PROYECTO DE TORTILLAS DEM A W AMARANTO

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COORDMCION DE ,CEtn?l~fto$ DoculJuJTALEs* BlfKIBTLC+

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EQUIPO 3 :"ALBITER ESCOBAR LORENA

"ARROYO ARVW WENDY VlANEY

"MARTINEZ BURGOS PETRA"REYES VILLEGAS JESUS"SUMAYA MARTINEZ MARIA TERESA

1

I

I

INDICE

RESUMEN EJECUTIVO OBJETIVOS INTRODUCCION ENTORNO

1 3 6 10

ANALISIS DE MERCADOPRODUCTO DEMANDA PROYECCION DE LA DEMANDA OFERTA PROYECCION DE L AOFERTA CONCLUSIONES DEL ANALISIS OFERTA DEMANDA PRECIO DEL PRODUCTO COMERCIALIZACION 13 15 18 19 20 21 22 23

TAMAO DE PLANTAFACTORES QUE DETERMINAN EL TAMAO DE PLANTA DEMANDA MATERIA PRIMA TECNOLOGIA Y EQUIPO DE PRODUCCION ECONOMIA DE ESCALA POLITICAS ECONOMICAS CONCLUSIONES 25 26 28 28 29 29

MACROLOCALIZACIONFACTORES GEOGRAFICOS MATERIA PRIMA SERVICIOS MATRIZ DE MACROLOCALIZACION CONCLUSION 34 36 37 39 39

MICROLOCALIZACIONFACTORES GEOGRAFICOS MATERIA PRIMA SERVICIOS MATRIZ DE MICROLOCALIZACION CONCLUSION 42 43 43 46 46

TECNOLOGIADIAGRAMA DE PROCESO NIXTAMAL IZACION EXTRUSION MICRONIZACION 48 49 50 51

SELECCION DE EQUIPOALMACENES DE GRANO SECADO DE GRANO COCCION ALCALINA EXTRUSION MOLIENDA Y TRITURACION 52 53 55 57 58 61

BASES DE DISEOPROCESODESCRIPCION DEL PROCESO DIAGRAMA DE BLOQUES

73 77,

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESITRODUCCION ANTECEDENTES OBJETIVOS DESCRIPCION DEL PROCESO TREN DE TRATAMIENTO 82 83 84 86 88 89 102

BALANCES DE MATERIA

HOJA DE DATOS

ANALISIS ECONOMIC0 FINANCIEROINVERSION FlJpI DEPRECIACION Y AMORTIZACION COSTOS DE PRODUCCION CAPITAL DE TRABAJO COSTOS VARIABLES COSTOS FIJOS PRESUPUESTO DE EGRESOS PRESUPUESTO DE INGRESOS PUNTO DE EQUILIBRIO FINANCIAMIENTO BALANCE GENERAL INICIAL116 117 118 119 120 121 122 122 123 125 128

CALCULO DE INDICADORES ECONOMICOSFLUJO NETO DE EFECTIVO (FNE) VALOR PRESENTE NETO (VPN) TASA INTERNA DE FETORNO ANALISIS DE SENSIBILIDAD ANEXOS CONCLUSIONES 129130

130 131 132 145

APENDICES

146

BIBLIOGRAFIA

Resumen Ejecutivo

Este proyecto plantea superar las limitaciones nutricionales de la tortilla de maz fortificndola con aminocidos y vitaminas provenientes de amaranto, por medio de la extrusin alcalina, como mtodo de fortificacin de la tortilla tradicional de maz. La extrusin alcalina es una tecnologa que requiere poco espacio de instalacin, produce pocos efluentes contaminantes y mejora la calidad de la materia prima. Destruye algunos factores antinutricionales, esteriliza y texturiza bajo un amplio rango de condiciones dehumedad,temperaturay presin, lo quelahaceuna tecnologa muy verstil. a de El producto propuesto es: AMARANTINAS.* Tortillas elaboradaspartir masa maz amaranto de con obtenida extrusin por alcalina, empacadas en bolsas de polipropileno, en presentacin de 1 kg. Nuestro mercado ubica se en las seis delegaciones del D.F. con mayores ingresos per capita. En staslaofertadetortillasestadominada por latortilla tradicional subsidiada y en menor proporcin por la tortilla empacada sin subsidio y con un precio mayor de venta. El mercado de la tortilla es un mercado saturado. la de Amarantinas se realizar principalmente en Por lo tanto, introduccin tiendas naturistas, donde no existe venta de tortillas y se puede comercializar una tortilla con caractersticas nutricionales mayores a un precio mayor al de la tortilla tradicional. Considerando la poblacin con ms tres de ingresos mnimos en esas seis delegaciones y el consumopercapitadetortilla,lademanda potencial es de 62,500 ton tortillas/ao.

El mercado meta es de 800 toneladas/ao para el primer ao, lo que corresponde h potencial. Para su comercializaci~se considera la al 1.5 O delademanda cadenade centros y tiendasnaturistas,as como minisupers, ubicados en las delegaciones antes mencionadas.La inversin fija es de $ 5,300,000; el capital de trabajo representa $1,200,000, esto da una inversin total $ 6,500,000. Se pretende obtener un financiamiento bancario a travks de NAFIN (PROMIN) correspondiente al 30 O h de la inversin total, a una tasa de inters del TIIE+10.

I

El precio de la materia prima, principalmente amaranto, es el factor determinante del precio del producto. Para fines deevaluacinseconsider un precio de $ 5,000 latoneladas de amaranto. Con este precio, una produccin anual de 800 toneladas de tortillas de equivalente a 3,380,000, el ! precio a l tendran un costo produccin intermediario sera de $5.50 por kg el Neto Flujo de y Efectivo (FNE) correspondiente aesteaoresultade $ 547,000. Del estado perdidas de y ganancias para elquintoao con un precio de $10.80, el FNE da un valor de $4,445,000. Con este escenario la Tasa Interna de Retorno es de 25.3 %, la que compensa una inflacin de 19% (Inflacin para 1998, Banco de Mxico) y da un 6 . 3 O de premio al riesgo. h Con un precio mayor a $ 5,000 por tonelada de amaranto, el precio del producto aumenta consicierablemente y no podra competir en el mercado. As, a precios mayores del antes!xenciGnadosparaelamaranto,elproyectoda un mnimo premio al riesgo y para precios mayores de $ 15,000 nisiquiera compensa la tasa inflacionaria del pas. Concluimos que un proyecto este de tipo donde su principal materia prima, amaranto , aumenta de precio considerablemente ao con ao, no es rentable en los un escenario como Mxico, donde el ndice inflacionario espera se para prximos aos no menor al 15 O h Una alterativa parabajarelpreciodelamaranto,eselcompartirelriesgo del cultivo con el agricultor, motivando su siembra y bajando con esto 10s precios de venta.

2

I RAMSA. S.A.1

Objetivos

3

Llevar a cabo un estudio de prefactibilidadpara la elaboracin de tortillas de maz empacadas, fortificadas con amaranto.

Proponer un proceso alternativo para la elaboracin de las tortillas.

Seleccionar el equipo necesario para llevar a cabo el proceso alternativo (extrusin alcalina).

0

Determinar la rentabilidad del proyecto con base a un anlisis econmico - financiero.

,

4

Introduccin

6

Desde el punto de vista nutritivo ningn grano por s solo proporciona todos los nutrientes que una dieta balanceada requiere. El factor que hace que el maz, la harina y la tortilla tengan una baja calidad de protena en relacin con la carne, leche y huevo, es que contienen bajas cantidades de los aminocidos esenciales, como son k i n a y triptofano. La razn de eficiencia protei- (PER) yelvalor biolgico (BV) de la protena de maz (0.9% y 4.5 %) es aproximadamente la mitad de los valores reportados para la carne, leche y huevo. (Serna-Saldivar, et al. 1990) En este trabajo se plantea superar las limitaciones de la tortilla de maz fortificandola con aminocidos vitaminas y provenientes de otros granos, especficamente con amaranto por medio de la extrusin alcalina, como mtodo de fortificacin de la tortilla tradicional de maz. La protena de la semilla de amaranto tiene un valor biolgico de 75 en una escala de O a 100, referente a la composicin de aminocidos, se aproxima ms que ninguna otra protena de grano al balance perfecto. En contraste, con 68 para el frijol de soya y 72 para la leche de vaca. La digestibilidad total de protena de amaranto es de el 90%, es rica en cidos grasos insaturados como el linolico, contiene mayor cantidad de caloras, fibra, calcio y fsforo que el promedio delos cereales convencionales, adems , de contener una elevada cantidad de k i n a y metionina. Comparacin del contenido proteico del amarantocon otros granos.

Maz Trigo

10

Fuente: Calle John N. "Amaranth, from past to the future" Radale Press; 1989.

,

7

Antecedentes

8

La Doctora Carmen Durn de Baza del Instituto de Qumica de la UNAM. Desarrollo la extrusin alcalina como proceso sustituto de la nixtamalizacin para la fabricacin de tortillas, adems de proponer un tratamiento de aguas residuales para la Industria de la Nixtamalizacin. colaboradores en 1987. Concluyeron que El Doctor Snchez - Marroquin y adicionando harina de amaranto en un porcentaje del 10-20 % a la harina de maz nixtamalizada (MINSA) , se obtenan tortillas con una textura y sabor similar al ,producto comercial, pero conun considerable aumento proteico..

Vargas-Lpez y colaboradores en 1988, reportaron la evaluacin de los efectos de algunos parmetros de la nixtamalizacin sobre las propiedades fisicoquimcas de la harina de amaranto .

Koepel y colaboradores en1987, estudiaron el efectodelaextrusin en las propiedades del amarantoyencontraronque el contenidode inhibidores de tripsina disminuye de 0.52 a 0.20 %, tambin, la digestibilidad llega a un 85.4% y la capacidad de retencin de agua se eleva considerablemente.

Serna ySaldivar en 1995.Compararon el valor nutritivo de tortillas de maz regulares, fortificadas enriquecidas y con harina de soya, hierro, tiamina, riboflavina y niacina.

Ordaz en 1994, realiz un trabajo sobre la vida de anaquel y evaluacin sensorial de tortillas de maz tratadas con conservadores.

,

9

tntorno

10

La industria de la tortilla se inici en los aos cuarenta con el uso de los molinos de motor. De esta manera aument el volumen produccin de de masa y paralelamente disminuy el trabajo de las personas que antes se encargaban de moler el maz en el metate. La industrializacin del maz surgi en Mxico con la intencin de satisfacer la demanda, cada vez mayor, de la tortilla en las zonas rurales y urbanas del pas, para lo cual serecurri primero a la transformacin del maz en la masa del nixtamal, y posteriormente a la elaboracin de la harina de maz . La industria del maz y la tortilla est formada por los molinos de nixtamal, los molinos-tortilleria, las tortillerias y las fbricas de harina demaz, que llegan a sumar aproximadamente 50 mil establecimientos aproximadamente.

ENTORNO POLTICOPara evitar los aumentos anrquicos en el precio del maz, la masa y la tortilla, en 1973, el gobierno mexicano declar a la industria de la tortilla como una empresa de inters pblico y cre los llamados precios oficiales de venta de harina de maz nixtamalizado, masa y tortillas. El decreto desapareci en 1990, ya que a partir de entonces establece un precio concertado con el subsidio del maz.

11

Mercado

12

PRODUCTOAMARANTINAS.* Son tortillas elaboradas a partir de masa de maz con amaranto obtenida por extrusin alcalina, empacadas en bolsas de polietileno, en presentacin de 1 kg.

