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Optimizaci�n de la etapa de prensado en queser�as de la Provincia de Chimborazo
Optimization of the pressing stage in cheese factories in the Province of Chimborazo
Otimiza��o da etapa de prensagem em f�bricas de queijo na prov�ncia de Chimborazo
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Correspondencia: john.vera@espoch.edu.ec
Ciencias T�cnicas y Aplicadas ���
Art�culo de Investigaci�n
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* Recibido: 29 de diciembre de 2022 *Aceptado: 28 de enero de 2023 * Publicado: �08 de febrero de 2023
- Ingeniero en Electr�nica, Control y Redes Industriales, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador
- Ingeniero Mec�nico, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador
- Estudiante, Carrera de Ingenier�a Industrial, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador
- Estudiante, Investigador independiente, Ecuador.
Resumen
El an�lisis del proceso de prensado en empresas queseras de la provincia de Chimborazo se enfoca en comparar la calidad del queso fresco producido en diferentes empresas y determinar si la variabilidad en los pesos de los quesos se debe a un proceso de prensado inadecuado. Se evalu� la calidad del queso en t�rminos de su textura, sabor y apariencia, y se encontr� que, en algunas empresas, la calidad del queso no era satisfactoria debido a una falta de control en la etapa de prensado. Adem�s, se observ� que la variabilidad en los pesos de los quesos tambi�n contribu�a a una p�rdida significativa en la producci�n.
Para solucionar estos problemas, se propuso una alternativa de una prensa semiautom�tica adecuada para que las empresas tengan un control preciso de la presi�n y tiempo de prensado, lo que permitir�a mejorar la calidad del queso y reducir la variabilidad en los pesos. Adem�s, esta prensa deber�a ser f�cil de operar y mantener para las empresas y tener un tama�o adecuado para su capacidad de producci�n. La implementaci�n de una prensa adecuada puede ser una soluci�n efectiva para mejorar la calidad del queso y reducir la p�rdida de producci�n en empresas queseras de Chimborazo.
Palabras Clave: Diagn�stico prenatal; Hidronefrosis; Ultrasonograf�a.
Abstract
The analysis of the pressing process in cheese companies in the province of Chimborazo focuses on comparing the quality of the fresh cheese produced in different companies and determining if the variability in the weights of the cheeses is due to an inadequate pressing process. The quality of the cheese was evaluated in terms of its texture, flavor and appearance, and it was found that, in some companies, the quality of the cheese was not satisfactory due to a lack of control at the pressing stage. In addition, it was observed that the variability in the weights of the cheeses also contributed to a significant loss in production.
To solve these problems, an alternative of a suitable semiautomatic press was proposed so that companies have precise control of the pressure and pressing time, which would improve the quality of the cheese and reduce the variability in the weights. In addition, this press should be easy for companies to operate and maintain and be of a suitable size for their production capacity. The implementation of an adequate press can be an effective solution to improve the quality of the cheese and reduce the loss of production in cheese companies in Chimborazo.
Keywords: Prenatal diagnosis; Hydronephrosis; ultrasonography.
Resumo
A an�lise do processo de prensagem nas queijarias da prov�ncia de Chimborazo se concentra em comparar a qualidade do queijo fresco produzido em diferentes empresas e determinar se a variabilidade nos pesos dos queijos � devida a um processo de prensagem inadequado. A qualidade do queijo foi avaliada em termos de textura, sabor e apar�ncia, e constatou-se que, em algumas empresas, a qualidade do queijo n�o era satisfat�ria devido � falta de controle na etapa de prensagem. Al�m disso, observou-se que a variabilidade nos pesos dos queijos tamb�m contribuiu para uma perda significativa na produ��o.
Para solucionar esses problemas, foi proposta uma alternativa de uma prensa semiautom�tica adequada para que as empresas tenham um controle preciso da press�o e do tempo de prensagem, o que melhoraria a qualidade do queijo e reduziria a variabilidade nos pesos. Al�m disso, esta prensa deve ser de f�cil opera��o e manuten��o para as empresas e ter um tamanho adequado � sua capacidade de produ��o. A implementa��o de uma prensa adequada pode ser uma solu��o eficaz para melhorar a qualidade do queijo e reduzir a perda de produ��o nas queijarias de Chimborazo.
Palavras-chave: Diagn�stico pr�-natal; Hidronefrose; ultrassonografia.
