Producción leche en polvo

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE LECHE EN POLVOJOSÉ IGNACIO ORTEGA ORTEGA JUAN PABLO SANTIAGO PAJAJOY Trabajo de Proyecto de Automatización I Presentado a los Ingenieros: OSCAR AMAURY ROJAS ERMILSO DIAZ BENACHI Universidad del Cauca Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Ingeniería en Automática Industrial Popayán 2013 Contenido INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3 1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO ....................................................................... 4 1.1. TIPO DE PRODUCTO ............................................................................... 4 1.2. ATRIBUTOS DEL PRODUCTO ................................................................. 4 1.2.1. FUNCIÓN ............................................................................................ 4 1.2.2. ESTÉTICA ........................................................................................... 5 1.2.3. PRODUCTO EXTENDIDO .................................................................. 9 1.2.4. COMERCIALIZACIÓN ......................................................................... 9 1.3. PROPIEDADES DE INGENIERÍA ..................................................... 10 1.3.3. ADITIVOS .......................................................................................... 11 1.3.4. PROPIEDADES DEL EMPAQUE ...................................................... 15 1.4. VALORES DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES .................. 16 1.5. LINEA DE PRODUCTOS ......................................................................... 18 1.6. CICLO DE VIDA DE LA LECHE EN POLVO ........................................... 19 1.6.1. CICLO DE VIDA DE LOS ENVASES . .............................................. 22 2. INGENIERÍA DEL PROCESO ........................................................................ 25 2.1. PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LA LECHE EN POLVO .................... 25 2.1.1. ETAPAS DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LECHE EN POLVO 25 2.2. CADENA DE VALOR DE LA LECHE EN POLVO .................................... 30 2.2.1. FASE DE ADQUISICION Y ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS. ........................................................................................................ 31 2.2.2. FASE ESTANDARIZACIÓN. ............................................................ 31 2.2.3. FASE EVAPORACION. ..................................................................... 32 2.2.4. FASE DE DESECACIÓN ................................................................... 33 2.2.5. FASE ENVASADO ............................................................................ 34 2.2.6. FASE DE ALMACENAJE Y DISTRIBUCIÓN .................................... 34 INTRODUCCIÓN La leche en polvo, es un producto de gran importancia para la canasta familiar ya que, a diferencia de la leche fluida, no precisa ser conservada en frío y por lo tanto su vida útil es más prolongada. Presenta muchas ventajas como ser de menor costo, ser mucho más fácil de almacenar y poseer un elevado contenido en calcio. Se halla abundantemente en muchos países en vías de desarrollo a causa de su bajo costo de transporte y almacenamiento. Al igual que otros productos secos, es considerada no-perecedera y es preferida por supervivencialistas, y otras personas que necesitan alimentos no perecederos fáciles de preparar; además, se considera extremadamente digestible y por esta razón se aconseja para aquellas personas que deban hacer esfuerzos prolongados. Actualmente, la leche en polvo forma parte de los primeros candidatos a ser alimentos funcionales y por esta razón, se le suele añadir vitaminas A y D3. Este tipo de leche, se emplea generalmente con agua caliente, que le hace recobrar en apariencia el aspecto original de la leche líquida. Con casi 125 gramos de leche en polvo se puede reconstruir casi un litro de leche líquida, es decir, por cada kilogramo del producto deshidratado se llega a obtener ocho litros de leche para el consumo. Dada la importancia y ventajas anteriormente mencionadas, se seleccionó el proceso de producción de leche en polvo como caso de estudio para la asignatura Proyecto de Automatización I. En este trabajo, se mostrarán los aspectos fundamentales que permitirán realizar un adecuado modelado de los elementos físicos y procedimentales que hacen parte de la producción de leche en polvo. El documento se divide en dos partes; la primera de ellas, se centra en la definición del producto, donde se identifica el tipo de producto, sus atributos, propiedades de las materias primas, se define una marca y se realiza el ciclo de vida. La segunda parte del documento, hace referencia a la ingeniería del proceso, donde a través de esquemas se muestra el proceso productivo de la leche en polvo y se realiza su respectiva cadena de valor. 1. más específicamente de conveniencia. como en el mercado intermediario industrial. 1.1. A. ATRIBUTOS DEL PRODUCTO 1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO 1.2. FUNCIÓN Beneficios de uso principal y secundario El principal uso de la leche en polvo es suplir la necesidad básica de alimentación. TIPO DE PRODUCTO La leche en polvo es un producto de consumo.1. Como usos secundarios está:  Aportante de vitaminas del grupo B. hierro y proteínas. es un producto cuyos consumidores pueden tratarse de personas comunes o clientes industriales.2. se encuentran en lugares accesibles como tiendas y supermercados tanto mayoristas como minoristas.1.1. La leche en polvo puede ser consumida por toda la familia incluyendo a niños a partir del primer año de vida. Usuarios La leche en polvo. son individuos que desean satisfacer la necesidad fisiológica de alimentarse y nutrirse. C.2.  