ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA

DEL LITORAL

CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

DISEÑO DE PLANTA

ALIMENTARIAS

A. SÓCRATES PALACIOS PONCE

GUAYAQUIL, GUAYAS. 2021

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CONTENIDO DEL CURSO

Introducción al diseño de plantas alimentarias

Planificación para implantación

Recursos de procesos

Localización y distribución de las instalaciones

Unidad 1.

Unidad 2.

Unidad 3.

Unidad 4.

Esta asignatura de formación profesional de nivel avanzado de la carrera de Ingeniería en

Alimentos abarca el estudio de las fases del diseño de planta en la industria alimentaria. El

curso analiza las metodologías y criterios que permiten la implantación de las instalaciones

en forma higiénica y eficiente. Se aborda los métodos vinculados a la planificación,

localización y tamaño de las instalaciones. Finalmente, se analiza las metodologías

asociadas a las mejoras de procesos productivos y al manejo de recursos industriales.

DESCRIPCIÓN DEL CURSO

Recursos industriales e intensificación de procesos productivosUnidad 5.

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CONTENIDO DEL CURSO

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Desarrollar criterios técnicos de diseño de plantas alimentarias, considerando los

requerimientos técnicos, legales y de sostenibilidad para su aplicación en la industria de

alimentos.

▪ Analizar el impacto de los factores materia prima, mano de obra y maquinarias para el

diseño de una planta procesadora de alimentos.

▪ Evaluar las condiciones de ruta de la materia prima, producto en proceso y personal,

empleando cálculos de producción ajustada y de proceso continuo para el diseño de

una planta procesadora de alimentos.

▪ Proponer la distribución física de las instalaciones de los procesos sistemáticos

considerando principios de inocuidad e higiene.

4

SO 4

4. Habilidad para reconocer responsabilidades éticas y profesionales en situaciones de

ingeniería y hacer juicios formados, que deben considerar el impacto de las soluciones de

ingeniería en los contextos global, económico, ambiental y social.

CONTENIDO DEL CURSO

Criterio Inicial En desarrollo Desarrollado Excelencia

Reconocer las responsabilidades éticas y profesionales en situaciones de ingeniería.

No reconoce aspectos éticos ni profesionales en situaciones de

ingeniería.

Reconoce responsabilidades éticas o

profesionales en situaciones de ingeniería.

Reconoce responsabilidades éticas y profesionales en situaciones de ingeniería

considerando el impacto de las soluciones de ingeniería

en los contextos global, económico, ambiental y

social.

Reconoce responsabilidades éticas y profesionales en ingeniería

considerando el impacto de las soluciones de

ingeniería en los contextos global, económico,

ambiental y social como piedras angulares.

Hacer juicios formados considerando el impacto de las soluciones de ingeniería en los contextos global, económico, ambiental y social.

No hace juicios formados para situaciones de

ingeniería.

Hace juicios formados considerando

parcialmente el impacto de las soluciones de

ingeniería en los contextos global,

económico, ambiental y social.

Hace juicios formados, considerando el impacto de las soluciones de ingeniería

en los contextos global, económico, ambiental y

social.

Hace juicios formados respaldados por el

conocimiento del impacto de las soluciones de

ingeniería en los contextos global, económico, ambiental y social.

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EVALUACIÓN DEL CURSO

Análisis de artículos de publicación.

Resolución de Problema Grupal.

Resolución de Problemas Individual

Exposiciones

Tareas y Actividades

ActividadesI Evaluación II Evaluación III Evaluación

% % %

Talleres teóricos 10 10 -

Taller práctico - Banano 80-20 5 10 -

Tareas / Lecturas 15 10 -

Lección I conocimientos 15 20 -

Lecciones II conocimientos 20 - -

Proyecto (materia integradora) 35 35 50

Examen - 15 50

Total 100 100 100

6

Esta unidad abarca las definiciones básicas para comprender el flujo de valor, la competencia, la

calidad en los procesos y el reto que tiene la industria de alimentos. Además, estudia el proceso de

planificación y las normativas que se involucran en los proyectos de implementación para plantas de

alimentos.

