elaboracion del habanero en salsa
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ÍNDICE
* Objetivo General 1
* Objetivos Específicos 1
* Justificación 1
* Introducción 1
* Antecedentes 2
* ¿A quién va dirigido el producto? 2
* Selección de tecnología y proceso 3
A) Criterios para la selección del equipo 3
B) Lista de equipo 14
C) Descripción del proceso 14
D) Bases de diseño: 19
1. Nombre del proyecto 19
2. Generalidades 19
2.1 Función de la planta 19
2.2 Tipo de proceso 19
3. Flexibilidad y capacidad 20
3.1 Factor de servicio 20
3.2 Capacidad 20
3.2.1 Diseño 20
3.2.2 Normal 20
3.2.3 Mínimo 20
4. Especificaciones de la alimentación de la materia prima 21
4.1 Parámetro 21
4.2 Características 23
5. Especificaciones de la alimentación del producto 24
5.1 Parámetro 24
5.2 Características 24
6. Balances de materia 26
7. Balances de energía 30
8. Apéndices 32
9. Fuentes de información 42
CHILES HABANEROS
SALSA “FUEGO”.
[pic]
Objetivo general:
Elaborar una salsa de chiles habaneros, que, por medio de la fermentación de los mismos, satisfaga a los consumidores. Se pretende además, abarcar el mercado potencial de los jóvenes y adultos.
Objetivos específicos:
* Elegir la materia prima que nos permita producir una salsa de buena calidad.
* Fermentar los chiles habaneros con ayuda de una bacteria productora de ácido láctico (Lactobacillus plantarum).
* Obtener un producto con un sabor característico del proceso.
* Realizar al producto las pruebas correspondientes como las organolépticas y fisicoquímicas.
Justificación:
Tomando en cuenta que la agroindustria del chile habanero tiene una oportunidad para incrementarse en su demanda dentro del mercado nacional e internacional, podemos justificar la elaboración de una salsa económica, más picante, de buena calidad y 100 % mexicana.
Introducción:
El consumo del chile habanero (Capsicum chinense Jacq.) está muy arraigado entre los habitantes de la península de Yucatán y forma parte de numerosos platillos y recetas que le han dado fama nacional e internacional a la comida yucateca. Este chile es uno de los productos principales de la agricultura de Yucatán. Tradicionalmente se vende fresco para consumo directo o como materia prima para preparar salsas picantes, conservas, pastas, chile seco entero, en hojuelas y en polvo.
El fruto típico del chile habanero: Es una baya hueca en forma de trompo, cuyo color antes de alcanzar la madurez, generalmente es verde; sin embargo, cuando madura puede presentar variantes de color amarillo, naranja, rojo, morado o café.
En la parte interna del fruto se localiza la placenta, frecuentemente llamada “corazón”, que es el tejido donde se sintetizan las capsaicinoides.
Estos son responsables del picor de todo chile, siendo los principales la capsaicina y la dihidrocapsaicina. El fruto de color naranja tiene mayor demanda para la industria y el verde para consumo en fresco.
La cosecha se hace manualmente, y se corta con todo y pedúnculo. Se toman los frutos que han llegado a su madurez. No debe permitirse que permanezcan en la planta porque esto los debilita, acelera su senescencia, acorta su vida de anaquel y también el ciclo productivo de la planta.
Los cortes pueden ser uno o dos por semana, de acuerdo con el manejo del cultivo, ya que es una planta semiperenne. Si su sistema radical es sano, incluso pueden podarse las viejas para promover brotes nuevos y obtener más cosechas.
Antecedentes:
Uno de los logros en investigaciones con respecto al chile habanero, es el uso del cultivo con sistemas hidropónicos; esto permite al agricultor no depender de los fenómenos meteorológicos y cosechar todo el año, por tanto, los rendimientos por hectárea aumentan hasta en 300 por ciento, y así Quintana Roo destaca en el crecimiento de invernaderos hidropónicos.
A la fecha Quintana Roo compite en producción con Baja California, Baja California Sur, Chiapas, Coahuila, Colima, Guanajuato, Jalisco, Estado de México, Michoacán, Morelos, Querétaro, San Luís Potosí, Sinaloa, Sonora, Veracruz, Yucatán y Zacatecas, pero en el caso del chile habanero es líder indiscutible.