Parmetros decalidad Determinacin Dimensin

1 Humedad I Peso piezaPellejo Aroma I Color Sabor Textura

Especificacin 16 cm. dimetro y 2 mm arosor 1 14.8 - 5.1 \47-48% 1 aramos 127-29 I 40 - milsimas 85 de pulgada caracterstico I Caracterstico I blandas

IAditivos:Sal yodatada Sorbato de potasio Propionato de calcio Hurnectante CMC (CMCI

refriaeracin 0.2% 0.05% 0.05% 0.07%

I

a. Productossimilares complementarios o subproductos.

Los productos complementarios o subproductos de la tortilla de maz enriquecida con amaranto (AMARANTINAS*) tostadas, son: totopos, tortillas en guisado congelado ya sea como quesadillas o tacos que solamentenecesitan calentarse o frerse para su consumo.

13

1 RAMSA. S.A.1b. Productos sustitutos.

Como productos sustitutos de AMARANTINAS tenemos: tortillas de maz empacadas, tortillas de trigo empacadas, tortillas integrales empacadas, tortillas de maz en su forma tradicional.c. Manejo.

Embalaie. Las tortillas se a van empaquetar en bolsas de polietileno, en contenido de un kilo y cerradas con un alambre forrado con material plstico. Se depositarn en charolas plsticas para sudistribucin, alejadas defuentesde calor y de luz. Instructivo de uso. Recomendaciones para el uso de las tortillas: Microondas. Envuelva las tortillas que vaaconsumirenuna servilleta detela. Caliente a temperatura mxima. La siguiente tabla de tiempos de calentamiento le servir de referencia. cantidad 6 tortillas 12 tortillas Comal. Precaliente su coma1 a fuego lento. Caliente las tortillas que va a consumir las tortillas que va a consumir como acostumbra, voltendolas frecuentemente para servilleta de tela o tortillero. evitar que se resequen y vaya guardndolas en unad. Requerimientos legales.

tiempo I min. .5 2.5 min

Ver anexo 1.0

Normas para elaboracin de tortillas. Normas de etiquetado.14

,

0

Anlisis de la DemandaCaractersticas del consumidor

El conocimiento las de propiedades nutricionales amaranto parte del por dealgunos consumidores lleva a la identificacin del mismo como producto naturista, con un gran contenido proteico. Esto sumado con el gusto generalizado del consumo de tortilla de maz, para acompaar la comida del mexicano, nos da un mercado muyamplio de un sectorde la poblacinque preocupada por lo que come, puede gastar un poco msen la compra de tortillas de maz con amaranto.

Los grupos de la poblacin pueden que tortillas de maz y amaranto, son:

manifestar inters

en compra la de

a) Naturistas, segmento mercado este del tiene mayor conocimiento las de propiedadesdelproducto y estn dispuestos , por lo general, a pagar un poco ms por un producto que les proporcione mayor calidad nutricional. b) Personas que por su ingreso y estilo de vida encuentran atractivo el consumo empacado de tortillas. Este vive en colonias no populares,. donde slo en casos de no satisfacerse la demanda de tortillas directas de las tortillerias se prefiere la compra gil y rpida en minisupers. de c) Amas de casa , que preocupadas por el consumo nutrimentos de su familiay con un ingreso familiar suficiente, puede elegir y comprar tortillas que le resultan mssatisfactorias,a pesar desupreciomselevadoquelastradicionalesde tortillerias populares.

El mercadodeproductosnaturistas se encuentraenexpansin, cada vez es mayor el nmero de personas interesadas en este tipo de productos.

/rea Geogrfica del Mercado.Segn el INEGI la mayor demanda de tortillas se ubica en el Distrito Federal y en el estado de Mxico, seguida de Jalisco, el centro del pas, los estados del norte y noroeste, y el resto en la zona sur y sureste del pas.

El rea geogrficadelmercado

se circunscribirfundamentalmentealDistrito Federal, en las delegaciones con mayores ingresos familiares y con los principales canales de distribucin proyecto, el del en caso de las cadenas naturistas se tienen sucursales y centros de distribucin muy importantes.

I RAMSA, S.A.1Informacin histrica dela demanda. La proporcin del gasto familiar destinada a la compra de tortillas de maz en los ltimos aos ha presentado un contino aumento. (Anexo 4). Esto se puede explicar tanto por el aumento de la demanda de este producto, como por el incremento poblacional y por la depreciacin cada vez mayor de los salarios. En el D.F.el ndice de incremento poblacional es de los ms bajos en el pas, aunque esla zona con msdensidad poblacional ( Anuario estadstico D.F. 1995).

Demanda presente detortillas empacadas Debido aque no existen datos estadsticosdeconsumo de tortilla empacada nuestra base ser el consumo de tortilla tradicional por parte de un estrato bien especifico de la poblacin, cuyos ingresos son mayores de 3 salarios mnimos. Para caracterizar a la poblacin quepor su ingreso pueden tener acceso a la compra de Amarantinas se tomarn a la poblacin econmicamente activa con ms de 3 salarios mnimos, ubicada en las seis delegaciones del D.F., donde se concentran principalmente los centros y tiendas naturistas, as como minisupers, F. llegando a casi 250 establecimientos en el D. ( CANACO, 1996). Las familias de esta PEA en promedioforman hogares con 4 miembros.Se entiende por estrato medio bajoaquelque percibe entre 3 y 5 S.M.(consumo promedio 5 tortillas al da) y estrato medio alto y alto aquellos de ms de 5 S.M. (consumo promedio 3 tortillas al da). Para el consumo de tortilla /da en los diferentes estratos sociales tenemos Tortillas Per Tortillas Por kg tortillas capita hogar I por hogar 40 11.5 Estratos urbano marginal 5 5.9 Estratos muv baios Estratos baios 15.2 Estrato medio baio 15 ' 20 0.66 Estrato d i o alto I 3.1 ' 12 0.5 0.5 Estrato alto I 2.9 Instituto de Nutricin, 1995

I

I

I

I 1

,

16

De las datos del anuario estadstico para el D.F. y sus delegaciones de 1995 , se obtienen los datos de poblacin econmicamente activa (PEA), de 3 a 5 salarios mnimos (S.M.) y ms de 5 S.M. (reportados por el censo XI de poblacin y vivienda, 1990). Se puede ver que la mayora de estas delegaciones superanel porcentaje de PEA con ingresos mayores a 3 S.M. reportados para el D.F:. Tambin son las delegaciones donde ms se concentra el mercado naturista y minisupers dado el nivel econmico de su poblacin. De los clculos reportados enel anexo 5, resulta la siguiente demanda, para 1990. Consumo anual deTortillas para los hogares con ingresosmayores a 3 salarios mnimos: PEA con ingresos Consumo de mayores a3S.M. tortillas Ton/ao 11 9,700 608,000 46,200 8,700 56,700 11,300 70,000 13,400 7 1,400 13,200 40,300 7,600 44,000 8,300 328,600 62,500.~

D. F.

Alvaro Obregn Cuahutemoc Coyoacan Benito Jurez Tlalpan Miguel Hidalgo Total de las 6 deleaaciones Anuario Estadstico D.F., 1995,Censos Econmicos 1990. INEGI As la DEMANDA POTiNCIAL para 1990 era de 62,500 ton tortillaslao., para las seis delegaciones que comprende nuestro mercado.

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PRONOSTICO DE LA DEMANDA POTENCIALPor las caractersticas del producto y estableciendo un consumo per capita ms 0 menos constante , la demanda es directamente proporcional a la poblacin econmicamente activa (PEA) con ms de 3 salarios mnimos. Esta PEA con m& de 3 S.M. varaaoconaoporlastasasde desempleo, inflacin y aumento reales del salario mnimo.I .

I y un pesimista)

i

J

Fuente: -para el escenario real Proyecciones del empleo Banco de Mxico 1996 -para el escenario pesimista Datos propios.18

[RAMSA. S.A.1

Anlisis de la ofertaEl mercado de la tortilla en Mxico alcanza un volumen superior a los 1 1 millones de toneladas anuales y abastece a 60 millones de personas al da, lo que representa un promedio de 123 kilogramos por persona al ao. Estos 1 1 millones de toneladas son producidos a travs de masa de maz nixtamalizado (72%) y harina de maz (28%),distribuidos en ms de IO O00 molinos y 40 O00 tortillerias, 1 as como 2 plantas productoras de harina de maz.

T Establecimientos IPais D.F. (1)

I5612

Produccin (2) miles ton/ao Pas

1D.F.

1,251 6,099 1,336 1996 1,415 (I) 34% total de establecimientos, segn INEGl 1992 del (2)La produccin promedio por establecimiento es de 600 kg/dia

16,799 1 7,938 1 9,000

3,679 3,928

4,161

6,460

Los molinos de nixtamal y las tortilleras controlan casi dos terceras partes del consumo nacional de tortilla. Laotraparte de la produccin se encuentra en manos de los industriales del harina de maz, entre los que destacan tres grandes consorcios: MASECA, MINSA y GRUPO INDUSTRIAL BIMBO. La oferta de la tortilla se realiza a travs variossectores: los molinos de nixtarnal y las tortilleras; las fbricas o grandes consorcios de harina de maz y de tortillas empacadas. Esta industria se divide en varios rubros de produccin: - De masa (que efectan los molinos denixtamal). - De harina de maz ( a cargo de las fbricas); - Tortilleras independientes.

Ms del 22 % de las tortilleras y los molinos de nixtarnal se ubican en el Distrito Federal y en el estado de Mxico (INEGI)

,

19

Caractersticas de los principales productores.Con respect0 a la tortilla empacada, esta dominada por tres marcas: Milpa Real (Bimbo),Tortiricas ( Maseca) y La Unica. La produccin diaria de La Unica es de 8 toneladas diarias, con planes de expansin a 16. Su tortilla se hace con 80% de masa y 20% de harina de maz Minsa. Se dice tener el 20 % del mercado ( referencia personal). Milpa Real es de Bimbo y aunque su produccin no es muy grande( no se cuenta con datos), tienelaventajade poseer unode los sistemasdedistribucin ms impresionantes. Competidores en el D.F. de Tortillas Productores de Tortilla Produccin (Ton de tortillas /ao) Tortillerias tradicionales 1,400,000 Tortillas empacadas 5,200 Tortirica (Maseca) La Unica(1ndependiente) 3,000 Milpa Real(Bimb0)y otras 8,000 Fuente: * Entrevista con la empresa La Unica, 1996. * El Financiero, 6 Septiembre, 1996

Proyeccin de la Oferta.En 1995 maseca refiere que la industria de la tortilla empacada en Mxico no ha crecido por el subsidio a la tortilla tradicional,lo que hace que slo una parte de la poblacin caracterizada bien elija compra la de tortillas empacadas. (El economista, 22 mayo, 1996).

20

LRAMSA, S.A.1

CONCLUSIONES DEL ANALISIS OFERTA-DEMANDA6

La oferta de tortillas de maz tradicional esta integrada por un gran nmero de productores pequeos que satisfacen la mayor parte de la demanda en el D.F. La oferta tortillas de empacadas granel. es mnima comparada con las tortillas a

O

O

La poblacin que consume tortillas empacadas esta bien caracteriza, tanto por su nivel de ingresos econmicos, como por su estilo de vida,

O

mercado con un producto ms barato..O

El subsidio al precio de la tortilla tradicional, hace imposible competir en este

Con nuestroproducto se pretendecompetirenelmercadodelatortillapor calidad y caractersticas nutricionales, conservando as mismo las propiedades organolepticas de la tortilla tradicional.

O

En elmercadonaturistano se vendentortillas, slo seutilizanalgunas veces las tortillas integrales para la preparacin de ciertos platillos. Esto lo hace un nicho de mercado donde se pueden distribuir tortillas con alto nivel proteico a un precio superior al subsidiado.