Usos cosméticos como cremas y mascarillas faciales y corporales. 1.  Reductor de riesgo de cáncer de mama.2. por ello. 1. Este producto es uno de los alimentos de origen animal más consumido y valorado de nuestra sociedad por su alto valor nutritivo. . En lo referente al mercado de consumo común. este producto puede ser adquirido tanto en el mercado de consumo común.  Suplemento alimenticio aportante de calcio.1.  Usos medicinales como gastritis y osteoporosis. Es un producto tangible y tiene ciertas características que hace que los consumidores estén dispuestos a realizar un esfuerzo especial para comprarlo. es un producto destinado al mercado masivo.2. Se compra regularmente para satisfacer una necesidad. los clientes que habitualmente adquieren leche en polvo.  Usos culinarios como pasteles y salsas. niacina y riboflavina. tal como la que se muestra en la Figura. se optó por agregar al producto final una cuchara dosificadora de plástico de diferente color. 1.2.En el mercado intermediario industrial. tanto en el polvo como en la forma reconstituida. Cuchara dosificadora de leche en polvo. volumen 30ml.2. color blanco-amarillento homogéneo.2. 1. 1.2. cosméticos y culinarios en grandes cantidades.1. Apariencia normal de la leche en polvo.1. 1.2. ESTÉTICA Diseño Polvo uniforme sin grumos. 2. . adquieren el producto las empresas que hacen uso de él con fines medicinales. debe presentar olor y sabor característicos y estar exento de olores y sabores extraños a la naturaleza del mismo. Accesorios Dentro del proceso de producción de la leche en polvo. Figura.2. Figura. 1. La leche en polvo.2.1. que no haya reacciones con el producto. Sobres de polipropileno de 120 gr. Numero de Lote y fecha de fabricación. Caja x 900gr. ni se disuelvan alterando las características físicas.900 gr.2. Texto del Registro Sanitario . se empaca generalmente en las siguientes presentaciones:      Saco de papel craft x3 hojas 25kg. Figura. Nombre o razón social del fabricante y domicilio en donde se elabora el producto. Presentación El producto es envasado en recipientes de tipo sanitario que tengan cierre hermético. 900 y 370 gramos. Lata x 1600. señalando el por ciento de los aditivos y su función. El material debe ser resistente a las condiciones habituales del almacenaje. químicas y sensoriales o produzcan sustancias tóxicas. conforme a la clasificación Nombre comercial o marca comercial registrada. de tal forma. Diferentes presentaciones de leche en polvo Cada envase del producto debe llevar troquelada o impresa en tinta visible e indeleble los siguientes datos:        Denominación del producto. Contenido Neto de acuerdo a las disposiciones del Ministerio de la Producción. pudiendo figurar otros datos informativos. Lista completa de ingredientes en orden de concentración decreciente. pudiendo aparecer el símbolo del fabricante. 3. Bolsas multi-capas de 360.2. Antioxidantes. Marca La marca del producto se definió como: Milch. Figura. Materiales 1. Reforzadores de textura. Indicar el % de proteínas (m/m). El slogan es: 100% pura leche y los prototipos de logo se muestran en la Figura.Además de las disposiciones establecidas para alimentos envasados. . como productos lácteos. Otros datos que exijan el ministerio de salud y el ministerio de la producción.2. Anti-aglutinantes.2. 5. Prototipo #1 del logo para leche en polvo Milch. Reguladores de acidez.2. Emulsionantes. Materiales complementarios:       Estabilizantes. 1. se indicará la siguiente información específica:    Indicar el % de grasa (m/m). Materia prima:  Leche cruda natural. 4 y Figura.4.3. 4.2. 6. Embalaje Para el embalaje de este producto. a la vez. Prototipo #2 del logo para leche en polvo Milch. faciliten su manipulación en el almacenamiento y distribución de los mismos.2. 5. se deben usar cajas y cintas de un material apropiado.2. 1. tal como se muestra en la Figura. . Figura.5. y sus medidas son 31 x 21x16 cm. En general consta de una caja de material papel cuoché de cartón corrugado. impidiendo su deterioro exterior. Embalaje de leche en polvo. que tengan la debida resistencia y que ofrezcan la protección adecuada a los productos. 6.Figura. con diseños impresos que anticipan la imagen del producto. puede resistir una variedad de temperaturas y condiciones.000.2. de tal manera. está alrededor de $28. ya que la frecuencia con que el producto debe ser recomprado es casi nula.2. además. El producto está diseñado para una duración aproximada de 12 meses.3. Se recomienda que después de abierta consumir antes de 15 días.2. 1. COMERCIALIZACIÓN Tasa de remplazo La tasa de remplazo de la leche en polvo es baja.2.2.3. que estos sean informados acerca de nuevos diseños.3.1. 1. Entrega Los pedidos se podrán realizar de manera telefónica o a través de la página web de la empresa. .000 y el costo de fabricación es de aproximadamente $10.3.4. lo que indica que el margen bruto es de $18. Servicio post-venta Se tendrá una base de datos de los clientes.3.2.2. Margen bruto El precio por producto para la venta de pendiendo de la cantidad del producto por caja de 800gr. 1.4. promociones y demás información pertinente.2. A cada entrega se hace un seguimiento para determinar si el cliente recibió el producto y si es de su entera satisfacción.1.1. PRODUCTO EXTENDIDO Garantía La leche en polvo puede durar hasta 12 meses.2. 1. 1. 1.4.000. Color: Blanco cremoso. Olores (reconstituido): Buena.1. Total de carbohidratos: 51. 