Proyecto de Produccion de Chocolate
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Juan Manuel Farfán Chalar
A12809-0 5130295 Pt
Ingeniería Industrial
Impacto Ambiental
5to Semestre
PRODUCCIÓN DE CHOCOLATE IMPACTO AMBIENTAL
Juan Manuel Farfán Chalar 1
Debido a que los procesos de manufactura son la principal fuente de estudio de la carrera de ingeniería industrial, es
importante que conozcamos estos procesos en todos los ámbitos, para así poder hacerlos factibles, rentables y óptimos.
Por tal motivo se realiza el presente trabajo, con el fin de proponer un proyecto de manufactura que incluya todas
las especificaciones del proceso con el fin de poner en práctica nuestros conocimientos adquiridos en la materia de
Impacto Ambiental.
El proyecto elegido fue el proceso de manufactura de chocolate orgánico, ya que es un tema interesante, real y con
un amplio estudio para la materia.
2.1. HISTORIA
En realidad el chocolate tiene su origen en el cacao, un espécimen descubierto por los Olmecas (1500 a 400 A.C.)
quienes fueron ciertamente los primeros humanos en saborear, en forma de bebida, las habas de cacao molidas.
Los olmecas cultivaron el cacao en regiones que actualmente forman parte de México. Por lo que posteriormente
el cacao fue adquirido por los mayas y aztecas.
Con el colonialismo europeo en america (año 1500 aprox) el cacao fue descubierto por Hernan Cortez quien lo
presento en la corte española y asi fue extendido por toda europa y asia, llegando a ser su consumo como un
privilegio por su agradable sabor. Posterior a este hecho el delicioso manjar fue mezclado con algunos otros
componentes y es asi que en 1650, el chocolate emerge en Inglaterra en forma de bebida y su llegada coincide con
el té de China y del café de Oriente pero queda un plato reservado para las clases acomodadas. En 1659, la primera
fábrica de chocolate abre sus puertas en París y asi es difundido comercialmente. Tambien las chocolaterías
italianas son aclamadas por la calidad de sus productos en 1700.
Con la revolución Industrial el chocolate deja de ser un privilegio para ser consumido también por las masas
sociales populares, en ese entonces africa se había convertido en el productor mas grande del cacao.
Es asi que la popularidad del chocolate se difunde por el mundo y surgen potensias en producción de chocolate
como Suiza y Francia.
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2.2. ACTUALIDAD
En la actualidad las tendencias del consumo del chocolate a nivel mundial se han incrementado considerablemente
debido a diferentes factores, dentro de los cuales se puede mencionar los beneficios que este tiene en la salud ya
que contiene una gran cantidad de antioxidantes los cuales ayudan en la captación de radicales libres
evitando la muerte celular temprana.
Por lo que el consumo del chocolate, no solo está dado por su exquisito sabor sino también por sus diferentes
bondades y usos y en algunos países como por ejemplo Guatemala es casi una tradición el consumir chocolate y en
otras regiones estas tradiciones han permanecido hasta la actualidad, aunque los procesos de producción han sido
modificados mediante la implementación tecnología en su fabricación. En la antigüedad el chocolate se bebía en
combinación con maíz o frijol y algunas veces puro, sin embargo en la actualidad se bebe principalmente puro o
con algún sabor, ya que algunas fábricas de chocolate ya han empezado a agregar algunos saborizantes como
vainilla, canela y almendra.
El mundo globalizado ha generado una mayor competencia entre las empresas y esto ha provocado que sobrevivan
únicamente las más eficientes cuyo precio y calidad son bastante competitivos frente a otras. La globalización
ejerce una mayor presión sobre los agentes económicos en el mercado pero por otra parte ofrece una infinidad de
oportunidades para empresas nuevas que deseen ofrecer un producto o servicio nuevo o similar. El
avance tecnológico ha jugado un papel fundamental en este sentido. Los productos pueden llegar de manera
más rápida y segura a los consumidores. Los consumidores tienen más variedad de productos entre los cuales
pueden escoger puesto que la calidad de los productos ha mejorado considerablemente. La administración de los
negocios se ha hecho cada vez más eficiente gracias a los ordenadores incluso estos pueden ayudar a
formular proyectos y ver si son o no rentables. Ademas de pasar por una serie de evaluaciones para
determinar su aprobación.
