“UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”
FILIAL –CUTERVO
INSTALACIÓN DE UNA PLANTA PARA ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA ENERGIZANTE A PARTIR DE LACTOSUERO SABOR A PIÑA PIÑ A AUTORES
CARRASCO CHILCÓN Jose Yonali
HEREDIA NÚÑEZ Osmar
REGALADO GOICOCHEA Elver
BERNAL OBLITAS Rodin
ASESOR Ing. GUERRERO VÁZQUEZ Hernán
CUTERVO - JUNIO JUNIO - 2017
INTRODUCCIÓN La fabricación de queso consume gran cantidad de leche, dando inevitablemente lugar a la producción de una cantidad excesiva de lactosuero, es decir el 85% de la transformación de leche en queso termina como suero lácteo. En los países productores de quesos, aun no existen los medios adecuados para aprovechar el suero; lo que se hace es desecharlo directamente como agua residual, lo cual constituye un problema grave, debido a la fermentación de materia orgánica, y a la disminución del tenor de oxígeno soluble en agua. La demanda bioquímica de oxígeno (D.B.O) del suero es de 40000 mg/L a 50000 mg/L-1, mientras que el oxígeno de un río no contaminado es de 10 mg/L -1 al descender a 4 de O2 mg/L -1 desaparecen los peces, incluyendo especies poco exigentes en oxígeno. (1) Para la alimentación humana el lactosuero resulta ser un subproducto de gran calidad energética y nutricional, debido a que sus proteínas son de alto valor biológico (por su contenido en triptófano, lisina li sina y aminoácidos azufrados), tienen una calidad igual a las del huevo y no son deficientes en ningún aminoácido, virtualmente cada aminoácido presente en el lactosuero dulce excede las recomendaciones de consumo nutricional de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y la Organización Mundial de Salud (OMS), además, el suero presenta una cantidad rica de minerales donde sobresale el potasio, seguido del calcio, fósforo, sodio y magnesio, cuenta también con vitaminas del grupo B. Es así que por lo menos el 50% en peso de los nutrientes de la leche se quedan en el lactosuero. Por consiguiente, es importante que la industria quesera tenga un portafolio de opciones para usar el lactosuero como base de alimentos, preferentemente para el consumo humano, con el fin adicional de no contaminar el medio ambiente y de recuperar, con creces el valor monetario del lactosuero.
INTRODUCCIÓN La fabricación de queso consume gran cantidad de leche, dando inevitablemente lugar a la producción de una cantidad excesiva de lactosuero, es decir el 85% de la transformación de leche en queso termina como suero lácteo. En los países productores de quesos, aun no existen los medios adecuados para aprovechar el suero; lo que se hace es desecharlo directamente como agua residual, lo cual constituye un problema grave, debido a la fermentación de materia orgánica, y a la disminución del tenor de oxígeno soluble en agua. La demanda bioquímica de oxígeno (D.B.O) del suero es de 40000 mg/L a 50000 mg/L-1, mientras que el oxígeno de un río no contaminado es de 10 mg/L -1 al descender a 4 de O2 mg/L -1 desaparecen los peces, incluyendo especies poco exigentes en oxígeno. (1) Para la alimentación humana el lactosuero resulta ser un subproducto de gran calidad energética y nutricional, debido a que sus proteínas son de alto valor biológico (por su contenido en triptófano, lisina li sina y aminoácidos azufrados), tienen una calidad igual a las del huevo y no son deficientes en ningún aminoácido, virtualmente cada aminoácido presente en el lactosuero dulce excede las recomendaciones de consumo nutricional de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y la Organización Mundial de Salud (OMS), además, el suero presenta una cantidad rica de minerales donde sobresale el potasio, seguido del calcio, fósforo, sodio y magnesio, cuenta también con vitaminas del grupo B. Es así que por lo menos el 50% en peso de los nutrientes de la leche se quedan en el lactosuero. Por consiguiente, es importante que la industria quesera tenga un portafolio de opciones para usar el lactosuero como base de alimentos, preferentemente para el consumo humano, con el fin adicional de no contaminar el medio ambiente y de recuperar, con creces el valor monetario del lactosuero.
I. OBJETIVOS Objetivo general Instalar
una planta para la elaboración de una bebida energizante a
partir de lactosuero sabor a piña.
Objetivos específicos •
Proporcionar a la comunidad cutervina y a la región de Cajamarca una bebida energisante elaborada a base de lactosuero sabor a piña.
•
Aprovechar el lacto lacto suero de bajo costo, generado en la producción de queso.
•
Evitar la contaminación ambiental generada por el el desecho desecho del lacto suero al medio ambiente.
II ASPECTOS ASPECTOS DE LA INFORMACIÓN INFORMACIÓN 2.1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA El lactosuero es uno de los mayores contaminantes que existe en la industria alimentaria, ya que, cada 1,000 litros de lactosuero contiene cerca de 35 kg de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y cerca de 68 kg de demanda química de oxígeno (DQO). Esta fuerza f uerza es equivalente a las aguas negras producidas en un día por 450 personas (2). El rendimiento de la leche en quesos duros varía entre 8 y 12% y en quesos frescos y blandos entre 12 y 30%. Solo un 10 a 20% de la leche llega a convertirse en queso y el 80 a 90% restante en suero. Más aún, no usar el lactosuero es un enorme desperdicio de nutrimentos porque el lactosuero contiene, aproximadamente, 25% de proteínas de la leche, 8% de la materia grasa y 95% de la lactosa (3). En la fabricación de quesos, por lo menos el 50% en peso de los nutrimentos de la leche se quedan en el lactosuero, lo que implica que 1000 litr os de lactosuero contienen más de 9 kg de proteína de alto valor biológico, 50 kg de lactosa, y 3 kg de grasa de leche. Esto es equivalente a los requerimientos diarios de
proteína de cerca de 130 personas per sonas y a los requerimientos diarios de energía de más de 100 personas. Entre los usos convencionales de lactosuero para las empresas pequeñas y medianas está el empleo como fertilizante y complemento alimenticio para cerdos y becerros, mientras que las empresas grandes pueden fabricar suero en polvo y jarabes edulcorantes concentrados para la industria de bebidas refrescantes (1).
2.2. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Los países desarrollados y su industria láctea han realizado esfuerzos para encontrar nuevas formas de utilizar el suero y evitar la contaminación que este ocasiona. Además de aprovechar sus propiedades pr opiedades nutricionales. El suero fresco recién obtenido de la producción del queso contiene propiedades saludables al organismo humano, el suero de leche es el medio más suave, y al mismo tiempo eficaz, para mejorar el flujo libre de la bilis, la evacuación de las deposiciones y el vaciamiento de la vejiga. Entre sus propiedades terapéuticas más relevantes se menciona que es un estimulante del peristaltismo intestinal, favorece el crecimiento de los microorganismos del intestino, estimula y desintoxica el hígado (4).
