Escuela superior politécnica del litoral facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencias de la Producción



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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencias de la Producción

“Diseño de una Pequeña Fábrica dedicada a la Producción de Alimentos Congelados listos para el Consumo y la Metodología para su Constitución”



TESIS DE GRADO

Previo a la obtención del Título de:



INGENIEROS DE ALIMENTOS

Presentada por:

Alejandro Xavier García Saltos

Carmen Graciela Vicuña Vera



GUAYAQUIL – ECUADOR

Año: 2010



TRIBUNAL DE GRADUACIÓN

Ing. Francisco Andrade S. M.Sc. Priscila Castillo S.

DECANO DE LA FIMCP DIRECTORA DE TESIS

PRESIDENTE


M.Sc. Sandra Acosta D.

VOCAL

AGRADECIMIENTO


Este trabajo representa la obtención de un logro en mi vida, la culminación de una etapa muy importante como es la universidad que me ha dejado muchos recuerdos y enseñanzas.

Todo esto ha sido gracias a Ti, Dios, que me has acompañado en todo este proceso tan largo y por medio de tantas personas has hecho posible que se realice este sueño.

Personas como mi mami quien me ha brindado siempre su apoyo incondicional gracias a ti todo “gran problema” tiene fácil solución, gracias por estar siempre presente y ser mi modelo de persona a seguir. Gracias a ti papi que eres mi ángel, sólo con tus cuidados he podido llegar donde estoy, espero haber cumplido con tus expectativas. Gracias a ti, ñaño, que siempre has estado ahí para entretenerme cuando me siento agobiada y escucharme cuando estoy triste. Gracias abuelita Angélica, aunque la distancia nos separe me has brindado siempre tu apoyo moral y económico. Gracias a ti mi amor, que estando lejos has sido un pilar fundamental para el desarrollo de este trabajo al igual que mis profesoras Ing. Priscila Castillo e Ing. Sandra Acosta. Gracias al resto de mi familia: mis tías Paulina, Gladys y Laura; a mis tíos Jaime y Vicente; mis primas Amalia, Astrid, Grace y Lavinia.

A mis amigos y amigas de la u: Sheyla, Sarita, Indira, Wafer, Antonello, Tinoco, Faby, Nelly, Karinita y Diana y en especial a ti Xavier, lo logramos amigo!

Y a todas aquellas personas que no he mencionado pero han dejado un recuerdo en mi vida gracias a ustedes he crecido y aprendido.
Chelita

DEDICATORIA


A mis padres,

A mi abuelita Angélica

A mi hermanito.

AGRADECIMIENTO

El haber logrado alcanzar mi culminación académica es un triunfo del cual muchas personas formaron parte y quienes anhelaron igual que a mí, la llegada de este momento.

Definitivamente, Dios, mi Señor, mi Guía, mi Proveedor, mi Fin Ultimo; sabes lo esencial que has sido en mi posición firme de alcanzar esta meta, esta alegría, Gracias por estar a mi lado en todo momento dándome las fuerzas necesarias para continuar luchando día tras día y seguir adelante rompiendo las barreras que se me presenten.

A mi Familia, de quienes he recibido los mejores consejos y el apoyo que día a día fue preciso para poder llegar a ver realizado este logro. A mi MAMÁ, sin lugar a dudas este éxito también cuenta como tuyo, porque eres tu quien a pesar de la distancia siempre estuviste junto a mí, motivándome para siempre culminar lo que me propongo, por enseñarme que todo se aprende y que todo esfuerzo es al final recompensa. Tu esfuerzo, se convirtió en tu triunfo y el mío. Gracias también a mi hermana Shirley y mis primas Karla y Cynthia quienes han estado a mi lado en todo momento. A mi mami Panchi, que es por quien cada mañana recibimos su bendición que nos acompaña durante todo el día.

De manera especial mi agradecimiento sincero para la Directora del presente trabajo, Ing. Priscila Castillo S., y M.Sc. Sandra Acosta D., Vocal Principal, quienes aportaron con su colaboración, ayuda y el tiempo de entrega que hizo posible la realización del mismo.

A mis AMIGOS, Carmelina, mi gran amiga y compañera de tesis, mil gracias a ti y a tu familia, por tu paciencia que hizo de mí ser paciente también, y a Vincent que a la distancia contribuyó mucho en nuestro proyecto.