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Lo que se pretende es formular un proyecto de produccion, el cual va encaminado a beneficiar a sus
inversionistas y a la sociedad en general. A los inversionistas, ya que como dueños del proyecto pretenden tener
una rentabilidad sobre los recursos que se vayan a invertir y por otro lado a la sociedad en general pues lo que se
pretende es que el producto proporcione la mayor satisfacción posible a los consumidores. El proyecto también
generará nuevas fuentes de empleo directo e indirecto aunque en menor cantidad pero que de alguna manera
tendrá un impacto positivo en la economía local del área donde se pretende implementar el proyecto.
5.1. OBJETIVO GENERAL:
Determinar la viabilidad técnica y financiera del proyecto de producción de chocolate orgánico para que su
implementación sea factible técnica y financieramente posible.
5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Reconocer los impactos que causa el proyecto.
Estudiar detalladamente los pasos del proceso productivo del chocolate.
Aplicar las herramientas aprendidas en la materia para el proyecto.
Dado que el proceso de manufactura de chocolate es un proceso real que puede ser estudiado gracias a las
facilidades que nos brinda la tecnología. Este trabajo puede ser aplicado ademas de ser estudiado y analizado para
determinar su factibilidad y rentabilidad.
A continuación se hace un análisis de la empresa de chocolate que se pretende realizar. Este análisis
ayuda a tener un panorama general de las oportunidades que se pueden muy bien aprovechar para el producto
que se desea producir. La visualización de esas oportunidades sirve de referencia para poder implementar las
estrategias de marketing de la empresa que irán en esa dirección.
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El análisis también ayuda a ver cuáles son las debilidades que la empresa tiene, esto a su vez puede transformarse
fortalezas si se diseñan estrategias que ayuden a combatir esas dolencias en la gestión de la empresa. A
continuación aparecen los elementos detallados de dicho análisis.
6.1. JUSTIFICACION TECNICA
El chocolate es un producto ancestral, cuyo consumo se remonta a tiempos de los incas. El chocolate se producía
de forma ancestral y en la actualidad la manera de producción ha permanecido casi invariable.
El chocolate y sus derivados contienen elementos nutritivos altamente beneficiosos para el organismo. El chocolate
es un alimento rico en grasas, hidratos de carbono y proteínas, nutrientes indispensables para aportar energía al
organismo humano. Además, su consumo aporta bienestar psicológico debido a su agradable sabor.
Los principales componentes de la semilla del cacao son las grasas (24%) y los hidratos de carbono (45%). Las
grasas proceden de la manteca de cacao, que contiene gran cantidad de ácido esteárico, un ácido graso saturado
que, a diferencia de otros, no aumenta el nivel de colesterol en la sangre.
El chocolate contiene además teobromina, una sustancia que ejerce una acción tónica sobre el organismo, activa la
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diuresis y estimula la circulación sanguínea.
Este alimento aporta las vitaminas A y B y minerales como el calcio, fósforo, hierro, magnesio, cobre y potasio.
Además, si al chocolate se le añade leche, el aporte de calcio se incrementa notablemente. Asimismo, el ácido
fólico y la tiamina (B1) que contiene el cacao como materia prima, son nutrientes indispensables para la
regulación del metabolismo.
Por otra parte los polifenoles contenidos en el cacao evitan la oxidación del colesterol y se les ha asociado como
compuestos esenciales para prevenir trastornos cardiovasculares y para estimular las defensas del organismo.
El valor nutritivo y energético de este alimento es muy alto. De hecho, el cacao proporciona 293 calorías por cada
100 gramos y el chocolate, según su composición, aporta entre 540 y 600 calorías.
Debido a su aporte energético, es un producto recomendable en situaciones que requieran un aporte energético
extra como por ejemplo, en la práctica de deportes o la realización de ejercicios físicos intensos.
