Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo en el Portal de Tesis Electrónicas / El uso de subproductos, o mejoras en los procesos industriales, marcan la pauta en cuanto a aumentar los rendimientos productivos de las empresas, muchas veces impulsando la innovación. Debido a ello, existe gran interés por aprovechar los subproductos de la tuna (Opuntia ficus indica). Sus cladodios contienen fibra e hidrocoloides en su conformación, por lo que es importante desarrollar alternativas de procesamiento de estos subproductos, agregándoles valor y aumentando su vida útil. El objetivo de la presente investigación fue la aplicación del secado asistido por infrarrojos, como tecnología emergente, para estudiar el efecto de la temperatura sobre las cinéticas de secado del parénquima de cladodios de tuna. Se trabajó a velocidad de aire de 1 m/s a 40, 50 y 60°C junto a una potencia de 0, 400 y 800 W de infrarrojo en cada caso, obteniéndose 9 tratamientos diferentes. Se obtuvo un intervalo de tiempo de secado de las muestras desde 21 hasta 68 minutos entre los tratamientos utilizados, correspondiendo a las condiciones de 60°C a 800 WIR y 40°C sin aplicación de infrarrojo, respectivamente. Se utilizaron 8 modelos matemáticos encontrados en literatura para representar la cinética experimental obtenida. Basándose en análisis estadísticos, el modelo Wang & Sing presentó el mejor ajuste. Los valores de la Difusividad efectiva del agua se estimaron en el rango de 9,76x10-08 a 4,09x10-07 m/s2. Se obtuvieron muestras deshidratadas con un 10% de humedad (b.s.) para las nueve condiciones establecidas, a las que se les evaluó parámetros como color, CRA y microestructura. El tratamiento a 50°C con una potencia infrarroja de 400 W, es el que presentó menor pérdida total de color (ΔΕ) al utilizar infrarrojo, siendo su valor de 44,32 ± 3,74, no teniendo diferencias significativas con potencias y temperaturas mayores. Para la capacidad de retención de agua (CRA), el menor valor fue para el tratamiento 60°C, 800 W IR con un valor de 7,44 ± 0,70 y el mayor fue de 9,95 ± 0,30 para el tratamiento 50°C, 400 W IR. A nivel microestructural, se observó una destrucción del tejido vegetal, texturas rugosas y mayores cavidades a medida que aumentó tanto la temperatura de los tratamientos como la condición de potencia infrarroja / The use of by-products, or improvements in industrial processes, stand to achieve increased the productive yields of firms, often driving innovation. As a result, there is great interest in exploiting the byproducts of prickly pear (Opuntia ficus indica). Their cladodes have fiber and hydrocolloids in conformation, and it is important to develop alternative processing of these byproducts, adding value and increasing its useful life. The aim of this work was to apply infrared drying, as an emergent technology, to study the effect of drying temperature on the drying kinetics of cladodes of prickly pear. Worked air velocity of 1 m/s at 40, 50 and 60°C with a capacity of 0, 400 and 800 W infrared in each case, obtaining 9 different treatments. Time interval for drying the samples were obtained from 21 to 68 minutes between the treatments used, corresponding to the conditions of 60°C to 800WIR and 40°C without application of infrared, respectively. Eight mathematical models found in literature were used to represent the experimental drying kinetics obteined. Based on statistical tests, the Wang & Sing model presented the best fit. Values of moisture effective diffusivities were in the range of 9,76x10-08 to 4,09x10-07 m/s2. Dehydrated samples with 10% relative humidity (dry basis) were obtained for the nine set conditions, which were evaluated quality parameters like color, CRA and microstructure. Treatment at 50°C with an infrared power of 400 W, was the the lowest total loss of color (ΔΕ) presented using infrared, with its value of 44,32 ± 3,74, this was not significantly different whit higer powers and temperatures. For water retention capacity (WRC), the lowest value was observed in treatment 60°C, 800 W IR with a value of 7,44 ± 0,70 and the highest was 9,95 ± 0,30 for treatment 50°C, 400 W IR. To microstructural level, destruction of plant tissue, rough textures and larger cavities was observed with increasing as temperature treatments as the condition of infrared power

