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PROPUESTA DE MEJORAMIENTO INTEGRAL DE LA LÍNEA PARA LA PRODUCCIÓN DE

PREFORMADOS DE YUCA (Manihot Esculenta Crantz)

VICTOR HUGO CASTELLANOS ORTEGÓN

GUSTAVO ANDRÉS SILVA ROMERO

UNIVERSIDAD DE LA SABANA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE PRODUCCIÓN AGROINDUSTRIAL

BOGOTÁ, D.C.

2003

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PROPUESTA DE MEJORAMIENTO INTEGRAL DE LA LÍNEA PARA LA PRODUCCIÓN DE

PREFORMADOS DE YUCA (Manihot Esculenta Crantz)

VICTOR HUGO CASTELLANOS ORTEGÓN

GUSTAVO ANDRÉS SILVA ROMERO

Proyecto de grado para optar el título de

Ingeniero de Producción Agroindustrial

Director

EMMA ARISTIZABAL TOBLER

Microbióloga Especialista en Gestión de Calidad

Asesor

ING. HECTOR JOSÉ AGUILAR GAITAN

Ingeniero de Producción Agroindustrial

UNIVERSIDAD DE LA SABANA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE PRODUCCIÓN AGROINDUSTRIAL

BOGOTÁ, D. C.

2003

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i

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan sus agradecimientos a:

Nuestros padres; Gustavo Silva, Olga Romero y Lucy Ortegón por todo su

incondicional apoyo y comprensión sin límites.

Nuestros hermanos, Diana Silva y Marcela Castellanos, los cuales nunca dejaron de

creer.

A los que no se encuentran en este mundo pero que siempre estarán en nuestros

corazones; Bercelino Castellanos y Paulo Pineda.

Claudia Paola, quien es mi luz y esperanza.

Nuestros amigos.

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ii

CONTENIDO

Pág.

1. INTRODUCCIÓN 1

2. OBJETIVOS 3

3. DIAGNOSTICO 5

3.1 SITUACIÓN INICIAL 5

3.1.1 Etapas de elaboración de croqueta de yuca 7

3.1.1.1 Recepción de yuca 7

3.1.1.2 Almacenamiento congelado de la materia prima 9

3.1.1.3 Transporte y alimentación de la yuca a la línea 9

3.1.1.4 Cocción de la yuca 9

3.1.1.5 Molienda de la yuca 10

3.1.1.6 Pesaje 10

3.1.1.7 Mezclado 10

3.1.1.8 Formado 10

3.1.1.9 Freído 10

3.1.1.10 Selección de reproceso 11

3.1.1.11 Congelación 11

3.1.1.12 Almacenamiento y empaque 11

3.2 LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN 13

3.2.1 Residuos sólidos 15

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iii

3.2.2 Suciedad en el tamiz sueco 15

3.3 APROVECHAMIENTO DE SLIVERS DE PAPA 16

3.3.1 Flujos 16

3.3.1.1 Calibres 16

3.3.1.2 Velocidad de proceso de la línea francesa 17

3.3.1.3 Categoría del producto terminado 17

3.3.2 Conservación 19

3.3.3 Tiempos de cocción 20

3.3.4 Pérdidas en peso por evaporación 20

3.4 ALMACENAMIENTO DE MATERIA PRIMA: YUCA 21

3.4.1 Generalidades 21

3.4.2 Comportamiento poscosecha 22

3.4.3 Seguimiento durante el almacenamiento 25

3.4.4 Pelado de yuca 25

3.5 ABSORCIÓN DE ACEITE 26

3.5.1 Generalidades goma xanthan 26

4. MATERIALES Y MÉTODOS 28

4.1 MATERIA PRIMA 28

4.2 EQUIPOS UTILIZADOS 28

4.3 COSTOS PELADO DE YUCA 30


4.4.1 Cálculo de volúmenes 32

4.4.2 Detergente y desinfectante 33

4.4.3 Procedimiento de limpieza y desinfección 33

4.5 CÁLCULO DE FLUJOS 35

4.6 CONSERVACIÓN DE SLIVERS 36

4.6.1 Preparación de la solución conservante 37

4.7 TIEMPOS DE COCCIÓN 37

4.8 PÉRDIDAS EN PESO POR EVAPORACIÓN 38

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iv

4.9 MEDICIÓN HUMEDAD YUCA DURANTE ALMACENAMIENTO 39

4.10 MEDICIÓN CARACTERÍSTICAS COCCIÓN DE YUCA 40

4.11 OTROS FACTORES DE RIESGO 41

4.11.1 Adición de aceite 41

4.11.2 Adición de goma xanthan 41

4.11.3 Ubicación de la etapa de selección de defectuosos 42

5. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 45

5.1 COSTOS PELADO DE YUCA 45

5.1.1 Mano de obra y fletes 47

5.1.2 Rendimiento de la operación 49

5.2 CÁLCULO VOLUMEN DE TUBERÍAS 50


5.4 CÁLCULO FLUJOS DE SLIVERS 56

5.4.1 Combinación calibre 1 – categoría 4 58





5.5 CONSERVACIÓN DE SLIVERS 64

5.6 COCCIÓN DE SLIVERS 66

5.7 DESHIDRATACIÓN DE SLIVERS POR EVAPORACIÓN 67

5.8 ACCIONES CORRECTIVAS 71

5.8.1 Balance de masa proceso de freído 71

5.8.2 Absorción de aceite en la croqueta 73

5.8.3 Reprocesos generados en la línea 80

5.9 COMPORTAMIENTO RAÍCES DE YUCA BAJO ALMACENAMIENTO 84

5.10 CARACTERÍSTICAS DE COCCIÓN 87

6. CONCLUSIONES 91

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v

7. RECOMENDACIONES 94

BIBLIOGRAFÍA 95

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vi

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Ficha técnica variedades de yuca a 20ºC 8

Tabla 2. Cantidad de tiras de slivers por bolsa de

1000g de producto terminado 18

Tabla 3. Contenido en materia seca y almidón raíces de

yuca en distintos periodos de almacenamiento 24

Tabla 4. Resultados de la conservación de yuca

almacenada a 0°C en pérdidas por peso 24

Tabla 5. Propiedades físicas de la goma Xanthan 27

Tabla 6. Mano de obra utilizada y promedios de pelado por persona 46

Tabla 7. Pérdidas y rendimiento de la operación de pelado 46

Tabla 8. Comparación ensayo pelado yuca contra condiciones reales 49

Tabla 9. Propiedades de las tuberías de acero 51

Tabla 10. Volúmenes de agua de todos los segmentos de tubería 51

Tabla 11. Volumen de agua total sistema tuberías 52

Tabla 12. Ficha técnica del detergente 53

Tabla 13. Cantidades de detergente demandadas mensualmente 54

Tabla 14. Precios del detergente 55

Tabla 15. Cantidad y precio del agua utilizada 55

Tabla 16. Recopilación de datos de flujo para calibre 1 - categoría 4 58



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vii



Tabla 21. Flujos de slivers generados 63

Tabla 22. Características de cocción slivers de papa 66

Tabla 23. Características de pérdida de humedad slivers cocidos 68

Tabla 24. Porcentaje de materia seca de diferentes

ingredientes de la croqueta 69

Tabla 25. Contenido sólidos masa croqueta 70

Tabla 26. Porcentaje absorciones de grasa medidas

en croqueta de yuca 74

Tabla 27. Consumos promedio aceite freidoras junio - septiembre 2001 75

Tabla 28. Datos %humedad vs. %absorción grasa croqueta

freída agosto-septiembre 2001 79

Tabla 29. Porcentajes de reprocesos generados junio - septiembre 2001 81

Tabla 30. Datos del contenido de materia seca muestras

variedades 1, 2 y 3 84

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viii

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Esquema general del sistema de transporte de tuberías 14

Figura 2. Corte transversal de una raíz de yuca 22

Figura 3. Diagrama de flujo rutinas de limpieza y

desinfección sistema de tuberías 34

Figura 4. Operaciones en la línea de preformados de yuca 57

Figura 5. Flujo de slivers calibre 1 – categoría 4 58





Figura 10. Comportamiento de la solución de metabisulfito en 24 horas 64

Figura 11. Balance de materia seca del proceso de mezcla 69

Figura 12. Balance masa freidora 72

Figura 13. Absorción de aceite croqueta de yuca junio de 2001 75

Figura 14. Absorción de aceite croqueta de yuca julio de 2001 76

Figura 15. Absorción de aceite croqueta de yuca agosto de 2001 76

Figura 16. Absorción de aceite croqueta de yuca septiembre de 2001 77

Figura 17. Relación Humedad vs. Grasa 78

Figura 18. Diagrama de la etapa de selección de reprocesos 81

Figura 19. Porcentaje de reprocesos generados, junio de 2001 81

Figura 20. Porcentaje de reprocesos generados julio de 2001 82

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ix

Figura 21. Porcentaje de reprocesos generados agosto de 2001 83

Figura 22. Porcentaje de reprocesos generados septiembre de 2001 83

Figura 23. Variación contenido de materia seca bajo congelación

variedad 1 85


variedad 2 85


variedad 3 86

Figura 26. Características de cocción de la yuca variedad 1 87



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x

LISTA DE ANEXOS

Pág.

ANEXO A Procedimiento para la determinación de la

concentración de metabisulfito de sodio 97

ANEXO B Diagrama final de flujo de etapas y variables

línea preformados de yuca 100

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xi

GLOSARIO

BLANQUEADORES: Equipos instalados en la línea de producción donde se lleva a

cabo el proceso de cocción de la materia prima (yuca y papa) para la elaboración de

croquetas de yuca.

CROQUETA DE YUCA: Producto preformado fabricado principalmente por puré de

yuca, sometido a procesos de freído y congelación.

PAPALISTA: Clasificación del producto terminado en papa a la francesa dirigido hacía

un mercado especializado de clientes que acepta como norma un máximo de tiras

cortas (slivers) de 35 unidades por paquete de 1000 gramos.

QSR: Clasificación del producto terminado en papa a la francesa dirigido hacía un

mercado especializado de clientes que acepta como norma un máximo de tiras cortas

(slivers) de 15 o 36 unidades por paquete de 1000 gramos, dependiendo del calibre.

REPROCESO: Operación por la cual un producto defectuoso que no cumple con las

especificaciones de producto terminado, puede ser reutilizado como adición en la

masa al efectuarse nuevamente el procedimiento requerido.

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xii

RETAIL: Clasificación del producto terminado en papa a la francesa dirigido hacía un

mercado especializado de clientes que acepta como norma un máximo de tiras cortas

(slivers) de 30 unidades por paquete de 1000 gramos.

SEPARADOR PARABOLICO (Reko ): Es un elemento metálico formado por una rampa

en malla, que permite la separación entre los slivers de papa para el procesamiento y

el agua de transporte.

SLIVERS DE PAPA: Se llaman slivers a toda tira de papa que tenga menos de 1/3 del

calibre de una tira de la misma longitud. Su presencia en el producto terminado esta

limitada a unas pocas unidades, de acuerdo a normas establecidas.

STREET BUSINESS: Clasificación del producto terminado en papa a la francesa

dirigido hacía un mercado especializado de clientes que acepta como norma un

máximo de tiras cortas (slivers) de 25 unidades por paquete de 1000 gramos.

TAMIZ SUECO: Elemento conformado por una malla en rampa, que permite la

separación entre slivers para desecho y agua de transporte. La diferencia con el

separador parabólico radica en que su diseño permite manejar un mayor caudal.

UNIDADES DEFECTUOSAS: Croquetas de yuca deformes retiradas antes del freido

que pueden ser reutilizadas nuevamente como masa.

VIRUELA: Enfermedad de la yuca causada por durante la cosecha y postcosecha por

organismos como la Rhizoperta dominica y el Araecarus fasciculatus . Se reconoce por

la aparición de puntos negros sobre el parénquima cortical, que incluso pueden llegar

hasta el parénquima interior.

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xiii

YUCA NEGRA: Defecto de la raíz durante el cultivo. Se conoce por la aparición de

manchas negras sobre el parénquima interior de la yuca. Se presenta de acuerdo a la

variedad.

YUCA PALUDA: Partes duras de la raíz, que se presentan dentro de toda su

superficie, con alto contenido de otros componentes diferentes del almidón como

celulosa y lignina.

YUCA VIDRIOSA: Transformación de los almidones de la yuca en otros componentes

como azucares. Se conoce por la aparición de una textura brillante y poco sólida en la

yuca cocida.

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xiv

RESUMEN

El propósito de este trabajo era revisar algunas etapas que involucraban el proceso

de slivers de papa para la elaboración y procesamiento de croqueta de yuca, para

lograr una reducción en los costos de producción.

Se analizaron todos los antecedentes, los cuales describían la situación actual de la

empresa como punto de partida para iniciar el proceso de mejoramiento. Una vez se

detectaron las variables a trabajar, se realizaron mediciones durante dos meses y se

hicieron los ajustes necesarios. Posteriormente se midieron estas variables por otros

dos meses para evaluar los resultados.

El resultado de los cambios implementados representó un mejor aprovechamiento de

los recursos disponibles para minimizar costos de producción, así como en la

implementación de algunas etapas que implicaban el procesamiento de estos slivers

de papa.

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xv

ABSTRACT

The purpose of the project was to review some steps that involves the potato sub-

products in the production of yucca croquettes, to achieve a reduction in the

production costs.

As a starting point of the improvement of the process, the backguards of the actual

situation in the Company were analyzed. Once those variables were detected, the

measurements of them started for a period of two months, making necessaries

adjustments. After that, those detected variables were measured again for another

two months to evaluate the improvement.

The final results of the implemented changes, help in the better use of the available

resources in order to minimize production costs; as well as in the implementation of

some steps that are related to the processing of potato sub-products.

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1. INTRODUCCIÓN

Dadas las necesidades actuales de competir en el mercado cada día con más y

mejores productos, surgió la necesidad de mejorar algunos procesos relacionados

con la croqueta de yuca en la empresa Congelados Agrícolas CONGELAGRO S.A.,

mediante la adición de subproductos de papa en la formulación del proceso de

preformados, para mejorar las características del producto y tratar de reducir los

costos implícitos del procesamiento.

El análisis de cada una de las etapas del proceso de fabricación de croquetas de

yuca, permitió conocer los puntos susceptibles de mejoras en la línea de

producción a nivel global. De esta manera se pudo comprobar que la adición de

subproductos de papa reducía los costos de la materia prima en la croqueta de

yuca y además puede mejorar otras características en la masa.

Con base en un estudio de investigación de mercados que demostró la aceptación

de la croqueta de yuca con adición de subproductos de papa, se utilizó una

combinación de 75% yuca y 25% papa, la cual representó una mejora importante

en características como la suavidad y esponjosidad de la masa, que permitió

obtener un producto más ligero, menos seco y que producía en el consumidor

menor sensación de saciedad. Además, de esta manera se dio uso a algunos

equipos que se encontraban subutilizados y que eran útiles a los procesos que

involucraban slivers; se minimizó la cantidad de materia prima utilizada para la

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2

fabricación de croqueta de yuca y los desperdicios y se aprovechó gran parte de

los residuos sólidos y subproductos de la línea de papa a la francesa con la

infraestructura y recursos disponibles.

De manera implícita estos cambios repercutieron en el mejoramiento de la

eficiencia de la línea.

Este no pretende ser un trabajo de investigación sino una aplicación básica de

conceptos de ingeniería para mejorar la eficiencia de algunos procesos y, como

objetivo fundamental en la empresa moderna, reducir los costos en la producción

para aumentar el margen de ganancia.

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3

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Mejorar integralmente la línea de producción para la elaboración de preformados

de yuca.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Elaborar un estudio de costos que permita comparar dos alternativas de

adquisición de materia prima.

Caracterizar el flujo de slivers por la tubería de transporte teniendo en cuenta

todas las posibles variables que puedan incidir sobre el resultado.

Implementar un procedimiento de limpieza y desinfección en el proceso de

transporte de slivers e implementar un método para la conservación de estos

dentro del programa de Buenas Prácticas de Manufactura de la Empresa.

Realizar un seguimiento de la yuca como materia prima en condiciones de

almacenamiento congelado para verificar la incidencia de este en características

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4

del tubérculo como humedad y otras como porcentaje de yuca vidriosa, paluda y

fibrosa.

Expresar en porcentaje el mejoramiento logrado en la línea de producción de

preformados de yuca, con base en las variables analizadas.

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5

3. DIAGNOSTICO

3. 1 SITUACIÓN INICIAL

Durante el inicio del desarrollo del trabajo, una de las prioridades más importante

era poder adicionar los slivers de papa a la croqueta de yuca en las líneas de

producción. Al comienzo de la caracterización de las corrientes de slivers de papa

se detectaron problemas en el sistema de transporte de estos subproductos debido

a acumulación de residuos en las paredes del sistema de tuberías lo cual generaba

mal olor. No existían rutinas de limpieza ni desinfección de las tuberías. El primer y

único factor para la elección del agente detergente para llevar a cabo la limpieza

del sistema fue el bajo costo y la alta concentración del producto. Sobre estas

premisas se evaluaran las características de la limpieza, el lavado, la relación

costo-beneficio y la conveniencia de usar el producto. En el ensayo, solo se trabajó

con un detergente y se presentaron los resultados.