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PRECIO DEL PRODUCTO.En la fijacindepreciosdelastortillasde maz y amaranto AMAWNTINAS, , encontramos los siguientes factores determinantes:

a. Precio y produccin anual de Amarantoy maz

Los precios del amaranto estn regidos por la oferta y la demanda, as, depende de cada regin y del acuerdo que se lleguecon el productor.Con lo que se refiere al maz, el precio del mismo vara de acuerdo a las polticas gubernamentales, existiendol posibilidad de comprarlo va conasupo aun precio a subsidiado, comprarlo a una distribuidora de maz importado a un precio superior al de conasupo, o bien comprarlo directamente con el productor al precio que rija en el libre mercado.

b. Contrato individual deventa.

El contratobajoel que se venda y se compre nuestro producto, depender del cliente, porejemplo en los minisupers y tiendas naturistas, se deber tomar en fijado a intermediario serun y deber ser inferior al cuenta que el precioproyectado al de venta al menudeo. Inicialmente se otorgar el producto aprueba prueba el pagoser hasta que el consumidor lo identifique,enestetiempode una vez se halla vendido el lote.

El precio tortillas de las empacadas de que maz se ofrecen en los supermercados y miscelaneas, dependen de la marca y de las caractersticas de mercadeo de cada sitio (anexo7).

22

En el tipo de comercializacin de las Tortillas .empacadas de Maz y Amaranto AMARANTINAS influirn factores como: 1) Vida de anaquel. Una vez elaboradas las tortillas, su vida de anaquel es de aproximadamente 1-3 das temperatura a ambiente y hasta 7 das en refrigeracin..

2) Debe evitarse la posible prdida de hermeticidad de los envases por rasguos o daos del empaque durante su transporte.4) Una vez en los establecimientos donde se van a vender al consumidor final las tortillas, debe evitarse el dao a los empaques.

La distribucin se realizar por medio de transporte terrestre de la fbrica a los establecimientos donde se vendern las tortillas a los consumidores finales en camionetasequipadas con charolas plsticas y estanteraadecuada para su colocacin. La distribucin ser principalmente a tiendas naturistas y minisupers. En el D.F. los principales centros y tiendas naturistas estn ubicados en la zona delegaciones antes mencionadas. tambin, As los que abarcan las seis minisupers abiertos las 24 horas se concentran en esta regin. Aproximadamente 250 tiendas y m.inupers segn cifras de los directorios de CANACO.

I I Tiendas naturistas y centros naturistas, minisupers ICamionetas transportadoras Consumidores finales

Fbrica

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1 RAMSA, S.AT]

Tamao de planta

,

24

Tamao de Planta.FACTORES QUE DETERMINAN EL TAMAO DE PLANTAA) ANALISIS DE LA DEMANDA

De acuerdo con el anlisis de mercado se puede observar que la competencia que se da en el mercado de la tortilla empacada depende de la preferencia del consumidor que esta determinada por caractersticas organolepticas de la misma y de las grandes inversiones en publicidad. Para ingresar en este mercado se propone competir por calidad nutricional del producto y no por su precio. Este determina que el consumidor de Amarantinas este bien caracterizado por su nivel de ingresos (ms de 3 salarios mnimos) o bien llegue a personas de bajos recursos va DIF o alguna otra institucin gubernamental. Consumo anual de Tortillas para los hogares con ingresos mayores a 3 salarios mnimos:~ ~~ ~ ~~

D.F. Alvaro Obregn Cuahutemoc Coyoacan Benito Jurez Tlalpan Miguel Hidalgo total delegaciones

anuarlo Estadstico D.F.1995, Censos Econmicos 1990 ENEGI

Ton tortilla/ao 119,700 8,700 11,300 13,400 13,200 7,600 8,300 62,500

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B) DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMALas principales materias primasque se necesitan son maz blanco y amaranto.

Maz.Como sabemos, Mxico es deficitarioel en rengln de los granos; de la produccin de maz en 1993 se exportaron apenas 18 mil 506 toneladas, contra un milln 313 mil 661 toneladas importadas, lo que implica una erogacin de 183 mil 31 1 dlares; laexportacin , se supone, no se destinaaconsumohumano, sinoal uso industrial y forrajero,principalmente. Estos precios son menoresen ms de 60% a los de garanta y 73.2%abajo respecto a los de importacin.

Los preciosdeventadel maz en el D.F. y zona metropolitana ascendieron de $510 pesos en 1991 a $1 225 pesos la tonelada en enero de 1995 y actualmente (Agosto 1996) la tonelada de maz CONASUPO la distribuye a $1 800 pesos.1996 la cartera clientes de de CONASUPO ha disminuido por lo que la compra de maz enormemente y la tendencia progresiva es a la baja, blanco se realizara en el mercado libre. El precio de compra en el mercado libre es considerablemente mayor, de $2500 a $3000, llegando hasta $ 3500 en tipos de maz que algunaslocalidades del centro del pas. De los diferentes existen en Mxico, el maz blanco es el ms caro por su calidad. Es ste tipo el que se desea adquirir.

Sin embargo, en

La compra se realizara directamente alproductor o en su caso al intermediario. 640 toneladas, que Se comprar para primer el ao aproximadamente corresponden alporcentaje que aproximadamente se necesita para obtener la fraccin deseada de nuestros productos (80% maz, 20 % amaranto).

26

I RAh4SA. S.A.1AmarantoMxico posee una ventaja competitiva con el resto de los pases que producen amaranto, ya que los costos de este cultivo son los menores registrados. Esto ha motivado la exportacin de la semilla por parte de E.U., siendo que en Mxico su consumo an es muy pobre.(Anexo3). En Mxico, las entidades que producen mayor cantidad de semilla de amaranto son: Puebla, Tlaxcala, Morelos, Distrito Federal, Guerrero e Hidalgo, por lo cual la produccin de amaranto se concentra en el centro del pas.(Cuadro 3).

El nivel de produccin de amaranto decreci 40% de 1989 a 1992, sin embargo en los ltirnos 3 aos se tuvo un repunte en la produccin, misma que todava no se refleja en los censos agroindustriales.Este es el caso de la localidad de Amilcingo, Morelos, donde existen aproximadamente 246 productores agrupados en ejidos, con 5 hectreas en promedio por productor. Aqu se cultiva ao con ao amaranto, maz y cacahuate. Para el cultivo por temporal se emplea en promedio 3 hectreas con un rendimiento de 1.5 % toneladas de amaranto por hectrea . El cultivo por riego se realiza en otras localidades cercanas donde el amaranto no es el principal cultivo. Anualmente seproduce un poco msde mil toneladasdeamaranto en esta localidad. De stas aproximadamente el 25% de la cosecha (250 toneladas) se dedica al autoconsumo y el resto se vende bajo el rgimen de oferta-demanda, no existen intermediarios a los que se les deba vender la cosecha, dicha venta se realiza en el mercado libre. Los precios variaron desde $ 2 500 en 1994 hasta $30 O00 a principios de 1996.

Se pretende comprar al inicio de la cosecha alrededor de 100 toneladas anuales de amaranto en esta localidad. Lo anterior motivara la siembra de esta semilla en el mismo pueblo y en pueblos cercanos, lo cual dara un impulso regional a la semilla de amaranto lo que redundara en una oferta cada vez mayor de amaranto y con esta un equilibrio de precios en este mercado.En ese mismoestado de Morelos, localidades comoHuazulcoyHuejotzingo, entre otras, se dedican al cultivo de amaranto. El cultivo principal en Amilcingo como en Huazulco es el amaranto. En otros estados como en Puebla y Edo. De Mxico la cosecha por lo general ya esta comprometida a diferentes intermediarios, por lo tanto slo se consideran como alternativas remotas para la compra de amaranto.S

27

C) TECNOLOGIA EQUIPO DE PRODUCCIN Y La extrusin alcalina es una tecnologa que requiere poco espacio de instalacin, produce pocos efluentes contaminantes y mejora la calidad de la materia prima porque destruye algunos factores antinutricionales, esteriliza y texturisabajoun amplio rango de condiciones de humedad, temperatura y presin, lo que la hace una tecnologamuy verstil. Sin embargo, la extrusin es una tecnologa an poco desarrollada en Mxico; se pueden comprar los extrusores en el extranjero 6 disear en nuestropas. As, la compra de ms extrusor de un resultara muy enormemente en la inversin inicial. cara impactara e

Aunque para los primeros aos, la produccin que se prev est exclusivamente determinada por la capacidad de comercializacin de Amarantinas ( ver anlisis de compra la de materia prima ( amaranto de mercado) y de la posibilidad principalmente ), para aos siguientes , cuando la produccin aumente, la compra de ms de un extrusor puede ser posible a pesar su alto costo. de

D) ECONOMIADE ESCALA Un factor determinante el en precio nuestro de producto es el costo las de materias primas, en especial el de amaranto, el cual ser cultivo por un poco promovido en Mxico, se encarece de cosecha en cosecha. As, por la promocin que se espera realizar alcomprargrandescantidadesde ste, en las regiones annodominadasporintermediarios, se esperatener con eltiempounmenor precio de adquisicin del amaranto.

Por ser 'la extrusin alcalina tecnolgia una muy verstil su en manejo de humedad, temperatura y presin, permite el poder procesar otros granos, cuando lamateriaprimaprogramadainicialmentenose pueda adquirir. Un ejemplo de esto serael procesar sorgo en vez de amaranto.Por el ahorro sustancialde energa elctrica y agua queimplicalaextrusin alcalina, resulta que con los aos, la inversininicialfuertequetiene este, se paga al economizar en otros rublos del proceso.

28

m

E)POLITICAS ECONOMICASActualmente el gobierno tecnolgias exige limpias no que tengan impacto ecolgico nocivoalambiente. Con esto se esperanincentivosfiscales para el desarrollo de la extrusin alcalina como sustituto de nixtamalizacin la tradicional.

Conclusin de Tamao de Planta

Dos grandes limitantesdeltamao deplanta son, porunapartelacantidadde amaranto disponible en el mercado y por otra la capacidad de proceso del extrusor de bajo costo.Un clculo razonable resulta en procesar inicialmente aproximadamente 100 toneladas de amaranto y 400 toneladas de maz. Esto lo se satisface adecuadamente 4 extrusores, trabajando un slo turno. Del clculo de balances de materia (ver memorias de clculo) con sta cantidad de materia prima resulta aproximadamente 800 toneladas de tortilla. Adems, por ser el cultivo de amaranto anual, la compra de este requerir de silos 10s meses de de almacenamiento, donde se guarde despus desucomprapor septiembre y octubre. En el caso del maz, donde su compra puede durante el ser todo necesitara un slo silo. ao, se

Un clculo del volumen de almacenamiento requerido resulta en la necesidad de 4 silos con aproximadamente70 toneladas de capacidadcada uno. Por lo tanto,la capacidad de diseodela principalmente:O

planta depender de tres

factores

O O

Posibilidad de adquisicin de amaranto. Capacidad media de proceso de 4 extrusores. Capacidad de almacenamiento de la materia prima.

Tomando como base la capacidad mxima de almacenamiento deamaranto de 210 toneladas anuales, tenemos una capacidad de diseo de 1700 toneladas de tortilla.29

Tamao de PlantaConsiderando los dos primeros aos de arranque y pruebas de equipo

TAMAO DE PLANTA1600...

. . ...

.

.

. ..

. .

.

1996

1997

1998

1999AO

2000

2001

m 2

30

m

Capacidad UtilizadaConsiderando los dos primeros aos de arranque y pruebas de equipo

225792

Ao1996 1997 1998 1999

Capacidad Utilizada

OO 47 % 58 % 70 % 82 % 94 %

2000 2001 2002

CAPACIDAD UTILIZADA

31

La planta laborar 300 das al ao, considerando los das de descanso obligatorio y das de mantenimiento de equipo. comercializacin se realizar por medio de tiendas y centros naturistas, as como de minisupers de los llamados 24 horas, debido a las caractersticas del mercado meta. As, el numero de estos establecimientos dentro de las 6 delegaciones de inters ( aproximadamente de 250 establecimientos segn CONCANACO ), condicionan en buena parte las toneladas de produccin anuales, ya que al no existir ms vas de comercializacin, se limitan las toneladas de tortilla empacada comercializables por da.

