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UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACEUTICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS Y TECNOLOGIA QUIMICA
“DESARROLLO DE UNA GALLETA TIPO SNACK, EN BASE A ALGAS COMESTIBLES, CON ENFOQUE AL MERCADO ASIATICO” MEMORIA PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO EN ALIMENTOS
PROFESOR PATROCINANTE:
DIRECTOR:
Eduardo Castro M.
Eduardo Castro M.
Departamento de Ciencia de los
Departamento de Ciencia de los
Alimentos y Tecnología Química
Alimentos y Tecnología Química
VANINA ANDREA GEWERC HERLING GONZALO ANTONIO MUÑOZ RIVEROS
Santiago, Diciembre de 2006 Circulación Restringida Desde Diciembre de 2006 hasta Diciembre de 2008
“Industrial, ayúdanos tú a vencer, o siquiera a detener la invasión que llaman inofensiva y que es fatal, de la América rubia que quiere vendérnoslo todo, poblarnos los campos y las ciudades de sus maquinarias, sus telas, hasta de lo que tenemos y no sabemos explotar. Instruye a tu obrero, instruye a tus químicos y a tus ingenieros. Industrial, tú deberías ser el jefe de esta cruzada que abandonas a los idealistas”. Gabriela Mistral
A mi madre y a mi padre, con mucho amor
Vanina
A mi madre y a mi padre, por su amor, sacrificio y esfuerzo para darme el mejor legado de todos, la educación. A mi abuela, por su cariño y entrega, al cuidarme durante mi estadía en la universidad. Gonzalo
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AGRADECIMIENTOS
•
Eduardo Castro, director de memoria y profesor patrocinante, por su confianza,
ayuda y disposición durante el desarrollo de nuestra tesis; y por los conocimientos entregados a lo largo de nuestro proceso de formación. •
Fernando Valenzuela, profesor miembro de la comisión, por su ayuda y
orientación en el desarrollo de este trabajo. •
Carolina Jara, Marlene Coydan, Nicolás Carriles, Alejandro Millán, Fernando
Sanhueza y Edison Cid, nuestros compañeros que formaron parte del panel sensorial, por su desinteresada colaboración. •
Eduardo Ibáñez, por su buena voluntad al ayudarnos con los equipos e
instalaciones del laboratorio de Operaciones Unitarias. •
Carlos Zamora, Manuel Fonseca y Marta Argomedo por su buena disposición y
ayuda. •
Roxana López, por su buena disposición en ayudarnos cada vez que lo
necesitamos.
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INDICE GENERAL DEDICATORIA..........................................................................................................
ii
AGRADECIMIENTOS...............................................................................................
iii
INDICE GENERAL...................................................................................................
iv
INDICE DE TABLAS Y FIGURAS.............................................................................
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INDICE DE ANEXOS................................................................................................
viii
RESUMEN.................................................................................................................
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SUMMARY.................................................................................................................
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I. INTRODUCCIÓN....................................................................................................
3
1.1 Características generales de las algas............................................................
3
1.1.1 Escenario del alga a utilizar como materia prima...................................
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1.2 Características de las otras materias primas..................................................
5
1.3 Generalidades del mercado objetivo...............................................................
6
1.3.1 Aspectos culturales de la alimentación oriental......................................
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1.4 Vida útil...........................................................................................................
7
1.4.1 Evaluación sensorial...............................................................................
8
Test de valoración de calidad de Karlsruhe............................................
8
Características de los jueces...................................................................
9
Estimación de la calidad total..................................................................
9
Análisis estadístico..................................................................................
9
1.4.2 Estabilidad química y microbiológica.......................................................
9
II. OBJETIVOS.........................................................................................................
11
2.1 Objetivos generales........................................................................................
11
2.2 Objetivos específicos......................................................................................
11
III. METODOLOGIA .................................................................................................
12
3.1 Desarrollo del producto...................................................................................
12
3.1.1 Equipos utilizados y etapas de elaboración del producto.......................
12
Diagrama de bloques para la obtención de galletas ..............................
13
Descripción de las etapas para elaborar una galleta..............................
14
3.1.2 Planificación preliminar de los ensayos.....................................................
14
3.1.3 Elección del envase...................................................................................
15
3.2 Metodología para determinar vida útil.............................................................
15
iv
3.2.1 Evaluación sensorial .................................................................................
15
3.2.2 Análisis microbiológico..............................................................................
16
3.2.3 Análisis textural..........................................................................................
16
3.2.4 Medición de actividad de agua (aw)...........................................................
17
3.3 Factibilidad técnica-económica........................................................................
17
Formulación del proyecto................................................................................
