°C)
45
.,’’>,. . BIOALIMEX
COSTO DE TRANSPORTE DE LA MATERIA PRIMA A LA PLANTA DE PRODUCCION
ESTADO Naranja ($) Nopal ($) D.F 315
I 800 ”- EDO, MEX. 2 O00
”- 1 031 VERACRUZ 1 900 325 H t DALGO
J
fuente: TRANSPORTISTAS DE LA CENTRAL DE ABASTOS.
El costo por transporte de las materias primas es muy diferente; esto se debe a que la cantidad de naranja a transportar es mucho mayor ( 7 tonldía) comparada con la del nopal (308 Kgldia).
FUENTES DE SUMINISTRO DE AGUA POTABLE
ESTADO Fuentes de abastecimiento D.F
EDO. MEX. 709
1 168 VERACRUZ 493 HIDALGO. 85
(2,3,4,5)
El agua es un factor importante a considerar en la matriz de macrolocalización, ya que sin el suministro de la misma seria imposible el funcionamiento de la planta
46
c.<&<'. ' , BIOALIMEX
DISPONIBILIDAD DE ENERGIA ELECTRICA
ESTADO Tomas eléctricas industriales D.F. 93 O1 3
EDO, MEX.
4 O90 VERACRUZ 129 HIDALGO 1 O0
La facilidad para obtener energía eléctrica, está dentro de los factores determinantes para la ubicación de la planta, ya que entre mayor sea el numero de está más fácil será su obtención.
FACTORES INDIRECTO
VIAS DE ACCESO
ESTADO Longitud de la red carretera (km.) D.F. *
EDO, MEX.
10 188 VERACRUZ 7 279 HIDALGO
951 079
(2,3,4,5)
0 *El Distrito Federal es el estado con mayor vías de acceso de varias partes de la República Mexicana.
Las redes carreteras son de gran importancia para hacer factible el acceso a la planta de producción de las materias primas, así como hacer llegar el producto al mercado meta, en este caso los estados considerados muestran una buena interrelación con dicho mercado ya que son estados aledaños a este.
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SISTEMAS DE DRENAJE Y ALCANTARILLADO.
ESTADO Red secundaria(km.) Red primaria (km.) - D.F. 9 899 1 467
ED0 MEX. "- 157 HIDALGO "_ 1 281
ESTADO Red secundaria(km.) Red primaria (km.) - D.F. 9 899 1 467
ED0 ME HID
I VERACRUZ I 203 .~
I
Este servicio resulta indispensable, para eliminar las aguas de servicio, así como la de los sanitarios.
CONDICIONES CLIMATOLOGICAS
ESTADO I CLIMA D.F Templado subhumedo con lluvias en
EDO, MEX. Templado subhumedo con lluvias en verano HIDALGO
Cálido subhumedo con lluvias en verano. , VERACRUZ Templado subhumedo con lluvias en verano
verano.
(2,3,4,5)
El clima va a ser importante ya que entre más cálido se necesitaran condiciones especiales para mantener la materia prima y producto terminado a una temperatura que asegure su conservación, lo cual aumentaría los costos.
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ASPECTOS JURIDICOS LIMITANTES
ESTADO Aspectos jurídicos limitantes D.F
Ninguno VERACRUZ Ninguno HIDALGO Ninguno ED0 MEX.
Ninguno *
* En el D.F. el uso de suelo solo se permite para la instalación de industrias que no sean altamente contaminantes. En este caso esto no es una limitante, porque la industria tiene bajas emisiones contaminantes.
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MATRIZ DE MACROLOCALIZACION
"
Puntuación máxima Veracruz I
I FACTORES DIRECTOS I 950 200
850
750
Distancia entre planta de producción y costo de
transporte del producto terminado hacia el
mercado de consumo Localización de las fuentes 1 de materia .mima
850
750 300 450 650 Costos de transporte de materia prima a la planta
de producción Fuentes de suministro de
agua potable Disponibilidad de energía
650 I 400 I 600
eléctrica. SUBTOTAL
-
1 650 3550 1 750 3 800 I FACTORES INDIRECTOS I
500 400 200 I Aspectos jurídicos
limitantes 1 O0
'O0 I 8o I loo 100 I
1 200 1100 I 1180 I 700 700 I SUBTOTAL TOTAL 2 750 I 4730 I 2450 5 O00
La matriz de macrolocalización señala al Distrito Federal como estado ganador
50
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MICROLOCALIZACION
Para la matriz de microlocalización se consideran las delegaciones de Xochimilco, Tláhuac, Milpa Alta; debido a su menor numero de habitantes y porque estas zonas se encuentran más alejadas de los centros poblacionales.
FACTORES DIRECTOS.
Como factores directos se consideran:
1. Disponibilidad de materia prima. Es el factor de mayor importancia considerado basado en la producción de materia prima y a que está es perecedera.
DELEGACION ~
VOLUMEN ( ton ) XOCHIMILCO
269 375 MILPA ALTA 260
I TLAHUAC 1415 I
2.- Fuentes de agua potable. El agua es importante ya que se utiliza durante todo el proceso para el lavado del equipo, materia prima, planta, aseo del personal, sanitarios y para los equipos de servicio.
I DELEGACION I FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE I AGUA
XOCHlMlLCO
7 TLAHUAC 15 MILPA ALTA 60
51
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3.- Drenaje. Este factor es necesario para poder eliminar aquellas aguas que contengan una minima cantidad de compuestos organicos.
~~
(8,9,1 O)
4.- Superficie de áreas naturales protegidas. La planta industrial por reglamentación del D.F. no puede estar ubicada en estas Breas, si estas se encuentran en menor numero la disponibilidad de ubicar la planta será menor.
1 DELEGACION I ZONAS SUJETAS A CONSERVACIóN 1 ECOLOGICA (hc)
XOCHlMlLCO
576 TLAHUAC 257 MILPA ALTA 2 657
DENUNCIAS RECIBIDAS EN MATERIA AMSIENTAL POR RECURSO AFECTADO
DELEGACION AGUA FLORA SUELO FAUNA AIRE TOTAL XOCHlMlL
- - 1 - 6 7 TLAHUAC ALTA
- 1 - - - 1 MILPA co
- 1 2 6 18 27
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BIOALIMEX
5.- Actitud de la comunidad. De acuerdo al punto anterior, las delegaciones tienen diferentes actitudes.
En Xochimilco se considera como una zona ecologica por lo que las autoridades correspondientes no permiten la instalación de zonas industriales.
En Tlahuac se da prioridad a la utilización del terreno disponible para siembra de cultivos.
En Milpa Alta , contrariamente a las otras delegaciones antes mencionadas; por ser una zona altamente productora de nopal verdura, se dan facilidades para instalar plantas de procesamiento para este producto, además de que existe una actitud positiva por parte de la comunidad debido a sus actividades economicas, tradiciones y costrumbres.
6. Población. Se considera importante ya que si hay una menor densidad de población habrá una mayor disponibilidad de instalar una planta.
DELEGACION
81 078 MILPA ALTA 255 890 XOCHlMlLCO POBLACION TOTAL
LTLAHUAC I 332 222 (2)
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INDIRECTOS
1 .- Población desempleada
Este factor nos indica la disposición de mano de obra que se requiere para el funcionamiento de la planta. En la actualidad existe la tendencia de instalar plantas industriales en sitios alejados de las grandes ciudades, para aprovechar las ventajas de menores impuestos y disminuir problemas de contaminación en estas mismas, además de la disponibilidad de áreas que permitan expansiones posteriores.
DELEGACION
3.09 LTLAHUAC 8.0 MILPA ALTA 2.3 XOCHIMILCO POBLACION DESEMPLEADA (%)
2.- Transporte y comunicaciones
Los medios de transporte son necesarios tanto para el personal como para el acceso del transporte lo que facilitará la distribución del producto terminado, por lo cual se hace importante considerar este factor.
3.- Servicios médicos y de educación
La disponibilidad de estos servicios, hace más atractiva la zona para la ubicación de la planta, ya que se disminuiría el tiempo en caso de requerir servicios médicos. .
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MATRIZ DE MICROLOCALIZACION
FACTORES DIRECTOS
TLAHUAC MILPA ALTA XOCHIMILCO PONDERACION
Disponibilidad de
400 10 400
prima materia
terreno por metro cuadrado
~ ~ ~ ~ $ t a ~ l e Drenaje 300 '1 87 300 Superficies de 200 50 200 1 O0 areas naturales protegidas Actitud de la
1475 697 1700 SUBTOTAL comunidad
150 200 50 200
10
costos de 200 300 1 O0 300
de
66
35 75 300 300
1 I 561 I I I FACTORES INDIRECTOS Población
~ "
desempleada Facilidad de transporte Servicios medicos Servicios sducacionales SUBTOTAL rOTAL
200
30 I O0 1 O0
50 1 O0 1 O0
20 1 O0 1 O0
150 1 O0 200
50
60
75
500 250 400 385 946 2200 1725 1097
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Despúes de analizar la matriz de microlocalización, la delegación Milpa Alta resultó ganadora .
La planta estará ubicada en el poblado de San Francisco Tecoxpa,en la delegación Milpa Alta en el Distrito Federal, en la calle Elimiano Zapata No. 7
La zona presenta las siguientes caracteristicas:
U Altitud : 2350 metros sobre el nivel del mar. U Clima : Templado sub-humedo con lluvias en verano.
Temperatura media : 18.4 O C U Fuentes de abastecimiento de agua : 15 U Redes de drenaje : 399
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Tlahuac
ANÁLISIS TECNOL~GICO
BIOALIMEX
TECNOLOGIA
INTRODUCCION.
BIOALIMEX, será una planta de elaboración de jugo de naranja adicionado con 10 % de nopal, calcio y vitamina C.
Esta planta estará ubicada en el poblado de San Francisco Tecoxpa, en la delegación Milpa Alta, beneficiando a la población mediante una fuente de trabajo cercana, además de utilizar materla prima proveniente de la región, la cual se verá reflejado en el desarrollo económico de la zona.
El producto obtenido será comercializado en el Distrito Federal, ya que al tratarse de una microindustria sería difícil y costoso tratar de captar mayor parte del mercado nacional.
BIOALIMEX, utilizará como materia prima principal a la naranja y al nopal, la que al pasar por diversos procesos de transformación, dará origen al jugo de naranja adicionado con nopal.
El proceso para la elaboración de jugo, deberá ser eficiente para producir aproximadamente 9000 envases de vidrio de 250 ml de jugo al día.
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BIOALIMEX
SELECCIóN DE TECNOLOGIA DE PROCESO.
Para la selección del proceso de elaboración de jugo de naranja adicionado con nopal, se sigue el mismo proceso que para la extracción de jugo de naranja. Uno de los mayores inconvenientes al que nos enfrentamos fue la capacidad tan alta que tiene la mayoría de los equipos, comparado con la capacidad requerida en nuestra planta. Además de elegir el tipo de proceso que nos diera la producción necesaria para cubrir la demanda.
Existen 3 alternativas para la elaboración de jugos: a) proceso en lotes. b) proceso semicontinuo. c) proceso continuo.
Cada una de estas alternativas presenta ventajas y desventajas, dependiendo de las características de la planta y de la producción.
En algunas plantas, como Jumex, es posible utilizar el proceso semicontinuo, con la mayoría de los equipos automatizados, lo que ocasiona un proceso más fluido, pero sin llegar a ser continuo.
Para realizar la selección del tipo de proceso que utilizará BIOALIMEX, se realizará una evaluación de los criterios más importantes, mediante un método cualitativo por puntos. Esto deriva en una comparación cuantitativa de los criterios. (1 1 p-120)
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BIOALIMEX ~~
Para asignar las calificaciones a los siguientes criterios se consideró la siguiente escala:
4 - muy bueno. 3 - bueno. 2 - regular. I - malo.
Los resultados de dicha evaluación se muestran en la siguiente matriz:
CRITERIOS
O. CONTINUO. SEMlCONTlNU POR LOTES. PROCESO PROCESO PROCESO PONDERACION
Calif. Calif. Calif. Calif.
ada. ada rada. Ponder ponder Ponde Calif. Calif.
a) capacidad 45 4 180 3 135 2
60 2 90 3 120 4 30 b) facilidad de de la planta.
90
control. c)costos de 15 3 45 2 30 1 15
mantenimiento. d) inversión 10 4 40 3 30 2 20
inicial. TOTAL 1 O0 385 285 185
Para realizar la ponderación, se le dio mayor importancia al criterio de capacidad de la planta, ya que como se mencionó con anterioridad, esta depende directamente de la demanda del producto y del mercado de consumo.
El criterio de facilidad de control, también presenta importancia en la selección, y'a q ~ e fc~ilitandz e! centr~! de! pmcesc?, disminuiríamos la mano de obra requerida.
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BIOALIMEX
El costo de mantenimiento e inversión inicial, no se consideró de gran importancia, ya que no tenemos limitantes en los recursos financieros; aunque al aumentar equipo se aumentaría la mano de obra para el proceso y el mantenimiento.
De acuerdo con la ponderación en la matriz de selección de tecnología del proceso se obtuvo que el proceso en lotes es el más adecuado para la elaboración de jugo de naranja con nopal.-
SELECCIóN DE EQUIPO
Este es uno de los aspectos más importantes del proyecto, ya que mediante la selección se eligirá el equipo más adecuado para el proceso reduciendo además de reducir gastos de inversión .
El equipo utilizado para la elaboración de jugo de naranja con nopal, sigue una línea de proceso tradicional, sin embargo se consideran criterios específicos para cada equipo de acuerdo al proceso en cuestión. Estos criterios se evaluarán en matrices de selección mediante un método cualitativo por puntos , es decir se dara un puntaje (ponderación) según la importancia de dicho criterio con respecto a otros , se le dará un puntaje específico a cada equipo que se multiplicará por la ponderación dando una calificación pondera , basandose en datos, información que se anexa al final del trabajo trabajo.
Los equipos que se someterán a la selección por ser los más importantes del proceso son :
I Molino o triturador del nopal I I Extractor 111 Tanque rnezc!ador iV Refinador V Pasteurizador VI Bombas
60
Para la matriz de selección se empleó una escala de 4 puntos, en la cual el número mayor indicará que el equipo satisface completamente la característica del proceso disminuyendo en función de lo mencionado.
4. más adecuado 5. adecuado 6. regular 1 poco adecuado
I Selección del molino para nopal
Para la selección del triturador del nopal se evalúan 4 equipos, con base a I tamaño de partícula requerida ( trituración intermedia 0.1 mm)
Molino de
vibración o bolas fluidos alta velocidad bolas de rotación de Energía de Martillos de Molino de
agitación Criterios
4 100 3 50 I 3 75 25 2 50 Caracteristicas c CP C CP C CP c CP P
de eficiencia Compatibilidad
materias suaves para moler
2 80 4 160 1 40 2 80 40
Consumo de 15 1 15 1 15 3 45
Costo de potencia
1 15
1 10 4 40 2 20 1 10 I O adquisición
Costo de 10 2 20 I 10 2 20 4 40 mantenimiento !
Total 1 O0 i-75 245 340 160 ~ 8 4 Y 3, P-91) ponderación C = calificación CP = calificación ponderada
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" BIOALIMEX
Aquí el criterio que se considero más importante es la compatibilidaad para moler materiales suaves, por el consumo de potencia y en algunas ocasiones de la eficiencia.
Como se observa el molino más adecuado es el de martillos de alta velocidad.
