ESTUDIO DE LOS FACTORES QUE INCIDEN EN LA MERMA DEL PROCESO DE TAPADO DE BOTELLAS DE VIDRIO DE 1 L

 ESTUDIO DE LOS FACTORES QUE INCIDEN EN LA MERMA DEL PROCESO DE TAPADO DE BOTELLAS DE VIDRIO DE 1L

Por: Carlos A. Ruiz

 

Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”

Vice- Rectorado Barquisimeto, Lara, Venezuela

Departamento de Ingeniería Química

Resumen: El presente trabajo se realizó en la línea de envasado de jugos y néctares de larga duración de la Empresa Lácteos Los Andes (Planta Cabudare), con el propósito de estudiar los factores que inciden en la merma que se generan en cuanto a tapas metálicas twist off botón de 38 mm de diámetro y botellas de vidrio de 1 litro, esto para conocer lo que la genera, conocer la cantidad de merma, las pérdidas económicas que generan y de implantar acciones para su disminución. En función de los objetivos planteados se recolecto información del proceso de tapado que se realiza actualmente en la planta, se contabilizó la merma por turno de trabajo, se determinaron los factores causantes de esta merma, se plantearon acciones para su reducción como lo son las adaptaciones al equipo y propuestas de tratamientos de asepsia, se aplicaron dichos tratamientos, se verificó la efectividad de cada tratamiento mediante los análisis microbiológicos del producto envasado así como también se determinó la tasa de recuperación de la merma. Como resultado se obtuvo que la merma es ocasionada por el diseño del equipo y por esta razón se tiene un promedio de merma de 677 tapas metálicas y de 225 botellas de vidrio por turno de trabajo, por otra parte los análisis de los resultados microbiológicos son conformes, ya que el crecimiento microbiano en algunas muestras es puntual y no total; y por último, la tasa de recuperación de la merma para las tapas metálicas resultó favorable, debido a que está por encima del 80 % y para el caso de las botellas de vidrio una tasa de recuperación de 100 % donde el ahorro económico para la empresa será considerable. Se recomienda realizar ajustes continuos al equipo de enroscado y aplicar las adaptaciones al equipo para disminuir la merma.

INTRODUCCIÓN

    Hoy en día las empresas industriales, se enfrentan a un mercado más exigente, ya no importa solo el precio si no también la calidad del producto tanto es así que muchas veces el cliente por tener un mejor producto es capaz de pagar el precio ofrecido, es por ello que ahora las empresas empiezan a tomar acciones para mejorar su producto, por eso invierten en proyectos de mejora con el fin de maximizar los recursos utilizados y obtener una mejor productividad.

    Lácteos Los Andes C.A es una empresa versátil que produce una gran cantidad de jugos y néctares debido a la demanda de sus productos, estos productos son distribuidos a nivel nacional siendo accesibles a la población más vulnerable por su bajo costo, esto especialmente para el caso de jugos y néctares envasados al vacío que tienen una gran demanda nacional ya que son consumidos por personas de todas las edades por su alto valor nutritivo, debido a que contienen todos los elementos necesarios para el crecimiento como proteínas, carbohidratos, grasas, vitaminas y minerales.

    Específicamente en la línea de vidrio se producen alrededor de 27.000 L/día, estos altos niveles de producción y de velocidad del proceso genera pérdidas por diversos factores, principalmente por desajustes en el equipo de enroscado, lo cual genera mermas considerables en cuanto a botellas de 1 litro y tapas metálicas twist off botón 38 mm. Es necesario destacar que el equipo de enroscado utilizado actualmente en la línea es de fabricación propia de la mano de obra que labora en la empresa, por lo que no cuenta con estándares que permitan conocer el porcentaje de merma que esta genera, solo que los volúmenes actuales de merma son alarmantes para la empresa de tal magnitud que estos ocupan espacios dentro de la planta que son muy utilizados y entorpecen la realización de otras actividades complementarias.

    El presente trabajo tiene como objeto el estudio de los factores que inciden en los niveles de mermas presentados en el proceso de tapado de botellas de vidrio de 1 L en la línea de envasado aséptico y en base a los factores críticos detectados establecer acciones que reduzcan la merma del proceso. Para ello se aplicaron técnicas de observación en sitio, entrevistas informales al personal de la planta, revisiones bibliográficas, consultas en línea, consultas audiovisuales y trabajo en conjunto con el personal de la empresa.