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Introducci�n
La provincia de Chimborazo en Ecuador es conocida por su rica tradici�n en la producci�n de l�cteos, especialmente queso fresco. Debido a la creciente demanda de queso fresco de alta calidad, los microproductores de l�cteos en la regi�n juegan un papel crucial en asegurar un suministro constante de productos frescos y de calidad. Sin embargo, el proceso de prensado es fundamental para garantizar la calidad del queso y es necesario que se lleve un cabo de manera adecuada.
El objetivo de esta investigaci�n es analizar las pr�cticas de prensado utilizadas en las Empresas de l�cteos en la provincia de Chimborazo y evaluar su impacto en la calidad del queso producido. Adem�s, se investigar� c�mo mejorar estos procesos para garantizar un producto de alta calidad y satisfacer la creciente demanda.
El proceso de investigar c�mo se maneja la etapa de prensado en la producci�n de quesos frescos tiene como objetivo dar una soluci�n para mejorar el proceso de producci�n de queso fresco en las empresas utilizando herramientas de fabricaci�n eficientes. Esto ayuda a buscar reducir los desperdicios y aprovechar de manera eficiente los recursos disponibles en la planta de producci�n, adapt�ndose a los problemas actuales [1].
Esta investigaci�n es importante porque ayudar� a las Empresas queseras a mejorar sus pr�cticas de producci�n, aumentar la calidad de sus productos, tener la estabilidad en sus operarios y, por lo tanto, aumentar sus ingresos y mejorar su calidad de vida. Adem�s, mejorar� la calidad del queso producido en la tambi�n contribuir� a fomentar la econom�a local y promover� la provincia de Chimborazo como un destino tur�stico y gastron�mico.
Producci�n de queso en Chimborazo
En las Empresas el proceso de producci�n de queso fresco en la provincia de Chimborazo se caracteriza por su artesan�a y su enfoque en la calidad. Los microproductores de l�cteos en la regi�n comienzan con la obtenci�n de leche fresca y de alta calidad de sus animales. Despu�s se realizar el proceso total de acuerdo con diferentes etapas como se presenta en la figura 1, finalizando con la venta y entrega de su producto.
Figura 1. Diagrama del proceso de queso fresco. [Autores]
La calidad del queso est� determinada por varios aspectos, tales como apariencia, textura, usabilidad, sabor, seguridad alimentaria y valor nutricional. La importancia de estos factores depende de c�mo se utiliza el queso. La producci�n de queso es un proceso complejo y prolongado que puede durar dos o m�s a�os, y la calidad final del queso depende de muchos factores, tanto generales como espec�ficos para cada variedad [2].
La textura de los quesos es un aspecto complejo, ya que combina caracter�sticas de s�lidos el�sticos y fluidos viscosos, por lo que se les llama viscoel�sticos. La textura final es el resultado de diversas propiedades f�sicas que son percibidas a trav�s del tacto, vista y o�do durante su consumo. [3]
Analisis en empresas queseras de la provincia de Chimborazo
Durante las visitas a las empresas queseras en la provincia de Chimborazo, se descubri� un problema com�n en la producci�n de queso fresco: la textura blanda y gelatinosa de los productos finales. Despu�s de investigar, dentro de todo el proceso de elaboraci�n de queso fresco se observa que esta textura se debe a un prensado inadecuado. Es importante tambi�n definir como un problema adicional el cuello de botella que se genera al no tener un tiempo establecido para prensar toda la cantidad de quesos que las Empresas producen.
Adem�s de la textura blanda y gelatinosa el exceso de suero provoca tambi�n una alta variabilidad en el peso de los quesos, para esto se puede definir el tama�o m�nimo de la muestra seg�n la producci�n de cada empresa y analizar el peso promedio de perdida.
- Tama�o m�nimo de muestra
|
( 1 ) |
En donde,
N = tama�o de la poblaci�n
Z = nivel de confianza
p = probabilidad de �xito, o proporci�n esperada
q = probabilidad de fracaso
d = precisi�n (Error m�ximo admisible en t�rminos de proporci�n)
- Aceptabilidad del sistema de medici�n:� Seg�n AIAG1, un sistema de medici�n es aceptable si su variabilidad es menor al 10% de la variabilidad del proceso. La evaluaci�n se hace comparando la contribuci�n del error total del sistema de medici�n (%Var) con los valores de la tabla de tolerancia y del proceso [4].
