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Examen DE Diseño DE Planta 1

examn de diseño

Asignatura

Fisica (00123)

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Universidad

Universidad Tecnológica del Perú

Año académico: 2022/2023

Subido por:

sujey luque h

Instituto de Educación Superior Pedagógico Privado "Antonio Raymondi"

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DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES

Docente:

● Medina Llerena Alonso

Integrantes:

● Etsa Huaman Ramirez

● Marco Antonio Triviños

● Huaman Sujey lucero

● Ancocallo Pacaya Julio Cesar

● Diaz Ortiz Anel Gabriela

● Helberth castro quispe

Arequipa- Perú

Índice

2 TAMAÑO DEL PROYECTO Contenido
- 2 Generalidades
- 2 Definiciones
- 2 Medición del tamaño
- 2 Alternativas de tamaño
- 2 Selección del tamaño
  - 2.5 Tamaño Mercado
  - 2.5 Tamaño Materia Prima
  - 2.5 Tamaño Inversión
- 2 Tamaño óptimo

2 Descripción de producto

Diseñar una planta para elaborar un producto como lo es la cerveza artesanal con un aditivo de cacao para venta y comercio en la región de Arequipa en presentaciones de botellas de 330 ml. El producto tiene como objetivo agregar un valor propio a ofrecer como lo es el sabor y olor a chocolate en la cerveza artesanal.

Esta bebida se obtiene a partir de los azúcares de cereales, lúpulo, levadura y agua. Esta bebida presenta muchas variantes, cambia según el tipo de cereal y el aromatizante que se utilice. (Manosalva, 2018) (Real Academía Española, 2019)

En cuanto al agua, debe ser potable y se debe tener en cuenta el porcentaje de minerales que posee, pues esto puede alterar las características de la cerveza que se tiene en mente elaborar. La cebada que se va a utilizar debe ser procesada, mediante el proceso llamado malteado. La malta se encarga de dar a la cerveza su aroma, color y sabor, así mismo se añadirá el cacao molido.

2 información nutricional

La cerveza es la bebida alcohólica más consumida del mundo.

Fuente: FatSecret Platform API

El cacao contiene más de 50 nutrientes y componentes bioactivos que nos brindan múltiples beneficios para la salud, uno de los más conocidos es el cardiovascular; este fruto nos brinda energía y mejora en gran medida al estado de ánimo se debe tener en cuenta que a pesar de todas las propiedades nutricionales y los beneficios que nos brinda este fruto, el consumo debe ser controlado (Munguía, 2017).

Las propiedades del cacao natural más conocidas son que aporta alto valor nutritivo(en 100 gramos de cacao se encuentran 228 kcal., 14 gr. de grasas, 20 gr. de proteínas, 58 gr. de hidratos de carbono, 230 mg. cafeína, 13 mg. de hierro y 128 mg. de calcio), es rico en antioxidantes,ayuda a mejorar la hidratación de la piel; presenta efectos analgésicos, antiinflamatorios y antimicrobianos debido a su defensa del sistema inmune.

