01TITULO DE TESIS - .equipo y curva de temperado, control del equipo en línea y un análisis a ...

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  • ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

    Facultad de Ingeniera en Mecnica y Ciencias de la Produccin

    Mejora en el Proceso de Temperado del Chocolate en una Industria Chocolatera Ecuatoriana.

    TESIS DE GRADO

    Previo a la obtencin del Ttulo de:

    INGENIERA DE ALIMENTOS

    Presentada por:

    Gisella Alexandra Prez Lara

    GUAYAQUIL ECUADOR

    Ao: 2006

  • A G R A D E C I M I E N T O

    Hacia aquellas personas

    que de una u otra forma

    me ayudaron, apoyaron en

    la realizacin de mi tesis;

    especialmente a Dios a mi

    familia, a Carlos Yong. Y

    un agradecimiento muy

    especial a la Ingeniera

    Fabiola Cornejo directora

    de mi tesis por su aporte

    incondicional e invaluable

    en el desarrollo de mi tesis.

  • D E D I C A T O R I A

    A Dios, a mis

    padres, a mis

    hermanas, a mis

    abuelitas y a mi

    enamorado a cuya

    inspiracin y

    consejos debo la

    realizacin del

    presente trabajo.

  • TRIBUNAL DE GRADUACION

    ______________________ _______________________

    Ing. Luis Miranda S. Ing. Fabiola Cornejo Z. DELEGADO DEL DECANO FIMCP DIRECTOR DE TESIS PRESIDENTE

    ______________________

    Ing. Priscila Castillo S. VOCAL PRINCIPAL

  • DECLARACIN EXPRESA

    La responsabilidad del contenido de esta

    Tesis de Grado, me corresponden

    exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la

    misma a la ESCUELA SUPERIOR

    POLITCNICA DEL LITORAL

    (Reglamento de Graduacin de la ESPOL).

    ______________________

    Gisella Alexandra Prez Lara.

  • I

    RESUMEN

    En una empresa chocolatera de Guayaquil, existe un alto ndice de reclamos

    y reproceso que repercuten en los costos directos de fabricacin del

    producto; haciendo de esta manera al producto menos rentable y provocando

    cierto descontento en los consumidores. Por lo general, los reclamos se

    deben a que los consumidores identifican en su chocolate una superficie

    blanquecina dando una apariencia de viejo y por apariciones de burbujas

    pensando que contiene algn tipo de insecto.

    Estos defectos son caractersticos de un mal temperado. Por lo tanto en este

    trabajo pretendemos realizar una mejora en el proceso industrial de la

    elaboracin del chocolate (masa oscura) enfocndonos en el temperado.

    Los objetivos que conseguiremos mejorando el proceso de temperado son

    los siguientes: disminuir reclamos y reproceso, aumentar el brillo en el

    chocolate, incrementar el rompimiento crujiente, alargar vida e anaquel del

    producto y finalmente eliminar burbujas de aire en el mismo.

    Esta tesis esta comprendida en 5 captulos. En el primer captulo damos a

    conocer los antecedentes de la empresa, as como tambin el proceso de

    elaboracin del chocolate y una breve descripcin de la situacin actual

    frente a: temperado, condiciones ambientales, viscosidad, seleccin de

    materias primas y formulacin porcentual de la grasa.

  • II

    En el segundo captulo analizaremos como las materias primas estn

    influyendo en el proceso de temperado. De tal manera que veremos como

    debe ser la composicin de un chocolate, el tipo de grasas y la mezclas de

    grasas que puede contener la masa de chocolate.

    Para el caso del tercer captulo veremos las funciones de temperado,

    anlisis actual frente el proceso de temperado, donde encontraremos el

    equipo y curva de temperado, control del equipo en lnea y un anlisis a

    travs de una herramienta estadstica llamada Q STAT.

    En el cuarto captulo implementaremos una propuesta de mejora en la lnea

    de produccin. En este captulo realizaremos un perfil sensorial identificando

    si en realidad obtenemos un mejor producto frente al actual; es decir que si

    efectivamente hubo un impacto positivo y notorio en las caractersticas

    organolpticas del producto (brillo, textura, fundencia).

    Finalmente en el quinto captulo veremos reflejado las conclusiones y

    recomendaciones pertinentes de esta tesis.

  • III

    NDICE GENERAL

    Pg.