I I Extractor
I Citrostar I Brillatrice 1 Passatrice I (In Line) (Bulbo)
Criterios 60 Calidad de jugo
c CP c CP c CP P 1 60 3 180 4 240
obtenido Especificaciones de la materia prima para uso
4 120 2 60 3 90 30
Capacidad 10 4 10 2 20 3 30 Total 210 260 370 1 O0
P = ponderación C = calificación CP = calificación ponderada
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I l l Tanque mezclador
P = ponderación C = calificación CP = calificación ponderada (21 P-92)
En la matriz de selección se evalúan los factores más importantes para tal fin, en orden decreciente; . En la matriz solo se considera los tipos de mezcladores más convenientes para lo cual se consulta previamente : Foust 1987, Kirk- Othmer 1962, Perry 1984. El mezclador más adecuado es el mezclador tipo turbina axial.
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*Tipos de mezcladores
impulsor flujo axial: Tiene un costo minimo de agitación amplio intervalo de viscocidad movimineto rápido y completo
Propela : flujo axial con grandes velocidades de agitación, potencia de 50 Kw
Diámetro del tanque / diámetro del impulsor = 1,5m, Tiene aplicaciones para pequeña escala, utilizado para dispersar gases o sólidos, causa la formación de remolinos que no se humedecen dentro de los líquidos.
Turbina: La velocidad de agitación es más baja que la propela se utiliza para dispersar sólidos o líquidos no miscibles, mejora la transferencia de calor, en reacciones químicas y dispersión de gases ; la relación de diámetro del tanque y diámetro del impulsor es 2 a 5 . circulador de flujo axial da una agitación intensa y uniforme. Flat-Blade-Turbine ( impulsor de turbinas planas. Presenta una turbulencia intensa ,mayor consumo de potencia, da un ffujo radial.
Extractor Criterios Citrostar (In Line)
Capacidad 1.54 2ton /h Facilidad de uso Puede trabajar con fruta no calibrrada de tamaño
variable entre 40-100 mm Calidad del jugo obtenido
de dos copas calibradas, en el interior del fruto El fruto entero es prensado del exterior por la acción Principio de extracción
acciones que provoquen la aemunlsión del aire Buena calidad, no de le somete aagitaciones ni
jugo por las copas penetra un tubo perforado a través del cual pasa el
Rendimiento Del 6 al 8 %I , superior respecto a! Bril!atrIce.
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BIOALIMEX
Extractor Criterios Brillatrice (De bulbo)
Capacidad 3-4 ton/h Facilidad de uso
Regular. El jugo emulsiona una cantidad de aire en Calidad del jugo obtenido
Proceso de frutas no clibradas de diametro comprendido entre 35 y 90 mm
suspención, puede tener sabor amargo e incoprporar aceite el jugo.
Principio de extracción No se separa aceite esencial. Opera sobre el fruto
Rendimiento
cortado ala mitad, la extracción se realiza por medio de bulbos adecuados introducidos en los medios
frutos, prensando y girando provocando la salida del
Extractor Criterios Passatrice
Capacidad 1-4 tonih Facilidad de uso
de sustancias pécticasglucosidasas y pulpa. obtenido no es de primera calidad, contiene gran cantidad Calidad del jugo
No se necesita calibrar
Principio de extracción Operan sobre medias frutas sis cáscara, éstos se trituran burdamente son cuchillos,después son
golpeados con fuerzacontra la pared interna de un tamiz.
Rendimiento
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SELECCION DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR.
La razón por la que se eligió un intercambiador de calor para la pasteurización del producto, se debe a que este presenta las siguientes ventajas con respecto a sistemas de calentamiento del producto envasado.
1. 2. 3. 4. 5.
Tratamiento térmico más uniforme] Instalaciones más sencillas y menores gastos de mantenimiento] Ocupan menos espacio y requieren de menos mano de obra, Son más flexibles (permiten el tratamiento térmico de productos diversos), Mejor control de los parámetros de pasteurización.
Para la elección del tipo de intercambiador de calor que se va a utilizar, para el proceso, se realizo una matriz de selección donde fueron evaluados 2 tipos de intercambiadores los cuales son los más apropiados para la pasteurización de jugos.
INTERCAMBIADOR DE PLACAS.
Un intercambiador de placas consiste en una serie de planchas verticales de acero inoxidable montados en un soporte. Las placas forman canales paralelos por las que el alimento liquido y el medio de calentamiento (agua o vapor) son bombeados en contracorriente por canales adyacentes. Es ideal para fluidos de viscosidad similar al de la leche.
En estas instalaciones el alimento es bombeado desde un tanque de regulación a la sección de regeneración, donde se precalienta con el calor que cede el alimento ya pasteurizado. Seguidamente es calentado hasta la temperatura de pasteurización en la sección de calentamiento y mantenido a esta temperatura durante el tiempo necesario para completar el tratamiento en el tubo de mantenimiento.
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" BIQALIMEX
INTERCAMBIADORES DE CALOR DE DOBLE TUBO.
Este intercambiador es adecuado, para alimentos más viscosos. Esta constituido por un conjunto de tubos concéntricos helicoidales de acero inoxidable, cada uno de ellos a base de tubos de 2 a 3 paredes. En ellos el agua recircula por el interior y el agua de enfriamiento se recircula por el exterior. En estas instalaciones el liquido pasa de un tubo a otro y el calor utilizado se regenera para reducir costos energéticos. A la salida del intercambiador el producto terminado se envasa inmediatamente y los envases se cierran para evitar su recontaminación. (4, P 209-219)
MATRIZ DE SELECCION PARA EL INTERCAMBIADOR DE CALOR
-
c= calificación, cp = calificación ponderada
El resultado de la matriz nos muestra que el mejor intercambiador para efectuar la pasteurización es el de doble tubo.
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I INTERCAMBIADOR CRITERIO PLACA PLANA DOBLE TUBO
Facilidad de Hay problemas de obstrucción No existen problemas por el ~~
operación de las placas, paso del fluido a través-de los tUbOS
Costo relativo Llega a ser cuatro veces más alto Bajo que el de tubos.
Temperatura máxima
alcanzan un área de 1500 m2 costosos conforme aumenta su utilidad (m2) Ocupan un espacio menor y Llegan it ser incómodos y Area máxima por
Utilizado para productos menos Adecuado para fluidos más Compatibilidad con el
260 150 de operación (“C)
fluido principal viscosos viscosos que la leche
tamaño, por lo que se ve limitado a un área de 10 m2
Fuente: 2, p- 168- 175
DESCRIPCION DEL PROCESO.
El proceso de producción es la técnica que se utiliza en el proyecto para obtener bienes y servicios a partir de insumos y se identifica como la transformación de una serie de éstos para convertirlos en productos mediante una determinada función de producción. (1, p - I 13)
El proceso diseñado para la elaboración del jugo de naranja adicionado con nopal se describe de la siguiente manera:
1 .- Recepción de naranja.
Las frutas arrivaran a la zona de recepción de la planta, en camiones cargados a granel, considerando las características requeridas para el proceso. Aquí se lleva a cabo la operación de pesado, posteriormente pasarán a la tolva de recepción (F-21 O) para ser depositadas en las tinas de lavado.
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2.- Lavado de naranja.
Los frutos son enviados a la tina de lavado por inmersión con cepillos, marca Mapisa modelo DEDT-1 (X-210), en donde se eliminará cualquier traza de suciedad, de eventuales plaguicidas, etc. Los cepillos deben de ser blandos para evitar la rotura de las celdillas de aceite esencial. AI agua de lavado se le va a agregar cloro a una concentración de 10 p.p.m.
De esta manera los frutos están preparados para pasar a la banda de selección.
3.- Selección de la naranja.
En la banda transportadora, marca Mapisa modelo BAISR-2, (J-210) se eliminan los frutos que no cumplan con las características requeridas para el proceso, como son grado de madurez, tamaño, contaminación por microorganismos o que presenten daños mecánicos. En esta parte del proceso se contará con personal capacitado que pueda verificar la calidad de la materia prima.
4.- Extracción del jugo.
La extracción de jugo se llevará a cabo por medio de un equipo (Citrostar 004 marca Mapisa), que permita extraer en una única operación aceite esencial y jugo (X-220), sin que los productos tengan contacto entre sí, ya que esto diminuiría la calidad del producto final.
En general el equipo para extracción cuenta con un pre-refinado del jugo, es un tubo horadado a través, del cual, el jugo sale y se conduce a un tanque colector (F-220), hasta completar el lote de jugo y pasarlo posteriormente a un tanque mezc!ador, marca Mapisa (M-310), con la ayuda de una bomba centrífuga moino marca Bertuzzi (L-220).
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5.- Recepción del nopal.
La recepción del nopal verdura será en la planta, los nopales ya pelados se recibirán empacados en forma cilíndrica con un diámetro aproximado de un metro, estas pacas es la forma tradicional de trasladar nopal sin que se maltrate. Posteriormente serán pasados a la tolva de recepción de nopal (F-1 IO), para depositarlos en la tina de lavado por inmersión, marca Mapisa modelo LAF-8 (X- I IO).
6.- Lavado del nopal.
Se realizará por inmersión, en agua con cloro (10 p.p.m.), este lavado se realizará con el fin de eliminar residuos de suciedad, insecticidas provenientes del campo, o bien, residuos de espinas.
7.- Selección del nopal.
En la selección se eliminarán los productos que no cumplan con las características requeridas para el proceso como son estado de madurez, tamaño, contaminación por microorganismos u hongo; también en esta sección se contará con personal que pueda verificar la calidad de la materia prima.
AI finalizar la selección la materia prima estará preparada para ser trasladada al molino.
8.- Molienda del nopal.
La finalidad del molino o triturador, marca Mapisa modelo DETR-O1 (C-1 IO), es reducir lo mas posible el tamaño del nopal, para que de esta manera se facilite la incorporación al jugo de naranja y se reduzcan o anulen pérdidas en el refinado.
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BIOALIMEX
9.- Mezclado.
Este se llevará a cabo en el tanque mezclador, marca Mapisa (M-310), en donde se incorporaran el jugo y el nopal, al igual que el ácido cítrico y glucosa para hacer los ajustes necesarios y permitidos, para acidez y sólidos solubles según la norma para jugos envasados, esta mezcla se realizará con la ayuda de un agitador, la agitación debe ser lenta para evitar la incorporación de aire, ya que esto nos podría provocar oxidación del ácido ascórbico y su consecuente pérdida.
10.- Refinación.
Después del mezclado y con la ayuda de una bomba centrífuga, moino marca Bertuui (L-310), dicha mezcla se hará pasar por un refinador, marca Mapisa (M- 310), que eliminará particulas suspendidas mayores de 0.2 mm, con lo cual se obtendra un producto de aspecto agradable.
1 I .- Enriquecimiento del jugo.
El producto ya refinado, se recibe en un tanque mezclador, marca Mapisa (M- 320), para incorporar los aditivos (ácido ascórbico y citrato de calcio). Por medio de una bomba centrífuga, moho marca Bertuzzi (L-320)' se hace pasar al intercambiador de calor para realizar la pasteurización.
12.- Pasteurización.
La pasteurización se llevará a cabo por medio de un intercambiador de calor, de doble tubo, marca Mapisa modelo ICTB-32 (E-310), este tratamiento térmico se realizará de 93-105°C durante 30 segundos, de esta manera aseguramos la obtención de un producto higiénicamente seguro, envasados en frascos de vidrio estériles. Aseguramos una vida de anaquel de ocho meses.
13.- Lavado de frascos.
Esta operación se realizará, con vapor de agua a 126"C, para realizar el lavado se utilizará un exhauster, marca Mapisa modelo LASE-20 (X-320).
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BIOALIMEX
14.- Llenado del producto.
Mediante la utilización de una Ilenadora-dosificadora! marca Mapisa modelo LLDN-25 (X-310), se realizará esta operación en caliente, con lo cual se evitará el uso de aditivos y un periodo de cuarentena del producto en el almacén.
15.- Enroscado de las tapas.
16.- Etiquetado de frascos.
Se realizará mediante una etiquetadora semiautomática, marca Mapisa modelo ETSA-1 (X-312). Los frascos ya etiquetados serán transportados por medio de una banda, BATB-20 (J-310), a la zona de embaje.
17.- Almacenamiento.
El producto ya terminado se transportará a la zona de almacenamiento, que no tendrá condiciones especiales de temperatura, humedad, luz, etc., esto por las características del producto.
De esta manera, el producto (Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal ) está preparado para ser distribuido.
q8.- Distribución.
Esta se realizará por el transporte de la empresa BIOALIMEX a los mayoristas del Distrito Federal.
AI igual que en el almacén, el transporte de disiribuci6n no ter.dr8 condiciones especiales.
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', li '' :,"" BIOALIMEX
DIAGRAMA DE BLOQUES
NARANJA NOPAL
/
1
1
I
.o 1 E u f
J
I
BIOALIMEX
BIBLIOGRAFIA:
2. Ulrich, G.D. 1984. A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. Jhon Wiley & Sons, New York.
3. Perry, R:H. and D. Green. 1984. “Perry’s Chemical Engineers” Handbook, 6‘h. Ed. Mc Graw-Hill, New York
4. Fellows P. (1994). ‘‘ “Tecnologia del Procesado de los Alimentos”. Ed ACRlBlA S:A: Zaragoza, España..
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UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana
EUBORACI~N DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON IO% DE NOPAL, CALCIO Y VITAMINA C.
NUMERO REV No. 00-ESP-003 A
TITULO
ELABORO APROBO FECHA PROYECTO No. HOJA No. EQUIPO 7 AMS JUNIO, 1997 97 - A - 007
BASES DE DISEÑO
Nombre del Proyecto: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopa!, calcio y
Localización: Calle Emiliano Zapata #7 San Francisco Tecoxpan. D.F. Proyecto: No. 97P-007’.
vitamina C.
1, GENERALIDADES
1.1. Función de la Planta: Elaboración de jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C.
1.2. Tipo de Proceso: Por lotes.
2. FLEXIBILIDAD Y CAPACIDAD
2.1 Factor de Servicio
Un turno de 8 horas, 306 días al año, teniendo un factor de servicio de: 306 / 365 = 0.84 =
84%.
Turno Único : De 7:OO a 1500 horas.
2.2 Capacidad
a) Diseño: 730 ton/aAo de producto terminado. b) Normal: 704 ton/año de producto terminado. c) Mínimo:
2.3. Flexibilidad
La planta debe continuar operando bajo condiciones normales. a) Falla de Energía Eléctrica: No. b) Falla de Vapor: Si, teniendo otra caldera alterna. c) Falla de aire: Si. d) Falla de Agua de Enfriamiento: Si.
a a a a a
- ~~
3 ?3 FEC 6 APROB
UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-O03 A
TITULO ELABORACI~N DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO Y VITAMINA c. I ELABORO I APROBO I FECHA I PROYECTO No. HOJA No. I I EQUIPO 7 I AMS I JUNIO, 1997 I 9 7 - A - O 0 7 I I
2.4. Necesidades para Futuras Expansiones
a> Ampliar el área para la instalación de equipo necesario para la elaboración de
b) Ampliar las áreas de almacenamiento para materia prima y producto terminado. productos alternos.
3. ESPECIFICACIONES DE LA ALIMENTACION
Naranja
rojizo; olor agradable pulpa jugosa dividida en gajos y sabor que va de dulce al ácido. Fruto esférico del naranjo, tiene una cáscara lisa de color verde, amarillo o anaranjado
Especificaciones: Enteras, consistencia firmes y de aspecto fresco, forma y color característicos de la especie y variedad, sanas, exentas de humedad exterior anormal, estado de madurez sazón ó madurez fisiológico y grado de calidad segunda (NOM-FF- 027-1995).