No se conocían las cantidades de subproductos de papa generados desde la línea

de francesa, lo que no permitía establecer o determinar si estos eran suficientes.

Además, si por alguna razón se generaba una parada en esta línea, la generación

de slivers cesa y esto causa un corte en el suministro de esta materia prima en la

línea de croqueta de yuca, por lo cual se hace necesario implementar un método

de conservación para los slivers. Por último, el tiempo de cocción de los slivers que

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6

brinde las características de textura y consistencia deseadas, debe ser ajustado en

la línea de proceso.

Al iniciar la fase de verificación de otras etapas en la elaboración de croqueta de

yuca, se observaron también una serie de operaciones que a criterio propio,

pueden constituir factores de riesgo que deterioren la calidad del producto.

Durante la revisión de la formulación se detectó la adición de aceite reprocesado a

la masa de la croqueta de yuca, cuyo alto grado de rancidez y de peróxidos altera

las características organolépticas de la masa; tampoco se especifica dentro de los

procedimientos de elaboración cuál es la función de dicha adición.

La etapa de formado y desmolde se encuentra muy cercana a la etapa de freído. El

desmolde realizado en esta etapa se realiza mediante agua, la cual cae

directamente dentro del tanque de aceite de la freidora, deteriorándolo. Además la

selección de reprocesos después del proceso de freído genera un alto consumo de

aceite, debido a que estos atrapan cerca de un 10% de su peso en aceite1.

Se está utilizando goma xanthan hidratada en agua junto con otros ingredientes

durante el proceso de mezcla. Dentro de los muchos usos de la goma xanthan,

para masas elaboradas en base a mezclas secas es empleada como agente ligante

de humedad y mejorador de textura. Estas propiedad se aprovecha para evitar que

la humedad de la masa se evapore durante el proceso de freído y por consiguiente

se absorba aceite en exceso. Una absorción excesiva de aceite favorece un

consumo global mucho mayor de la freidora y una pérdida de recursos

económicos.

El procedimiento de hidratación de la goma no se cumple con rigurosidad y se

obtiene una solución grumosa o de concentraciones diferentes debido a errores de

1 Fuente: Manual de Elaboración de Croqueta de Yuca, CONGELAGRO S.A., Julio 1999.

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7

los operarios, un alto riesgo de contaminación microbiológica y una aparente

disminución de la capacidad funcional de la goma debido a la hidratación previa.

En condiciones normales de operación, (velocidad de la línea 630Kg/h) los

reprocesos alcanzan valores hasta del 15% en peso del total del flujo másico de la

línea. Es decir, para un total de 510Kg/h de producto terminado, se habrán

obtenido alrededor de 90Kg/h de reprocesos que aproximadamente atrapan 9Kg/h

de aceite, que en un turno de operación normal de 8 horas equivalen a 72Kg de

aceite diario que se pierden. Debido a los altos costos de esta materia prima, es de

sumo interés encontrar una solución eficiente para evitar este tipo de fugas.

No existe control sobre el material reprocesado (reprocesos) que se adiciona a la

masa de la croqueta de yuca, y en ocasiones se observó que estos son adicionados

a criterio del operario. La norma interna para la elaboración del producto exige

máximo el 10% en peso de adición de reprocesos a la masa, pero se han

observado datos que llegaron a ser superiores a 19%. Económicamente esto

genera un sobrecosto, pues el reproceso que se utiliza se encuentra por debajo del

que se produce, ocasionando excesos o sobrantes que no pueden ser

aprovechados.

3.1.1 Etapas de elaboración de croqueta de yuca

Antes de dar inicio al mejoramiento, a continuación se describen las etapas de

elaboración de croqueta de yuca tal cual se realizan actualmente.

3.1.1.1 Recepción de yuca

En la actualidad se trabajan con 3 variedades de yuca que se consideran aptas

para el proceso industrial. Estas variedades se observan en la tabla 1.

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8

La yuca se recibe cortada en cilindros de 4 a 7 cm. de largo, pelada, desvenada y

congelada, en sacos de 30 Kg. Antes de ser recibida, se realiza un muestreo n de

acuerdo al tamaño del lote N y se inspecciona entre otros:

• Ensayo de cocción para determinar la calidad culinaria de la yuca (yuca

paluda, vidriosa, daño por viruela, fibra, yuca amarilla) de acuerdo a técnica

establecida por la empresa.

Tabla 1. Ficha técnica variedades de yuca a 20°C.

VARIEDAD CARACTERISTICAS PROCEDENCIA % M.S.FRESCA % ALMIDON VITAMINA Cmg/100

Ica catumareCM 523-7

Excelente producción dealmidón, destinada para elconsumo fresco y/o laindustria de congelados

Llanos orientales 34-38.4 24-26 15-16

BrasileraMbra12

Alto rendimiento, altoporcentaje de almidón yaceptable calidad parapanificación. Ligeramenteamarga por contenido decianógenos

Eje cafetero 29-35 20-22 20-20.5

HMC-01 Alto rendimiento paraobtención de almidón agrio.

Alto contenido de fibra.

Cauca 37-42 20-24 N.R.

Fuente: Norma interna de recibo de Materias Primas: Ficha Técnica Yuca Fresca. CONGELAGROS.A.,1997.

• Prueba para determinar contenido de cianuros o cianógenos de acuerdo a

técnica establecida por la empresa.

• Absorción de agua durante cocción.

• Características organolépticas como sabor y textura de la yuca cocida, olor y

presentación general.

Estas pruebas se realizan por el departamento de Calidad de acuerdo a la norma

interna de la Empresa para recibo de yuca congelada.

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9

3.1.1.2 Almacenamiento congelado de la materia prima

El producto que cumple los requisitos de calidad es descargado en estibas de

madera marcadas y rotuladas debidamente con la variedad de yuca que se recibe,

el número de lote y el peso neto de yuca. Posteriormente se almacena en la cava

de materia prima a una temperatura de -18°C por un lapso de tiempo máximo de

15 días.

3.1.1.3 Transporte y alimentación de la yuca a la línea

La yuca almacenada es transportada a la zona de procesamiento por medio de

montacargas. La yuca es alimentada manualmente en la banda de entrada al

equipo.

3.1.1.4 Cocción de la yuca

La cocción se lleva a cabo en dos etapas, pero se considera una única operación

unitaria. La primera etapa se realiza en el equipo de escaldado (llamado

blanqueador No.1). El tiempo de cocción en este equipo oscila entre 6-7 minutos a

una temperatura de 92°C (agua en ebullición). El objetivo de esta etapa es realizar

la descongelación previa de la materia prima y una cocción primaria.

La segunda etapa se realiza en el siguiente equipo de escaldado (llamado

blanqueador No.2). El tiempo de cocción oscila entre 4-5 minutos mediante vapor

saturado a una temperatura de 155.6°C a una presión de 80psi. Como resultado

de este proceso de cocción, la temperatura de la yuca después del proceso es de

75 a 79°C.

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10

3.1.1.5 Molienda de la yuca

La yuca es alimentada por la banda transportadora desde el proceso de cocción

hasta un molino de cuchillas. El tamaño de orificio del disco del molino es de

12mm y produce un puré de yuca de granulometría gruesa, conservando las

características y estructuras propias de la yuca.

3.1.1.6 Pesaje

El puré de yuca se recoge en canastas y se pesa de manera manual.

3.1.1.7 Mezclado

El puré de yuca y los demás ingredientes se incorporan en la máquina amasadora

y se mezclan durante 1 minuto. La temperatura final de la masa debe oscilar entre

52 y 58°C pues permite que fluya el puré en la formadora y se deje moldear más

fácilmente. Esta etapa se lleva a cabo en la mezcladora.

3.1.1.8 Formado

La masa se introduce en la tolva del troquel donde se da la forma de trozos

triangulares de 10 cm. de largo a la croqueta de yuca. El peso promedio por

unidad debe oscilar entre 32-34g. Esta etapa se lleva a cabo en la troqueladora de

golpe.

3.1.1.9 Freído

Las croquetas de yuca son freídas mediante inmersión en aceite vegetal a una

temperatura del aceite entre 178-180°C durante un tiempo de 50 segundos para

realizar un adecuado tratamiento térmico. Este proceso se lleva a cabo en una

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11

freidora continua de banda metálica.

3.1.1.10 Selección de reproceso

Posterior al freído, el producto se selecciona manualmente y se almacena bajo

congelación. Para utilizar estos reprocesos, se muelen y adicionan a la masa de la

croqueta de yuca en un porcentaje máximo de 10%.

3.1.1.11 Congelación

Las croquetas de yuca listas son transportadas mediante bandas de cadenas hacia

los túneles de congelación que permiten la congelación de la yuca mediante

sistema IQF, (Individual Quick Frozen por sus siglas en ingles) o congelación

rápida individual, hasta alcanzar una temperatura del producto de –18°C.

3.1.1.12 Almacenamiento y Empaque

En esta etapa el producto terminado es transportado mediante una banda hacia

las máquinas empacadoras para ser empacado en bolsas de polietileno en sus

diferentes presentaciones dependiendo el mercado hacia el cual esté dirigido. Una

vez empacado se almacena en la cava de producto terminado a una temperatura

mínima de -18°C. Bajo estas condiciones de almacenamiento, el tiempo de vida útil

es de 1 año. Posteriormente se despacha y distribuye.

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12

Diagrama operaciones línea de preformados de yuca

Recepción de materia prima

AlmacenamientoCongelado

Cocción

Molienda

Mezclado

Formado y desmolde

Freído

Congelación

Empaque

Almacenamiento

• Recepción de yuca en sacos de 30Kg y T< -10ºC• Contenido máximo de cianuros (HCN) < 10 ppm• Prueba de calidad: cocción 10 minutos en recipiente a

presión para verificar propiedades culinarias.

• Cuarto frío de materias primas en guacales de maderaa temperatura de -15ºC

• Humedad relativa entre 90 a 95%

• Aceite vegetal. Temperaturas entre 165 y 180ºC• Tiempo de freído 50 segundos

• Equipos congeladores IQF operados con NH3 • Temperatura final del producto -18ºC• Tiempo de residencia dentro del equipo de 30

minutos

• Equipo de escaldado No.1, agua en ebullición. Tiempo decocción entre 6 y 7 minutos.

• Equipo de escaldado No. 2, vapor saturado 80 psi yTemperatura de 156°C. Tiempo de cocción entre 4 y 5 minutos.

• Molino de cuchilla. Velocidad de operación de 180rpm. Tamaño de disco 12mm.

• Se homogenizan todos los ingredientes en lamezcladora durante un minuto

• Lote o bache de amasado de 100Kg

• Cuartos almacenamiento producto terminado.• T= -18ºC• Humedad relativa 95%

Selección de

reprocesos

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3.2 LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN

Debido a que todo el sistema de tuberías se encuentra subutilizado, se deben

implementar rutinas de limpieza acordes con todo el sistema de aseguramiento de

calidad de la empresa, las cuales deben ser consignadas en el manual de BPM.

Las tuberías involucradas en el proceso son aquellas que transportan los slivers de

papa a la francesa desde el punto en que se producen hasta el punto donde se

comienza su proceso industrial. Están constituidas totalmente de acero inoxidable

para evitar corrosión y oxido residual en el producto. Este transporte se realiza de

manera hidráulica mediante un juego de 2 bombas hidráulicas que son operadas

desde un tablero de control, para permitir el paso del flujo desde el tanque

recolector hasta el separador parabólico que se encuentra en la línea de

preformados de yuca. (Ver figura 1)

La dirección del flujo de slivers desde el tanque recolector de los mismos se puede

desviar hacia el tamiz sueco (punto D) para almacenamiento en silos, o hacia el

separador parabólico (punto C) para el procesamiento en la línea de producción decroqueta de yuca. Este cambio de dirección en el flujo se realiza en el punto B en

las válvulas neumáticas, mediante operación manual. Dependiendo del uso que se

vaya a dar a los slivers, las situaciones que se pueden presentar son las siguientes:

• Manejo del flujo hacia el tamiz sueco: En este caso, las válvulas que

desvían el flujo, se encuentran en posición “cerrado”, permitiendo solo el

flujo de los slivers hacia el tamiz sueco. El tamiz sueco separa todos losslivers de la fase líquida y son almacenados en tolvas hasta su venta para

comida de semovientes. Mientras el flujo tiene este sentido, la bomba No. 2

crea una recirculación de agua en el segmento de tubería BC y CB.

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• Manejo del flujo hacia el separador parabólico: Cuando se están utilizando

los slivers como materia prima en la línea de yuca, las válvulas se giran a la

posición “abierto”, permitiendo únicamente el paso de flujo hacia el

separador parabólico. La bomba No. 2 se encarga de retornar el agua desde

el separador parabólico hasta las válvulas.

El tipo de suciedad que se encontró en la tubería después de una inspección visual

se describe a continuación.

3.2.1 Residuos sólidos

Se presentaron acumulación de residuos sólidos como slivers y almidón en las

válvulas y algunos segmentos internos de la tubería de transporte, posterior al

trabajo de operación diario de la línea. La alta concentración de almidón en el agua

de recirculación ocasionó la adherencia de este a las paredes internas de la

tubería, que con el tiempo se descomponía y generaba alta carga microbiana y

transmisión de olores y sabores indeseables al producto. No hay rutinas ni

procedimientos adecuados de limpieza y desinfección en las tuberías de transporte,

ni productos adecuados para esta labor. Es de vital importancia su

implementación.

3.2.2 Suciedad en el tamiz sueco

Allí se separa el producto que no se utiliza para procesamiento industrial,

conducido por el segmento de tubería BD donde se deposita en dos silos con una

capacidad de almacenamiento de 20.000Kg cada uno. El agua de transporte de los

slivers se recircula al sistema. Tampoco hay rutinas de limpieza del tamiz y por

consiguiente el agua que transporta los slivers está en contacto permanente con la

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materia orgánica depositada, deteriorando su calidad. Al retornarse al sistema de

tubería, transmite olores indeseables al producto.

Es necesario implementar rutinas de limpieza de estas tuberías de transporte

(slivers de papa hasta línea de preformados de yuca) para asegurar que toda la

carga orgánica allí depositada no afecte las características organolépticas del

producto transportado, como parte de los prerrequisitos del área de aseguramiento

de calidad, los cuales exigen que todos los equipos involucrados en el

procesamiento, transporte o almacenamiento de un producto, tengan establecidos

sus programas de limpieza y desinfección.

3.3 APROVECHAMIENTO DE SLIVERS DE PAPA

3.3.1 Flujos

Debido a los requerimientos de slivers de papa en la línea de preformados de yuca,es necesario conocer las cantidades de slivers transportadas por unidad de tiempo

para poder asegurar el suministro de esta materia prima. Sin embargo, existen

variables que inciden en el proceso de transporte, que contribuyen a obtener

mayores o menores flujos de slivers de papa. Dichas variables son el calibre y la

categoría de la papa y la velocidad de proceso de la línea francesa.

3.3.1.1 Calibres

De acuerdo al tipo de corte de proceso en la papa, la cantidad total de slivers

producidos varía de diferentes maneras. En condiciones normales de operación de

la línea, los cortes de papa producidos son:

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• Calibre 1 (corte 13x13mm)



Estas medidas de papa vienen dados en milímetros y se les denomina calibres,

donde cada uno representa una papa a la francesa cuadrada con un lado igual al

valor designado. La longitud depende del tamaño de tubérculo que se corte.

3.3.1.2 Velocidad de proceso de la línea francesa

Dependiendo la velocidad a la cual este operando la línea de papa a la francesa, el

flujo de slivers proveniente de ella será mayor o menor. Una de las etapas en la

cual se puede obtener esta información es en el pelado, donde una báscula

conectada a un tablero electrónico determina la cantidad de papa que se pela por

hora. El personal de producción encargado almacena estos datos y tabula la

información cada hora. Con base en esta información es posible obtener un

promedio diario de velocidad de operación de la línea, expresado como kilos

pelados por hora. En condiciones normales de operación, la velocidad de proceso

oscila entre 3000 y 5500Kg/h.

3.3.1.3 Categoría del producto terminado

La categoría básicamente depende de la cantidad de slivers que se encuentren por

bolsa. A mayor cantidad de slivers presentes en una bolsa, el producto será

despachado hacia un cliente menos exigente. Esta es una variable crítica pero

fundamental en todo el proceso de transporte de slivers.

Las diferentes categorías de papa que se producen en la línea de papa a la

francesa son:

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• Categoría 1 (QSR)

• Categoría 2 (Street Business)

• Categoría 3 (Retail)

• Categoría 4 (Papalista)

Es posible que una misma categoría de papa tenga varios calibres (o cortes, como

se mencionó anteriormente), de manera que se puede tener una combinación

entre calibres y categorías que afectan el flujo de slivers. De acuerdo con los

parámetros de calidad de la empresa para los distintos calibres y categorías, las

cantidades máximas de slivers por bolsa se muestran en la tabla 2.

