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encontramos el proceso de la gaseosa y su control de calidad con restricciones
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UNIVERSIDAD CATÓLICA
SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO
HERRAMIENTAS Y CONTROL ESTADÍSTCO DE LA CALIDAD
Escuela:
Ingeniería Industrial
CONTROL ESTADISTICO DE CALIDAD
Docente:
Carlos Gonzales Hidalgo
Integrantes:
Bustamante Tello, Lennon
Campos Vera, Illarec
Castillo Miranda, Fabian
Carbajal Cherres, Katherine
Eneque Morales, Jean
Ciclo:
VI
Chiclayo – 2015
I. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO, MATERIA PRIMA E INSUMOS
1.2. Descripción del producto.- GASEOSA FANTA
“Es una bebida gasificada sin alcohol, de color y de olor a naranja. Su sabor es
dulce, contenida en un envase plástico transparente. La botella incluye una tapa
rosca de color azul que contiene en ella características de la bebida y también
una etiqueta donde se observa la marca, el volumen (500ml) de la gaseosa,
ingredientes como el azúcar, saborizante, acidulante (E330), Benzoato de sodio
(E211), Amarillo ocaso (E110), Rojo allura (SIN129) y dióxido de carbono; posee
también información nutricional y la marca que lo produce.
FICHA TÉCNICA DE LA GASEOSA
FANTANº .01
NOMBRE DEL PRODUCTOBEBIDA GASEOSA FANTA
DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTOBebida gasificada, efervescente y sin alcohol, de color naranja y sabor a
naranja
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO
El agua se extrae de un pozo, que luego de pasar por procesos de purificación, filtrado; se mezcla con azúcar para obtener el jarabe simple; al que agregan preservantes, concentrados, para finalmente obtener el jarabe terminado. Luego el jarabe terminado es enfriado y mezclado con agua carbonatada y CO2 para ser embotellado.
COMPOSICION CUALITATIVA DETALLADAPresenta agua tratada, azúcar, saborizante, acidulante (E330), Benzoato de
sodio (E211), Amarillo ocaso (E110), Rojo allura (SIN129) y dióxido de carbono.
CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICASCARACTERÍSTIC
ASMÉTODO DE MEDICIÓN
ESPECIFICACIONES
Color visual Anaranjado
Olor olfativo Naranja
Sabor gustativo Característico
Apariencia visual Libre de materia extraña, sin sedimento, sin materia suspendida o flotante.
Turbidez 1 – 5 NTU
CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICASCARACTERÍSTICAS
MÉTODO DE MEDICIÓN
ESPECIFICACIONES
Volumen Neto Volumétrica 500ml +15mlCantidad de CO2 Relación de la masa
con el volumen (g/ml)0,47± 0,3 (g/100ml)
Grados Brix Refractrométrica 11,7 + 0,3 °BxpH Potenciómetro 3,5 + 0,5
CARACTERÍCTICAS MICROBIOLÓGICASREQUSITOS MÉTODOS DE
MEDICIÓNLIMITE MÁXIMO
Coliformes totales Filtración por Membrana
0 UFC/100ml
Recuento de mohos
Filtración por Membrana
25 UFC/100ml
Recuento de levaduras
Filtración por Membrana
50 UFC/100ml
INFORMACIÓN NUTRICIONALTamaño por porción: 240 ml (un vaso) proporciones por envase 2:1
Cantidad por porción %Valor diario*
Valor energético: 124 kcal 6
Grasas Total: 0 0
Carbohidratos: 31g 10
Azucares: 31g **
Sodio: 19 mg
No aporta cantidades significantes de proteínas, grasas totales, grasas trans , fibra alimentaria.
*% de Valores diarios están basados en una dieta de 2000kcal
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Tabla 01.- Ficha Técnica de la bebida gaseosa Fanta.
Fuente: Normativas técnicas de gaseosa Ecuatoriana, Peruana y Nicaragüense
PRODUCTO
2. Descripción de materia prima e insumos (Incluir ficha técnica)
2.1. Materia Prima:
2.1.1 Agua Tratada
El tratamiento de aguas residuales es un proceso de tratamiento de aguas que a su vez incorpora procesos físicos, químicos y biológicos, los cuales remueven contaminantes del agua que ya ha sido utilizada por el ser Humano. El objetivo del tratamiento es producir agua reutilizable en el ambiente.