- Promedio de p�rdida o media:
|
(� 2 ) |
En donde,
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- Empresa A
En esta empresa las caracter�sticas del queso fresco despu�s de la etapa del prensado son:
- Cantidad de quesos diarios: 250 quesos frescos.
- Tiempo de prensado: El tiempo de prensado es de 25 minutos.
- Tama�o m�nimo de muestra: 55 quesos
- Textura blanda y gelatinosa: Si, muy blando y gelatinoso, con suero.
- Variaci�n de pesos: la variaci�n de peso de quesos por exceso de suero es significativa y esto se lo muestra en los resultados de la medici�n en la tabla 1.
� Queso fresco que ofrece al mercado: 800 g
TABLA 1
Mediciones de pesos de queso fresco de 800 gr.
Nota: Se muestra los pesos de 55 quesos frescos que permiten ver la variabilidad del peso por exceso de suero. [Autores]
- Aceptable mi sistema de medici�n:� Para saber si el sistema de medici�n cumple con la aceptabilidad, se lo realiz� en Minitab mostrando en la figura 2 el siguiente resultado.
Figura 2. Medici�n de muestra en Minitab, tolerancia aceptable de pesos de quesos. [Autores]
- Promedio de perdida: 33,04 g
- Empresa B
En esta empresa las caracter�sticas del queso fresco despu�s de la etapa del prensado son:
- Cantidad de quesos diarios: 150 quesos frescos.
- Tiempo de prensado: El tiempo de prensado es de 2 horas.
- Tama�o m�nimo de muestra: 57 quesos
- Textura blanda y gelatinosa: No, queso bien compactado, semiduro y sin exceso de suero.
- Variaci�n de pesos: la variaci�n de peso de quesos por exceso de suero es significativa y esto se lo muestra en los resultados de la medici�n en la tabla 2.
� Queso fresco que ofrece al mercado:750 gr
TABLA 2
Mediciones de pesos de queso fresco de 750 gr
Nota: Se muestra los pesos de 57 quesos frescos que permiten ver la variabilidad del peso por tiempo de prensado. [Autores]
- Aceptable mi sistema de medici�n:� Para saber si el sistema de medici�n cumple con la aceptabilidad, se lo realiz� en Minitab mostrando en la figura 3 el siguiente resultado.
Figura 3. Medici�n de muestra en Minitab, tolerancia aceptable de pesos de quesos. [Autores]
- Promedio de perdida: 32,6 gr
- Empresa C
En esta empresa las caracter�sticas del queso fresco despu�s de la etapa del prensado son:
- Cantidad de quesos diarios: 200 quesos frescos.
- Tiempo de prensado: El tiempo de prensado es de 15 minutos.
- Tama�o m�nimo de muestra: 65 quesos
- Textura blanda y gelatinosa: Si, muy blando y gelatinoso (con exceso de suero).
- Variaci�n de pesos: la variaci�n de peso de quesos por exceso de suero es significativa y esto se lo muestra en los resultados de la medici�n en la tabla 3.
� Queso fresco que ofrece al mercado: 800 gr.
TABLA 3
Mediciones de pesos de queso fresco de 800 gr.
Nota: Se muestra los pesos de 65 quesos frescos que permiten ver la variabilidad del peso por exceso de suero. [Autores]
- Aceptable mi sistema de medici�n:� Para
saber si el sistema de medici�n cumple con la aceptabilidad, se lo realiz�
en Minitab mostrando en la figura 4 el siguiente resultado.
Figura 4. Medici�n de muestra en Minitab, tolerancia aceptable de pesos de quesos. [Autores]
- Promedio de perdida: 1556,21 gr.
El problema de variabilidad de pesos en los quesos es importante, ya que una mala textura puede afectar la calidad y la aceptaci�n del producto por parte de los consumidores.
Las medidas texturales objetivas para quesos resultan como muestra una estrecha conexi�n entre las medidas texturales y la evaluaci�n humana. Adem�s, estas medidas texturales tambi�n est�n relacionadas con la composici�n de las muestras de queso. Se muestra con resultados un enfoque efectivo para la evaluaci�n multidimensional del queso. La masticabilidad, que antes solo se pod�a calcular con m�todos tradicionales, ahora puede ser medida directamente con la t�cnica utilizada. [5]
Por lo tanto, es necesario brindar una soluci�n a este problema. Una alternativa viable es implementar otro tipo de empresa la cual se deber�a escoger de acuerdo con las necesidades de las empresas.