SESIONES I, II, III

Introducción al diseño de plantas alimentarias

1.1 Analizar el ámbito comercial y la disponibilidad de materias primas en la industria de alimentos.

1.2 Identificar las etapas de planificación relacionadas al diseño de una planta alimentaria.

1.3 Seleccionar la normativa pertinente para el diseño de una planta alimentaria.

7

Parte1

8

GRAFICA MAPA MENTAL

9

DISEÑO DE

PLANTAS AGROALIMENTARIAS

DISEÑO DE BODEGAS

MATERIAS PRIMAS – PRODUCTO TERMINADO

10

CALIDAD DE LOS PRODUCTOS

Higiene: 30%

Materias Primas: 30%

Fabricación: 30%

Transporte: 10%

Producto Conforme

Producto

No Conforme

Calid

ad

Calid

ad

Costes de

Calidad

Costes de

No Calidad

▪ Satisfacer Consumidor

▪ Salud y Seguridad Alimentaria

Valor del Producto: 4-5%

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FUNCIÓN DEL DISEÑO DE PLANTA

Mejor Combinación

Factores de Producción

BODEGAS

Hombre

MaterialesMaquinaria

▪ Máxima Economía de Trabajo

▪ Seguridad Trabajadores

Diseño en Ingeniería que significado puede tener?

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FUNCIÓN DEL DISEÑO DE PLANTA

Diseño

Nivel Idea

Diseño Preliminar

Diseño

Nivel Boceto

Diseño Detallado

A Nivel A

Diseño Detallado

A Nivel N

Significado

Más Información

Más Estudios

Más Análisis

Más Síntesis

Más Tiempo

Más Dinero

1

2

3

4

5

6

13

FUNCIÓN DEL DISEÑO DE PLANTA

Costos Costos

Tiempo Tiempo

Diseño a Nivel Boceto

Diseño Detallado

Proyecto de Ingeniería

Impacto Económico de las decisiones del Diseño

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Parte II

15

INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

Naturaleza

Biológica

Materias Primas

Destino de los

Productos

Industria Alimentos

Métodos Transformación

Métodos Conversión

Restricciones

Especiales

SEGURIDAD

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INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

SISTEMA DIVERSO - COMPLEJO

Fluctuaciones materia prima

Restricciones MP (carácter vivo) – Restricciones Productos

Condiciones de comercialización

Complejidad procesos tecnológicos

Las condiciones higiénico sanitarias

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INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

DISEÑO PLANTA

PROCESO

PRODUCTO

18

INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

Defectos Detectado Producto Terminado

Producto Terminado

Fruta Entera Racimo

Fruta Entera Diferentes Tamaños

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INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

1.0 M 1.20 M

0.9 M

0.9 M

7.60 M

RACK PROTOTIPO A VALIDAR

5 M

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PLANTA PROCESADORA DE ALIMENTOS

Planta de Alimentos

Sistema de Proceso

EdificacionesSistemas Auxiliares

Transformación de

materia primas

perecederas en

productos alimenticios

mas o menos estables

Máxima rentabilidad globalOptimización

➢ Diseño de la planta de proceso

➢ Manejo de la planta de proceso

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PLANTA DE PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS

Sistema Proceso

• Tecnología de Proceso: “Saber como”

• Ingeniería de Proceso: Equipos Instalaciones.

Sistemas Auxiliares

• Sistema de manejo materiales

• Sistema de manejo de energías

• Sistema de servicios

• Sistemas de Control

Edificaciones

• Alojamiento de los sistemas para la elaboración alimentos.

• Diseño higiénico.

INSTS.: Sólido – Líquido - Gas

INSTS: Vapor, eléctricas, frío.

INSTS: Seguridad, Emergencia.

INSTS: Control Automático

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DISEÑO DE LA PLANTA DE PROCESO DE ALIMENTOS

Diseño

Planta Alimentos

➢ Naturaleza Biológica de las Materias Primas

➢ Destino Biológico de los productos

▪ Características variables M.P. relación con condiciones climáticas.