Representa el ingrediente de mayor proporción. Exige un estricto tratamiento previo para garantizar la calidad requerida y evitar reacciones con otros componentes. El agua para la fabricación de bebidas gaseosas es tratada química y bacteriológicamente, para cumplir con los altos estándares de calidad exigidos por las compañías envasadoras.
Cuando un proveedor de agua obtiene el agua no tratada de un río o embalse, regularmente el agua contiene suciedad y pequeños pedazos de hojas y otras materias orgánicas además de pequeñas cantidades de ciertos contaminantes. Cuando el agua llega a la planta de tratamiento, los proveedores de agua añaden a menudo químicos al agua denominada coagulantes. Estos reaccionan con el agua a medida que fluye lentamente a través de tanques para que las partículas y otros contaminantes formen coágulos que se depositan en el fondo. Entonces, esta agua usualmente fluye a través de un filtro que extrae los contaminantes más pequeños como virus y Giardia.
En resumen, puede decirse que el agua tratada, bien sea la procedente de aguas grises, de aguas residuales o de agua de lluvia, puede utilizarse para cualquier aplicación en la que se necesite agua dulce limpia que no sea potable. Es decir, en ámbito doméstico, puede utilizarse para cualquier cosa que no sea beber, cocinar o lavarse. De estos consumos, beber o cocinar requiere de muy pocos litros al día; es sólo la higiene personal la que consume cantidades más elevadas de agua potable, y es precisamente esta agua la que se aprovecha para su tratamiento y posterior reutilización.
FICHA TÉCNICA DEL AGUA TRATADA Ficha técnica N°: 02
NOMBRE DE MATERIA PRIMAAgua tratada
DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTOAgua que han pasado por distintos procesos para su purificación y limpiado.
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESOPrimero se recibe agua de los posos de abastecimiento para luego pasar por un proceso de
purificación y limpiado, una vez hecho esto pasan a formar parte de la segunda mezcla luego del jarabe simple.
CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICASCARACTERÍSTICAS MÉTODO DE MEDICIÓN ESPECIFICACIONES
Color Visual 15 UPCOlor Olfativo InodoroSabor Gustativo InsípidaAspecto Visual Liquido
CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICASCARACTERÍSTICAS ESPECIFICACIONES
Turbidez 2 - 5 UNTAlcalinidad 110 PPM
pH 6 – 8,5Trialometanos 100 PPB
Cloruro 250 PPMHierro 0,3 PPM
Aluminio 0.2 PPMConductividad 0,0275 ± 0,0225 s/m
Manganeso 0,125 ± 1,875 mg/LCobre 2 ± 1 mg/LFlúor 1,75 ± 0,25
Sulfatos 250 PPMNitratos 25 PPM
Dureza total 250 PPMSólidos totales disueltos 500 PPM
CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICASParámetros Límite máximo
Aerobios Mesófilos <20 UFC/mlColiformes 0 UFC/100 ml
<3 NMP/ml
Tabla 02.- Ficha Técnica del agua tratada. Fuente: Agencia de logística Militar.
2.2. Insumos :
2.2.1 Saborizante
Se llama saborizante a aquellos preparados especiales de sustancias que disponen de principios sápidos aromáticos, que son reclutados de la naturaleza o provienen de sustancias artificiales y son de uso autorizado en materia legal. La principal característica que poseen estos preparados es que actúan directamente sobre los sentidos del gusto y del olfato con la misión de reforzar el sabor o el olor que ya dispone el alimento en cuestión, o en su defecto le transmiten un sabor y aroma dado para de ese modo hacerlo mucho más atractivo y gustoso.