Ello, les ha permitido exportar a la semana unas dos mil 500 cajas de chile habanero, equivalentes a 10 toneladas, con un valor de unos 38 mil dólares a países como Francia, Italia, Holanda e Inglaterra, además de Estados Unidos.
¿A quién va dirigido el producto?
Se realizaron 100 encuestas, de las que podemos concluir que el mercado potencial es en mayoría jóvenes y adultos, sin embargo, no es muy común en los adultos de la tercera edad que lo consuman debido a sus restricciones médicas. Por tanto, este producto se dirige a las personas que tienen un gusto muy arraigado por el picante.
El mercado del chile habanero, está en un crecimiento constante. Este desarrollo permite que México logre enfocar mejor las entradas de recursos económicos en este rubro.
Selección de Tecnología y Proceso
A) Criterios para la selección del equipo.
* Matrices de ponderación (por tecnología):
EL criterio de evaluación se tomará del mayor al menor puntaje.
A) Mesado de la materia prima:
|Tecnología |Características |Puntos |
| | | |
| |La balanza se utiliza para pesar masas | |
| |pequeñas de solo unos kilos de peso y a | |
| |nivel de laboratorio. La balanza puede | |
| |tener platillos, colgados de los extremos | |
| |del brazo, suspendido de un soporte | |
| |central. | |
| |O puede ser que la balanza lleve |1 |
| |incorporado una especie de caja | |
| |registradora donde el vendedor introduce | |
|Balanza |el precio de la materia que pesa y | |
| |automáticamente se realiza el cálculo del | |
| |coste. | |
| | | |
| |Aunque la exactitud de lo que se pesa no | |
| |es muy grande y su principio de | |
| |funcionamiento está basado en las | |
| |propiedades de las palancas, donde el peso| |
| |de una materia se contrarresta con el | |
| |contrapeso del pilón a lo largo de la | |
| |regla graduada. | |
| |Hay dos modelos de romanas, ambas tienen |2 |
|Romana |un brazo en forma de regla graduada larga | |
| |donde se lee el peso. | |
| | | |
| |Se diferencia en que unas sirven para | |
| |pesar mercancías poco pesadas y la otra se| |
| |utiliza para pesar mercancías más pesadas.| |
| | | |
| |Lo característico de las básculas es que | |
| |tienen una plataforma a ras de suelo, | |
| |donde resulta fácil colocar la masa que se| |
| |quiere pesar. | |
| | | |
|Báscula |Las básculas se tienen que "calibrar" en |3 |
| |donde se vayan a utilizar, debido a las | |
| |diferencias en la fuerza de gravedad en | |
| |diferentes partes del planeta. | |
B) Molinos:
|MOLINOS |RENDIMIENTO |PESO |MEDIDAS mm |Calif |
| | |Neto |Bruto |Alto |Ancho |
| | | |
| | | |
| |El flujo es axial, se emplea para líquidos| |
| |pocos viscosos. Los agitadores de hélice | |
| |más pequeños, giran a toda la velocidad | |
| |del motor, unas 1.150 ó 1.750 rpm; los | |
| |mayores giran de 400 a 800 rpm. La columna| |
| |de remolinos de líquido de elevada | |
| |turbulencia, que parte del agitador, | |
| |arrastra en su movimiento al líquido | |
| |estancado. Las palas de la hélice cortan o| |
| |friccionan vigorosamente el líquido. | |
|Mezclador con hélices |El diámetro de los agitadores de hélice, |1 |
| |raramente es mayor de 45 cm, | |
| |independientemente del tamaño del tanque. | |
| | | |
| |Tiene un agitador eficaz que está formado | |
| |por una paleta plana, que gira sobre un | |
| |eje vertical. Las paletas giran a | |
| |velocidades bajas o moderadas en el centro| |
| |del tanque, impulsando al líquido radial y| |
| |tangencialmente, sin que exista movimiento| |
| |vertical respecto del agitador, a menos | |
| |que las paletas estén inclinadas. |3 |
|Mezclador de Paletas |Las corrientes de líquido que se originan | |
| |se dirigen hacia la pared del tanque y | |