A todos mis amigos pasados y presentes; pasados por ayudarme a crecer y madurar como persona y presentes por estar siempre conmigo apoyándome en todo las circunstancias posibles. A mi muy querido grupo B--ch: Dianis, Indira, Antonello, Dulce, Tofy, Kary, Vivi, Cindy, quienes han demostrado ser incondicionales y gracias a ustedes he podido entender mejor lo que es el significado de la palabra Amistad, gracias por sus consejos y su sustento, por haber estado y estar en mis buenos, pero sobretodo en mis malos momentos.

Y a todas aquellas personas, que han quedado escondidos en mi frágil memoria, pero que fueron participes de manera directa o indirecta de este, mi sueño cumplido.

…XAGS…


DEDICATORIA


A mi mamá,

A mi hermana,

A mi Familia en general.

DECLARACION EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de esta Tesis de Grado, me corresponde exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL”

(Reglamento de Graduación de la ESPOL)

alejandro Xavier García Saltos

Carmen Graciela Vicuña Vera



RESUMEN

El mercado de productos congelados listos para el consumo en el Ecuador ha crecido a través de los años y con respecto al periodo 2008 - 2009 tuvo un aumento de 9,53%. Partiendo de esta información, se propuso la creación de una pequeña fábrica de alimentos congelados listos para comer.


Para comenzar se estableció la demanda a satisfacer y por ende la capacidad de la empresa, que comienza sus operaciones con dos productos: arroz con pollo y lasaña de carne congelada en porciones individuales de 400 gramos.
Para esto, se conoció y empleó la legislación ecuatoriana que rige actualmente la constitución y funcionamiento de las fábricas de alimentos, basada en normas publicadas en registros oficiales y ordenanzas municipales aprobadas por el Concejo Cantonal. De esta manera, la fábrica contaría con los requisitos necesarios exigidos en la ley antes, durante y después de la constitución de la empresa y en los procesos de producción, de tal forma que se garantiza el correcto funcionamiento y comercialización de los productos.
Para el diseño del proceso y la determinación de los requerimientos, considerando las capacidades de los productos propuestos en este proyecto, se determinaron las operaciones a realizar por cada etapa, siendo la preparación caliente la de mayor interés puesto que influye en las condiciones microbiológicas. Los tiempos y temperaturas permitieron conocer los requerimientos de energía calórica para la etapa de cocción.
Para la correcta distribución de la planta se realizó el balance de las líneas de cada producto, lo que ayudó a la identificación de las actividades a realizar y la optimización de tiempos de las mismas. Una vez obtenido el balance de las líneas, se propuso la distribución del área de producción mediante el respectivo lay out.
Para almacenar la materia prima y los productos finales se requirió de cámaras de refrigeración y congelación siendo necesario calcular sus capacidades y cargas calóricas. Además se calculó utilizando el método Clealand y Earle el tiempo en que el producto se congela hasta alcanzar una temperatura de -13°C. En el caso del arroz con pollo se estimó en 4.9 horas mientras que para la lasaña se estimó en 4.6 h.

Conociendo que para el consumo de los productos estos deben ser descongelados en hornos microondas hasta llegar a una temperatura de 74°C como lo indica la Guía de Buenas Prácticas de Manufactura para Servicios de Comidas, se calculó el tiempo en el que cada uno de los productos propuestos alcanzan dicha temperatura mediante el modelo matemático propuesto en la Ley de Lambert. Se estimó 6,3 minutos para la lasaña de carne y para el arroz con pollo 4,6 minutos. Estos resultados fueron validados con pruebas experimentales realizadas en hornos microondas de potencias variadas, de los cuales se obtuvo resultados análogos a los calculados teóricamente lo que permite generalizar esta ley para cálculos de tiempos de descongelación.


Finalmente mediante los ingresos y costos se obtuvo el estado de pérdidas y ganancias que presentó la utilidad. Conociendo lo anterior, la inversión y la forma de financiamiento se analizó la factibilidad del proyecto, para luego medir su rentabilidad con las herramientas financieras Valor actual neto cuyo valor fue de $3600 y Tasa interna de retorno cuyo porcentaje fue 46%, los cuales representan resultados favorables e indican en conclusión que el proyecto es rentable.