IV. MARCO TEORICO 4.1 BEBIDA ENERGIZANTE Según NTE INEN 2 411-2008 de Bebidas E nergéticas “Bebidas energéticas son bebidas no alcohólicas, carbonatadas o no, desarrolladas para mejorar momentáneamente el rendimiento humano” (INEN, 2008). La resolución 4150 expedida en el año 2009 por el Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, establece que una bebida energizante es una bebida analcohólica, generalmente
gasificada, compuesta
básicamente por cafeína e hidratos de carbono, azúcares diversos de distinta velocidad de
absorción,
más
otros
ingredientes,
como
aminoácidos, vitaminas, minerales, extractos vegetales, acompañados de
aditivos acidulantes, conservantes, saborizantes y colorantes (MINSALUD, 2009). Desde hace algunos años el mercado presenta oferta de
bebidas
denominadas "energizantes", que según sus productores, fueron creadas para "incrementar la resistencia física, mayor velocidad de reacción y mayor concentración, aumentar el estado de alerta mental (evitar el sueño), proporcionar sensación de bienestar, estimular el metabolismo y ayudar a eliminar sustancias nocivas para el cuerpo (Bosmediano, 2008)
4.2 LACTOSUERO RESEÑA HISTÓRICA Su primer uso fue como alimento para los animales, una vez que el hombre descubrió la coagulación enzimática. Las ovejas y cabras, fueron domesticadas en Mesopotamia, en el año 5000 AC, y en ese momento, la cuajada enzimática de la leche comenzó a ser un alimento importante para su civilización. El suero se almacenaba en jarrones de cerámica. Posteriormente, algunos nómadas que tenían gran cantidad de ovejas y cabras, hervían el suero en calderas de cobre, y obtenían un nutritivo alimento sólido. (5) Además, el uso del lactosuero como bebida en la nutrición humana, especialmente para fines terapéuticos, data desde la antigua Grecia; Hipócrates, en el año 460 antes de Cristo prescribía suero para una variedad de enfermedades humanas. En la Edad Media, el suero era valorado como una medicina, un afrodisíaco y un bálsamo para la piel. Se utilizaba como componente de unguentos y lociones, para curar heridas, inspirar vitalidad y remediar varias enfermedades, mientras que por la mitad del siglo IX remedios desuero alcanzaron un gran auge con el establecimiento de más de 400 casas de elaboración de suero en el Oeste de Europa. Luego en 1940 en los spas de Europa Central, la anemia, uremia, artritis, gota, enfermedades al hígado en incluso la tuberculosis eran tratadas con la ingestión de hasta 1500 gramos desuero por día. (7)
Considerables esfuerzos han sido realizados en el pasado para explorar nuevas alternativas para la utilización de lactosuero y reducción de la contaminación ambiental. (5) Entre los productos de exitosa aceptación debido a sus bajos costos de producción, grado de calidad alimenticia y aceptable sabor, se encuentran las bebidas refrescantes, bebidas fermentadas, y alcohólicas, proteína unicelular, biopelículas, producción de ácidos orgánicos, concentrados de proteínas, derivados de lactosa entre otros. (5)
4.3 DEFINICION El suero de leche es un líquido obtenido en el proceso de fabricación del queso y de la caseína, después de la separación de la cuajada o fase micelar. Sus características corresponden a un líquido fluido, de color verdoso amarillento, turbio, de sabor fresco, débilmente dulce, de carácter ácido, con un contenido de nutrientes o extracto seco del 5.5% al 7% provenientes de la leche. Representa el 80-90% del volumen total de la leche que entra en el procesamiento del queso, y contiene alrededor del 50% de los nutrientes de la leche original. (5) Es el material más contaminante por su alto contenido orgánico en la actualidad, es el lactosuero, pues cada litro genera aproximadamente una Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) de 40,000 mg/L a 60,000 mg/L. Estos valores son cerca de 100 veces más altos que los producidos por la descarga de aguas negras de una familia promedio. Según Janer García Alarcón la cantidad normal de (DBO) en un río ronda entre 2 mg/L a 8 mg/L dependiendo su caudal. (6) Sin embargo, no hacer uso del lactosuero como alimento es un desperdicio de nutrientes; pues el lactosuero contiene un poco más del 25 % de las proteínas de la leche, cerca del 8 % de la materia grasa y cerca del 95 % de la lactosa. Esto es equivalente a los requerimientos diarios de proteína de cerca de 130 personas y a los requerimientos diarios de
energía de más de 100 personas. (6) Después de dejar el queso en la tina en la fase de drenado, el suero pasa a través de un colador para removerlas partículas fines de la cuajada. Estas partículas son generadas de nuevo a la cuajada y el suero va a un tanque de mantenimiento, de igual manera puede ir a un clarificador centrifugo o a un filtro muy fino, para remover las partículas que han sido retenidas en la primera filtrada. Si el suero va a ser almacenado antes de su procedimiento, es enfriado debajo de los 10 °C. El suero esta así libre de partículas, pero contiene remanentes de grasa en forma globular, para remover la grasa, el suero es calentado de 50-55°C para derretir toda la grasa que puede ser separada por centrifuga, dejando solamente alrededor de 0.05% de grasa en el suero; sin embargo, un calentamiento a 45 °C basta para la separación de la grasa por centrifugación. La temperatura de almacenamiento del suero debe ser menor de 10°C si este se pretende usar después de unas horas pero si se quiere almacenar por más tiempo ésta debe ser a 4°C. (8) El suero dulce debe procesarse pocas horas después de ser eliminado de la cuajada del queso para preservar su calidad. (9)
4.4 CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE SUERO El suero lácteo representa a la fase hídrica de la leche y puede considerarse como formada por el conjunto de sustancias disueltas en el agua, cualquiera que sea el tamaño de sus moléculas (incluidas la proteínas solubles), o únicamente por las sustancias de bajo peso molecular: principalmente la lactosa y las sales. Sus características corresponden a un líquido turbio, color verdoso amarillento, sabor dulce. (1) Dependiendo del origen de la leche, el tipo de queso, y las variaciones del proceso, el tipo de suero será diferente. Una de las clasificaciones está en función de su acidez: (Ver Tabla No. 1)
Suero dulce Se obtiene como subproductos de quesos duros, semiduros y frescos en los que se utiliza cuajo, su acidez es de pH>5.8. Procedente de fabricaciones de coagulación enzimática por uso de enzima coagulante. La precipitación de las proteínas se produce por hidrólisis específica de la caseína. Por lo tanto el pH es próximo al de la leche inicial y no hay variación de la composición mineral. El suero dulce es el más empleado por la industria y tiene una composición química más estable, lo que permite estimar los valores medios de composición. (10)
Suero medio ácido Es obtenido al separarse la caseína por acidificación y su acidez es de pH 5.0-5.8. (6)
Suero ácido Obtenida de una coagulación ácida o láctica de la caseína, presentando un pH próximo a 4,5. Se produce al alcanzar el punto isoeléctrico de la caseína con anulación de las cargas eléctricas que las mantienen separadas por las fuerzas de repulsión que generan, impidiendo la floculación. Conlleva una total desmineralización de la micela y la destrucción de la estructura micelar (gel muy frágil). Es un suero muy mineralizado pues contiene más del 80% de los minerales de la leche de partida. En éste, el ácido láctico secuestra el calcio del complejo de paracaseinato cálcico, produciendo lactato cálcico. (6) El suero ácido contiene más calcio y fosfatos que el suero dulce debido a la acción disolvente del ácido que se utiliza para precipitar la caseína. (9) El uso que se le puede dar al lactosuero varía desde la producción como medio de cultivo, propagación de inoculo en las queserías, producción de ácidos orgánicos, producción de alcohol, bebidas fermentadas (cerveza y vino), producción de enzimas, jarabes de
suero, producción de biopelículas a partir de proteínas del suero, producción de probióticos y bacteriocinas, entre muchos más. (11)
Cuadro N°. 1 clasificación de los sueros derivados de la producción de queso según su acidez TIPO DE SUERO Suero dulce
ACIDEZ
pH
TITULABLE
0.10 a 0.20%
5.8 a 6.6
Suero medianamente ácido 0.20 a 0.40%
5.0 a 5.8
0.40 a 0.60%
4.0 a 5.0
Suero ácido
FUENTE: KOSIKOWSKI, 1982. 4.5 COMPOSICIÓN DEL LACTOSUERO En la composición del lactosuero intervienen los siguientes factores:
1.
La tecnología de elaboración del queso.
2.
La composición de la leche.
3.
El tratamiento del calor del lactosuero.
4.
El almacenamiento del lactosuero.
5.
El tipo de queso a procesar.
