Automatizacion Yogurt

PROYECTO DE AUTOMATIZACION DE YOGURT CASERO

Mauricio Urrutia, Andrea Carvajal.

Universidad del Cauca, Facultad d Ingeniería Automática.

murrutia@unicauc.edu.co, eacarvajal@unicauca.edu.co.

Resumen: Uno de los principales aspectos importantes a tener en cuenta sobre la competitividad en el campo industrial es el grado de automatización que la fabrica en estudio presente con respecto a sus contrapartes o competencias. Este artículo presenta el diseño para automatizar el proceso de producción de yogurt el cual es llevado a cabo de manera artesanal en una microempresa local, ubicada en el barrio Los Naranjos. Igualmente mostramos los pasos para llevar a cabo este diseño tales como: la identificación de cada uno de los pasos para la elaboración del yogurt, los costos implicados en el proceso y el respectivo estudio para optimizar el proceso con la implementación de equipos que ayuden en el proceso y mejoren el producto final

Palabras claves: homogenización, pasteurización, marmita, refrigerador.

1. INTRODUCCION

La automatización es un aspecto muy importante

en el nivel competitivo de una empresa, puesto que la tendencia y las exigencias de los consumidores finales, o clientes obligan a las mismas a mejorar cada día mas sus productos,

y para lograrlo, deben hacer uso de tecnologías que estén a la vanguardia deacuerdo a sus necesidades. De esta manera se refleja el carácter competitivo de las mismas, y el grado de competencia que posean respecto de las demás.

Sin duda alguna el campo de la automatización abarca muchos aspectos de estudio, como por ejemplo el estudio de operaciones en un determinado proceso, tratando de eliminar al máximo operaciones innecesarias, el mejoramiento de tiempos de producción, la adecuada instrumentación para contribuir en la mejora del proceso, y la integración general de toda la empresa con respecto a la comunicación de información, partiendo de los niveles inferiores de producción hasta los niveles gerenciales.

El desarrollo de este proyecto presenta el diseño y la viabilidad de una adecuada instrumentación industrial en el proceso de producción del yogurt; esto sin duda alguna pone a la empresa unos cuantos escalones arriba en la eficiencia productiva respecto de sus posibles competencias.

Identificación del proyecto

La producción de yogurt casero es un método sencillo y aplicable en el hogar para la elaboración de yogur en pequeña escala a partir de leche entera, por fermentación provocada por el Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricum. Al introducir microorganismos específicos en la leche para su trasformación en yogur, estos elementos fermentadores enriquecen las propiedades de la leche; El yogur refrigerado a temperatura de 4 a 5 °C puede durar hasta una semana, sin sufrir alteraciones en sus características físicas y sensoriales (sabor y textura). Para preservar su durabilidad se debe ser cuidadoso en la manipulación del producto elaborado; puede consumirse de forma natural o emplearse en algunas recetas para la elaboración de postres, ensaladas, sopas y otros.

El yogur casero puede ser una alternativa para suplir su déficit en la red comercial, razón por la cual se planteo este proyecto, en el cual se busca reemplazar algunas actividades que obedecen al control manual, por medio de dispositivos tales como sensores de temperatura, presión, medidores de la acidez en el yogurt, indicadores de las variables que se manejan en el proceso tales como Ph, densidad, etc. estos dispositivos van a facilitar un mejor control sobre el proceso, y por consiguiente una minimización respecto de las variaciones presentes en los estándares existentes para el proceso.

Identificación del problema

La producción de yogurt es un proceso que requiere un grado de control de tal manera que el producto final sea de buena calidad y alcance las características deseadas. En la actualidad el control que se hace sobre esta producción es relativamente sencillo donde no existe intervención alguna de maquinaria si no, más bien el control es netamente manual.

En consecuencia, resulta ineficiente e inadecuada esta clase de producción en una empresa que está en etapa de crecimiento y con tendencia a aumentar su producción.

Otro aspecto importante a mencionar, es que en el proceso no existen estándares de tiempos de producción definidos, una adecuada distribución de planta, una actualización en la instrumentación necesaria para las diferentes operaciones de control presentes en el proceso; en consecuencia se obliga a los operarios a realizar las tareas de forma manual y repetitiva.