La presente tesis realiza un análisis, diagnóstico y mejora de procesos productivos y de riesgos ergonómicos en una empresa agroexportadora de frutos deshidratados. El objetivo principal del presente estudio es desarrollar propuestas de mejora con el fin de reducir tiempos de los actuales procesos, tratando de mejorar en aspectos técnicos como humanos para toda la organización, y así mejorar el servicio que la empresa brinda a sus clientes, haciéndola más competitiva en el sector que se desempeña. También, se busca analizará la ergonomía de los puestos de trabajo de la planta estudiada con el fin de mejorar las posturas y el rendimiento físico y mental de los colaboradores. Para esto, se estudia, indaga, entiende y analiza los dos procesos principales que contribuyan con el mayor impacto económico para después hacer un levantamiento de información acerca del proceso para la identificación de posibles cuellos de botella y otros problemas afines al proceso y así presentar un análisis de la generación o causas raíz de los cuellos de botella y demás aspectos negativos que no agregan valor, de modo que este sea mejorado bajo el ciclo de Deming en mejora continua de procesos, aplicando las principales herramientas aprendidas durante los años cursados en la facultad. En el presente trabajo se aplica técnicas de estudio del trabajo como toma de tiempos por procesos para la identificación de cuellos de botella, balance de línea, uso de diagramas bimanuales, flujogramas, espina de pescado, análisis de desplazamientos, entre otros, sustentados con planes de muestreo estadísticos, bajo una metodología propuesta en el marco teórico del presente. Además, se aplica temas de control integral de calidad como diagramas de pareto, análisis de métodos, entre otros. Con el fin de complementar la mejora de procesos de los dos procesos más importantes de la empresa estudiada, se analizan los tres puestos de trabajo que mayor impacto tienen en tiempos y costos para los procesos, y en los cuales se observaron mayor presencia de colaboradores, desde el marco de temas de ergonomía. Cada puesto es analizado bajo de definición de ergonomía ambiental, física, mental, biomecánica y antropometría. Con todo el análisis y diagnóstico anterior, se procede a hacer propuestas de mejora de diversa índole, los cuales impactan positivamente al rendimiento tanto de los colaboradores como de la planta y la empresa, mejorando los indicadores de productividad, ahorrando recursos e incrementando la competitividad de la organización en el mercado en el que se desempeña. Por último, se hizo un análisis de económico de las mejoras presentadas en un horizonte de 5 años con periodos de estudio trimestrales, siendo en el primer trimestre en donde se implementan todas las mejoras. Los resultados obtenidos en este trabajo de una mejora aproximada de un 10 % en el global del proceso, obteniéndose ahorros 8889 hasta los 23883 soles por trimestre, medidos en el análisis de sensibilidad. En condiciones normales, a un 60% de efectividad de las propuestas, la presente investigación supone una TIR de 14.9%. / Tesis

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Agrónoma / Una de las posibles formas de industrialización de las tunas de colores es bajo la forma de barras o láminas deshidratadas de pulpa, para la elaboración de “snacks saludables”. En este estudio, las barras se prepararon utilizando diversas formulaciones de pulpa de tuna y manzana, azúcar, sucralosa y semillas de linaza, como una forma de satisfacer la creciente demanda por alimentos naturales, con alto contenido de fibra y bajos niveles de aditivos. La formulación de las barras, tanto de tuna anaranjada como de tuna púrpura, correspondió a un 75% de pulpa de tuna, mezclada con 25% de pulpa de manzana con cáscara y según los tratamientos, aquellos en que se incorporó semilla de linaza su proporción fue 1% y en aquellos con sacarosa o sucralosa fue de 6% y 0,01%, respectivamente. El proceso de deshidratación se llevó a cabo en un secador de bandejas Excalibur modelo 2900 (582ºC). Se determinaron las características químicas, físicas y sensoriales en las diferentes mezclas y productos finales. Las barras presentaron un rendimiento cercano al 20%, una humedad entre 8-9,7 %, un AW entre 0,61-0,64, y un porcentaje de sólidos solubles entre 72,8 y 83,2 ºBrix. El contenido de polifenoles de las barras fluctuó entre 136,3- 166,2mg EAG/100g. Los contenidos de fibra dietética de las barras con semilla de linaza de ambos ensayos fluctuaron entre 20,1 y 36,4% para la fibra insoluble, entre 4,3 y 7,5% para la fibra soluble y entre 24,3 y 43,9% para la fibra total. Estos tratamientos que incluían semilla de linaza, presentaron valores significativamente superiores de fibra dietética total y de lípidos. No hubo diferencias sensoriales entre las formulaciones presentando una buena aceptabilidad. Las láminas de frutas presentaron un atractivo color y sabor y pueden considerarse como una interesante alternativa para el desarrollo