Características físico químicas del suero En la Tabla No. 3 se muestra las características físico-químicas para cada tipo de suero.(5)
Cuadro N°. 2 características físico-químicas de los tipos de suero COMPUESTO
SUERO ÁCIDO
SUERO DULCE
6.5
pH
5.0
Agua
93
- 94 %
94
- 95 %
Extracto Seco
6
-7%
5-6 %
Lactosa
4.5
- 5.0 %
3.8
Ac. Láctico
Vestigios
Proteínas
0.8
Ac. Cítrico
0.1 %
Cenizas
0.5
- 4.2 %
0.8 % - 1.0 %
0.8 % - 1.0 % 0.1 %
- 0.7 %
0.5
- 0.7 %
FUENTE: aprovechamiento industrial del suero de quesería http://www.portalechero.com/ver_items_descrip.asp?wVarItem=1906. 201205-23
Proteínas del suero Reciben este nombre el conjunto de sustancias nitrogenadas que no precipitan cuando el pH de la leche se lleva a 4.6, pH que corresponde al punto isoeléctrico de la caseína bruta. Por eso se las denomina también proteínas solubles. Se encuentran en el suero que se separa del
coagulo
obtenido
por
adición
del
cuajo.
Representan
aproximadamente el 20 % del total de las proteínas de la leche. (5) No constituyen la fracción más abundante, pero es la más interesante en los terrenos económico y nutricional. Representa una rica y variada mezcla de proteínas secretadas que poseen amplio rango de propiedades químicas, físicas y funcionales. Concretamente, suponen alrededor del 20% de las proteínas de la leche de bovino, siendo su
principal componente la β-lactoglobulina (β-LG) con cerca de 10% y α
lactoalbúmina con 4% de toda la proteína láctea, además, contiene otras proteínas como, lactoferrina, lactoperoxidasa, inmunoglobulinas, y glicomacropéptido . La β-LG es secretada en leches de rumiantes con alta resistencia a la digestión gástrica, lo que origina intolerancia y/o alergenicidad en seres humanos, sin embargo, tratamientos industriales como esterilización, calentamiento o presión hidrostática alta y la hidrólisis mejoran la digestibilidad de la β-LG presente en el
lactosuero. (12)(13) Los diversos métodos de fraccionamientos permiten distinguir cuatro grandes fracciones: albúminas, globulinas, fracción proteosa - peptosa, proteínas menores.
Albúminas: Cuantitativamente es la fracción más importante, pues representa el 75 % de proteínas del suero lácteo y el 15 % del total de las proteínas de la leche. Comprende fundamentalmente tres constituyentes: αlatoalbúmina, β-lactoalbúmina y la seroalbúmina. (12)
α-albúminas:
Representa del 25 % de la fracción albúminas. La proteína interviene en la biosíntesis de la lactosa, de la cual se sabe que está bajo el control de tres enzimas, uno de los cuales, la lactosa sintetasa, está constituida por dos subunidades proteicas A y B/La proteína B no es otra cosa que la α-lactoalbúmina.
β-albúminas:
Representa aproximadamente el 60% de la fracción albúminas. Insoluble en agua destilada y soluble en diluciones de sales, se desnaturaliza y precipita a menos de 73 °C (no resiste la pasteurización). Esta proteína no se encuentra en la leche humana, siendo abundante especialmente en rumiantes y es considerada la responsable de ciertas reacciones alérgicas en los infantes. (14)
Seroalbúmina: Es una de las proteínas más importantes del plasma de la sangre, se encarga de transportar sustancias de naturaleza química muy diversa, como ácidos grasos, aminoácidos, esteroides, metales (como el calcio), y numerosos fármacos, facilitando la transferencia de muchas de ellas desde la circulación sanguínea a órganos como el hígado, el riñón, el intestino y el cerebro. (12)
Globulinas: Representa el 10 al 12% de las proteínas solubles. Presentan una actividad inmunológica importante. Por esto se las llama a menudo inmunoglobulinas, las mismas que desempeñan un papel fundamental en la transmisión de inmunidad de la madre al recién nacido durante los primeros días de vida post-uterina. (14)
Proteosas-peptonas: Representa aproximadamente el 10% de las proteínas del suero lácteo. No precipitan fácilmente a temperaturas altas. Está compuesto por hexosas, hexosaminas, ácido siálico, glúcidos y fósforo. (12)
Proteínas menores: Agrupa un cierto número de proteínas que se encuentran en la leche en pequeñas cantidades y son difíciles de clasificar. Entre ellas destaca la transferían, lactolina y las proteínas de la membrana del glóbulo graso. En conjunto representan más o menos el 5 % de las proteínas del suero lácteo. La Lactotrasferrina puede fijar reversiblemente el hierro. La lactoperoxidasa es un enzima termoestable, posee efectos nocivos
contra
E.coli,
Pseudomonas
aeruginosa,
Salmonella
typhimorium, además de evitar el crecimiento de bacterias gram
positivas.
Carbohidratos del suero
La lactosa es el componente mayoritario de la materia seca de la leche. Otros azucares están también presentes, pero en cantidades vestigiales. Se trata principalmente de poliósidos que contienen fructosa y glúcidos nitrogenados, como la N-acetil glucosamida. La lactosa es un glúcido reductor que pertenece al grupo de los diholósidos. Está formada por la unión de una molécula de α o β -glucosa y otra de β- galactosa. La hidrólisis enzimática también es posible. Algunas
levaduras y numerosas bacterias poseen una lactosa que pueden provocarla. La evolución más frecuente, y a la vez más importante, es su transformación en ácido láctico, llevada a cabo, principalmente, por numerosas bacterias. (10) C12H22O11, H2O → 4 CH3-CH-CH-COOH
Lactosa
Ácido Láctico
Esta reacción se acompaña, en general de la producción de sustancias secundarias en cantidades más o menos apreciables, según los gérmenes responsables de la degradación y las condiciones en las que actúan.
Vitaminas del suero El suero contiene numerosas vitaminas del grupo B (tiamina, ácido pantoténico, riboflavina, piridoxina, ácido nicotínico, cobalamina) y ácido ascórbico. Las vitaminas liposolubles son muy escasas, al carecer este producto de suficiente materia grasa. La presencia de muchas de estas vitaminas, lo hacen un medio de características positivas para el desarrollo de fermentaciones. (10) (7)
En términos generales, se dice que, la calidad del lactosuero está dada
por los componentes que contiene. La Tabla No. 5 detalla la información aproximada de los componentes del lactosuero donde se destacan elementos nutritivos, minerales y vitaminas. Cuando el suero se concentra y se seca hay un incremento aproximado de 11 veces en el contenido de sólidos y este aumento en concentración se refleja en un aumento en la mayoría de las vitaminas. (9)
Sus propiedades terapéuticas más importantes son: Estimulante del peristaltismo intestinal, regenera la flora intestinal, estimula y desintoxica el hígado, favorece la eliminación del exceso de líquido en los tejidos, activa la eliminación de toxinas por los riñones, mejora la asimilación de nutrientes, corrige el medio orgánico.
4.6 APLICACIONES Y PRODUCTOS ACTUALES A BASE DE LACTOSUERO
Aplicaciones:
El suero es un derivado de la leche, que tradicionalmente ha sido considerado, en el Ecuador y el mundo, como un simple subproducto de la elaboración de quesos. Por largo tiempo, el suero simplemente fue vertido en los campos o dado como suplemento alimenticio para los animales. Hoy en día, las proteínas derivadas de la leche se emplean en una gran diversidad de las categorías de los alimentos tales como: Lactosuero transformado en polvo dulce, ácido, desmineralizado y deslactosado, obtención de lactosa, proteínas, quesos, sirve además para obtener alcohol etílico, ácido láctico y vinagre. El concentrado de lactosuero se utiliza como sustituto de la leche concentrada desnatada en la elaboración de helados, postres, recubrimientos, sopas, salsas entre otros.