Metodología

• Realizar una investigación de campo, evaluando las etapas necesarias que puedan estar afectando el incremento de merma de tapas en el proceso de envasado de jugos y néctares en envases de vidrio.
• ·    Determinar los factores que inciden en la merma del proceso de tapado de botellas de vidrio de 1 L.
• ·      Proponer acciones para la reducción de mermas en el proceso de tapado de botellas de 1 L.
• ·  Evaluar que tratamiento de limpieza y desinfección se puede aplicar para las tapas recuperadas.
• ·    Realizar un estudio microbiológico luego de la limpieza y desinfección de las tapas de igual manera al producto terminado  

Procedimiento para la asepsia de tapas de metal y botellas de vidrio (Peracid a 3000 ppm o peróxido a 3500 ppm):

1.     Pre-lavar las tapas o botellas con agua para eliminar algún resto solido que pueda contener.

2.     Lavar las tapas o botellas con una solución jabonosa para eliminar el sucio adherido a estas, (la solución jabonosa debe prepararse según las especificaciones del proveedor). 

3.     Retirar la solución jabonosa con agua potable.

4.     Sumergir las tapas o botellas en la solución bactericida a utilizar (peracid o peróxido) durante 10 minutos.

5.     Retirar las tapas o botellas de la solución.

6.     Dejar secar las tapas o botellas a una temperatura de 37 °C por un periodo de 3 horas. En el caso de las botellas colocarlas en posición invertida.

7.     Almacenar las tapas en un empaque hermético, limpio y sin humedad. En el caso de las botellas almacenar en cestas limpias y sin humedad.

Procedimiento para asepsia de tapas de metal y botellas de vidrio (Agua a 95 °C- luz UV):

1.    Pre-lavar las tapas o botellas con agua para eliminar algún resto solido que pueda contener.

2.    Lavar las tapas o botellas con una solución jabonosa para eliminar el sucio adherido a estas, (la solución jabonosa debe prepararse según las especificaciones del proveedor).

3.    Retirar esta solución jabonosa con agua potable.

4.    Someter las tapas o botellas en agua a una temperatura de 95°C durante 5 minutos.

5.    Retirar las tapas o botellas del agua.

6.    Dejar secar las tapas o botellas a temperatura de 37°C por un periodo de 3 horas. En el caso de las botellas colocarlas en posición invertida.

7.    Someter las tapas o botellas a la radiación ultravioleta por un periodo de 20 segundos.

8.    Almacenar las tapas en un empaque hermético, limpio y sin humedad.  En el caso de las botellas almacenar en cestas limpias y sin humedad.

Discusión de resultados

    Primeramente, se realizó una investigación para la evaluación y metodología y su implementación en el proceso para la disminución de merma de tapas en el proceso de envasado de jugos y néctares.

    Se realizo un estudio minucioso para evaluar la merma de tapas twuis off en la línea de envasado don se obtuvieron los siguientes resultados 

En la figura 1, se ve representada la merma contabilizada durante 10 días en un solo turno de producción.

Figura N°1. Merma en tapas que se genera en la línea de envasado de jugos y néctares de larga duración.

 

     Ante lo expuesto, en la figura se refleja un promedio de 677 tapas metálicas por turno y picos de hasta 935 que se debieron a faltas de ajuste en el equipo de enroscado, caídas al momento de alimentarlas en la tolva del equipo y a incrustaciones de las tapas en el canal lo cual también provoca la caída en la parte superior de la cinta A.

     En la figura 2 se observa la contabilización de la merma durante un periodo de 10 días en el turno de la tarde, se evaluó la operatividad de la tapadora y con otro personal que se encontraba en línea.  

Figura N°2. Merma diaria en botellas que se genera en la línea de envasado de jugos y néctares de larga duración.

 

     En esta figura también se aprecia un promedio de 225 botellas de vidrio por turno y picos de hasta 413 botellas debidos a la falta de eficiencia en la etapa de enroscado y tapado.

 

Una vez aplicado los tratamientos se obtuvieron los siguientes resultados.

     En la figura 3 se observan el número de corridas realizadas después de haberle aplicado los tratamientos a las tapas metálicas y haberlas reutilizado en el proceso.

Figura N°3. Cantidad de tapas utilizadas en cada corrida realizada en la línea de envasado de jugos y néctares de larga duración.

     En la primera corrida  se utilizó una cantidad de 40 tapas sanitizadas de las cuales 32 realizaron el vacío que garantiza el sellado hermético, 3 no enroscaron y 5 no realizaron la presión de vacío, para la segunda corrida la cantidad de tapas utilizadas fue de 400; de estas solo 9 no cumplieron con el vacío requerido, 21 no enroscaron y 370 cumplieron con el vacío dentro de la botella, por ultimo para la tercera corrida se utilizaron 200 tapas, donde 162 realizaron el vacío, 10 no lo realizaron y 28 tapas no enroscaron.