Por ser un producto nuevo ( tortillas de maz con amaranto ), comercializando en un nicho de mercado tambin nuevo ( tiendas naturistas y minisupers 24 horas ), se requiere de un tiempo razonable para que consumidor el identifique el producto y lo prefiera sobre otras marcas de tortillas empacadas , anporsu precio ms elevado que el de la tortilla tradicional. Por esto, no se puede pensar en saturar el mercado con demasiado producto.Se producen 800 toneladas de tortilla el primer ao, esto equivale a 2.7 toneladas a cada diarias ( 2700 Kg por da ) , si tenernos 250 establecimientos, establecimiento le corresponde 10.8 Kg , aproximadamente 11 Kg empacados en bolsas de 1 Kg.

32

Macrolocalizacin

33

MacrolocaCizacWFACTORES BASICOS LOCACIONALES Son aquellos factores que se consideran importantes, para la instalacin de la planta, estos seanalizaron de acuerdo a las tres posibles alternativasquese tuvieron. El nivel de importancia que se dio les se puede ver en la matriz de microlocalizacin, el valor o puntaje se encuentra dentro de los apndices.

FACTORES GEOGRAFICOS Los factores geogrficos como son clima, temperatura mxima, mnima, humedad relativa, viento, altura sobre el nivel del mar, son factores ha considerar ya que algunos influirn directamente con el proceso, mientras que otros lo harn en la construccin y localizacin del equipo. Morelos El estado de Morelos tiene 33 municipios. Colinda al Norte con el Estado de Mxico y el Distrito Federal, al Este con el estado de Mxico y Puebla, al Sur con Puebla y Guerrero; al Oeste con Guerrero y Estado de Mxico. Las cuencas del ro Atoyac, el Grande de Amacuzac yel Ro Moctezuma cruzan la regin. El Lago Tequesquitengo, el Lago Coatelco y el Lago el Rodeo son los cuerpos de agua con los que cuenta el estado.

El estado cuenta con una superficie territorial de 495,822 hectreas, de las cuales 188,041 se usan para la agricultura.

34

Puebla El estado de Puebla colinda al Norte con Hidalgo y Veracruz, al este con Veracruz y Oaxaca, AI sur con Oaxaca, Guerrero, al oeste con guerrero, Morelos y Edo. de Mxico, Tlaxcala e Hidalgo. El estado dePuebla representa el 17% de la superficie del pas.

Distrito Federal Cuenta con 16 delegaciones. Colinda al Norte, Este y Oeste con el Estado de Mxico y al Sur con Morelos. Regiones Hidrolgicas Cuenta con el Pnuco, Lerma-Santiago, y el Balsas. Las cuencas del ro Moctezuma, Ro Lemas-Toluca, Ro Balsas-Mezcala. Tlaxcala Tlaxcala colindaal Norte con Hidalgoy Puebla, al Este y Sur con Puebla y al Oeste con el Edo. de Mxico e Hidalgo.

El Estado representa el 0.2% de la superficie del pas.

35

Materia PrimaMaz.Como sabemos, Mxico es deficitario en el rengln de los granos; de la produccin de maz en 1993 se exportaron apenas 18 mil 506 toneladas, contra un milln 313 mil 661 toneladas importadas, lo que implica una erogacin de 183 mil 31 1 dlares; la exportacin , se supone, no se destina a consumo humano, sino al uso industrial y forrajero, principalmente. Estos precios son menores en ms de 60% a los de garanta y 73.2% abajo respecto alos de importacin. Sin embargo, en 1996 la cartera de clientes de CONASUPO ha disminuido enormemente y la tendenciaprogresiva es a la baja, por lo que la compra de maz blanco se realizara en el mercado libre. El precio de compra en el mercado libre es considerablemente mayor, llegando hasta $ 3500 en algunas localidades del centro del pas. De los diferentes tipos de maz que existen en Mxico, el maz blanco es el ms caro por su calidad. Es ste tipo el que se desea adquirir.

AmarantoMxico posee una ventaja competitiva con el resto de los pases que producen amaranto, ya que los costos de este cultivo son los menores registrados. Esto ha motivado la exportacin de la semilla por parte de E.U., siendo que en Mxico su consumo an es muy pobre. En Mxico, las entidades que producen mayor cantidad de semilla de amaranto son: Puebla, Tlaxcala, Morelos, Distrito Federal, Guerrero e Hidalgo, por lo cual la produccin de amaranto se concentra en el centro del pais. El nivel de produccin de amaranto decreci 40% de 1989 a 1992, sin embargo en los ltimos 3 aos se tuvo un repunte en la produccin, misma que todava no se refleja en los censosagroindustriales.

36

Cercana al Mercado MetaLa cercana que se tenga al mercado meta es importante, ya que este se localiza en las delegaciones del D.F.y los costos de transportacin son considerables.

los diferentesestados analizados almercado De lasdistanciasqueexistende meta,podemosdecirque se encuentramscercano el estadodeMoreloscon 505 km.

ServiciosLos servicios pblicos como son agua, luz, drenaje,telfono, con los que se cuentan en los estados analizados, son importantesyaquede ellos depende el buen funcionamiento de la planta.

Los servicios que tomamos en cuenta son las fuentes de abastecimiento de Agua,ya que en todo proceso, esta es importante, en nuestro caso los volmenes que se utilizan de agua , se requiere tener la disponibilidad de la misma. La cantidaddeplantasdetratamientodeaguasresidualesmunicipales,fueron consideradas, ya que en la actualidad es de suma importancia contar con estas, ya que la modernidad que se va teniendo implica cuidar el medio ambiente. se cuenta con Otrosparmetrosquefue considerado en los tres estados es si sistema de alcantarillado y drenaje, as como la electricidad a nivel Industrial con la que se cuente en el estado.

Comunicaciones y TransporteLas comunicaciones y transporte son otros serviciosfundamentalesquefueron analizados, es conveniente que los medios de comunicacin permitan una mayor agilidad al distribuir tanto el producto terminado comolas materias primas.

Los mediosdetransporteque directa con la distribucin.

se cuentenenlas

regionesinfluirndemanera

37

Otros factoresRECURSOSHUMANOSplanta, ya que la disponibilidad de estos en las diferentes regiones son importantes.

Estos son considerados para laborarenla

38

MATRIZ DE MACROLOCALIZACIONFactor Calificacin Morelos Mxima 25 al 22~ ~~~

Cercana consumidor Disponibilidad dela materia prima Localizacin Y disponibilidad de las plantas industriales Costo dela materia prima Disposiciones legales, fiscales o de poltica econmica Comunicaciones Servicios Pblicos Disponibilidad de energa elctrica y combustibles climatolaicas Total

2510

249

10

9 8

9

6 5 5

I

5 5 4

5

Condiciones 5

I

100

I

~

91

CONCLUSIONDe lo anterior, el estado que resulta msadecuado para ubicar la planta es el de Morelos ya que la disponibilidad , produccin de la materia prima y su costo son ms accesibles que en los otros estados. Adems de que se tiene una mayor cercana con elconsumidor.

39

I RAMSA, S.A.]LOCALIZACIN DE PUEBLA, D.F., MORELOS Y TLAXCALA

40

Microlocalizacin

41

MicrolocalizacinFACTORES BASICOS

Para llevar a cabo se consideraron los factores ms necesarios, para llevar a cabo la instalacin de la planta.

imprescindibles y

Se consideraron la zona Industrial de Cuautla, Cuernavaca y la disponibilidad que se tiene de un terreno en el Municipio de Ayala , Moyotepec.FACTORES GEOGRAFICOS

Ubicados en el Estado de Morelos, existen 3 posible lugares de instalacin de la planta, estos son:

1. Parque lndustrial Cuautla. Carretera Mxico-Oaxaca, km 110.5, C.P. 62741, a 6km del centro de poblacin Cuautla Morelos.

2. Parque Industrial del Valle de Cuernavaca. Carretera, a 4.5 km del centro de poblacin Cuernavaca-Morelos.3. Terreno particular en Moyotepec, Ayala.Carretera Cuautla-Ayala, km 6, en Municipio de Ayala , a 6 km del centro de poblacin de Cuautla.Los factores geogrficos como son clima, temperatura mxima, minima, humedad relativa, viento, altura sobre el nivel del mar, son factores ha considerar ya que algunos influirn directamente con el proceso, mientras que otros lo harn en la construccin y localizacin del equipo.

42

Materia primaDentro del estado de Morelos se encuentran el municipio de Jantetelco al que corresponden Huejotzingo y Amilcilgo, principales productores de Amaranto en est regin, adems de que producen maz, cacahuate y sorgo. En este estado hay un buen apoyo para fomentar la produccin Agropecuaria, lo cual favorece la siembra de semillas como la del amaranto, que en est regin est teniendo un buen auge.DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS

El estado deMorelos cuenta con unabuenadisposicindeestos adems de que estn fomentando la inversin en este lugar.

servicios,

Este estado se encuentra constantemente cambiando, aumentando su nmero de presas, tratamientos de aguas, as como aumentando la red de distribucin de agua potable.

Los parmetros que fueron considerados en las tres localidadessonVolumen promedio de extraccin de agua, cantidad de tomas Industriales de Agua potable conlas que se cuenta en cada municipio y plantas de tratamientodeagua residudes.COMUNICACIONES Y TRANSPORTES

Existe una buena red de comunicaciones en este estado, ya que cuenta con dos vas de acceso al D.F. Adems de que cuenta con carreteras federales que lo unen con estados como Guerrero, Oaxaca y Puebla. En su red detransportesse tiene diferentes consorcios, como sonSnchez unidos, Asociacin de Transportistas, que son los principales en su ramo. Se consideraron la longitud de la basura. red carretera y Vehculos recolectores de

43

m

OTROS FACTORES RECURSOS HUMANOS Estos se consideraron de acuerdo a la cantidad, que puede laborar en la planta, ya que nuestro principal mano de obra se tomar de las regiones ms cercanas, para que no tengan que tardarse tiempo en transportarse de sus hogares a la localizacin de la planta.

SERVICIOS PUBLICOS Se consideraron, los queseencontraban en las planta y laregin donde era factible colocar la planta, Estos varan desde cantidad hasta costos de los mismos.

44

MATRIZ DE MICROLOCALIZACION

Caractersticas

Comunicaciones Cercana con la materia prima Cercana con el consumidor IServicios Costo del terreno Condiciones climatolgicas 5 Facilidades tratamientos de de desechos ISuministro de aaua I I Subtotal I Facilidad de transporte Facilidad de acceso Disponibilidad de energa elctrica v combustibles Disponibilidad de la mano de Obra Actitud de la comunidad I Subtotal I [Total

Puntuacin Porcentaje mxima 15 15 15 I 10 I 9 5 5 5 5 44

I

I

I I

70

I I

3

1

I

30 1O0

1

I

45

MATRIZ DE SELECCION DE MICROLOCALIZACIN2aractersticas 2omunicaciones Sercania con la materia prima Cercana con el consumidor Servicios Costo del terreno Condiciones climatolgicas Facilidades de tratamientos desechos Suministro de agua Subtotal Facilidad de transporte Facilidad de acceso Disponibilidad de energa elctrica y combustibles Disponibilidad de la mano de Obra Actitud de la comunidadSubtotal

I Puntuacin I P.I. Cuautla I

II

maxima 15

11

Moyotepec"

II

1214

I

9

P. I. de Cuemavaca 108 9 8

151510 9

12

129 8

106

9

54

5

53

51

de

5

3

5

365 5

2I

335 5

55

38 4

54 4

3

2 54

44

23

3

3I

3

3 6 41

Total

100

6 71

I

5 43T

CONCLUSIONDe los resultados anteriores se tiene que el parque industrial de Cuautla es el ms ideal para ubicar la planta harinera del proyecto, ya que est ms cercaal mercado y al sitio donde se va a obtener la materia prima (Amilcingo, Morelos).