Cuadro 2 COMPRA LA COMPOSICIÓN EN MACRO Y MICRONUTRIENTES DEL
CHOCOLATE Contenido por 100 gramos Chocolate Energía (Kcal) 449 - 534 Proteínas (g) 4.2 - 7.8 Hidratos de carbono (g) 47 - 65 Almidón (g) 3.1 Azúcares (g) 50.1 - 60.0 Fibra (g) 5.9 - 9.0 Grasas (g) 29.0 - 30.6 Grasa saturada (g) 15.1 - 18.2 Grasa monoinsaturada (g) 8.1 - 10.0 Grasa poliinsaturada (g) 0.7 - 1.2 Sodio (g) 0.02 - 0.08 Potasio (g) 0.4 Calcio (mg) 35.0 - 63.0 Fosforo (mg) 167.0 -
287.0 Hierro (mg) 2.2 - 3.2 Magnesio (mg) 100.0 - 113.0 Cinc (mg) 1.4 - 2.0 Vit A (UI) 3 Vit E (mg) 0.25 - 0.3 Vit B1 (mg) 0.04 - 0.07 Vit B6 (mg) 0.04 - 0.05 Ac. Fólico (micro g) 6.0 - 10.0
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6.2. JUSTIFICACION ECONOMICA
En la actualidad existen aproximadamente 30 empresas que producen chocolate en nuestro país. Entre
pequeñas y grandes empresas (Taboada, Para ti, Breik, Ceibo, etc.), estas empresas apoyan al desarrollo de las
empresas nacionales y promueven empleos dentro como fuera del país, por lo que tienen un impacto económico
bueno para la sociedad.
Por tal motivo este proyecto de producción de chocolate no sería innovador, pero si factible, sostenible y rentable;
esto demostrado por las otras empresas y microempresas que proponen este proceso.
Ya que nuestro país es productor de un cacao de calidad, además de otros insumos como almendras y azúcar se
tiene facilidad de obtener materia prima e insumos para la producción de chocolate.
6.2.1. ECONOMÍA
Esta variable se refiere al crecimiento económico que se puede dar en la región. Un mayor crecimiento económico
implicará un mayor uso de los factores de la producción incluyendo la fuerza de trabajo, esto a su vez hará subir
los salarios y en consecuencia el consumo.
6.3. JUSTIFICACION AMBIENTAL.
Si bien es cierto que el proyecto de chocolate utiliza tecnología a escalas menores, este no deja de producir
algunos contaminantes ocasionados por las maquinarias y procesos en la producción del chocolate.
No obstante es importante conocer los impactos producidos en este proceso, para lo que necesitaremos
estudiar los daños y efectos causados al medio ambiente.
6.3.1. IDENTIFICACIÓN DE CONTAMINANTES E IMPACTOS AMBIENTALES
Los impactos ambientales ocacionados por el proyecto de producción de chocolate se identificaran de la siguiente
manera::
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a) Diagrama de flujo
b) Contaminantes
Contaminantes atmosféricos:
Ruido
Vibraciones
Polvo
Efluentes líquidos:
Aguas con residuos orgánicos
Aguas con distintas temperaturas.
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Residuos Sólidos:
Envolturas plásticas
Cajas de cartón.
c) Control y tratamientos
Control del Contaminante (envolturas plásticas)
Utilizar la menor cantidad posible
Usar papeles reciclables
Tirarlos en su lugar correspondiente (no tirarlo en la calle)
Disminuir el consumo de productos envasados con envolturas plásticas
Tratamientos
Contaminantes Aire Agua Suelo
Contaminantes atmosféricos
Efluentes líquidos
Residuos sólidos Envolturas plásticas X X
· Se trataría reciclando las envolturas.
Efectos de los Contaminantes
Aire: Contaminación de la atmósfera
Agua: Contaminación de ríos, lagos, mares, lagunas, etc.
Suelo: Tarda muchísimos años en regenerarse
Seres Vivos: Enfermedades respiratorias y de otros tipos.
Podemos observar que este proceso si produce impactos al medio ambiente pero son mnimos, ademas de poder ser
tratados, evitados y eliminados, por lo que llega aser un proyecto aceptable dentro del impacto que produce al
medio ambiente.
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6.4. JUSTIFICACION SOCIAL
El chocolate y sus derivados contienen elementos altamente nutritivos beneficiosos para el organismo. El chocolate
es un alimento rico en grasas, hidratos de carbono y proteínas, nutrientes indispensables para aportar energía al
organismo humano.
El sector de la industria de cacao y chocolate en Europa incluye el bien primario (cacao en grano), los bienes
intermedios (manteca, grasa y aceite de cacao, cacao en polvo y pasta de cacao), y los bienes finales
(chocolate, chocolate blanco y otras preparaciones que contienen cacao). En general, como mercado se divide
en dos segmentos: los países especializados en producir el bien primario y aquellos especializados en producir los
viene intermedios y finales.