Además tenemos: Barras de proteína, Alimentos con fortificación nutricional (formulas infantiles), Panificación (galletas), Cereales (avenas instantáneas), Lácteos (cremas para untar, smoothies, batidos, etc.), Confitería, Bebidas, aderezos de ensaladas, Cárnicos, Surimi, etc.
4.7 PRODUCTOS A BASE DE SUERO DE LECHE Requesones, Ricottone o Ricotta Producto obtenido por precipitación de las proteínas mediante el calor en medio ácido producido por acidificación, debido al cultivo de bacterias lácticas apropiadas o por ácidos orgánicos permitidos a ese fin, de las substancias proteicas de la leche o del suero de quesos. Para su elaboración se usa lactosueros de quesos Cheddar y Mozzarella son los más apropiados para le elaboración de este producto. El pH del lactosuero no debe ser menor de 6.6. (6)
Quesos tipo Mysost:
Los "quesos" tipo Mysost son productos comerciales de origen escandinavo, que tienen las ventajas de usar todos los sólidos del lactosuero y de que su procesamiento no requiere grandes inversiones. Se debe usar lactosuero fresco, o lactosuero enfriado rápidamente para minimizar el desarrollo de acidez. (6)
Sorbetes y Yogures
Es un sorbete de leche elaborado con los mismos procedimientos que la elaboración convencional de estos productos, la única diferencia es que se le agrega concentrado proteico de suero (polvo). La proteína del suero que tienden a aportar cremosidad al producto. (17)
Bebidas (presentación en polvo)
Por la simple filtración del suero quedan retenidos por la membrana, los WPC (whey protein concentrates), que pueden contener desde un 15 hasta un 85% de proteínas. Su elaboración requiere cantidades mayores de lactosuero líquido para obtener una porción en polvo. (6)
Bebidas (presentación líquida)
Las bebidas o fórmulas lácteas son bebidas nutricionales análogas de leche que se pueden elaborar a base de lactosueros no salados. El contenido de proteína de las bebidas lácteas nutricionales debería ser el mismo de la leche, ~30 g/L, pero su contenido de materia grasa puede variar dentro del rango entre 1 y 33 g/L. (6) Empleando el lactosuero para elaborar bebidas en presentación líquida se aprovecha todos los componentes del suero, obteniéndose un producto con alto valor energético. Los tipos de bebidas que pueden obtenerse a partir del lactosuero son:
Bebida láctea, contiene en su formulación suero de la fabricación de queso, agua, zumo de frutas, aroma, colorante, estabilizantes y azúcar.
Bebidas límpidas, dulces, aromatizadas, no alcohólicas, gaseosas o no, obtenidas a partir de lactosuero desproteinizado.
Bebidas proteinizadas, en forma de leche, tras la homogenización con la nata, o en forma de mezclas con zumos de frutas o de legumbres.
Bebidas alcohólicas, en cervecería se ensaya la introducción del suero hidrolizado en el mosto (operación autorizada en U.S.A.). Puede hacerse un vino de lactosuero, con o sin adición de azúcar, con o sin adición de aromas. Se utiliza como mosto el “permeado” de la ultrafiltración
desalinizado mediante electrodiálisis y luego sembrado con una cepa adaptada de Kluyveromyces fragilis a 30°C. Después de su tratamiento a la bentonita se obtiene un vino agradable que ha perdido el sabor a lactosuero. (18) (19)
Proteína de lactosuero en tabletas: Productos derivados de las proteínas del suero del queso, respondiendo a las necesidades de las industrias farmacéutica y de la alimentación. También se desarrollan aminoácidos concentrados. (6)
4.8 Piña Nombre científico Ananas comosus, La piña, es una deliciosa fruta tropical también conocida con otros nombres como ananá o naná en algunos lugares. Aunque la piña es originaria de Brasil y Paraguay, hoy en día su consumo está muy extendido por todo el mundo gracias a su delicioso sabor y a las propiedades nutricionales de la piña. Tiene forma ovalada, una corona y también una piel muy rugosa de color verdosa que se va volviendo amarilla y marrón a medida que la piña va madurando y desprende un agradable olor dulzón cuando ya está lista para comer. Por dentro tiene una carne amarilla muy dulce y jugosa. La piña o ananá es muy saludable y es conocida por ser una fruta excelente, aliada de las personas con sobrepeso que quieren adelgazar y se encuentran haciendo dieta de adelgazamiento para perder peso, ya que, la piña ayuda a depurar el organismo y a quemar grasas. Vamos a conocer cuáles son los beneficios del consumo de la ananá o para qué es buena la piña. .
Propiedades nutricionales y medicinales de la piña o ananá
Fuente: Informe
Laboratorio de nutrición y análisis de alimentos (Uniamazonia-SINCHI,
Florencia, 2000).
Es rica en hidratos de carbono, como estos son de absorción lenta nos da energía durante más tiempo. La piña contiene minerales como el hierro, el magnesio, el yodo, el zinc o el manganeso. Posee vitaminas A, del grupo B y C, haciendo de la piña una excelente fuente de antioxidantes que combaten a los radicales libres y retrasan el envejecimiento. Hasta un 85% de la piña es agua, esto quiere decir que te saciará, te mantendrá bien hidratada y que aporta calorías ( 55 por cada 100 gr). .
Esta fruta nos ayuda a eliminar o quemar las grasas, siendo muy recomendada
y
beneficiosa
para
personas
con celulitis,
obesidad o sobrepeso. La piña tiene propiedades antiinflamatorias, por lo que resulta muy beneficiosa en casos de artritis o gota. Su fibra nos ayuda a depurar el organismo y a ir regularmente al baño, por lo que nos ayudará a prevenir el estreñimiento. Uno de los minerales que tiene la piña, el potasio, facilita la eliminación de líquidos por su efecto diurético y evita los edemas. Además así se purifica y desintoxica el organismo. La piña fortalece nuestro sistema inmunológico para que éste pueda responder correctamente ante los ataques de patógenos. Si padeces anemia o quieres evitarla, la piña es una fruta que favorece la absorción de hierro, inclúyela en tu dieta. Ejerce un efecto anticoagulante en la sangre, ayudando a fluidificarla y evitar los trombos, por lo que personas con mala circulación sanguínea se beneficiarían al consumir la piña. Si estás a dieta o quieres vigilar tu peso, la piña o ananá es una excelente compañera
por
su
cualidad saciante,
para eliminar
líquidos y depurar aportando pocas calorías. La piña está muy recomendada como diurético, para combatir catarros, reumatismo o incluso hipertensión. Favorece la cicatrización y cura de heridas Gracias a sus enzimas, la piña es muy valorada por su acción digestiva y por evitar molestias intestinales. La más beneficiosa podría ser la bromelina, que realiza funciones como ayudar a disolver mucosidades (beneficiando en casos de catarros o asma), hasta inhibir el crecimiento de tumores, pasando por la eliminación de gases, abdómen hinchado y la eliminación de parásitos gastrointestinales
4.9 INSUMOS
Cafeína Es una sustancia que pertenece a la familia de las metilxantinas, que también incluye otros compuestos similares, como son lateofilina y la teobromina. En suestado puro es un polvo blanco muy amargo. Su fórmula química es C8H10N4O2y su nombre sistemático es 1,3,7trimetilxantina. Se metaboliza en el hígado y los primeros pr oductos son las dimetilxantinas. El hombre consume cafeína desde hace miles de años, a través de alimentos y bebidas en todos los continentes. Así lo prueban los olmecas, antecesores de mayas y aztecas, que ya en el 1500 antes de Cristo utilizaban el cacao (Theobromacacao) para elaborar distintos alimentos, el chocolate como bebida y un preparado sólido para llevar en largas travesías como fuente de energía. Entre los guaraníes el uso de la yerba mate (Ilex Paraguariensis) también es de larga data. Fueron ellos lo que desarrollaron la tecnología desecada y maduración, para la infusión que hoy se puede denominar la bebida tradicional de