Nopal
perteneciente a la familia de las Cactáceas, del género Opuntia y especie ficus indica. Se entiende por nopal verdura con espinas al cladodiode la planta cultivada
Especificaciones: Tamaiio que corresponde a una longitud de 13 - 17 cm, frescos, limpios, sin espinas, sanos, enteros y bien formados, sabor y olor característicos de la especie y variedad, consistencia firme, exento de humedad exterior anormal (NOM-FF- 68-1 988).
4. ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO
El producto a elaborar es un jugo de naranja con 10% de nopal, envasado en envases de vidrio con capacidad de 250 ml.
I I I
I I 1 I REVISIONES I POR I APROBO I FECHA^^ 76
UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-003 A
TITULO ELABORACI~N DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO Y VITAMINA c. I ELABORO I APROBO I FECHA I PROYECTO No. I HOJA No. I
I EQUIPO 7 I AMS I JUNIO, 1997 I 97-A-007 I I
Especificación Unidades Valor
Brix 12.1 Sólidos solubles O
Especificación Unidades Valor
Brix 12.1 Sólidos solubles O
Acidez % Ác. cítrico 1.3
PH 3.5 4 . 0
Densidad Viscosidad
1.144 3.1
Características sensoriales.
Olor: a verdura. Color: amarillo. Sabor: Predomina el sabor de la naranja.
5. ALIMENTACION DE LA PLANTA
Materia prima Estado Físico Alimentación ton/día Naranja Sólido 6.830
Nopal Sólido 0.304
6. CONDICIONES DE LOS PRODUCTOS EN EL LIMITE DE BATERIAS
Producto Estado Físico ton I día ton / año Entrega en
Jugo de naranja Líquido 2.3 703.5 Almacén adicionado con 10% de nopal
Aceite esencial Líquido 5.6 X 10-4 0.17 Almacén
7. ELlMlNAClON DE DESECHOS
8
o
o [O
REVISIONES FECHQ7 A P R O B ~ POR 77
t
UAM-1 Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-003 A
TITULO ELABORACIóN DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO y VITAMINA c. ELABORO APROBO FECHA PROYECTO No. HOJA No.
EQUIPO 7 AMS JUNIO. 1997 97 - A - 13137 I I I I I ~ - , ”. - . . . ”.
7.1 ~ Necesidades y reglamentos de pureza
a) Agua residual o de desecho: Debe ser libre de compuestos tóxicos y organismos patógenos que pongan en peligro la salud. Además, deberá de cumplir con los parámetros establecidos en el Reglamento para la prevención y control de la contaminación de agua NOM- 031- ECOL-1993.
Contaminantes I Concentración I Unidad 1 Valor I Valor I Valor
ml Compuestos orgánicos volátiles > 400 100- 400 < qO0 pg/ml
I I I I REVISIONES POR I APROB6 I FECHm 78
UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-O03 a
TITULO ELABORACIÓN DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO Y VITAMINA C. ELABORO APROBO FECHA PROYECTO No. HOJA No.
EQUIPO 7 AMS JUNIO, 1997 97-A-O07
7.2 Sistema de tratamiento para aguas residuales
Se construirá una planta de tratamiento de aguas residuales de proceso anaeróbio, que consiste de un tanque UASB (reactor anaeróbio de lecho de lodos de flujo ascendente) seguido de un sedimentador.
Se considera un efluente del proceso con aproximadamente 2000 mg DBOJL y 5000 DQO/L, y un efluente de la planta de tratamiento de menos de 400 DBOJL.
Este sistema de tratamiento de agua residual se elige en base a las condiciones del agua a tratar, del agua tratada, de los costos de inversión y operación y del espacio requerido.
8. FACILIDADES REQUERIDAS PARA EL ALMACENAMIENTO
Se requiere un almacenamiento de naranja suficiente para la alimentación de la planta por 4 días, lo que equivale a 23,348 Kg, debido a que el estado de procedencia es m& alejado, que la otra materia prima.
El almacenamiento del nopal, se requiere que sea solamente por un día, representando un peso de 264 Kg.
9. SERVICIOS AUXILIARES
9.1. Vapor: Se generará en el límite de baterías. Si. Requerimiento: 64 C.C. Presión: 69.18 PSIG Temperatura: 150 "C Calidad: vapor saturado Disponibilidad: 68 C.C.
9.2. Retorno de Condensado
Presión: 3.6 PSIG Temperatura: 65 "C
9.3.Aguas de Sanitarios y Servicios Requerimiento: 1730 L Fuente: Municipal Temperatura en L.B.: 20 OC
o o a o o
REVISIONES 79 FECv9 POR A P R O B ~
UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-003 A
TITULO ELABORACldN DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO Y VITAMINA C. ELABORO APROBO FECHA PROYECTO No. HOJA No.
EQUIPO 7 AMS JUNIO, 1997 97-A-O07
Presión: 5 PSlG Disponibilidad: 14 - 18 GPM.
9.4.Agua Potable y de Proceso
Fuente: Municipal Temperatura en L B . : 15- 20 ‘C Disponibilidad: 14 -18 GPM Presión: 5 PSlG
Requisitos fisicoquímicos y microbiológicos del agua potable
Cuenta total microbiana Gérmenes patógenos Coliformes Nitratos Sulfatos Cloruros Hierro Magnesio
Dureza PH
9.5.Agua contra Incendios
Fuefite: Temperatura Disponibilidad:
9.6.Agua de Calderas Requerimiento: Fuente: Temperatura: Disponibilidad:
9.7.Combustible Requerimiento: Características: Fuente: Presión: Temperatura:
< 1 O0 ufc/mL negativo en 1 mL negativo en 50 mL < 30 mg/L < 60 mg/mL < 30 mg/L < 0.5 mg/L < 0.01 mg/L
< 120 mg/L 6.5-7.5
Cisterna 15-20 OC
1 O0 GPM
1.41 m3/h Planta desmineralizadora 20 OC
100 GPM
104.4 kg/h de operación Gas L.P. Carro tanque al tanque estacionario. 14.2 Psi 5 20 OC
‘ M o o o o
REVISIONES 80 FECHA A P R O B ~ POR
UAM-I Universidad Aut6noma Metropolitana REV No. A
TITULO ELABORACI~N DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO y VITAMINA c. ELABORO APROBO FECHA PROYECTO No. HOJA No.
EQUIPO 7 AMS JUNIO, 1997 97-A-007
9.8.Suministro de Energía Eléctrica Requerimiento: 613 kW Fuente: Subestación eléctrica Voltaje: 250 v Disponibilidad: > !O00 kW
10. SISTEMAS DE SEGURIDAD
1 O. 1 Sistemas contra incendios
O Reglamentos de aguas contra incendios locales. o Extinguidores de 2 Kg de Coa. o Mangueras de agua contra incendios, con agua proveniente de la cisterna.
10.2 Protección personal
O Cofias y cubrebocas. O Batas. O Botas y guantes. O Lava ojos.
1 l . DATOS CLIMATOLOGICOS
1 1.1 Temperatura (OC)
Máxima promedio 18.4 Mínima promedio 13.4 Promedio anual ( bulbo seco ) 16.0 Promedio anual ( bulbo húmedo ) 13.0
11.2 Precipitación pluvial
Máxima Promedio anual
160.2 746.0
1 1.3 Viento
Dirección del viento reinante: noreste a suroeste.
m BI BI o o
REVISIONES , 81 FECHh APROB6 FOR
UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-O03 A
TITULO ELABORACIdN DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO Y VITAMINA C. ELABORO APROBO FECHA PROYECTO No. HOJA No.
. . . "_
EQUIPO 7 AMS JUNIO, 1997 97-A-007
Velocidad promedio Velocidad máxima
'I I .4 Humedad
Máxima promedio Mínima promedio Promedio
80 km/h. 120 km/h
89 Yo H.R. 45 % H.R. 75 % H.R.
11.5 Atmósfera
Presión atmosférica: 585 mm Hg Atmosfera corrosiva Si o No No
12. DATOS DEL LUGAR
12.1 Localización de la planta:
Emiliano Zapata ## 7, San Francisco Tecoxpan. Delegación Milpa Alta, D.F.
a) Elevación sobre el nivel del mar: 2,420 m. b) Necesidades de ampliaciones futuras: Si
13. DIESEÑO ELECTRIC0
13.1 Código de diseño eléctrico
El diseño de instalaciones eléctricas debe hacerse dentro de un marco legal, en este caso es la NOM-EM-O01 ISEMP-1993.
13.2 Distribución eléctrica dentro del L.B.
Tipo de instalación: aérea.
Se utilizará cable de cobre que pueden estar colocados a la vista, en ductos, tubos o charolas. Se recomienda que las conexiones queden accesibles. Deben proveerse las cajas o registros necesarios sobre todo en las conexiones de salida hacia los equipos de la instalación. Las tuberías que se utilizan para proteger a los conductores pueden ser metálicas o de materiales plásticos no combustibles (rígidas ó flexibles). El soporte de
a o o o @I
REVISIONES FEC m APROB 6 POR 82
UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-O03 A
ELABORACI~N DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO Y VITAMINA c . I . . . "_
ELABORO I APROBO I FECHA 1 PROYECTO No. 1 HOJA No. I I EQUIPO 7 I AMS I JUNIO, 1997 I 97-A-O07 I I todos estos elementos debe ser rígido y su colocación debe hacerse de acuerdo con criterios de funcionalidad, estética, facilidad de mantenimiento y economía.
14. DISEÑO DE TUBERIAS
14.1 Codigos de diseño Se utilizarán los siguientes codigos: ASME 831 Code for Pressure Piping ANSI A l 3.1-81 Scheme for the Identification of Piping System
0 ANSI Guides/Manuales 1986, Guide for Gas Transmission and Distribution
ASTM Sec.1, Vol. 1, 01.01 Steel-Piping, Tubing, Fittings. Piping System
14.2 Distribución de tuberías dentro de L.B. La distribución de tuberias para el servicio de agua, gas y aire para los diferentes
equipos se conducirán por la parte superior a la vista y tendran facil acceso para su mantenimiento. Estarán recubiertos con diferentes colores para su facil identificación. El soporte de todos estos elementos debe ser rígido y su colocación debe hacerse de acuerdo con criterios de funcionalidad, estética, facilidad de mantenimiento y economía.
Todo lo anterior deberá realiza-se bajo las especificaciones de las normas del punto anterior.
15. DISEÑO DE EDIFICIOS
15.1 Código de construcción:
ASTM Sec.4, Vol. 04.07. 0 BOCA ( Building Official Conference of America) - Natinal Building Code.
15.2 Datos de sismo
Ubicación de la planta en zona sísmica número 3
16. INSTRUMENTACION
16.1 Código de diseño de instrumentación.
ASTM Sec.14.Vo1.14.01, 14.02, 14.03 General Test Methods; Laboratory Apparatus.
El o
REVISIONES POR A P R O B ~ F E W 83
UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-O03 A
TITULO ELABORACldN DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO Y VITAMINA C. I ELABORO I APROBO I FECHA I PROYECTO No. 1 HOJA No. I I EQUIPO 7 I AMS I JUNIO, 1997 I 97-A-O07 I I
16.2 Filosofía de instrumentación
Neumática.
17. DISEÑO DE EQUIPOS
17.1 Bombas
Tipo de bomba: centrífuga Potencia: 7.6 hp Accionamiento: motor eléctrico 120 v Codigo: ANSI
17.2 Cambiador de calor
Tipo de cambiador de calor: Código de diseño:
U Area
17.3 Banda Transportadora
Tipo Motor
intercambiador de tubos. HE1 (The Heat Exchange Institute) Standard for Power Plant Heat Exchangers
3488 kJ/m2K 3.27 m'
Sanitaria y de rodillos 1 hP
17.4 Extractor
Tipo In line ( de cuatro copas) Motor 19 kW Capacidad 1500-2000 kg/h
17.5 Molino
Tipo : Triturador (cuchillas) Motor 3 hP Capacidad 40 kglh
. M o @I er 81
REVISIONES APROBO F E W POR 84
UAM-I Universidad Autónoma Metropolitana NUMERO REV No. 00-ESP-O03 A
TITULO ELABORACI~N DE JUGO DE NARANJA ADICIONADO CON 10% DE NOPAL, CALCIO y VITAMINA c. ELABORO APROBO FECHA PROYECTO No. HOJA No.
EQUIPO 7 AMS JUNIO, 1997 97-A-007 I
18. ESTANDARES Y ESPECIFICACIONES
Para las Bases de Diseño se aplicaron las especificaciones de las normas y codigos siguientes:
NOM-FF-027-1995 NOM-FF-68-1988
0 NOM-EM-001 ISEMP-1993 ASTM CFE
0 Reglamento del Servicio de Agua y Drenaje (DGCOH) 0 ASME B31 Code for Pressure Piping
0 ANSI Al3.1-81 Scheme for the Identification of Piping System 0 ANSI Guides/Manuales 1986, Guide for Gas Transmission and Distribution
ASTM Sec.1, Vol. 1, 01.01 Steel-Piping, Tubing, Fittings ASTM Sec.4, Vol. 04.0i BOCA ( Building Official Conference of America) - Natinal Building Code. ASTM Sec.14.Vo1.14.01, 14.02, 14.03 General Test Methods; Laboratory
Piping System
Apparatus. HE1 (The Heat Exchange Institute)
Standard for Power Plant Heat Exchangers
I I t REVISIONES POR I APROBO I F E W 85
I EXTRACTOR I IOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS I EQUIPO 97-PO07 I
Página 1 de 1 {OYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. IMBRE DEL EQUIPO: Extractor de cítricos CITROSTAR BERTUZZI I UNIDADES 1 1 CLAVE X-220 3DELO: MU2 I FABRICANTE: MAPISA INTERNACIONAL 1
DATOS DE PROCESO
APACIDAD: 2000 Kg/h
EMPERATURA: 1 8SoC RESION: Atmosférica
DIMENSIONES
\NCHO: 600 mm ARGO: 1500 mm
rLTURA: 1700 mm
DATOS DE DISEÑO
CAPACIDAD: 1500 - 2000 Kg/h máximo
TEMPERATURA: Ambiente !
PRESION: Atmosférica I
I j
CONSUMO: MATERIAL DE CONTACTO CON EL ALIMENTO:
19 Kw
Acero inox. I
PESO: 450 kg. I !
I
QUEMA: 1
I I I
I 6 l O N I FECHA I DESCRlPClON I APROBO
BIOALIMEX, S.A. 86
I LAVADORA I OALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS I EQUIPO 97-PO07 I
I I
Página 1 de I ',OYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. IMBRE DEL EQUIPO: Lavadora tipo inmersión I UNIDADES 1 I CLAVE X-210 ODELO: LI-90 I FABRICANTE: MAQUINARIA JERSA S.A. DE C.V.
DATOS DE PROCESO DATOS DE DISEÑO
:APACIDAD: 2.5rn3 CAPACIDAD: 27 r n 3
PESO: 1300 Kg
DIMENSIONES
VOLTAGE 240 V 4NCHO: 610 mm
MOTOR: 1 HP
ARGO: 3850 mm
4LTURA: 2500 mrn
;QUEMA:
1
I I .EVISION I FECHA I 1
DESCRIPCION I APROBO BIOALIMEX, S.A.