índice general

RESUMEN II

ÍNDICE GENERAL III

ABREVIATURAS IV

SIMBOLOGÍA V

ÍNDICE DE GRÁFICOS VI

ÍNDICE DE TABLAS VII

ÍNDICE DE PLANOS VIII

INTRODUCCIÓN 1

CAPÍTULO 1



  1. SITUACIÓN ACTUAL DEL MERCADO 3

    1. Análisis de la oferta de productos congelados 4

    2. Análisis de la demanda 6

    3. Descripción de los canales de distribución 9

    4. Definición de productos para proceso propuesto 10

    5. Objetivos del proyecto 11

      1. Objetivos específicos 12

CAPÍTULO 2



  1. ASPECTOS LEGALES 13

    1. Constitución de la Empresa 13

    2. Elementos Fiscales 17

    3. Condiciones de Infraestructura 20

    4. Requisitos Ambientales 25

    5. Con respecto al Personal 28

    6. Requisitos durante el Proceso 29

    7. Requisitos en el Producto 32

    8. Correspondientes al Transporte 35

    9. Disposiciones de comercialización 37

CAPÍTULO 3



  1. INGENIERÍA DEL PROYECTO 43

    1. Capacidad del proceso 43

    2. Productos y otras alternativas de proceso 43

    3. Proceso para elaboración de platos preparados 44

    4. Determinación de operaciones por etapas 46

      1. Recepción 46

      2. Almacenamiento de materias primas 46

      3. Preparación previa 48

      4. Preparación caliente 48

      5. Enfriamiento 49

      6. Envasado 50

      7. Congelación 50

      8. Almacenamiento 51

    5. Diagrama de flujo de los procesos establecidos 51

      1. Lasaña de carne 52

      2. Arroz con pollo 56

    6. Cocción 59

      1. Consideraciones microbiológicas 60

      2. Tiempos y temperaturas de cocción 65

      3. Calor generado por cocina industrial 69

      4. Requerimientos de gas 71

    7. Empaque 78

      1. Importancia del empaque 78

      2. Materiales utilizados en empaques para congelados 78

      3. Empaque a emplear 79

    8. Almacenamiento de productos congelados 80

    9. Distribución de la planta 81

      1. Diseño de la línea 82

        1. Estaciones de trabajo....................................................85

        2. Balance de la línea........................................................86

      2. Lay out 96

      3. Localización de la planta 98

CAPÍTULO 4



  1. SISTEMA DE CONGELACIÓN Y DESCONGELACIÓN 100

    1. Cámara de refrigeración 101

      1. Cálculo de carga calórica 101

        1. Carga calórica del producto..........................................102

        2. Carga calórica de otras fuentes....................................105

    2. Tiempos de congelación 108

      1. Propiedades térmicas del producto 109

      2. Cálculo de tiempos de congelación 121

    3. Cámara de congelación 128

      1. Cálculo de carga calórica 128

        1. Carga calórica del producto..........................................129

        2. Carga calórica de otras fuentes ...................................130

    4. Descongelación 132

      1. Transferencia de Calor en microondas 133

      2. Generalidades de la descongelación usando Microondas 135

      3. Modelos aplicados en la descongelación 136

      4. Cálculo de tiempos 146

      5. Validación de tiempos de descongelación 163

CAPÍTULO 5



  1. COSTOS E INGRESOS 169

    1. Ingresos 169

    2. Costos 170

      1. Producción 170

      2. Administrativos 175

      3. Ventas 176

      4. Financieros 176

CAPÍTULO 6



  1. INVERSIÓN Y FACTIBILIDAD DEL PROYECTO 178

    1. Inversión 178

      1. Activos fijos 178

      2. Cargos diferidos 179

      3. Capital de trabajo neto 180

    2. Financiamiento 181

      1. Capital propio 181

      2. Préstamos 181

    3. Evaluación 182

      1. Estado de pérdidas y ganancias 182

      2. Flujo de caja 185

      3. Rentabilidad VAN y TIR 187

      4. Evaluación social 189

CAPÍTULO 7



  1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..........................................190

APÉNDICES


BIBLIOGRAFÍA




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