Tabla 2. Cantidad de tiras de slivers por bolsa de 1000g de producto terminado

CALIBRE 1 CALIBRE 2 CALIBRE 3Categorizacióndel producto CATEGORÍA 2 CATEGORÍA 3 CATEGORÍA 4 CATEGORÍA 1 CATEGORÍA 1No. máximoslivers / Kg 25 ± 2 30 ± 2 35 ± 2 15 ± 1 36 ± 2

Fuente: Fragmento de la norma interna de producto terminado para papa a la francesa,

CONGELAGRO - S.A.

Los slivers que se retiran durante el procesamiento de papa a la francesa para

poder ajustarse a esta norma son los que se utilizan en el procesamiento para la

adición en la línea de preformados de yuca.

Este proceso es controlado mediante rodillos, que se pueden separar unos de otros

para permitir el paso de mayor o menor cantidad de slivers hacia la línea de

croqueta de yuca, de acuerdo a los controles periódicos de calidad realizados a las

bolsas de producto terminado. Si los slivers superan la cantidad máxima permitida

por bolsa, el producto se encuentra fuera de norma y la distancia entre los rodillos

es ajustada manualmente para permitir el paso de una mayor o menor cantidad de

slivers.

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De esta manera el supervisor de operación de la línea francesa toma

inmediatamente la acción correctiva; apertura o cierre manual de los rodillos según

sea el caso. Esta operación puede realizarse varias veces durante el día y es

necesario tenerla en cuenta para calcular los flujos.

3.3.2 Conservación

El objetivo principal del proceso de conservación es tener producto disponible para

la producción de croqueta de yuca cuando por diferentes razones, el flujo continuo

de slivers desde la línea francesa cese o sea insuficiente para suplir los

requerimientos de la croqueta de yuca. Para tal efecto se pretende utilizar

metabisulfito de sodio como conservante de slivers, para determinar el tiempo que

la concentración máxima de este agente químico permitida por la empresa2

mantenga intactas las propiedades de estos en agua a 20ºC.

Se debe modificar el tanque de recepción de slivers para que cumpla con las

funciones de almacenamiento, teniendo en cuenta que en dicho tanque

continuamente entra y sale producto; en otras palabras, la concentración de

agente conservante varía con el tiempo.

2 Debido a políticas internas de calidad consignadas en el plan de Aseguramiento de Calidad, lautilización así como cantidades de químicos que cumplan con funciones de conservación estánrestringidas. En el caso del metabisulfito de sodio la cantidad máxima que se permite es de500ppm. El valor máximo que permite el Gobierno (MinSalud resolución No. 4125 de 1991) para lautilización de sulfitos de sodio en productos alimenticios es de 1500ppm.

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3.3.3 Tiempos de cocción

Este análisis está sujeto al comportamiento de los slivers de papa cocidos en la

etapa de mezclado. Al realizar una cocción con un tiempo muy corto, el producto

obtenido es de textura dura, debido a que sus almidones no se gelatinizan y no

brindan propiedades ligantes en la masa.

Al realizar una cocción muy larga estos se gelatinizan totalmente y el producto

tiende a deshacerse, característica que tampoco es apta para el procesamiento

pues no da cuerpo a la masa.

El objetivo es encontrar, bajo condiciones constantes de temperatura en la línea, el

tiempo que proporcione las mejores características reológicas de la masa como

cocción uniforme, producto ligeramente seco y sabor y textura adecuados

(característicos de producto cocido).

3.3.4 Pérdidas en peso por evaporación

Una vez cocidos, los slivers de papa deben ser enfriados, antes de ser utilizados

como ingrediente en la masa, para que se gelatinicen sus almidones. Dicho estado

se reconoce por la aparición del “punto de hilo”, condición ideal del producto para

ser utilizado en la línea de preformados de yuca.

El enfriamiento retira humedad del producto caliente por evaporación de agua

hasta un momento determinado (deshidratación). Se pretende verificar mediante

un análisis de balance de materia, si la cantidad de agua evaporada en los slivers

después de la cocción sea tan significativa que pueda llegar a variar el porcentaje

de humedad en la masa, al ser estos adicionados en el proceso de mezcla.

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3.4 ALMACENAMIENTO DE MATERIA PRIMA: YUCA

3.4.1 Generalidades

La yuca (Manihot esculenta Crantz ) es una especie de raíces amiláceas que se

cultiva en los trópicos y subtrópicos. A pesar de ser uno de los cultivos alimenticios

más importantes de los países tropicales, es muy poco conocida fuera de ellos. La

raíz de la yuca está compuesta de tres tejidos: el periderma (cáscara), el

parénquima cortical (corteza) y el parénquima interior. Algunas características del

tubérculo son:

• El 80% del peso fresco de la raíz, aproximadamente, corresponde al

parénquima, tejido donde la planta almacena el almidón.

• El contenido de materia seca de la raíz de la yuca, oscila entre el 30 y 40%.

• La materia seca del parénquima está constituida en su mayor parte (entre el

90 y 95%), por la fracción no nitrogenada, es decir, por carbohidratos.

(almidón y azucares)

• El resto de la materia seca corresponde a fibra (1 a 2%), grasas (0.5 a 1%),

y proteínas (2%).

• El almidón representa la mayor parte de los carbohidratos (96%) y es el

principal componente de la materia seca de la raíz.

En la figura 2 se aprecia un corte transversal de la raíz de la yuca donde se puede

observar la distribución del contenido de materia seca en los tubérculos.

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Figura 2. Corte transversal de una raíz de yuca

Fuente: Almidón Agrio de yuca en Colombia. Tomo 1: Producción y Recomendaciones. CentroInternacional de Agricultura Tropical, CIAT. 1998.

3.4.2 Comportamiento poscosecha

Existe una gran limitante para el almacenamiento de las raíces debido al rápido

deterioro de la yuca. Dentro de las pérdidas por almacenamiento se pueden

nombrar:

• Daños mecánicos, presentados como consecuencia de una cosecha mal

efectuada.

• Daños fisiológicos, debidos a pérdidas de peso, procesos de respiración,

disminución en el contenido de vitaminas, transformación de los almidones

por acción de diastasas y otros por factores externos.

• Daños por patógenos, ocasionados por ataque de hongos, bacterias y

virus, durante el cultivo, en el momento de la cosecha o en el almacén.

• Daño por ataque de insectos y roedores, en productos de harinas a partir

de yucas.

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Aunque existen pocos trabajos de investigación sobre almacenamiento de la yuca

bajo condiciones de congelación, el Centro Internacional de Agricultura Tropical

CIAT, ha realizado algunas investigaciones acerca del comportamiento de la

materia seca de las raíces frescas y almacenadas de yuca bajo diferentes

temperaturas. Se concluyó que se presentan pérdidas de peso en las raíces de

yuca alrededor del 2 al 7% y un desmejoramiento de la calidad del almidón.

En estas investigaciones3 se han clasificado y observado las siguientes cinco

causas de pérdidas en el almacenamiento de la yuca: desecamiento, infección por

microorganismos, germinación, respiración y otros procesos químicos internos. Las

características y sustancias estudiadas y analizadas fueron: pérdida bruta, peso

seco, dureza, almidón, azucares, pH, ácidos libres, catalasa, peroxidasa,

deshidrogenasas y vitamina C. Las muestras se guardaron a 25°C ±5, 12°C ±2, y

0°C ±1; no se regulo la humedad ambiente.

Como resultado de estos análisis se observó que los factores más importantes

fueron la pérdida de peso por evaporación de agua, respiración y pérdidas por

putrefacción. En relación con pérdida total y temperatura de almacenamiento, la

yuca tuvo una pérdida mínima a 0°C. En materia seca y almidón, hubo un

aumento, que está en relación con el aumento del peso seco (ver tabla 3).

También se realizaron seguimientos con variedades específicas de yuca fresca a

0°C, 5°C, 10°C y 24°C por 1, 2 y 3 semanas seguidas a temperatura ambiente de

24°C. Debido al interés del comportamiento a baja temperatura, los resultados

parciales (a 0°C) se muestran en la tabla 4.

3 Fuente: Yuca: Investigación, Producción y Utilización. Centro Internacional para la Agricultura

Tropical, CIAT. 1973. Página 243.

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Tabla 3. Contenido en materia seca y almidón raíces de yuca en distintos periodos dealmacenamiento

Temp. °C Valor inicial 1ª semana 2ª semana 3ª semana 4ª semana

25 38.4 38.95 39.5 44.0 -

12 38.4 40.1 - - -

Materia

Seca %

0 37.3 39.1 49.3 49.2 47.3

25 25.8 24.0 23.0 29 -almidón

% 0 23.0 23.3 33.75 32.4 33.0

Fuente: Yuca: Investigación, Producción y Utilización. Centro Nacional para la Agricultura Tropical,CIAT. 1973. Página 244.

Tabla 4. Resultados de la conservación de yuca almacenada a 0°C en pérdidas por peso

Primera semana (7 días) Segunda semana (14 días) Tercera semana (21 días)

pérdida pérdida pérdida

Tipos de

raíces

No.

raíces Peso

inicial

g

Peso

final

g

g %

Peso

inicial

g

Peso

final

g

g %

Peso

inicial

g

Peso

final

g

g %

Grandes 11 8200 7610 590 7.2 2640 2560 80 3.0 2000 1920 80 4.0

Medianas 8 3400 3200 200 5.9 1170 1140 30 2.6 890 850 40 4.5

pequeñas 8 1950 1750 200 10.5 545 540 5 0.9 370 340 30 8.1

Fuente: Yuca: Investigación, Producción y Utilización. Centro Nacional para la Agricultura Tropical,CIAT. 1973. Página 251.

Se puede observar una disminución en el contenido de humedad en las raíces de

yuca que se traduce como una pérdida en el peso de las muestras observadas,

debido al fenómeno conocido como evaporación. Debido a esto el contenido de

materia seca en los tubérculos aumenta, (ver tabla 1) pero el autor cita un

desmejoramiento en las propiedades fisicoquímicas asi como en la calidad del

almidón.

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3.4.3 Seguimiento durante el almacenamiento

Según lo anterior, la yuca fresca es un producto susceptible al deterioro

poscosecha, por lo que se pela, se lava y se congela para poder guardarla por

tiempos más prolongados en frío, a una temperatura de -18°C y humedad relativa

de 85%.

Se pretende realizar un seguimiento de esta materia prima para las 3 variedades

distintas de yuca utilizadas por la empresa y determinar cuál de estas presenta

mejor comportamiento para el procesamiento después de almacenamiento

continuo bajo congelación durante un periodo de tiempo de 1 mes. Actualmente la

yuca se almacena por un periodo máximo de 20 días, debido a que ese es el

periodo de rotación de inventarios de yuca congelada.

La característica evaluada más importante a las muestras de yuca congelada es el

comportamiento del contenido de materia seca a causa de la evaporación de agua

debido al almacenamiento congelado. También se analizará si tienen incidencia

sobre el procesamiento la aparición o el aumento de otros factores como yuca

paluda, yuca amarilla, vidriosa y contenido de fibra.

3.4.4 Pelado de yuca

Debido a que los proveedores de yuca de la empresa realizan procesos de pelado y

congelación a esta materia prima, los costos que involucran estas operaciones

hacen que su precio se eleve ostensiblemente respecto de la materia prima en

tubérculo. El costo del kilogramo de yuca pelada y congelada, dependiendo de la

variedad, el tipo de proveedor y el destino de donde se despacha, es

aproximadamente de $700/Kg, en el momento de realización del estudio. Si este

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proceso de acondicionamiento de yuca fresca se lleva a cabo dentro de la misma

empresa, se espera que los costos se reduzcan en un porcentaje determinado.

3.5 ABSORCIÓN DE ACEITE

Durante el proceso de formulación y desarrollo previo al inicio del proceso de

fabricación de croqueta de yuca hace algunos años, la goma xanthan ha sido

empleada como estabilizante y ligante de la humedad de la masa para evitar que

esta se pierda por evaporación durante el proceso de freído.

3.5.1 Generalidades goma xanthan

La goma xanthan es un polisacárido extracelular producido por fermentación de

compuestos de bacterias llamadas Xantomonas , bajo condiciones de pH constante.

Entre los grupos taxonómicos más importantes en su producción se encuentra la

Xantomona campestris , Xantomona phaseoli , Xantomona malvaceaurum y

Xantomona carotae . La goma xanthan es uno de los polisacáridos más estudiados

a nivel mundial en cuanto a la seguridad y toxicología. A partir de 1969, el

Departamento de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos4, permitió la adición

de goma xanthan en quesos, productos lácteos, leche y productos a base de leche,

ensaladas y vegetales en salsas de mantequilla. Posteriormente se aprobó su

masificación en diversos tipos de productos alimenticios. Las propiedades físicas de

la goma xanthan se muestran en la tabla 3.

La goma xanthan es utilizada en la industria alimentaria por las siguientes razones:

• Alta solubilidad en agua fría o caliente

4 FDA, Food and Drugs Administration

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• Alta viscosidad a bajas concentraciones

• Mínima variación en la viscosidad durante cambios de temperatura

• Excelente solubilidad y estabilidad en sistemas ácidos

• Excelente compatibilidad en productos con diferentes concentraciones de sal

• Excelente estabilidad térmica

Existe una gran variedad de aplicaciones en la industria de alimentos. En ensaladas

con emulsiones de aceite vegetal en agua que contengan vinagre, azúcar,

saborizantes y emulsificantes. En masas freídas como ligante de humedad para

estabilizar absorción de aceite. En mezclas secas como mejorador de textura de

postres, salsas y bebidas; en mieles, cubiertas, y otros tipos de salsas; mieles de

mantequilla y toppings de chocolate, pancakes , helados y productos horneados. En

combinaciones con goma de legumbres y goma guar , es ampliamente utilizada en

emulsiones a base de quesos, quesos procesados pasteurizados, helados y

malteadas.

Tabla 5. Propiedades físicas de la goma Xanthan

Estado físico Polvo de color crema, seco.Contenido de humedad, % 12% cenizas 10Gravedad específica, 1.6Peso específico, Kg/m3 839% nitrógeno 1.2En solución al 1% en agua destilada:Índice de refracción a 20°CpH

1.33327.0

Tensión superficial, din/cm 75 Viscosidad, Pa.s 0.85

Punto de congelación, °C 0.0Tamaño de malla (Tyler estándar) 40

Fuente: Industrial Gums , tercera Edición, 1993. página 353

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4. MATERIALES Y METODOS

4.1 MATERIA PRIMA

Las variedades de yuca utilizadas durante este trabajo son las utilizadas

normalmente por la empresa:

• Variedad 1 (yuca Brasilera )

• Variedad 2 (yuca HMC – 1 )

• Variedad 3 (yuca ICA Catumare )

Los slivers de papa utilizados provienen de la variedad R12 negra.

4.2 EQUIPOS UTILIZADOS

A continuación se hace una descripción global de los equipos de la línea de

preformados de yuca. La información detallada de especificaciones de equipos así

como fichas técnicas es de carácter confidencial y no se relaciona.

• Equipo de escaldado para yuca, marca K+K.

• Tornillo de cocción para yuca, longitud 6 pies, marca K+K.

• Tornillo de cocción para slivers de papa, longitud 10 pies, marca K+K.

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• Tornillo transportador de slivers de papa de tanque de almacenamiento a

tornillo de cocción

• Tanque de almacenamiento de slivers de 2.05m3, con capacidad para

1000Kg de slivers.

• Bascula electrónica TOLEDO, capacidad 100Kg

• Banda transportadora de 4m para slivers de papa

• Molino en acero inoxidable marca JAVAR.

• Amasadora tipo CE16 marca Sigma.

• Troqueladora

• Freidora de banda

• Túnel de congelación en espiral

• Túnel de congelación IQF

Los segmentos de la tubería y demás componentes del transporte de slivers (ver

figura 1, página 14) se encuentran descritos a continuación y se identificaron de la

siguiente manera:

• Punto A: Tanque removedor de slivers. (volumen 1.258m3)

• Punto B: Válvulas de accionamiento neumático

• Punto C: Separador parabólico.

• Punto D: tamiz sueco.

• Segmento AB: Con una longitud de 39.52m y un diámetro nominal de 3in

transporta los slivers desde tanque recolector hasta válvulas. (Punto B)

• Segmento BA: Retorno de agua desde válvulas (punto B) hasta tanque

recolector (punto A), con una longitud de 37.61m y un diámetro nominal de

4in.

• Segmento BC: Transporte de slivers desde válvulas (punto B) hasta

separador parabólico (punto C), con una longitud de 29.60m y un diámetro

nominal de 3in.

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30

• Segmento CB: Retorno de agua desde separador parabólico (punto C)

hasta válvulas (punto B), con una longitud de 31.2m y un diámetro nominal

de 2.5in.

• Segmento BD: Transporte de slivers desde válvulas (punto B) hasta tamiz

sueco (punto D), con una longitud de 45.3m y un diámetro nominal de 3in.

• Segmento DB: Retorno de agua desde tamiz sueco (punto D) hasta válvulas

(punto B), con una longitud de 45.3m y un diámetro nominal de 2.5in.

• Tubería (E) de alimentación de agua a la bomba No.2 y un diámetro

nominal de 6in.

• Bomba No.1: Transporte de slivers desde tanque recolector hasta separador

parabólico o tamiz sueco.

• Bomba No.2: Retorno de agua desde separador parabólico hasta tanque

recolector.