    En las figuras 3,4 y 5 se observa el resultado en porcentaje de recuperación obtenido en cada corrida realizada, estos han sido satisfactorios debido a que están por encima del 80 %, lo cual resulta  provechoso para la empresa a la hora de reducir las pérdidas económicas que genera esta merma en tapas metálicas por su elevado valor monetario, cabe destacar que para el caso de la merma en botellas de vidrio la recuperación es del 100 % debido a que todas las botellas que salen del proceso no sufren daños físicos y solo requieren del tratamiento de asepsia para ser utilizadas nuevamente.

 

Figura N°4. Porcentaje de recuperación percibido en la primera corrida realizada.

Figura N°5. Porcentaje de recuperación percibido en la segunda corrida realizada.

 

Figura N°6. Porcentaje de recuperación percibido en la tercera corrida realizada.

     En la figura 7 se observa el número de unidades de tapas metálicas a recuperar en el proceso, según el porcentaje mínimo de recuperación obtenido durante las corridas realizadas, esto ajustando el promedio de merma a este porcentaje.

Figura N°7. Cantidad de tapas a recuperar de la merma según el porcentaje de recuperación obtenido en cada corrida realizada.

    Teniendo como resultado que de 677 tapas metálicas que se perdían anteriormente, se recuperara un promedio de 542 tapas metálicas con la aplicación de uno de estos 4 tratamientos de asepsia y su posterior reutilización en la línea de producción. 

Verificación de los resultados microbiológicos obtenidos.

     En el cuadro 1 se observa el análisis microbiológico que se aplicó en primera instancia a las tapas metálicas, donde se analizaron 2 tapas para cada tratamiento de asepsia, aquí se verifico si había la presencia de microorganismos tales como Coliformes totales, Mohos, Levaduras y microorganismos Aciduricos en la superficie de las tapas, teniendo un resultado conforme ya que en todas estas muestras se aprecia un conteo en unidades formadoras de colonia menor a 1.

Cuadro N° 1. Análisis microbiológicos de las tapas metálicas.

Muestras	Método de lavado	Coliformes totales (UFC)	Mohos (UFC)	Levaduras (UFC)	Aciduricos (UFC)
10	Lavado con agua a 95°C y Luz UV	<1	<1	<1	<1
		<1	<1	<1	<1
10	Lavado con peracid	<1	<1	<1	<1
		<1	<1	<1	<1

 

       En el cuadro 2, se evidencia el análisis microbiológico del producto (guayaba frutivo) una vez que las tapas han sido sanitizadas y reinsertadas en la línea de producción, para conocer la influencia de estas sobre la calidad del producto, obteniendo unos resultados conformes puesto a que en contaje microbiológico fue menor a 1 para todos los microorganismos de interés y los valores de pH se encuentran dentro del rango, donde la empresa establece un parámetro de (3,33,8).

Cuadro N°2. Análisis microbiológico del producto (Corrida 1).

Métodos de	Numero de	Mohos	Levaduras	Aciduricos	pH
lavado	muestras	(UFC)	(UFC)	(UFC)
Lavado con peracid	3	<1	<1	<1	3,30
		<1	<1	<1	3,30
		<1	<1	<1	3,31
Lavado con agua a 95 °C y luz UV	3	<1	<1	<1	3,30
		<1	<1	<1	3,30
		<1	<1	<1	3,31

 

      En el cuadro 3, se muestran los resultados microbiológicos del producto (guayaba frutivo) en este se puede observar que en 2 muestras hubo crecimiento de mohos lo cual es debido a las condiciones ambientales al momento del envasado del producto, ya que por ser una línea nueva que la empresa apertura rápidamente para contrarrestar el impacto económico por la situación actual del país, carece de buenas condiciones que mantengan la inocuidad del producto. Aquí también se aprecia un crecimiento de Aciduricos de hasta 10 unidades formadoras de colonia, esta presencia se debe a disminución en la temperatura del producto antes de su envasado, un mal lavado de los equipos o en su defecto no se alcanzó la temperatura de pasteurización. Por último, los valores del pH se encuentran dentro del rango establecido por la empresa, lo cual nos indica que la presencia de los microorganismos Aciduricos no altero los valores de pH.

 

Cuadro N°3. Análisis microbiológico del producto (corrida 2). 

Método de lavado	muestras	Mohos (UFC)	Levaduras (UFC)	Aciduricos (UFC)	pH
Lavado con peracid	4	1	<1	1	3,43
		<1	<1	1	3,42
		<1	<1	2	3,41
		<1	<1	2	3,40
Lavado con agua a 95 °C y luz UV	4	<1	<1	2	3,40
		<1	<1	3	3,40
		<1	<1	1	3,40
		<1	<1	1	3,40

 

      En el cuadro 4, se tienen los resultados microbiológicos del producto (mango frutivo) pertenecientes a la última corrida realizada reutilizando las tapas metálicas, los resultados obtenidos son conformes debido a que solo se observó un crecimiento de mohos en 3 muestras el cual es debido a las condiciones ambientales. Los valores de pH se encuentran dentro del rango (3-3,5), establecido para este producto.