Tabla comparativa en la etapa de prensado
Al comparar estas empresas, se puede observar que utilizan m�todos tradicionales con l�minas de acero y pesos. Cada enfoque tiene sus propias ventajas y desventajas en t�rminos de eficiencia, consistencia en la producci�n, costo y habilidades manuales requeridas.
TABLA 4
Tabla comparativa de la etapa de prensado
TIPOS DE PRENSAS UTILIZADAS |
|||
|
TIPO DE PRENSA |
CAPACIDAD (quesos) |
TIEMPO (minutos) |
EMPRESA A |
Prensa tradicional de planchas de acero |
100 |
25 |
EMPRESA B |
Prensa de tornillo |
80 |
120 |
EMPRESA C |
Prensa de tornillo |
75 |
15 |
Nota: Se muestra los tipos de prensas, capacidad y el tiempo de utilizaci�n en cada una de las empresas. [Autores]
Es importante tener en cuenta estas diferencias al elegir una prensa para quesos. Algunas empresas pueden ofrecer quesos de alta calidad con un proceso m�s r�pido y eficiente, mientras que otras pueden priorizar la tradici�n y habilidades manuales en su proceso de elaboraci�n, resultando en un producto �nico y con una textura y sabor distintos. En definitiva, la elecci�n depender� de las preferencias y necesidades individuales de cada consumidor.
Productividad de las queseras
En el caso de las tres empresas que tienen un punto de fallo m�ximo de 3, la desviaci�n est�ndar indica la cantidad de variaci�n o dispersi�n que existe en los puntos de fallo de cada empresa. La desviaci�n est�ndar es alta, significa que los puntos de falla var�an mucho en cada una de las empresas queseras, lo cual puede ser un indicador de que hay una gran incertidumbre en cuanto a la calidad del producto por su peso. Esto se evalu� para determinar el nivel de consistencia en la producci�n de las empresas y tomar decisiones informadas sobre mejoras y cambios en el proceso.
- Empresa A: En esta empresa mediante la gr�fica de la desviaci�n est�ndar vemos un punto fuera m�s all� de 3, desviaci�n est�ndar de la l�nea central, prueba de fallo en los puntos: 3; 7; 16; 20; 21; 25; 60; 69; 70; 71, como muestra la figura 5.
Figura 5. �Puntos de falla empresa A, datos calculados en Minitab. [Autores]
- Empresa B: En esta empresa mediante la gr�fica de la desviaci�n est�ndar vemos un punto fuera m�s all� de 3, desviaci�n est�ndar de la l�nea central, prueba de fallo en los puntos: 7; 16; 23; 41; 42, como muestra la figura 5.
Figura 6. Puntos de falla empresa B, datos calculados en Minitab. [Autores]
- Empresa C: En esta empresa mediante la gr�fica de la desviaci�n est�ndar vemos un punto fuera m�s all� de 3, desviaci�n est�ndar de la l�nea central, prueba de fallo en los puntos: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38; 39; 40; 41; 42; 43; 44; 45; 46; 47; 48; 49; 50; 51; 52; 53; 54; 55; 56; 57; 58; 59; 60; 61; 62; 63; 64; 65, como muestra la figura 5.
Figura 7. Puntos de falla empresa C, datos calculados en Minitab. [Autores]
Hay una gran incertidumbre en cuanto a la calidad del producto por su peso en la empresa C mostr�ndonos que en todo el lote de su producci�n tiene una alta variabilidad, lo que estar�a perdiendo y toda su producci�n realizada, seguida de la empresa A y por �ltimo con una perdida menor la empresa B.
Tipos de prensas para quesos
El proceso de prensado de quesos es importante para dar forma final al producto, eliminar el exceso de suero y permitir que la cuajada se una adecuadamente. Estas definiciones dependen del tipo de queso que se desea producir y el tipo de prensa que se utiliza, y var�an en cuanto a la fuerza y el tiempo requeridos [6].
- Tipos de prensas
- Prensa mec�nica tipo holandesa con pesas: La prensa mec�nica es una de las opciones m�s econ�micas. Su capacidad se basa en el n�mero de niveles y tama�o de los moldes utilizados como se mira en la figura 8. La presi�n se puede ajustar con pesas a trav�s de un sistema de palancas y cuerdas [7].���
Figura 8. Dise�o de prensa mec�nica tipo holandesa con pesas. [8]
- Prensa de tornillo: En este tipo de prensa se gira simplemente el molde lleno de queso y se utilizar la manivela, presionar� el queso lo que muestra la figura 9. Tiene una cesta de prensa y componentes de acero inoxidable para proteger la elaboraci�n del queso [9].