4.3 COSTOS PELADO DE YUCA

Se llevará a cabo en las instalaciones de la planta de la División Agrícola de la

empresa. Se utilizará la infraestructura de la empresa y el personal disponible.

La rutina de actividades para el desarrollo de cuantificación de la operación de

pelado es la siguiente:

Adquirir entre 2000 y 4000Kg de materia prima fresca, yuca variedad ICA, brasilera

o HMC-01. Retirar la cáscara o parénquima exterior de la yuca mediante operación

manual con cuchillos5. Retirar defectos y puntas de las raíces. Lavar los tubérculos

por inmersión en agua. Seleccionar y almacenar el producto en canastas plásticas.

Cuantificar:

5 Esta operación no se realiza mecánicamente debido a que no se cuenta con un equipoespecializado para el pelado de yuca en la empresa.

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31

• Porcentajes de pérdidas por cáscaras, puntas y defectos.

• Kilogramos por hora de yuca pelada.

• Número de personas utilizado en la operación de pelado.

• Tiempo total en horas empleado para la operación.

• Rendimiento de la operación.

• Costos de la operación como transporte y mano de obra empleada.

El costo de la operación se calcula mediante siguiente la ecuación, similar a la

utilizada para calcular el rendimiento en el procesamiento de papa a la francesa:

fletesobramanotoientoren

primamateriato

operaciónCosto ++= cosdim

cos

Fuente: Manual de Costos de Producción Papa a la francesa, CONGELAGRO S.A.

Posteriormente se compara con el precio de la materia prima adquirida congelada

y se calculan los porcentajes de las diferencias encontradas. Se analizan posibles

ventajas y desventajas.


Se realizará un estudio de lavado completo del sistema de tuberías y tanques

implicados en el transporte de slivers para asegurar que se encuentren libres de

sabores y olores extraños que pudiesen ser transmitidos por algún tipo de

suciedad incrustada, y por ende afectar la producción. Se espera implementar dostipos de procedimientos, uno semanal y otro diario, de acuerdo con la

programación de lavado de todos los equipos en la planta.

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32

La rutina de actividades para la programación de la operación de lavado y

desinfección es la siguiente:

• Calcular los volúmenes de todos los segmentos de la tubería de transporte

de slivers y de los tanques de almacenamiento para conocer el volumen de

agua total del sistema.

• Elegir un producto detergente disponible en el mercado y realizar la

operación de lavado.

• Determinar la concentración más adecuada de detergente para el sistema

de limpieza, que permita mantener una buena relación costo-beneficio.

• Elegir un agente desinfectante y realizar la operación de desinfección.

• Evaluar la efectividad de la rutina analizando los factores más importantes

tales como la remoción de almidón adherido a las paredes, la desaparición

de malos olores dentro de la tubería y las cantidades utilizadas de reactivos

y agua.

4.4.1 Cálculo de volúmenes

Materiales

• Decámetro

• Metro

Se miden todos los segmentos de tuberías con el decámetro. El volumen de los

tanques se calcula midiendo con el metro. De acuerdo al material, al calibre y al

diámetro de la tubería leído en tablas, se realizan los cálculos para cada volumen

mediante la ecuación:

l transversa Area Longitud Vsegmento *=

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33

Estos se suman y se obtiene el volumen total de todo el sistema de tuberías.

4.4.2 Detergente y desinfectante

Seleccionar de acuerdo a las características del producto, precio, disponibilidad y

beneficios un detergente adecuado para trabajar sobre sistemas de lavado “in situ”

o sistemas CIP6. Asi mismo, un desinfectante de amplio espectro, económico y

seguro.

4.4.3 Procedimiento limpieza y desinfección

Materiales

• Detergente

• Desinfectante

• Cinta para medición de pH

• Cronómetro

De acuerdo a la disponibilidad de los equipos durante la operación diaria, así como

a las rutinas de limpieza y desinfección, se optó por dividir la limpieza en dos

operaciones separadas: diaria y semanal. Para la limpieza y desinfección diaria se

trabaja con el segmento comprendido entre las válvulas (segmentos BC Y CD)

hasta el separador parabólico. Para la limpieza y desinfección semanal se trabaja

con el segmento comprendido entre el tanque recolector de slivers (segmentos AB

y BA) hasta el tamiz sueco (segmentos BD Y DB). El procedimiento para llevar a

cabo ambas operaciones se muestra en la figura 3.

6 Clean in Place.

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34

Figura 3. Diagrama de flujo rutinas de limpieza y desinfección sistema de tuberías

Llenado de agua del sistema

• Tanque recolector slivers

• Tanque recolector slivers

Inicio. Encender sistema

Abrir entrada de agua

Adicionar detergente

Cerrar entrada de agua

Encender la bomba no. 2

Rutina diaria

Lavado. Tiempo deresidencia.

Desocupar agua de lavadodel sistema

Desocupar agua de lavadodel sistema

Adicionar desinfectante

Fin de la operación

Encender la bomba no. 1

Rutina semanal

Medir pH con cinta indicadora, rangos6-10, para determinar residualidadalcalina.

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35

4.5 CÁLCULO DE FLUJOS

Materiales

• Canastilla plástica dimensiones 60x40x25cm con perforaciones en las

paredes y piso, capacidad de 25Kg

• Balanza electrónica METTLER-TOLEDO capacidad 100Kg ± 100g.

• Cronómetro

Los flujos de slivers provenientes del tanque removedor se determinan mediante

muestreo diario para una misma combinación de calibre y categoría. Se toman 3

muestras durante una hora, 5 veces en el día a distintas horas, para un total de 15

muestras diarias. El número de mediciones para una misma combinación se

tomará durante 7 a 8 días, de acuerdo a la programación de producción en la

empresa.

Se verifican las variables (calibre, velocidad de pelado y categoría del producto

terminado). Se tara la balanza electrónica para restar el peso de la canasta. Se

recoge el flujo que viene del separador parabólico en la canasta cada minuto, 3

muestras cada hora. Se pesa la canasta.

Con las muestras recolectadas, se calculan los promedios totales diarios y estos

datos se comparan con otros datos de distintos días para condiciones idénticas de

operación (calibre y categoría de producto terminado). Las combinaciones

utilizadas de slivers provenientes de la línea de papa a la francesa son:

• Calibre 1, Categoría 4




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36


El valor de la velocidad de pelado que se reporta diariamente es un promedio

entre las velocidades de pelado tomadas durante el día a diferentes horas.

4.6 CONSERVACIÓN SLIVERS

Materiales

• Metabisulfito de sodio

• Slivers de papa

La concentración de metabisulfito de sodio en agua se determina mediante la

ecuación:

Solución Kg

itometabisulf mg ppmiónConcentrac =)(

Se realizarán 3 ensayos en días diferentes con la solución metabisulfito de sodio y

se determinará la capacidad de conservación de este agente químico, evaluando el

cambio en las características organolépticas de los slivers de papa sumergidos en

esta solución así como del agua después de un periodo de 24 horas.

La concentración inicial de la solución de metabisulfito disminuye con el tiempo

debido a la continua entrada de slivers desde el separador parabólico y hacia el

proceso de producción de croqueta. Si la concentración después de 24 horas

todavía se logra mantener, es decir, que todavía exista presencia de metabisulfito

de sodio, el proceso de conservación aun se encontrará cumpliendo su función. La

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37

concentración inicial de metabisulfito de sodio que se optó por utilizar es de

500ppm, debido a exigencias de la empresa.

4.6.1 Preparación de la solución conservante

Se llena el tanque hasta su máxima capacidad con agua limpia (2.0m3). Se

adicionan 1000g de metabisulfito de sodio. Se abre el paso de slivers provenientes

de la línea de papa a la francesa hasta la máxima capacidad del tanque (1000Kg).

Se toman muestras del agua del tanque en el transcurso de 24h para verificar la

variación de la concentración del metabisulfito mediante titulación.

La técnica utilizada para determinar la concentración de la solución de

metabisulfito de sodio es la titulación mediante yodimetria directa, técnica descrita

en el anexo A.

Esta técnica se utilizará para realizar las mediciones cada 2.5 horas para verificar la

variación en la concentración de solución de metabisulfito de sodio.

4.7 TIEMPOS DE COCCIÓN SLIVERS

Se hace el seguimiento en el blanqueador de tornillo destinado para tal fin, en la

línea de preformados de yuca.

Materiales

• Slivers de papa

• Cronómetro

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Se llena con agua limpia totalmente el tornillo de cocción. Se abre la entrada de

vapor (saturado, 80psi y 155°C) y se espera hasta que el agua en su interior

alcance la temperatura de ebullición. Se alimentan los slivers de papa y se

programa el equipo para cocción por 6 minutos. Se repite el procedimiento para 7,

8, 9, 10 y 12 minutos, que son los rangos mínimos y máximos de cocción en este

equipo. De acuerdo a los resultados del análisis sensorial, realizado por un grupo

aleatorio de personas, se establece el tiempo de cocción más adecuado que

permita obtener las mejores características organolépticas y de cocción para el

manejo de la masa.

4.8 PÉRDIDAS EN PESO POR EVAPORACIÓN

Materiales

• Slivers de papa crudos

• Cronómetro

• Balanza, marca METLER-TOLEDO 250g ± 0.001g

• Estufa infrarroja marca SARTORIUS

• Platillo metálico

• Recipiente metálico

Se pesan 20 gramos de slivers. Se lleva hasta ebullición 1lt de agua. Se cocinan

durante 6, 7, 8, 9, 10 y 12 minutos. Al terminar el proceso se sacan y se colocan

sobre una toalla de papel para retirar humedad superficial. Inmediatamente se

ponen sobre la balanza electrónica y se anota la variación en el peso cada 30

segundos durante 20 minutos, que es el tiempo que permanecen los slivers

cocidos al ambiente antes de ser adicionados a la masa. Se grafica la variación de

peso (por pérdida de humedad) respecto al tiempo.

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Al terminar los 20 minutos, se homogeniza la muestra y se colocan

aproximadamente 5 gramos en el platillo de la estufa infrarroja para la detección

del contenido de humedad en base seca. Se procede con el análisis, por duplicado.

Con esta información, se realiza un balance de masa de la operación de mezclado

para determinar si la pérdida de humedad por evaporación de los slivers de papa

incide significativamente en el porcentaje de humedad de la masa de la croqueta

de yuca.

4.9 MEDICIÓN HUMEDAD YUCA DURANTE ALMACENAMIENTO

Materiales

• Yuca congelada de cada variedad (1, 2 y 3)

• Estufa infrarroja marca SARTORIUS

Para llevar a cabo el seguimiento, se toman 5 raíces de yuca de cada variedad. En

total 15 muestras, 5 por cada variedad. Se almacena cada muestra en bolsas

separadas bajo condiciones de congelación, a una temperatura de –15°C, en la

cava de almacenamiento. Para el análisis de sólidos se retira cada muestra y se

raya axialmente cada unidad marcada de yuca, entre 2 a 3 gramos

aproximadamente. Se homogenizan bien y se pone sobre el platillo de detección 5

gramos aproximados de la muestra total rayada. Se ajusta el equipo en tiempo

automático y temperatura de 130°C. Se comienza la detección de humedad y se

anotan los valores obtenidos. La medición se realiza por duplicado. Al terminar se

retornan las 5 raíces de cada variedad nuevamente en sus bolsas plásticas y se

almacenan bajo congelación en la cava. Debido a la variación del contenido de

materia seca entre raíces de una misma variedad, es empleado un análisis no

destructivo para las mismas muestras y así poder realizar un seguimiento y una

correcta aproximación de la variación del contenido de humedad de las muestras

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40

en ese periodo de tiempo. Finalmente se anotan los valores de temperatura y

humedad relativas de la cava. Se repite el análisis semanalmente durante 5

semanas. Se analiza la incidencia del almacenamiento en el producto terminado

cuando se utiliza esta materia prima para formar el puré de yuca.

4.10 MEDICIÓN CARACTERÍSTICAS COCCÍÓN DE YUCA

Materiales

• Yuca congelada de cada variedad (1, 2 y 3)

• Recipiente a presión de 6lts de capacidad

• Balanza electrónica SARTORIUS

• Cronómetro

• Probeta de 2000ml

Se pesan 2000g de yuca congelada de cada variedad. Se miden 1500ml de agua y

se colocan en el recipiente a presión. Se lleva el agua hasta temperatura de

ebullición y se coloca la yuca en el agua. Cuando el agua vuelva a ebullir

nuevamente, se tapa la olla a presión y se deja durante 10 minutos. Se retira el

recipiente del fuego, se pone la yuca sobre un cedazo y se escurre totalmente. Se

pesa nuevamente y se analiza la muestra retirando cada tipo de defectos. Se

calcula el porcentaje de defectos mediante la ecuación:

cocidamuestratotal Peso

defectotipo Peso

defecto =%

Se analizan los defectos de la yuca cocida y se calcula el porcentaje de cada uno

de ellos sobre el peso total de la muestra cocida. De la misma manera se calcula el

porcentaje de yuca apta para el procesamiento. La cantidad de yuca apta o sin

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41

defectos debe estar por encima de un 85 a 90% para poder ser utilizada sin

inconveniente en el procesamiento industrial, y los defectos totales, deben ser

iguales o menores a 10%7.

4.11 OTROS FACTORES DE RIESGO

4.11.1 Adición de aceite

Se realizaran análisis de grasa mediante la técnica soxhlet de extracción mediante

éter, utilizada en la empresa, 3 veces a la semana durante 60 días.

Posteriormente, se suprimirá la adición de aceite usado en la formulación y se

continuarán realizando los mismos análisis de contenido de grasa durante por

otros 60 días para comparar y evaluar la incidencia de este cambio durante el

proceso de freído.

4.11.2 Adición de goma xanthan

De la misma manera y paralelo al cambio anterior, se realizará un seguimiento con

la forma habitual de incorporar la goma, siguiendo el siguiente procedimiento:

1 bache de producción diario de 100Kg, 3 veces a la semana durante 60 días. 1

Análisis de grasa por cada bache procesado, para un total de 24 análisis

presupuestados.

7 Procedimiento para la verificación de las características culinarias de yuca para el procesamiento,Norma interna de Recibo de Materias Primas: Yuca, CONGELAGRO S.A., 1997.

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42

Materiales

• 1 bache completo de 100Kg de masa de croqueta de yuca (compuesto por

66Kg de croqueta de yuca, 22Kg de puré de slivers, 10Kg de reprocesos,

2Kg de ingredientes secos)

• 42.6g de goma xanthan en polvo

Se ponen en la mezcladora todos los ingredientes: 66Kg de masa de croqueta de

yuca, 22Kg de puré de slivers, 10Kg de reprocesos y 2Kg de ingredientes secos8.

Se prepara la solución de goma diluyendo 42.6g de goma seca en 3lts de agua

para obtener una solución de concentración 1,42% p/p. Se adiciona esta solución

a la masa. Se mezcla durante 1 minuto en la mezcladora y se lleva a la tolva de

formado. El producto formado se fríe en la banda durante 50 segundos.

Una vez cumplido el tiempo especificado, se cambiará la adición de goma

hidratada por la adición de la misma en polvo junto con los ingredientes secos, y

se realizará la verificación de los resultados por otros dos meses, siguiendo el

siguiente procedimiento:

1 bache de producción diario de 100Kg, 4 veces a la semana por otros 60 días. 1

Análisis de grasa por cada bache procesado, para un total de 32 análisis

presupuestados.

Materiales

• 1 bache completo de 100Kg de masa de croqueta de yuca (compuesto por

66Kg de croqueta de yuca, 22Kg de puré de slivers, 10Kg de reprocesos,

2Kg de ingredientes secos)

• 42.6g de goma xanthan en polvo

8 Mezcla de almidón de yuca, harina de trigo y sal en un porcentaje determinado

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43

Junto con las mezclas secas, se incorporan 42.6g de goma xanthan, etapa llevada

a cabo previamente en el proceso de premezcla. Se ponen en la mezcladora todos

los ingredientes, 66Kg de masa de croqueta de yuca, 22Kg de puré de slivers,

10Kg de reprocesos y 2Kg de ingredientes secos (que incluyen la goma xanthan).

Se mezclan durante 1 minuto y se luego se llevan a la tolva de formado. El

producto formado se fríe en la banda durante 50 segundos.

Una vez finalizado este procedimiento se realizará el seguimiento mediante los

análisis de absorción de grasa durante otros dos meses. Se pretende comparar los

resultados antes y después de esta acción para evaluar la incidencia de este

cambio en la absorción de aceite.

4.11.3 Ubicación de la etapa de selección de defectuosos

Se pretende examinar la incidencia de ubicar la etapa de selección de unidades

deformes antes del proceso de freído, con el fin de verificar si es posible disminuir

la cantidad de reprocesos generados, pues se cree que evitando el freído de estas

unidades defectuosas que salen de la formadora, pueden ser nuevamente

utilizadas como masa y reenviadas a esta, evitando también que dichos reprocesos

absorban aceite innecesariamente.