1.3 El por que del proyecto

En el transcurso de la producción se hacen pruebas de calidad las cuales consisten en:

 Prueba de PH, el cual se hace de una manera simple donde se prueba el producto y se define si tiene el sabor que se desea obtener.

 Medición de temperatura, el cual se realiza por medio de un termómetro para monitorear la contextura deseada.

 Recepción de la leche: control de calidad (pureza, apariencia, olor, sabor).

Los ítems anteriormente presentados necesitan un proceso de control, para la obtención de un buen producto y tener un buen manejo en la planta.

El problema radica en que actualmente la planta de producción no cuenta con un buen manejo y tratamiento de estos parámetros de producción. Es por esto que el proyecto esta pensado para una optimización de la producción y de esta forma obtener un mayor desarrollo tecnológico, una producción a gran escala y mejor calidad del yogur, ya que con el método antiguo no se podría cumplir con los pedidos necesarios. Y con un buen estándar de calidad.

2. MARCO TEORICO

Las actividades presentes en el proceso son:

Pasteurización: proceso de calentamiento de un líquido, en particular de la leche, hasta una temperatura que oscila entre 55 y 70 °C para destruir las bacterias perjudiciales, sin producir cambios materiales en la composición, en el sabor, o en el valor nutritivo del líquido. El proceso se llama así en honor del químico francés Louis Pasteur, quien lo ideó en 1865 con el fin de inhibir la fermentación del vino y de la leche. La leche se pasteuriza al calentarla a 63 °C durante 30 minutos, luego se enfría con rapidez, y se envasa a una temperatura de 10 °C. La cerveza y el vino se pasteurizan al ser calentados a unos 60 °C durante unos 20 minutos; también se hace, según un método más reciente, calentando a 70 °C durante 30 segundos y envasando en condiciones estériles.

Homogeneización: tratamiento que se aplica a la leche para impedir que las grasas de la nata se separen del resto del producto. La homogeneización se realiza antes o después del proceso de pasteurización, el proceso consiste en el paso de la leche a presión a través de distintas rendijas muy finas a una temperatura que oscila entre 55 y 65 °C, bajo una presión de 150 a 200 atmósferas.

Refrigeración: proceso por el que se reduce la temperatura de un espacio determinado y se mantiene esta temperatura baja con el fin, por ejemplo, de enfriar alimentos, conservar determinadas sustancias o conseguir un ambiente agradable. El almacenamiento refrigerado de alimentos perecederos, pieles, productos farmacéuticos y otros se conoce como almacenamiento en frío. La refrigeración evita el crecimiento de bacterias e impide algunas reacciones químicas no deseadas que pueden tener lugar a temperatura ambiente.

3. DESCPIPCION DEL PROCESO

A continuación se presentan los pasos necesarios para la obtención del yogurt casero para una producción de 50 litros semanales.

1. Mezclar: la leche con el azúcar.

2. Calentar: la leche a 85 ºC durante 15 min.

3. Ajustar: a 44ºC.

4. Adicionar: el sobre de cultivo fermelac deacuerdo con la dosis indicada en el sobre.

5. Agitar: vigorosamente hasta que quede bien disuelto.

6. Mantener la temperatura a 44ºC, durante 4 o 5 horas aproximadamente hasta que alcance la textura y llegue a una acides de 55º dornic.

7. Enfriar el producto a 4ºC durante 12 horas.

8. Adicionar saborizante, pulpa de fruta, colorante y delvocid como conservante.

9. Llenar: tarros (1 y 2 lts).

10. Almacenar: en refrigeradores

3. diseño

Para este diseño se plantea el desarrollo del proceso de forma industrial, haciendo uso de la instrumentación y equipos necesarios tales como: homogenizador, pasteurizador, tanque de enfriamiento refrigerador, llenadora de tarros o bolsas, y marmita de para llevar a cabo el cometido.

Es importante recalcar que el proceso se realiza de forma secuencial y por consiguiente se plantea un nuevo diseño de la distribución de la planta. Ver anexo Nº1

3.1 Descripción del proceso industrial

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