Figura 9. Dise�o de prensa de tornillo mejorada. [10]
- Prensa neum�tica: Este tipo de prensa se puede personalizar la prensa para satisfacer las necesidades del cliente, incluyendo el espacio disponible y la cantidad de moldes necesarios. Se pueden usar entre 4 y 20 cilindros y se requiere un sistema de filtraci�n, que puede ser un conjunto individual para cada prensa y llaves separadas en cada nivel. El sistema de filtraci�n incluye una v�lvula, un filtro, un man�metro, un regulador de presi�n y una llave de distribuci�n [7].
Ventajas y desventajas de las prensas manuales y autom�ticas
Es importante evaluar las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de prensas, incluyendo prensas tradicionales por laminas y prensas automatizadas y semiautomatizadas, para poder tomar una decisi�n informada sobre la mejor opci�n para la empresa como se describe en la tabla 5 y 6. Al considerar las ventajas y desventajas, se pueden identificar las fortalezas y debilidades de cada tipo de prensa, lo que ayuda a determinar qu� tipo es el m�s adecuado para satisfacer las necesidades de la empresa en cuanto a producci�n, eficiencia y costos.
Adem�s, al comparar las diferentes opciones, se pueden identificar soluciones innovadoras y eficientes que permitan mejorar la productividad y reducir los costos a largo plazo.
TABLA 5
Ventajas y desventajas de prensas tradicionales
PRENSAS TRADICIONAL POR L�MINAS |
|
VENATAJAS |
DESVENTAJAS |
|
|
Nota: Se describe las diferentes ventajas y desventajas de las prensas por l�minas para la etapa de prensado de quesos. [Autores]
TABLA 6.
Ventajas y desventajas de prensas automatizadas y semiautomatizadas.
����������� PRENSAS AUTOMATIZADAS - SEMIAUTOMATIZADAS |
|
VENATAJAS |
DESVENTAJAS |
|
|
Nota: Se describe las diferentes ventajas y desventajas de las prensas automatizadas y semiautomatizadas para la etapa de prensado de quesos. [Autores]
Propuesta de prensa para mejorar el proceso de producci�n
- Tecnolog�as de producci�n de alimentos inteligentes y sostenibles
�La producci�n sostenible e inteligente de alimentos se basa en el uso responsable y eficiente de recursos como la tierra, el agua, el carbono, el nitr�geno y la energ�a, que est�n estrictamente relacionados con la naturaleza. Se ha demostrado que el uso sensato y eficiente de estos recursos no solo mejora la productividad, sino que tambi�n aumenta la rentabilidad y protege la sostenibilidad de los sistemas productivos[11].
- Automatizaci�n en la empresa quesera
Proponer una soluci�n para mejorar el proceso de elaboraci�n de queso para peque�os y medianos productores. Es efectivo una m�quina prensadora tipo palanca neum�tica que mejore la forma y compactaci�n del queso y optimice el sistema de moldeo, con el fin de mejorar la calidad del producto. �[12]
La automatizaci�n del prensado de quesos es una alternativa que ha logrado mejorar la eficiencia en la producci�n y la calidad del producto. Al realizar adaptaciones mec�nicas y el�ctricas en los equipos y utilizar un sistema de control PLC, el proceso de prensado se realiza sin la necesidad de un operador permanente, lo que permite una mayor estandarizaci�n de la calidad del producto y una mejora en la eficiencia de la producci�n. La implementaci�n de la automatizaci�n en la industria l�ctea es una innovaci�n que marca una tendencia en la mejora de los procesos productivos.
A trav�s de mejoras mec�nicas en los equipos el�ctricos y electr�nicos, se ha logra crear una m�quina eficiente y f�cil de usar para el operario. La incorporaci�n de un PLC ha permitido que el proceso de producci�n se realice sin la necesidad de una supervisi�n constante, mejorando tanto la producci�n como la calidad del producto gracias a la estandarizaci�n de los procesos. La automatizaci�n es una innovaci�n local en la producci�n de queso fresco semiblando, poniendo a la empresa en una posici�n de liderazgo en el mejoramiento de los procesos productivos [13].