En tanto, el sabor refiere a la sensación que un determinado alimento despierta en nuestras papilas gustativas una vez dentro de nuestra boca. La sensación que sintamos estará en estrecha vinculación con las sensaciones químicas que nuestro sentido del gusto descubra en ese alimento. Los seres humanos le otorgamos una enorme valoración al gusto y al aroma que tengan los alimentos y muchas veces eso determina su predilección y aceptación. Por caso es que cuando algunos alimentos no disponen naturalmente de esa valoración se les aportará a través de saborizantes
2.2.2 Azúcar
Sustancia cristalina, generalmente blanca, muy soluble en agua y de sabor muy dulce, que se encuentra en el jugo de muchas plantas y se extrae especialmente de la caña dulce y de la remolacha; se emplea en alimentación como edulcorante nutritivo y generalmente se presenta en polvo de cristales pequeños. En ámbitos industriales se usa la palabra azúcar o azúcares para designar los diferentes monosacáridos y disacáridos, que generalmente tienen sabor dulce, aunque por extensión se refiere a todos los hidratos de carbono. En alimentos industrializados el porcentaje de azúcar puede llegar al 80 %
FICHA TÉCNICA DEL AZÚCAR Ficha técnica N° : 03
NOMBRE DEL INSUMOAzúcar
DESCRIPCIÓN DEL INSUMOEndulzante natural, solido, cristalizado, obtenido a partir de la caña de azúcar.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
El azúcar a utilizar es Azúcar Blanca, que se la compra directamente a un proveedor, quien previamente le ha realizado un proceso dejándola lista simplemente para el mezclado.
CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICASCARACTERÍSTICAS MÉTODO DE MEDICIÓN ESPECIFICACIONES
Color Visual BlancoOlor Olfativo Característico
Sabor Gustativo Dulce característicoAspecto Visual Cristales blancos
CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICASCARACTERÍSTICAS MÉTODO DE MEDICIÓN ESPECIFICACIONESPolarización (grados
sacarímetros )Tubos Polarímetros 99,4
Cenizas % m/m No Especificado 0,15
Humedad % m/m Refractómetro 0,07
CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS
Parámetros Límite máximo Técnica
Aerobios Mesófilos <100 UFC/g Recuento en placa/ filtración por membrana
Mohos y levaduras <100 UFC/g <100 UFC/g
Tabla 03.- Ficha Técnica Azúcar. Fuente: Comercializadora ALCAN C, S.A.
2.2.3 Acidulante E 330
Es un ácido orgánico tricarboxílico que está presente en la mayoría de las frutas, sobre todo en cítricos como el limón y la naranja. El ácido cítrico es un componente esencial de la mayoría de las bebidas refrescantes, (excepto las de cola, que contienen ácido fosfórico) a las que confiere su acidez, del mismo modo que el que se encuentra presente en muchas frutas produce la acidez de sus zumos, potenciando también el sabor a fruta.
Tabla 06.- Ficha Técnica del Acidulante E330 . Fuente: Bristhar laboratorios C. A.
Benzoato de sodio E 211
El Benzoato de Sodio es la sal sódica del ácido benzoico. El ácido benzoico se encuentra en estado natural en muchas bayas comestibles. Comúnmente en la industria alimenticia se utilizan sus sales alcalinas (ej. Benzoato de Sodio) ya que el ácido benzoico es muy poco soluble en agua. Es un Conservante bactericida y fungicida comúnmente utilizado en: bebidas carbónicas, ensaladas de fruta, jugos, mermeladas, jaleas, caviar, margarinas, caramelos, pasteles de fruta, salsas etc.
Como aditivo alimentario es usado como conservante, matando eficientemente a la mayoría de levaduras, bacterias y hongos. El benzoato sódico sólo es efectivo en condiciones ácidas (pH<3,6) lo que hace que su uso más frecuente sea en conservas, en aliño de ensaladas (vinagre), en bebidas carbonatadas (ácido carbónico), en mermeladas (ácido cítrico) y en zumo de frutas (ácido cítrico).
Ficha técnica del Benzoato de Sodio (E211)
ESPECIFICACIONES
Fórmula molecular NaC7H5O2
Pureza 99.0 – 100.5 %
Apariencia Polvo blanco cristalino o granular, dulce y de sabor astringente.
Humedad 1.5 M{ax.
Alcalinidad como NaOH 0.04 Máx.
Metales Pesados 10 ppm max.
Arsénico 3 Máx.
Tabla 07.- Ficha Técnica del Acidulante E330. Fuente: Bristhar laboratorios C. A.