Argentina, Paraguay, Uruguay y sur de Brasil. En las selvas tropicales de Brasil los nativos consumían el guaraná (Paullinia cupana), una de las plantas con mayor contenido de cafeína en la naturaleza. El café (Coffea arábiga) y el té (Camellia sinensis también fuentes de cafeína, se consumen desde la antigüedad. Justamente, la palabra cafeína deriva de la palabra café, de donde fue aislada por un químico alemán a mediados de 1800. Su estructura fue descubierta en1895. Las bebidas energéticas por cada lata de 250 ml aportan entre 28 y 85 mg.), La cafeína provoca un estímulo al cerebro, al disminuir la acción de la adenosina, un transmisor nervioso que produce calma. Se genera entonces una sensación de vitalidad, de fuerza durante algunas horas. Este estado de alerta hace que se aumente la concentración y la resistencia a los mayores esfuerzos físicos y mentales. En un artículo
publicado en Holanda, “Driver fatigue in small countries” (4), se hace un profundo análisis de la fatiga experimentada los conductores de vehículos, especialmente de transporte de carga, y se concluye que, para evitar accidentes por esta causa, además de las horas de descanso reglamentarias, se recomienda el consumo de cafeína para mantenerse alerta. Sobre la cafeína hay muchos mitos y realidades. Esto ha generado infinidad de trabajos científicos y que organismos dedicados a velar por la seguridad pública, hayan encomendado a grupos de expertos, revisiones y conclusiones sobre la acción de la cafeína y sus efectos sobre grupos etarios y estados fisiológicos particulares. En un documento del EUFIC (European Food Information Council) se concluye que no hay correlación entre el consumo de cafeína y ciertas enfermedades-diabetes, cáncer, cardiovasculares, osteoporosis-, como así también que no genera adicción. Es frecuente que se confunda el concepto de adicción con el de acostumbramiento. Son dos conductas muy diferentes desde lo psíquico y lo físico. Los consumidores habituales de café o mate, por ejemplo, experimentan acostumbramiento y extrañan la bebida en el horario de consumo, lo cual se manifiesta en algunas ocasiones con dolor de cabeza. Esto se observa en personas que en sus tareas de lunes a viernes consumen.
5 ADITIVOS ALIMENTARIOS Los aditivos alimentarios son aquellas sustancias orgánicas o inorgánicas que se le agregan a los alimentos con la intensión no solo de preservar el tiempo de almacenamiento del alimento, sino con el objetivo también de mejorar su textura, apariencia, sabor, color y contenido vitamínico. Sustancia o mezcla de sustancias que sin entrar a formar parte de la materia básica del alimento se encuentra en éste como consecuencia de cualquier circunstancia
relacionada
con
la
producción,
procesamiento,
almacenamiento y envasado. Este término no contempla el hecho fortuito de un posible contaminación (32)
AZÚCAR El Azúcar o sacarosa se obtiene de la caña de azúcar (de su tal lo) o de la remolacha. Pertenece al grupo de los hidratos de carbono simples, de los disacáridos, más concretamente. Es una sacarosa que se encuentra en grandes cantidades en estas 2 plantas mencionadas anteriormente y en más o menos cantidad en todas las plantas. Es necesario consumir diariamente azúcar, porque es beneficioso para nuestro organismo. Lo aconsejable son 70 gr/día. La energía que proporciona el azúcar y la glucosa, son necesarias para el buen funcionamiento de nuestro cerebro, los ojos, el sistema nervioso, los músculos, los glóbulos rojos. Y nos dan la energía necesaria para afrontar nuestros quehaceres diarios, no solamente para los niños, sino también para los mayores. Se debe tomar a todas las edades. Con el azúcar se fabrican los caramelos, las gominolas. Y todos los productos de la industria de la golosina. Es base fundamental en la pastelería y la elaboración de los chocolates. (33)
Propiedades nutricionales El Azúcar es un hidrato de carbono simple que contiene: molécula de glucosa, una molécula de fructosa y muchísimas calorías. Sólo aporta 4 calorías por gramo. Existen distintos tipos de hidratos de carbono simple: los monosacáridos (como la glucosa, fructosa y lactosa) y disacáridos (como la sacarosa o el azúcar).
El azúcar contiene:
Las citadas Vitaminas: B1, B2, A.
Otros: sacarosa, glucosa (dextrosa), fructosa (levulosa). policosanol, ácido pantoténico, antioxidante.
Beneficios y propiedades, recomendado para: El metabolismo.
Reduce los niveles de colesterol y/o triglicéridos en sangre.
Antioxidante favorece la circulación sanguínea: evita la formación de trombos
Para el corazón: que incrementa la irrigación sanguínea.
Antitrombótica: evita la formación de trombos o coágulos de sangre.
Incrementa el efecto hipotensivo de los beta-bloqueantes, sin modificar el ritmo cardiaco.(33)
SABORIZANTES Los saborizantes son preparados de sustancias que contienen los principios sápido aromáticos, extraídos de la naturaleza (vegetal) o sustancias artificiales, de uso permitido en términos legales, capaces de actuar sobre los sentidos del gusto y del olfato, pero no exclusivamente, ya sea para reforzar el propio (inherente del alimento) o transmitiéndole un sabor y/o aroma determinado, con el fin de hacerlo más apetitoso pero no necesariamente con este fin. Suelen ser productos en estado líquido,
en polvo o pasta, que pueden definirse, en otros términos a los ya mencionados, como concentrados de sustancias. Es de uso habitual la utilización de las palabras sabores, esencias, extractos y oleorresinas como equivalentes a los saborizantes. (34)
TIPOS DE SABORIZANTES Sintético artificial: son las sustancias que no han sido aún identificadas en productos naturales, procesados o no, y que son aptas para el consumo humano. Son obtenidos mediante procesos químicos.
Idéntico al natural: sustancia químicamente aislada a partir de materias primas aromáticas u obtenidas de modo sintético; químicamente idénticas a las sustancias presentes en productos naturales procesados o no y que son aptas para el consumo humano.
Natural: preparación de sustancias o sus mezclas obtenidas exclusivamente por procesos físicos, a partir de vegetales o materias primas de origen animal en su estado natural de materias lácteas y que son aptas para el consumo humano. (30)
PASTEURIZACIÓN
La pasteurización, a veces denominada pasterización, es el proceso térmico realizado a líquidos (generalmente alimentos) con el objeto de reducir los agentes patógenos que puedan contener: bacterias, protozoos, mohos y levaduras, etc. El proceso de calentamiento recibe el nombre de su descubridor, el científico-químico francés Louis Pasteur (1822-1895). Este método, que conserva los alimentos por inactivación de sus enzimas y por destrucción de los microorganismos sensibles a altas temperaturas (bacterias no esporuladas, como levaduras y mohos), provoca cambios mínimos tanto en el valor nutritivo como en las características
organolépticas del alimento. (34) La intensidad del tratamiento y el grado de prolongación de su vida útil se ven determinados principalmente por el pH. El objetivo principal de la pasteurización aplicada a alimentos de baja acidez (pH mayor a 4,5) es la destrucción de las bacterias patógenas, mientras que en los alimentos de pH inferior a 4,5 persigue la destrucción de los microorganismos causantes de su alteración y la inactivación de sus enzimas. (39)
Procesos de pasteurización
Existen tres tipos de procesos bien diferenciados: pasteurización VAT o lenta, pasteurización a altas temperaturas durante un breve periodo de tiempo (HTST - High Temperature/Short Time) y el proceso a ultra-altas temperaturas (UHT - Ultra- High Temperature). (39)
Proceso VAT: El proceso consiste en calentar grandes volúmenes de leche en un recipiente estanco a 63ºC durante 30 minutos, para luego dejar enfriar lentamente.