87
1 BIOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS I I 1
Página 1 de 1 I PROYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C.
NOMBRE DEL EQUIPO: Llenadora de pistón vertical Llenamática I UNIDADES 1 I CLAVE X-310 MODELO: LLPUN-45 I FA8RICANTE: MAPISA INTERNACIONAL
DATOS DE PROCESO
MATERIAL DE ENVASE: Vidrio
VELOCIDAD: 1250 Envases/h
DIMENSIONES
ANCHO: 500 rnrn LARGO: 680 mm ALTURA: 610 rnm
ESQUEMA:
DATOS DE DISEÑO
MATERIAL Interior Acero inox.
POTENCIA: 1 hP
VOLTAJE: 220 v MATERIAL DE ENVASE: vidrio,plástico
VELOCIDAD: variable
NO. DE PISTONES
DE LLENADO 4
J
I I I REVISION I FECHA I DESCRlPClON 1 APROBO
BIOALIMEX, S.A. 88
1 MOLINO I BIOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS I EQUIPO 97-PO07 I
Página 1 de 1 PROYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. NOMBRE DEL EQUIPO: Molino I UNIDADES 1 1 CLAVE C-110
~~ ~ ~
MODELO: I FABRICANTE: 1 DATOS DE PROCESO
COMPUESTO
A MANEJAR: Nopal tierno sin espinas PRODUCCION NORMAL: 10 kglh
PRODUCCION DISEÑO 40 Kglh TEMPERATURA
DE MOLIDO: 330 c
SQUEMA:
DATOS DE DISEÑO 1
POTENCIA DE MOTOR: TEMPERATURA: MOLINO TIPO: CODIGOS: ACCIONAMIENTO: SELLOS: ANCHO: LARGO: ALTURA
3-10 HP 60’ C
PARTE MATERIAL
triturador c U ~ ~ p O acero inox ANSI SOPORTE acero inor.
220v TORNILLOS bronce TOLVA acero inox empaque
550 mm LUBRICACION aceite 650 mm 500 mm
-- -1
ISION APROBO DESCRIPCION FECHA BIOALIMEX, S.A.
89
~ ~~
IIOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS INTERCAMBIADOR EQUIPO 97-PO07
Página 1 de 1 ROYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. OMBRE DEL EQUIPO: lntercambiador de calor para el flujo en paralelo 1 UNIDADES 1 I CLAVE E-310 ODELO: 1 FABRICANTE:
DATOS DE PROCESO DATOS DE DISER0
FLUJO MASCO: 2870 Kglh
TEMPERATURA DE ENTRADA: 18%
CALOR ESPECíFICO: 0.929 KcaVkgT DIAMETRO INTERNO: 1.870 in
AREA: 3.27 m* TEMPERATURA DE SALIDA: 95%
DIAMETRO EXTERNO: 2 in.
DATOS DEL VAPOR ALTO: 1.5 m 464 kalh
U 3488 KJ/m'hk JJO DE VAPOR DE AGUA:
" APERATURA DE ENTRADA DEL VAPOR:
VAPOR DE AGUA A 150 O C :
APERATURA DE SALIDA DEL VAPOR CONDENSADO:
''O0 LARGO: 1.9094 kJlkg K
150' C lia.
1.83 m 0.70 m
I
;QUEMA:
I I I
ISION I FECHA I DESCRIPCION I APROBO BIOALIMEX, S.A.
90
1 TANQUE IOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS 1 EQUIPO -97-PO07 1
Página 1 de 1 IOYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. 1 IMBRE DEL EQUIPO: Tanque Receptor ] UNIDADES 1 I CLAVE F-220 3DELO: I FABRICANTE:
DATOS DE PROCESO DATOS DE DISENO
EMPERATURA: 25OC LUJO: 31 7.99 Kglh
DIMENSIONES
IIAMETRO: 1.2124 m
rLTURA: 2.42 m
'OLUMEN 2.8 m3
;QUEMA:
TEMPERATURA: 1 O00 c DIAMETRO: 1.25 m ALTURA: 2.5 m VOLUMEN: 3 m' MATERIAL: acero inox. SA-240 TP 316
t: 3/16 In E: 0.85 S: 11.2 KPSl
S Pgr. 1
I I
/ISION I FECHA I DESCRIPCION I APROBO BIOALIMEX, S.A.
91
IOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS I BOMBAS I EQUIPO 97-PO07 1
Página 1 de 1 IOYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. 3MBRE DEL EQUIPO: Bomba Centrífuga I UNIDADES 1 I CLAVE L-210 ODELO: I FABRICANTE:
DATOS DE PROCESO
FLUJO NORMAL: 152 GPM CARGA: 118 ft
NPSH: 14.48 ft
TEMP. DE BOMBEO: 25' C GRAVEDAD ESPECIFICA: 1 .O45 kg/m3
VISCOSIDAD: 3.1
;QUEMA:
DATOS DE DISEÑO I
POTENCIA HIDRAULICA: 7.6 HHP PARTE MATERIAL
POTENCtA AL FRENO 0.83 EHP BOMBA TIPO: centrifuga CUERPO acero
POSICION: horizontal SOPORTE acero No. DE PASOS: 1 IMPULSOR bronce
CODIGOS: ANSI FLECHA acero inox ACCIONAMIENTO: motor e k . 120 Y BASE DE BOMBA Y ACCIONADOR acero
SELLOS. empaque LUBRICACION aceite
I
I I I
VISION I FECHA I DESCRIPCION I APROBO BIOALIMEX, S.A.
92
I BOMBAS I OALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS I EQUIPO 97-PO07 I
I 1
Página 1 de 1 tOYECT0: Juao de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. IMBRE DEL EQUIPO: Bomba Centrífuga
~~~~~ ~ ~ ~ ~~ 1 UNIDADES 2 I ClAVE L-310 1 SDELO: I FABRICANTE: I
DATOS DE DISEÑO DATOS DE PROCESO
FLUJO NORMAL: 169 GPM
CARGA: 118.16 ft NPSH: 14.28 ft
TEMP. DE BOMBEO: 25' C GRAVEDAD ESPECIFICA: 1 .I44 kg/m3
VISCOSIDAD: 3.1
;QUEMA:
POTENCIA HIORAULICA: 8.4 HHP
POTENCIA AL FRENO: 0.83 BHP
BOMBA TIPO: cenbiiuga POSICION: horizontal
No. DE PASOS: 1
COOIGOS: ANSI
ACCIONAMIENTO: mOtMekc. 120 Y
SELLOS: empaque
PARTE MATERIAL
CUERPO a m SOPORTE acem IMPULSOR bronce
FLECHA acero mox BASE DE BOMBA Y ACCIONADOR acero
LUBRICACION aceite
I I 1 WISION I FECHA I DESCRIPCION I APROBO
BIOALIMEX, S.A. 93
IIOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS
Página 1 de 1 ROYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. OMBRE DEL EQUIPO: Exhauster I UNIDADES 1 1 CLAVE X-320 IODELO: I FABRICANTE: MAPISA INTERNACIONAL, S.A. de C.V.
DATOS DE PROCESO DATOS DE DISEÑO
'EMPERATURA DE VAPOR: EMPERATURA DE SALIDA: lASA DE VAPOR: .NCHO: ARGO: .LTO:
150 C 90 O c
550 kg Vaporh
1.016 m 4 m
1.187 m
SQUEMA:
MOTOR:
VOLTAJE: PESO: VOLUMEN:
0.5 hp
220 v 1 Ton
4.82 m3
1
I
I I I I I I
:VISION 1 FECHA I DESCRIPCION I APROBO BIOALIMEX, S.A.
94
IIOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS CALDERA
EQUIPO 97-PO07 Página 1 de 1
ROYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. OMBRE DEL EQUIPO: Caldera de tubos de humo de tres pasos I UNIDADES 1 I IODELO: I FABRICANTE: -
DATOS DE PROCESO DATOS DE DISEÑO
VAPOR REQUERIDO: 1014 kg vaporh
cc: 64
EFICIENCIA: 75 %
CONSUMO DE AGUA: 1410 It/h
CONSUMO DE COMBUSTIBLE: 104.4 kg gas LP/h
Q: 2'1463,34 kjlh
cc ALTO: LARGO: ANCHO: BOMBA: POTENCIA:
90
2.5 m 5 m
3 m
centrífuga 10 hp
;QUEMA: I
'ISION FECHA DESCRIPCION APROBO BIOALIMEX, S.A.
95
IOALIMEX, S.A. HOJA DE DATOS ~~ ~~~~~~~ ~ ~
Página 1 de 1 IOYECTO: Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal, calcio y vitamina C. 3MBRE DEL EQUIPO: Agitador I UNIDADES 1 I CLAVE E-310 3DELO: I FABRICANTE: POLINOX, S.A de C.V.
DATOS DE PROCESO DATOS DE DISEÑO I
VOLUMEN DE AGITACION: 28 m3
DENSIDAD: VISCOSIDAD: TEMPERATURA:
1 . I44 kg/m3 1
CAPACIDAD:
ANCHO: LARGO:
8 hP 15 "
20 "
3.1 cp
25 O C
ALTURA: 2.2 m
DESCRIPCION
I Flecha con propela tipo turbina
1 I I VISION 1 FECHA I DESCRIPCION 1 APROBO
BIOALIMEX, S.A. 96
I BALANCE DE MATERIA 1 Producción de jugo de naranja con nopal . kg (con aditivos) Densidad del producto h i d o ascórbico (4.37mgIL)
Citrato de calcio (1.8 mg/L)
Jugo de naranja con nopal (sin aditivos)* Densidad del jugo de naranja
2870 kg 2517.5438 L
1.14 4.37 mg = 11 001.666 mg
1.8 4531 3789 mg
6
7
5
7 1 .O5 2869.9844 kg
0.01 100167 kg
0.00453158 kg
TAMIZADO: perdida en el tamizado 2% (bagazo) 0.002 58.571 jugo de naranja con nopal = 98% sin 0.98 2928.5555 kg aditivos = 0.98 * 8
MEZCLA: # = kg de Nopal = 10% del jugo de o. 1 292.85555 kg naranja con nopal 8 kg de jugo de naranja = 90% del 0.9 2635.7000 kg jugo de naranja con nopal 2
EXTRACCION DEL JUGO DE NARANJA salida = bagazo + aceite esencial + jugo de naranja =entrada &=entrada = kg de naranja = jugo de 6589.2500 kg naranja*( 1 / 0.40) 5 #Bagazo= 59..98% de Naranja 0.5958 3925.8751 kg I 8 'Aceite esencial = 0.02% de la 0.0002 1.31 78500 kg naranja 1
el 40% de los kg de naranja = jugo 2.5 de naranja
kELECClON DE MATERIAS PRIMAS nopal que entra= # / O .98
nopal que entra=nopal seleccionado +perdidas = salida pérdidas = 2% del nopal que entra
Naranja que entra = 8J0.98
298.83220 2
97 5.9766440
4
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX Fecha 1997 -p Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Proyecto 97-P-O07
Reviso : AMS Hoja No 1 de 22
1 Concepto: Nopal sin espinas
Equipo: Banda transportadora ( J -1 I O )
Tipo: Banda transportadora de tablillas
Tiempo de residencia: 10 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Se considera que los proveedores proporcionan una buena clidad de nopal, por lo que SE tiene un 2% de pérdidas por selección.
Salida = Pérdidas + Selección
(Nopal seleccionado) =Selección =292.855558 kg Selección = 98 % de salida Selección /0.98 = Salida Salida= 292.855558 kg / 0.98 = 298.832202 kg Salida = Entrada = Nopal que debe entrar al proceso.
Pérdidas = 2% de Salida Pérdidas = 298.832202 kg *.O2 = 5.976644041kg
no /U
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BlORLlMEX
Reviso : A.M.S. Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
Hoja No 2 de 22 Proyecto 97-P-O07
:oncepto: Nopal sin espinas
.quip: Tina de lavado. ( X-I 10 )
'ipo: Tina de lavado por inmersión
lempo de residencia: 5 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generacidn = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
rlopal (Nopal seleccionado) = 292.855558 kg
Salida= Nopal seleccionado + Pérdidas
rlopal seleccionado = 98% de la salida salida = 292.855558 /0.98 = 298.83220 kg
>érdidas = 298.83220 kg * 0.02 kg = 5.96644 kg
99
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX Fecha 1997 -p Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal
Hoja No 3 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M.S.
Concepto: Nopal sin espinas
Equipo: Molino (C -1 1 O )
Tipo: Molino de martillos
Tiempo de residencia: 20 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Jopal = Entrada = Salida = 292.855558 kg
1 O0
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX
Hoja No 4 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : AMS Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
2oncepto: Naranja
Equipo: Tina de lavado. ( X- 220 )
Tipo: Tina de lavado de inmersión con cepillos rotatorios
Tiempo de residencia: 60 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Salida = Naranja que entra al proceso = 6589.25005 kg.
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX I Fecha 1997 -P Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal
Hoja No 5 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A . M. S.
2oncepto:Naranja
Equipo. Banda transportadora ( JZlO )
rip0 Banda transportadora de rodillos
riempo de residencia: 60 minutos. 'Este tiempo incluye el tiempo de lavado)
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida.
Se considera que la calidad de naranja es buena y sólo se presenta el 2% de pérdidas a la Sntrada por selección.
qaranja seleccionada = 6589.25005 kg
salida = Naranja seleccionada + Pérdidas qaranja Seleccionada = 98% de salida Salida = Naranja seleccionada / 0.98 Salida = 6589.25005 / 0.98 = 6723.724541 kg Salida = Naranja que entra al proceso = 6589.25005 kg.
daranja que entra ai proceso = 6589.25005 kg.
'érdidas = 2% de la salida 'érdidas = 0.02 *6723.724541 kg= 134.474908 kg
102
BIOALIMEX
BIOALIMEX
Hoja No 6 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M.S Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
~~
Concepto: Naranja
Equipo: Extractor . ( X - 220)
Tipo: Extractor Citrostar de 4 copas
Tiempo de residencia: 3 h 20 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Entrada = Naranja seleccionada Salida = Bagazo + Aceite esencial + Jugo de Naranja
Jugo de naranja = 40% de la salida Jugo de naranja = 2635.70002 kg
Entrada = jugo de naranja /0.40 = 2635.70002 kg 10.40 = 6589.25005 kg. Naranja seleccionada = 6589.25005 kg.
Bagazo = 59.98% de la Entrada = 6589.25005kg * 0.5998 = 3952.23218 kg
Aceite esencial = 0.02% de la Entrada = 6589.25005kg * 0.0002 = 1.31785001 kg
103
BIOALIMEX
2oncepto: Jugo de Naranja
Equipo: Tanque receptor ( F-220 )
ripo: tanque atmósferico.
riempo de residencia: 3 h 20 minutos (está en función del tiempo de extracción, es el mismo tiempo)
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
<g de Naranja = 2928.55551 *0.90 = 2635.69959
Densidad del jugo de naranja = 1.05 kg / L
dolumen de jugo de naranja = 2635.69959 1 1 .O5 = 25 1 o. 190086 L
104
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX
Hoia No 8 de 22 Provecto 97-P-O07 Reviso :A.M.S. Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
Cálculos para el diseño del tanque receptor
Para estos cálculos se redondean cifras, así kg de jugo de nopal = 2636 kg. cg de jugo / densidad del jugo = volumen de jugo 2636 kg / I .O5 kg/L = 2510.476 Litros de jugo
?ara la capacidad del tanque se considera este volumen más el 10% del mismo.