de la agroindustria asociada a la producción frutícola de zonas áridas. / One of the possible uses of coloured cactus pear fruits is as fruit leathers or fruit bars for healthy snacks. In this study, fruit leathers were processed using different proportions of cactus pear and apple pulp, sugar, sucralose and flax seeds, to satisfy the growing demand for natural foods, high in fiber and with low additive levels. Both orange and purple cactus pear bar formulations accounted for 75% of cactus pear pulp, mixed with 25% apple pulp with skin. In treatments which incorporated flax seed, its proportion was 1% and the content of sucrose and sucralose was 6% and 0.01%, respectively. The dehydration process was done in an Excalibur dehydrator tray, model 2900 (58± 2ºC). Chemical, physical and sensory characteristics were determined in the different blends and final products. The bars had a yield close to 20%, a moisture between 8 and 9.7%, an Aw between 0.61 and 0.64, and a soluble solids content between 72.8 and 83.2º Brix. Their total polyphenols content ranged from 136.3 to 166.2mg EAG/100g. The insoluble, soluble and total dietary fiber of bars with flax seeds in both trials fluctuated from 20.1 to 36.4, 4.3 to 7.5, and 24.3 to 43.9%, respectively. These treatments which included flax seeds showed significantly greater values of total dietary fiber and lipids. There were no sensory differences among the formulations, all of them showing a good acceptability. The fruit leathers showed an attractive colour and taste and could be an interesting alternative for the development of agro-industry associated to fruit growing in arid zones.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Economía agraria / El ciruelo europeo es una especie cultivada hace más de dos mil años cuyas variedades producen ciruelas aptas para el desecado o deshidratado. Por las propiedades beneficiosas para la salud de los consumidores, esta fruta deshidratada presenta un incremento positivo en la demanda los últimos años. Entre los mayores productores de ciruela deshidratada se encuentran EE.UU., Chile, Francia y Argentina. El 67 % de la producción mundial se exporta y representa un negocio de USD 467 millones equivalente a un volumen de 190 mil toneladas. Chile es el segundo productor y exportador de ciruelas deshidratadas, de manera que se necesita evaluar la competitividad que el país tiene en el negocio. Para tales efectos se identificó y dimensionó el mercado actual y potencial, además de determinar cuantitativamente la competitividad de este mercado. Dicho análisis se realizó para el período comprendido entre los años 2005 y 2009, utilizando indicadores de competitividad tales como la balanza comercial relativa, transabilidad, grado de apertura exportadora, grado de penetración de las importaciones e indicador de especialización. Conjuntamente se construyó un modelo que permitiera evaluar la competitividad de los principales exportadores a través de lo que se ha denominado “matriz de inserción al mercado internacional”, y por otra parte, la “matriz de la demanda internacional” con la cual se busca determinar dónde están localizadas las oportunidades de negocios. Asimismo se elaboró un ranking para establecer los países que son más competitivos en el rubro, información que se complementó con una matriz FODA y el modelo de las cinco fuerzas competitivas de Porter. Chile, resultó ser altamente competitivo en el negocio de exportación de ciruela deshidratada, su consumo es marginal, coincidiendo con su condición de exportador neto y abastecedor propio. Además, presenta ventajas de producción primaria y arancelaria que le permiten posicionarse como un actor importante a nivel mundial. Según los resultados del ranking de competitividad los principales países competidores para Chile en la exportación de ciruelas deshidratadas son Argentina, EE.UU., Tayikistán y Serbia. Los potenciales mercados compradores de ciruelas deshidratadas para las exportaciones de Chile son EE.UU., Francia, Rusia, Alemania, Japón, Italia, Reino Unido, Brasil y México. / The European plum is a species cultivated for more than two thousand years which produce varieties suitable for dried plums or dried. For the properties beneficial to health consumers, dried plums have a positive demand in recent years. Among the largest producers of prunes are EE.UU., Chile, France and Argentina. 