▪ Alteraciones en periodos de post mortem o post recolección.

▪ Alteraciones en el proceso de fabricación.

▪ Seguridad alimentaria del producto final

▪ Facilitar el proceso de fabricación.

▪ Minimizar el manejo de materiales.

▪ Optimizar el flujo del personal.

▪ Mantener la flexibilidad de la distribución y operación.

▪ Controlar la inversión de equipos.

▪ Hacer uso económico del edificio.

▪ Hacer uso eficiente de la energía.

▪ Promover el confort y seguridad a la mano de obra.

▪ Máximo Beneficio: Mínimo Costo de Producción.

23

PARTE III - A

24

DISEÑO DE PLANTAS AGROALIMENTARIAS

ACTIVIDAD INDUSTRIAL

25

ACTIVIDAD INDUSTRIAL

26

ACTIVIDAD INDUSTRIAL

27

FASES

TIEMPO

Estudio de las

necesidades

Estudio de las

localizaciones

Distribución de planta

a nivel boceto

Distribución de planta

a nivel detalle

Instalación

Figura. Fases de desarrollo de una actividad industrial

FASES DEL DESARROLLO DE UNA ACTIVIDAD INDUSTRIAL

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Definición del Producto

Definición del

Proceso

Localización

Proyecto de la Planta Industrial

Construcción e

Instalaciones

PLANIFICACIÓN DE UNA ACTIVIDAD INDUSTRIAL

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PARTE III - B

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DISEÑO DE PLANTAS AGROALIMENTARIAS

Sistemática de actuación en el diseño del Sistema de Proceso.

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Diagrama Flujo Tecnología de Proceso.

Recepción M.P.

Pelado y cubeteado

Vibrado

Mezclado

Desaireación

Precalentamiento

Trituración

Calentamiento

Tamizado

Mezclado

Concentración

Esterilización

Lavado

Selección

Escaldado

Enfriamiento

Envasado Aséptico

Paletizado

Pieles y Zumo

Salsa 12 Brix

Líquido Gobierno

Tomate Cubeteado

7000 Kg/h – 6 Brix

Tomates Frescos

10000 Kg/h

Tomate cubeteado.

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Trituración

Calentamiento

Tamizado

Mezclado

Concentración

Trituradora acero

inoxidable con 15 cuchillas

I.C. pared rascada 85-90ºC

Abertura 1 mm

En depósito cuna

Sal 1,2%

En bola

Hasta 12 Brix

Pieles y ZumoPeladora – cubeteadora - vibrador

Salsa 12 Brix

Líquido Gobierno

Recepción M.P.

Pelado y cubeteado

Lavado y Deshojado

Selección

Escaldado

Descarga M.P.

Vibrado

Mezclado

Bines plástico 300 Kg

Pesado, muestreo (calidad)

Volteadores cajones

Sobre pila de lavado

Lavado borboteo agua

Duchas a presión elevador

Visual - Banda de goma

Agua – 98-100 ºC

Peladora cubeteadora

Tamiz horizontal

En depósito cuna

Desaireación

Precalentamiento

Esterilización

Enfriamiento

Envasado Aséptico

Paletizado

Eliminar aire ocluido

Agua a 80 ºC

I.C. Tubular –Vapor 120ºC

Hasta 35 ºC

Agua pozo – 16ºC

Cabezales 2 in

Barrera de vapor

Paletizador automático

Tomate Cubeteado

7000 Kg/h – 6 Brix

Tomates

10000 Kg/h

Tomate cubeteado

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Diagrama Ingeniería de Proceso.

Tomate cubeteado.

36

Diagrama Ingeniería de Proceso.

Tomate cubeteado.

37

Diagrama Ingeniería de Proceso.

Viscosity development of stirred yoghurt during cooling, packing and cold storage.

A Optimum plant design

B Badly designed plant

https://dairyprocessinghandbook.tetrapak.com/chapter/fermented-milk-products

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Dia

gra

ma

In

gen

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