2apacidad del tanque receptor = 2510.476 L+2510.476 (0.10) L = 2761 5236 L= 2.762m3. folumen del tanque receptor = V= Pi*? * h =1/4* D2 *h Donde: Di = 3.1416 - = radio 3 = diámetro I = altura J= volumen
3 h/d = 2 , I/ = 1/2* Pi*D3.
3 = ( 2*2.762 m3 / Pi) 3 = 1.209 m 1 = 2.4139m
3 = ( 2v/ Pi ) I n
'ara fines del diseño de equipo redondeamos a:
3 = 1.25 m I = 2.5 m
3 Espesor del tanque receptor atmosferico se basa en el diámetro, tomándose el espesor nínimo. ispesor: 0.188 in = 4.76 mm
105
MEMORIAS DE CALCULO BlOALlMEX Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal
Fecha 1997 -p
Hoja No 9 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M..S
Concepto: Jugo de naranja
Equipo: Bomba ( L- 210 )
Tipo: Bom ba centrífuga
Tiempo de residencia: 4 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Entrada = 2636 kg
Cálculo para el diseño de la bomba:
Cálculo de velocidad en tuberías
2636kg = 5811 lb 2636kg*( lOOOg/kg )( ImL )(lUlOOO mL) = 608.65 gal /4 minutos
Suponemos un flujo de 152gpm por cambio en densidad y viscosidad
v = 0.408 Q/ d2 d= (0.408 Q13)‘” = ( 0.408 *I52 / 4 ) ’ = 3.94 diámetro teórico Diámetro interno = 4.026 C- 40 como v= 4-7 ft/s diámetro interno = 4”
Densidad = 1 .I44 g/ mL = 114 kg / m Viscosidad = 3.1 CP = g / cm S
Re = 123.9 v densidad diametro / viscosidad = 123*3.8 ftls71.42 lb/ ft *1.34 ft* lb /ft S
12.8* I O Ibf ts 106 Re = 5.5 * 10
I
MEMORIAS DE CALCULO BlOALlMEX Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal
Fecha 1997 -p
Hoja No 10 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M..S
0.31 g/ cm S * 1 kg / 100 g * 2.2046 lb / kg * 1 cm/ 0.328 ft = 2.08 * 10 -3 ft / 1OOft
E/d = 12* .0015/ 4.020 = 4.47 *lo4 ff = 0.0155
A H = f * L * $ / 2 g d = 0 . 1 5 5 * 1 0 0 f t * 3 . 8 f f ~ z ~ = 1 . 0 2 3 f t / 1 0 0 f t 2* 32.17 ft/ S' * 0.3 ft
Carga = (9.84 -6.56 ) ft +(50 -0 )psig * 2.306 / 1.144 + l. 77 ft = 117 .95 = 118 ft
Carga=118ft=35.95m=36m*1144kg/m3=41184kg/m2
I Accesorios I L /D cantidad Total
codo 90 O R,L 75 = 25 ft 1 75 válvula Chek pie 60 = 20 ft 3 20
columpio válvula compuesta 13 = 4.3 ft 1 13
/ sumatoria 49.3 ft Tuberia 4" C-40 26.24 ft 8 m
Cálculo de potencia :
hp = gasto * carga / 3960 * viscosidad = 152 GPM * 118 ft / 3960 * 0.60 = 7.6 = 5.67 kW
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX
Reviso : A.M..S Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
Hoja No 11 de 22 Proyecto 97-P-O07
Soncepto: Jugo de Naranja adicionado con 10% de nopal.
Equipo: Tanque mezclador ( M -310 )
Tipo: Tanque mezclador atmosférico con agitador tipo turbina.
Tiempo de residencia: 5 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Salida = 2928.55551 kg de jugo de Naranja adicionado con 10% Nopal
kg de Nopal = 10% del jugo de naranja con nopal kg de Naranja = 90% del jugo de naranja con nopal
Kg de Nopal = 2928.5551*0.10 =292.8555 Kg Kg de Naranja = 2928.55551 *0.90 = 2635.69959
108
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX
Reviso : A.M..S Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
Hoja No 12 de 22 Proyecto 97-P-O07
Cálculos para el Diseño del tanque Mezclador
Para fines de diseño del tanque mezclador redondeamos a 2929 kg de jugo de de naranja con nopal.
kg de jugo de naranja con nopal / densidad del jugo de naranja con nopal = litros de jugo
2929 kg /l. 14 kg/L = 2569.2982 L
La capacidad del tanque : volumen del jugo + 0.15*volumen del jugo. capacidad = 2569.2982+ ( 0.15 * 2569.2982 ) = 2954.6929 L
volumen del tanque mezclador = V = Pi*? * h =1/4* D2 *h Donde: Pi = 3.1416 r = radio D = diametro h = altura V= volumen
Sí h/d = 2 , V = 1/2* Pi*D3. D = ( 2V/ Pi D = ( 2*2.9546 m3 /Pi )1’3
D = 1.2343 m h = 2.468
Para fines de diseño redondeamos los anteriores resultados. D = 1.25 m h = 2.5 m Espesor = 0.188 in
Cálculo de potencia del tanque :
Para este calculo nos basmos en la referencia : Uldrich pagina 197, que indica que una potencia de agitación suave líauido liauido es de 0.03 a 0.2 kW / m3.
I I !
Potencia = 0.03 kW / m3 +0.2 kW / m3 / 2 = 0.115 kW / m3 Potencia para el tanque = 0.1 15 kW / m3 2569.2982 L =295.4692 kW
109
BIOALIMEX
nopal Proyecto 97-P-O07 Hoja No 13 de 22
Concepto: Jugo de Naranja adicionado con 10 % de Nopal
Equipo: Bomba ( L- 310 )
Tipo: Bomba centrífuga
Tiempo de residencia: 7 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación Entrada = Salida
Entrada = 2929 kg de jugo adicionado con 10 % de Nopal = 2560 L
Cálculo para el diseño de la bomba:
Cálculo de velocidad en tuberías
2636kg = 581 I lb 2636kg*( 1000g/kg )( 1 mL )(I U1 O00 mL) = 608.65 gal /4 minutos
Suponemos un flujo de 169 gpm por cambio en densidad y viscosidad
v = 0.408 QI d2 d= (0.408 Q/3)”‘ Diámetro interno = 4.026 C- 40 como v= 4-7 ft/s diámetro interno = 4” d = 0.408 ( 169 GPM / 4.026* ) = 4.25 ft /S
Densidad = 1.144 g/ mL = 114 kg / m Viscosidad = 3.1 CP = g / cm S
Re = 123.9 v densidad diámetro viscosidad = 123.9 * 4.25 ft/S *71.42 lb/ ft *0.34 ft* Ib/ftS 12.8 * I O Ibft s
/Re = 56.147 * 10
110
,. ~ BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX
Hoja No 14 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M..S Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
0.31 g/ cm S * 1 kg / 100 g * 2.2046 lb / kg * 1 cm/ 0.328 ft = 2.08 * 1 O -3 ft / 100ft
E/d = 12* .0015/4.020 = 4.47 ff = 0.0155 Con Re y E/D ff = .O015
A H = f * L * # / , 2 g d = 0 . l 5 5 * l O O f t * 4 . 2 5 f t 2 ~ 2 ~ = 1 . 2 8 f t / 1 0 0 f t 2* 32.17 ft/ s2 * 0.3 ft
Carga = (9.84 -6.56 ) ft +(50 -0 )psig * 2.306 / 1 .I44 + 0.97 ft = 118 . I 6 ft
Carga = 118 ft = 35.95 m = 36 m * 1144 kg/ m3 = 41184 kg / m2
Accesorios Total cantidad L /D I
codo 90 O R,L 75 = 25 ft 1 75 válvula Chek pie 60 = 20ft 3 20
columpio válvula compuesta
26.24 ft 8 m Tuberia 4” C-40
13 = 4.3 ft 1 13 / sumatoria 49.3 ft
111
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX I Fecha 1997 -p Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal I Reviso : A M S Provecto 97-P-O07 I Hoia No 15 de 22
Zoncepto: Jugo de Naranja adicionado con 10% Nopal
Equipo: Tamiz ( H - 310 )
ripo: Tamiz vibratorio
riempo de residencia: 7 minutos ( incluye el tiempo de residencia de la bomba L-310)
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Salida = Jugo filtrado + Pérdidas lug0 filtrado = 98% de la Entrada 'érdidas = 2% de la Entrada
lug0 de Naranja adicionado con 10% de Nopal = Jugo filtrado = 2869.9844 kg
Entrada = 2869.98447 kg 10.98 = 2928.55551 kg
'érdidas = 2928.5551*0.02 = 58.571 1102 kg
112
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX
Hoja No 16 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M.S. Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
Concepto: Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal + aditivos
Equipo: Tanque Mezclador
Tipo: Tanque mezclador atmosférico con agitador tipo turbina axial.
Tiempo de residencia: 15 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Salida = Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal + Aditivos
Aditivos = Citrato de calcio + Ácido ascórbico = 2517 54386 L= 2870 kg
Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal = 2517 54386 L - Aditivos
Citrato de calcio = 1.8 mg/ L = 1.8 mg/ L * 251 7.54386 L= 4531 57895 mg = 0.00453158 kg
k i d 0 ascórbico = (4.37mglL) * = 11001.66670 mg = 0.01 100167 kg
Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal ( Sin aditivos )
= 2869.9844 kg = 2870 kg - (0.00453158 kg +0.01100167 kg )
113
MEMORIAS DE CALCULO BlOALlMEX
Hoja No 17 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M.S. Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
Para fines de diseño del tanque:
La capacidad del tanque : volumen del jugo + 0.15*volumen del jugo.
capacidad = 2517.54386 L + 0.15 (2517.54386 L ) = 2895.1 75439 L
volumen del tanque mezclador = V = Pi*? * h =1/4* D2 *h Donde:
Pi = 3.1416 r = radio D = diametro h = altura V= volumen
Sí h/d = 2 .
V = 1/2* Pi*D D = ( 2V/ Pi
D = ( 2*2.895175439 m3 / Pi D = 1.2260 m h = 2.4515 m
Para fines de diseño redondeamos los anteriores resultados. D = 1.25 m h = 2.5 m Espesor = 0.188 in
Cálculo de potencia del tanque :
Para este calculo nos basmos en la referencia : Uldrich pagina 197, que indica que una potencia de agitación suave líquido liquido es de 0.03 a 0.2 kW / m3. Entonces:
Potencia = 0.03 kW / m3 +0.2 kW / m3 / 2 = 0.1 15 kW / m3 Potencia para el tanque = 0.1 15 kW / m3 *2895.175439 L = 332.9451 kW
114
I MEMORIAS DE CALCULO 1 BIOALIMEX Fecha 1997 -p Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Provecto 97-P-O07
Reviso : A M S Hoia No 18 de 22
~~~ "" - . ". " ~ ~ ~ ~ ~~~ ~ ~ ~~
Soncepto: Jugo de Naranja adicionado con I O % de Nopal + aditivos
Equipo: Bomba ( L- 320 )
Tipo: Bomba centrífuga
riempo de residencia: 7 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Entrada = 2870 kg de jugo adicionado con 10 % de Nopal con aditivos
Cálculo para el diseño de la bomba: Se toman los cálculos de la bomba L -310 .
115
MEMORIAS DE CALCULO BlOALlMEX
Reviso : A.M.S. Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
Hoja No I 9 de 22 Proyecto 97-P-O07
2oncepto: Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal + Aditivos
Equipo: Pasteurizador (intercambiador de calor )
ripo: lntercambiador de calor de tubos.
riempo de residencia: 5 minutos
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Salida = 2870 kg de Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal+ Aditivos Salida = 2517 54386 L = 2870 kg
Balance de Calor:
formulas: LN (B10-B6) 0.875468
74 ATML=(Tsa-Tej)-( Tea-Tsj)/ In( Tsa-Tej / Tea-Tsj) 87.95288
37
31
95
31
Q = M *Cp j* ATML
Mvap = Q / ha
3171 592 U=Q/Ao*ATML
3.51 1043 Ao= 2PI*Ro*L
979408.1
-
116
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BlOALlMEX
Hoja No 20 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M.S. Jugo de naranja adicionado cor? 10% de nopal Fecha 1997 -p
Hoja de excel
BALANCE DE ENERGIA EN EL PASTEURIZADOR. I I I I I I I
lunidades I
Flujo másico
Calor latente de vaporizacióna 150 C C 150 K 31 3.1 5 Temperatura de salida Tsa C 150 K 423.15 temperatura de entrada Tea
?
1 21 16.7kJ /kg
INTERCAMBIADOR DE CALOR longitud del intercambiador L
m 0.0254 Radio exterior Ro m 0.0508 Diametro esterior Dext m 0.04749 Diametro interior Din m 0.058 Diametro nominal de los tubos m 22
3.14159265
I17
BIOALIMEX
MEMORIAS DE CALCULO BIOALIMEX
Hoja No 21 de 22 Proyecto 97-P-O07 Reviso : A.M.S Jugo de naranja adicionado con 10% de nopal Fecha 1997 -p
Concepto: Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal + Aditivos
Equipo: Banda transportadora ( J -310)
Tipo:
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Salida = 2870 kg de Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal+ Aditivos
118
BIOALIMEX
- MEMORIAS DE CALCULO
BIOALIMEX
Proyecto 97-P-O07 Hoja No 22 de 22 Reviso : A.M.S. Jugo de naranja adicionado con 40% de nopal Fecha 1997 -p
2oncepto: Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopa + Aditivos
Equipo: Etiquetadora ( X-312 ) y Llenadora (X- 320)
r ip:
Balance de Materia:
Entrada + generación = Salida + Acumulación
Entrada = Salida
Salida = 2870 kg de Jugo de Naranja adicionado con 10% de Nopal + Aditivos
119
BIOALIMEX
Materia
BALANCE DE ENERGIA EN EL PASTEURIZADOR.
unidad es
JUGO DE NARANJA: Flujo másico para el jugo de naranja M calor específica pa juga de naranja Cp j Temperatura de entrada Tej temperatura de salida Tsj
2870 kJ/1 Om in
3.88 kJ/kg K
291 .I5 K 18 C
368.15 K 95 c
VAPOR DE AGUA Flujo másico ? temperatura de entrada 423.1 5 K 150 C Tea Temperatura de salida Tsa 31 3.15 K 150 C Calor latente de 21 16.7kJ /kg vaporizacióna 150 C area exterior del intercambiador de calor A0 Capacidad calorífica del 1.9094 kJ 1 agua a 150 C. Cp a kg K Coeficiente de 21 16.7 kJ / kg transferencia de calor del agua ha:
INTERCAMBIADOR DE CALOR longitud del intercambiador 22 m L Diametro nominal de los 0.058 m tubos Diametro interior Din 0.0474 m
Diametro esterior Dext 0.0508 m Radio exterior Ro 0.0254 m
9
3.141 5 9265
120
formulas: LN (B10-B6) 0.8754
6874 ATML=(Tsa-Tej)-( Tea-Tsj)/ In( 87.952 Tsa-Tej / Tea-Tsj) 8837 Q = M *Cp j* ATML 97940
8.131 Ao= 2PI*Ro*L 3.51 1 O
4395 U=Q/Ao*ATML 31 71.5
9231 Mvap = Q I ha
121
122
BIOALIMEX
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
El tratamiento de aguas residuales es un principio creado como una respuesta a la salud pública y a las condiciones adversas causadas por las descargas de agua residual al medio ambiente; sin embargo, el concepto actual de tratamiento a evolucionado, ya que el agua tratada puede ser utilizada a los mantos freáticos, lagos, lagunas ríos, para el riego de areas verdes, etc.