1.54°C.3. Lactosa: 36. Sabor: Buena Materia extraña: No observada. Proteína (basado en 6.: 6.3.1. . Solubilidad: >99%. Partículas quemadas: A.55 gm/cc. Punto criocóspico: – 0. la fábrica vende directamente su producción a compradores mayoristas quienes lo distribuyen en tiendas o cadenas de supermercados.3. PROPIEDADES DE INGENIERÍA 1. 1.4. Ceniza: 5.005 ohm-1. Valor energético: 2120. Apariencia: Normal.5°C. Conductividad eléctrica: 0.5 %.      MATERIA PRIMA Leche natural.25 Nitrógeno): 15 %.1. Sistema de distribución Para que el producto leche en polvo llegue al usuario final. Densidad aparente: 0. 1.0 %.3.028 – 1.2.52 / – 0.                 Grasa: Max 24-28 %. Densidad: 1. Olor (seco): Sin olores extraños. Punto de ebullición: 100.3.2. Propiedades físico químicos de la leche en polvo.035.2. Humedad: Max 5.8.4 – 6. pH.6. Densidad: 1. Punto de ebullición ( ): Descompone a 204. blanco o transparente. Punto de fusión: Se descompone a 150°C.1.1.3. ADITIVOS Estabilizantes Citrato de sodio Propiedades físico-químicas       Aspecto: Sólido (gránulos cristalinos).65 ml de agua.42 g/mol.3. 235 ºC.3.2. Punto de fusión: Temperatura del momento en el cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido.3. .3. ligeramente higroscópico. Gravedad específica (agua=1): 2. 1. Solubilidad en agua y otros disolventes: Fácilmente soluble en agua fría y caliente.040. Solubilidad en agua: Medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en agua. Punto de fusión ( ): 135-153. Insoluble en metanol. 180 ºC. Reguladores de la acidez 1. 1g/0.A. Productos de la descomposición peligrosos: Monóxido de carbono y Dióxido de carbono. Densidad relativa del vapor (Aire=1): N. Olor: Inodoro.3. Estabilidad y reactividad: Estable bajo condiciones ordinarias de uso y almacenamiento. Algunos óxidos metálicos. Dalton 324.98 g/ . Citrato de potasio Propiedades físico-químicas:       Fórmula molecular Masa molecular: UMA Unidad de Masa Atómica. Fosfato de sodio Propiedades físico-químicas:      Apariencia: Polvo cristalino. Punto de ebullición: Temperatura que debe alcanzar una substancia para pasar del estado líquido al estado gaseoso. sin olor. Apariencia: polvo blanco inodoro. Densidad (Ceniza de Perlas.29 g/ Punto de fusión: Temperatura del momento en el cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido 891 . Solubilidad en agua: 22 g/100 ml (25 ° C). óxidos del fósforo.A.A. óxidos no metálicos. Limites de explosión . Solubilidad: Solubilidad en agua 60 gm/100cc.086 g / mol.20 g/mol. 1. Potasa): K2CO3. .A. PH: 4.5 (solución al 1%). Punto de ebullición [°C]: 400 ° C. Carbonato de potasio Propiedades físico-químicas      Fórmula molecular (Ceniza de Perlas. ácido sulfúrico concentrado. compuestos orgánicos nitrogenados. Fosfato de potasio Propiedades físico-químicas:             Estado físico a 20°C :Sólido Color : Polvo blanco Olor :Inodoro Punto de fusión [°C]:252.338 g/ .4-4. Viscosidad (cp): N. pH: Solución 5% = 8. Carbonato de sodio Propiedades físico-químicas      Toxicológicas: irritación de la piel y ojos. Densidad:2.Inferior [%]: N.Superior [%]: N.A. Limites de explosión . Solubilidad en agua: Medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en agua. A. Peso molecular: 136. Punto de fusión: 851 °C. Presión de vapor (20°C):N.00. Estabilidad: Es estable siempre y cuando no se lo junte con metales alcalinotérreos. Dalton 138. aluminio. Potasa): 2. Masa molecular: 106 g/mol.6 ° C.    Presión de vapor (mmHg): N. insoluble en alcohol. Masa molecular: UMA Unidad de Masa Atómica.120 g/L. 15 °C Presión de vapor. Limites de explosión . Peso molecular : 100.3. Densidad : 2.1 mbar.3.Superior [%]: N.58. Carbonato de calcio Propiedades físico-químicas            Estado físico a 20°C :Sólido Color :polvo blanco Olor :Inodoro Punto de fusión [°C] : -273. Solubilidad en agua: Ninguna. . Color: Marrón oscuro.15 °C Punto de ebullición [°C] : -273. Punto de inflamación: >300 .3. Olor: suave aromático.04 g/ Presión del vapor (20 ): <0. Lecitina Emulsionante Propiedades físico-químicas       Forma: Almibarado. 20°C:N. Olor: Inodoro.1. Densidad (20 ): 0.A. Antiaglutinantes 1.1 g/mol Óxido de magnesio Propiedades físico-químicas       Aspecto y color: Polvo blanco.0013g por cada 100g de agua Limites de explosión .A.9-1. Densidad relativa (agua=1): 3.7 g/cm3 Solubilidad en agua :0.4. muy fino.3. Punto de fusión: 2852º C. Punto de ebullición: 3600º C.3. A.Inferior [%]: N. Antioxidante 1. Dalton 414.1 Palmitato de ascórbico Propiedades físico-químicas    Fórmula molecular: . Punto de ebullición [°C]: 1935 °C. Absorbe fácilmente humedad y dióxido de carbono cuando se expone al aire.5. Cloruro de calcio Propiedades físico-químicas       Estado físico a 20°C:Sólido.3. Color: Blanco.118ºC.54 g/mol Punto de fusión: Temperatura del momento en el cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido. pH (1% disoln / agua): 9.6. Punto de fusión (se descompone): 190-192ºC Peso molecular: 176. Reacciona vigorosamente con halógenos y ácidos fuertes. 115 . Presión de vapor: No aplicable.65 Solubilidad en agua: 33 g/ 100 ml Punto de ebullición: No aplicable. Masa molecular: UMA Unidad de Masa Atómica. (Sólido Cristalino). Punto de fusión [°C]: 772 °C. Olor:Inodoro. Condiciones que deben evitarse: Evitar el contacto con el aire. Densidad relativa (agua=1): 1. Olor: Inodoro.3. Acido ascórbico Propiedades físico-químicas         Aspecto y color: Cristales blancos. .3.3.     Masa molecular: 40. Reforzadores de textura 1. Materiales a evitar: Halógenos y ácidos fuertes.3. 9 Factor de cristalización: 53 Fuerza de tensión a la ruptura: 10.3.    