- Aire comprimido en la industria
El sector alimentario requiere una alta higiene para asegurar la calidad de los productos finales. Durante el proceso de producci�n y transporte de materiales, es necesario utilizar aire comprimido de alta pureza y para esto tiene que seguir un proceso como muestra la figura 10. Tambi�n es importante para el embalaje tener aire comprimido, como en la limpieza de botellas y contenedores pl�sticos. La tecnolog�a que proporcionamos permite tratar el aire comprimido de forma personalizada, eliminando los condensados, filtr�ndolo y sec�ndolo. [13]
Figura 10. Requerimientos para un buen aire comprimido. [14]
La norma ISO 8573 es un est�ndar internacionalmente reconocido que establece la clasificaci�n de la contaminaci�n en sistemas de aire comprimido. La implementaci�n de esta norma fomenta una evaluaci�n exhaustiva de la contaminaci�n m�s relevante en el aire comprimido, incluyendo part�culas, agua, gas, contaminaci�n microbiol�gica y aceite lo que se muestra en la tabla 7.
TABLA 7.
Contaminantes
Nota: Se describe principales contaminantes, como part�culas s�lidas, agua y aceite. [15]
Es importante que el aire comprimido que entre en contacto directo con los alimentos cumpla con unos est�ndares de calidad superiores a los indicados en la figura 11.
Figura 11. Calidad ISO 8573-1:2010[2:2:1] [14]
En la producci�n alimentaria, el aire comprimido puede ser utilizado en una variedad de procesos, ya sea en contacto con los alimentos o no. Debido a ello, es importante asegurar la calidad del aire comprimido y evitar su contaminaci�n con el entorno y los alimentos, mediante el uso de tratamientos adecuados.
- Propuesta de prensa
Se ha dise�ado una prensa semiautom�tica con el objetivo de mejorar la productividad de las queseras. Esta soluci�n permite reducir tanto el tiempo de producci�n como el exceso de suero en los quesos, lo que resulta en un mejor producto y una mayor rentabilidad. Con esta prensa semiautom�tica se espera mejorar la eficiencia en la producci�n de quesos y minimizar las p�rdidas econ�micas.
Los microproductores no necesitan tener conocimientos t�cnicos avanzados para manejar una prensa semiautom�tica, ya que est� dise�ada para ser f�cil de usar. Adem�s, el proceso de formaci�n y entrenamiento ser� brindado por el fabricante para que los microproductores puedan aprender c�mo utilizar la prensa de manera eficiente y segura. Con una prensa semiautom�tica, los microproductores podr�n mejorar su productividad y la calidad de sus productos sin tener que enfrentar obst�culos t�cnicos.
- Dise�o
Se ha dise�ado una prensa semiautom�tica con el fin de mejorar la productividad de la empresa quesera. El dise�o se ajusta a las necesidades espec�ficas de la empresa, pudiendo ser de uno o hasta tres pisos. La prensa cuenta con pistones y una caja de control f�cil de usar por el operario. Adem�s, est� equipada con un sensor y un contador para rastrear y registrar la producci�n diaria, permitiendo a la empresa mantener un control preciso de su producci�n como se muestra en la figura 12.
Figura 12. Dise�o de prensa semiautom�tica. [Autores]
- Programaci�n
Todas las industrias buscan conocer la durabilidad de sus componentes, especialmente aquellos que tienen acciones de movimiento. Por esta raz�n, se necesita desarrollar un programa PLC innovador y crear una interfaz hombre-m�quina (HMI) que permita visualizar en tiempo real el movimiento de los cilindros y el estado de los sensores. De esta forma, se puede monitorizar el uso y el estado de los componentes para garantizar su correcto funcionamiento y prolongar su vida �til [16].
La programaci�n que muestra la figura 13 est� realizada en el programa TIA Portal.
Figura 13. Programaci�n Ladder del funcionamiento de la prensa semiautomatizada en TIA Portal. [Autores]
- Interfaz�
La creaci�n de una interfaz f�cil de manejar es clave para garantizar una operaci�n eficiente y productiva en las empresas queseras y es interesante saber c�mo es el funcionamiento para eso se realiz� una simulaci�n lo que indica la interfaz que se muestra en la figura 14. Es importante considerar los requisitos y habilidades de los operadores al dise�ar la interfaz, utilizando una terminolog�a clara y f�cil de entender y un dise�o intuitivo. Adem�s, la interfaz es accesible y f�cil de usar, con botones grandes y claros y una pantalla intuitiva que muestre informaci�n relevante como se muestra en la figura 15.