Descontaminates del agua pueden ser removidos por operaciones físicas químicas o biológicas, generalmente las plantas de tratamiento hacen combinaciones de los tres anteriores.
Desde hace varias décadas se ha venido utilizando procesos biológicos al tratamiento de aguas residuales de origen doméstico o industrial. En general, estos procesos se realizan cuando las materia orgánica contenida en el agua residual es biodegradable, lo cual permite explotar la capacidad de un sinnúmero de microorganismos para digerir compuestos y transformarlos en moléculas más sencillas (Savala y Noyola 1992).
Un proceso anaerobio puede diseñarse con el fin de tener una alta eficiencia de remoción de la materia orgánica con fines de control de la contaminación. Por lo tanto, el proceso empleado en nuestra planta será el reactor UASB .
Este tipo de rector fué seleccionado por las siguientes ventajas
Soporta altas cargas Bajo requerimiento de energía No requiere medio de soporte Construcción relativamente simple Proceso ampliamente probado
La justificación de la utilización de este sistema para nuestra planta de tratamiento de aguas es el hecho de que el agua residual tiene una demanda considerable de DQO (2129 mg / L ) también presenta bajos costos y bajo consumo de energía, otro factor fue la adaptabilidad a nuestro proceso.
La desventajas que presentan son :
Degradación de la calidad de los granos Flotación de biomasa Acumulación de materia inerte en la cama Estabilidad del proceso ante choques orgánicos o hidráulicos Formación de natas y espumas en los colectores de gas En el arranque la adaptación del lodo al efluente es de 180 días
123
La finalidad de establecer un diseño óptimo en una planta de tratamiento de aguas residuales es convertir, las descargas residuales en efluentes aceptables y estas cumplan con las normas en el lugar donde se localice la planta , la cual debe ser menor de 300 mg/L de DQO (NOM-CCA-023-ECOL / 1993).
FLUJO DE AGUAS RESIDUALES.
Las aguas residuales de la planta BlOALlMEX se clasifican en dos tipos :
Aguas de proceso
Aguas de servicio (sanitarios y regaderas ( I .730m3)
Solamente el agua de proceso fue considerada para el tratamiento.
El flujo residual de la planta es de agua de proceso que comprende el agua de proceso, agua de lavado de equipo y agua de lavado de planta.
Aguas de proceso ( 23.92 m3) Aguas de lavado de planta y equipo ( 1.752 m3 /día)
La estimación de la DQO se realizó de la siguiente manera:
Según datos bibliográficos la DQO de una planta procesadora de jugos es de 2000 mg DQO / L (Metcal y Eddy 1991) además se sumo el agua de lavado de equipo cuya composición es :
0 5% de ácido acético 0 5% de hidróxido de sodio 0 5% de ácido fosfórico
Siendo el compuesto principal para el tratamiento el ácido acético teniendo 124 mg / L al día , se calcula la DQO sabiendo la relación de 1.04 mg de DQO/ mg de ácido acético (Simposio 1992) entonces :
DQOi = ( 124.6 mg Ac acético)*(l .O4 mg DQO / 1 mg ac. acético )
DQO i = 129.63 mg DQO / L
DQOT = (2000 + 129.6 mg DQO / L )
DQOT= 2129 mg DQO / L ) 124
BIOALIMEX
DESCRlPCldN DEL PROCESO
TRATAMIENTO ‘PRELIMINAR
El tratamiento químico lleva consigo la adición de productos químicos con la finalidad especifica de mejorar el rendimiento de la planta y eliminar determinados componentes del agua residual . (Metcalf y Eddy 1991).
La condiciones propicias para las bacterias del rector UASB son la de tener un pH de 6.8 a 7.5 (Simposio 1992),; Considerando que el agua del proceso son alcalinas, según datos de laboratorio su valor es aproximadamente de 8.5 a 9, por lo que en nuestro caso, tendrá que someterse a un tratamiento para bajar el nivel de pH acidificándola en un homogenizador.
TRATAMIENTO PRIMARIO
En este nivel de tratamiento una porción de sólidos y matera orgánica suspendida es removida del agua residual utilizando la fuerza de gravedad como principio. Esta remoción generalmente se lleva a cabo por sedimentación cuya finalidad es eliminar los sólidos fácilmente sedimentables y el material flotante, por consiguiente reducir el contenido de sólidos suspendidos (Bueno 1994).
Estos principios se utilizan en el diseño del tanque de sedimentación para el tratamiento de aguas residuales.
El volumen del sedimentador es de 40.5 m3 (las demás características ver en memorias de calculo), con una remoción del 85% del sólido suspendido no volátil.
TRATAMIENTO SECUNDARIO (UASB)
El tratamiento secundario tiene como objetivo la conversión de materia orgánica biodegradable en biomasa y subproductos estables, mediante la oxidación.
En el proceso de UASB, los microorganismos se encuentran en forma de flóculos (cama),, el agua residual entra por la parte inferior del reactor y sale por la parte superior de éste. Sabiendo que los Iodos activados para el tratamiento aerobio, también han sido usados en la cama material de inoculación para el arranque del reactor UASB , proveyendo lodo que ha sido incubado anaerobicamente 3- 6 meses antes de empezar la alimen€Wón continua. (Simposio 1992)
!
BIOALIMEX
El lodo será proveniente de una industria que contenga sistema de tratamiento de agua aerobio y se tendrá que incubar la adaptación del lodo al agua residual podría ser rápido porque dicha agua residual contiene ácido acético y la mayoría de los microorganismos pueden degradarlo. La cantidad del inóculo en el reactor, apropiada es de 40 a 70 g / L (simposio, 1992 ).
Nuestro reactor presenta las siguientes características:
El flujo de entrada al reactor es de 18.6 m al día con un volumen de 9.9 m y una eficiencia del 98.3 % y una cantidad de lodo de desecho de 860 g / día. El tiempo de retención hidráulica es de 8.5 h , ya que para el reactor UASB el tiempo permisible es de 4 a 12 h ( Metcaff y Eddy , 1992 ) , y se tiene una DQO final de 250 mg / L.
El agua tratada de nuestra industria tendrá un uso de riego de áreas verdes o una alimentación de lagos o lagunas ya que no se puede tener un uso de consumo humano debido al contenido de trazas de detergentes.
ESTABILIZACIÓN DE LODOS.
Los Iodos son estabilizados para eliminar microorganismos patógenos y compuestos volátiles.
La estabilización puede llevarse a cabo por medio de :
0 Reducción biológica de contenido volátil mediante la aplicación de calor. 0 Para diseñar un proceso de estabilización de Iodos es importante considerar la cantidad
de Iodos a ser tratado.
Para este proyecto, el tratamiento de Iodos residuales será tratado mediante calor de la intemperie porque se obtiene una mínima cantidad de Iodos ( 860 g / día ).
TRATAMIENTO DE DESECHOS SóLIDOS.
El tratamiento de los desechos sólidos es una operación cuya practica es económica y conveniente, porque la cascara de los cítricos constituye cuando menos un 50 YO de la cantidad de la fruta procesada, la cual es fácilmente fermentable por lo que es necesaria su inmediata eliminación de la fabrica , en cambio los desechos del nopal son mínimos.
El uso del desecho de naranja y nopal húmedo es como forraje para el ganado, pero no siempre es posible organizar un servicio de distribución masiva y rápida del desecho húmedo. Por lo que es necesario un proceso de secado, operación que permite un almacenaje fácil y poco voluminoso, junto con la posibilidad de venta de producto seco en cualquier época.
126
BIOALIMEX
El flujo total (130.2 m3) será dividido en 7 días para estimar el flujo que alimentará diario a nuestro reactor
Q = Q T / 7 días = 18.6 m3 / día
127
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“HOJA DE CALCULO DEL REACTOR UASB”
HOJA DE CALCULO DEL REACTOR UASB
DO0 inicial (So) DO0 final (S) FI u jo ( Q) Rendimiento (Y) Biomasa de cama (X) Tiempo Retención Celular
Relación (SSV/SST)
Sólidos suspendidos (Xe) Cte muerte (Kd) Cte mantenimiento (b)
(SSW
21 29 mgDOO/L 250 mgDQO/L [<300 mgDQO/Ll por reglamento 18.6 m3/día = 18600 L/dia 0.03 mgSSV/mgDQO 3000 mgSSV/L [min 2000, máx40001 * * 30.1 día [20-40 día]
0.75 * 2000 mgSSV/L [min 1000 , máx 30001 * 36.1 mgSS/L [20-1 O0 gSS/m31 * * 0.02 l /d ia * * 0.06 l /d ia * *
* *
”Fuente: [Metcalf y Eddy, 199 11
*Fuente: [Simposio de Tratamiento de Aguas Residuales, 1992)
EFICIENCIA E = ((SO-S)/SO)XIOO
E= 88.26 Para Un reactor UASB con DO0 de 5,000 - 15,000 mg/L, tiene eficiencia del 65.85%. (Metcalf y Eddy, 1991)
VOLUMEN DEL REACTOR Vr = TRCxQxY(So-S)/ X(1+ KdxTRC)
Altura (HI Bordo libre (C)
Altura del Reactor (Hr) Volumen Total Vt = (Vr/H)/Hr
2 m I m 3 m
Vr =
Vt =
CANTIDAD DE LODO A DESECHAR YOBS = Y / (1 + (KdxTRC))
YOBS , =
6.57 m3
9.85 m3
0.02
128
BIOALIMEX
Aumento de Masa de SSV PX = YOBSXQX (SO-S)/(lOOOglkg)
PX =
Para pasarlo a SST PX(SS) = PX I (SSVI SST)
PX (SS) =
CANTIDAD DE LODO A DESECHAR LODO = PX(SS)-(Q X E I 1000glkg)
LODO =
0.87 kgSST /día
0.86 kgSSldia
0.65 kgSSVIdía
TIEMPO DE RESIDENCIA HIDRAULICO TRH = Vr I O
TRH = 0.35 día 8.47 h
En teoría, para un reactor UASB tiene TRH recomendados de 4 -1 2 horas. (Metcalf y Eddy,l991)
TIEMPO DE RESIDENCIA CELULAR TRC = ( V r x X ) / ( Q x X e )
TRC =
COSTO DEL REACTOR
Volumen total (Vt) Altura Total (Hr) Radio (R)
29.34 días
9.85 m3 3rn
1 .O2 m R =( Vt I pi x Ht IA112
Sabiendo que el polipropileno es de mayor resistencia (Simposio, 19921, y se está empleando actualmente cuyo costo es de:
COSTO DEL REACTOR $ 1 1382.00
129
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CALCULO DEL SEDIMENTADOR PRIMARIO
PARAMETROS
Carga hidrdulica Superficial (CS) 1 8 m3/m2dra [I 6.28-24.42 m3/m2día] *
18.6 m3/día 0.35 día 0.25 m 0.3 m
0.84 m
Flujo ( 0) Tiempo Residencia Hidráulico(TRH) Espesor de la Pared (Es) Altura Base Cimiento (Hcl Bordo libre (b)
DIMENSIONES
Area A = Q / C S A = 1 .O3 m2
Volumen V = TRH X Q V = 6.57 m3
Base B = V I A B = 6.35 m
Altura H = A / B H t = H + b
H = Ht =
0.16 m 1 .O0 m
Ancho a = V / ( B x H ) 6.35 m a = VT 40.49 m3
TANQUE Se considerara los mismos valores del sedimentador , sólo se aumentará el bordo libre.
Bordo Libre b = 1.84 m Base B = 6.35 m Altura H = 2.00 m Ancho a = 6.35 m
VOLUMEN TOTAL 80.87 m 3
COSTOS DEL SEDIMENTADOR Y TANQUE
Sedimentador Pared P = ~ ( E s x B x H ) Fondo F = E s x B x a
Cantidad de concreto
P = F =
6.37 m3 10.10 m3
130
Base Cimiento BC = (2Es(B + EsIHc) + (2EsxaxHc) BC = Fondo Base Cimiento FBC = Es(B + Es)(a + Es) FBC =
TOTAL
Tanque Pared P = ~ ( E s x B x H + ~ ) P = Fondo F = E s x B x a F = Base Cimiento BC = 2Es(B + Es)(Hc + 2) + ZEs(a)(Hc + 2) BC = Fondo Base Cimiento FBC = Es(B + EsNa + Es) FBC =
TOTAL DE CONCRETO TC =
COSTO DEL CONCRETO scc =
TOTAL
90.66 m3
2700 $/m3
1.94 m3
10.91 m3
29.32 m3
25.44 m3 10.10 m3
14.90 m3
10.91 m3
61.34 m3
COSTO DEL SEDIMENTADOR Y TANQUE SCST = $ 244777.82
COSTO DEL SISTEMA DEL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
COSTOS Reactor UASB Sedimentador y Tanque Bomba Centrífuga Bomba de Desplazamiento Positivo
$ 1 1 382.00 $ 244777.82 $ 56500.00 $ 80000.00
TOTAL $ 392659.82
13 1
U
v
W m N o o o
o o N N o o
-P O O
o o -
-P O O
-t L J
I
I L
4-1- I 1:
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Q
c
BIOALIMEX
BIBLIOGRAFíA.
0 Simposio de Tratamientos de Aguas Residuales. Congreso de Biotecnoligía. 1992.
Metcalf y Eddy. INC. ( 1991 ) " Wastewater Enfineering Treatment, Disposal and Reuse I ' . 3 edición, Mc Graw Hill. Singapur.
Noyola A. ( 1992 ) " Diagnóstico y Propuestas de Diseño y Operación de las plantas de Tratamiento de aguas residuales pertenecientes a los conjuntos habitacionales del INFONAVIT. Informe de proyecto 2306. Instituto de Ingeniería de la UNAM.
0 Bueno José. ( 1994 ) Evolución de los sistemas de Tratamiento Biológico de Agua Residuales. la. y 2a. parte. Agua Potable.
132
ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
BIOALIMEZ
ESTUDIO ECONóMICO
INVERSION TOTAL
Para realizar el estudio económico es muy importante definir el equipo principal, para estimar la inversión fija.
A. INVERSION FIJA
Comprende el conjunto de bienes que no son motivo de transacciones corrientes por parte de la empresa. Se adquieren generalmente durante la etapa de instalación de la planta y se utilizan a lo largo de su vida útil (Soto p.161)
La estimación de inversión fija desglosada, se realizará, mediante el uso de factores a partir de la cotización del equipo principal.
Como equipo principal, consideramos:
EQUIPO 1 lavadora con cepillos
COSTO (IVA INCLUIDO) ($)
114 O00 -2 hornogenizadores (tipo turbina) 63 O00 3 tanques 2800 L 74 O00 1 refinador 370 O00 1 extractor con 4 copas 98 O00
1 intercambiador de tubos 74 O00 1 llenadora 31 O00 TOTAL 830 O00
NOTA: El costo de el extractor y los tanques se estimaron mediante una regla del dedo ( regla de las seis décimas ), ya que contamos con el costo de un equipo con una determinada capacidad, la cual tomamos como referencia.
Inversión de = Inversión equipo (capacidad equipo / capacidad equipo ) o.6
equipo de referencia planta de referencia
Para estimar el costo del extractor de 4 copas. precio = $ 200 O00 ( 2 O00 / 900 ) o.6 = $323 O00 sin IVA.
133
Para estimar el costo del tanque. precio = $ 9 850 ( 2 800 / 1000 ) o.6 = $18 O00 sin IVA. cada uno.