Para esta operación se ubicará una banda transportadora entre la etapa de

formado y freído, donde un operario pueda seleccionar las unidades defectuosas y

las devuelva a la formadora. El porcentaje de reprocesos generados se calcula

mediante la siguiente ecuación9:

100*min/

/%

adoter productoh Kg

reprocesosh Kg generadosreprocesos =

9 Manual de Elaboración de Croqueta de yuca, CONGELAGRO S.A., 1999.

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44

Se ubica un operario donde finaliza la etapa de freído. Se selecciona el material de

reproceso obtenido durante un turno de 8 horas. Se toma el peso de la cantidad

de materia prima generada para ese mismo turno de 8 horas. Se aplica la fórmula

y se calcula el porcentaje de reprocesos diario. Este procedimiento se lleva a cabo

1 vez al día, 15 durante el mes durante 60 días, para un total de 30.

Una vez finalizada la toma de datos, se ubica la banda transportadora entre la

etapa de freído y formado. De acuerdo a la velocidad de la freidora, se ajustan los

parámetros de velocidad de esta banda. Se coloca un operario durante un turno de

8 horas a seleccionar las unidades defectuosas y se van adicionando en la tolva de

la maquina formadora a medida que se van produciendo. Otro operario retira el

material de reproceso generados posterior a la etapa de freído. Este procedimiento

se lleva a cabo 1 vez al día, 15 durante el mes durante otros 60 días, para un total

de 30.

Se evalúan los resultados entre los reprocesos generados con la banda de

selección de defectuosos y sin ella y se comparan entre si.

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45

5. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

5.1 COSTOS PELADO DE YUCA

Este proceso se realizó y llevó a cabo los días 7 a 11 de mayo de 2001 en las

instalaciones de la División Agrícola de la Empresa, ubicadas en las afueras de la

población de Funza Cundinamarca, por parte del personal de la planta que labora

allí.

Los costos de administración, mantenimiento de la planta y depreciación no se

tuvieron en cuenta. No fue involucrada maquinaria alguna durante el proceso, el

cual se realizó manualmente, debido a que la empresa no posee un equipo

específico para el pelado de yuca, y se quiso medir la eficiencia de pelar yuca con

el mismo personal que labora en las instalaciones de la planta para medir la

viabilidad de esta operación. Las corrientes de agua que se utilizaron durante el

mismo son aguas lluvias almacenadas.

Se adquirieron 2.4 toneladas (exactamente 2408Kg) de yuca fresca, variedad ICA

catumare , procedente de los llanos orientales adquirida en la ciudad de Bogotá. La

tabla 6 muestra las horas totales trabajadas durante cada día del ensayo, el

número total de operarios empleados por día, la cantidad de kilogramos por hora

producidos y los kilogramos de yuca pelados por persona.

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Tabla 6. Mano de obra utilizada y promedios de pelado por persona

FECHAHoras

trabajadas

No. Operarios

pelando

Kg totales

pelados

Kg/h persona

pelados

7 Mayo 2.5 9 180 88 Mayo 8.5 9 632 8.3

9 Mayo 9 7 333 7.8

10 Mayo 8 9 562 8.6

11 Mayo 9 9 700 7.6

promedio 7.4 8.6 481.6 8.06

De la tabla 6 se puede deducir que a mayor cantidad de personas en la operación,

mayor será la cantidad pelada de yuca en un determinado tiempo. Se destaca que

la rata de pelado por hora promedio es 8.06Kg/h. El total de horas trabajadas

durante los 5 días de los ensayos fue de 37 (promedio 8.67 diarias) con un

promedio diario de 8.6 (aproximando a 9) personas10.

Se cuantificaron las pérdidas y la cantidad de yuca pelada para calcular el

rendimiento de la operación, el cual se indica en la tabla 7. Los resultados al final

de las columnas son sus respectivos promedios.

Tabla 7. Pérdidas y rendimiento de la operación de pelado

PÉRDIDASPOR PELADO

PUNTAS DEFECTOS YUCA PELADAFECHA YUCAFRESCA

(Kg) Kg % Kg % Kg % Kg %7 mayo 180 42 23 8 5 5 3 125 69.3

8 mayo 632 149 24 18 3 18 3 447 70.79 mayo 333 79 24 20 6 26 8 208 62.410 mayo 562 114 20 46 8 14 3 388 69.111 mayo 700 132 19 68 10 20 3 479 68.5

TOTAL 2408 517 21% 160 6.6% 84 3.5% 1648 68.4%

10 Es importante aclarar que el personal que participó pelando yuca fresca contaba con experienciaen este tipo de actividad.

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Para un total de 2408Kg de yuca fresca, se obtuvo en promedio un rendimiento de

del 68.4%, equivalente a 1648Kg de yuca pelada apta para el procesamiento. Se

obtuvieron en promedio 21% en pérdidas por cáscara y otras, 6.6% en puntas y

3.5% en defectos.

El valor de los 2.4ton de yuca fue de $650.000, equivalente a $270/Kg yuca.

Costo materia prima por kilo: $270/Kg

5.1.1 Mano de obra y fletes

El valor de la mano de obra por trabajador es de $1.191/hora, correspondiente al

salario mínimo legal vigente, incluidos aportes parafiscales. Para un total de 37

horas trabajadas se obtiene:

Costo de la mano de obra por trabajador: $44.067

Costo mano de obra total (9 trabajadores): $396.603

Para la materia prima total procesada, 2408Kg, se obtiene el costo de la mano de

obra por kilo:

Costo mano de obra total / materia prima total: $164/Kg

El transporte de la yuca hasta las instalaciones de la planta fue de $75.000 sin

embargo esta cifra puede presentar variaciones dependiendo de la ubicación del

proveedor.

Costo flete por kilogramo de yuca: $31/Kg

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Se debe tener en cuenta el rendimiento de la operación de pelado para incluir en

el costo final los desperdicios producidos. El costo total de la operación es el costo

de la materia prima sobre el rendimiento más los costos por mano de obra y fletes.

Kg Kg Kg

operaciónCosto 31$164$684.0

270$++=

yuca Kg operaciónCosto 589$=

Se observa que el costo de pelar la materia prima en la empresa es de $589/kilo

mientras que comprarla pelada y congelada es de $700/kilo, logrando un ahorrode $111/Kg, equivalente al 15.8%.

El costo calculado de pelar en la empresa se realizó para 2408Kg de yuca totales

con 9 operarios en 37 horas. De acuerdo con los requerimientos de la planta, se

deben adquirir 5526.4Kg de yuca con cáscara diarios -ya que el rendimiento del

proceso de pelado es del 68.4%- para obtener 3780kg de yuca pelada

(equivalente al 75% de materia prima utilizada en la línea) que deben ser peladosen un turno diario de 8 horas. Esto implicaría pelar 690.8Kg/h. Si se tiene en

cuenta el promedio pelado por persona (8.06Kg/h):

hora Kg persona pelado promedio

horakg pelada primamateriaOperarios No

)(

)(. =

h Kg h Kg Operarios No

/06.8/8.690. =

Se necesitarían 86 personas para pelar yuca y cumplir con los requerimientos de la

línea, alternativa no viable si se tiene en cuenta que en toda la línea de

preformados de yuca hay alrededor de 30 personas. En conclusión, no es posible

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dimensionar este ensayo a las exigencias reales del proceso de pelado debido al

alto numero de personas para realizar esta labor (ver tabla 8).

Tabla 8. Comparación ensayo pelado yuca contra condiciones reales

CONDICIONES ENSAYO CONDICIONES REALES

Yuca total pelada 2408Kg Yuca total a pelar 5526.4Kg/día

Yuca útil obtenida 1648Kg Yuca útil a obtener 3780Kg/día

Tiempo total empleado 37 horas Tiempo a emplear 8 horas

Número de trabajadores utilizados 9 Número de trabajadores a utilizar 86

Por tal razón la mejor alternativa de adquisición de materia prima es continuarcomprándola pelada y congelada a $700/Kg o diseñar y construir un equipo

mecánico para tal fin, ya que en el mercado no se encuentra este tipo de equipo

especializado.

5.1.2 Rendimiento operación

Debido a que los slivers son subproductos de papa, los costos de la materia prima

utilizada para la fabricación de croquetas de yuca lograron reducirse de manera

significativa, de acuerdo con los siguientes precios:

Yuca congelada: $700/Kg

Slivers de papa: $37/Kg11

Para un flujo mínimo de 630Kg/h, se obtienen 5040Kg diarios de producto

terminado, conformado por 75% de puré de yuca y un 25% de slivers de papa.

11 Cuando los slivers no son utilizados como materia prima en la fabricación de croqueta de yuca,son vendidos para otros usos a este precio.

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50

Esto representa 1260Kg de puré de yuca que son reemplazados por slivers de

papa. El ahorro generado se puede calcular mediante la ecuación:

( ) sliverstotal cantidad sliversCosto yucaCosto ⋅−

sliversdía Kg Kg Kg 126037$700$ ⋅

−

diarios Ahorro 380.835$=

La implementación de la adición en un 25% de slivers de papa en la formulación

de la croqueta de yuca, está generando un ahorro mínimo mensual de más de 25

millones de pesos. En la medida que la velocidad de flujo la línea de croqueta de

yuca aumente, la cantidad de materia prima utilizada ira en aumento,

incrementando el ahorro.

5.2 CÁLCULO VOLUMEN DE TUBERÍAS

Se calculó el volumen interno de todas las tuberías para conocer el volumen de

agua total que maneja el sistema. Para todos los segmentos los volúmenes se

calcularon mediante la ecuación:

Ldi

V *4

* 2π

=

donde:

V = volumen de la tubería (m3)

di = diámetro interno (m)

L = longitud (m)

A = área tubería (m2)

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51

En la tabla 9 se observan las propiedades de las tuberías de acero inoxidable y sus

diámetros internos de acuerdo a los diámetros nominales.

Para el segmento AB:

V AB = A AB x L AB

V AB = (π x di2 /4) x L AB

V AB = 3.1416 x ((7.79E-2m)2 /4) x 39.52m

V AB = 0.188 m3

De la misma forma se realizan los cálculos para todos los segmentos de tubería.

Los resultados se muestran en la tabla 10.

Tabla 9. Propiedades de las tuberías de acero

Acero Inoxidablecédula:

DiámetroNominal (in)

DiámetroExterior (in)

EspesorTubería (in)

DiámetroInterno (in)

40 2.5 2.875 0.203 2.469

40 3 3.500 0.216 3.068

40 6 6.625 0.280 6.065

Fuente: PERRY manual del ingeniero químico sexta edición tomo II Pág. 6-43 tabla 6-6

Tabla 10. Volúmenes de agua de todos los segmentos de tubería

SEGMENTO MATERIALDIÁMETRO

NOMINAL (in) LONGITUD (m) VOLUMEN (m3)

E Acero inox cedula 40 6 3.0 0.055

AB Acero inox cedula 40 3 39.52 0.188

BA PVC 4 37.61 0.304

BC Acero inox cedula 40 3 29.60 0.141CB Acero inox cedula 40 2.5 31.20 0.096

BD PVC 3 45.1 0.205

DB PVC 2.5 45.3 0.143

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Para calcular la cantidad de detergente a utilizar en la limpieza, se dividieron los

segmentos de las tuberías de la siguiente manera (ver tabla 11):

Tabla 11. Volumen de agua total sistema tuberías

Segmento tubería VOLUMEN (m3)

Válvulas-separadorparabólico 0.292

Tanque recolector-tamizsueco 0.840


Para la limpieza de las tuberías se encontraron varios productos disponibles en el

mercado, que cumplen con las premisas requeridas. Se escogió el detergente lark

clean 21C , producido por la empresa LARKIN COLOMBIA LTDA, debido a su alta

alcalinidad y su bajo costo, los cuales podían garantizar una adecuada relación

costo / beneficio. En la tabla 12 se pueden observar las características ypropiedades del producto.

Al realizar el preenjuague de las tuberías, se detectaron grandes cantidades de

residuos sólidos (principalmente papa) en descomposición que generaba

contaminación y malos olores. Se optó por utilizar una concentración de 0.8% v/v,

para evitar una operación de enjuague larga y que pudiese dejar residuos de

alcalinidad. La temperatura del agua de disolución del detergente fue de 20°C. Laoperación de lavado se realizó en un tiempo de 20 minutos con un enjuague

posterior de 15 minutos.

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Tabla 12. Ficha técnica del detergente

Propiedades Descripción

PRODUCTO LARK CLEAN 21C

PROVEEDOR LARKIN LTDA.

CARACTERISTICAS

Detergente liquido alcalino clorado para limpieza en sistemas

CIP. Posee acondicionadores de agua para evitar formación

de películas minerales, antiespumantes y es seguro para

utilizar en tuberías de acero inoxidable.

APARIENCIA Liquido amarillo-verdoso

pH EN SOL. AL 1% 13.00 básico

BENEFICIOS

Elimina películas proteicas de almidón, minerales e

incrustaciones. Contiene tensoactivos, agentes humectantes

y secuestrantes, para proteger las tuberías de acero.

APLICACIÒN

Temperatura ambiente hasta 60ºC

Concentración recomendada entre 0.5—1.5 % v/v

Tiempo de lavado recomendado 10 a 30 minutos según caso.

CONDICIONES DE

OPERACIÓN

a) Evacuar el CO2 de tanques y líneas (si existe)

b) Se requiere con anterioridad realizar un preenjuague

a los equipos inmediatamente después de usarlos en

el proceso

c) Circular una solución de LARK CLEAN 21C en lascondiciones especificas

d) Enjuagar con agua potable

e) Desinfectar

PRECAUCIONES

Debe ser manipulado con guantes y anteojos de seguridad.

Mantener alejado de productos ácidos y almacenar en un

sitio con cubierta. E caso de contacto con los ojos lavar con

abundante agua fría y procurar atención medica

Fuente: Ficha Técnica producto LARK 21C. LARKIN COLOMBIA LTDA.

Para obtener la concentración de 0.8% v/v, se diluyeron 2.3lts de detergente

dentro del tanque removedor de casquitos con agua hasta su máximo nivel,

incluyendo los volúmenes completos de los segmentos BC, CB, CD, DC y E; los

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54

cuales corresponden a 0.292m3. Un análisis por titulación posterior para

determinar si esta concentración fue acertada, determinó que la disolución de

detergente dentro de todo el sistema fue de 0.72% v/v. Con base en este

resultado se puede afirmar que el volumen que se calculó para el sistema de

tuberías es muy aproximado, con una diferencia entre ambos de 0.08%.

Por otra parte, como la limpieza del sistema de tuberías comprende los demás

segmentos (AB, BA y tamiz sueco), la cantidad de detergente que se debe utilizar

es de 6.7lts para el volumen de esta parte del sistema, 0.840m3.

Posterior a la etapa de lavado, se realizó inspección visual dentro del tanque y

tuberías (desarmando algunos segmentos) y se observó que el detergente removió

de manera satisfactoria los residuos de almidón y demás adheridos a la tubería de

acero y tanques, desincrustándolos totalmente y dejando la tubería muy limpia;

también eliminó trazas de mal olor. Con esta concentración se obtuvo una limpieza

muy eficaz. Para determinar rastros de alcalinidad posterior al lavado, se midió la

acidez del agua de enjuague del sistema con cintas indicadoras de pH de rango 6 a

10, y se pudo comprobar que el pH del agua fue entre 6.5 y 7.5, de acuerdo a la

escala de la cinta.

En la tabla 13 se pueden observar las cantidades totales de detergente que se

utilizarán mensualmente para la labor de limpieza.

Tabla 13. Cantidades de detergente demandadas mensualmente

Tipo de Limpieza Cantidad (lts)/operación limpieza Frecuenciasemanal Frecuenciamensual Total/mes (lts)

Diaria 2.3 6 4 55.2

Semanal 6.7 1 4 26.8

Cantidad total ambas operaciones de limpieza mensualmente (lts) 82

7/23/2019 129987


55

Con base en este resultado, se puede obtener el costo del producto utilizado para

la operación de limpieza. En la tabla 14 se observa el precio del detergente

utilizado.

Tabla 14. Precios del detergente

Detergente LARK CLEAN 21C

Valor litro desinfectante $4.064

Valor detergente mensual $333.248

De la misma manera y de acuerdo con los procedimientos para realizar las

operaciones de limpieza y desinfección de tuberías, en los cuales se obtiene un

total de 5 llenadas para el sistema de .292m3 y de 4 llenadas para el sistema de

0.840m3, se puede determinar el gasto total de agua. El costo del metro cúbico

industrial de agua para este sector es de $3925.8. La tabla 15 muestra las

cantidades parciales y totales de agua a utilizar y el valor de la cantidad de agua.

