Diseño DE Planta DE VINO DE ASAI 2017 PDF

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ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE “BOLIVIA”

TRABAJO DE GRADO

DISEÑO DE UNA PLANTA AGROINDUSTRIAL PARA LA OBTENCIÒN DE VINO ANTIOXIDANTE CON BAJO ºGL A PARTIR DEL ASAI (Euterpe precatoria Mart) EN LA CIUDAD DE COBIJA

SILVIA ALEJANDRA CHULVER CHOQUE

COCHABAMBA, 2017

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE “BOLIVIA”

TRABAJO DE GRADO

DISEÑO DE UNA PLANTA AGROINDUSTRIAL PARA LA OBTENCIÒN DE VINO ANTIOXIDANTE CON BAJO ºGL A PARTIR DEL ASAI (Euterpe precatoria Mart) EN LA CIUDAD DE COBIJA

SILVIA ALEJANDRA CHULVER CHOQUE

Modalidad: Proyecto de Grado presentado como requisito para optar el título de Licenciatura en Ingeniería Agroindustrial.

TUTOR: ING OMAR MONTAÑO GUEVARA

COCHABAMBA, 2017

ÍNDICE DE CONTENIDO CONTENIDO

Pág.

1

GENERALIDADES .................................................................................... 1

1.1

INTRODUCCIÓN. ...................................................................................... 1

1.2

ANTECEDENTES. ..................................................................................... 2

1.3

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ...................................................... 6

1.3.1 1.3.2

Identificación del problema. ....................................................................... 6 Árbol de Problemas. .................................................................................. 7

1.3.3

Formulación del problema. ........................................................................ 8

1.4

OBJETIVOS ............................................................................................... 9

1.4.1

Objetivo general. ........................................................................................ 9

1.4.2 1.4.3

Objetivos específicos. ................................................................................ 9 Objetivos específicos y Acciones. ............................................................. 9

1.5

JUSTIFICACIÓN. ..................................................................................... 11

1.5.1

Justificación Técnica. ............................................................................... 11

1.5.2

Justificación Social. .................................................................................. 11

1.6 1.6.1

ALCANCE. ............................................................................................... 12 Alcance Temático. ...................................................................................12

1.6.1.1

Área de Investigación .............................................................................. 12

1.6.1.2

Tema Específico ...................................................................................... 12

1.6.2

Alcance Geográfico.................................................................................. 12

1.6.3

Alcance Temporal. ...................................................................................13

1.6.4 1.6.4.1

Tipo de Investigación ............................................................................... 13 Investigación Exploratoria ........................................................................ 13

1.6.4.2

Investigación Descriptiva ......................................................................... 14

2

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. ............................................................ 15

2.1

ESQUEMA DEL MARCO TEÓRICO ....................................................... 15

2.2

DESCRIPCIÓN MORFOLÓGICA PALMERA ASAI (EUTERPE PRECATORIA MART) ..........................................................18

2.2.1

Habitad y recolección...............................................................................20

2.2.2

Usos y aplicaciones. ................................................................................ 20

i

2.2.3

Características de manipulación del asai. ............................................... 21

2.2.4

Manipulación del fruto durante la cosecha. .............................................22

2.3 2.4

CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA. ........................................................... 22 CARACTERÍSTICAS DEL ASAI. .............................................................23

2.4.1

Características nutricionales....................................................................24

2.4.1.1

Carbohidratos........................................................................................... 24

2.4.1.2

Proteínas .................................................................................................. 24

2.4.1.3

Grasas ...................................................................................................... 25

2.4.1.4

Fibra ......................................................................................................... 25

2.4.1.5

Vitaminas ................................................................................................. 25

2.4.1.6

Minerales.................................................................................................. 25

2.4.1.7

Fotoquímicos............................................................................................ 26

2.4.1.8

Sustancias bio activas ............................................................................. 26

2.4.1.9

Antocianinas y Antocianidinas ................................................................. 26

2.4.1.10

Proantocianidinas y Capacidad Antioxidante del asai............................. 28

2.5 2.6

ZONAS DE PRODUCCIÓN. ....................................................................29 MERCADO. .............................................................................................. 31

2.6.1

Tipos de mercado. ................................................................................... 31

2.6.1.1

Competencia perfecta. ............................................................................. 31

2.6.1.2

Monopolio................................................................................................. 32

2.6.1.3

Oligopolio. ................................................................................................ 32

2.6.1.4

Competencia monopolística..................................................................... 33

2.7 2.7.1

ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA. ............................................................... 33 Instrumentos de recolección de datos estadísticos. ................................ 33

2.7.2

Instituto Nacional de Estadística (Bolivia). ..............................................34

2.7.3 2.8

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. ............................................................................................... 34 DISEÑO EXPERIMENTAL. ..................................................................... 35

2.9

TECNOLOGÍA DE BEBIDAS................................................................... 35

2.9.1

Bebidas fermentadas. .............................................................................. 35

2.9.2

Bebidas fermentadas alcohólicas. ........................................................... 36

2.9.3 2.9.4

Bebidas fermentadas no alcohólicas. ......................................................36 Bebidas refrescantes. ..............................................................................37

ii

2.9.5

Los zumos y néctar. .................................................................................37

2.10

VINO DE FRUTAS. .................................................................................. 38

2.10.1 2.10.2

Descripción del proceso de producción. .................................................. 39 Lavado y Selección. .................................................................................39

2.10.3

Despulpado o prensado. .......................................................................... 39

2.10.4

Adición de Sulfito. .................................................................................... 40

2.10.5

Ajustes al Mosto....................................................................................... 40

2.10.6

Sedimentación. ........................................................................................ 40

2.10.7

Separación de líquido. .............................................................................40

2.10.8

Fermentación. .......................................................................................... 40