| |después siguen hacia arriba o hacia abajo.| |
| | | |
| | | |
| | | |
| |Las paletas también pueden adaptarse a la | |
| |forma del fondo del tanque, de tal manera | |
| |que en su movimiento rascan la superficie | |
| |o pasan sobre ella con una holgura muy | |
| |pequeña. Un agitador de este tipo se | |
| |conoce como agitador de ancla. Estos | |
| |agitadores son útiles cuando se desea | |
| |evitar el depósito de sólidos sobre una | |
| |superficie de transmisión de calor, como | |
| |ocurre en un tanque enchaquetado, pero no | |
| |son buenos mezcladores. Los agitadores | |
| |industriales de paletas giran a una | |
| |velocidad comprendida entre 20 y 150 rpm. | |
| |La longitud del rodete de un agitador de | |
| |paletas es del orden de 50 al 80% del | |
| |diámetro interior del tanque. La anchura | |
| |de la paleta es de un sexto a un décimo de| |
| |su longitud. | |
| | | |
| |Se asemeja a los agitadores de múltiples y| |
| |cortas paletas, que giran con velocidades | |
| |elevadas sobre un eje que va montado | |
| |centralmente dentro del tanque. Las | |
| |paletas pueden ser rectas o curvas, | |
| |inclinadas o verticales. El rodete puede | |
| |ser abierto, semicerrado o cerrado. El | |
| |diámetro del rodete es del orden del 30 al| |
| |50% del diámetro del tanque. | |
| | | |
| | |2 |
| |Los agitadores de turbina son eficaces | |
|Mezclador con turbina |para un amplio intervalo de viscosidades; | |
| |en líquidos poco viscosos, producen | |
| |corrientes intensas, que se extienden por | |
| |todo el tanque y destruyen las masas de | |
| |líquido estancado. En las proximidades del| |
| |rodete existe una zona de corrientes | |
| |rápidas, de alta turbulencia e intensos | |
| |esfuerzos cortantes. Las corrientes | |
| |principales son radiales y tangenciales. | |
| |Las componentes tangenciales dan lugar a | |
| |vórtices y torbellinos, que se deben | |
| |evitar por medio de placas deflectoras o | |
| |un anillo difusor, con el fin de que el | |
| |rodete sea más eficaz. | |
| |El agitador de turbina semiabierto, | |
| |conocido como agitador de disco con | |
| |aletas, se emplea para dispersar o | |
| |disolver un gas en un líquido. El gas | |
| |entra por la parte inferior del eje del | |
| |rodete; las aletas lanzan las burbujas | |
| |grandes y las rompen en muchas pequeñas, | |
| |con lo cual se aumenta grandemente el área| |
| |interfacial entre el gas y el líquido. | |
D) Fermentadores:
|Tecnología |Características |Puntos |
| | | |
| |El tamaño de los fermentadores puede | |
| |variar entre el de los pequeños de 5 a 10 | |
| |litros, a escala de laboratorio y los | |
| |enormes de 500.000 litros a escala | |
| |industrial. | |
| | | |
| |Los procesos que operan con medio no | |
| |renovado, requieren fermentadores más | |
| |grandes que los procesos que funcionan de | |
| |modo continuo o semicontinuo. | |
|Fermentador anaeróbico |Requieren poco equipamiento especial, |3 |
| |excepto el necesario para eliminar el | |
| |calor que se genera durante la | |
| |fermentación. | |
| | | |
| |Una fermentación discontinua (en batch) | |
| |puede ser considerada como un "sistema | |
| |cerrado". Al inicio de la operación se | |
| |añade la solución esterilizada de | |
| |nutrientes y se inocula con el | |
| |microorganismo, permitiendo que se lleve a| |
| |cabo la incubación en condiciones óptimas | |
| |de fermentación. A lo largo de toda la | |
| |fermentación no se añade nada, excepto | |
| |oxígeno (en forma de aire), un agente | |
| |antiespumante y ácidos o bases para | |
| |controlar el pH. La composición del medio | |
| |de cultivo, la concentración de la biomasa|1 |
|Para fermentación discontinua |y la concentración de metabolitos cambia | |