Cuadro N°4. Análisis microbiológico del producto (corrida 3)

Método de lavado	muestras	Mohos (UFC)	Levaduras (UFC)	Aciduricos (UFC)	pH
Lavado con peracid	4	<1	<1	<1	3,22
		<1	<1	<1	3,20
		<1	<1	<1	3,19
		<1	<1	<1	3,19
Lavado con agua a 95 °C y luz UV	4	2	<1	<1	3,19
		2	<1	<1	3,18
		<1	<1	<1	3,17
		1	<1	<1	3,17

 

      En el cuadro 5, se aprecian los resultados microbiológicos del producto envasado (guayaba frutivo), los cuales son aceptables ya que el conteo en unidades formadoras de colonia de las 12 muestras analizadas fue menor a 1 y los valores de pH se encuentran dentro del rango establecido para este tipo de producto.

Cuadro N°5. Análisis del producto (botellas de vidrio)

Método de lavado	muestras	Mohos (UFC)	Levaduras (UFC)	Aciduricos (UFC)	pH
Lavado con peracid.	12	<1	<1	<1	3,35
		<1	<1	<1	3,30
		<1	<1	<1	3,34
		<1	<1	<1	3,22
		<1	<1	<1	3,31
		<1	<1	<1	3,29
		<1	<1	<1	3,30
		<1	<1	<1	3,30
		<1	<1	<1	3,31
		<1	<1	<1	3,32
		<1	<1	<1	3,32
		<1	<1	<1	3,31

    

CONCLUSION

Ø  La recopilación de la información dio a conocer de manera más clara el origen de la merma dando como resultado que la merma se genera por múltiples fallas en el equipo y  la  contabilización de esta en tapas metálicas y botellas de 1 L en la línea de vidrio arrojó un promedio de 677 y 225 respectivamente, este es muy elevado y se traduce en pérdidas económicas considerables para la empresa.

 

Ø   Los factores que producen la merma se derivan del diseño del equipo ya que se evidencio que la merma en su mayoría se produce por la ubicación de la tolva de alimentación, la incrustación en el canal descendiente de las tapas, por la inclinación de la botella durante el paso por los rodillos que realizan el enroscado y por la falta de atención de los operadores al momento de verificar el tapado del producto.

 

Ø  Las acciones necesarias para la disminución de la merma son la implementación de las adaptaciones descritas al equipo y la aplicación de los tratamientos  alternativos ya que estos fueron aceptables porque se demostró su efectividad mediante los resultados microbiológicos, además de que la tasa de recuperación de las tapas mediante la verificación  del vacío requerido en la salida del túnel de enfriamiento arrojó un resultado satisfactorio, ya que este porcentaje de recuperación supera el 80 %, lo que favorece a la reducción de las pérdidas económicas en la línea.

Recomendaciones

§      Se debe adaptar un soporte de acero inoxidable en la parte inferior del equipo de enroscado para evitar las caídas de las tapas metálicas al piso y así evitar que la contaminación de estas sea elevada, esto para favorecer la efectividad de los tratamientos. 

§     Es necesario agujerar el soporte de acero inoxidable y darle una inclinación de manera tal, que no se acumule restos de producto en este, además de rociar las tapas en el soporte con agua de manera continua para evitar que el producto se adhiera a estas y facilite el crecimiento de microorganismos Aciduricos en estas lo cual dificulta su lavado.

§     A la merma total (tapas y botellas), se le debe aplicar el tratamiento al siguiente turno y no se deben almacenar por más de 24 horas después de su aplicación. 

§    Se recomienda la ubicación del equipo rotulador (domino), después del equipo etiquetador, de esta manera se evita la impresión en tapas metálicas que no enrosquen a la botella y se obtendría un ahorro en tinta.

§      Para el lavado de las botellas se recomienda utilizar una tina de 2 metros de largo  por 1,5 metros de ancho y 0,5 metros de profundidad, esto para mayor eficacia del bactericida.

§    Se recomienda el lavado de las botellas una vez ha sido recirculado el producto para evitar que este se adhiera a las paredes de las botellas.

§     Para el caso de las tapas metálicas una tina de menor tamaño, de 1 metro de ancho por un metro de largo y 0,4 metros de profundidad, y para su secado se debe incorporar un sistema de secado con aire caliente estéril, de esta manera se cuenta con la reutilización de las tapas inmediatamente después de su asepsia.