Medir y pesar: para 40 litros de cerveza artesanal con cacao, se necesitan 9,375 Kg de malta Pale Ale, 1,250 Kg de malta Amber, 360 gramos de malta chocolate y 210 gramos de malta tostada.
Molienda: se muele en el molino de rodillos, para poder echarla a la olla de maceración junto con 200 gramos de avena. Para esto deberá tener 30 litros de agua a 75°C en la olla del macerado. Al hacer la mezcla del grano molido con el agua, todos los granos y la avena deberán quedar a una temperatura de 67°C que garantice la mejor extracción de los almidones y su conversión en azúcares.
Macerado: dura aproximadamente 90 minutos y se hace la prueba del yodo, la cual trata de recoger una muestra de mosto del macerador y añadir gotas de yodo con el fin de saber si los almidones ya se convirtieron en azúcar fermentables cuando obtiene un color marrón.
Lavado de granos: en este proceso se extraer los azúcares absorbidos en los granos. Idealmente se realiza 75 °C, ya que, una temperatura inferior aumenta la viscosidad de la solución dificultando la correcta extracción, mientras que a temperaturas superiores, extraen compuestos astringentes de la cáscara de los granos, para extraer el mosto.
Cocción: En el proceso de cocción, el mosto ebulle en la olla inoxidable por unos 90 minutos. A los 30 de iniciado este proceso se le añade 50 gramos de lúpulo Cascade, a los 70 minutos se le añade 7 gramos de aglutinante y 50 gramos de lúpulo East kent golding, después de 5 minutos se le añade 400 gramos de cocoa. Al acabar esta operación de cocción del mosto, se enfría el mosto a 22°C como máximo, temperatura ideal para poder inocular la levadura.
Enfriamiento: el mosto se hace con un enfriador de placas, que es un intercambiador de calor y se procede ingresando agua fría por un extremo al enfriador de placas y por el otro lado ingresa el mosto aún caliente, tal que el mosto sale por el otro extremo a la temperatura deseada.
Fermentación: En el primer tramo del proceso de fermentación, se inocula la levadura, vertiendo al mosto enfriado y se deja fermentar en una congeladora a una temperatura constante de 18°C por una semana aproximadamente.
Descanso de diacetilo: es un procedimiento que permite que se eliminen algunos residuos de la fermentación, durante dos días se sube la temperatura 1°C o 2°C para que se estabilice la cerveza.
Decantado:en este proceso se baja la temperatura a 1°C o 2°C para que decantan todas las proteínas, levaduras de la cerveza, residuos de malta y se clarifique el producto debido a la levadura SO4.
Mezcla:Se mide la densidad final de la cerveza antes de añadirle el azúcar, en un contenedor grande donde se trasvasar la cerveza a la olla para diluir el azúcar a fuego muy lento.
Enfriar: enfriar la cerveza con agua y hielo para poder añadirlo al fermentador, se añade la mezcla removiendo lo mínimo para que no entre oxígeno y se remueve muy suave.
Envasado: mediante un sistema de mangueras que se conecta a la olla que contiene 40 litros aproximadamente. Finalmente, son selladas una a una con el enchapador de banco.
Almacenamiento: Se tiene que esperar 25 a 30 días para poder degustar esta cerveza.
Diagrama de Operaciones

DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO EMPRESA : PÁGINA : 1/ PRODUCTO : CERVEZA ARTESANAL CON SABOR A CACAO

FECHA : HECHO POR: GRUPO :3 MÉTODO DE TRABAJO :

Estudio de mercado

Objetivo principal

Identificar el tipo de consumidor, sus principales características y preferencias sobre la cerveza artesanal que se está proponiendo

Población

Se realizará un análisis a hombres y mujeres entre 20 a 60 años que radiquen en el distrito de Arequipa. La población estimada es de 30,771 personas, donde la distribución porcentual de personas del sector urbano del NSE A y B es del 17% y el C es del 40%. (APEIM, 2018) (CENSO, 2017).

Población censada Arequipa

Selección de mercados

● Población total. Compuesta por la población de Arequipa(30 personas).

● Mercado potencial. Hombres y mujeres del NSE A y B de Arequipa, entre 18 y 55 años, de los distritos de Cercado, Miraflores, Jose Luis bustamante y Rivero, Yanahuara,Cerro Colorado, Paucarpata, Cayma , Mariano Melgar, que consumen cerveza artesanal, lo cual representan potenciales consumidores.

2 Alternativas de tamaño

En la siguiente tabla se presenta las alternativas de tamaño de planta:

Alternativas de tamaño de planta

El tamaño de la planta de la alternativa 1 es de 108,000 litros/año, en la alternativa 2 es 120,000 litros/año y en la alternativa 3 es 144,000 litros/año.

Para seleccionar el tamaño optimo se procedera a emplear cada alternativa de tamaño con los criterios siguientes:

● Relacion tamaño - tecnologia ● Relación tamaño - recursos productivos ● Relacion tamaño - mercado

2 Selección del tamaño

El grado de automatización de las plantas cerveceras depende del volumen del lote de producción con que se trabajará.