Colorantes:
Amarillo ocaso E 110
Un sintético y colorante azoico amarillo que se usa en alimentos fermentados que deben ser tratados con calor. Se encuentra en zumo de naranja, gelatina de naranja, mazapán, brazo de gitano, mermelada de albaricoque, mermelada de cítricos, cuajada de limón, dulces, la mezcla del chocolate caliente y sopas de paquete, pan rallado, salsa de queso, helados, conservas de pescado, y muchos de los medicamentos.Los efectos secundarios son urticaria (ronchas), congestión nasal rinitis (secreción nasal), alergias, hiperactividad, tumores renales, daño cromosómico, dolor abdominal, indigestión náuseas y vómitos, aversión por la comida, mayor incidencia de tumores en animales.Parece que causan reacciones alérgicas y / o intolerancia, en particular entre aquellos con una intolerancia a la aspirina.No se recomienda su consumo por los niños.Esta presente en algunos alimentos: galletas y productos de pastelería.Causa urticaria y asma. No recomendable.
Características del Amarillo ocaso E 110
Color Amarillo ocaso o amarillo crepúsculo
IncompatibilidadesÁcido ascórbico, gelatina, glucosa, ácido cítrico, sacarosa, y sodio y
bicarbonato.
Efectos secundarios
Puede producir reacciones alérgicas y de hipersensibilidad con dolor cólico intenso y edema angioneurótico.
Datos fisicoquímicos
Polvo cristalino. Soluble en agua, poco soluble en etanol. Absorción UV máx.: 482 nm.
Tabla 08.- Ficha Técnica del Amarillo ocaso E 110. Fuente: Comunidades Europeas
Rojo allura sin 129
.Se utiliza como un colorante alimenticio y tiene el número E E129 - rojo allura AC se introdujo originalmente en los Estados Unidos como un reemplazo para el uso del amaranto como un colorante para alimentos.Tiene la apariencia de un polvo de color rojo oscuro. Por lo general, se presenta como una sal de sodio, pero también puede ser utilizado como sales de calcio y potasio. Es soluble en agua y su punto de fusión está por encima de 300 grados Celsius
Ficha técnica del Amarillo ocaso E 110
DescripciónPolvo o gránulos de color rojo anaranjado, solución naranja en agua
Definición
El amarillo anaranjado S consiste fundamentalmente en 2-hidroxi- 1-(4-sulfonatofenilazo)-naftaleno-6-sulfonato disódico y otros colorantes secundarios, junto con cloruro sódico o sulfato sódico como principales componentes incoloros
Clase Monoazoico
Denominación química 2-hidroxi-1-(4-sulfonatofenilazo)-naftaleno-6-sulfonato disódico
Fórmula química C16H10N2Na2O7S2
Peso molecular 452,37
Pureza
Materias insolubles en agua No más del 0,2 %
Colorantes secundarios No más del 5,0 %
Arsénico No más de 3 mg/kg
Plomo No más de 2 mg/kg
Mercurio No más de 1 mg/kg
Cadmio No más de 1 mg/kg».
Efectos sobre la salud
Rojo Allura AC tiene menos riesgos para la salud asociados a ella, en comparación con otros colorantes azoicos. Sin embargo, algunos estudios han encontrado algunos efectos adversos para la salud que puedan estar relacionados con el tinte.
Tabla 09.- Ficha Técnica del Amarillo ocaso E 110. Fuente: Comunidades Europea
Ficha técnica del Rojo allura sin 129
Descripción Polvo o gránulos de color rojo oscuro
Definición
El rojo Allura AC consiste fundamentalmente en 2- hidroxi-1-(2-metoxi-5-metil-4-sulfonato-fenilazo)- naftaleno-6-sulfonato disódico y otros colorantes secundarios, junto con cloruro sódico o sulfato sódico como principales componentes incoloros.
Clase Monoazoico
Denominación química 2-hidroxi-1-(2-metoxi-5-metil-4-sulfonatofenilazo)-naftaleno-6-sulfonato disódico
Fórmula química C18H14N2Na2O8S2
Peso molecular 496,42
Pureza
Materias insolubles en agua No más del 0,2 %
Colorantes secundarios No más del 3,0 %
Arsénico No más de 3 mg/kg
Plomo No más de 10 mg/kg
Mercurio No más de 1 mg/kg
Cadmio No más de 1 mg/kg».
Dióxido de carbono
Gas incoloro, inodoro e incombustible que se encuentra en baja concentración en el aire que respiramos (en torno a un 0,03% en volumen).El dióxido de carbono se genera cuando se quema cualquier sustancia que contiene carbono. También es un producto de la respiración y de la fermentación. Las plantas absorben dióxido de carbono durante la fotosíntesis. Cuando se abre una lata o se destapa una botella, el sonido burbujeante lo genera el leve escape de este gas, que se produce por el sorpresivo cambio de presión que se genera.
Tab
Ficha técnica del Dióxido de carbono
Descripción El dióxido de carbono o anhídrido carbónico es un compuesto formado por la combinación de átomos de carbono y oxígeno en una relación de 1 : 2, representado por el símbolo CO2
Los porcentajes de carbono y oxígeno 27,30 % y 72,70 % en peso respectivamente
La solubilidad del dióxido de carbono en agua pura relativamente baja
Punto tripleA la temperatura de –56.60 °C y presión de 417 kPa. (60,43 psig.)
Fórmula química CO2
Propiedades físicas
Peso molecular 44,01 g/mol
Temp. sublimación (1 atm) - 78,50 °C
Densidad del líquido (21.1°C,1atm) 763,00 kg/m3
Presión crítica 1056,70 psig
Temperatura crítica 31,10 °C
Densidad gas (21,1°C, 1 atm) 1,83 kg/m3
Características de la pureza e impureza del CO2
O2 <30 ppm
H2S <1 ppm
NO2 <5 ppm
SO2 <0.1 ppm
II. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
2.1 Descripción del proceso.
El proceso productivo para la bebida gaseosa, consta de una serie de etapas; las que se describen a continuación. El proceso inicia con la obtención de agua; que luego de pasar por procesos de sedimentación, filtrado, purificación y desaireación; es mezclada con azúcar para obtener el jarabe simple; al que se le agregan preservantes, concentrados, etc., y se obtiene el jarabe terminado.
Luego el jarabe terminado es mezclado con agua y CO2 para ser embotellado. Otras partes del proceso son: inspección de las botellas, embalaje y distribución de la gaseosa.
El producto, se encuentra dentro del rubro de bebidas del sector manufacturero. Dentro de la clasificación industrial internacional unificada-CIIU; el producto se encuentra identificado con el código 3134. Este código, representa al sector de la industria de Alimentos, bebidas y Tabaco; donde:
313, representa únicamente a la división de la industria de bebidas.
3134, representa a la industria de las bebidas gaseosas.
El producto tiene varias presentaciones en dos tipos de envases: vidrio, plástico y latas en diferentes sabores y tamaños. En este caso, en la bebida gaseosa Fanta se usan envases PET de 500 ml.
El proceso productivo, va desde la obtención del agua; tratada o ablandada, a la elaboración de jarabes terminados; para finalmente llegar al embotellado. A continuación se detallan cada una de estas etapas:
2.1.1 Tratamiento del Agua
a. Sedimentación y Floculación
Retirar los sólidos suspendidos con ayuda de alumbre y cal. Se agrega Sulfato de Aluminio para aglomerar las sustancias de naturaleza orgánica presentes en suspensión en el agua, tales como el bicarbonato de calcio y el magnesio; principalmente, luego se sedimenta
b. Desinfección
Control de microorganismos por la aplicación de cloro.
c. Reducción de alcalinidad
Bajar la alcalinidad del agua para evitar la neutralización de componentes importantes de la bebida.
d. Filtración
Aquí el agua está tratada, pero con algunas impurezas principalmente de naturaleza gaseosa. Luego, pasa por filtros de arena y carbón activado; el filtro de arena cumple la función de retener todas las partículas que quedan en el agua, el filtro de carbón activado cumple la función de retener todas las sustancias de naturaleza gaseosa como el cloro residual, la eliminación del mal olor y sabor; finalmente el agua pasa por el filtro pulidor que retiene partículas de cualquier tipo que no hayan sido eliminada
e. Purificación
Eliminar colores y sabores desagradables, cloro y otras materias residuales, por absorción en un filtro de carbón activado.
f. Microfiltración
Rectificar filtraciones anteriores y retirar partículas microscópicas y microorganismos como las amebas.
g. Desaireación
Rectificar el aire ocluido en el agua.