La Unión Europea constituye, actualmente, la mayor región elaboradora de cacao. Fenómeno que se debe sobre
todo a las características propias del producto. La planta de cacao necesita un entorno caliente y húmedo para
crecer y producir granos, un clima que corresponde a los principales países de África Occidental y América
Meridional.
El consumo mundial de cacao en grano aumentó de 2.9 millones de toneladas en casi 3.5 millones de toneladas
del 2006 al 2010, siendo los principales consumidores: Estados unidos (32%), Alemania (12%), Francia (10%), Reino
Unido (9%) y Rusia (8%). y siendo los principales producores son: Suiza, Francia y Italia.
En nuestro país también la comercialización de este producto ha aumentado en gran proporción ya que las
personas bolivianas consumen tanto chocolate nacional, como importado. Por lo que ha dado una mayor demanda
de este producto, en todos sus tipos, en polvo, en barra, liquido, etc. Esto da lugar al crecimiento idustrial en este
ámbito, puesto que son mas las empresas que tienen el fin de producir chocolate.
Para entender mejor este proceso productivo, es necesario describirlo en su etapa principal, la de transformar la
materia prima con ayuda de los insumos, maquinaria y personal para convertirlo en producto terminado.
7.1. PRODUCTO
El chocolate es producto de la mezcla de cacao con azúcar. El cacao se puede dividir en su porción grasa (manteca
de cacao) y la porción que tiene las características del cacao (pasta).
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Moldeado del chocolate
Figura 3
El chocolate que se desea fabricar tendrá una característica sólida, y su forma será rectangular cuyas medidas
serán de 10 x 5 ctm. Su grosor será de 1 ctm. El peso neto del chocolate, sin empaque será de 0,5 libra. La
envoltura tendrá dos cubiertas, la primera en papel aluminio y la segunda con envoltura plástica, el cual llevará
impreso el nombre de la chocolatera, y los datos de la fábrica.
También es importante tomar en cuenta la maquinaria y el personal con los que la fábrica piensa trabajar. Para
esto describiremos estos factores.
7.2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO (por etapas)
Paso 1: Los granos de cacao son lavados para remover todos los materiales extraños.
Paso 2: Los granos son tostados para extraer el sabor y color característicos a chocolate. La
temperatura, el tiempo y la humedad utilizados durante el proceso de tostado dependen del tipo de granos
y de la clase de chocolate o producto final que se quiera elaborar.
Paso 3: Con la finalidad de remover las cáscaras de los granos de cacao, y dejar al grano libre, se utiliza
una máquina separadora.
Paso 4: Alcalinización de los granos de cacao sin cáscara, generalmente con carbonato de potasio, con la
finalidad de desarrollar el sabor y el color.
Paso 5: A continuación, estos granos son molidos para producir el licor de cacao (partículas de cacao
suspendidas en la manteca de cacao). La temperatura (y el grado) de molienda varía de acuerdo al tipo de
grano usado y el producto requerido.
Paso 6: Los fabricantes generalmente usan más de un tipo de grano en sus productos, por lo cual las
diferentes variedades deben ser licuadas en conjunto para obtener la fórmula requerida.
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Paso 7: El licor de cacao es prensado con el fin de extraer la manteca de cacao, quedando una masa sólida
llamada torta de cacao prensada. Para producir tortas prensadas con diferentes proporciones de grasa, el
fabricante controla la cantidad de la manteca extraída a partir del licor.
Paso 8: El proceso toma ahora dos direcciones diferentes. La manteca de cacao es utilizada en la
fabricación del chocolate. La torta prensada de cacao es quebrada en pequeños pedazos y pulverizada
posteriormente para formar el polvo de cacao.
Paso 9: El licor de cacao es usado para producir el chocolate a través de la adición de manteca de cacao.
Otros ingredientes tales como azúcar, leche, agentes emulsificantes y productos equivalentes a la manteca
de cacao también son añadidos y mezclados. Dependiendo del tipo de chocolate a producir, variará la
proporción de los diferentes ingredientes.
Paso 10: La mezcla es sometida a un proceso de refinamiento, mediante su paso por una serie de rodillos
hasta que se forme una pasta suave. El refinado mejora la textura del chocolate.
Paso 11: El siguiente proceso, el conchado, desarrolla aún más el sabor y la textura. Este es un proceso de
amasado o de suavizado. La velocidad, la duración y la temperatura de amasado afectan el sabor del
producto final. Una alternativa a esta operación es el uso de un proceso emulsificante utilizando una
máquina que funciona como una batidora de huevos.