67% of world production is exported dried plum and represents USD 467 million equal to 190 thousand tons. Chile is the second largest producer and exporter, so we need to assess the competitiveness that the country is in the business. For such effects are identified and dimensioned the current market and potential of chilean prunes, as well as quantitatively determine the competitiveness of this market. The analysis was conducted for the period between 2005 and 2009, indicators of competitiveness such as trade balance relative, transacion index, export openness, degree of import penetration indicator and specialization. Jointly built a model that allowed assess the competitiveness of the leading exporters through what has been called "matrix of international market integration." in addition, they built the "matrix of international demand" to determine where are located the business opportunities. Beside that a list was made to establish which countries are most competitive in the area, information was complemented by a SWOT matrix and the model of Porter's five competitive forces, allowing a comprehensive study of competitiveness. Chile, proved to be highly competitive in the export business prunes, its consumption is marginal, coinciding with its status as a net exporter and supplier of its own. It presents primary production and taxes advantages that allow position it as a major player worldwide. According to the results of the main competitiveness ranking for Chile competitor countries in the export of dried plums are Argentina, EE.UU., Tajikistan, and Serbia. Potential buyers of prunes markets for export from Chile are EE.UU., France, Russia, Germany, Japan, Italy, UK, Brazil and Mexico.

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Dado el acelerado crecimiento del sector agroexportador peruano, impulsado por el boom de nuestra gastronomía, un creciente grupo de productores han apostado por la exportación de sus productos con un valor agregado: fruta deshidratada. Apuesta que los ha llevado a tener como clientes al mercado europeo y generado ingresos superiores a la venta de fruta convencional. No obstante, dado el escaso y costoso desarrollo tecnológico de máquinas deshidratadoras, muchos productores que han optado por la construcción de máquinas caseras no han logrado satisfacer la creciente demanda de sus productos, lo cual les impide competir en un mercado donde lo que prevalece es la capacidad de producción. El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una máquina automática de deshidratación (o secado) de piña y plátano que aproveche la energía solar como fuente de energía térmica y que tenga una capacidad de producción mayor a 1.5 ton (plátano) o 0.5 ton (piña) mensual. Para esto se hará uso de una serie de concentradores solares cilíndricos parabólicos (propuesto por el asesor), los cuales concentran la radiación solar en un tubo receptor con el fin de calentar un fluido circulante que luego se encargue de acarrear la humedad de la fruta. Asimismo, gracias a un mecanismo de seguimiento solar se logrará controlar y regular la temperatura de secado a la entrada de la cabina de deshidratación. Finalmente, se logra diseñar una máquina que cumple con las exigencias pactadas para su diseño y que garantice un deshidrato uniforme en su producto. Se concluye, además, la relevancia que tiene este tipo de máquinas para nuestro contexto agricultor y exportador peruano en cuanto a mejora en la capacidad de producción y la calidad de los productos. / Tesis

La presente tesis realiza un análisis, diagnóstico y mejora de procesos productivos y de riesgos ergonómicos en una empresa agroexportadora de frutos deshidratados. El objetivo principal del presente estudio es desarrollar propuestas de mejora con el fin de reducir tiempos de los actuales procesos, tratando de mejorar en aspectos técnicos como humanos para toda la organización, y así mejorar el servicio que la empresa brinda a sus clientes, haciéndola más competitiva en el sector que se desempeña. También, se busca analizará la ergonomía de los puestos de trabajo de la planta estudiada con el fin de mejorar las posturas y el rendimiento físico y mental de los colaboradores. Para esto, se estudia, indaga, entiende y analiza los dos procesos principales que contribuyan con el mayor impacto económico para después hacer un levantamiento de información acerca del proceso para la identificación de posibles cuellos de botella y otros problemas afines al proceso y así presentar un análisis de la generación o causas raíz de los cuellos de botella y demás aspectos negativos que no agregan valor, de modo que este sea mejorado bajo el ciclo de Deming en mejora continua de procesos, aplicando las principales herramientas aprendidas durante los años cursados en la facultad. En el presente trabajo se aplica técnicas de estudio del trabajo como toma de tiempos por procesos para la identificación de cuellos de