Proceso HTST: Existen dos métodos distintos bajo la categoría de pasteurización HTST: en "batch" (o lotes) y en "flujo continuo". Para ambos métodos la temperatura es la misma (72ºC durante 15 segundos).En el proceso "batch" una gran cantidad de leche se calienta en un recipiente estanco (autoclave).
Proceso UHT: El proceso UHT es de flujo continuo y mantiene la leche a una temperatura superior más alta que la empleada en el proceso HTST, y puede rondar los 138 °C durante un período de al menos dos segundos. Debido a este periodo de exposición, aunque breve, se produce una mínima degradación del alimento. La leche cuando se etiqueta como "pasteurizada" generalmente se ha tratado con el proceso HTST, mientras que para la leche etiquetada
como "ultrapasteurizada" o simplemente "UHT", se debe entender que ha sido tratada por el método UHT. (40)
8.- CALIDAD DE LOS PRODUCTOS
pH La acidez medida por el valor de pH, junto con la humedad son, probablemente, las determinaciones que se hacen con más frecuencia. El pH es un buen indicador del estado general del producto ya que tiene influencia en múltiples procesos de alteración y estabilidad de los alimentos, así como en la proliferación de microorganismos. (44) Se puede determinar colorimétricamente mediante los indicadores adecuados, pero, para su mayor exactitud, se ha de recurrir a métodos eléctricos mediante el uso de pH-metros.
° Brix Es el porcentaje de solidos solubles presentes en alguna sustancia. En alimentos, este valor indica la cantidad de azúcar (sacarosa) presente en el producto. Obviamente el valor se puede regular agregando azúcar al producto. Este valor es importante ya que la normativa de ciertos productos exige que se mantenga un contenido de solidos de azúcar determinado, especialmente en mermeladas, bases para yogurt, cajeta, etc. (44) Para medirlo se utiliza un aparato llamado refractómetro, en el cual se coloca una muestra del producto y a través de una lente se puede observar la medida.
CAPÍTULO III: LOCALIZACIÓN DE PLANTA
En este punto analizaremos los factores de localización para poder determinar la óptima ubicación de nuestra planta productora, de tal manera que se minimicen los costos y se obtenga la mayor rentabilidad.
ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA ENERGIZANTE A PARTIR DE LACTOSUERO SABOR A PIÑA
3.1 Identificación los factores de localización.
Para determinar las posibles ubicaciones de la planta de procesamiento o elaboración de la bebida energizante de a partir del lactosuero sabor a piña, hay que tomar en consideración aspectos de vital importancia tal como: proximidad de la materia prima, requerimientos de infraestructura industrial y condiciones socioeconómicas, entre otros:
Proximidad a las materias primas: Este es un factor importante para la ubicación final donde se construirá la planta, debido a que siendo la materia prima importante para nuestro proceso, tendremos un contacto cercano con nuestros proveedores y evitaremos pérdidas, de materia prima y posibles inconvenientes en el trasporte de ésta hacia la planta. Es por ello la necesidad de ubicar la planta lo más cerca posible de nuestros proveedores. Y además como señalamos, podremos garantizar el abastecimiento permanente y continuo que requiere nuestro proceso.
Cercanía al mercado: En el estudio de mercado se considera tanto al mercado local como regional (Cajamarca) y nacional (Cutervo y lima), para lo cual se evaluó los gastos de transporte entre materia prima como de producto terminado, siendo más conveniente el traslado de producto terminado. Por ello escogeremos una localización que esté cerca de ca rreteras y vías de acceso hacia Cajamarca y Lima. Para poder así reducir los costos de comercialización. Este factor será el más importante.
Disponibilidad de mano de obra: La mano de obra, estará conformada por ing. Alimentarios y también personal que conozca los requerimientos o procesamientos con lo que se quiere procesar, y así tener una mayor factibilidad en nuestra empresa.
Abastecimiento de energía: Es un factor importante e imprescindible, ya que la tecnología a emplearse es moderna. Elegiremos una localización en donde la energía está garantizada, pudiéndose considerar la tenencia de un
grupo electrógeno para casos eventuales o de emergencia. Este factor se considera más importante que terrenos.
Abastecimiento de agua: Al igual que la energía eléctrica, es un insumo de mucha importancia tanto para el proceso productivo como para los servicios básicos de la planta. Y el agua a utilizarse debe ser de buena calidad y reunir las características y especificaciones requeridas.
Servicios de transporte: El transporte de la materia prima hasta la planta es de vital importancia así como los de trasladar los productos terminados a los mercados finales.
Terrenos: El terreno se comprara en la ciudad de Cutervo
3.2 Análisis de los factores de localización. Para determinar la localización de la planta de elaboración de bebida energizante a partir del lactosuero sabor a piña, vamos a elegir dos lugares: Cutervo y Cochabamba, observamos en la tabla N°3 según los factores de localización de planta vamos a determinar qué lugar es el más apropiado para la localización de dicha planta.
Tabla N°3 Determinación de planta según los factores de localización LOCALIZACION DE LA PLANTA FACTORES DE LOCALIZACIO N
Proximidad de materia prima
LUGARES ASIGNADOS CUTERVO
COCHABAMBA
Más producción de leche, por la
Menor producción de leche. Y
cual hay mayor empresas donde no hay empresas que se elaboran quesos, y por ende más dediquen a la producción de cantidad de la materia prima quesos y por ende no hay (lactosuero),
(lactosuero).
Más lejos, por la cual genera un
Cercanía al mercado:
Más
cercana,
más
más gasto en transporte el conveniente en transportar el producto al mercado.
producto hacia al mercado, y genera ahorros.
El personal estará integrado por Debido que no hay personal,
Disponibilidad de mano de obra.
alumnos de la U.N.P.R.G- F.C. facultad
de
alimentarias
ing. se
que
tenga
Industrias trabajar les
conocimiento en
planta
dara procesadora, será de buscar
oportunidad de integrar a dicha
o a ser una convocatoria,
planta.
para elegir dicho personal.
Si hay disposición de energía Si hay disposición de energía eléctrica en la misma ciudad. El eléctrica en la misma ciudad.
Disponibilidad de energía eléctrica.
abastecimiento eléctrica
es
de por
energía El abastecimiento de energía parte
de
eléctrica es por parte de
ELECTRONORTE que brinda un
ELECTRONORTE
que
servicio de regular consideración.
brinda un servicio de regular consideración.
El abastecimiento de agua en la
El abastecimiento de agua
provincia de Cutervo en tiempo de
provienen del rio, y en
lluvia es bastante adecuado, para
tiempos de verano hay una
épocas de verano se construirá fluctuación con la
Abastecimiento de agua:
tanques de almacenamiento para disponibilidad del agua. abastecer con normalidad, las
El agua de rio puede estar
tarifas vigentes están sumamente más contaminada y eso accesibles. Y además contaremos
genera un problema,
con agua potable.
contamina el producto en los diferentes usos que se destine el agua.
Hay
empresas
de
transporte No cuentan con empresas
Servicios de
(Gallardos, prado), la cual pueden destinadas al transporte de
transporte:
llevarnos nuestro producto al productos. mercado de manera segura.
Terrenos
El terreno está ubicado al norte de
El terreno será ubicado
la ciudad Cutervo a 1 km Fuera de
dentro de la ciudad
la ciudad.
Fuente. Elaboración propia, (2017)
Según los factores de localización de la planta, concluimos y determinamos que el lugar más factible para la instalación de la planta
para la elaboración de bebida energizante sabor a piña es la ciudad de Cutervo.