2.10.9

Añejamiento. ............................................................................................41

2.10.10

Filtración y Embotellado........................................................................... 41

2.10.11 2.10.11.1

Composición del vino. ..............................................................................42 Carbohidratos........................................................................................... 42

2.10.11.2

Alcoholes.................................................................................................. 43

2.10.11.3

Ácidos. .....................................................................................................43

2.10.11.4

Esteres. .................................................................................................... 44

2.10.12

Propiedades Organolépticas. ..................................................................44

2.10.12.1

Color......................................................................................................... 45

2.10.12.2

Sabor y aroma.......................................................................................... 45

2.10.12.3

Degustación y Cata.................................................................................. 46

2.11

UBICACIÓN DE LA PLANTA. .................................................................46

2.11.1

Macro y Micro Localización de la Planta. ................................................47

2.11.2

Método por puntos. ..................................................................................47

2.11.3 2.11.4

Método por Brown y Gibson. ...................................................................48 Método de Vogel. ..................................................................................... 50

2.12

CAPACIDAD DE LA PLANTA. ................................................................51

2.13

DISEÑO DE PLANTAS. ...........................................................................52

2.13.1

Tipos de Ingeniería del Diseño. ...............................................................52

2.14 2.15

BALANCE DE MASA Y ENERGÍA. .........................................................56 OPERACIONES UNITARIAS AGROINDUSTRIALES. ........................... 57

2.16

PROCESO DE PRODUCCIÓN. .............................................................. 58

2.17

CURSO GRAMA ANALÍTICO..................................................................59

2.18

DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA (LAY OUT).......................................... 59 iii

2.18.1

Tipos de distribución. ............................................................................... 60

2.19

SELECCIÓN DE MAQUINARIA Y EQUIPO............................................ 61

2.19.1 2.20

Factores que Determinan la Adquisición de Maquinaria y Equipo.......... 61 ANÁLISIS SENSORIAL. ..........................................................................63

2.21

VIABILIDAD TÉCNICA. ...........................................................................63

2.22

COSTOS. ................................................................................................. 64

2.22.1

Clasificación de los Costos. .....................................................................65

2.22.1.1

Costos Variables. ..................................................................................... 65

2.22.1.2

Costos Fijos. ............................................................................................ 66

3

MARCO PRÁCTICO ................................................................................ 67

3.1

DISEÑO METODOLOGICO. ...................................................................67

3.1.1

Diseño de la investigación. ...................................................................... 67

3.1.2 3.1.3

Tipo de investigación. ..............................................................................69 Método de la investigación. .....................................................................70

3.2

DISPONIBILIDAD Y CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA PRIMA. ..................................................................................................... 71

3.2.1

Niveles de producción de la materia prima en la ciudad de cobija. ........ 71

3.2.2 3.2.3

Proyección de la producción del asai en el municipio de Cobija.............73 Disponibilidad y características de la materia prima. .............................. 74

3.2.4

Propiedades Nutricionales y físico-químicas del Asai. ............................ 76

3.2.5

Manipulación del fruto Asai. ..................................................................... 78

3.3

PROCESO PRODUCTIVO PARA LA OBTENCIÓN DE VINO CON BAJO ºGL A PARTIR DEL ASAI...........................................83 Descripción del proceso........................................................................... 84

3.3.1 3.3.2

Diseño experimental y parámetros críticos de control.............................92

3.3.2.1

Resultados obtenidos en el diseño experimental .................................... 99

3.3.3

Dosificación de los insumos para la obtención de vino antioxidante con bajo ºGL a partir del Asai. ...............................................................102 Equipos e instrumentos necesarios para el proceso de producción de vino con bajo ºGL del Asai a nivel laboratorio. .................................104

3.3.4 3.4

ANÁLISIS SENSORIAL PARA VERIFICAR LA CEPTACION DEL VINO DE ASAI. .............................................................................. 110

3.4.1 3.4.2

Degustación. ..........................................................................................110 Atributos ................................................................................................. 112

3.5

INGENIERÍA DE LA PLANTA ................................................................ 118

iv

3.5.1

Localización de la Planta, Mediante una Macro y Micro Localización. .......................................................................................... 118

3.5.1.1

Macro Localización de la Planta. ........................................................... 118

3.5.1.2

Micro Localización de la Planta. ............................................................ 124

3.5.1.3

Emplazamiento ...................................................................................... 126

3.5.2

Capacidad de la planta. .........................................................................127

3.5.2.1

Determinación del tamaño óptimo de la planta ..................................... 128

3.5.2.2

Tamaño de la planta de producción ...................................................... 129

3.5.3 3.5.4

Balance de masa. .................................................................................. 132 Balance de Energía ...............................................................................134

3.5.5

Rendimiento del Proceso Agroindustrial de Obtención de Vino de Asai ........................................................................................................ 137

3.5.6

Maquinaria y equipo ...............................................................................139

3.5.7 3.5.8

Curso grama Analítico ...........................................................................145 Diagrama de recorrido ...........................................................................147

3.5.9

Lay out ...................................................................................................147

3.5.9.1

Ubicación de maquinaria y equipo en el proceso productivo. ............... 148

3.5.10

Seguridad Industrial. ..............................................................................158

3.5.10.1

Señales de prohibición........................................................................... 158

3.5.11 3.5.11.1

Recursos Humanos. ..............................................................................162 Organigrama .......................................................................................... 162

3.6

COSTOS DE PRODUCCIÒN ................................................................168

3.6.1

Costos Directos de Producción .............................................................169

3.6.1.1

Costos de Materia Prima e Insumos...................................................... 169

3.6.1.2

Costo de Mano de Obra......................................................................... 170

3.6.1.3

Costo de Energía Eléctrica .................................................................... 171

3.6.2

Cost...