Solubilidad en agua: 774. Inicial de degradación térmica: 245 Temp.97 Elongación a la ruptura: 38.Superior [%]: N. De fundición: 109 Temp. Limites de explosión . PROPIEDADES DEL EMPAQUE Polipropileno de baja densidad con el aluminio Propiedades              Temp.5 g/100 mL (0 °C). %.A. De cristalización: 92 Calor de fundición: 154. Limites de explosión .4. Peso Molecular:110.Inferior [%]: N. g/10 min.11x Flujo de fundición: 3. %.4. Mpa.1.6 Resistencia al impacto: 302 Conductividad eléctrica: 1. 1. .3.87 Densidad: 0. Mpa. g/ .90 J/g.86 Modulo elástico: 177. Mpa. J/g.7 Calor de cristalización: 54.5 g/100mL (20 °C) 59. 1. S/cm.A.99 g/mol. Lactosa residual en los sólidos lácteos no grasos en la leche deslactosada.7 1.0 B/15mg 33. Recuento de staphylococcuscoagulasa positiva. m = índice máximo permisible para identificar nivel de buena calidad. en % m/m. M = índice máximo permisible para identificar nivel de calidad aceptable. UFG/g.0 32. Índice de solubilidad.6 40 8. Acidez expresada como ácido láctico. disco/mg. n 5 5 5 5 5 15 5 5 m 5000 10 <10 100 <100 0 0 100 M 10000 100 500 100 200 c 2 2 0 2 2 0 0 1 En donde: n = numero de muestras que se van a examinar. % m/m. < = léase: menor de. UFC/g. Tabla 1.4.0 - 3.5 4. ufc/g. a 25 .5 1. VALORES DE MATERIALES LAS PROPIEDADES DE LOS Los valores de las propiedades de la leche en polvo y sus materiales se muestran en las siguientes tablas. 5.5 6.0 33.2 90 >5.% m/m. en . coli.2 8. % m/m.2 8.3 1.0 B/15mg >1. Requisitos microbiológicos para la leche en polvo Requisitos Recuento de microrganismos mesófilicos.5 1.0 1. en % m/m.1.0 - <8.38). ufc/g.0 4. Grasa libre.0 B/15mg Entera Materia grasa. Recuento de mohos y levaduras. Recuento de Bacilluscereus. % m/m.7 1. . ufc/g.0 1.6 90 - 8.5 33. Proteínas de leche en los sólidos no grasos de la leche (Nx6.en s. Coliformes ufc/g.2 Tabla 2. C = número de muestras permitidas con resultado entre m y M. Recuento de E. Detención de listeria monocytogenes/25g. Cenizas. Detención de salmonella/25 g. en % m/m. Humedad.Requisitos fisicoquímicos para la leche en polvo. Humectabilidad en agua de la leche instantánea.0 <26. Requisitos Parcialmente Descremada descremada Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo 26. Partículas quemadas y sedimentos.0 4. Monoglicéridos y diglicéridos. Aditivo Lecitina (o fosfolípidos de fuentes naturales).Tabla 3. 5 Tabla 5. Aditivo Fosfato de sodio Fosfato de potasio Difosfato Trifosfato Polifosfato Carbonatos de sodio Carbonatos de potasio Dosis máxima. Agentes antiaglutinantes. Dosis máxima en g/kg. en g/kg.01 % m/m. 0.5 Tabla 6. Palmitato de ascorbio. expresados como sustancias anhidras. Emulsionantes para leches en polvo instantáneas únicamente. solo o mezclados. Estabilizantes. 5 Tabla 4. Aditivo Acido L-ascórbico Ascorbato de sodio. BMP 2. expresados como sustancias anhidras. Reguladores de la acidez. Aditivo Carbonato de calcio Ortofosfato tricálcico Ortofosfato trimagnésico Carbonato de magnesio Oxido de magnesio Dióxido de silicio amorfo Silicato de calcio Silicato de magnesio Silicato de aluminio y sodio Silicato de aluminio y calcio Silicato de aluminio Dosis máxima en g/kg solo o mezcla 10 Tabla 7Antioxidantes. en g/kg. . Butilhidroxianisol(BHA) Dosis máxima 0. Aditivo Citratos de sodio Citratos de potasio Dosis máxima.5 g/kg expresados como ácidos ascórbico. solo o mezclados. Límites máximos de contaminantes en leche en polvo Requisito Aflatoxina M1.5. Nata en polvo. Plomo como Pb. . CODEX STAN 207-1999.0 1.  Y se puede encontrar además leche deslactosada. Leche en polvo parcialmente descremada. en ug/kg (ppb). Cada uno de estos tipos de leche se fabrica en una línea de producción diferente. Reforzadores de textura. Para el caso de estudio específico se selecciona la línea de producción de leche en polvo entera instantanea. Aditivo Cloruro de potasio Cloruro de calcio Dosis máxima BPM Tabla 9.0 Tabla 10. LINEA DE PRODUCTOS Dependiendo del contenido de materia grasa. empacada en cajas multicapa de 800 gr. Contenido máximo de agua(a) % m/m. Leche en polvo descremada. Contenido mínimo de proteínas de la leche.Tabla 8. la cual establece los requisitos que debe cumplir la leche en polvo para consumo directo o elaboración posterior. se pueden distinguir varios tipos de leche en polvo:   Leche en polvo entera. en el extracto seco magro de la leche(a) % m/m. 1. Límite máximo 4. Requisito Contenido de materia grasa de la leche % m/m. Mínimo 42 34 Máximo 5 - Para los datos descritos se utilizó la norma técnica colombiana (NTC 1036). en mg/kg (ppm). es la evolución de las ventas durante el tiempo que permanece en el mercado. se presenta el comportamiento mostrado en la Figura. Discontinuar gradualmente su producción. las ventas varían y las estrategias de precio. 7. Los productos no generan un volumen máximo de ventas inmediatamente después de introducirse en el mercado. se puede optar entre las siguientes alternativas:    Eliminar el producto. Esta etapa se caracteriza por presentar el siguiente .6. así. Normalmente.1. se describe cada etapa: Introducción Esta primera etapa del ciclo de vida de la leche en polvo. 