Tabla 15. Cantidad y precio del agua utilizada

Tipo de

Limpieza

Volumen agua /

operación (lts)

Frecuencia

semanal

Frecuencia

mensual

Cantidad agua

mensual (lts)

Valor total

agua ($)Diaria 1460 6 4 35040 137560

Semanal 3360 1 4 13440 52762

Costo total agua utilizada mensualmente operaciones de limpieza ydesinfección

$190322

El costo total de implementar la rutina de limpieza y desinfección incluyendo el

detergente y el agua es de $523570 mensuales. Si se tiene en cuenta el flujo

minimo de croqueta de yuca (630Kg/h) en 30 días de operación con turnos de 8

horas se obtendría una producción aproximada total de 141 toneladas

(141.120Kg/mes exactamente). De esta forma se puede calcular el sobrecosto de

estas operaciones de limpieza y desinfección sobre cada kilo de croqueta

producido mediante la ecuación:

7/23/2019 129987


56

Sobrecosto = (valor total operaciones l&d mes)/(cantidad total kilos croqueta mes)

Sobrecosto = ($523.570/mes) / (141.120 Kg/mes)

Sobrecosto = $3.70/Kg croqueta

Se puede concluir que garantizar un sistema adecuado mensual de limpieza y

desinfección incluyendo productos químicos y agua, incrementa en $3.7 por cada

kilo, valor muy bajo respecto al precio de venta ($2400/Kg PT valor de hoy).

Se debe considerar además que, este tipo de procedimientos (limpieza y

desinfección) cumple con los requerimientos de los programas de saneamiento del

departamento de aseguramiento de calidad de la empresa, el cual los exige como

requisito para garantizar la calidad de sus productos dentro del sistema HACCP.

5.4 CÁLCULO FLUJOS DE SLIVERS

Las mediciones realizadas permitieron determinar si los flujos de slivers

provenientes de la línea de papa a la francesa son suficientes para satisfacer los

requerimientos de la línea de preformados de yuca. En la figura 4 se puede

observar el diagrama de operaciones para este tramo de ambas líneas de

producción.

7/23/2019 129987


57

Figura 4. Operaciones en la línea de preformados de yuca

La velocidad de operación en condiciones normales de la línea de preformados de

yuca es de 630Kg/h y la velocidad máxima puede llegar a ser de 900Kg/h de

croqueta de yuca. Según lo previsto, 25% de la materia prima utilizada en esta

línea son slivers de papa. Según estos valores, los flujos necesarios de slivers

necesitados son mínimo 150Kg/h y máximo 250Kg/h.

Para todos los casos, las velocidades de pelado de papa a la francesa marcan la

pauta en la velocidad de operación de esta línea. A medida que esta crece,

aumenta la cantidad de slivers producidos de manera proporcional. Sin embargo se

observa que esta proporción no se mantiene para todas las combinaciones de

calibre y categoría.

PELADO CORTE SEPARACION

SLIVERS

TANQUE

SLIVERS

SELECCION COCCION

SLIVERS

TUBERÍA TRANSPORTE SLIVERS

Continúahacia elproceso deblanqueo alíneafrancesa

LINEA PAPA A LA FRANCESA

LINEA PREFORMADOS DE YUCA

Continua aproceso demezclado alíneapreformadosyuca

COCCIÓN DE YUCACONGELADA

MOLINO YUCA

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58

5.4.1 Combinación Calibre 1 – Categoría 4

Para velocidades de pelado entre 4200 y 5000Kg/h, los flujos de slivers son bajos,

entre 190 y 220Kg/h (ver Figura 5), debido a que la norma de contenido de slivers

acepta 35 tiras por kilogramo de producto terminado. El flujo de slivers es bajo

porque la distancia entre los rodillos donde estos son retirados, se cierra para

ajustarse a dicha norma. En otras palabras, la mayor cantidad de slivers pasa hacia

procesamiento en la línea francesa. Se puede observar que el flujo de slivers

generado cumple con los requerimientos mínimos de la línea de preformados de

yuca.

Tabla 16. Recopilación de datos de flujo para calibre 1 - categoría 4

DIA1 DIA2 DIA3 DIA4 DIA5 DIA6 DIA7

Velocidad de pelado (kg/h) 4784 4812 4860 4645 4685 4240 4953

Medición 1 (Kg/min) 3.36 4.05 3.65 3.6 3.55 3.1 3.8

Medición 2 (Kg/min) 4.16 3.15 3.80 3 3.3 3.25 3.45

Medición 3 (Kg/min) 3.12 - 3.70 3.1 - 3.25 3.6

Medición 4 (Kg/min) 3.28 - - 3.7 - - 3.75

FLUJO PROMEDIO (Kg/h) 208.8 216 223 201 205.5 192 219

Figura 5. Flujo de slivers calibre 1 – categoría 4

R 2 = 0.8218

150

175

200

225

250

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 4800 4900 5000

VELOCIDAD DE PELADO (Kg/h)

F L U J O

D E S L I V E R S P R O M E D I O

( K g / h )

calibre1-categoria4

Lineal (calibre1-categoria4)

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59


Se observa que para velocidades de pelado entre 3000 y 4200Kg/h, el flujo de

slivers oscila entre 250 y 350Kg/h respectivamente (figura 6). Obsérvese que para

velocidades de pelado ligeramente más bajas que el caso anterior, los flujos de

slivers son mas más altos. Esto se presenta porque la norma de contenido de

slivers para esta categoría acepta 30 tiras por kilogramo de producto terminado.

En este caso, la distancia entre rodillos es mayor y permite un mayor paso de tiras

de slivers hacia la línea de preformados de yuca. Igualmente, el flujo de slivers

generado aquí, cumple con los requerimientos mínimos de la línea de preformados

de yuca.


RETAIL 13x13 DIA8 DIA9 DIA10 DIA11 DIA12 DIA13 DIA14

Velocidad de pelado (kg/h) 4026 3210 2999 4285 3450 3774 4130

Medición 1 (Kg/min) 5.55 4.5 4.14 5.7 4.4 5.3 5.85

Medición 2 (Kg/min) 5.7 4.6 4 5.6 4.8 4.63 5.62

Medición 3 (Kg/min) 5.5 4.4 4.25 5.7 4.65 5.55

Medición 4 (Kg/min) 5.95 4.4 4.2 4.3

FLUJO PROMEDIO (Kg/h) 340.5 268.5 248.85 340 272.25 297.9 340.4


R 2 = 0.9591

200

250

300

350

400

2500 3000 3500 4000 4500

VELOCIDAD DE PELADO (kg/h)

F L U J O D E

S L I V E R S P R O M E D I O ( k g / h )

calibre1-categoria3


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Este tipo de corte genera una poca cantidad de slivers debido a que es muy

delgado, tiras cuadradas de lado 7mm. Para velocidades de pelado entre 4100 y

4400Kg/h, se producen flujos de slivers entre 150 y 185Kg/h (ver figura 7). Este

caso es crítico debido a que la generación de slivers provenientes de la línea

francesa se encuentra sobre los requerimientos mínimos de la línea de

preformados de yuca. De manera generalizada con las dos anteriores, la relación

entre ambos flujos es lineal. En el caso que se presentará una situación de

velocidad de flujo en la línea francesa menor a 4100Kg/h, la cantidad de slivers

que se producirían no serían suficientes para suplir con estos requerimientos

mínimos. Por tal razón, este tipo de corte y calibre se encuentra peligrosamente

cerca del límite y no es aconsejable utilizarlo para tal fin.


DIA15 DIA16 DIA17 DIA18 Velocidad de pelado (kg/h) 4329 4179 4280 4387Medición 1 (Kg/min) 2.84 2.78 2.65 3Medición 2 (Kg/min) 2.7 2.35 2.75 3.14Medición 3 (Kg/min) 2.94 3.2

FLUJO PROMEDIO (Kg/h) 169.6 153.9 162 186.8


R 2 = 0.9004

125

150

175

200

4150 4200 4250 4300 4350 4400


F L U J O D E S

L I V E R S P R O M E D I O ( K g / h

calibre2-categoria1


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Se observa que para velocidades de pelado entre 3500 y 4500Kg/h, los flujos de

slivers tienen valores muy altos, entre 340 y 360Kg/h (ver figura 8). La norma de

slivers sobre kilogramo de producto terminado acepta 25 tiras. Este tipo de corte,

de lado 13mm, genera gran cantidad de slivers. Este tipo de corte cumple con los

requerimientos mínimos de la línea de preformados, y debido a la gran cantidad

generada, se pueden almacenar.


STREET BUSINESS 13x13 DIA19 DIA20 DIA21 DIA22 DIA23

Velocidad de pelado (kg/h) 3584 3850 4038 4373 4529

Medición 1 (Kg/min) 5.67 5.75 5.9 6 5.8

Medición 2 (Kg/min) 5.67 5.7 5.5 5.9 5.9

Medición 3 (Kg/min) 5.95 6 5.8

FLUJO PROMEDIO (Kg/h) 340.2 343.5 347 358 350


R2 = 0.9057

325

337.5

350

362.5

375

3500 3700 3900 4100 4300 4500 4700


F L U J O D E S L I V E R S P R O M E D I O ( k g / h )

calibre1-categoria2


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Se observa para velocidades de pelado entre 4200 y 4800Kg/h, flujos de slivers

entre 280 y 300Kg/h (ver figura 9). La norma acepta 36 tiras por kilogramo de

producto terminado. Obsérvese que este tipo de corte es uno de los más comunes

en la línea francesa en cuanto a producción, ya que permitió realizar mediciones

durante 8 días diferentes. Junto con el anterior, estos tipos de cortes son los que

generaron mayores flujos de slivers, razón por la cual es posible utilizarlos con

fines de almacenamiento, relacionándolos directamente con la conservación de los

mismos.


QSR 9x9 DIA24 DIA25 DIA26 DIA27 DIA28 DIA29 DIA30 DIA31

Velocidad de pelado (kg/h) 4227 4573 4380 4419 4517 4655 4680 4698

Medición 1 (Kg/min) 4.67 4.4 4.8 4.95 4.95 5.15 5.1 4.78

Medición 2 (Kg/min) 4.6 5.4 4.8 4.9 4.87 5.05 5.1 4.95

Medición 3 (Kg/min) 4.75 4.65 4.9 4.8 4.9 4.95

Medición 4 (Kg/min) 4.86

FLUJO PROMEDIO (Kg/h) 280.4 294 285 295 292.2 302 306 293.6


R 2 = 0.8667

250

275

300

325

4200 4250 4300 4350 4400 4450 4500 4550 4600 4650 4700


F L U J O D E

S L I V E R S P R O M E D I O ( K g / h )

calibre3-categoria1


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63

En resumen, se puede observar en la tabla 21 los flujos máximos y mínimos

obtenidos para cada combinación de calibre y categoría de slivers.

Tabla 21. Flujos de slivers generados

CALIBRE CATEGORIA FLUJO MINIMO

(Kg/h)

FLUJO MÁXIMO

(Kg/h)

1 4 190 220

1 3 250 350

2 1 150 185

1 2 340 360

3 1 280 300

Se observa que para todos los casos los flujos generados son superiores al

requerimiento mínimo de la línea de preformados de yuca, 150Kg/h. Sin embargo,

el requerimiento máximo de la línea de preformados de yuca, 250Kg/h de slivers

no puede ser suministrado por la combinación de calibre 1 categoría 4 (papalista

13x13) y calibre 2 categoría 1 (QSR 7x7). Cuando en la línea de papa a la francesa

se esté procesando producto con estas características y la velocidad de flujo de

slivers requerida por la línea de producción de preformados de yuca sea superior a

150Kg/h, existe el peligro de no contar con suficientes slivers de papa para el

proceso de la croqueta de yuca. En este caso se debe tener un plan de

contingencia para suplir esa necesidad, el cual necesariamente consiste en el

almacenamiento previo.

Esto indica que la línea de preformados de yuca tendrá un abastecimiento

suficiente de slivers de papa para ser utilizados en el procesamiento de la croqueta

de yuca cuando se estén procesando las combinaciones de calibre 1 categoría 3

(retail 13x13), calibre 1 categoría 2 (street business13x13) y calibre 3 categoría 1

(QSR 9x9).

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64

5.5 CONSERVACIÓN DE SLIVERS

De acuerdo con los requisitos de la empresa, la concentración de metabisulfito

autorizada, fue de 500ppm. En los ensayos 1 y 3 la concentración obtenida de

metabisulfito por titulación, 498.7 y 498.75ppm, estuvo muy cercana a la

preparada, 500ppm. En el ensayo 2, el valor obtenido estuvo ligeramente más alto

que en los dos anteriores (546ppm) debido a una menor cantidad de agua en el

tanque que hizo aumentar la concentración.

En la figura 10 se presentan los resultados de la experimentación, en donde se

puede observar que al transcurrir del tiempo la concentración de metabisulfito de

sodio va disminuyendo, lo cual indica una pérdida de la capacidad de agente

conservante de la solución. Obsérvese también que los tres ensayos realizados

mostraron comportamientos similares en esta variación.

Figura 10. Comportamiento de la solución de metabisulfito en 24 horas

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25

Tiempo (horas)

p p m m e t a b i s u l f i t o d e s o d i o

Ensayo 1

Ensayo 2

Ensayo 3

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65

Al finalizar las 24 horas de experimentación, los slivers de papa que se

encontraban sumergidos en la solución, no presentaron señales de deterioro así

como ningún tipo de olor o sabor extraño, producto de reacciones de

fermentación; tampoco presentaron cambios de coloración que indicaran

reacciones de oxidación.

De acuerdo con estos resultados, el proceso de conservación de metabisulfito sólo

es aconsejable para ser utilizado en periodos inferiores o iguales a 24 horas, pues

de acuerdo con los lineamientos de producción de la empresa, es obligatorio al

inicio de cada turno diario de operación realizar la limpieza y desinfección total de

los equipos.

Téngase en cuanta que el procedimiento para almacenar slivers se debe a un plan

de emergencia si por alguna razón, una parada inesperada en la línea de papa a la

francesa12 impida la producción de más slivers que cause el cese de suministro de

esta materia prima en la línea de preformados de yuca.

Se pudo comprobar además que en la inmersión de slivers en agua sin agente

conservante (metabisulfito de sodio) durante un periodo de tiempo de 24 horas,

no garantizó ningún tipo de conservación, pues estos presentaron pardeamiento

en su superficie y desarrollo de mal olor debido a procesos de fermentación de sus

almidones.

Al finalizar el periodo de 24 horas para cada ensayo, la concentración se mantuvo

por encima de 100ppm, lo que indica que aunque la concentración inicial

disminuyó con el transcurso del tiempo, se logró mantener la capacidad

12 El tiempo máximo de parada inesperada de la línea francesa nunca supera las 6 horas. Si sepresenta un daño mayor, en calderas, instalación de gas o generación de energía eléctrica, laparada es total en todas las líneas de producción.

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66

conservante de la solución. Cabe resaltar que la inmersión de slivers en agua, no

garantiza la conservación de éstos.

5.6 COCCIÓN DE SLIVERS

La evaluación que se realizó a los slivers cocidos está basada en las características

que se desarrollaron por el Departamento de Investigación y Desarrollo para la

utilización de slivers, donde las variables más importantes son la cocción parcial

del almidón mediante aparición del punto de hilo, la textura al morder y el sabor.

Se cocieron las muestras de slivers bajo las condiciones de temperatura y presión

de vapor de la línea adecuadas por los tiempos indicados, y las muestras fueron

probadas por un grupo de 5 panelistas, obteniendo los resultados que se

presentan en la tabla 22.

Tabla 22. Características de cocción slivers de papa

TIEMPO (min) CARACTERÍSTICAS PRODUCTO COCIDO

6 Slivers duros. Sabor a papa cruda. Textura de los slivers demasiada

dura.

7 Ligeramente crudo. No se altera la textura, húmeda, demasiada dura.

No presenta fenómeno de gelatinización de los almidones.

8 Ligeramente cocido. Textura dura y un poco seca.

9 Cocción parcial, textura dura y seca. Sabor ligeramente crudo.

10 Cocción parcial, aparición de punto de hilo en los almidones. Texturadura y firme. Sabor característico de producto cocido.

12 Demasiada cocción, textura producto blanda y viscosa. Sabor

característico.

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67

El punto de hilo en la papa cocida es un “fenómeno que se presenta cuando el

contenido de amilosa de la papa se gelatiniza y posteriormente se retrograda por

acción de la disminución de la temperatura, formando un gel”. (Salvador Badui,

1993) Este gel se puede observar cortando un trozo de papa cocida

transversalmente.

Para los slivers cocidos con tiempos entre 6 y 9 minutos, el puré procedente de

ellos presentó una textura dura y debido al bajo grado de cocción, la croqueta de

yuca freída no presentó las mejores características organolépticas de color, textura

y sabor.

Con los mismos parámetros constantes de temperatura, (vapor saturado a 80psi y

agua en ebullición 92ºC), los tiempos de cocción que brindaron mejores

características, fueron 10 y 12 minutos. Al trabajar con el producto procedente de

ambos tiempos, se observó un mejor comportamiento (manejabilidad) de la masa

que contenía slivers con 10 minutos de cocción.

5.7 DESHIDRATACIÓN SLIVERS POR EVAPORACIÓN

La prueba se realizó con 2 muestras de slivers crudos de pesos iniciales de 19.50 y

17.85g. Inmediatamente terminado el proceso de cocción las muestras fueron

pesadas, presentando ambas una absorción de agua, pues su peso se incrementó

respectivamente a 20.28 y 18.50g, equivalente a 3.8 y 3.5%.

A partir de este punto, la humedad contenida en los slivers de papa cocidos fue

disminuyendo gradualmente (debido a la pérdida en peso) hasta alcanzar un valor

de 19.29 y 17.49g, equivalente a 1.07 y 1.02% al cabo de 20 minutos.