46

I

I

Tecnologa

47

-

ALTERNATIVAS TECNOLOGICAS

Limpieza Molienda

Limpieza Molienda

1'

de los granos

Envasado

48

SELECCION DE TECNOLOGIAMEZCLA DE MAIZ-AMARANTO El maz contiene baja cantidad de aminocidos esenciales como lisina y triptofano lo hace de este grano un alimento de bajo valor nutricional comparado con la carne, la leche y el huevo. Las protenas provenientes del amaranto presenta una mayor calidad nutricional comparadas con granos, otros ya que contienen mayores cantidades de aminocidos esenciales como la lisina y triptofano. En este trabajoseplanteasuperar las limitaciones delmaizysusderivados fortificando la tortilla de maz con aminocidos protenas y provenientes del amaranto. La mezcla de maz-amarantorealizar se en una proporcin de 80-20% respectivamente.NIXTAMALIZACION

La nixtamalizacin es uno de los procesos alcalinos ms utilizados. Tradicionalmente consiste en el cocimiento del grano con agua y cal (hidrxido de calcio) en una proporcin de 0.02 % con respectodel peso del maz, un remojo durante 12 a 16 horas, con el fin de proporcionar un tratamiento trmico alcalino que permita remover el pericarpio (cascarilla), gelatinizando parcialmente los almidones y produciendo la hidrlisis alcalina sobre la zena y otras protenas del maz mejorando la disponibilidad del triptofano al favorecer la reduccin de la relacin leucina-isoleucina, ya que la leucina se destruye por el tratamiento alcalino. Despus se realiza una eliminacin del agua de cocimiento o nejayote, con un posterior lavado del grano o nixtamal.

49

EXTRUSIONEn los pases un vas de desarrollo se ha dado especial importancia a la extrusin de alimentos de vegetal, origen particularmente cereales, leguminosas y oleaginosas para cocerlos y acondicionarlosparaquetengan un mejor valor para eficazmente un nutritivo. Dado que uno de los requerimientos extrudir material biolgico es que este se encuentre en forma granular, la premolienda de los granos permite someterlos al proceso de extrusin para cocerlos. La extrusin alcalina es un proceso queinvolucravariasoperacionesunitarias que incluyen el mezclado, cocimiento, corte y moldeado. En algn punto de este proceso, preferentemente en la zona de alimentacin, se adicionan agua y cal a lasharinascrudas (en unaproporcinde 1 :1 agua-grano y 0.2% de cal).La presin generada y el calor de la friccin causan un aumento de la temperatura que cuece los grnulos y los gelatiniza parcialmente, obtenindose una masa o harina precocida dependiendo de la cantidad agua que contenga el producto. de Un extrusor consisteesencialmentedeun tornillodecompresin,enel cual el material es comprimido bajo una variedad de condiciones de mezclado, calentamiento y esfuerzo cortante para formar unamasasemislida,lacual es forzada a fluir atravs de una boquilla. Los principales factores que influyen sobre la naturaleza del producto extrudido son: las condiciones de la extrusin y las propiedades reolgicas del alimento en cuestin. Los parmetros ms importantes el durante proceso son; la temperatura, la presin, el dimetro de los orificios de la boquilla y la velocidad de cizalla. Est ultima depende diseo del interno cilindro del extrudidor y la Las caractersticasdelmaterialaextruirejercen velocidad y formadeltornillo. unainfluenciaimportantesobre la textura y elcolordelmaterialextrudido. Las ms importantes son : el contenido de agua, el estado fsico de los componetites y su composicin qumica (en especial el contenido y tipo de almidones, protenas, grasas y azcares).

~~

MICRONIZACIONLa micronizacin consiste en someter los granos a radiaciones infrarrojas. hidrxido de Inicialmente los granos son acondicionados con unasolucinde calcio al 0.3% peso del grano en base seca, hasta un contenido de humedad del 20 al 30% Los granos sontransportados atravs de un tamborgiratorioque sigue una trayectoria en espiral para ser micronizados porgeneradores deradiaciones son calentados por un quemador mltiple de gas, la infrarrojas, los cuales estos, determinan el calor cantidad de granos y el tiempo de residencia de recibido por los mismos durante el procesamiento. La velocidad a la cual los granos pasan por e micronizador es regulada por un motor de velocidad variable. l

J

51

Seleccin de tecnologa y equipoMATRIZ DE SELECCIN PARA ALMACENES DEL GRANO En la planta, se requieren instalaciones para almacenar el amaranto y el maiz necesarios para la elaboracin de las tortillas. stos pueden ser silos o graneros. Los almacenes deben tenercapacidad unos 25,000 galones. El amarantose comprar una vez al ao y el maz a lo largo de la temporada de cosecha. De los dos tipos de almacenes se seleccion el ms adecuado segn las caractersticas de cada uno de ellos y las requerimientos de la materia prima. (Apndice 11).

Criterio de seleccin

Posibitidad almacenamiento de largos perodos detiemposindao grano Posibilidad de mecanizacin de carga y descarga Control eficaz de la temperatura y la humedad relativa en el almacn Relacin volumen /superficie elevada Capacidad elevada Facilidad de construccin costo Total

Calificacin mxima 20 por al 20

Graneros

Silos

1520

1 010

20

15 1510 5

10

1515

10 IO5 560

5 5

383

CONCLUSIONESEl almacn ms adecuado para almacenar el maz y el amaranto son los silos, ya que es posible controlar eficazmente las variables (temperatura y humedad relativa) que influyen en el tiempo que pueden ser almacenados estos productos sin alterar su calidad. El volumen ocupado es mayor enrelacin a lasuperficie del silo, lo que reduce el espacio quese ocupa dentro del terreno. Encuanto al material de construccin, se seleccion el hormign armado, por la mayor de construccin. La resistencia que presenta, su bajo costo y su facilidad mecanizacin de estos almacenes se puede lograr mediante la descarga de su contenido y transporte por medio de bandas que alimentan la materia prima a la planta, permitiendo una operacin en continuo.52

I

MATRIZ DE SELECClbN DE SISTEMA DE SECADO DE LOS GRANOSEl secado del amaranto y del maz previo al almacenamiento puede efectuarse por aire de ventilacin a temperatura ambiente o caliente. Las caractersticas de estos dos sistemas se describen en el apndice II. La seleccin del mtodo ms adecuado se realiz con la siguiente matriz:

(1) Aire de ventilacin a temperatura ambiente (2) Aire de ventilacin caliente

El sistema de secado con aire de ventilacin a temperatura ambiente es un mtodo barato, eficiente que slo requiere de ventiladores ya sea axiales o centrfugos para reducir la humedad relativa del grano hasta el valor adecuado costos para el almacenamiento (ver apndice ll), sin implicar mayores energticos, adaptndose a los requerimientos del proceso.

53

MATRIZ DE SELECCIN DE EQUIPO PARA SECADO CON AIRE ATEMPERATURA AMBIENTEtos dos tipos de ventiladores que pueden usarse en el secado del grano en masa son los de flujoaxial y los centrfugos. Las caracteristicas de estos equipos se describen en el apndice 11. L a seleccin se realiz con la siguiente matriz:

Criterio de

seleccin ]

Calificacinmxima 2020 10 10 10 10 10 5

I

Ventilador axhJ1515 8 10 10

I

Ventilador centrfugo15

I

Adaptabilidad para el y secado maz de amaranto Capacidad de secado Eficiencia de secado Rendimiento Consumo de energia costo Facilidad de maneio 1 Costo de mantenimiento Requerimientos de espacio I

1

10 108

1

20 10 10 8 8 10 8 493

1

5

5

Total

91

Los ventiladores centrfugos son los ms adecuados para llevar a cabo el secado de los granos antes del almacenamiento, ya que disminuyen los mismossin implicar mayorescostos eficientementelahumedadrelativade adecuada en energticos. Es posible mantener el grano a una humedad relativa y el almacenamiento instalando ventilador la un en parte superior silo del hacindolo funcionar cada vez que se detecte aumento un en la humedad relativa.

54

MATRIZ DE SELECCIN PARA COCCIN ALCALINA DEL AMARANTO EL Y MA~ZLa coccin alcalina maz del puede llevarsecabo a mediante tres mtodos diferentes: la nixtamalizacin tradicional, la extrusin y la micronizacin.

NixtamalizacinConsiste en el cocimiento del grano con agua y cal (hidrxido de calcio) en una proporcin del 0.02% con respecto al peso de maz, un remojodurante12 a 16 horas, con el fin deproporcionarun tratamiento trmico alcalinoquepermita remover el pericarpio (cascarilla), gelatinizando parcialmente los almidones y produciendo la hidrlisis alcalina sobre zena y otras protenas del maz mejorando la disponibilidad del triptofano al favorecer la reduccin de la relacin leucina-isoleucina, que leucina ya la se destruye el portratamiento trmico alcalino. Despus se realiza una eliminacin del agua de cocimiento o nejayote, con un posterior lavado del grano de nixtamal.

ExtrusinEn los pases en vas de desarrollo se ha dado especial importanciala a extrusin de alimentos de origen vegetal, particularmente cereales, leguminosas y oleaginosas para cocerlos y acondicionarlos para tenerunmejorvalornutritivo. Dado que uno de los requerimientos para extrudir eficazmente material un biolgico es que este se encuentreenformagranular, la premoliendade los granos permite someterlos al proceso de extrusin para cocerlos. La extrusinalcalina es un procesoqueinvolucravariasoperacionesunitarias que incluyen el mezclado, cocimiento, corte y moldeado. E n algnpunto de ese proceso, preferentemente en la zona de alimentacin, se adiciona agua y cal a las harinas crudas (en una proporcin de 1 :1 agua-grano y 0.2% en base seca de cal). La presin generada y e calor de la friccin causan un aumento de la temperatura que cuece los grnulos y los gelatiniza parcialmente, obtenindose una masa o harina precocida dependiendo de la cantidad de agua que contengaproducto. el Los principales factores que influyen en la naturaleza del producto extrudido son: las condiciones de la extrusin y las propiedades reolgicas alimento del en el cuestin. Los parmetros ms importantes durante proceso son: la temperatura la presin, el dimetro de los orificios de la boquilla y la velocidad de cizalla. Las caractersticas del material a extrudir ejercen influencia una importante sobre la55

m

textura y el color del material extrudido. Las ms importantes son: el contenido de agua, el estado fsico de los componentes y su composicin qumica (en especial el contenido y tipo de almidones, protenas, grasas y azcares). En la extrusin, se utilizan extrusores de tornillos gemelos y de tornillo nico (apndice 111).

MicronizacinLa micronizacin consiste someter granos en los a radiaciones infrarrojas. tnicialmente losgranos son acondicionadosconunasolucinde hidrxido de calcio al 0.3% peso del grano en base seca, hasta un contenido de humedad del 20 al 30%. La seleccin del mtodo siguiente matriz: de coccin alcalina, se llevcabo la a con

Criterio de

seleccinde de

Disponibilidad tecnologa Modernidad tecnoiogia

I11

Calificacin Nixtamalizacinmxima15 15

Micronizacin Extrusin10

1

14

1

1

513 15

5

de

Costos de produccin Calidad producto del obtenido Facilidad y flexibilidad de operacin Capacidad de. produccin Posibilidad de desarrollo afuturo ImDacto ambiental Subproductos (efluentes) Posibilidad automatizacin Riesgos involucrados Total

10 98

7 7

108

5 4

I

I

65

1

8

1

54

88

8

4

a8 766 94

75 4

8 766

2 24

54 61

359

56

La extrusin alcalina es una tecnologa que requiere poco espacio de instalacin, produce pocos efluentes y mejora la calidad de la materia prima porque destruye algunos factores antinutricionales, es una tecnologa muy verstil que se adapta a los requerimientos del producto. E procesado tradicional del l nixtamal ocasiona una prdida de slidos del maz durante el cocimiento debida a la lixiviacin o extraccin de slidos que se suspenden como particulas y se desechan en el agua residual llamada nejayote. Mediante extrusin alcalina, pueden obtenerse masas con las caractersticas adecuadas para la elaboracin de tortillas a partir de harinas integrales con un mayor valor nutricional, con un consumo energtico menor.