VI. TAMAÑO DE PLANTA. La determinación del tamaño de planta responde a un análisis interrelacionado de las siguientes variables: Demanda, disponibilidad de materia prima localización, tecnología y plan estratégico comercial del desarrollo futuro de la empresa que se crea con el proyecto, entre otras. La cantidad demandada proyectada a futuro es quizás el factor condicionante
más
importante
del
tamaño,
aunque
este
no
necesariamente deberá definirse en función de un crecimiento esperado en el mercado ya que el nivel óptimo de operación no siempre será el que maximice las ventas. Aunque el tamaño puede ir acondicionándose a mayores requerimientos de operación para enfrentar un mercado creciente, es necesario que se evalué esa opción contra la de definir un tamaño con una capacidad ociosa inicial que posibilite responder en forma oportuna a una demanda creciente en el tiempo. Hay tres situaciones básicas del tamaño que pueden identificarse respecto al mercado:
Aquella en la cual la cantidad demandada sea claramente menor que las unidades a producir.
Aquella en la cual la cantidad demandada sea igual a la capacidad mínima que se puede instalar.
Aquella en la cual la cantidad demandada sea superior a la mayor de las unidades a producir.
Para medir esto se define la función de demanda con la cual se enfrenta el proyecto en estudio y se analizan sus proyecciones futuras con el objeto de que el tamaño no solo responda a una situación coyuntural de corto plazo, sino que se optimice al dinamismo de la demanda.
El análisis de la cantidad demandada tiene como interés como la distribución geográfica del mercado. Muchas veces esta variable conducirá a seleccionar distintos tamaños, dependiendo de la decisión respecto a definir una o varias fábricas, de tamaño igual o diferente, en distintos lugares u con número de turnos que pudieran variar entre ellos. La disponibilidad de materia prima, recursos humanos, materiales y financieros, son otros factores que condicionan el tamaño de la planta. La materia prima podría no estar disponible en la cantidad ni calidad deseada limitando la capacidad de uso de la planta o aumentando los costos de abastecimiento, pudiendo incluso hacer recomendable el abandono de la idea que lo originó. En este caso es preciso analizar además de los niveles de recursos existentes en el momento del estudio, aquellos que se esperan a futuro. Entre otros aspectos, será necesario investigar las reservas de recursos renovables y no renovables, la existencia de sustituto la posibilidad de cambios en los precios reales de los insumos a futuro. La disponibilidad de materia prima se interrelaciona a su vez con otro factor determinante del tamaño: la localización de la planta. Mientras más lejos este las fuentes de materia prima, más alto será el costo de su abastecimiento. Mientras mayor sea el área de cobertura del proyecto mayor será el tamaño de la planta. El tamaño muchas veces deberá supeditarse más que a la cantidad demandada del mercado, a la estrategia comercial que se defina como la más rentable o la más segura para el proyecto. Por ejemplo, es posible que al concentrarse en un segmento del mercado se logre maximizar la rentabilidad del proyecto.
En algunos casos la tecnología seleccionada permite la ampliación de la capacidad productiva en tramos fijos. En otras ocasiones, la tecnología impide el crecimiento paulatino de la capacidad, por lo que puede ser recomendable invertir inicialmente en una capacidad instalada superior a
la requerida en una primera etapa, si se prevé que en el futuro el comportamiento del mercado, la disponibilidad de materia prima u otras variables hará posible una utilización rentable de esa mayor capacidad.
1. RELACIÓN TAMAÑO-MERCADO. Este factor está condicionado al tamaño del mercado consumidor, es decir al número de consumidores o lo que es lo mismo, la Capacidad de Producción del proyecto debe estar relacionada con la demanda insatisfecha.
2. RELACIÓN TAMAÑO-PUNTO DE EQUILIBRIO. Es el tamaño mínimo de productos a elaborar para no tener pérdidas, a partir de este se comienza a tener ganancias.
3. RELACIÓN TAMAÑO-INVERSIÓN. Está dada por la disponibilidad de recursos de inversión con los que se podrían contar para invertir en el presente proyecto, determinado por lo general por el costo de maquinaria y equipo e instalación. Aquí donde entra a tallar el índice de inversión por unidad de capacidad instalada, es decir el costo unitario de producción respecto a los diferentes tamaños de la planta dada por la capacidad de maquinaria y equipo.
4. RELACIÓN TAMAÑO-RECURSOS PRODUCTIVOS. Esta dada por la disponibilidad de los recursos necesarios para la producción de los productos a elaborar. De no contar con los recursos necesarios, no se podría cubrir la demanda del proyecto. Dentro de los recursos mencionados están comprendidos la materia prima, los insumos, mano de obra calificada, la energía eléctrica, el agua, vías de acceso, etc.
5. SELECCIÓN DEL TAMAÑO DE PLANTA. Para realizar la selección del tamaño de planta primero se procede a determinar el tamaño máximo y mínimo que pudiera tomar.
1. TAMAÑO MÁXIMO. Estará dado por el mercado, ya que de producir más de los que la población está dispuesta a consumir no se podría vender ese exceso.
2. TAMAÑO MÍNIMO. Esta dado por la maquinaria de menor capacidad necesaria para rubro, ya que siempre hay un mínimo de capacidad de maquinaria. Por lo general, mientras la maquinaria es de menor capacidad el costo unitario de los productos fabricados son más altos. La implementación de la planta, facilita por la existencia en el mercado nacional de equipos y maquinarias con capacidad productiva acorde a las exigencias del proyecto. La predisposición y capacidad de los inversionistas para llevar a cabo el proyecto. Estos factores nos llevan al análisis siguiente:
6.
¿Cuál es la capacidad de producción (año, mes, día, hora) del proyecto desde el punto de vista del mercado consumidor, de la materia prima, la tecnología y el financiamiento?
7.
CAPACIDAD MÁXIMA DE PRODUCCIÓN. La capacidad instalada es de 1000 Kg por día, inicialmente se trabajara un solo turno de 8 horas, con la proyección de extenderse se abrirá un turno más de trabajo.
PRESENTACIUN DEL PRODUCTO ANALISIS DE PRECIOS En este punto se analizarán los precios tanto de años pasados, como
los
precios actuales, para poder así establecer un precio
competitivo, es necesario decir que este se basa en la percepción de lo que el cliente recibe y da a cambio por ello. Por ello buscaremos un precio que logre:
La maximización de las utilidades.
Incrementar el volumen de ventas.
Incrementar la participación del mercado.
Cambiar los hábitos de compra de los clientes.
PRECIOS ACTUALES DE BEBIDAS ENERGISANTES
Fuente: Supermercados (2015).
CARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS DEL PRODUCTO Aspecto: Homogéneo Concistencia: Fluido Color: Agradable, amarillo - verdusco Sabor: Dulce medio, a piña Olor: agradable, a piña
Análisis físico-químico y microbiológico de las formulaciones de la bebida energizante. La formulación , se presentan en la tabla
CAPITULO IV: ESTUDIO DE MERCADO
CAPITULO V: INGENIERÍA DEL PROYECTO, ANÁLISIS DEL PROCESO
5.1 Definición técnica del producto La bebida energizante a partir del lactosuero sabor a piña es 100% natural y en este caso, utilizaremos el suero como materia prima que se obtiene de la obtención del queso, el lactosuero es un sud producto que se obtiene por la coagulación de las proteínas de la leche. Proceso en el cual se le va a dar un tratamiento previo y luego acondicionada con la adición cafeína, y saborizada con pulpa de piña, es trozada o molida haciendo hervir hasta alcanzar un liquido gel a los 65° Brix (es decir alcanza un 65 % de azúcar), una acidez de 1% y un contenido de pectina de 1%. El principio de la conservación de la mermelada de aguaymanto se basa en la baja concentración de agua.