| |generalmente como resultado del | |
| |metabolismo de las células observándose | |
| |las cuatro fases típicas de crecimiento: | |
| |fase de latencia, fase logarítmica, fase | |
| |estacionaria y fase de muerte. | |
| | | |
| |En los procesos comerciales la | |
| |fermentación frecuentemente se interrumpe | |
| |al final de la fase logarítmica | |
| |(metabolitos primarios) o antes de que | |
| |comience la fase de muerte (metabolitos | |
| |secundarios). | |
| | | |
| |Consiste en pasar el medio fresco a través| |
| |de un biorreactor en el que por diversas | |
| |técnicas hemos inmovilizado células (o | |
| |enzimas). En el biorreactor se producen | |
| |las transformaciones bioquímicas que | |
| |deseamos y recuperamos el producto | |
| |transformado tras su paso por la columna. | |
| |Con este sistema se eliminan los problemas| |
| |de desequilibrio (estabilidad) del sistema| |
|Reactores de enzimas |continuo clásico y además el producto |2 |
| |resultante está libre de células. Presenta| |
| |el inconveniente de que no todos los | |
| |microorganismos pueden inmovilizarse. | |
E) BANDAS TRANSPORTADORAS:
|Modelo |Calif |
|A10GF |5 |
|A12G2F |1 |
|A12GF |3 |
|A13QF |4 |
|A15G2F |2 |
B) Lista de equipos
Los equipos a utilizar en el proceso de la elaboración de la salsa, son los siguientes:
- Báscula
- Molino coloidal
- Mezcladora
- Fermentador
- Pasteurizador
- Llenadora
- Enfriador
- Etiquetadora
C) Descripción del proceso
I. Recepción en la planta:
El chile se recibe en la planta en estado maduro, firme, sano, sin pedúnculo; en sacos o javas preferiblemente. El producto se pesa en una romana apropiada, con el fin de llevar control de la cantidad de materia prima que se procesa y de los rendimientos que se están obteniendo.
Si se deben almacenar por un corto tiempo se depositan en un área con tarimas de madera, para colocar la materia prima sobre estas tarimas y no directamente sobre el suelo.
El producto debe procesarse el mismo día que llega a la planta, o a más tardar al día siguiente.
II. El paso siguiente es el lavado:
El chile se vacía en una pila con agua turbulenta para aflojar la tierra y materiales extraños como insectos y restos de pesticidas. En este mismo paso se hace la selección del producto, aprovechando la propiedad de flotación que tiene el chile.
Esta selección consiste en eliminar los frutos dañados que no cumplan con las especificaciones de calidad. Luego se pasan por una banda con perforaciones pequeñas para permitir la eliminación del exceso de agua; este proceso se facilita si esta banda tiene vibración, pues se mejora el escurrido.
Una vez eliminado el exceso de agua, el producto se coloca en una banda transportadora (con elevación si es necesaria), para que entre a un molino coloidal.
La sal se incorpora en este mismo paso; se puede añadir de un 3% a un 4% en peso de sal.
III. En el proceso de molienda:
Se debe controlar la velocidad y el tiempo para obtener el producto con la consistencia deseada (tamaño de partícula). Después de haber reducido el tamaño de las partículas en el molino, el producto se pasa a un tanque mezclador para lograr una distribución homogénea de los componentes de la pulpa. Una vez mezclada, se bombea para sacarla del mezclador, mediante una manguera gruesa, y llenar las bolsas de polietileno en las que va a ser empacado. Estas bolsas se empacan a su vez en sacos de gangoche, se cosen y se colocan en marcos de madera que simulan una caja, es decir, sólo tienen los bordes de la caja.
IV. El producto terminado:
Se deja en almacenamiento por un tiempo predefinido; en este período se lleva a cabo la fermentación del producto para que adquiera las características de sabor y olor deseadas.