= $ 55 O00 sin IVA. 3 tanques.
ESTIMACIóN DE LA INVERSIóN FIJA.
El valor de los factores va a depender del estado físico de las materias primas y productos que se manejan en la planta. Para BlOALlMEX los factores a utilizar son los correspondientes a sólidos y líquidos .
CONCEPTO
3’800 O00 TOTAL 400 O00 13. Planta de tratamiento de aguas. 494 900 0.60 12. Imprevistos 536 100 0.65 11. lngenieria y supervisión de construcción. 2 324 400 COSTO F¡SlCO DE LA PLANTA. 247 500 0.30 I O. Servicios auxiliares. 262 500 9. Terreno y su acondicionamiento. 247 500 0.30 8. Edificios y servicios. 123 800 0.1 5 7. Instalaciones eléctricas. 41 300 0.05 6. Aislamiento. 82 500 o. 1 o, 5. Instrumentación. 206 200 0.25 4. Tuberías. 247 500 0.30 3. Gastos de instalación.
aduanales. 41 300 0.05 2. Transportes, seguros, impuestos y derechos 825 O00 1 .o0 1. Costo total del equipo COSTO ( $ ) FACTOR
*
*
* Para determinar el costo del terreno y su acondicionamiento, no se consideró ningún factor, ya que tenemos el costo real y este terreno no requiere acondicionamiento.
SUPERFICIE DE LA PLANTA = 1050 m ‘1 PRECIO POR METRO = $250 .O0 m *
134
BIOALIMEX
Costo del terreno = 1050 m * $250.00 m = $263 000.00
El costo de la planta de tratamiento de agua es una estimación del precio real.
Para la obtención de la Inversión Fija.
INVERSIóN FIJA = 80 % de Costos Tangibles + 20 % de Costos Intangibles.
COSTOS TANGIBLES. $ 3 800 O00 COSTOS INTANGIBLES. $ 940 O00
INVERSIóN FIJA. $ 4 700 O00
En el caso de intangibles están incluidos los gastos de estudios previos de laboratorio y de mercado, patentes, tramites, planos, supervisión.
B. ESTIMACIÓN DEL CAPITAL DE TRABAJO
Se llama capital de trabajo a los recursos económicos que utilizan las empresas para atender las operaciones de producción, disminución y venta de los productos elaborados.
Para estimar el capital de trabajo se realizó con el inventario de materia prima, se consideró volúmenes de compra para tres días en el caso de naranja y nopal ya que su vida de anaquel es corta, para las materias primas restantes se considera los volúmenes mínimos de compra.
135
BIOALIMEX
1) INVENTARIO DE MATERIAS PRIMAS.
MATERIA
$900 por ton 12.5 ton Productores de Martinez de Naranja UNITARIO COMPRA PRIMA PRECIO VOLUMEN DE PROVEEDOR
la Torre
noPal Nopal $800 por ton 0.6 ton Asociación productores de
Sacarosa Ac. Ascórbico Citrato de calcio Frascos
Crown Cork de México S.A 30,000 0.15 Tapas Vitromex 30,000 $0.15 tapa
Etiquetas Cajas de cartón Total
etiqueta Dym elásticos S.A de C.V. 30,000 $ 0.20 caja Corrugado y fibra S:A: 1,250
1 PRECIO
443 ll
4,500
4 44,600
2) INVENTARIO DE PRODUCTO EN PROCESO.
Como nuestro proceso se lleva a cabo en un tiempo corto, no se reconsideró necesario estimar este inventario.
3)' INVENTARIO DE PRODUCTO TERMINADO.
Por la capacidad financiera de la empresa y por vida de anaquel del producto del producto, no nos conviene tener mucho producto almacenado, además de que no se esperan grandes fluctuaciones en el nivel de ventas por ser un producto nuevo.
El inventario de producto terminado será la producción de 2 días.
producción por día = 1 476 L
Número de frascos = 1 476 L *(4 frascos por litro) = 5 900
Inventario de Producto terminado = (1 1 805 frascos ) * ( $3.00 ) = $35 400 136
". BIOALIMEX
4).- CUENTAS POR PAGAR.
El crédito otorgado para naranja, nopal, botella , por los proveedores es de 15 días, lo que equivale a 10 días de producción.
Para Naranja : ( 4.15 ton )( 1 O días )( $900 ) = $ 37 O00 Para nopal : ( 0.18 ton )( 10 días )( $800 ) = $ 1 500 Para botellas: ( 5,900 )( 10 días )( $0.80 ) = $47 O00
Cuentas por pagar : $86,000
5).- CUENTAS POR COBRAR.
Producción de 10 días= ( 5,900 botellas)( 10 días )( 3.18 ) = $ 188,000
El precio unitario incluye el 6 % de interés que se aplica al crédito otorgado
3) EFECTIVO EN CAJA.:
3 evaluación de proyectos se ha encontrado práctico asignar a este rubro de 10% a 20% del nonto total invertido en inventarios y cuentas por cobrar (Baca pag 173). Materia Prima : $ 44,600. hentas por cobrar $ 188.000. rota1 $233,000
\losotros consideramos un 20 %
Zfectivo en caja : $46 500.
rabla de estimación de capital de trabajo :
CAPITAL DE TRABAJO ( PESOS) Inventario de Materias Primas 44 600
Inventario de Producto Terminado 35 400 Cuentas por Pagar 86 O00 Cuentas por Cobrar 188 O00
Efectivo en Caja 46 500 T0TAL.I 400,000
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BIOALIMEX
INVERSldN TOTAL
INVERSIóN FIJA $ 4 700 O00 + CAPITAL DE TRABAJO $ 400 O00
TOTAL $ 5 100 O00 INVERSION TOTAL
INGRESOS
Para calcular el presupuesto ds ingresos consideramos proyecciones de los volúmenes de venta del producto que elaborará la planta y también se obtienen proyecciones de los precios probables para los mismos.(basandonos en las proyecciones del indice de precios al consumidor) Con base en el programa de instalación y puesta en marcha de la planta y en las proyecciones de los volúmenes de ventas de productos se prepara un programa tentativo de producción par la planta, el cual permitrá estimar el presupuesto de ingresos, multiplicando los volúmenes anuales
Para estimar el volumen de producción se realizó una proyección considerando que en 1998 se iniciará a producir a un 60% de la capacidad aumentando cada año el 9% hasta llegar al 96% de la capacidad instalada en el año 2002
AÑO PRODUCCION I % DE LACAPACIDAD 11 (ton /año) INSTALADA
1998
96 .82 2002 87 634 2001 78 569 2000 69 503 1999 60 437
138
Para obtener la tendencia del precio de venta y proyección se considera el pronóstico de la inflación sobre el indice de precios al consumidor.
lndice de precios al consumidor *
Precio $
1997 3.70 19.51 1998
19.58
6.73 12.85 .2002 5.96 17.48 2001 5.10 15.59 2000 4.40 18.49 1999
* ( Informe Economico , 1995)
Obtención del numero de botellas a partir de la producción anual
Año
2 455 509 700.00 2002 2 225 305 634.00 2001 1 995 102 569.00 2000 1 764 877 503.00 1999 1 534 632 437.00 1998
No de botellas toneladas
INGRESOS
1998 1 584 632 3.70 5 700.000 1999 1 764 878 4.40. 7.800.000 2000 1 995 102 5.10 10.200.000 2001 2 225 305 5.96 13.300.000 2002 2 455 509 6.73 16.500.000
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EGRESOS
Los volúmenes anuales de producto previstos en el programa tentativo de producción, junto con los balances de materiales y energía obtenidas en el estudio de ingeniería, sirven de base para estimar los presupuestos de egresos para los primeros años de operación de la planta, para ello, se multiplican los volúmenes de producto por los consumos unitarios y posteriormente por los costos unitarios de los insumos que intervienen en la elaboración del producto obteniéndose de esta manera los costos variables de operación. Estos costos se les agregan los cargos fijos de inversión y de operación para obtener los costos de fabricación o manufactura, al adicionar los gastos generales a los costos de fabricación se obtienen los egresos totales de operación de la planta. (Soto, pp 186).
Para la estimación de los egresos totales se consideraron los siguientes rubros.
I) COSTOS VARIABLES DE OPERACION.
Son aquellos que están involucrados en la elaboración y venta del producto y, por ello, tienden a variar por el volumen de producción.
a) Materia Prima y Reactivos en Proceso.
El costo de la materia prima se determina tomando en cuenta su precio de adqusición, consumo por unidad de producto y el volumen total de producción previsto. (Soto, pag 188).
Consumo de materia prima.
Materia prima 2002(96 2001(87%) 2000 (78%) 1999 1988
Naranja (ton) 1 079
24 560 22 250 19 950 17 650 15 350 Frascos 11.50 10.4 9.40 8.3 7.2 Kg Citrato de calcio (Kg) 270 2.40 2.20 2.0 I .7Kg Acido ascorbico (Kg) 30.70 28.00 25.00 22 22 Sacarosa (ton) 5% 77.00 70.00 62.00 55 48 Nopal (ton) 1 726 1 564 1 402.200 1 240
(No piezas) Tapas 15 350 17 650 I9 950 22 250 24 560
(No de piezas) Etiquetas 15 350 17 650 19 950 22 250 24 560
(No de piezas) Cajas de cartón 640 736 832 928 1 024 (No de piezas)
(60%) %) (69%)
140
BIOALIMEX
Precio de adquisición por unidad (incluye precio de transporte).
I
Materia Prima
4696 4 559 4 422 4 297 4 124 Sacaro. :a (ton) 939 912 884 859 825 Nopal (ton) 1 268 I 231 1 194 1 160 114 Naranja (ton) 2002 2001 2000 I999 1998
Ac ascorbic0 (ton) 26 27 28 28
o. 12 0.12 0.1 1 0.1 1 0.10 Etiquetas 0.18 0.17 0.16 0.16 0.15 Tapas $/pza. 0.94 0.92 0.89 0.86 0.83 Frascos $/pza. 18 17 17 16 15 Citrato de calcio (ton) 29
$1 pza. Cajas de cartón $1 pza. 0.24 0.23 0.22 0.21 0.27
Materia prima.
Materia , Prima
2002 ( $ ) 2001 ( $ ) 2000 ( $ ) 1999 ( $ ) 1998 ( $ )
Naranja
150 120 90 70 50. Ac. 270.000 215.000 160.000 130.000 100.000 Sacaroza 150.000 100.000 82.000 65.000 45.800.000 Nopal
4.000.000 3.300.000 2.500.000 1.900.000 1.400.000.
Ascorbico Citrato de 130 200 230 300 380
calcio Frascos
8.000 6.400 4.900 3.800.. 2.800. Tapas 45.000. 35.000 26.000 20.200 15.000.
Etiquetas 1.800 2.500. 3.300 4.300 5.300 Cajas de 150 210 300 350 cartón
445
Total 1.600.000 2.200.000 2.800.000 3.600.000 4.500.000
141
b) Mano de Obra de Operación
E I número de técnicos y operarios requeridos para la operación de la planta, su nivel de preparación general y su grado de especialización van a variar de acuerdo con la naturaleza del proceso de producción y la capacidad de operación. La dimensión probable del personal de operación se establece cuando se estudia la ingeniería del proyecto, con base en el diagrama de operación y los planos de distribución de maquinaria, equipo y áreas de trabajo. Dentro de los gastos de mano de obra, está incluido el personal de supervisión.
I GERENTE GENERAL I
PRODUCCI~N MANTENIMIENTO CONTROL DE VENTAS RECURSOS HUMANOS CALIDAD
Lista de personal necesario en la planta para la elaboración de jugo de naranja adicionado con nopal.
Mano de obra directa.
8 obreros 1 tecnico (Supervisor) 1 ingeniero
Mano de obra directa
3 técnicos: ( 2 mantenimiento y 1 tratamiento de aguas) ! obreros (intendencia) 1 técnico ( Control de Calidad )
Se realizó una tabla con el costo previsible de la mano de obra multiplicando los salarios de :ada uno de los niveles de personal de operación por el número de elementos que se requieren a ada nivel.
Para determinar los salarios mínimos de la mano de obra, nos basamos en las proyecciones ?alizadas del costo de la mano de obra hasta el año 2002. (Informe Económico, Noviembre 995)
142
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SALARIO
PRESTACIONES) TOTAL ($) UNITARIO ($) UNITARIO ($) TOTAL (+ 30% DE ANUAL ANUAL DIARIO SALARIO ANUAL SALARIO SALARIO
($1
1 ingeniero
125.000 97.000 10.000 27 1 O obreros 90.000 69.000 14.000 38 5 técnicos 76.000 58.000 58.000 160
TOTAL 300.000
Se realizó una proyección en base al pronóstico optimista de inflación del costo de mano de obra de operación para la producción de jugo de naranja con nopal . Consideramos que no es necesario contratar más personal en los primeros 5 años para el buen funcionamiento de la planta.
NOTA. El personal de supervisión ya está incluido en los costos de mano de obra de operación.
c) Servios Auxiliares.
El costo de los servicios auxiliares, varía considerablemente en función de la naturaleza del proceso, de la localización de la planta y del volumen de producción . Este costo también está determinado por la fuente de suministro (Soto pag 189).
Electricidad
El costo de la electricidad para el producto se calculó en base a la carga total conectada y de
La carga eléctrica de la planta se distribuye como se muestra en la tabla siguiente acuerdo con las tarifas eléctricas vigentes . (Baca pag 189).
143
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63.8757kW * 24 h = 1533.0168 kW /día * 0.4 = 613.2067 kW I día 613.2067 * $1.2382 = $ 146.066 al día .$37, 977.16 al año
Se requieren aproximadamente :
De Servicios :
8 obreros 3 técnico 2 de intendencia 13 personas
144
13 (95 L /persona al día ) = 1235 L 1 IAdministrativos (45 L / bersona al día j = 495 L
Total 1730 L = 1.730 m
De proceso:
1 EQUIPO. 1 ~ 1 3 II Tina de lavado
O. 32 Extractor ( separar aceite) 2.0 Tina de lavado 21.3
(Lavado) 0.05 Molino (Lavado) o. 1 Refinador. (Lavado) O. 05 Tanque (Lavado)
25.672 TOTAL 0.052 lntercambiador y dosificador (Lavado) I .5
De Servicios:
Caldera . .. . .. ... .. .. .... .. . ... ... .. .. .. .. .. ..630 L 0.630 m
Consumo total de agua = 1.730 m + 25.672 m + 0.630 m = 28.032 m
Costo de Aqua.
28. 032 m 1 día (40 días) ( $2.25 ) = $2,523 bimestral
(2,523) (6 Bimestre) = $ 15, 137 / año
Combustible
Consumo de combustible = c.c / h (caballo caldera al 100 %) Gas L.P 1.1625
La caldera que necesitamos es de 80 cc con 75 % de eficiencia. La caldera va a estar encendida 1 hora ai día para satisfacer la demanda del intercamb@@or y 145
del exhauster para lavar los frascos.
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92.8 kg / día * (20 días / mes) * (12 mese / 1 año) = 22.272 kg al 100% de la capacidad instalada.
22.272 kg / año ( $1.58 ) = $35 O00
e) Mantenimiento y Reparación.