En el caso de la Alternativa 1, el lote de producción es de 500 litros, esto hace que la planta de producción sea mecanizada, donde la participación de la mano de obra directa es muy importante en todas las operaciones del proceso.

En la Alternativa 2 con un lote de producción de 1000 litros hablamos de una planta semi automatizada, esto quiere decir que en algunas operaciones del proceso ya no se requiere de mano de obra directa.

Con un lote de producción de 2000 litros, la Alternativa 3 se trata de una planta automatizada donde el 90% del proceso no requiere de mano de obra directa. Actualmente se cuenta con fabricantes de máquinas y equipos para cada tipo de

planta propuesta, por lo que la tecnología no representa un factor relevante para la selección o descarte de alguna alternativa.

2.5 Tamaño Mercado

En lo que respecta a la relación Tamaño – Mercado se realizará análisis entre la demanda del proyecto y la producción anual requerida por cada alternativa para conocer el grado de cubrimiento del mercado y el porcentaje de utilización de la Capacidad Instalada.

Primero calcularemos la producción anual requerida por cada alternativa de tamaño. Las cantidades anuales a producir por cada estilo de cerveza artesanal propuesto se presentarán en la Tabla de Producción Requerida según la alternativa evaluada. La producción requerida estará definida por la demanda de cada estilo ofertado por el proyecto y el volumen de cada lote a producir.

2.5 Tamaño Materia Prima

El requerimiento anual de Materia Prima es un consolidado de la cantidad anual de recursos que participan directamente en la fabricación en cada uno de los productos a ofertar en el proyecto.

2.5 Tamaño Inversión

En la presente tabla valoraremos los recursos necesarios para el instalar y poner en marcha la planta de producción de cerveza artesanal con adjuntos nacionales. La inversión está estructurada en dos rubros, inversión fija y capital de trabajo

composición de la inversión

Depreciación de activos fijos

2 Tamaño óptimo

Selección del tamaño óptimo En la siguiente tabla se muestra el resumen del análisis realizado en la sección anterior a cada alternativa de tamaño.

La Alternativa 1

con un tamaño de 108,000 litros/año, tiene un alto número de lotes a procesar por el volumen de producto terminado que generaría cada uno de estos (500 litros), lo que conllevaría a asumir demasiadas repeticiones operacionales y optar por un alto participación de mano de obra (más aún si se trata de una planta mecanizada), si bien es cierto, esta alternativa tiene el grado más bajo de volumen de inventarios de productos terminados en comparación con las otras dos alternativas, no es muy grato saber que trabajaría al límite de su Capacidad de Producción en los últimos 4 años y más aún si se considera que no se cubrirá la totalidad de la demanda del proyecto para todos los años del periodo de estudio.

En la alternativa 2 con un tamaño 120,000 litros/año, se propone aumentar el volumen de cada lote de producción a 1,000 litros, esto elevaría los volúmenes de inventarios de producto 69 terminado a niveles moderados, pero será beneficioso ya que el cantidad de lotes a procesar se reduce a aproximadamente la mitad de lo propuesto en la alternativa 1, disminuyendo considerablemente el número de actividades operacionales propias de cada lote, este aumento en el volumen del lote de producción también conlleva a instalacion de una planta semiautomatizada, trayendo consigo la disminución del grado de participación de mano de obra directa. Con esta alternativa de tamaño la demanda del proyecto está totalmente cubierta en todos sus periodos, por lo que no se cedería parte del mercado a la competencia, por otro lado, la utilización de la Capacidad de Producción es aceptable y no llega a su límite, esto es muy favorable ya permitiría la realización de actividades de soporte y mantenimiento logrando un funcionamiento continuo de la planta.

La alternativa 3 tiene un tamaño de 144,000 litros/año, con lotes de producción de 2,000 litros, requiere de muy poca mano de obra directa ya que el número lotes a

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