7: Figura. Revitalizarlo. inicia cuando se lanza el producto al mercado. ni mantienen su crecimiento indefinidamente. Ciclo de vida del producto A continuación. Para el caso específico de la leche en polvo. ante una situación de esta naturaleza. Las condiciones bajo las que un producto se vende cambian a lo largo del tiempo. CICLO DE VIDA DE LA LECHE EN POLVO El ciclo de vida de un producto. distribución y/o promoción deben ajustarse teniendo en cuenta el momento o fase del ciclo de vida en que se encuentra el producto. a través de alguna modificación. Las utilidades son negativas o muy bajas. se reduce la inversión en publicidad de introducción y se concentra en la persuasión.escenario:      Las ventas son bajas. Hasta este momento no se le ha agregado características novedosas a la leche en polvo. Se invierte además en muestras gratis que acompañan a productos complementarios (por ejemplo chocolate o café) de marcas reconocidas. donde se dé a conocer la marca del producto y las características diferenciadoras con otros productos similares. Los precios declinan de manera gradual como un esfuerzo de las empresas por incrementar las ventas y su participación en el mercado. porque se tiene que gastar una considerable cantidad de dinero no solo en desarrollar el producto sino también en procurar la aceptación de la oferta por el consumidor. ni a sus componentes. las ventas de la leche en polvo comienzan a aumentar rápidamente y se presentan las siguientes situaciones:      Aparecen productos con nuevas características (extensiones de producto. La promoción tiene el objetivo de persuadir para lograr la preferencia por la marca. a medida que los costos unitarios de fabricación bajan y los costos de promoción se reparten entre un volumen más grande. ni a su empaque. La distribución pasa de ser selectiva a intensiva. . Las actividades de distribución son selectivas. servicio o garantía). Esta etapa es la más arriesgada y costosa. En esta etapa se invierte principalmente en publicidad por diferentes medios: televisión. Los gastos en promoción y distribución son altos. Las utilidades aumentan. Cuando la marca es reconocida por los clientes potenciales. de modo que se inicie el proceso de reconocimiento de la marca. El objetivo principal de la promoción es informar. Crecimiento: En esta etapa. internet y medios escritos. el crecimiento de las ventas de leche en polvo se reduce. Es importante invertir grandes cantidades de dinero en nuevos diseños de empaque. La promoción se reduce al mínimo. se convierten en negativos. Por lo regular. Las características que permiten identificar esta etapa. Esta etapa normalmente dura más tiempo que las etapas anteriores y presenta retos importantes para la dirección. Las actividades de distribución son aún más intensivas que en la etapa de crecimiento. Declinación: En esta cuarta etapa la demanda disminuye. La etapa de declinación. se discontinúan los distribuidores no rentables. Los precios se estabilizan a niveles relativamente bajos. son las siguientes:       Las ventas van en declive. Las líneas de productos se alargan para atraer a segmentos de mercado adicionales. pudiendo bajar a cero. oferta de premios. para el caso de la leche en polvo sería inevitable por una de las razones siguientes: . Las actividades de distribución vuelven a ser selectivos. y nuevas presentaciones. Durante esta etapa se determina la presencia prolongada de la leche en polvo propuesta.Madurez: Es en esta tercera etapa. adición de nuevos componentes como vitaminas que no ofrezcan otros productos. en el mercado. Sin embargo. Se producen recortes en las líneas de productos existentes mediante la discontinuación de presentaciones. Existe una fuerte promoción (cuyo objetivo es persuadir) que pretende destacar las diferencias y beneficios de la marca. puede haber un pequeño aumento de precios si existen pocos competidores. tan solo para reforzar la imagen de marca o para recordar la existencia del producto. El servicio juega un papel muy importante para atraer y retener a los consumidores. Existe una baja en las utilidades hasta que éstos son nulos. Las ganancias de productores y de intermediarios decaen principalmente por la intensa competencia de precios. promociones. Las características que distinguen esta etapa son las siguientes:        La competencia es intensa. e incluso. Existe una intensa competencia de precios. El foil de aluminio es 100 veces más delgado que el cabello humano. CICLO DE VIDA DE LOS ENVASES. . el papel utilizado para la fabricación de estos envases proviene de una fuente natural renovable. que permite separar el aluminio del polietileno. Todo el papel que se consume en Colombia se obtiene de proveedores de Brasil.1. En Brasil se ha desarrollado la tecnología Plasma térmico. El polietileno proviene de los usos petroquímicos del petróleo. a salir del mercado.6.1) Se crea un producto mejor o menos costoso para satisfacer la misma necesidad. Ciclo de vida de los envases Tetrapak Otro punto de vista de ciclo de vida de un producto. 2) La necesidad del producto desaparece. ya que la necesidad de alimentación y nutrición difícilmente desaparecería. que ofrezca las mismas o mejores ventajas a un precio más bajo. El aluminio recuperado se utiliza para fabricar nuevo foil. Figura. Materias primas: para la fabricación de envases Tetrapak. además que la leche en sus diferentes presentaciones y sus productos derivados están entre los alimentos más consumidos por la sociedad y es poco probable que la mentalidad y concepción que tiene la sociedad al respecto cambie. Para los envases Tetrapak las fases son las siguientes: 1. a lo largo de su elaboración hasta su etapa de culminación. 8.impulsaría a la leche en polvo propuesta.La producción de una nueva leche en polvo. cuyos bosques cultivados industrialmente y certificados por organismos externos que garantizan la sostenibilidad y renovabilidad de este recurso. Esta razón es muy poco probable. es la gestión que se realiza en cada uno de los estados que atraviesa el producto. plástico y aluminio. Ya se estudian alternativas de consumo de polietilenos provenientes de fuentes naturales. 