botella, balance de línea, uso de diagramas bimanuales, flujogramas, espina de pescado, análisis de desplazamientos, entre otros, sustentados con planes de muestreo estadísticos, bajo una metodología propuesta en el marco teórico del presente. Además, se aplica temas de control integral de calidad como diagramas de pareto, análisis de métodos, entre otros. Con el fin de complementar la mejora de procesos de los dos procesos más importantes de la empresa estudiada, se analizan los tres puestos de trabajo que mayor impacto tienen en tiempos y costos para los procesos, y en los cuales se observaron mayor presencia de colaboradores, desde el marco de temas de ergonomía. Cada puesto es analizado bajo de definición de ergonomía ambiental, física, mental, biomecánica y antropometría. Con todo el análisis y diagnóstico anterior, se procede a hacer propuestas de mejora de diversa índole, los cuales impactan positivamente al rendimiento tanto de los colaboradores como de la planta y la empresa, mejorando los indicadores de productividad, ahorrando recursos e incrementando la competitividad de la organización en el mercado en el que se desempeña. Por último, se hizo un análisis de económico de las mejoras presentadas en un horizonte de 5 años con periodos de estudio trimestrales, siendo en el primer trimestre en donde se implementan todas las mejoras. Los resultados obtenidos en este trabajo de una mejora aproximada de un 10 % en el global del proceso, obteniéndose ahorros 8889 hasta los 23883 soles por trimestre, medidos en el análisis de sensibilidad. En condiciones normales, a un 60% de efectividad de las propuestas, la presente investigación supone una TIR de 14.9%.

El presente trabajo de investigación se centrará en el estudio del estado del arte de las técnicas de secado de piña utilizadas en el ámbito académico, a nivel global. Con ello, se buscará determinar el método que mejor se adapte a nuestra situación para un estudio posterior. En primer lugar, se creará una base de datos con las técnicas usadas para el secado de piña y se clasificarán por regiones, en este caso por continentes. Luego, se analizará la data obtenida y se buscará obtener una tendencia con respecto al uso de ciertas técnicas y la razón por la cual predominan en ciertas regiones. De esta forma, se obtendrá una visión más amplia del estado del arte actual, en este ámbito, y de qué forma se podría contribuir en un futuro; esto es, optimizando el uso de métodos más comunes o en la investigación de nuevos métodos. Por último, se presentará la técnica mayormente empleada y las variantes que esta podría presentar en las distintas localidades donde se practica. Dicha información será de gran utilidad para tomar una decisión más acertada con respecto a qué clase de tecnología se podría adecuar a nuestro país con base en la disponibilidad de recursos que se poseen y cuál sería la manera preferible de aprovecharlos.

Dado el acelerado crecimiento del sector agroexportador peruano, impulsado por el boom de nuestra gastronomía, un creciente grupo de productores han apostado por la exportación de sus productos con un valor agregado: fruta deshidratada. Apuesta que los ha llevado a tener como clientes al mercado europeo y generado ingresos superiores a la venta de fruta convencional. No obstante, dado el escaso y costoso desarrollo tecnológico de máquinas deshidratadoras, muchos productores que han optado por la construcción de máquinas caseras no han logrado satisfacer la creciente demanda de sus productos, lo cual les impide competir en un mercado donde lo que prevalece es la capacidad de producción. El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una máquina automática de deshidratación (o secado) de piña y plátano que aproveche la energía solar como fuente de energía térmica y que tenga una capacidad de producción mayor a 1.5 ton (plátano) o 0.5 ton (piña) mensual. Para esto se hará uso de una serie de concentradores solares cilíndricos parabólicos (propuesto por el asesor), los cuales concentran la radiación solar en un tubo receptor con el fin de calentar un fluido circulante que luego se encargue de acarrear la humedad de la fruta. Asimismo, gracias a un mecanismo de seguimiento solar se logrará controlar y regular la temperatura de secado a la entrada de la cabina de deshidratación. Finalmente, se logra diseñar una máquina que cumple con las exigencias pactadas para su diseño y que garantice un deshidrato uniforme en su producto. Se concluye, además, la relevancia que tiene este tipo de máquinas para nuestro contexto agricultor y exportador peruano en cuanto a mejora en la capacidad de producción y la calidad de los productos.