    RESUMEN... l

    NDICE GENERAL... Ill

    ABREVIATURAS...Vl

    SIMBOLOGA...Vlll

    NDICE DE FIGURAS..IX

    NDICE DE TABLAS..X

    INTRODUCCIN..XI

    CAPITULO 1

    1. GENERALIDADES..2

    1.1 Antecedentes de la Empresa...2

    1.2 Diagrama de Flujo del Chocolate (Masa Oscura)6

    1.3 Descripcin del Proceso del Chocolate (Masa Oscura)..7

    1.4 Descripcin de la Situacin Actual13

  • IV

    1.4.1 Situacin Actual Frente al Temperado.15

    CAPITULO 2

    2. ANLISIS DE MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS QUE PUEDEN AFECTAR EL TEMPERADO 19

    2.1 Estudio de Formulacin del Chocolate......22

    2.2 Cristalizacin de la Grasa en el Chocolate.253

    2.2.2 Morfologa de los Cristales de Grasa 25

    2.2.3 Mezclas de Grasas Diferentes29

    CAPTULO 3

    3. ANLISIS DEL PROCESO DE TEMPERADO..31

    3.1 Precristalizacin o Atemperado.32

    3.2 Equipo de Temperado35

    3.3 Curva de Temperado..41

    3.3.1 Curvas de Temperado para Masas con Contenido

    de Grasa Normal.43

    3.4 Control del Equipo en Lnea...47

    3.4.1 Anlisis de Datos en Q-Stat..50

  • V

    CAPTULO 4

    4. IMPLEMENTACIN DE MEJORA EN LA LNEA

    TEMPERADO...63

    4.1 Implementacin de Mejora.63

    4.2 Monitoreo y Anlisis de la Mejora 67

    4.3 Anlisis Sensorial del Producto Terminado.76

    CAPITULO 5

    5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..81

    APNDICES

    BIBLIOGRAFA

  • VI

    ABREVIATURAS min Minuto S1 Sector 1 S2 Sector 2 S3 Sector 3 3D Tercera Dimensin vs. Versus

  • VII

    SIMBOLOGA Gamma Alfa Beta 1 Cristales Estables Beta

    2 Cristales Inestables Beta Cp ndice de capacidad del proceso LSL Lmite inferior especficado USL Lmite superior del proceso

    Desviacin estndar x Media de la poblacin Cpk ndice de capacidad estimada

    % Porcentaje Kg/ h Kilogramo por hora (flujo msico / Caudal) oC Grado Centgrado Hz. Hertz Teta (Tiempo)

  • VIII

    NDICE DE FIGURAS

    Pg. Figura 1.1.1 Total de Reclamos (2000 2006) ..3 Figura 1.1.2. Reclamos por Calidad desde el 2000 hasta el 2006....................4 Figura 1.1.3 Chocolate con Fat Bloom...5 Figura 1.2. Diagrama de Flujo del Chocolate (Masa Oscura)6 Figura 1.3.1 Mezclador marca Carle & Montanari...8 Figura 1.3.2. Refinador marca Bhuler..............................8 Figura 1.3.3. Conchador Marca Frisse.. 9 Figura 1.3.4. Tanque de Almacenamiento.......................9 Figura 1.3.5. Templadora marca Asteed.. ..11 Figura 1.3.6. Tnel de Enfriamiento marca Cavemil..13 Figura 2.2.1. Temperaturas de Cristalizacin de la Manteca de Cacao..27 Figura 3.1. Etapas de Formacin de Cristales del Chocolate.34 Figura 3.2.1 Controles de Temperatura de Sectores (Templadora Asteed)......35 Figura 3.2.2. Diagrama en 3D Templadora Asteed...36 Figura 3.2.3. Esquema del Proceso de Temperado. ........41 Figura 3.3. Esquema Representativo del funcionamiento del Tempermetro Sollich42 Figura 3.3.1 Tipos de Precristalizacin43 Figura 3.4.1.1 Grfica de Control sobre el ndice de Temperado en el mes de Julio.52 Figura 3.4.1.2 Grfica de Control del Sector 1...54 Figura 3.4.1.3 Grfica de Control sobre la Entrada de Agua del Sector 1.. ...55

  • IX

    Figura 3.4.1.4 Grfica de Control sobre la Salida de Agua del Sector 1......56 Figura 3.4.1.5 Grfica de Control del Sector 2...57 Figura 3.4.1.6 Grfica de Control sobre la Entrada de Agua del Sector 2..58 Figura 3.4.1.7 Grfica de Control sobre la Salida de Agua del Sector 2......59 Figura 3.4.1.8 Grfica de Control del Sector 3...60 Figura 3.4.1.9 Grfica de Control sobre la Entrada de Agua del Sector 3..61 Figura 4.2.1. Curva de Temperado antes de la prueba de Temperado con un ndice de 7.7.68 Figura 4.2.2. Curva de Temperado antes de la prueba de Temperado con un ndice de 3.8.69 Figura 4.2.3. Curva de Temperado antes de la prueba de Temperado con un ndice de 3.8.70 Figura 4.2.4. Curva de Temperado antes de la prueba de Temperado con un ndice de 5....71 Figura 4.2.5. Comportamiento de Curva de Temperado Una vez realizada la prueba....72 Figura 4.2.6. Comportamiento de Temperaturas cada 30 minutos en el Primer Sector ........73 Figura 4.2.7. Comportamiento de Temperaturas cada 30 minutos en el Segundo Sector ....74 Figura 4.2.8. Comportamiento de Temperaturas cada