Figura 14. Interfaz de simulaci�n de prensadora semiautom�tica. [Autores]
Figura 15. Interfaz gr�fica de control de la prensa semiautom�tica. [Autores]
- Funcionamiento
La prensador se prende y tiene que ser llenada manualmente con capacidad la cantidad estimada de quesos seg�n la producci�n de la empresa.
- Inicio. � pulsador que prender� la m�quina.
- Paro. - este pulsador representa un paro de emergencia.
- Llenar/ Vaciar Cilindro 1.- que activar� y desactivar� el cilindro 1.
- Llenar/ Vaciar Cilindro 2.- que activar� y desactivar� el cilindro 2.
- Llenar/ Vaciar Cilindro 3.- que activar� y desactivar� el cilindro 3.�
- Sensor 1: que se activar� cada vez que se complete la l�nea total de quesos del piso 1.
- Sensor 2: que se activar� cada vez que se complete la l�nea total de quesos del piso 2.
- Sensor 3: que se activar� cada vez que se complete la l�nea total de quesos del piso 3.
- Temporizador: act�a seg�n el tiempo que se da para prensar el queso.
- Si se determina el tiempo se detendr� el accionamiento.
- Si se llenan dos pisos se acciona cada uno del piso para poder realizar el prensado.
- Contador 1: dar� el valor y seguir� almacenando cuantos quesos que prensaron en el piso 1.
- Contador 2: dar� el valor y seguir� almacenando cuantos quesos que prensaron en el piso 2.
- Contador 3: dar� el valor y seguir� almacenando cuantos quesos que prensaron en el piso 3.
As� se podr� dar un registro final de cu�l es la producci�n de cada d�a de la empresa.
- Costos
La propuesta de costos de la prensa semiautom�tica se muestra en la tabla 8, est� evaluada exhaustivamente de todos los componentes que son principales y necesarios para su funcionamiento y producci�n.
TABLA 8.
Costos de componentes principales para la prensa semiautom�tica.
Descripci�n |
Valor unitario ($) |
L�minas de acero inoxidable |
250 |
Tubos de acero inoxidable |
150 |
Tubos de aceros inoxidable soporte central |
110 |
Placa de prensado |
30 |
Caja el�ctrica |
50 |
Cilindros neum�ticos |
120 |
Nota: Se describe los diferentes componentes que existen en el mercado para la prensa semiautom�tica. [Autores]
Conclusi�n
La importancia de las queseras de la provincia de Chimborazo es crucial para el desarrollo de la industria alimentaria local. Estos productores y microproductores tienen la tarea de mejorar la calidad de su producto para evitar el exceso de suero en el queso y reducir las p�rdidas econ�micas. Adem�s, una producci�n de alta calidad ayudar� a impulsar la econom�a local y fortalecer� la posici�n de los microproductores en el mercado. Por esta raz�n, es fundamental que los microproductores inviertan en tecnolog�as y equipos que les permitan mejorar su proceso productivo, lo que permitir� mejorar la calidad de sus productos y satisfacer las demandas de los consumidores.
La comparaci�n de la etapa de prensado en empresas queseras de Chimborazo ha demostrado la falta de tecnolog�a que puede mejorar la productividad, para reducir la cantidad de suero excedente en los quesos y aumentar la calidad final del producto. Adem�s, esto tambi�n puede disminuir las p�rdidas econ�micas. La facilidad de manejo y la tecnolog�a avanzada de una prensa semiautom�tica tambi�n pueden ser ventajosas para los microproductores, que pueden sentirse intimidados por la falta de conocimiento t�cnico. En general, la propuesta de una prensa semiautom�tica parece ser una soluci�n efectiva para mejorar la eficiencia y la calidad en la etapa de prensado en las empresas queseras de Chimborazo.
Al reducir la necesidad de cargar pesos pesados totales de cada plancha para prensado se mejorar� la seguridad en el lugar de trabajo y se mejorar� la eficiencia y productividad de la empresa. La inversi�n en un entorno de trabajo seguro y una tecnolog�a avanzada una inversi�n valiosa para mejorar la salud y el bienestar de los trabajadores y la ser� calidad de los productos.
Referencias
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� 2023 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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