La fermentación se controla sola, y termina cuando se alcanza un pH bajo en el que las bacterias ya no siguen activas. Este valor de pH puede ser cercano a 3.5. La fermentación puede originarse a partir de la flora normal del producto, o bien se puede añadir algún tipo de cultivo láctico, de sepas seleccionadas, para que esta ocurra.
El tiempo que tarda la fermentación en ocurrir se determina mediante pruebas, una vez que se tiene el producto terminado; pues las condiciones que se desean alcanzar en el producto final, dependen de las características de la materia prima utilizada.
PROCESO DE FERMENTACIÓN
El proceso general de fermentación láctica ocurre en tres fases:
1. Predominio de bacterias lácticas, bacterias productoras de gas y levaduras:
Durante la primera semana de la fermentación hay un gran desarrollo de levaduras y de bacterias productoras de ácido láctico (Leuconostoc mesenteroides y Lactobacillus plantarum) y de gases (Aerobacter aerogenes).
El pH disminuye con rapidez, debido a la producción de ácido láctico. Después de seis a siete días el pH inicial en la salmuera ha bajado. El ácido producido por las bacterias y la sal, cuya concentración en la salmuera se regula periódicamente, se encargan de seleccionar los microorganismos adecuados para la fermentación láctica. Las levaduras que empiezan a desarrollarse pueden formar una capa sobrenadante que hay que eliminar.
2. Desarrollo de bacterias ácido-lácticas:
Durante los tres o cuatro días que siguen a la primera semana, la cantidad de bacterias lácticas no es predominante. El crecimiento de levaduras es muy bajo. La acidez continúa aumentando y el pH disminuye por debajo de 4,0.
En algunos productos fermentados se ha observado que a partir de los 10 ó 12 días de fermentación y hasta el final de la misma, la producción de lactobacilos es mucho mayor que la de cualquier otro tipo de microorganismos.
3. Final de la fermentación:
Después del tiempo adecuado, se llega a un pH cercano a 3,5; la fermentación termina y el producto se mantiene estable siempre y cuando no haya ninguna modificación en el medio; como introducción de materia extraña, roturas en el empaque, aumento pronunciado de temperatura y otros.
Es necesario controlar el valor de pH para verificar que todo se mantenga estable. El control de la cantidad de levaduras presentes también es importante por que estas consumen el ácido producido y alteran el pH, subiéndolo peligrosamente, pues el producto final se puede llegar a deteriorar.
DIAGRAMA DE PROCESO:
DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO:
A continuación se muestra la simbología que fue utilizada para la elaboración del diagrama de flujo:
D) Bases de Diseño
1. NOMBRE DEL PROYECTO: Salsa Fuego
2. GENERALIDADES:
2.1 FUNCIÓN DE LA PLANTA:
Elaborar una planta de chiles habaneros por fermentación.
2.2 TIPO DE PROCESO:
El proceso es por lote, puesto que cada una de las operaciones unitarias del proceso, es continua.
3. FLEXIBILIDAD Y CAPACIDAD:
3.1 FACTOR SE SERVICIO:
Se calcula dicho factor utilizando la siguiente fórmula:
[pic]
|Meses |Días no laborales |
|Enero |1 º y * |
|Febrero |* |
|Marzo |* |
|Abril |Viernes de Semana Santa y * |
|Mayo |1 º y * |
|Junio |* |
|Julio |* |
|Agosto |* |
|Septiembre |16 y * |
|Octubre |* |
|Noviembre |20 y * |
|Diciembre |12, 25 y * |
* Domingos del año no son laborales.
3.2 CAPACIDAD:
3.2.1 DISEÑO:
Nuestra empresa pretende producir 1500 Tn/ día
3.2.2 NORMAL:
Se trabajará al 80 % sobre el diseño, por tanto:
1500 Tn/día - 100 %
X - 80 %
X = 1200 Tn/día
Cada frasco tendrá un peso neto de 250 g
3.2.3 MÍNIMA:
La cantidad mínima que se producirá será 1000 Tn/día
- Ahora bien:
Saldrán como producto terminado 10 frascos/min.
[pic]
- Se trabajarán 8 h al día, lo que resulta en 4 800 frascos.