MATRIZ DE SELECCIN PARA EQUIPO DE EXTRUSJNSe cuenta en la industria, con dos tipos de extrusores adecuados para el proceso de coccin alcalina de los granos demaz y amaranto.Sus caracteristicas se mencionan en el apndice 111. La seleccin del extrusor se realiz mediante la siguiente matriz:~~~~

Tipo de exfrusor

Criterio de Seleccin Calificacin mxima Disponibilidad del 30 eauiDo 15 Amplitud del rango de condiciones de operacin Adaptabilidad al 15 proceso de coccj6n alcalina Costo del equipo 10 Facilidad de manejo 10 Eficiencia de la 10 transferencia de calor 5 Costo de operacin y mantenimiento 5 1 Camcidad Total (1) Extrusor de tornillo nico (2)Extrusor de tornillos gemelos57

(1)30

(2)10 15

9

10

10

10 10 5 5 5 84

5 10 1055

70

I

CONCLUSI~NEn el pas se cuenta con un extrusor a nivel de banco y planta piloto de tornillo nico. En este equipo es posible llevar a cabo la extrusin del maz y el amaranto obtenindose masas para la tortilla de buenas caractersticas organolpticas, sin tener que incurrir enla importacin de equiposde tornillos gemelos, que no estn disponibles y cuya adquisicin elevara el costo del proceso.

MATRIZ DE SELECCIN PARA EQUIPO DE MOLIENDAY TRITURACIN

Para llevar a cabo la extrusin de un material, es necesario alimentarlo al extrusor de forma granular, para que se lleve a cabo la coccin de la masa. As pues, una vez que se seleccion la extrusin como el proceso de coccin alcalina, se hace necesario seleccionar un equipo adecuado para la molienda del maz y el amaranto, mediante la siguiente matriz:

Criterio de seleccin Adaptabilidad al proceso de molienda de maz y amaranto Adecuabilidad al tamao de trituracin intermedia costo

Calificacin30

Molino de

Molino de18

Molino de martillos discos 10 20

rodillos

3020

59 10 34

2020 15

30 15 15 80

EficienciaTotal

20

73

El molino de martillos es el equipo ms adecuado para llevar a cabo la trituracin de los granos previa a la extrusin,obtenindose una harina de tamaode partcula adecuado, con un costo energtico y de mantenimiento bajos.58

Bases de diseo

59

RAMSA. Divisin de Ing. de ProyectosTITULO

00-THP-001FECHA APROBO

NUMERO

REV No. AJ

PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEOEQUlPO 3ELABORO

AMS

AGOSTO 1996

HOJA No. PROYECTO No.

96-P-O3

1/12

BASES DE DISEO

Nombre del Proyecto: Tortillas De Maz- Amaranto Localizacin: Parque Industrial de Cuautla, do. de Morelos. Proyecto No. 96-P-03.

l. GENERALIDADES. 1.1 Funcin de la planta: Produccin de tortillas. 1.2 Tipo de proceso. Pur lotesLa materia primadespusdeser secada yalmacenadaen silos pasar a un proceso para la obtencin de tortillas por medio extrusin de del maz y el amaranto. En la elaboracin de las tortillas se realizar un cribado de los granos, un preacondicionamiento para ajustar la humedad de los granosa un 20%, una molienda y la extrusin. Con la masa obtenida se proceder a la elaboracin de tortillas. 2. FLEXIBILIDAD Y CAPACIDAD. 2.1 Factor de servicio: 82%, tomando como base 300 dias laborables. Tomando en cuenta los das de descanso que son : Enero 1 , Marzo 21 , Juevesy Viernes Santo (Abril), Mayo 1 , Septiembre 16, Noviembre 1 y 2; Diciembre 12 y 25.y 52 Domingos del ao, nos da un total de 62 das del ao no laborales. 365 das ------ 100% 300 das ----- X X= 82% 2.2 Capacidad: 1700 ton/ao de tortillas a) Diseo: b) Normal: 1600 tonlao de tortillas 800 ton/ao de tortillas Mnima: c)

A

lPOR RAMSA61

IAMS APROBOFECHA:510-96

AA

REVISIONES: B

RAMSA. Divisin de Ing. de Proyectos

NUMERO

REV No. B

00-THP-001

I PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEO~ ~ ~ ~~~

ELABORO

APROBO

FECHA

PROYECTO No.

HOJA No.

J

I

, EQUIPO 3

AMS

AGOSTO 1996

96-P-O3

2 12

L a planta debe continuar operando bajo condiciones normales(Si o No). a) Falla de Energa Elctrica. S; por lo que sera necesaria una planta generadora de energab) Falla de Vapor. S

c) Falla de Aire. S; Instalacin de un compresor auxiliar d) Falla de Agua de Enfriamiento. S

2.4 Necesidades para futuras expansiones.Para el ciclo de vida del proyecto, se determin una produccin mxima de 1 600 ton de tortillas al ao, la capacidad utilizada de la planta el primer ao ser del 50% en relacin a la capacidad instalada que se fij en 1 700 ton/ao, no se prevn expansiones apartir de esa cantidad.

A 'A AREVISIONES B POR: RAMSA62

APROBO

FECHA:5-10-96I , . . .

RAMSA. Divisin de Ing. de ProyectosTITULO

00-THP-001

NUMERO

REV No. B

PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEOELABORO APROBO

EQUIPO 3

AMS

AGOSTO 1996

FECHA

96-P-O3

PROYECTO No.

HOJA No.

411 2

Sorbato de Potasio:Especificaciones: Aspecto Pureza Cloruros Sulfatos Metales pesados Arsnico Prdida de peso (3h a 105OC) pH (sol 5%) Alcalinidad-Acidez Solubilidad en agua Carboximetil Celulosa de Sodio Polvo color mbar claro Mayor a 98% Menor de 1 .O00 ppm Menor de 1 .O00 ppm 10 ppm mx. 3 ppm mx. 1 O mx. h 8.0 a 10 1.2 ml NaOH 0.1 N 0.8ml CIH 0.1 N para 1.2 g. 58.2

Es un aglutinante espesante, estabilizante. Es un polmero soluble agua en derivado de la celulosa, sus propiedades son: m Se disuelve rpidamente en agua y es inerte m Su diferenciacin se basa en el grado de viscosidad deseado. m Es un formador de pelcula resistente a los aceites, grasas y solventes orgnicos m Acta como aglutinante, espesante, estabilizante y coloide protector.Especificaciones pH ptimo Slidos solubles Viscosidad en solucin 3 a 10 O a 80% alta, mediana y baja

A A AAREVISIONES B

POR: RAMSA

APROBO

FECHA:5-10-96

72

RAMSA. Divisin de Ing. de Proyectos I TITULO PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEO

NUMERO

REV No. B

00-THP-001

I EQUIPO 3SAL

ELABORO

I APROBO

I AMS

I FECHA

I AGOSTO 1996

I PROYECTO No.

I 96-P-O3

I HOJA No.

I 5/12

Cloruro de sodio. Es un polvo fino homogneo de color blanco, se aplica en la industria de las sopas, consoms, botanas e industrias en general. Sus ventajas son: m En disoluciones presenta un 40% mayor en velocidad sobre la sal molida o de grano,mezclasdeslidos debido a la uniformidad del grano, la mezclase homogeneiza con gran facilidad, evitando disgregaciones posteriores. Anlisis tpico Determinacin Pureza Agua Antihumectante Fierro +++ Calcio ++ Magnesio ++ Ascrbico Insolubles Dureza total Fluidez Resultados 99.4% 0.019% O. 1285% 0.63 ppm 0.0583% 0.0066 Yo 0.0 ppm 0.02 % O. 1729 % 15.13 cmYs

A A AREVISIONES BPOR: RAMSA64

APROBO

FECHA510-96

m

m

RAMSA. Divisin de Ing. de Proyectos

NUMERO

REV No. B

00-THP-001

1 TITULO PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEO

I EQUIPO 3

ELABORO

I APROBO

I AMS

1 FECHA

I AGOSTO 1996

I 96-P-O3

I PROYECTO No.

1 HOJA No.

I 6/12

4. ESPECIFICACIONES DE PRODUCTOS.

AMAWNTINAS*. Son tortillas elaboradas con maz y amaranto , COMPONENTES AMARANTlNAS(%

I

I

I

I Total

I100

1

Las amarantinas tienen una vida de anaquel de 24 h sin refrigeracin y de 7 das en refrigeracin.

5. ALIMENTACION A LA PLANTA.

MATERIA PRIMA Maz 1 Amaranto

Edo. fsico Slido I Slido

-

Presin

Temperatura("C) 25 I25

A A A A REVISIONES B

POR: RAMSA65

FECHA:5-10-96 APROBO

m

RAMSA. Divisin de Ing. de ProyectoslTlTUL0

NUMERO

00-THP-001

REV No. A

I

PROCEDIMIENTODE BASES DE DISEO

I EQUIPO 3ELABORO

I APROBO

I AMS

I FECHA

1 AGOSTO 1996 I 96-P-O3

I PROYECTO No.

I 7/12

I HOJA No.

I

6. CONDICIONES DE LOS PRODUCTOS EN EL LMITE DE BATERIAS.

6.1 Trminos de Garanta PRODUCTO Tortillas (AMARANTINAS)

fsico Slido

Ton/da Edo. Tonlao 1 600 5.3

Entrega en: Tiendas naturistas

Se debe indicar si existen condiciones especiales a la entrega de cada producto: y Las tortillas se deben mantener alejados de la humedad la luz solar directa

7. ELIMINACION DE DESECHOS. 7.1 Necesidades y reglamentos de pureza para:a) Agua OON1993 b) Aire ECOUl993 c) Ruido (NOM-CCAT-019-ECOU1993) -STS-1993. NOM-001 NOM-CCA-031(Separar Limpia Agua

y Aceitosa)

NOM-PA-CSA-

7.2 Sistemas de tratamiento de efluentes. Se van a tratar mediante un sistema de digestin anaerobio, que consta de un tratamiento preliminar en el que se van a hacer la extraccin de lleva a cabo la slidos de gran tamao,grasa y espumas.Posteriormentese digestin anaerobia de la materia orgnica presente en el agua en un reactor de lecho de Iodos con flujo ascendente (UASB). Finalmente el agua tratada se almacena en una cisterna para riego de reas verdes y lavado de autos y de calles.

A A

A AREVISIONES B POR: RAMSA66

APROBO

FECHA:5-10-96

I

NUMERO

RAMSA. Divisin de Ing. de ProyectosTITULO

Numero 00-THP-001FECHA PROYECTO No.

REV No. REV No. A

PROCEDIMIENTO DE BASESDE DISEOELABORO APROBOHOJA No.

EQUIPO 3

AMS

AGOSTO 1996

96-P-O3

8112

8. FACILIDADES REQUERIDASPARA EL ALMACENAMIENTO. Las materias primas como el amaranto y el maz se almacenaran en silos, ya que se compraran por temporada. La harina que se obtiene como producto se almacena en silos, a una humedad relativa de 12%. 9. SERVICIOS AUXILIARES 9.1 Vapor. 9.2 Retorno de Condensado. 9.3 Agua de Enfriamiento. 9.4 Aguas de Sanitarios y Servicios 9.5 Agua Potable.