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Esta pérdida se considera una deshidratación del producto por evaporación de

humedad, relativamente baja comparada con el valor inicial de humedad de los

slivers. En la tabla 23 se pueden observar los resultados.

Tabla 23. Características de pérdida de humedad slivers cocidos

Peso inicial(g)

Peso despuéscocciónt=0min

Absorciónagua (g)

Peso despuéscocciónt=20min

Pérdida humedad(g)

Muestra 1 19.50 20.28 0.78 19.29 0.21

Muestra 2 17.85 18.50 0.65 17.49 0.36

El reporte de materia seca mediante la estufa infrarroja para los slivers cocidos

después de 20 minutos fue de 21.24%, expresado como base seca.

Partiendo de este contenido de sólidos se puede plantear un balance de materia

seca para la masa de ingredientes de la croqueta de yuca durante el proceso de

mezcla (ver figura 11):

Puré de yuca (A) Reprocesos (C)

slivers de papa (B) Ingredientes secos (D)

Mediante análisis de sólidos por estufa infrarroja de humedades se midió el

contenido de materia seca (Ms) para 5 muestras diferentes de puré de yuca,

reprocesos y mezcla de ingredientes secos y una masa de croqueta de yuca sin

freír que no contenía slivers de papa. Los resultados obtenidos se observan en la

tabla 24.

7/23/2019 129987


69

Tabla 24. Porcentaje de materia seca de diferentes ingredientes de la croqueta

Puré de yuca Reprocesos Ingredientes secos Masa croqueta yuca

sin slivers

X1=42.53% X1=54.26% X1=98.08% X1=40.34%

X2=41.79% X2=54.08% X2=98.12% X2=40.78%

X3=42.08% X3=53.89% X3=98.12% X3=40.86%

X4=42.16% X4=53.77% X4=98.06% X4=40.54%

X5=41.95% X5=54.10% X5=98.12% X5=41.18%

Xmedia=42.10% Xmedia=54.02% Xmedia=98.1% Xmedia=40.74%

Resultados expresados como porcentaje de sólidos en base seca.

Figura 11. Balance de materia seca del proceso de mezcla

Las cantidades de cada ingrediente están indicadas. Entonces:

E DC B A =+++ (1)

MsE E MsD D MsC C MsB B MsA A =+++ (2)

Reemplazando los valores en (1) se obtiene

A=66 KgMsA=0.421

MEZCLADO

B=22 KgMsB=0.212

C=10 KgMsC=0.54

D=2 KgMsD=0.981

E=100Kg

X =

7/23/2019 129987


70

E=100Kg

Reemplazando (1) y despejando (2) se obtiene

100*100

981.0*254.0*10212.0*22421.0*66(%)

Kg

Kg Kg Kg Kg X

+++=

X(%) = 39.81%

El contenido de sólidos de la masa de croqueta de yuca calculada mediante

balance de materia es de 39.81%. El contenido de sólidos promedio de 5 muestras

tomadas a la misma masa mediante análisis de detección por estufa de

humedades fue de 40.53%, como se observa en la tabla 25.

Tabla 25. Contenido sólidos masa croqueta

Numero muestra % m.s. base seca

Muestra 1 40.12

Muestra 2 39.81

Muestra 3 41.08Muestra 4 40.75

Muestra 5 40.88

Promedio 40.53

Esto permite hacer una comparación entre ambos y deducir que tanto el método

de balance de materia (teórico) como el análisis de sólidos mediante estufa

infrarroja (experimental) es muy cercano, con una diferencia entre ambos de0.75%.

Si se compara el contenido de sólidos promedio de la croqueta de yuca elaborada

sin adición de slivers de papa, 40.74%bs (ver dato tabla 24), con la croqueta que

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71

tiene un 25% de slivers en su formulación, se puede observar que los valores del

contenido de sólidos son muy cercanos, razón por la cual se puede concluir que la

adición de un 25% de slivers no altera las características en el contenido de sólidos

de la croqueta de yuca significativamente.

5.8 ACCIONES CORRECTIVAS

Se tuvieron en cuenta 2 parámetros, cuya importancia permitió hacer un

seguimiento diario durante 4 meses, para evaluar el comportamiento de las

acciones correctivas implementadas en la línea a nivel global. Estos son el

porcentaje de absorción de aceite de la croqueta de yuca y el porcentaje de

reproceso generado en la croqueta de yuca.

Durante el freído se presenta una disminución del volumen de aceite ocasionado

por la absorción de aceite del producto, al cual se le denomina aceite de

reposición. En este proceso también se debe considerar, aunque en menor

proporción un fenómeno de descomposición ocasionado por el calentamiento

prolongado del aceite (CUESTA y SÁNCHEZ, 1991). El cálculo del aceite de

reposición de la freidora se determina mediante un balance de masa del proceso

sin considerar el efecto de evaporación.

5.8.1 Balance de masa proceso de freído

Cada unidad de croqueta de yuca tiene un peso promedio de 35 gramos. La

máquina formadora tiene un molde que le permite crear 10 unidades de croqueta

por golpe. El promedio de golpes por minuto de la máquina es de 30, a una

velocidad de operación intermedia. Esta etapa es uno de los cuellos de botella en

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72

la línea productiva, ya que si se opera a una velocidad más alta, el porcentaje de

unidades defectuosas tiende a ser mayor. Bajo estas condiciones, el flujo de la

línea es de 630Kg/h.

• Peso promedio unidades: 35g

• Peso unidades / golpe: 350g

• Peso unidades / minuto: 10.5Kg

• Peso unidades / hora: 630Kg

Figura 12. Balance masa freidora

X= flujo másico croqueta yuca cruda, 630 Kg/hZ= flujo másico croqueta yuca freída

Y= Consumo de aceite

Obsérvese que el valor del contenido de aceite en la corriente Z de producto

terminado (figura 13) es el valor de la norma permitida13, 8.5% de absorción de

aceite. Con la información escrita es posible plantear el balance de masa para

determinar el contenido de aceite final en el producto freído.

13 Norma Interna de absorción de aceite de producto terminado para la croqueta de yuca. Manualde Elaboración de Croqueta de Yuca, CONGELAGRO S.A. Julio 1999.

Z

Aceite vegetal aceite = 1.0

Producto freido Agua= =? Aceite = 0.085m.s. = ?

XCroqueta yuca crudaH 2 0 = 0.595m.s. = 0.405

FREIDORA

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73

Balance de masa aceite:

Z aceite Z Y aceiteY ⋅=⋅ (1)

0.1

085.0630 ⋅= h

Kg

Y

h Kg

Y 5.53=

El aceite de reposición para esta freidora es de 53.5Kg/h.

5.8.2 Absorción de aceite en la croqueta

Se iniciaron las mediciones del contenido graso de la croqueta mediante

extracción, manteniendo la adición de aceite reprocesado y la adición de goma

xanthan hidratada, por espacio de 60 días (junio y julio). Se tabuló y graficaron los

resultados de estos análisis (% grasa vs. Tiempo) para observar el

comportamiento de la absorción del producto.

A partir de ese momento se procedió a suprimir la adición de aceite reprocesado

en la formulación de la croqueta de yuca y a la adición de la goma xanthan como

parte de los ingredientes secos, para continuar realizando los mismos análisis

previos por espacio de 60 días más (agosto y septiembre). Debido a falta de

presupuesto, de los 24 análisis de grasa proyectados para los dos primeros meses

solo se realizaron 21 y para los siguientes dos, solo se realizaron 27 de los 32

presupuestados.

7/23/2019 129987


74

En la tabla 26 se observan los porcentajes diarios de absorción de grasa tomados

durante los meses de junio, julio, agosto y septiembre. Obsérvese que el promedio

mensual de aceite absorbido para el mes de junio es de 12.3% y el de julio de

13.7%. Al comenzar agosto, los resultados de las mediciones mejoran

notoriamente la absorción de aceite, manteniéndose sobre un 8%, incluso, por

debajo de la norma.

Tabla 26. Porcentaje (peso/peso) absorciones de grasa medidas en croqueta de yuca

jun-01 jul-01 ago-01 sep-01

13.1 13 8.2 9

12.0 8,5 9,6 6,218.6 14,5 8,8 8,5

16.3 15 10,3 8,5

12.7 8 10,6 7,8

14.4 13 7.0 8,5

8.7 9,2 6.9 8,4

7 18.6 8,8 8,6

9.25 23,7 8,7 7

12.5 - 7.6 6,8

11.8 - 5,4 8,9

14.7 - 7.2 8,5

- - 6.8 8,3

- - - 8

Xp=12.33% Xp=13,72% Xp=8,15% Xp=8,07%

Si estos porcentajes de absorción de aceite, se reemplazan en la ecuación (1), se

puede obtener un estimado de la cantidad de aceite mensual que se perdió por

concepto de absorciones (tabla 27).

7/23/2019 129987


75

Tabla 27. Consumos promedio aceite freidoras junio – septiembre 2001

MES Kg/hora Kg/dia Kg/mes

Norma 53.5 428 12840

Junio 77.7 621.6 18648Julio 86.3 690.5 20715

Agosto 51.3 410.4 12312

Septiembre 50.8 406.4 12192

Se puede observar, que en los meses de agosto y septiembre (tabla 26) el

consumo de aceite se redujo respecto al mes de julio en 8403 Y 8523Kg

respectivamente. El ahorro de aceite con respecto a la norma de los meses de

agosto y septiembre fue de 648Kg. Esta reducción de consumo de aceite se logró

debido a que los cambios propuestos que se creía incidían en la etapa de freído

(como la no adición de aceite en la formulación y el cambio en la adición de goma

xanthan) funcionaron.

En las graficas 13 a 16 se puede observar el comportamiento y evolución de las

tendencias de absorción de aceite de los meses de junio, julio, agosto y

septiembre.

Figura 13. Absorción de aceite croqueta de yuca junio de 2001

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

DIAS

% A

B S O R C I O N A C E I T E

.

%absorcion

norma

LES

LEI

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76

Figura 14. Absorción de aceite croqueta de yuca julio de 2001

0

5

10

15

20

25

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

DIAS

% A


.

%absorcionnorma

LESLEI

En la figura 13 no se observa un patrón constante dentro de los limites de

especificación14, como tampoco en la figura 14, donde se presentan valores que

superan el 20% de absorción.

Figura 15. Absorción de aceite croqueta de yuca agosto de 2001

0

5

10

15

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

DIAS

% A


.

%absorcion

norma

LES

LEI

14 LES: Límite de Especificación SuperiorLEI: Límite de Especificación Inferior

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77

Figura 16. Absorción de aceite croqueta de yuca septiembre de 2001

0

5

10

15

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

DIAS

% A


.

%absorcion

normaLESLEI

La figura 15, una vez implementados los cambios mencionados, muestra un

comportamiento mas estable con tendencia a disminuir, dentro de los límites de

especificación de la absorción de aceite. Se aprecia el mismo comportamiento en la

figura 16.

Las condiciones del proceso de freído se mantuvieron constantes en cuanto a

tiempo y temperatura, 180°C y 50 segundos de freído.

Se pudo comprobar que adicionar la goma xanthan sin hidratación previa, en

polvo, favorece ligar la humedad de la masa para evitar que esta sea reemplazada.

Según el principio de freído se sabe que, “cuando el alimento es sumergido en

aceite caliente la temperatura aumenta rápidamente y el agua interna del producto

es eliminada en forma de vapor desde la superficie. Este al deshidratarse produce

una capa superficial tostada o corteza, con estructura porosa formada por

conductos capilares de diámetro variable. Durante la fritura, el agua y el vapor de

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78

agua presentes en los capilares de mayor tamaño, son desplazados por el aceite

caliente” (BARAHONA y TORRES, 1996).

Para las muestras de agosto y septiembre (un total de 27) se analizó el contenido

de humedad de la croqueta freída en base seca, para el valor de absorción de

grasa correspondiente, mediante estufa infrarroja de humedad. Los resultados se

reportan en la tabla 28. Posteriormente la información se relacionó en un gráfico

(figura 17) para observar la relación existente entre estas dos variables.

Si se observa la figura 17, al graficar los resultados de estos meses, (porcentaje de

grasa y contenido de humedad), se puede observar una tendencia que nos indica

qué, para un rango de humedad de masa comprendido entre valores de 53.5 y

55.5%, se presenta un aumento en la absorción de aceite de las muestras de

manera lineal, con un factor de correlación de 0.941.

Figura 17. Relación Humedad vs. Grasa

y = 0.3657x + 51.549

R2 = 0.941

53

53.5

54

54.5

55

55.5

56

4 5 6 7 8 9 10 11

% ABSORCION GRASA

% H

U M E D A D M A S A

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79

Tabla 28. Datos %humedad vs. %absorción grasa croqueta freída agosto-septiembre 2001

FECHA % GRASA % HUMEDAD

2-Ago 8.2 54.49

3-Ago 9.6 55.114-Ago 8.8 54.67

15-Ago 10.3 55.31

16-Ago 10.6 55.19

17-Ago 7 54.03

21-Ago 6.9 54.16

22-Ago 8.8 54.86

23-Ago 8.7 54.91

24-Ago 7.6 54.4

28-Ago 5.4 53.6

29-Ago 7.2 54.26

30-Ago 6.8 54.02

4-Sep 9 55.01

6-Sep 6.2 53.68

7-Sep 8.5 54.77

12-Sep 8.5 54.6213-Sep 7.8 54.36

14-Sep 8.5 54.66

15-Sep 8.4 54.7

18-Sep 8.6 54.67

19-Sep 7 54.17

20-Sep 6.8 53.75

22-Sep 8.9 54.78

25-Sep 8.5 54.7

27-Sep 8.3 54.51

29-Sep 8 54.5

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80

Se puede concluir que para este intervalo de humedad de la masa manejado por la

empresa, el aumento en el contenido de aceite de las croquetas de yuca freídas,

es directamente proporcional.

5.8.3 Reproceso generados en la línea

El procedimiento de medir el porcentaje de reprocesos sin modificaciones en la

línea, comenzó en el mes de junio de 2001 y se prolongo hasta julio. A partir del 1

de agosto de 2001, se implementó la banda transportadora entre las dos etapas

(ver figura 19) y se continuó con las mediciones, hasta el mes de septiembre.

Como se creía, el porcentaje de reprocesos generado en la etapa posterior al

proceso de freído disminuyó, de un promedio mensual para junio (ver tabla 29) de

9.14% y julio de 7.39%, a un 2.75% para agosto y 2.23% para septiembre.

7/23/2019 129987


81

Figura 18. Diagrama de la etapa de selección de reprocesos

Tabla 29. Porcentajes de reprocesos generados junio-septiembre 2001

Jun-01 Jul-01 Ago-01 Sep-0115.1 3.8 1.8 3.87.2 4.2 2.5 2.1

10.5 19.1 2 24.8 2.5 2.8 2.33.9 2.5 1.8 1.6

14.5 6 3 4.24 6.8 2.2 1.1

9.8 4.5 5.1 0.59.7 8.2 2.5 1.56.2 7.5 2.1 2.614 6 1.8 2.59.7 7.3 4.1 1.49.5 11 1.8 4

9 14.1 59.14 7.39 2.75 2.2

Selección defectuosos

Selección reprocesos

Bandatransportadora

MEZCLAINGREDIENTES

FORMADO –DESMOLDE

FREIDO

CONGELACIÓN

ALMACENAMIENTO

ALMACENAMIENTOCONGELADO

MOLIENDA

7/23/2019 129987


82

La banda transportadora que se utilizó es una banda transportadora de cadena de

180cm de largo, impulsada por un motor eléctrico de 2.5hp, con un dispositivo de

frecuencia el cual se ajustó para obtener una velocidad de 7.2m/min. En las

figuras 19 y 20 se observa el comportamiento de los meses de junio y julio.

Figura 19. Porcentaje de reprocesos generados junio de 2001

0

5

10

15

20

25

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

DIAS

% R

E P R O C E

S O G E N E R A D O

.

%reproceso generado

Figura 20. Porcentaje de reprocesos generados julio de 2001

0

5

10

15

20

25

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

DIAS

% R

E P R O C E S O G E N E R A D O

.

%reproceso generado

7/23/2019 129987


83

En las figuras 21 y 22 se observa una tendencia mucho menor en la generación de

reprocesos, comparada con las dos gráficas anteriores.

Figura 21. Porcentaje de reprocesos generados agosto de 2001

0

2.5

5

7.5

10

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

DIAS

%

R E P R O C E S O G E N E R A D O

.

%reproceso generado

Figura 22. Porcentaje de reprocesos generados septiembre de 2001

0

2.5

5

7.5

10

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

DIAS

% R

E P R O C E S O G E N E R A D O

.

%reproceso generado

Estos resultados positivos se deben a varios factores.

7/23/2019 129987


84

En primer lugar, las unidades defectuosas se seleccionan antes del freído y son

regresadas a la tolva de la maquina formadora. Esto demuestra que un gran

porcentaje de estas procedente del desmolde, fueron retiradas y vueltas a

reutilizar como masa, disminuyendo los reprocesos generados después del freído.

En segundo lugar, (debido a que la operación de desmolde se realiza con agua), la

cercanía entre las etapas de desmolde y freído no estaba permitiendo que la

croqueta “escurriera” el exceso de agua producto del desmolde por fuera del

tanque de la freidora, deteriorando el aceite.