4. ESPECIFICACIONES DE LA ALIMENTACIÓN DE LA MATERIA PRIMA:
4.1 PARÁMETRO:
a) Chile habanero:
- Color
- Textura
- Tamaño
- Madurez
- Integridad
- Coliformes totales
b) Tomate Verde:
- Color
- Textura
- Tamaño
- Madurez
- Integridad
- Coliformes totales
c) Sal:
- Textura
- Físicas
- Químicas
- Contaminantes
- Aditivos para alimentos
- Especificaciones nutrimentales
d) Azúcar:
- Color
- Textura
e) Agua:
+ Físicas:
- Olor
- Sabor
- Color
- Turbidez
+ Microbiológicas:
- Coniformes totales
+ Desinfectantes:
- Cloro residual libre después de un tiempo de contacto mínimo de 30 min. (1.5 mg/l como límite máximo).
+Subproductos de desinfección del agua:
- Cloro:
• Formaldehído: 0.9 mg/l (Iímite máx.)
• Trihalometanos: 0.10 mg/l (Iímite máx.)
- Ozono:
• Formaldehído: 0.9 mg/l (Iímite máx.)
+ Contaminantes:
|Contaminante |Límite máximo (mg/L) |
|Arsénico |0.025 |
|Boro |0.3 |
|Cadmio |0.005 |
|Floruros con F |1.5 |
|Níquel |0.02 |
|Plata |0.1 |
|Plomo |0.01 |
|Selenio |0.01 |
|Cianuros (-CN) |0.05 |
|Nitratos con N |10.00 |
|Nitritos |0.05 |
|Sustancias activas al azul de metileno |0.5 |
4.2 CARACTERÍSTICAS:
a) Chile habanero:
- Color: Naranja brillante/Verde brillante
- Textura: Lisa/sin perforaciones
- Tamaño: Siendo la molienda una de las operaciones unitarias del proceso, no es relevante.
- Madurez: Para ello, se toma en cuenta que el cuerpo del chile tenga firmeza, sin estar inmaduro.
- Integridad: No se aceptarán pedazos de chile, tendrán que estar enteros.
- De forma, color, sabor y olor característicos de la variedad.
- Bien desarrollados, enteros, sanos, limpios, de consistencia firme y textura lisa y brillantes.
- Cortados en punto sazón y con pedúnculo.
- Sin humedad exterior anormal.
- Prácticamente libres de pudrición o descomposición.
- Prácticamente libres de defectos de origen mecánico, entomológico (insectos), microbiológicos (hongos, levaduras, etc.), meteorológico y genético-fisiológico
b) Tomate verde:
- Color: Verde olivo claro.
- Textura: Lisa y su característica pegajosa de la piel.
- Tamaño: Al igual que el chile, no es relevante.
- Madurez: El cuerpo del tomate tiene que ser firme.
- De forma, color, sabor y olor característicos de la variedad.
- Bien desarrollados, enteros, sanos, limpios, de consistencia firme y textura lisa y brillantes.
- Cortados en punto sazón y con pedúnculo y cáscara entérica.
- Sin humedad exterior anormal.
- Prácticamente libres de pudrición o descomposición.
- Prácticamente libres de defectos de origen mecánico, entomológico (insectos), microbiológicos (hongos, levaduras, etc.), meteorológico y genético-fisiológico.
c) Sal:
- Textura: Gránulos finos.
- Físicas
- Químicas
- Contaminantes
- Aditivos
d) Azúcar:
-
- Color: Según su presentación puede ser incolora, transparente, cristalina o amarillenta.
- Textura: Gránulos finos
- Olor: Característico.
- Sabor: La líquida y en polvo son dulces y la sólida dulce amargo.
- Aspecto: La glucosa líquida es viscosa y transparente, en trozos presenta un aspecto de terrón duro y amarillento, y en polvo es amarillento.
e) Agua:
+ Físicas:
- Olor: Inodora
- Sabor: Insípida
- Color: 15 unidades de color verdadero* en la escala de platino cobalto
* Únicamente el producido por sólidos disueltos en el agua.
- Turbidez: 5 unidades de UNT
+ Microbiológicas: