UNIVERSIDAD CATÓLICA “Santo Toribio de Mogrovejo” ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
VI
Chiclayo, noviembre del 2013 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL:
Presentar un informe en el que se haga un estudio de la calidad referidas a las bebidas gaseosas, tomando como punto de partida las especificaciones propuestas y analizando los métodos utilizados para determinar el cumplimiento o incumplimiento de dichas especificaciones.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Mencionar las especificaciones especificacione s de calidad de las distintas variables variable s que intervienen en la elaboración de bebidas gaseosas.
Describir el proceso de elaboración de bebidas gaseosas. gaseosas.
Analizar la capacidad del proceso productivo.
Hacer un control de calidad a partir de las diferentes herramientas herramienta s usadas en clase.
Juzgar la precisión de los métodos usados en clase para medir la calidad de las gaseosas Coca Cola.
Chiclayo, noviembre del 2013 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL:
Presentar un informe en el que se haga un estudio de la calidad referidas a las bebidas gaseosas, tomando como punto de partida las especificaciones propuestas y analizando los métodos utilizados para determinar el cumplimiento o incumplimiento de dichas especificaciones.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Mencionar las especificaciones especificacione s de calidad de las distintas variables variable s que intervienen en la elaboración de bebidas gaseosas.
Describir el proceso de elaboración de bebidas gaseosas. gaseosas.
Analizar la capacidad del proceso productivo.
Hacer un control de calidad a partir de las diferentes herramientas herramienta s usadas en clase.
Juzgar la precisión de los métodos usados en clase para medir la calidad de las gaseosas Coca Cola.
I.
DESCRIPCION DE LA BEBIDA GASEOSA
1.1.
Descripción de la bebida gaseosa:
Según el Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN), las bebidas gaseosas son bebidas no alcohólicas y no fermentadas fermenta das elaboradas por disolución de gas carbónico (CO2) en agua purificada (NTE INEN 2 200), lista para el consumo directo, adicionada o no de edulcorantes, jugos de frutas, concentrados de frutas, sustancias aromatizantes, saborizantes y aditivos permitidos. permitidos. La Sociedad Química del Perú (2012) agrega que la bebida gaseosa es una bebida saborizada, efervescente (carbonatada) y sin alcohol. Estas bebidas suelen consumirse frías para ser más refrescantes y para evitar la pérdida del dióxido de carbono, lo que le otorga la efervescencia.
1.2.
Características Características del producto
Características generales
La gaseosa con o sin sabor deberán presentar el color, olor y sabor característico (del producto, el sabor no deberá ser añejo, mohoso, ni fermentado característica que denoten procesos defectuosos de fabricación se declaran no aptas para el consumo humano.
El producto final no deberá contener materias extrañas a su composición normal tales como fragmentos metálicos, partícula de vidrio u otros sedimentos. sedimentos.
El producto final no deberá contener insectos o fragmentos de estos huevos larvas de insectos. Requisitos físicos y químicos
La soda deberá contener un mínimo de un volumen de gas absorbido en un volumen de agua. El volumen de gas, es el volumen dióxido de carbono (anhídrido carbónico) que absorbe el agua a la presión atmosférica normal (101, 133 Kpa = 760 mm Hg) y a temperatura de 15.56 °C.
El agua gaseosa con sabor deberá cumplir con los requisitos especificados en el cuadro 1.
CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS
MINIMO
MAXIMO
Grado Brix (porcentaje de sólidos solubles como
8
15
Alcohol en porcentaje porcentaje en volumen volumen a 15.56 ºC
0%
0.5%
Dióxido de carbono (anhídrido carbónico) en volumen de
1.0
5.0
gas absorbido por cada volumen de agua.
VOLUMEN VOLUMENES
sacarosa
Acidez expresada en gramos de ácido cítrico anhídrido anhídrido 0.003
0.5
por cada 100 cm3 de muestra. PH
2.5
4.5
Requisitos microbiológicos: microbiológicos: El producto deberá cumplir con los requisitos microbiológicos especificado en el cuadro
Punto de muestreo
Microorganismo
Agua de Lavado Lavado de los contenedores contenedores y equipos Agua de proceso
Recuento total de bacterias (UFC/ml) Recuento total de bacterias (UFC/ml) Levaduras (UFC/ml) Levaduras (UFC/ml) Recuento total de bacterias (UFC/ml) Mohos (UFC/ml) Recuento total de bacterias (UFC/ml) Coliformes (UFC/100ml)
Jarabe simple Jarabe terminado Bebida terminada Bebida terminada Bebida terminada Bebida terminada
Recuento Máximo permitido 50 50 3 3 50 5 50 2
1.3.
Ficha técnica
NOMBRE DEL PRODUCTO Bebida gaseosa
NOMBRE COMERCIAL Bebida gaseosa marca Inka Cola
NOMBRE DEL FABRICANTE Coca Cola Company
DESCRIPCIÓN GENERAL Es un producto que consiste en una bebida no alcohólica, no fermentada y efervescente elaborada por disolución de CO 2 en agua purificada adicionada de edulcorantes, aromatizantes, saborizantes y otros aditivos permitidos.
CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DEL PRODUCTO TERMINADO
El producto debe estar exento de materias extrañas y no presentar alteraciones causadas por agentes biológicos, físicos o químicos.
El color debe ser caramelo, el olor y el sabor deben ser agradables, los propios y característicos del producto.
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DEL PRODUCTO TERMINADO
PH: 2,4 – 4,5
Grados brix: 8° brix – 15 °brix
1.2. Materia prima e insumos En la elaboración de todas las bebidas gaseosas, se utilizan ingredientes y aditivos permitidos por la norma peruana. La Asociación Nacional de Bebidas Refrescantes de Chile (ANBER) menciona y describe los siguientes componentes:
Agua 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. En su estado natural, el agua contiene una serie de componentes minerales que varían dependiendo de la región de donde se extrae. Con el objeto de que las bebidas tengan el mismo sabor, sin importar la zona donde se produzcan, el proceso de fabricación de las bebidas comienza con la estandarización de las características y calidad del agua utilizada.
Dióxido de carbono Gas inodoro e incoloro que aporta el burbujeo característico de las bebidas carbonatadas. Está presente en la respiración de todos los seres vivos y las plantas lo utilizan para producir oxígeno. 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. El dióxido de carbono se añade al final del proceso de fabricación de las bebidas, previo al sellado de los envases. Este gas también previene el desarrollo de hongos en la bebida.
Saborizantes naturales Este es el elemento clave en las bebidas gaseosas, que da el sabor característico a cada una de las variedades presentes en el mercado. Los saborizantes pueden ser naturales (especias, extractos naturales, aceites, frutas o yerbas), idénticos a los naturales o artificiales. Estos últimos han sido desarrollados para satisfacer la mayor cantidad de gustos de consumidores, o bien porque la disponibilidad de algunos de los ingredientes naturales está sujeta a la estacionalidad de los cultivos.
Edulzantes El rango de azúcar presente en una bebida gaseosa oscila entre 5% y 14%; similar al contenido en un vaso de jugo natural de piña o de naranja. Las bebidas
gaseosa normales se endulzan con azúcar, sacarosa (nombre científico del azúcar) ó con jarabe de maíz de alta fructosa, por separado o combinados. La sacarosa ó azúcar, se obtiene de la caña de azúcar o de la remolacha. La fructosa es un endulzante de más reciente desarrollo, que se obtiene del maíz.
Colorantes El color característico de la Inca kola es el amarillo. Para lo que usa la tartracina, su uso está autorizado en más de sesenta países, incluyendo la CE y Estados Unidos. Es un colorante amplísimamente utilizado, por ejemplo, en productos de repostería, fabricación de galletas, de derivados cárnicos, sopas preparadas, conservas vegetales helados y caramelos. Para bebidas refrescantes, a las que confiere color de "limón". A nivel anecdótico, la tartracina es el colorante del condimento
para
paellas
utilizado
en
sustitución
del
azafrán.
La tartracina es capaz de producir reacciones adversas en un pequeño porcentaje (alrededor del 10%) de entre las personas alérgicas a la aspirina. Estas personas deben examinar la etiqueta de los alimentos que pueden contener este colorante antes de consumirlos. El mecanismo de esta sensibilidad cruzada no es bien conocido, ya que no existe un parentesco químico evidente entre ambas sustancias. Se ha acusado a la tartracina de producir trastornos en el comportamiento de los niños, acusación que se ha demostrado que es falsa
Acidulantes El sabor levemente ácido de las bebidas gaseosas, similar al de los jugos de frutas y otros alimentos, se debe a los acidulantes agregados. Junto con brindar el sabor ligeramente ácido, los acidulantes actúan como preservantes. Las variedades más comunes de este componente son el ácido cítrico y el fosfórico, en el caso de las bebidas cola.
Aditivos Corresponden a agregados a las bebidas gaseosas que le otorgan el aspecto propio que las caracterizan y que las preservan de los efectos tanto químicos (por ejemplo las oxidaciones), como de los biológicos (por ejemplo microorganismos).
III. Proceso de elaboración de una bebida gaseosa 1. Recepción e inspección de materia prima y de insumos La empresa recibe la materia prima y los insumos a emplear por parte de su proveedor. Es necesaria una inspección inicial para corroborar si estos recursos ingresan al proceso cumpliendo los estándares de calidad que permitirán obtener la bebida gaseosa con las características deseadas.
2. Tratamiento del agua El agua utilizada es debidamente tratada a través de procesos físicos y/o químicos que garantizan que ésta quede apta para ser utilizada en la elaboración del jarabe simple. Este tratamiento consiste en tres filtros:
Filtro de arena: Según la empresa experta en tratamiento de aguas residuales Lenntech, la filtración de la arena se utiliza con frecuencia y método muy robusto para separar los sólidos suspendidos del agua. La filtración media consiste en una capa múltiple de la arena con una variedad en tamaño y gravedad específica. Los filtros de arena se pueden proveer en diversos tamaños y ambos pueden ser manejados
manualmente
o
de
forma
totalmente
automática.
Filtro de carbón activado: Lenntech indica que en esta etapa se emplea la adsorción, que es una operación en la que se usa un sólido para eliminar una sustancia
soluble
del
agua
(que
es
la
que
se
quiere
eliminar).
Filtro de pulido: Según la empresa mexicana experta en tratamiento de aguas residuales Aqua Systems, la función de este filtro es la de retener los sólidos suspendidos que pasaron a través de una filtración primaria; es decir, pule el filtrado hecho por otro equipo.
Nanofiltrado: Se busca que el agua sea los más neutra posible, para asegurarse que no posea ni olor ni sabor que pueda modificar las características del producto final.
Toda Coca Cola debe tener el mismo sabor que cualquier otra en el mundo, lo cual supone un desafío debido a que son las embotelladoras quienes proporcionan uno de los componentes principales de la bebida: el agua. Ésta constituye aproximadamente el 90% de la gaseosa
3. Disolución de azúcar Se elabora el jarabe simple, que consiste en la disolución en agua de azúcar o de edulcorante.
4. Preparación del jarabe final A este jarabe simple se le adicionan los saborizantes, acidulantes y preservantes dándole a la bebida características especiales y diferenciadoras. La fórmula es el
secreto mejor guardado del comercio estadounidense, se encuentra en un banco en Atlanta. No se ha documentado el lugar desde el que el concentrado se envía a las más de 900 plantas embotelladoras en el mundo que producen Coca Cola. Una leyenda urbana asegura que sólo tienen acceso a la fórmula dos directivos.
5. Carbonatación La mezcla es enviada por bombas a equipos dosificadores que la mezclan con más agua y luego ésta pasa al carbonatador, dónde se le agrega a muy baja temperatura el anhídrido carbónico (CO 2). El gas carbónico de toda botella está comprimido; de modo que cuando se destapa, se libera el dióxido de carbono produciendo las burbujas necesarias para tener la sensación refrescante propia de las bebidas gaseosas.
6. Llenado y sellado Inmediatamente después la bebida resultante es transferida a una máquina llenadora, donde puede ser envasada en botellas de vidrio, plásticas retornables o no retornables, o en latas. Estos envases deben pasar también por un proceso, el cual se menciona brevemente a continuación:
Inspección inicial: Se realiza una inspección manual y automatizada de los envases para corroborar que cumplan con las características de calidad deseadas. Se usa una máquina seleccionadora que toma una fotografía de cada una de ellas, las que son analizadas por una computadora para luego desechar aquellas que no cumplen con las normas.
Pre-lavado: Se acondiciona los envases para el lavado.
Esterilizado: Las botellas reciben aire ionizado por inyección para limpiar los desechos y neutralizar cualquier carga estática.
Inspección post-lavado: Se verifica que todos los envases mantengan las características de calidad especificadas.
Las botellas selladas se mantienen a aproximadamente 50 libras de presión. En la planta embotelladora de Nueva Orleans (Estados Unidos) se pueden llegar a llenar hasta 800 botellas por minuto.
7. Inspección post-llenado De manera automatizada se verifica que las botellas de gaseosa cumplan con las especificaciones estipuladas por la empresa.
8. Codificado Se asigna un código de barras a cada botella, el cual facilita el proceso de transabilidad. Este código se coloca sobre la etiqueta, sobre la botella de vidrio o sobre la lata.
9. Almacenamiento La bebida envasada, tapada, etiquetada y codificada es enviada hacia las empacadoras que pueden ser túneles de termocontracción o encajonadoras en el caso de las botellas retornables, quedando así, las bebidas listas para ser transportadas a los diferentes puntos de venta.
10. Transporte y distribución Las botellas de gaseosa son enviadas desde la embotelladora hasta los puntos de distribución. Cola Cola está al alcance de las manos de casi cualquier persona en el planeta gracias a que cuenta con un efectivo proceso de marketing mix en lo referido a la plaza, el cual permite que esté siempre presente en cualquier mercado.
En el siguiente diagrama se muestra de forma simple y resumida el proceso de elaboración de una bebida gaseosa:
IV. Inconvenientes en su elaboración
Se debe tener muy presente que el agua es uno de los ingredientes más importantes de la bebida y que, para mantener un sabor uniforme, ésta debe ser neutralizada. Esto genera un gran desafío para algunas regiones cuya agua tiene una elevada concentración de sales y otras sustancias disueltas; pues el proceso de tratamiento se hace más complicado y exige un mayor control de calidad. Por ejemplo, usar agua demasiado alcalina fermentan fácilmente y su olor es algo desagradable; por otro lado, el agua con excesivo contenido de cloro produce una bebida con sabor y olor no deseado.
Solución: Tener un control de calidad estricto para prevenir la utilización de agua no apta en el proceso, el cual debe comprender desde la recepción del agua hasta la obtención del agua tratada. Si se identifica una fuente que constantemente proporciona agua que es más difícil de tratar, es mejor que ésta sea reemplazada.
Un exceso de aire introducido durante el proceso de carbonatación podría ocasionar una baja concentración de CO 2 en la bebida y por ende la oxidación de la misma.
Solución: Inspeccionar las maquinaria de carbonatación y los métodos empleados para descartar un exceso de aire en el producto final.
La multiplicación de levaduras o microbios producen la fermentación de la bebida. Esta es la causa del 90% de la inutilización de las bebidas gaseosas.
Solución: Realizar un control de calidad continuo que permita medir la cantidad de levaduras y bacterias presentes en la bebida y mantenerlas en las proporciones correctas.
En ocasiones, el aceite de las máquinas carbonatadoras se impregna en la bebida gaseosa.
Solución: Supervisar frecuentemente el funcionamiento de las máquinas y los suministros ligados con ellas para identificar posibles fallas que ocasionarían que el aceite entre en contacto con el producto.
El jarabe está continuamente expuesto a contaminación metálica, la cual tiene un efecto directo en el sabor de la bebida.
Solución: Revisar la maquinaria y otras herramientas metálicas para destacar contaminación metálica. Hacer control de calidad a la bebida para medir y evitar este tipo de contaminación.
V. Calidad de la bebida gaseosa Existen en la industria alimentaria un conjunto de normas de sistemas de gestión y protocolos para distintas aplicaciones específicas. Su objetivo es proteger a los clientes y consumidores en relación a la inocuidad de los alimentos que consumen. Estas normas se describen brevemente a continuación:
Sistema de gestión de la calidad (ISO 9001:2008) La norma especifica los requisitos para un sistema de gestión de la calidad que pueden utilizarse para su aplicación interna por las organizaciones, para certificación o con fines contractuales. Se centra en la eficacia del sistema de gestión de la calidad para dar cumplimiento a los requisitos del cliente.
Sistema de gestión ambiental (ISO 14001:2004) La norma especifica los requisitos para un sistema de gestión ambiental que le permita a una organización desarrollar e implementar una política y unos objetivos que tenga en cuenta los requisitos legales y la información sobre los aspectos ambientales significativos.
Sistema de gestión de la inocuidad (HACCP) Permite identificar peligros específicos y medidas para su control que se basan en la prevención, puede ser aplicado a lo largo de toda la cadena alimenticia y su finalidad es garantizar la calidad sanitaria de los alimentos y bebidas.
La producción de bebidas gaseosas no es una excepción, y al igual que en otros rubros, posee sus propios indicadores a tener en cuenta en el control de calidad. La calidad se respalda haciendo controles en todas las etapas del proceso, desde que ingresa la materia prima hasta que se obtiene el producto final. Para que el producto final esté acorde con lo que exigen las normas anteriormente mencionadas, se recomienda lo siguiente:
1. En la materia prima empleada Los ingredientes utilizados en la elaboración de este producto deben cumplir los requisitos establecidos en los códigos normativos vigentes. El aceite vegetal bromado, utilizado como estabilizante, no debe superar los 15 mg/kg. Se permite el uso de las siguientes sustancias colorantes artificiales: Amarillo No. 5 (Tartrazina), Amarillo No. 6 (Sunset yellow), Rojo No. 40 (Allura) en una cantidad máxima de 200mg/kg solo o mezclado con otros colorantes permitidos, Rojo No. 3 (Eritrosina) en una cantidad máxima de 10 mg/l, Azul No. 1 (Azul brillante), Azul No. 2 (Indigo) y Verde No. 3 (Fast green). También se autoriza el uso de sustancias colorantes orgánicas como: remolacha, uva, cantaxantina, clorofila y caramelo. En el caso de Coca Cola se emplea una sustancia natural que le da el color caramelo, es el azúcar de maíz quemado. Se permite la adición de ácido ascórbico como antioxidante, pero en una cantidad máxima de 300 mg/litro. Se permitirá la adición de los siguientes edulcorantes nutritivos: dextrosa, fructosa, jarabe de fructosa de maíz, miel de jarabe de almidón hidrolizado, sacarosa y sacarosa invertida. Se permitirá la adición de los siguientes edulcorantes intensos: isomalta, maltitol, sorbitol, xilitol, aspártame, acesulfamepotásico, sacarina y sucralosa.
Se permite la adición de los siguientes acidulantes: cítrico, en una cantidad no mayor a 5000 mg/kg y fosfórico, en una cantidad no mayor de 700 mg/kg. Se admite el uso de las siguientes sustancias conservadoras: SUSTANCIAS ANTIOXIDANTES Ácido benzoico Ácido sórbico Dióxido de azufre P-metil y P-propil Ácido fórmico y sus sales
Nivel máximo permitido (mg/kg) 1000 1500 115 1000 100
Se permite la adición de los siguientes antioxidantes: ANTIOXIDANTES Cloruro estañoso Sales disódica y cálcica Propil galato Tocoferol Palmitato de ascorbilo Estereato de ascorbio Hidroxianisol butilado Hidroxitolueno bitulado Hidroquinona terbutílica
NIVEL MÁXIMO PERMITIDO (MG/KG) 30 100 200 200 200 200 0.2 0.2 0.2
2. En el proceso de elaboración Debe utilizarse equipo adecuado y operarse en condiciones sanitarias óptimas, a fin de evitar contaminación durante todo el proceso de elaboración. El agua que se emplea para el lavado de contenedores y equipos debe tener como máximo 50 UFC/ml.
3. En el jarabe simple La cantidad máxima de levaduras debe ser de 3 UFC/ml.
4. En el jarabe terminado La cantidad máxima de levaduras debe mantenerse en 3 UFC/ml. El color es la primera propiedad organoléptica de la bebida que se puede percibir, sólo basta una simple inspección visual para evaluarla. Para realizar el control del mismo es vital contar con un laboratorio exclusivo de colorantes
y
personal
entrenado
en
análisis
específicos.
Las
especificaciones de los productos que se realizan establecen parámetros de control en la concentración de los colorantes, lo cual es esencial a fin de lograr una tonalidad regular a lo largo de todo el proceso productivo. Los análisis que se llevan a cabo deben basarse en normas internacionales de calidad de ingredientes, así como en desarrollos propios que deben hacerse en función de las exigencias de cada mercado.
5. En el producto final obtenido El producto final debe estar exento de materias extrañas y no presentar alteraciones causadas por agentes biológicos, físicos o químicos. La bebida debe presentar un aspecto límpido y, si es el caso, opalescente. El contenido de cafeína no debe exceder al 0.02%. El contenido de quinina no debe ser mayor al 0.09%. El contenido de ácido fosfórico no debe ser mayor a 0.06%. El contenido de dióxido de azufre no debe ser mayor a 0.05%. La cantidad de sólidos solubles debe estar entre 8 y 15° brix. El volumen de dióxido de carbono debe estar entre 1 y 5 volúmenes. La acidez titulable como ácido cítrico no debe superar el 0.5%. El pH debe estar entre 2.4 y 5. El contenido de alcohol proveniente de los saborizantes no puede ser mayor al 0.5% (v/v). El sabor de la bebida gaseosa no deberá ser añejo, mohoso ni fermentado; características que denotan procesos defectuosos de fabricación y evidencian la producción de bebidas no aptas para el consumo humano.
El producto final no deberá contener insectos o fragmentos de huevos o larvas de estos insectos. El producto debe estar exento de bacterias patógenas y/o toxinas y de cualquier otro microorganismo que represente un riesgo para la salud. Los parámetros para el grado de contaminación microbiológica (expresado en UFC/ml) se muestra en la tabla a continuación: Microorganismos
Nivel máximo permitido (UFC/ml)
Bacterias Mohos Coliformes
50 5 2
Los límites máximos de contaminantes en las bebidas gaseosas son los establecidos en la siguiente tabla (sólo se presentan hierro, estaño y aluminio en las bebidas contenidas en envases metálicos):
Límite máximo (mg/l) Arsénico
0.01
Plomo
0.01
Mercurio
0
Cobre
1
Hierro
0.3
Estaño
0.133333333
Aluminio
Entre 0.3 y 5
6. Del envase del producto final obtenido Las bebidas gaseosas deben envasarse en botellas de vidrio, de plástico o en envases metálicos. Los envases deben ser resistentes a la acción del producto y no alterar las características del mismo. Los envases y tapas deben asegurar al producto su higiene e inviolabilidad durante el transporte, almacenamiento y expendio.
Cuando se utilicen envases metálicos, estos no deben presentar deformaciones. Los envases retornables deben someterse a un proceso adecuado de limpieza y desinfección antes de ser utilizados nuevamente. El espacio libre entre envases no puede exceder al 9% del volumen total.
VI. Demanda de las bebidas gaseosas en el Perú La industria de bebidas peruana no se detiene, empujada por las bebidas no alcohólicas (cuyo crecimiento en 2012 fue de 6%) y del mercado cervecero, que avanzó cerca de 5% según la Asociación de la Industria de Bebidas Gaseosas del Perú (Asbega). El consumo per cápita de bebidas embotelladas creció de 2001 a 2010 casi 10% según el INEI, y el mercado de gaseosas, que ha sido el de mayor crecimiento en este lapso, que representa 7,8% del total. Fines de este año, la previsión de Asbega es que este segmento crezca de forma similar al 2012, en línea con los niveles de crecimiento del país y la expansión de la demanda interna. Este crecimiento de la demanda de las bebidas gaseosas y el elevado número de empresas que existen en el sector exigen que tanto el proceso de fabricación como el producto final cumplan con los estándares de calidad que espera el consumidor. Esto combinado con otros factores (ingreso del consumidor, precio de venta del producto, distribución, clima, gustos, entre otros) generará la elección de una marca en particular. Coca Cola es la empresa con mayor participación en el mercado de bebidas gaseosas en nuestro país.
VII. Variables medidas y métodos de medición
Agua tratada
Jarabe simple
Variable
Instrumento de medición
Rangos del parámetros
pH
Potenciómetro
7
°brix
Refractómetro
0
Color
Espectofotómetro
-
Dureza
Resinas de intercambio iónico/adsorsión
100 mg/l
Turbidez
Turbidímetro
0
Cantidad de bacterias en el agua
Conteo en caja de petri
Máximo 50 UFC/ml
Conteo en caja de petri
Máximo 3 UFC/ml
Cantidad máxima de levaduras
Refractómetro Conteo en caja de petri
61 a 63° brix Máximo 3 UFC/ml
Color
Espectofotómetro
-
°brix
Refractómetro
8 a 15° brix
Contenido de cafeína
Espectofotómetro
Máximo 0.02%
Volumen de dióxido de carbono
Manómetro
1 y 5 volúmenes
Acidez
Equipo de titulación
0.50%
Ph
Potenciómetro
2.4 a 5
Contenido de alcohol
Alcoholímetro
0.5% (v/v)
Densidad sin gas carbónico
Manómetro/densímetro
1,08 g/ml
Densidad con gas carbónico
Manómetro/densímetro
1,212 g/ml
Turbidez
Turbidímetro
5 ppm
Cantidad máxima de levaduras °brix
Jarabe terminado
Producto terminado
FICHA TÉCNICA DE LA BEBIDA NOMBRE DEL PRODUCTO Bebida gaseosa
NOMBRE COMERCIAL Bebida gaseosa marca Coca Cola
NOMBRE DEL FABRICANTE Coca Cola Company
DESCRIPCIÓN GENERAL Es un producto que consiste en una bebida no alcohólica, no fermentada y efervescente elaborada por disolución de CO2 en agua purificada adicionada de edulcorantes, aromatizantes, saborizantes y otros aditivos permitidos.
CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DEL PRODUCTO TERMINADO
El producto debe estar exento de materias extrañas y no presentar alteraciones causadas por agentes biológicos, físicos o químicos.
El color debe ser caramelo, el olor y el sabor deben ser agradables, los propios y característicos del producto.
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DEL PRODUCTO TERMINADO
PH: 2,4 - 5
Grados brix: 8° brix – 16 °brix
Cantidad de CO 2: 0,793 g/ml - 3,965 g/ml
Densidad con gas carbónico: 1,212 g/ml
Densidad sin gas carbónico: 1,08 g/ml
FORMA DE CONSUMO Y CONSUMIDORES POTENCIALES a. Realizar un análisis de capacidad de proceso
El producto está listo para el consumo directo. Puede ser consumido por cualquier sector de la población y el cualquier momento del día, en especial acompañando alguna de las comidas.
CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO DEL PRODUCTO El producto debe mantenerse en un lugar limpio, seco y fresco; protegido de la luz solar y de olores agresivos.
Análisis de la capacidad del proceso
ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DEL PROCESO Análisis de capacidad de la bebida gaseosa: volumen de la bebida A continuación se presenta un cuadro en el que se hace una comparación entre las especificaciones de calidad y los resultados obtenidos en el control de calidad realizado.
Estadígrafo empleado
Especificaciones de calidad
Medidas de tendencia
µ = 500 ml
central Variabilidad
EI = 485 ml ES = 515 ml
Resultados obtenidos µ = 502,99 ml Me =507 ml Mo = 510 ml σ = 16,02467 ml LI = 454,916 ml LS = 551,06 ml
El siguiente histograma muestra la distribución de los datos en relación a las especificaciones (líneas rojas) y los resultados obtenidos (líneas azules).
Las medidas de tendencia central no son las adecuadas debido a que no coinciden con las especificaciones, más bien se encuentran por encima de ellas. La variabilidad de los datos tampoco es aceptable, puesto que tanto el límite inferior (454,916 ml) como el superior (551,06 ml) están fuera del rango permitido por las especificaciones (485 ml – 515 ml). La media real (502,99 ml) está por encima de la media ideal (500 ml) y la dispersión de los datos es bastante alta. La distribución en el histograma muestra que los datos siguen la tendencia a estar por encima de lo deseado, siendo un 85% de ellos superiores a la especificación dada para la media (500 ml). A partir de esto, se puede decir que el proceso de llenado de las botellas de gaseosa de 500 ml de Coca Cola no es capaz. Se puede considerar como una señal de que un hecho importante está ocurriendo y está afectando negativamente a la capacidad del proceso. Para mejorarla, se sugiere corregir esta fuente de variación.
Análisis de capacidad de la bebida gaseosa: la cantidad de sólidos solubles (°brix) A continuación se presenta un cuadro en el que se hace una comparación entre las especificaciones de calidad y los resultados obtenidos en el control de calidad realizado.
Estadígrafo empleado
Especificaciones de calidad
Medidas de tendencia
µ = 12° brix
central Variabilidad
EI = 8° brix ES = 16° brix
Resultados obtenidos µ = 10,09° brix Me =9,75° brix Mo = 10° brix, 11° brix σ = 1,186° brix LI = 6,532° brix LS = 13,648° brix
El siguiente histograma muestra la distribución de los datos en relación a las especificaciones (líneas rojas) y los resultados obtenidos (líneas azules).
Las medidas de tendencia central no son las adecuadas debido a que están muy alejadas de las especificaciones, encontrándose por debajo de ellas. La variabilidad de los datos tampoco es aceptable, puesto que el límite inferior (6,532° brix) está fuera del rango permitido por las especificaciones (8° brix). La media real (10,09° brix) está por encima de la media ideal (12° brix) y la dispersión de los datos es bastante alta. La distribución en el histograma muestra que los datos están sesgados hacia la izquierda, siendo un 92,5% de ellos inferiores a la especificación dada para la media (12° brix). A partir de esto, se puede decir que el producto presenta menor cantidad de sólidos sólidos de los que debería tener; por lo que el proceso de mezclado de componentes no es capaz. Se puede considerar como una señal de que un hecho importante está ocurriendo y está afectando negativamente a la capacidad del proceso. Para mejorarla, se sugiere corregir esta fuente de variación.
Análisis de capacidad de la bebida gaseosa: el pH A continuación se presenta un cuadro en el que se hace una comparación entre las especificaciones de calidad y los resultados obtenidos en el control de calidad realizado.
Estadígrafo empleado
Especificaciones de calidad
Medidas de tendencia
µ = 3,7
central Variabilidad
EI = 2,4 ES = 5
Resultados obtenidos µ = 2,53 Me =3 Mo = 3 σ = 0,554 LI = 0,868 LS = 4,192
El siguiente histograma muestra la distribución de los datos en relación a las especificaciones (líneas rojas) y los resultados obtenidos (líneas azules).
Las medidas de tendencia central no son las adecuadas debido a que no coinciden con las especificaciones, más bien se encuentran por debajo de ellas. La variabilidad de los datos tampoco es aceptable, puesto que el límite inferior (0,868) está fuera del rango permitido por las especificaciones ( 2,4). La media real (2,53) está por debajo de la media ideal (3,7) y la dispersión de los datos es bastante alta. La distribución en el histograma muestra que los datos siguen la tendencia a estar por debajo de lo deseado, siendo el 100% de ellos menores a la especificación dada para la media (3,7). A partir de esto, se puede decir que el proceso de regulación de pH de las bebidas gaseosas de Coca Cola no es capaz. Se puede considerar como una señal de que un hecho importante está ocurriendo y está afectando negativamente a la capacidad del proceso. Para mejorarla, se sugiere corregir esta fuente de variación.
Análisis de capacidad de la bebida gaseosa: la cantidad de CO2 (g) A continuación se presenta un cuadro en el que se hace una comparación entre las especificaciones de calidad y los resultados obtenidos en el control de calidad realizado.
Estadígrafo empleado
Especificaciones de calidad
Medidas de tendencia
µ = 2,379 g/100 ml
central Variabilidad
EI = 0,793 g/ml ES = 3,965 g/ml
Resultados obtenidos µ = 0,69 g/100ml Me =0,3 g/100ml Mo = 0,1 g/100ml σ = 0,862 g/100ml LI = -1,9 g/100ml LS = 3,3 g/100ml
El siguiente histograma muestra la distribución de los datos en relación a las especificaciones (líneas rojas) y los resultados obtenidos (líneas azules).
Las medidas de tendencia central no son las adecuadas debido a que no coinciden con las especificaciones, más bien se encuentran por debajo de ellas. La variabilidad de los datos tampoco es aceptable, puesto que el límite inferior es un valor negativo y se considera cero debido a que es ilógico considerar una cantidad negativa de masa. El límite inferior está fuera del rango permitido por las especificaciones. La media real (0,69 g/100ml) está muy por debajo de la media ideal (2,379 g/100 ml) y la dispersión de los datos es bastante alta. La distribución en el histograma muestra que los datos siguen la tendencia a estar por debajo de lo deseado, siendo el 92,5%% de ellos menores a la especificación dada para la media (2,379 g/100 ml). A partir de esto, se puede decir que el proceso de carbonatación de las bebidas gaseosas de Coca Cola no es capaz. Se puede considerar como una señal de que un hecho importante está ocurriendo y está afectando negativamente a la capacidad del proceso. Para mejorarla, se sugiere corregir esta fuente de variación.
Análisis de capacidad de la bebida gaseosa: densidad de la bebida con gas carbónico (g/ml) A continuación se presenta un cuadro en el que se hace una comparación entre las especificaciones de calidad y los resultados obtenidos en el control de calidad realizado.
Estadígrafo empleado
Especificaciones de calidad
Medidas de tendencia
µ = 1,212 g/ml
central Variabilidad
No se conocen los datos referidos a las especificaciones inferior y superior.
Resultados obtenidos µ = 0,9922 g/ml Me =1,008 g/ml Mo = 1,011 g/ml σ = 0,124 g/ml LI = 0,6202 g/ml LS = 1,3642 g/ml
El siguiente histograma muestra la distribución de los datos en relación a las especificaciones (líneas rojas) y los resultados obtenidos (líneas azules).
Las medidas de tendencia central no son las adecuadas debido a que no coinciden con las especificaciones, más bien se encuentran por debajo de ellas. No se puede determinar la variabilidad a partir de las especificaciones; pero sí se sabe que el CV = 0,124/0,9922 = 12,5% (lo cual representa que sí existe cierta variación). La media real (0,9922 g/ml) está por debajo de la media ideal (1,212 g/ml). La distribución en el histograma muestra que los datos siguen la tendencia a estar por debajo de lo deseado. A partir de esto, se puede decir que la densidad de las bebidas gaseosas de Coca Cola no es la adecuada. Se puede considerar como una señal de que un hecho importante está ocurriendo y está afectando negativamente a la capacidad del proceso. Para mejorarla, se sugiere corregir esta fuente de variación.
Análisis de capacidad de la bebida gaseosa: densidad de la bebida sin gas carbónico (g/ml) A continuación se presenta un cuadro en el que se hace una comparación entre las especificaciones de calidad y los resultados obtenidos en el control de calidad realizado.
Estadígrafo empleado
Especificaciones de calidad
Medidas de tendencia
µ = 1,08 g/ml
central Variabilidad
No se conocen los datos referidos a las especificaciones inferior y superior.
Resultados obtenidos µ = 0,9853 g/ml Me =1 g/ml Mo = 1 g/ml σ = 0,125 g/ml LI = 0,6103 g/ml LS = 1,3603 g/ml
El siguiente histograma muestra la distribución de los datos en relación a las especificaciones (líneas rojas) y los resultados obtenidos (líneas azules).
Las medidas de tendencia central no son las adecuadas debido a que no coinciden con las especificaciones, más bien se encuentran por debajo de ellas. No se puede determinar la variabilidad a partir de las especificaciones; pero sí se sabe que el CV = 0,125/0,9853 = 12,68% (lo cual representa que sí existe cierta variación). La media real (0,9853 g/ml) está por debajo de la media ideal (1,08 g/ml). La distribución en el histograma muestra que los datos siguen la tendencia a estar por debajo de lo deseado. A partir de esto, se puede decir que la densidad del jarabe terminado de las bebidas gaseosas de Coca Cola no es la adecuada. Se puede considerar como una señal de que un hecho importante está ocurriendo y está afectando negativamente a la capacidad del proceso. Para mejorarla, se sugiere corregir esta fuente de variación.
CONTROL DE CALIDAD DE MATERIA PRIMA: EL AGUA TRATADA Características Fecha Hora Procedencia Técnico Flujo volumétrico Olor
Sabor
pH
(mL/min)
Grados brix
Turbidez
Densidad (g/mL)
Concentración de sales (ppm)
Cantidad de bacterias (UFC/ml)
CONTROL DE CALIDAD DEL PROCESO: TRATAMIENTO DEL AGUA Características Fecha
Hora
Procedencia
Técnico
Flujo volumétrico inicial (mL/min)
Cantidad de bacterias inicial (UFC/ml)
pH inicial
Grados brix iniciales
Turbidez inicial
Densidad inicial (g/ml)
Concentración inicial de sales (ppm)
Flujo volumétrico final (mL/min)
Cantidad de bacterias final (UFC/ml)
pH final
Grados brix finales
Turbidez inicial
CONTROL DE CALIDAD DEL PROCESO: TRATAMIENTO DEL AGUA Características Fecha
Hora
Procedencia
Técnico
Flujo volumétrico inicial (mL/min)
Cantidad de bacterias inicial (UFC/ml)
pH inicial
Grados brix iniciales
Turbidez inicial
Densidad inicial (g/ml)
Concentración inicial de sales (ppm)
Flujo volumétrico final (mL/min)
Cantidad de bacterias final (UFC/ml)
pH final
Grados brix finales
Turbidez inicial
CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO: LA BEBIDA GASEOSA
Fecha
Hora
Turno
Técnico
Volumen (mL)
Densidad sin gas (g/ml)
Característica Densidad con gas pH (g/ml)
Grados brix
Cantidad de CO 2 (g/ml)
Cantidad de cafeína
CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO: LA BEBIDA GASEOSA
Fecha
Hora
Turno
Técnico
Volumen (mL)
Densidad sin gas (g/ml)
Característica Densidad con gas pH (g/ml)
Grados brix
Cantidad de CO 2 (g/ml)
Cantidad de cafeína
Diagrama de Pareto Se ha identificado un problema en la capacidad de las mediciones de reflejar la capacidad real del proceso de elaboración de bebidas gaseosas Coca Cola, por lo que se propone un diagrama de Pareto a fin de seleccionar los problemas más importantes de los triviales.
PROBLEMA Poca capacitación del personal encargado de las mediciones Uso de instrumentos inapropiados Mala selección de método de medición apropiado Falta de precisión en las mediciones Operarios poco cuidadosos Mala calibración de los instrumentos TOTAL
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA ABSOLUTA ACUMULADA
FRECUENCIA RELATIVA
FRECUENCIA RELATIVA ACUMULADA
Diagrama de Pareto Se ha identificado un problema en la capacidad de las mediciones de reflejar la capacidad real del proceso de elaboración de bebidas gaseosas Coca Cola, por lo que se propone un diagrama de Pareto a fin de seleccionar los problemas más importantes de los triviales.
PROBLEMA
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA ABSOLUTA ACUMULADA
FRECUENCIA RELATIVA
FRECUENCIA RELATIVA ACUMULADA
Poca capacitación del personal encargado de las mediciones Uso de instrumentos inapropiados Mala selección de método de medición apropiado Falta de precisión en las mediciones Operarios poco cuidadosos Mala calibración de los instrumentos TOTAL
Diagrama de Ishikawa Las mediciones realizadas no están reflejando con veracidad la capacidad del proceso. A continuación se presenta una diagrama de causa-efecto que ayuda a identificar las posibles causas de este problema.
Diagrama de Ishikawa Las mediciones realizadas no están reflejando con veracidad la capacidad del proceso. A continuación se presenta una diagrama de causa-efecto que ayuda a identificar las posibles causas de este problema.
Las causas principales de las mediciones en la elaboración de bebidas gaseosas son cuatro: mano de obra, mediciones, instrumentos y método empleado. La causa q ue se considera más importante es la mano de obra y las subcausas son las siguientes: falta de capacitación, cálculos erróneos, falta de experiencia y descuidos y distracciones. El segundo problema son las mediciones y las subcausas son: poca experiencia y falta de precisión. La tercera causa son los instrumentos empleados y las subcausas son: mala calibración y su utilización inadecuada. La cuarta causa es el método empleado y las subcausas son: falta de capacitación en el método y falta de control del método.
Histogramas
En este histograma se puede observar que los datos tienden a ser superiores a 500 ml, aunque hay algunos datos atípicos que se ubican algo lejos de la conglomeración de datos.
En este histograma se puede observar que los datos tienden a ser cercanos a 1 g/ml, aunque hay algunos datos atípicos que se ubican algo lejos de la conglomeración de datos.
Densidad del contenido con gas (g/ml)
En este histograma se puede observar que los datos tienden a ser cercanos a 1 g/ml, aunque hay algunos datos atípicos que se ubican algo lejos de la conglomeración de datos.
En este histograma se puede observar que los datos tienden a conglomerarse entre 8 y 10,5° brix, aunque hay cierta variabilidad.
En este histograma se puede observar que los datos tienden a acumularse entre 1,5 y 3,5 g/ml, aunque hay algunos datos entre 0 y 1,5.
Diagrama de dispersión A continuación se presentan propuestas de diagramas de dispersión, los cuales constituyen una herramienta para decidir si existe o no relación entre dos variables. En primero lugar se toma como variable dependiente la cantidad de dióxido de carbono y como variable independiente al volumen de la bebida. A continuación, se elabora el diagrama.
Evaluando el volumen del contenido vs. la cantidad de CO 2 en las bebidas medidas se determinó que el coeficiente de correlación es de 0.177. A partir del diagrama de dispersión y del valor de R se puede establecer que no existe correlación entre ambas variables.
Considerando que la medición se ha efectuado en grupos distintos de personas y que cada grupo ha hecho 20 mediciones, se ha tomado como variable independiente el número de la medición y como variable dependiente el volumen medido de la bebida.
Evaluando el número de medición vs. el volumen medido de la bebida se obtuvo un diagrama de dispersión que muestra la forma en que se distribuyen los datos. Se puede observar cierta conglomeración sobre los 500 ml (que es la media ideal); pero existen dos datos atípicos de 445 ml y 429 ml. Se atribuyen estos dos datos a un error de medición.
CONCLUSIONES
El proceso de medición de los parámetros de calidad en la elaboración de las bebidas gaseosas no fue capaz de brindar resultados concluyentes debido a que se originaron deficiencias.
El proceso de elaboración de una bebida gaseosa consiste en los siguientes pasos: tratamiento del agua, disolución del azúcar, elaboración del jarabe terminado, carbonatación, llenado y sellado, almacenamiento, transporte y distribución.
Aparentemente, el proceso de elaboración de bebidas gaseosas no es capaz, debido a que no se cumplen con las especificaciones.
Es importante que se realicen controles de calidad en todas las etapas del proceso, desde la llegada de la materia prima hasta la obtención del producto final. Las herramientas usadas en clase han sido de gran ayuda para poder analizar la capacidad del proceso y hacer un control de calidad.
Culminado este trabajo se ha concluido que, por distintas posibles causas, el proceso de medición de las variables de calidad de la bebida gaseosa Coca Cola no fue preciso. Se obtuvieron resultados a partir de datos tomados de forma incorrecta; por lo que no se sugiere no tomar decisiones concluyentes a partir de estos resultados.