1. a menudo por el desarrollo de otro producto. se utilizan tres materias primas: papel. ahora sólo 28.2. el consumo de energía se limita al mínimo necesario para el transporte y gracias a la facilidad de embalaje del envase. Adicionalmente. sin refrigeración. se ha desarrollado un programa de recolección de residuos post industriales. Transporte: gracias al diseño de los envases Tetrapak. 6. ya no es necesaria la refrigeración de alimentos perecederos como la leche. se disminuye la cantidad de gases contaminantes al medio ambiente y se reducen los costos de traslado. Producción de envases o fabricación: Todas las plantas de producción se encuentran certificadas bajo la norma ambiental ISO 14001. Con ella. por ello. Las de Monternor y Pontagrosa (Brasil). Un ejemplo es el control de operación de llenado PLMS. Llenado de alimentos: esta etapa es uno de los impactos ambientales más importantes dentro del análisis del ciclo de vida. por lo tanto. Inicialmente pesaba 32 gramos. herramienta computarizada que permite obtener y analizar los datos y tendencias del proceso de llenado para implementar mejoras con prontitud. el transporte es más eficiente ya que se requieren menos viajes para trasladar la mayor cantidad de los mismos. Distribución y consumo en el hogar: Distribución: Se ha minimizado de manera significativa los impactos ambientales asociados. 5. que se recuperan. por lo tanto. Diseño del envase: en esta etapa se ha logrado reducir el consumo de materias primas. . comercializan y aprovechan en las plantas de reciclaje de envases desarrolladas en Colombia. se logra una reducción significativa en el consumo de recursos naturales y la generación de desperdicios. por ejemplo. se encuentran implementando la metodología de producción WCM (World Class Manufacturing). 3. 4. los equipos de llenado y proceso suministrados por tetrapak han sido sometidos a los procedimientos de ecodiseño. así. Consumo en el hogar: hay beneficios ambientales. de donde proviene el material de envase consumido en Colombia. teniendo en cuenta el manejo ambiental y de seguridad industrial en las plantas. se busca la excelencia en la producción y el mejoramiento continuo. lo que representa un ahorro significativo en el consumo de materias primas. ya que el consumidor final puede almacenar el producto en su hogar hasta por seis meses. se optimiza el espacio demandado. Este es el resultado de ecodiseño y mejoramiento continuo del envase. . Recolección y reciclaje de residuos post-consumo y post-industrial: Para cerrar el ciclo de vida del producto existen dos sistemas post-consumo:   Aprovechamiento por hidropulpeo o extracción de pulpa de papel para la producción de papel y cartones.7. Aprovechamiento por termocompresión para producción de madera sintética y tejas termoacústicas. Estas dos opciones de reciclaje logran reincorporar los residuos sólidos de los envases a un nuevo ciclo productivo. en este caso. Este grado de desnaturalización dependerá de la temperatura de calentamiento siendo mayor a la temperatura más alta. que las de la leche obtenida por el método de atomización normal. sin embargo. leche desecada por spray o leche desecada por atomización. 9. la leche sufre cambios hasta obtener un extracto seco en un volumen reducido para obtener una mayor conservación. . debido a que los tratamientos de elaboración de este tipo de leche ocasiona la pérdida de su solubilidad. 2.1. La solubilidad en el agua de la leche en polvo es un problema para su reconstitución.1. PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LA LECHE EN POLVO La leche en polvo es un proceso por lotes (Bach) donde la materia prima.2.1. de media y de alta temperatura. ETAPAS DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LECHE EN POLVO La leche en polvo se obtiene a partir de la leche entera o de la leche desnatada y su proceso de elaboración comprende las etapas mostradas en la Figura. según su composición de materia grasa principalmente se clasifica en entera o desnatada (descremada). Según la intensidad del calentamiento a que se ha sometido la leche antes de la desecación se produce: leche en polvo de baja. Cuando la leche va a ser utilizada en pastelería se prefiere leches con un grado de desnaturalización de proteína alto. Tal es el caso de la leche “instantaneizada” que es más fácil de dispersar en el agua debido a que las partículas que la componen son más grandes y contienen más agua. existen diferentes tipos de leche según su composición y proceso de producción. Según el método de desecación se puede presentar los siguientes tipos: leche desecada en rodillos (cilindros). obteniéndose leches con un grado de desnaturalización de sus proteínas solubles diferentes según el uso que se le vaya a dar. debe ser tratada de tal manera que se altere en lo mínimo su solubilidad. INGENIERÍA DEL PROCESO 2. este proceso se realiza de igual forma que para la leche evaporada. 9. .1.Figura.05 al 0. Operaciones previas al precalentamiento Consiste en las operaciones a que se somete la leche cuando llega a la planta de procesamiento y los tratamientos dependerán de si la leche en polvo se obtiene a partir de la leche desnatada o de la leche entera.1. Etapas de fabricación de la leche en polvo desnatada y entera 2.07%.1. Para la elaboración de la leche en polvo a partir de la leche entera es necesario antes de estandarizar la leche someterla a la clarificación o filtración luego se somete a la estandarización. Cuando la leche es obtenida de la leche desnatada es necesario estandarizar la leche hasta que el contenido de la materia grasa sea entre el 0. Esta leche se denomina“leche en polvo de baja temperatura” (Low-heatpowder). 