No se requiere en el proceso No se requiere en el proceso No se requiere en el proceso Municipal Color: 10 ppm Alcalinidad: 250 ppm 250 ppm Cloruro:

9.6 Agua Contra Incendios Fuente: Planta de tratamiento Presin en L.B. 60 gal/min Temperatura en L.B. Ambiente Disponibilidad. 9.7 Agua de Calderas No se requiere 9.8 Agua de Proceso. Fuente: Municipal Presin en L.B. S/D Temperatura en L B . Ambiente Disponibilidad. S/D

A A A AREVISIONES B

POR: RAMSA67

FECHA:510-96 APROBO

rRAMSA. Divisin deTITULO

Proyectos Ing. de

NUMERO

00-THP-001FECHA PROYECTO No.

REV No. A

PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEOELABORO APROBOHOJA No.

I96-P-O3 AGOSTO9112 1996 AMSb

,

EQUIPO 3

9.9 Aire de Plantas. Fuente: Condensador Presin en L.B. 5 atm Temperatura en L.B. 70C Disponibilidad. 9.1O Combustible. Caractersticas. Gas natural Fuente. Tanques estacionarios Presin en L.B. Temperatura en L.B. Disponibilidad. 9.1 1 Gas Inerte. No necesario 9.12 Suministro de Energa Elctrica. Fuentes: Comisin Nacional de Electricidad Disponibilidad S Voltaje 440 Fases/ frecuencia 3 fases Factor de Potencia.I O . SISTEMAS DE SEGURIDAD.

1O. 1 Sistema Contra Incendio. NOM 002-STPS-93 (Evacuacin, proteccin, prevencin)

I

A A A A REVISIONES B

POR: RAMSA

APROBO

FECHA:5-10-96

68

m

RAMSA. Divisin de Ing. de ProyectosTITULO

00-THP-001FECHA PROYECTO No.

NUMERO

REV No. A

PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEOELABORO

3

APROBO

AMS EQUIPO

AGOSTO 1996

HOJA No.

10/12 96-P-O3

10.2 Proteccin personal. De acuerdo a la Secretaria de Salubridad NOM 017STPS-93 11 DATOS CLIMATOLGICOS. 11.1 Temperatura. Anual Mxima Promedio 33.75 "C Mnima promedio 8.6"C Promedio anual (bulbo seco) 19.22"C Promedio de bulbo hmedo 11.2 Precipitacin Pluvial promedio Anual. 100.54 mm 11.3 Viento. 2 m/s 11.4 Humedad Relativa 66% 11.5 Atmsfera. No corrosiva

12. DATOS DEL LUGAR12.1 Localizacin de la planta Elevacin sobre el nivel del mar Latitud Norte 18" 49 min Latitud Oeste 98" 58 min Altitud msnm 1300 Necesidades de Ampliaciones futuras. NO

A A ALJ

A

I

REVISIONES B

I POR: RAMSA I APROBO I FECHA:5-10-9678

I

I

RAMSA. Divisin de Ing. de ProyectosTITULO

NUMERO

00-THP-001FECHA PROYECTO No.

REV No. A

PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEOELABORO APROBOHOJA No.

EQUIPO 3

.AMs

AGOSTO 1996

96-P-O3

11/12

13. DISEO ELCTRICO. 13.1 Cdigo de Diseo elctrico. ANSI, NOM EM-O01 SEMP-1993 13.2 Distribucin Elctrica dentro de L.B : Subterrnea

14. DISEO DE TUBERAS. 14.1 Cdigos de Diseo ANSI 14.2 Distribucin de tuberas dentro de L.B :Subterrneade ANSI 15. DISEO DE EDIFICIOS.15.1 Cdigos de Construccin para: Arquitectnicos, Concreto, Ssmico y Viento. 15.2 Datos de Sismo Zona ssmica equivalente aproximado en la escala de Richter mayor a VI

acuerdo a

16 INSTRUMENTACI~N. 16.1 Cdigos de Diseo Instrumentacin. de ANSI 16.2 Filosofa de Instrumentacin : Elctrica ANSI

A A A AREVISIONES B POR: RAMSA APROBO FECHA510-96

69

I

RAMSA. Divisinde Ing. deTITULO

Proyectos

00-THP-00 1FECHA PROYECTO No.

NUMERO

A

REV No.

-PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEOELABORO APROBO

HOJA

No.

EQUIPO 3

AMS

AGOSTO 1996

96-P-O3

12/12

17. DISEO DE EQUIPOS. 17.1 Bombas ANSI 17.2CambiadoresdeCalor.No se requieren

18. ESTNDARESY ESPECIFICACIONES. (NACIONALES E INTERNACIONALES)

ASME SECCIN VIII DIV I , NEMA SANSI, NEF, ASTM, CFE MEX, TEMA, I S 0 9002, DINNOM,NOM-EM-001-SEMIP-1993,NFPA.

A A A A

REVISIONES B

POR: RAMSA70

FECHA:5-10-96

APROBO

RAMSA. Divisin de Ing. de ProyectosTITULO

NUMERO

00-THP-001FECHA PROYECTO No.

REV No. A

PROCEDIMIENTO DE BASES DE DISEOELABORO APROBO

EQUIPO 3

AMS

HOJA No.

AGOSTO 1996

96-P-O3

12/12

17. DISEO DE EQUIPOS. 17.1 Bombas ANSI 17.2Cambiadores de Calor. Nose requieren

18. ESTNDARESY ESPECIFICACIONES. (NACIONALES E INTERNACIONALES) SANSI, NEF, ASTM, MEX, CFE TEMA, ASME SECCIN VI11 DIV 1, NEMA I S 0 9002, DIN NOM,NOM-EM-O01 -SEMIP-1993,NFPA.

AA A

A REVISIONES B

POR: RAMSA71

APROBO

FECHA1510-96

m

Proceso

72

DESCRIPCION DEL PROCESO

RECEPCION DE LA MATERIA PRIMALa descarga del maz en la planta se realiza en un volcador hidrulico que tiene capacidad para 75 toneladas X-1 10). Este equipo esta diseado para levantar camiones o trailers. El grano se desliza por la cubierta de la caja y se recolecta en la tolva receptora, que tiene la capacidad para 12 toneladas (16 m3). Esto se lleva cabo con motobombas de 30 hp., que permiten que los pistones levanten la plataforma de acero que tienelasdimensiones necesarias para darcabida al l vehculo. E vehculo es levantado hasta formar un ngulo de 45" con respecto a la horizontal, para facilitar el desplazamiento del maz.

I

"

I

I

~

j

I PLATPISTON

!I

i

iI

73

7

TRANSPORTACION-PRELIMPIEZAla tolva recolectora utilizando un transportador vibratorio (B-1 lo), que a la vez que se encarga de llevar el grano al elevador de cangilones (J-I10 y J-115) , se lleva acabo una prelimpieza del maz y amaranto untransportador de por zaranda. El elevadordecangilonesestaconectadoa ( F-1 10 y F115) para su cadena, que el lleva granosu a respectivo silo almacenamiento.

Los granos son transportados de

ALMACENAMIENTO-PROCESOPara llevarcabo almacenamiento, a el los granos maz de y amaranto son y sometidos a la accin de un ventilador centrifugo que adems de remover polvo tamo,reduce elcontenido dehumedaddelgranohasta un 13% H.R., deest manera el grano tiene las condiciones optimas para su almacenamiento. La diferencia del nmero de la malla en el transportador vibratorio del amaranto es menor, por lo que debe removerse la criba y sustituirse por una ms adecuada. el tamo y los residuos se recolectan, se pesan y se ensilan para su posterior venta.

j

CANGILONES

4

LPara iniciar el Proceso de Transformacin, se lleva a cabo una alimentacin a la planta. Se pasa la materia prima de los silosa las limpiadoras mediante un elevador de cangilones . Para el maz se utiliza una limpiadora (X-220) y paraelamarantounacribadel nmero 30 (X-225), en las limpiadoras se retira un 0.5%. de material de desecho.74

I

-

SILOS

.'

Por gravedad, el granopasa a una bsculadosificadora (X-230 y X-235). Es importante el proceso de dosificacindel maz y del amaranto, ya que nos permite conocer el rendimiento yllevarel control de 20 kg que pasaran ala siguiente etapa.

El grano es alimentado a recipientes de acondicionamiento (F-210 F-215)para y llevar de humedad del 13% a una humedad final del 20%. Posteriormente el grano pasa a un molino (C-210 En el molino se obtiene una harina de malla 20 que ). es alimentada al extrusor. El grano es molido con la finalidad de obtener una mayor superficie de contacto dentro del extrusor , obteniendo un mayor rendimiento y un buen proceso de extrusin. agua en igual En el extrusor agrega se cal al 0.2% para amaranto y maz, proporcin del peso del grano (1 :1 ) y se obtienen hojuelas, con una humedad del 16 % para el amaranto y 14% para el maz. Se tiene un rendimiento del 99.5% con respecto al peso seco del grano.

-*

MAIZ O

'

MOLINO1

y-../ , .

Las hojuelas obtenidasdelextrusor pasanaun molino (C-230), obteniendose una harina, que pasar a una dosificadora para obtener una concentracin de 80% maz y 20% amaranto.

De dosificadora la pasa a una equipo T-300, que consta de un amasador continuo, en el cualse dosifican las harinas y se agrega el agua necesaria para el amasado, hasta obtener una humedad del 55%, as como los conservadores. La masa del amasadorcontinuo cae al alimentador dedonde pasa al cabezal de rodillos que genera las tortillas. En el horno con control de temperatura y encendido automtico, se cuecen las tortillas, que luego son llevadas al enfriador y al contador-apilador. Las tortillas se obtienen a 48% de H.R.75

El desarrollo de las maquinas troqueladoras a sido paulatino, ya que pasaron de simplesmaquinasmanualesde prensado a maquinasformadoras de tortillas, cortadoras, hornos, superficies que funcionan comocoma1 y elevan la capacidad de las maquinas de la hechura de 30 tortillasporminuto a 600 la cual tiene un sistema de apiladoy de conteo automtico.

if

, troqueladora

En la mquina troqueladora (X-210) se realiza el proceso de coccin de la tortilla de la siguiente manera: La mquina trabajara a un rendimiento de 500 kilos por hora de tortillas, deben de tener las tortillas tres etapas de volteo de 14,13 y 14 segundos cada una, en las maquinas automticas los mecanismos preven que la tortilla se cuezan en los comales inferiores deacuerdoa los parmetrosmencionadosqueimplican28 segundos de cocimiento por un lado y 13 segundos por el otro, al final las tortillas del agua que salen con una humedad del 48% . A partirdelacantidadterica requiere la masa se pudo determinar su nivel de absorcin, de un kilogramo de masa se obtienen 30 tortillas con una humedad del 48%. Cada tortilla mide 16 cm de dimetro con un peso de 30-33 gramos y cuyo color y flexibilidad caen dentro de la gama creada por la propia industria para la mejor aceptacindeeste producto en el mercado. Posteriormente las tortillas sern pesadas de un kilo las cuales se empaquetaran (X-310)en bolsas de polipropileno y sern colocadas en cajas para su posterior venta.