5.2 Especificación de calidad
La calidad de la mermelada estará siempre determinada por la calidad de la materia prima que se use. En este caso, el producto presenta un valor agregado por ser ecológico, debido a que en el proceso de crecimiento y desarrollo de la planta no se utilizará insecticidas, pesticidas o productos químicos que afecten o sean absorbidos por el fruto. Por lo tanto, podrá declarase como libre de preservantes.
5.3 Dimensiones de envase de aguaymanto Diseño del envase De acuerdo con Vidales 61, además se deben tener consideraciones generales al momento del diseño entre las cuales están:
Compatibilidad química y física con la bebida energética.
Protección sanitaria.
Protección contra luz solar.
Resistencia al impacto.
Bajo costo de inversión.
Facilidad de almacenaje y transporte.
Entendimiento y compresión del lenguaje visual de la etiqueta.
Generar confianza en el producto.
Las bebidas energéticas desarrolladas contienen componentes que son delicados a exposición de radiación solar, como las vitaminas, el Tween 80 y el Lumulse CC-33K, motivo por el cual el envase final debe contar con coloración o cubrimiento adicional y de esta manera evitar la oxidación o rompimiento de las moléculas, además debe poseer una buena resistencia mecánica que evite la deformación del mismo debido a la presión interna que ejerce el CO2 y finalmente debe ser impermeable para evitar la entrada de oxígeno al interior, que implicaría rancidez del producto.
5.3.1 Elección del tipo de envase. Teniendo en cuenta las condiciones
principales que necesita el
producto, es primordial seleccionar un envase apropiado, por lo cual en el Cuadro 2, se encuentra una comparación de los tipos de envases más utilizados en la industria de bebidas, con los beneficios y debilidades que puede presentar en la bebida propuesta.
Fuente: VIDALES GIOVANNETTI, Ma. Dolores. El mundo del envase. México. G. Gili. 2003. p. 77 - 130. Creado por los autores.
Debido al cumplimiento de la mayoría de requerimientos, su fácil adquisición, manipulación y costo se opta por utilizar el envase en PET, sin embargo para evitar oxidación por luz es necesario utilizar un recubrimiento de cuerpo entero en el plástico.
5.3.2 Adquisición del envase. El envase utilizado es un PET (tereftalato de polietileno) traslúcido de 250 ml con base petaloidal como se observa en la Figura 8, y una tapa de plástico negra de rosca, que garantiza la estabilidad y resistencia de las botellas para bebidas carbonatadas.
Figura 2. Botella de PET y base petaloidal
Fuente: ALLBIZ. Botellas Plásticas. [En línea]. 2016. Disponible en: .
Uno de los requerimientos principales que necesitan las bebidas energéticas, es que la botella preserve el nivel de gas carbónico dentro del mismo, además de resistir y disminuir la expansión del plástico que la misma presión interna puede generar. Por otra parte es fundamental el cubrimiento o laminación de la botella para lograr una protección de la radiación solar e incremento de la temperatura del producto, por lo cual se utiliza un etiqueta tubular de termo formado de PVC que posee un diámetro de 54.77mm y un ancho plano de 86mm.
Tabla N°9: Propiedades y aplicaciones de la laminación en PVC
Fuente: VIDALES GIOVANNETTI, Ma. Dolores. El mundo del envase. México. G. Gili. 2003.Modificado por los autores
5.3.3
El Lactosuero empleado en el desarrollo del presente estudio será adquirido de las mini plantas y plantas queseras de los alrededores de la provincia de C utervo
CUADRO N° 03 Volumen recolectado de Lactosuero
Materia prima
CANTIDAD
Lactosuero
1000 lt
Piña
200 kg
Fuente: Elaborado por los Autores
3.1. Materiales y Equipos Materiales
Azúcar Blanca
Agua potable.
pulpa de Piña
Carboximetilcelulosa (CMC)
Ácido Cítrico.
Sorbato de Potasio.
Bentonita
Equipos
Balanza Analítica
Báscula
Termómetro
Refractómetro
Vaso de precipitado
Jarras medidoras de 1 L
Baldes 8 L
Cocina Industrial
Coladores
Tela Holganza
Ollas Metálicas
Cucharas Medidoras
Tabla de picar
Mesa de Acero Inoxidable
Licuadora
Refrigeradora
3.2. Metodología Procesamiento El procedimiento seguido para la elaboración de la bebida energisante de lactosuero saborizado a piña se describe a continuación
a. Recepción de Materia Prima: Llegada la materia prima a la sala de procesamiento, se realiza el colado del lactosuero para eliminar cualquier impureza presente.
b. Pesado de los Ingredientes: Medido el volumen de lactosuero, se procede a pesar los demás ingredientes requeridos según la formulación del producto .
c. Mezclado de los Ingredientes: Pesado todos los ingredientes señalados en la formulación, se procede a realizar el mezclado de los mismos con el lactosuero .
d. Pasteurizado: La mezcla de lactosuero y demás ingredientes es pasteurizada a 70 °C por 30 minutos.
e. Enfriado: la mezcla pasteurizada debe ser rápidamente enfriada a 4 °C.
f. Ajuste de pH: el pH debe ser ajustado a un valor de 3.0 – 3.5 mediante la adición de Ácido Cítrico.
g. Envasado y Almacenado: ajustado el pH, el producto es envasado y almacenado a una temperatura de 4°C.
3.3. Diagrama de Flujo para la Elaboración de Bebida de Lactosuero
RECEPCION DE MATERIA PRIMA
PESADO DE LOS INGREDIENTES
MEZCLADO DE INGREDIENTES
PASTEURIZADO
ENFRIADO
Ácido Cítrico
AJUSTE DE pH
ENVASADO Y ALMACENADO
PRODUCTO FINAL
T = 4°C
VI.
LIOGRÁFICAS
1.- LONDOÑO., M., y otros., Bebida fermentada de suero de queso fresco inoculada con Lactobacillus casei ., Facultad Nacional Agronomía Medellín., # 61 v. 1., Medellin – Colombia., 2008., Pp. 4409-4421. 2.- INDA, A. 2001. Manejo y usos del lactosuero de quesería. Zamorano. 35 p. 3.- REVILLA, A. 2000 Tecnología de la leche. Zamorano Academia Press., 3 ed. Rev., Zamorano, Honduras. 396 p. 4.- MEPSPAIN, ES. 2000 ¿Qué es el suero de leche? España. Consultado el 27 ag. 2002. Disponible en http://www.medspain.com/ant/n8_ene00/suero.htm 5.- GUTIÉRREZ., E., Desarrollo de una bebida de suero dulce derivado de la fabricación de queso fresco, fermentada con cultivos Lactobacillus helveticus y Sterptococcus salivarius var thermophilus (TCC-20), adicionada con cultivos probióticos Lactobacillus paracasei subsp. paracasei LC-01., Universidad de Costa Rica., Facultad de Ciencias Agroalimentarias., Costa Rica., TESIS., 2006., Pp. 22, 42. 16.-APLICACIÓNES PARA LAS PROTEÍNAS DE SUERO DE LECHE http://www.mundohelado.com/materiasprimas/leche/proteinas-sueroleche.htm/ 2012-05-18
33.-AZÚCAR http://www.euroresidentes.com/alimentos/a zucar.htm/2012-05-20
Brito, H. (2015). Aprovechamiento del Suero de Leche como Bebida Energizante para Minimizar el Impacto Ambiental. European Scientific Journal September. Edition vol.11, No.26 ISSN: 1857 - 7881. Ecuador.
Choez, J. (2014). Elaboración de una Bebida Rehidratante a base de Lacto suero y enriquecida con Vitaminas. Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL). Guayaquil. Ecuador