2. con el fin de reducir los problemas en el batido y separación de la materia grasa. Las temperaturas que se utilizan en la industria lechera para este tratamiento difieren entre una y otra industria. Con este tratamiento se logra obtener una leche en polvo más soluble y con una cantidad de proteínas del suero no desnaturalizadas de 1. y durante un tiempo de 15 – 30 minutos. se puede evaporar hasta un contenido de extracto seco superior. También hace que la leche sea más resistente a la autooxidación.Para obtener la leche en polvo descremada o desnatada se debe llegar a un contenido ideal de grasa en la nata del 42 al 45%. Precalentamiento Esta operación es importante. en el desnatado previo se debe obtener una nata con un contenido de grasa del 18 al 25%. pues de ésta dependen las características del producto final. Precalentamiento a alta temperatura En este caso se somete la leche a una temperatura entre 90 a 121 se reduce el tiempo hasta 1 segundo. Concentración Existen diferentes técnicas para obtener la concentración de la leche como: concentración por evaporación. El método más costoso es el de concentración por desecación y el de ultrafiltración es el más económico aunque no es la técnica más indicada y solamente se recomienda para obtener productos . Después de la estandarización se realiza la homogenización con el fin de obtener una emulsión y distribución de la materia grasa óptima y una posterior reconstitución adecuada.1.2.5 – 85 un poco más alta que la pasterización normal. pero a continuación se especifican las condiciones más comunes y aceptables: Precalentamiento a baja temperatura Consiste en que la leche se somete a una pasterización normal y la leche en polvo obtenida debe tener un contenido mínimo en proteínas del suero no desnaturalizadas debe ser inferior al 10%.2 .3. Cuando la leche concentrada no se homogeniza.1. 2. Precalentamiento a temperatura media En este caso se somete la leche a una temperatura entre 76.000 Kpa (Kilo pascal) y una temperatura entre 43 y 65.5 mg /g de leche desnatada en polvo.La homogenización de la leche muy concentrada produce un mayor aumento de viscosidad y de volumen. por desecación.1.1. La homogenización se debe hacer a unas condiciones de presión entre 17. La leche así obtenida será “leche en polvo de alta temperatura” (High – heatpowder). Para obtener la leche en polvo entera. por procesos de membrana como la ultrafiltración y la ósmosis inversa.200 y 24. en este tipo de desecadores. Evitar un choque térmico violento cuando se produce el intercambio térmico aire/líquido para evaporar las gotitas. un concentrado refrigerado es muy viscoso y dificulta la pulverización. amenor tamaño de las gotitas mayor rapidez en el secado. Estas condiciones son básicamente:  La humedad entre 4. puesto que elagua de la superficie de las gotas inician su evaporación en el mismoinstante en que se ponen en contacto con el aire caliente y seco. ya que este pude aumentar la desnaturalización de las proteínas y por ende la aparición de un color pardo en el producto.parcialmente desmineralizados.2% para la leche desnatada y para la leche enterauna humedad entre 2. mediante el cual se pulveriza la leche concentrada hasta formar gotas pequeñas o de niebla en el interior de una cámara por donde circula aire caliente en flujo paralelo o contrario al sentido de las gotitas. es importante tener en cuenta los siguientes aspectos básicos:   Eliminar el mayor % de humedad calentando el aire antes de introducir el producto a la cámara de secado. según el equipo utilizado. La técnica más recomendada es la evaporación a vacío. La viscosidad del concentrado.5% . Desecación El método más utilizado es la desecación por atomización.    Los parámetros del proceso de desecación varían entre un equipo y otro. 2. por lo tanto debe ser sometido a calentamiento.0 y 2. Paraello existen equipos de secado a cuyas torres se le instala un sistemapara que el aire circule en sentido ascendente o con movimientociclónico. Este calentamiento debe hacerse antes de la atomización. afecta el tamaño de las partículas. para evitar que la viscosidad vuelva aumentar y también para destruir las bacterias que podrían haber recontaminado el concentrado. Prolongar el tiempo en que las gotitas caen desde el atomizador hasta laparte inferior de la torre para aumentar la eficiencia del desecador.1. Con el fin de obtener un mejor comportamiento de la leche en proceso y una mejor calidad del producto final.1. El concentrado no debe permanecer caliente sino el tiempo mínimo necesario. La leche no debe mantenerse mucho tiempo a altas temperaturaspuesto que ocurre reacciones químicas que ocasionan una reducción de la solubilidad y de su tiempo de conservación.0 y 4. para evitar el desarrollo de microorganismos. sin embargo se deben mantener unas condiciones óptimas para obtener un producto con la calidad adecuada.4. es decir volverla leche instantánea. Lecitinación 2. es una variable queregula el caudal y el tamaño de las gotitas. 2. Aglomeración o Instantaneización Es el procedimiento para reconstituir la leche y obtenga la misma cantidad de agua que contenía como producto original. Envasado En esta etapa el envasado de la leche en polvo pasaría a un proceso completamente discreto ya que el producto no sufre transformación alguna simplemente se empaca y generalmente se realiza en bolsas o envases plásticos.30 ).7. .Este proceso consiste en proporcionar una humidificación del polvo o recircular una parte del producto en contacto con un atomizador de la cámara de secado. hasta de 25 Kg.5.1. Para el envasado al vacío con latas. manteniendo la leche en contacto con un gas inerte durante 24 – 48 horas. Consiste en adicionar a la leche Lecitina. cartón o metal. que contiene la lecitina disuelta. una sustancia que tiene propiedades lipofílicas o hidrofílicas con el fin de reducir la hidrofobicidad de la grasa de la leche en polvo entera y facilitar la dispersión de la leche en el agua. Teniendo en cuenta que la leche es fácilmente alterada por la acción del oxígeno se deben tomar las precauciones necesarias para eliminar este. Es un método diseñado por A/S NiroAtomizer y consiste en que en un lecho fluidizado.1. Cuando no se realiza el envasado inmediato la leche es almacenada en silos o en grandes contenedores metálicos o de fibra de vidrio con capacidad de hasta una tonelada.1. después de 7 días es aceptable. Se ha comprobado que la leche envasada en caliente (49 a 52 ) es más resistente a la acción del oxígeno que la leche envasada en frío (29 .1.1.  