El monto por mantenimiento y reparación depende de las condiciones de desplazamiento de partes de equipo y de materiales en proceso o manejo, de las características de los materiales manejados y la intensidad de operación de las instalaciones industriales. Estos costos incluyen las :argos por materiales , mano de obra y supervisión de empleados en operaciones sistemáticas Ae mantenimiento y en la reparación de emergencia (Soto pag 189 -190)
Para determinar el costo de mantenimiento y reparación lo consideramos como un porcentaje
Como la complejidad de la tecnología es poca y las condiciones de operación ligeras, se Je la inversión fija, dependiendo de la función de operación.
:omidera el costo de mantenimien?o y reparación del 3 % de la inversión fija.
Inversión Fija ) ( 3 % ) = Costo anual de mantenimiento y reparación.
:OSTO ANUAL DE MANTENIMIENTO Y REPARACldN = $ 4 700 O00 * 0.03 = 150 O00
!) Suministro de Operación.
;on llamados también implementos de planta, son aquellos productos misceláneos que se equieren para operar eficientemente las plantas y que no formen parte de las materias primas, ni le los materiales de mantenimiento. En este rubro se incluyen productos tales como lubricantes, 7ateriales de limpieza y artículos para protección y aseo de los operarios.
El costo de los suministros de operación puede estimarse en alrededor del 15 % del costo total e mantenimiento y reparación. ( Soto. P. 190 )
UMINISTRO DE OPERACIóN :I40 O00 * 0.15 = $22 O00 al año.
COSTO VARIABLES DE OPERACION.
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2) CARGOS FIJOS DE INVERSIóN.
Estos cargos son una consecuencia de la inversión fija y por lo tanto tienden a permanecer constantes, independientemente del volumen del producción.
a) Depreciación y Amortización.
La disminución en el valor de los activos fijos de la planta durante su vida útil se denomina depreciación y junto con las amortizaciones de los activos intangibles, representa un costo que debe ser incluido en la estimación de los egresos. Las tasas de depreciación y las de amortización son establecidas por las dependencias fiscales de cada país, ya que afectan el monto de las utilidades gravables. (Soto, pag 191)
Para calcular la depreciación en el equipo principal, vamos a considerar la vida útil de cada uno. Los fabricantes del equipo consideran que con un mantenimiento adecuado el equipo tendrá 30 años de vida útil.
De esta manera obtenemos el valor de rescate que es un concepto fiscal y es una forma de recuperar la inversión de los inversionistas via fiscal, es una forma de recuperar capital.
EQUIPO Costo 1998 1999 2000 2001 2002 V.R.
Maquina 98 O00 3 O00 3 O00 3 O00 3 O00 3000 81 O00 lavadora Extractor 37000 12000 12000 12000 12000 12000 310
O00
($)
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b) Amortizacion
El término depreciación tiene exactamente la misma connotación, pero el primero solo se aplica al activo fijo, ya que con el uso, con el tiempo estos bienes valen menos; es decir, se deprecian ; en cambio la amortización sólo se aplica a los activos diferidos , por lo que el tbrmino amortización significa el cargo anual que se hace para recuperar esa inversión. (Baca , pag 171)
El gobierno con base en le promedio de vida útil de los bienes nos asigna un %, según su tipo, y sólo permite, en México, el uso del método de amortización llamado línea recta. (Ley de impuestos sobre la renta).
costos V.R. 2002 2001 2000 1999 1998 Años de intangibles
O00 $939 O00 265 94 O00 94 O00 94 O00 94 O00 94 O00 10 Monto total
amortizaci ón
c) Impuestos sobre la propiedad
El monto anual sobre la propiedad también depende de las leyes fiscales vigentes en el lugar donde se desea localizar la planta.*
Debido al apoyo otorgado por la delegación Milpa Alta a la instalación de empresas agroalimentarias que utilicen como materia prima el nopal para su procesamiento, por lo cual el impuesto sobre la propiedad es bajo, en nuestro caso consideramos pagar el 1% anual de la inversión fija.
Inversión sobre la propiedad = $47 O00
d) Seguros sobre la planta.
Con el fin de proteger la inversión en una planta industrial, esta se suele asegurar a un costo que varia de acuerdo con el nivel de riesgo que represente su operación y con la disponibilidad de medios de protección. Este costo suele representar un egreso anual del orden del 1% de la inversión fija (Soto, P 192).
Seguro sobre la planta = $47 O00
Las cálculos se hicieron en base a las proyecciones de la inflación del país. 148
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3 CARGOS FIJOS DE OPERACIóN
Son aquellos cargos necesarios para coordinar los servicios de la planta, impartir seguridad industrial y proporcionar servicios a los empleados de la planta. Se incluyen en este rubro los gastos por concepto de superintendencia de planta, laboratorios de control de calidad, cuadrilla de salvamento, cuerpo de bomberos, servicios médicos, servicios de comedor, y servicios de vigilancia.
El egreso que estos cargos representan están intimamente relacionados con el volumen de mano de obra utilizada en la planta. Estos cargos suelen variar entre el 30 y el 60 % del costo anual de la mano de obra de operación, supervisión y mantenimiento. ( Soto, p 193)
En este caso consideramos un 30% del costo anual de la mano de obra, supervisión y mantenimiento, ya que la planta al requerir poca mano de obra, son bajos los costos o gastos qrre incluyen los cargos fijos de operación.
Cargos fijos de operación = $76 O00
4. GASTOS GENERALES
Son aquellos gastos necesarios para hacer llegar el producto al mercado, mantener la empresa en posición competitiva y lograr una operación rentable, en este rubro se incluyen:
a) Gastos administrativos
Incluyen los egresos por concepto de sueldos del personal de administración, contabilidad y compras, etc.
Personal administrativo
Salario anual Salario anual Salario anual Salario diario total (+ 30% de total unitario ($) unitario ($)
i prestaciones) 1 Gerente 1 Lic. Rec.
95 O00 73 O00 73 O00 200 21 O00 16 O00 16 O00 44
Hum. 1 Secretaria
17 O00 13 500 13 500 37 1 Compras 32 O00 25 O00 12 500 34 2 Seguridad 16 O00 13 O00 13 O00 35
Total 180 O00
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b) Gastos de Distribución y venta
Comprende los gastos derivados del conjunto de actividades que tienen como propósito hacer llegar el producto hasta el consumidor, tales como el pago de sueldos, gastos derivados de la adquisición de materiales, gastos de oficinas de ventas, el pago de comisiones a los vendedores, gastos de embarque y distribución del producto, así como gastos de publicidad y asistencia técnica a los consumidores.
Para calcular los gastos de distribución y venta se consideramos un 10 % del costo total del producto ya que estos serán menores al distribuir el producto a mayoristas.
Costo total de producto en 1998 $ 4 746 61 5. 477 Gasto de distribución y venta $474 661.54
c) Gastos de Investigación y Desarrollo
Estos gastos son aquellos en los que se incurre para introducir eficiencia en la tecnología de producción y en el desarrollo de productos o de nuevos usos para el producto, todo ello para mantener y mejorar la posición de la empresa en el mercado
En la planta se considera un 3% del total de las ventas, apesar de que es una empresa pequeña, es necesario desarrollar nuevos productos para mantenerse en el año, es necesario desarrollar nuevos productos para mantenerse en el mercado.
Costo total de ventas : $ 4 800 O00 Gastos de Investigación y Desarrollo: !§ 150 O00
d) Gastos financieros
Son equivalentes al monto de estos interese por año son considerados fijos para cada periodo anual, pueden vaaruiar de un año a otro.
El plazo elegido para pagar el crédito es de 5 años con un año de gracia, debiéndose pagar en el primer año solo los intereses.
La inversión total se compone de :
CAPITAL PROPIO ( 80%) CREDIT0 BANCARIO (20%)
inversión fija capital de trabajo
3 800 O00 940 O00
- 1 1 O20000 150 4 100 O00 inversión total 80 O00 300 O00
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Para cubrir el total de la inversión se requiere el 80 % de capital propio e inversionistas, y el 20 % será financiado por un crédito bancario.
El crrédito bancaario necesario es un refaccionario, para lo cual existe un grupo financiero que otorga créditos instituidos en relación con la actividad agropecuaaria, forestal y pesquera. La presente institución otorga créditos con una tasa de interes prefencial y considerando plazos de pago y periodos de gracia, acorde a cada una de las empresas . ( FIRA).
Para FIRA las tasas de interes están en función de los CETES (Certificados de la tesoreria de la federación). ( ver anexos)
Para el presente proyecto vamos a considerar laas tasas de interes para 1997, para crédito refaccionario de un 20.68 %.
El plazo elegido para pagar el crédito es de 5 años con un año de graciaa, debiéndose pagar en el primer año solo los intereses
Crédito bancario : $ 1 020 O00 Con un 20.68 % de tasa anual de intereses
Para calcular una anualidad dado un valor presente se utiliza la siguiente fórmula :
A / P = P ( (1 + i ) " / ( I + i ) " - I )
Para cubrir el crédito en los siguientes 5 años se deben pagar anualidades $ 398 664 50
Por lo tanto los gastos financieros son: teniendo un año de gracia.
2000 $ 172 O00 $ 125 O00
2002 $ 68 O00 151
1998 1999 2000 2001 2002 A) Cargos fijos de inversión
Depreciación 27000 27000 27000 27000 27000 Amortización 94000 94000 94000 94000 94000
Impuestos sobre la propiedad 54000 63000 72000 82000 92000 seguros sobre la planta 54000 63000 72000 82000 92000
B) Cargos fijos de operación 93000 11300 127000 154000 172000 C) Gastos generales
gastos administrativos 221000 270000 304000 370 411000 O00
t Gastos de dis. Y Ventas 580000 706000 800000 970000 1100 O00
Gastos de inves. y desarrollo 174000 212000 240000 300000 323000 Gastos financieros 211000 211000 172000 125000 68000
Costos fijos I 510 1800 1 900 220 O00 2400
Costos totales 3700 4700 5600 6 900 8 100 O00 O00 O00 O00
O00 O00 O00 O00 O00
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PUNTO DE EQUILIBRIO.
El costo unitario de producción varía inversamente a la capacidad de operación. A medida que la capacidad de operación se acerca a la capacidad instalada, se reduce el costo unitario de producción. (Soto Pag 197)
El análisis de punto de equilibrio es una técnica útil para estudiar las relaciones entre los costos fijos, los costos variables y los beneficios. (Baca pag 174)
El punto de equilibrio se calculó de dos formas
Por el Metodo Analítico = $2 973 719 .46 ( Para el tercer año ).
2) Costo de los Vendido Materia Prima 4500000 300600 2800000 2200000 1600000
Mano de obra de 700 O00 600 O00 490000 430 O00 350 O00 ~~ ~"
Operación Depreciación
94 O00 94 O00 94 O00 94 O00 94 O00 Amortización 27 500 30 O00 27 O00 28 O00 27 O00
Gastos Administrativos y 1 810 000 1 620 000 1 400 O00 1 200 O00 980 O00 ventas
Gastos Financieros 68 O00 125 O00 200 O00 21 O O00 211 O00 ISR y Reparto de utilidades
3200000 14100000 230000 1600000 1100000 Utilidad Neta 9300000 7222000 5300000 2100000 2500000 Utilidades Brutas 5 300 000 4 045 O00 3 O00 O00 3 700 O00 1 400 O00
I
BALANCE GENERAL PROFORMA
Los balances generales proforma contienen los rubros que constituyen los activos- de la empresa, es decir, las propiedades y derechos que adquirirá en caso de llevarse a cabo el proyecto, y por otro los pasivos de la misma es decir, las obligaciones financieras que contraería através de prestamos así mismo, estos balances contiene los rubros que dan origen al capital contable, el cual representa la participación directa de los socios en la propiedad de la em resa (Soto pag 235) . 15f
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BALANCE GENERAL PROFORMA
Activo Fijo: ( para 1998 )
a) Tangibles $ 3 800 O00 b) Intangibles $ 940 O00
Activo Circulante : a) capital de trabajo $ 310 O00
Total de activos: 5 008 400
0 Pasivos Fijos
a) impuestos (S/ propiedad) $ 110 O00 b) Crédito a largo plazo $ 1 O00 O00
Pasivos circulantes
a) Cuentas por pagar $86 O00
Total de pasivos $ I 200 O00
CAPITAL CONTABLE = 3 800 O00
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INDICADORES FINANCIEROS.
En general, la evaluación de un proyecto industrial consiste en verificar que éste se encuentra definido totalmente y que todas las decisiones adoptadas con respecto a las características básicas del mismo están debidamente fundamentadas.
Todo proyecto industrial lleva implícito un riesgo que debe ser ponderado cuidadosamente, no solo por las consecuencias directas en las economías de los inversionistas que lo llevarán a cabo, sino también por los efectos directos en la rama industrial correspondiente y en la economía del país en donde se planea su realización.
La rentabilidad es un índice de evaluación económica que se usa frecuentemente, en virtud de que uno de los principales objetivos de una empresa industrial es procurar el máximo aprovechamiento de sus recursos. ( Soto, p.256 )
VALOR PRESENTE NETO.
El método del valor presente neto ( VPN ) se emplea para analizar inversiones. Consiste en actualizar la inversión inicial y los ingresos que se producen a una tasa de
intereses que se fija ar4bitrariamente. Para obtener el valor presente neto, es necesario obtener el flujo neto efectivo y del capital
propio y ajeno obtenido tanto de fuentes internas como de externas ( accionistas y crédito bancario ). Se obtiene con la suma de utilidad neta, depreciación, amortización e intereses ( sin pago al capital ).
TASA INTERNA DE RETORNO.
Con este método se determina la rentabilidad de un proyecto con base en el valor presente de los flujos de efectivo calculados a diversas tasas de rentabilidad. La tasa de rentabilidad que aplicada a los flujos de efectivos anuales durante el periodo considerado permite igualar la suma de los flujos de efectivos actualizados con la inversión prevista es la tasa interna de rendimiento del proyecto, o sea, el interés esperado sobre la inversión a través de los flujos de efectivo anuales. ( SOTO. P. 262.)
Después de igualar el VPN = O se obtuvo un TIR ( Tasa interna de retorno ) de 42.25 %
155
TASA MINIMA ACEPTABLE DE RENDIMIENTO
TMAR = INFLACldN + PREMIO AL RIESGO TMAR = 17.3 % + 10 % =27.3 %
42.25 > 27.3
El premio al riesgo que consideramos es de 10 % ya que como es una empresa pequeña y el producto es nuevo, el riesgo es mayor que en una empresa grande que maneje varios productos qie respalden la inversión.
ANALISIS DE SENSIBILIDAD
Se determina análisis de sensibilidad al procedimiento por medio del cual se puede determinar cuanto se afecta la TIR ante cambios en determinadas variables del proyecto.
Es necesario realizar un análisis de sensibilidad sobre las variables que están fuera de control del empresario como son los pronósticos de ventas, variación del precio unitario, de precio de materia prima, algunos costos variables y costos fijos.
El análisis de sensibilidad se realizó con un 5 % de variación.
H CONCEPTO I ESTIMACION 1 VARIACION I UTILIDADES I VARIACION I IMPORTANCIA 1 Ventas 500 460
Precio Unitario 13 O00 13 700 Materia Prima 3600 3 800 Otros costos 1500 1600
Ventas Precio Unitario 13 O00 13 700 Materia Prima Otros costos
BRUTAS I 5% I II BRUTAS I 5% I II 2 200 O00 2 300 O00 14.5% 2 900 O00 2 O00 O00 1.7%
2 200 O00 2 300 O00 14.5% 2 900 O00 2 O00 O00 1.7%
variables (unitario) Costos fijos 4 3.9% 1 900 O00 1600 1600
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