5.9 COMPORTAMIENTO RAICES YUCA BAJO ALMACENAMIENTO

En la tabla 30 se reporta el porcentaje de materia seca de las raíces de yuca

analizadas, expresado en base seca.

Tabla 30. Datos del contenido de materia seca muestras variedades 1, 2 y 3

VARIEDAD 1 VARIEDAD 2 VARIEDAD 3DIAMuestra 1 Muestra 2 Muestra 1 Muestra 2 Muestra 1 Muestra 2

43.22 43.36 44.34 43.27 40.21 38.90

43.85 42.36 44.21 43.11 40.79 39.0644.46 43.89 46.87 44.23 41.77 42.87

144.09 43.71 47.45 45.56 42.92 43.2845.92 44.38 47.83 46.24 44.84 44.82

746.56 43.82 47.51 46.69 44.91 45.2646.83 44.63 48.68 46.76 45.2 43.76

1146.61 44.65 47.86 47.15 44.62 43.5246.64 44.92 48.74 45.53 43.78 42.21

19 46.6 44.35 48.61 45.8 44.34 41.7245.92 44.32 48.45 45.46 43.45 40.49

2745.73 43.36 47.76 46.12 44.17 41.7545.46 44.54 47.35 45.16 43.09 41.15

2944.46 43.02 47.26 45.42 43.35 40.33

7/23/2019 129987


85

Figura 23. Variación contenido de materia seca bajo congelación variedad 1

42

44

46

48

0 5 10 15 20 25 30

DIAS

% S

O L I D O S

.

Muestra 1Muestra 2


40

42

44

46

48

50

0 5 10 15 20 25 30

DIAS

% S

O L I D O S

.

Muestra 1Muestra 2

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86


38

40

42

44

46

48

0 5 10 15 20 25 30

DIAS

% S

O L I D O S

.

Muestra 1

Muestra 2

Para las 3 muestras de yuca se observa una tendencia generalizada en el aumento

del contenido de materia seca respecto al contenido inicial, debido a pérdidas de

humedad por efecto de evaporación.

El patrón de comportamiento que presentan las variedades 3 es similar, como se

puede observar en las figuras 23, 24 y 25; una rápida deshidratación durante laprimera semana, estabilización durante las 2 semanas siguientes y un aumento

leve en el contenido de humedad hacia la ultima semana.

El contenido de materia seca de la yuca fresca se encuentra entre 24 y 36%. Sin

embargo, cuando se almacena a bajas temperaturas, la humedad se pierde

gradualmente haciendo que el contenido de materia seca aumente. Se puede

establecer que cuando se almacena yuca a bajas temperaturas, esta alcanza

valores hasta de 48% de materia seca, lo cual indica que el comportamiento de

todas las muestras es perfectamente normal, así como los valores obtenidos de

porcentaje de materia seca15.

15 Yuca: Investigación, Producción y Utilización. Centro Nacional para la Agricultura Tropical, CIAT.1973. Página 244.

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87

5.10 CARACTERÍSTICAS COCCIÓN

La deshidratación anterior de los tubérculos, presentó un leve desmejoramiento en

las características organolépticas y de calidad fisiológica de la yuca como materia

prima, que al final no tuvieron incidencia en la calidad final de la croqueta de yuca

elaborada con esas materias primas.

Figura 26. Características de cocción de la yuca variedad 1

2.40% 4.20% 2.40% 0.04% 0.00% 0.00%

90.96%

0.00%

25.00%

50.00%

75.00%

100.00%

yuca amarilla yuca vidriosa fibra viruela yuca negra yuca paluda yuca aptautilizar

Para la yuca variedad 1 (ver figura 26), se observó que algunos defectos como

yuca vidriosa con un 4.20%, contenido de fibra con un 2.40% y yuca con viruela

con 0.04% sumaron en total 6.64%, valor aceptable pues la norma interna de la

empresa exige que estos se encuentren debajo del 10%. El porcentaje de yucaapta para el procesamiento alcanzó un valor de 90.96%.

La yuca amarilla se considera como una característica de cada variedad de yuca,

preferiblemente no deseable, pues al alcanzar porcentajes muy altos, varía la

7/23/2019 129987


88

coloración del puré haciéndolo más oscuro al ser freído y dando la apariencia de

una croqueta de yuca quemada. La yuca amarilla alcanzó un valor de 2.4%. Si se

tiene en cuanta el porcentaje de yuca amarilla, en total, la cantidad de defectos

totales para esta variedad alcanzó un valor de 9.04%.

Al preparar el puré de yuca, esta materia prima presentó un buen comportamiento

en cuanto a textura y sabor. Al ser adicionada junto con los demás ingredientes no

se encontraron diferencias organolépticas perceptibles respecto a otras croquetas

de yuca elaboradas con anterioridad, debido en parte al alto porcentaje de yuca

apta. Dicha variedad de yuca es la Brasilera .


12.95%

2.44% 4.51%0.04% 0.94% 1.79%

77.33%

0.00%

25.00%

50.00%

75.00%

100.00%


Para la yuca variedad 2 (figura 27), se observó que los defectos como yuca

vidriosa con un 2.44%, contenido de fibra con un 4.51%, yuca con viruela con

0.04%, yuca negra con un 0.94% y yuca paluda con un 1.79% sumaron en total

9.72%.

7/23/2019 129987


89

Estas características hicieron que el puré preparado con esta yuca se comportara

de manera diferente al anterior, presentando una granulometría más gruesa y una

menor calidad culinaria. Esto se ve reflejado en el porcentaje de yuca apta para el

procesamiento, 77.3%. Otra característica de este puré fue su intenso color

amarillo, debido al 12.95% de yuca amarilla. En total, la cantidad de defectos es

de 22.67%, mayor a la exigida por la norma, 10%. Dicha variedad de yuca es la

HMC-01 .


4.42% 3.74% 3.12% 2.16% 1.96% 0.23%

84.37%

0.00%

25.00%

50.00%

75.00%

100.00%


Para la yuca variedad 3 (figura 28), se observó que los defectos como yuca

vidriosa con 3.74%, contenido de fibra con 3.12%, yuca con viruela con 2.16%,

yuca negra con 1.96 y yuca paluda con 0.23% sumaron en total 11.21%, valor por

encima de la norma máxima permitida. Si se tiene en cuenta el porcentaje de yuca

amarilla, los defectos totales son de 15.63%. El porcentaje de yuca apta para el

procesamiento alcanzó un valor de 84.37%.

7/23/2019 129987


90

El puré preparado a partir de esta materia prima, presentó características de

granulometría gruesa y textura pegajosa, inferiores comparadas con el pure

procedente de la variedad brasilera . Dicha variedad de yuca es la ICA CATUMARE.

Un análisis comparativo cualitativo entre las tres variedades, permite afirmar que

la materia prima que presentó un mejor comportamiento después de la cocción fue

la variedad 1, donde el 90.96% correspondió a yuca con características adecuadas

para el procesamiento.

En conclusión, la variedad de yuca congelada que mejor soportó el

almacenamiento de congelado por 30 días sin alterar las características

organolépticas del puré de la masa ni de la croqueta de yuca fue la variedad

brasilera sobre las demás, ICA Catumare y HMC-01 .

En el anexo B se puede observar el diagrama de flujo de las operaciones del

proceso de preformados de yuca una vez realizado el proceso de revisión, análisis

y mejoramiento.

7/23/2019 129987


91

6. CONCLUSIONES

De acuerdo con el mejoramiento general de la línea se concluye que:

• Se logró reducir el consumo de aceite mensual del proceso de freído en un

5.6% gracias a los cambios implementados en la línea de preformados de

yuca.

• El ahorro mínimo generado debido a la reducción de un 25% de yuca en la

masa de la croqueta en reemplazo de slivers de papa, $25 millones

mensuales, representa un 6.25% sobre las ventas mensuales ($400

millones).

Con relación al proceso de elaboración y cambios realizados en las operaciones

estudiadas se concluye que:

• Una vez comparadas y analizadas las dos opciones planteadas para la

adquisición de yuca, se puede afirmar que a pesar del ahorro de comprar

yuca fresca ($589/Kg) es prudente continuar comprándola pelada y

congelada a $700/Kg, debido a que no se cuenta con el personal suficiente

para realizar la operación de pelado en la empresa.

7/23/2019 129987


92

• Una vez identificadas todas las combinaciones de flujo de slivers posibles,

las que garantizan un constante abastecimiento a la línea de preformados

de yuca son calibre 1 categoría 3 (retail 13x13), calibre 1 categoría 2 (street

business13x13) y calibre 3 categoría 1 (QSR 9x9).

• Utilizando una concentración de metabisulfito de sodio de 500ppm fue

posible almacenar 1000Kg de slivers durante un periodo máximo de 24

horas, durante el cual los slivers de papa conservaron sus características

organolépticas intactas y aptas para el procesamiento, razón por la cual se

recomienda realizar este procedimiento para almacenamiento de slivers de

papa en caso de paradas en la línea francesa.

• Se implementaron los procedimientos de limpieza y desinfección del sistema

de tuberías para el transporte de slivers, que permitieron asegurar

adecuadas condiciones higiénicas y sanitarias durante la operación de

transporte, para que posteriormente sea utilizado en la elaboración de la

croqueta de yuca. Dicho procedimiento se encuentra consignado en el

manual de Buenas Practicas de Manufactura (BPM) de la empresa.

• El costo implícito del lavado y desinfección de todo el sistema de transporte

de tuberías es de $3.7 por kilo de producto terminado, el cual representa un

sobrecosto de 0.15% sobre el precio final de producto terminado

($2400/Kg).

Con relación al seguimiento de la materia prima congelada se concluye que:

• Al almacenar yuca congelada durante un periodo de 1 mes se determinó

que ésta presenta pérdidas de humedad por efecto de evaporación,

comprendidas entre el 1 y 3%, sin que ésta pérdida altere otras

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características de la masa como sabor y textura del puré de la croqueta de

yuca.

• La variedad BRASILERA, con un 90.96% de yuca apta para utilizar, tuvo un

mejor comportamiento durante el almacenamiento congelado sobre las

otras variedades utilizadas en este estudio, la variedad ICA CATUMARE con

un 84.37% de yuca apta y la variedad HMC-01 con un 77.33%.

De acuerdo a los procesos que involucran subproductos de papa se concluye que:

• Se estableció que un tiempo de cocción de 10 minutos bajo condiciones

controladas de temperatura (92°C) en el equipo para tal fin ubicado en la

línea de proceso, permite obtener un producto de características

organolépticas adecuadas de cocción y textura para las subsiguientes

etapas de procesamiento.

• Al reubicar la etapa de selección de unidades defectuosas, se redujo la

cantidad de reprocesos generados por debajo del 5% respecto a la cantidad

de producto terminado, obteniéndose un beneficio para la empresa.

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7. RECOMENDACIONES

Diseñar un equipo mecánico para pelar raíces frescas de yuca, teniendo en cuenta

los diferentes tipos de sistemas de pelado como cuchillas, presión de vapor,

abrasión, etc., que permitan obtener mínimo desperdicio de cáscara (cercanas al

21% según valor obtenido en la operación manual) para un mejor

aprovechamiento de esta materia prima en la producción de croquetas de yuca.

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BIBLIOGRAFÍA

BADUI, Salvador. Química de los Alimentos. Tercera Edición. Editorial Alambra

Mexicana S.A. de C.V. México, 1993.

DOMÍNGUEZ, Carlos. Yuca: Investigación, Producción y Utilización. Referencia de

los Cursos de Capacitación Dictados por el CIAT. Proyecto de las Naciones Unidas

para el Desarrollo PNUD, Centro Nacional para la Agricultura Tropical CIAT, 1973.

ALARCÓN, F y DOMINIQUE, D. almidón Agrio de Yuca en Colombia. Tomo 1.

Producción y Recomendaciones. Centro Nacional de Agricultura Tropical CIAT.

1998.

CUESTA, Carmen y SANCHEZ, Francisco. Tecnología de la Fritura: Alteraciones de

la Grasa Utilizada en Fritura Debidas al Proceso, Tipo de Grasa Culinaria y

Alimento. Alimentación, Equipos y Tecnología, abril 1991. Páginas 101 – 108.

BARAHONA, Aida María y TORRES, Andrés. Diseño Preliminar de una Freidora

Continua de Papas a la Francesa para la Empresa Nutrilistos., Universidad de la

Sabana, Facultad de Ingenieria de Producción Agroindustrial, 1996.

AVERRE, C, W. Vascular Streaking of Stored Cassava Roots, 1967.

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MONTALDO, Alvaro. La yuca o Mandioca. Instituto Interamericano de Cooperación

para la Agricultura. San José, Costa Rica, 1985.

KANG, K.S. y PETTITT, D.J. Industrial Gums. Third Edition. 1993.

PERRY, Robert. Perry Manual del Ingeniero Químico. Tomos I y II. Sexta Edición.

Editorial McGraw Hill, México, 1984.

VOLLMANN, Thomas. BERRY, William y WHYBARK, D. Clay. Sistemas de

Planificación y Control de la Fabricación. Tercera Edición. Editorial McGraw

Hill/Irwin. España, 1994.

Norma Técnica Colombiana NTC 1453. Aditivos Para alimentos. Sustancias para la

conservación de alimentos. Instituto Colombiano de Normas Técnicas y

Normalización, ICONTEC, 1978.

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ANEXO A

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE

METABISULFITO DE SODIO

El metabisulfito de sodio, se disocia en agua produciendo 2 moles de bisulfito de

sodio.

Na2S2O5 + H2O → 2NaHSO3

Los iones SO3- presentes en la solución, se oxidan a SO4

- mediante la adición de

yodo en exceso. El yodo en exceso se valora con solución de tiosulfato de sodio

hasta la aparición de color verde muy claro o desaparición de color por formación

de yoduro. Este método se conoce como titulación por yodimetria directa.

Materiales:

• Pipeta aforada de 5 ml



• Erlenmeyer de 250 ml

• Bureta de 25 ml

• Balón aforado de 1 litro con tapón de vidrio, preferiblemente color ámbar

• Pipetador

• Solución standard de tiosulfato de sodio 0.1 N

• Solución de yodo

• Agua destilada

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• Muestra problema en cantidad 20 ml

Se adicionan 20 ml de muestra procedente del tanque de almacenamiento de

slivers en un erlenmeyer de 250 ml. Se adicionan 10 ml de solución de yodo y

agua destilada hasta completar 100 ml. Se titula con tiosulfato de sodio 0.1N hasta

obtener coloración ligeramente verde o desaparición de color (Debido a la

presencia de almidón en el agua, la muestra presenta una coloración negra). Se

anota el volumen de tiosulfato empleado en la titulación. El cálculo de la

concentración de metabisulfito de sodio se realiza mediante la siguiente ecuación:

08.0*)*1.0*10()(

PM

V N N ml ppmitometabisulf iónConcentrac −=

donde

N: Concentración normal de solución de yodo

V: Volumen de tiosulfato empleado en la titulación, en ml

PM: Peso molecular del metabisulfito de sodio (190g/mol)

PREPARACIÓN Y TITULACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE YODO

Se pesan 18g de yoduro de potasio y 12.69g de yodo y se disuelven en 50 ml de

agua destilada. Cuando el yodo haya disuelto, se transfiere la solución a balón

aforado de 1 litro. Se completa el volumen con agua destilada y se agita.

Para la titulación de la solución de yodo se toman 5 ml de esta solución y se lleva

hasta un volumen de 50 ml con agua destilada. Se valora con tiosulfato de sodio

0.1 N hasta coloración ligeramente verde. Se calcula la concentración de la

solución de yodo mediante la siguiente ecuación:

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5

1.0*V N =

donde

N: Concentración normal de solución de yodo

V: Volumen de tiosulfato 0.1N empleado en la titulación

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100

Figura 30. Diagrama flujo etapas y variables línea preformados de yuca

30-35 golpes/minuto 12 und/golpe

promedio 35gr/und

Vel banda=10m/min

Reprocesos 10%Puré yuca 66%Slivers 22%Ingredientes secos 2%Tpure=55ºC.t mezcla=1 minuto

Puré granulometría gruesaDiámetro disco 12mm

Inspección de metales

T=156ºC.t=4-5 minutos

T=92ºC.t=6-7 minutos

Transporte a línea

T=-15ºC.t=30 días,variedad brasilera.

Yucacongelada

Operaciones relacionadas con slivers

Transporteslivers

Viene de la línea depapa a la francesa

SEPARACIÓNSLIVERS ALMACENAMIENTO

COCCIÓN

ENFRIAMIENTO

RECEPCIÓNMATERIA PRIMA

ALMACENAMIENTO

COCCION 1

COCCION 2

MOLIENDA

MEZCLAINGREDIENTES

FORMADO &DESMOLDE

TRANSPORTE

500 ppmMetabisulfito desodio

Pirofosfato ácido de sodio.Cocción vaporsaturado T=92ºC.t=10 minutos

Aire ambienteT=21ºC.t=20 minutos

SELECCIÓNREPROCESOS

MOLIENDA

ALMACENAMIENTO

ANEXO B

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