La temperatura del aire de entrada al desecador debe mantenerse entre un rango de 135 y 210 y la de salida entre 70 y 100 . pero algunos clientes exigen que no contenga más del 1% después de 10 días y para lograr estas condiciones se debe aplicar un doble vacío. La presión de inyección del concentrado a la bomba. se deben tomar las precauciones necesarias para no permitir el contacto con el oxígeno con la leche en polvo.6. combinándose con las partículas del polvo en movimiento. se calienta la leche en polvo a la temperatura adecuada y se le inyecta un chorro de mantequilla a 60 .1. 2. Después de haber logrado la aglomeración el polvo se mantiene en condiciones adecuadas para que no se rompan los aglomerados. especialmente cuando ha sido instantaneizada o lecitinada. Un porcentaje máximo del 3% de oxígeno. 10. Figura. CADENA DE VALOR DE LA LECHE EN POLVO La cadena de valor de la leche en polvo en se muestra en la Figura.. Cadena de Valor leche en Polvo . 10.2.2. 2. • Tubería. FASE ESTANDARIZACIÓN. • Registro de materias primas anteriormente almacenadas. • Válvulas manuales • Cauchos. • Operarios.2. • Control de entrada y salida de vehículos. Elementos de comunicación: • Registro de compra de materia prima (alcohol. el proceso depende de las siguientes fases: 2. • Tanques de granel. • Compresores. Elementos físicos: • Compresores. • Control de entrada y salida de los operarios. FASE DE ADQUISICION Y ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS. Elementos de información: • Documentos de inventario y control de etiquetas. Elementos físicos: • Alcohol etílico. etiquetas.2. tapas.1. Después de haber obteniendo la cadena de valor. . • Transmisores de nivel. botellas y de alcohol. • Tapas. • Transmisores de nivel. • Cubas de almacenamiento. • Tinas.).botellas.La planta tiene una capacidad de recepción de 800 000 litros de leche fresca por día y una capacidad de producción de 90 toneladas métricas por día de leche en polvo.2. • Motobombas. • Sensores. • Agua. • Mangueras. • Etiquetas. • Botellas. • Transmisores de velocidad. • Solicitudes de insumos. 3. • Maquinas. • Agua. • Reportes de mantenimiento. Mangueras. Registradores. Elementos de información:  Capacidad de producción • Documentos de control. • Verificación de stock y partes procesadas. Pulsadores Indicadores. • Mangueras. • Transmisores de temperatura. 2. • Compresores. . • Tubería. Medidores. • Control estadístico. • Tanques. Filtro. • Sensores.2. Elementos de comunicación: • Registro de datos obtenidos. • Operarios. • Válvulas. FASE EVAPORACION. • Registradores. • Pulsadores • Indicadores. • Verificación de stock y partes procesadas. • Solicitud de insumos. Tubería. Elementos físicos: • Transmisores de nivel. • Ordenes de entrada / salida • Control estadístico. • Motobombas. Elementos de comunicación: • Registro de datos obtenidos. • Medidores.• • • • • • • • Operarios. • Capacidad de producción. • Tanques. 2. • Medidores. • Maquinas. • Motobombas.4. • Mangueras. • Reportes de mantenimiento. • Registradores.2. • Tubería.• • Reportes de mantenimiento. • Capacidad de producción. FASE DE DESECACIÓN Elementos físicos: • Transmisores de temperatura • Sensores. Elementos de información: • Documentos de control. • Verificación de stock y partes procesadas. • Solicitudes de subproductos y aditamentos. Elementos de comunicación: • Registro de datos obtenidos. • Válvulas. Reportes de parada. • Reporte de paradas. Elementos de información: • Documentos de control. • Operarios. • Solicitud de insumos. • Pulsadores • Indicadores. . • Control estadístico. • Compresores. . • Registro del producto almacenado. • Bolsas. • Control estadístico. • Motobombas.2. • Pulsadores. • Montacargas. • Reporte de paradas. • Verificación de stock y partes procesadas. • Cauchos. • Estibas. Elementos de comunicación: • Registro de compra del producto terminado. • Cartón. • Solicitudes de subproductos y aditamentos. Elementos de información: • Documentos de control. Elementos de comunicación: • Registro de datos obtenidos.6. Elementos de información: • Documentos de control.2. • Pulsadores • Maquinas. • Bandas. • Tubería. • Operarios. • Documentos de inventario. • Motores.5. • Compresores. 2. • Estantes. FASE DE ALMACENAJE Y DISTRIBUCIÓN Elementos físicos: • Operarios. FASE ENVASADO Elementos físicos: • Sensores. • Reportes de mantenimiento. • Control de entrada y salida del producto.2. • Capacidad de producción. Norma técnica CODEX STAN 207-1999. Conferencia FAO Chile 1976. Parareda. Argentina.BIBLIOGRAFIA  "Avances Tecnológicos en los Procesos de Fabricación de Productos Lácteos en Polvo". NIRO A/S. Norma Técnica Colombiana –NTC 1036. Vagn Westergaard. N. Vagn Westergaard. NIRO A/S. Tecnología de la Leche en Polvo Evaporación y Secado por Atomización. Ing.       . margarita gomez de illera. Ing. 1969. Tecnología de lácteos. NIRO A/S. "Elaboración de Leche en Polvo y Productos Di éticos". Ing. "Atomización para Producir Leche en Polvo".