76

I RAMSA. S.A.]DIAGRAMA DE BLOQUES DE PRODUCCION DE TORTILLAS DE MAIZ-AMARANTOMAIZ./I &

i

-

AMARANTO

RJXEPCION DE MATERIA PRIMA

RECEPCION DE MATERIA PRIMAI

+LIMPIEZA

I

1ACONDICIONAMIENTO HR 13%I

If-

I

ArRE1

LhPIEZA1 ACONDICIONAPvlIENTO HR 13%

1I

1

[LIMPIEZA

ALMACENAMIENTOLIMPIEZA

I

" 1 " AGUA 111 CAL 0.2%r

-

-

E,YTRUSION T=7OoC: TORNILLO 60 rpnl

-

EXTRUSION c T=160 O VEL=100 rpm

ICONSERVADORES 0 . 17%

CAL 0.2%

+MEZCLADO

II

1 4

1II

REHIDEUTACION Y AMASADO

I[

AGUA

:,

1PROCESO DE TROQUELADO Y COCCIONPESADO 1 ~ O G R A M O

1

,

EMPACADO

TORTILLAS

77

LISTA DE EQUIPO

- Bscula de plataforma- Bandas vibratorias - Elevador de cangilones-Ventilador

x-1 1o, B-11O, B-115 J-120 (A,B,C,D) F-I 1O, F-115 A,B X-220, X-225 X-230, X-235 C-21O, C-230 R-220 (A,B,C) , R-210

1

- Silos - Criba de malla imantada - Bscula dosificadora - Molino de martillos - Extrusor - Cisterna - Bscula granataria - Tolva receptora - Troqueladora y mezcladora (Paquete) - Empaquetadora X-3 - Banda transportadora - BombasEQUIPO PRINCIPAL

x-2 1o O

- Silos - Extrusor - Troqueladora

-

Molino.

F-11O, F-I15 I R-220, R-2 O X-21O A, X-21O B C-21O, C230

,

78

RECURSOS HUMANOS.PROCESO

1 Operario de la bscula y encargado de la seguridad 1 Operario de la Mezcladora y alimentacin de masa a la troqueladora 1 Tcnico en control de calidad 2 Obreros en la recepcin detortillas y pesado 1 Obrero en la recepcin de la tortilla empacada ( Colocar producto terminado encharolas) 1 Gerente de produccin TOTAL 7 PERSONAS EN PROCESO.

VENTAS 4 Repartidores paradistribuir en camionetas ( encargados de promover el producto). 1 Secretaria 1 Gerente de ventas.

1 Gerente general 1 Secretaria 2 Intendencia

TOTAL 6 EMPLEADOS EN VENTAS

TOTAL 4 EMPLEADOS

TOTAL 17 PERSONAS COMO RECURSOS HUMANOS.

80

m

I SA,

S.A.1

Tratamiento de Aguas Residuales

,

81

m

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESRAMSA S.A Generalmente las aguas provenientes de las industrias alimentarias son tratadas biolgicamente debido a que presentan gran cantidad de materia orgnica que puede ser degradada por microorganismos. Este tipo detratamiento biolgico presentan importantes y atractivas ventajas sobre los tratamientos aerobios : 1.- Presentan un costo menor en comparacin conlos tratamientos aerobios 2.- No requieren energa para aireacin, ya que los aerobios requieren proceso. oxigenacin por el metabolismo de los microorganismos de este 3.- Generan biogas (Metano) til como fuente energa, de mientras que los tratamientos aerobios la consumen. 4.- Generan pocos Iodos (biomasa), debido metabolismo al de las bacterias anaerobias que estn involucradas en este tratamiento. Lo que evita el empleo de digestores para tratar grandes cantidades de estos Iodos, como es el caso en tratamientos aerobios. la eficiencia de Una desventaja importante de los tratamientosanaerobioses remocin de slidos suspendidos, la cual no es tan buena como el caso de los tratamientos aerobios (85% y 95% respectivamente). Basndose en estas razones decidimos utilizar un tratamiento anaerobio, de estos tratamientos tenemos varios ejemplos: 1) Los tratamientos (fosa sptica, lagunas, Reactor lmhoff de la l a . generacin, contacto anaerobio y digestores). 2) Los tratamientos (Filtros anaerobios, ReactorUASB,de la da. generacin reactor de mamparas). 3) Los tratamientos (Lecho fluidizado, reactores con biomasa migrante AMBR, de tercera generacin reactores de lecho expandido) . De los tratamientos biolgicos anaerobios el reactor de lecho de lodos con flujo ascendente UASB (Uftow Anaerobic Sludge) es el ms utilizado y mejor por las grandes ventajas que presentan. 1) Bajo costo de instalacin, de operacin y de mantenimiento. 2) Produce pocos Iodos (tiene unabajaproduccinde slidos biolgicos de desechos). 3) La actividad de los Iodos puede ser preservada despus de varios meses sin alimentacin.

, ,

82

4) Requiere poca energa para su operacin. 5) Presenta construccin simple 6) Es aplicable a pequea y gran escala 7) Produce energa enforma de metano como subproductos. 8) Este proceso est ampliamente probado. 9) Es recomendable para casas habitacin. 10) Permite reutilizar el agua residual ( til para riego ) De acuerdo a las ventajas que ofrece un sistema del tipo antes mencionado y tratando de dar una solucin al problema de contaminacin del agua. Las aguas residuales de la planta sern tratadas con un reactor anaerobio de lecho de Iodos con flujo ascendente UASB.

ANTECEDENTESSistema actual de nixtamal en la Ciudadde Mxico. Diariamente 2600 molinos nixtamal de utilizan 4800 toneladas maz, de 60 toneladas de cal y 15 millones de de litros agua potable que cubren las ( Cmara Nacional del Maz necesidades de 20 millones de personas Industrializado 1994). Adems consumen 280000 litros de combustible que producen 3.681 millones de litros de gases altamente contaminantes y nocivos por su alto contenido de xidos nitrosos, sulfurosos y de carbono. En este proceso de Nixtamalizacin, para producir 7200 toneladas de masa , los molinos envan al drenaje pblico 240 toneladas de slidos, ms de 10000 m3 de agua caliente contaminada con 32 toneladas de cal. (Cmara Nacional del Maz lndustrializado 1994).PROPUESTAS PARA MEJORAREL PROCESO

-

El desarrollo de un Sistema de Coccin y Reventado del Grano, en el cual no se obtienen aguas de desecho comnmente llamadas nejayote las cuales presentan pH muy altos (12-14), temperaturas relativamente elevadas (40-70C) y materia en suspensin SS (cascarilla de maz y granos rotos), (Duran de Baza 1990) Por lo que se les considera altamente contaminantes. Este sistema se conoce como extrusin alcalina, no produce afluentes, ya que se le agrega la cantidad mnima necesaria para cocer el grano (1 parte de agua por una de grano) y 0.02% de cal. La coccin del grano se lleva a cabo dentro del extrusor, por el calor producido de friccin que se genera cuando el grano entra en contacto con la paredes de un tubo sinfn quese encuentra girando.

,

83

I RAMSA, S.A.)Por incrementar la friccin y el calor, se debe de disminuir el tamao del grano a fin de obtener una gran hojuela a la salida del extrusor la cual contendr al grano con toda y cascarilla.. Se pretende la modernizacin de la produccin masiva de las tortillas por medio de las tortilladoras T-300, T400, T-900 que desplazarn a las antiguos modelos T-I O0 y TI 50.

Se desea dar un tratamiento a las aguas residuales provenientes de la planta productora de tortillas..

La empresa RAMSA contar con una planta de tratamiento de aguas residuales, que son generadas durante la limpieza de equipo durante la descarga de sanitarios, regaderas y lavabos . As tenemos que:

El total de desechola de planta.

= Agua de lavado de equipos + Descarga de sanitarios,instalaciones regaderas y lavabos

La planta ser abastecida con 6000 litros por da de agua potable proveniente del parque industrial.

OBJETIVOS GENERALESLas aguas provenientes de la planta sern tratadas con el fin de obtener aguas con una calidad que nos permita reutilizarlas ya sea en lavados de automviles y calles o en riego de reas verdes. 0 Con la instalacin de laplanta se espera mejorar el problema de contaminacin de la aguasy como consecuencia el problema de abastecimiento de las mismas.0

84

I

CARACTERSTICAS DE AGUAS RESIDUALES.

El agua residual a tratar contendr muy poca materia orgnica proveniente del lavado de equipos (2 molinos, 1 amasadora, Itortilladora y pisos, 400 m2). Esta agua se considera casi limpia en comparacin con el agua residual proveniente de sanitarios, la cual contendr materia orgnica de origen fecal. Adems estas aguas a tratar contendrn pequeas cantidades de grasas (del equipo y del aseo personal de los trabajadores) y espumas (detergentes industriales con los que se lava el equipo y jabones que se emplean enel aseo personal.). Tendr un pH = 7-8 Estas aguas pueden considerarse como aguas residuales de tipo domstico ya que no existen aguas residuales propias del proceso, y la carga orgnica est dada por la descarga de sanitarios, regaderas y lavabos. El volumen de agua que se empleara para el lavado de equipo aproximadamente es de 1m3 da.

DESCRIPCIN DEL PROCESO.Este sistema tratar aguas residuales generadas de la empresa RAMSA. El agua se tomar poco antes de la descarga a la red de drenaje, es decir, el agua que sale de las coladeras se dirigir a un tanque o canal que contiene una rejilla. Esta rejilla tiene por objetivo la separacin de slidos de gran tamao (Basura, bolsas de plstico y partculas de gran tamao etc.) , del efluente, con el fin de proteger equipo como son las bombas. La reja se calcula inclinada con un ngulo de 75 con respecto a la vertical. Posteriormente estas aguas pasarn a un tanque separador de grasas y espumas, las cuales separaran materia flotante incluyendo aceites, jabones, residuos de lavado de los equipos.El separador de grasa y espuma ser de forma rectangularn un tiempo de retencin de 10a 30 min la entrada est situada por debajo de la superficie y la salida se encuentra en el fondo (Metcalf y Eddy). Despus el efluente pasar a un tanque de recepcin de 3.4 m3 el cual retendr el agua para alimentarla a un segundo tanque de recepcin reactor de 4m3, por medio de una bomba centrfuga. Este segundo tanque estar provisto de un flotador que le permitir regular el flujo que enviar al reactor USABA por gravedad.

El agua se descargar a la base del reactor USABA a travs de un sistema de distribucin de aguas formado por tuberas de PC, provista de una vlvula.

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Las aguas alimentadasal UASB con TRH de 6h entrarn en contacto con una cama de Iodos endondeseefectuar la bioconversinde materia orgnicaa biogas y otros productosmetabolismo bacterias del de las fermentativas acetognicas y metanognicas que se encuentran en el reactor.

El biogas producido, com,puesto principalmente por metano y CO,, se recogernen la parte superior del reactor para ser quemado por medio de un mechero ya que la cantidad producida de ste es muy pequea O. 1404 m3/da.

El efluente se descargara por la parte superior del reactor UASB hacia un tanque 5.1 m3 (cisterna), el almacenar cual el agua para sus usos de concreto de futuros( riego de reas verdes de la planta, lavado de automviles y calles).

Filosofa operacionalLa planta elaboradora de tortillas maz -amaranto se ubicar el enparque industrial Cuautla Morelos. en Este parque industrial cuenta todos con servicios, incluyendo una planta de tratamiento deaguas residuales .

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En caso de requerirlo se propone un tren de tratamiento de aguas residuales para la empresa RAMSA S. A. Esta planta de tratamiento de aguas residualespodr operar en condiciones normales 300 das del ao, 8 h diarias ( 1 turno ). El proceso estar operando sometido a las condiciones ambientales imperantes en el medio ( T= 19"C, Velocidad Del viento = I 5 m/s ). La operacin de la planta ser manual siendo necesario a futuro el mantenimiento y control computarizado de las variables delicadas ms ( temperatura, condiciones que aseguran el crecimiento de biomasa, control de pH y nutrientes, manejo de concentracionesy de regmenes de flujo).

El calendario de operacin de la planta se ajustar al calendario de generacinde efluentes de la empresa M S A . S .A ., siendo una ventaja del proceso utilizado, et hecho de poder detenerlo temporalmente, sea durante su operacin diaria o ya por periodos ms largos de tiempo, sin sufrir p a esto alteraciones significativas que dificultensu posterior arranque para operar normalmente.

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El reactor se inoculara con Iodos provenientes de otros reactores similares o de Iodos de fosas spticas que tratan