2.1.2 Limpieza del empaque
h. Selección
Inspeccionar los envases para seleccionar los utilizables en equipo automático con determinación de compuestos nitrogenados y aromáticos.
i. Pre-enjuague
Retirar restos de líquido y suciedad no adherida con solución de soda cáustica caliente.
j. Remojo
Ablandar y desprender suciedades adheridas al envase, por inmersión en varios tanques de solución caliente de detergente (hexametafosfatos y metasilicatos) y lavado interior a chorro.
k. Enjuague
Eliminar restos de detergentes y enfriando del envase.
l. Inspección
Determinar la efectividad de la limpieza.
2.1.3 Preparación de la bebida
m. Preparación del concentrado
Mezclar los ingredientes principales bajo extremas condiciones de higiene, para garantizar una materia prima homogénea.
n. Recepción y almacenamiento del concentrado
Guardar en tanques especiales que conserven la calidad e inocuidad del concentrado.
o. Preparación del jarabe terminado
Hacer una solución del azúcar con agua tratada. Posteriormente se añade el concentrado para obtener jarabe terminado.
p. Preparación de la bebida
Mezclar el jarabe terminado con agua en proporción predefinida.
q. Carbonatación
Enfriar y agregar gas carbónico en la concentración predefinida.
r. Envasado
Llenar los tanques para dispensadores, latas o botellas.
s. Inspección final
Comprobar que la cantidad en cada envase es correcta, el sellado es perfecto y la presentación es adecuada.
t. Embalaje y distribución
Colocar los envases en cajas u otro embalaje para almacenar y distribuir en los puntos de venta.
2.2 Diagrama de Flujo del proceso (este debe coincidir con la descripción)
Diagrama de flujo del tratamiento de agua para la elaboración de una bebida gasificada
AGUA
SEDIMENTACIÓN Y FLOCULACIÓN
DESINFECCIÓN
REDUCCIÓN DE LA ALCALINIDAD
FILTRACIÓN
PURIFICACIÓN
MICROFILTRACIÓN
DESAIREACIÓN
AGUA TRATADA
Diagrama de flujo de las etapas del lavado de botellas, para la elaboración de una bebida
gasificada
Control de calidad PreformasApariencia
PesoDimensiones
PREFORMAS
MOLDEADO
SELECCIÓN
PRE ENJUAGUE
REMOJO
ENJUAGUE
INSPECCIÓN
BOTELLAS LIMPIAS
Botellas que no pasan la selección
Control de calidad Post llenado
AparienciaPeso
DimensionesCapacidad - volumen
Estudio de retención de Co2
Control de calidad DE CARBONATACIÓN
Co2Sabor, olor y
aparienciaContaminantes
Control de calidad Producto terminado
Grados Brix% Acidez total
Ph, potecio métricoAspecto, color, sabor,
aromaPresión y temperatura
Control de calidad Jarabe Terminado
Volumen finalHomogeneidad
Brix, jarabe terminado Sabor, olor y apariencia
Evaluación microbiológica
Control de calidad Jarabe simpleSabor, color y
apariencia de jarabe simple
Color jarabe simpleTurbidez jarabe simple
Microbiología
Diagrama de flujo del proceso de elaboración de una gaseosa
Botellaslimpias,
tapas
Bebidas que no cumplen con el
Control de calidad
Anhidridocarbónico
Aguatratada
MATERIA PRIMA(Azúcar, saborizantes,
preservantes)
ELABORACIÓN DE JARABE SIMPLE
ALMACENAMIENTO DE JARABE SIMPLE
PREPARACIÓN DE JARABE TERMINADO
PREPARACIÓN DE LA BEBIDA
CARBONATACIÓN
ENVASADO
INSPECCIÓN POST LLENADO
GASEOSA TERMINADA
EMBALAJE
DISTRIBUCION