Paso 12: A continuación la mezcla es temperada o pasada a través de un proceso de calentamiento,
enfriamiento y recalentamiento. Esto previene el descoloramiento del producto y la migración de grasas
hacia su superficie, previniendo la formación de ciertos tipos de cristales durante la producción de la
manteca de cacao.
Paso 13: La mezcla es colocada en moldes o usada para cubrir los productos rellenos y enfriada en un
cuarto (o cámara) de enfriamiento.
Paso 14: El chocolate es empacado para su distribución a los centros de acopio.
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7.3. DESCRIPCIÓN DE RECURSOS
7.3.1. MATERIAS PRIMAS
Azúcar.
Leche en polvo.
Cacao en polvo.
Aceite de palma.
Saborizantes.
Masa de cacao.
7.3.2. REQUERIMIENTO DE MANO DE OBRA
CLASIFICACIÓN DEL TRABAJO. N° DE
PERSONAS.
Operador de la máquina de molienda. 1
Operador de la máquina mezcladora. 1
Operador de la máquina rellenadora. 2
Transportador. 2
Operador de la máquina envolvedora. 12
7.3.3. MAQUINARIA Y EQUIPO
ITEMS. N° DE
MÁQUINAS.
Máquina de molienda. 1
Recipiente para disolución. 2
Máquina mezcladora y caldera a vapor. 1
Máquina de 5 rodillos. 1
Bomba del caldero de agua de 2 capas. 3
Equipo de refinación. 2
Depósito de chocolate. 2
Transportador de enfriamiento. 2
Transportador vibratorio. 2
Máquina rellenadora. 2
Transportador de moldes vacíos. 3
Máquina empaquetadora. 6
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7.4. DIAGRAMA DEL PROCESO
1. Contenedores de calentamiento de dos capas.
2. Máquina de mezcla y calentamiento a vapor.
3. Máquina de cinco rodillos.
4. Bomba inoxidable de dos capas.
5. Equipo de refinación.
6. Bomba inoxidable de dos capas.
7. Contenedores de calentamiento de dos capas.
8. Bomba inoxidable de calentamiento de dos capas.
9. Máquina rellenadora de chocolate.
10. Máquina rellenadora de chocolate.
11. Transportador de moldes de chocolate.
12. Transportador de enfriamiento.
13. Transportador en cruz de moldes vacíos.
14. Transportador en cruz de moldes vacíos.
15. Transportador
Todos estos componentes del proceso están en la figura 4 de manera gráfica.
Figura 4:
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7.5. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
A continuación, en la figura 5 está el diagrama de flujo del proceso a grandes rasgos.
Figura 5: diagrama de flujo del proceso
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7.6. LAY OUT
En la figura 6 está el diseño de distribución de la planta de acuerdo con el diagrama de flujo anterior la
distribucion fue realizada de acuerdo al tamaño y área que ocupa cada máquina. Asimismo también se
consideró el tipo de actividad que se realizará en cada área.
Figura 6: lay out
Es importante aproximarnos a un valor de dinero, para la producción de nuestro producto, en este caso, solo
tomaremos en cuenta las materias primas e insumos que intervienen en la fabricación de chocolate, se considerara
el cálculo para un día de producción.
Materias Primas e Insumos
Concepto Cantidad (kg/día) Costo Costo total (Bs/día)
Cacao 50 15 750
Leche en polvo 20 26 520
Saborizantes 15 6 90
Chancaca 13 12 156
Envolturas 1500 0.30 450
Total 1966 Bs.
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Se ha comprobado la factibilidad del proyecto, es decir que el proyecto se puede realizar.
Es viable técnicamente porque se tiene a disposición la materia prima, la maquinaria y equipo
necesarios.
El proyecto a desarrollar busca el bienestar tanto social como ambiental por lo que tendría viabilidad
política.
El producto posee beneficios en la salud, es un aporte para mejorar la calidad de vida de la población.
Por tanto el proyecto es viable socialmente.
El producto será viable económicamente, ya que existen datos e indicios de un aumento en la demanda
del chocolate.
El proceso tiene impactos mínimos al medio ambiente, pero si son tratados de manera correcta, se los
puede reducir o evitar; por lo que es viable ambientalmente.