17
Estudio técnico................................................................................................
18
Estudio de mercado.........................................................................................
18
Justificación y evaluación económica..............................................................
18
Ingeniería conceptual y básica........................................................................
18
IV. RESULTADOS Y DISCUSION............................................................................
19
4.1 Formulación.....................................................................................................
19
4.2 Proceso de elaboración...................................................................................
21
Diagrama de bloques de obtención de harina de huiro...................................
21
Diagrama de bloques del proceso...................................................................
22
Descripción de las etapas del proceso............................................................
22
4.3 Elección del envase.........................................................................................
24
4.4 Análisis sensorial ............................................................................................
24
4.5 Cinética de deterioro........................................................................................
27
4.5.1 Cinética de deterioro de la calidad total promedio.................................
27
4.5.2 Dependencia de Arrhenius de la calidad total........................................
28
4.6 Variación de actividad de agua en el tiempo...................................................
29
4.7 Análisis microbiológico....................................................................................
30
4.8 Análisis textural................................................................................................
31
4.9 Factibilidad técnica-económica........................................................................
32
4.9.1 Formulación del proyecto..........................................................................
32
Descripción del proyecto..............................................................................
32
Caracterización del producto........................................................................
32
4.9.2 Estudio técnico.........................................................................................
32
Escalamiento industrial................................................................................
32
Tamaño y localización de la planta..............................................................
32
4.9.3 Estudio de mercado..................................................................................
33
v
Variables comerciales que otorgan factibilidad al proyecto.........................
33
Competencia, crecimiento y participación en el mercado..........................
33
Análisis FODA..............................................................................................
34
4.9.4 Justificación económica............................................................................
34
Inversiones del proyecto.............................................................................
34
Costos del proyecto....................................................................................
35
Ingresos del proyecto.................................................................................
37
Egresos del proyecto..................................................................................
37
Márgenes económicos................................................................................
37
Presupuesto de caja ..................................................................................
38
Determinación del capital de trabajo..........................................................
38
Flujo neto de operación..............................................................................
38
4.9.5 Evaluación económica.............................................................................
39
Período de recuperación de la inversión (PRI)...........................................
39
Valor actual neto (VAN)..............................................................................
39
Tasa interna de retorno (TIR).....................................................................
39
Análisis de sensibilización..........................................................................
40
Ingeniería conceptual y básica...................................................................
41
V. CONCLUSIONES.................................................................................................
44
VI. BIBLIOGRAFIA...................................................................................................
45
vi
INDICE DE TABLAS Y FIGURAS Tabla 1: Proporción planificada de los ingredientes
14
Tabla 2: Ponderación de los parámetros sensoriales
16
Tabla 3: Proporción de los ingredientes utilizados en cada ensayo
19
Tabla 4: Puntaje promedio por parámetro para las muestras almacenadas a 40
25
ºC durante 8 semanas Tabla 5: Puntaje promedio por parámetro para las muestras almacenadas a 30
25
ºC durante 8 semanas Tabla 6: Puntaje promedio por parámetro para las muestras almacenadas a 20
26
ºC durante 8 semanas Tabla 7: Valores de K obtenidos de la cinética de deterioro
29
Tabla 8: Variación de Aw en el tiempo, de las muestras almacenadas a distintas 30 temperaturas Tabla 9: Condiciones de trabajo para el equipo Lloyd
31
Tabla 10: Detalle de inversión
35
Tabla 11: Detalle de costos totales
36
Tabla 12: Ingresos del proyecto
37
Tabla 13: Márgenes económicos
38
Tabla 14: Valor actual neto
39
Tabla 15: Sensibilización del precio y volumen de venta
40
Tabla 16: Sensibilización del precio de materias primas
41
Figura 1: Velocidad de degradación relativa con respecto a la Aw
10
Figura 2: Variación en la calidad total promedio con respecto al tiempo de las 28 muestras almacenadas a distintas temperaturas Figura 3: Relación de la calidad total con la temperatura
29
Figura 4: Variación de la fuerza máxima respecto al tiempo, de las muestras 31 almacenadas a diferentes temperaturas
vii
INDICE DE ANEXOS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Tabla del test de valoración de calidad de Karlsruhe Análisis de varianza para todos los atributos Análisis de regresión Valores de coeficientes de correlación para diferentes niveles de significación Cálculo del punto de corte con respecto al valor de la calidad total promedio Cálculos de la energía de activación y Q10 con respecto a la variación de la calidad total promedio Recuento de mohos Inversión inicial Costos Egresos del proyecto Presupuesto de caja Flujo de caja Depreciación y amortización Plano de la planta Diagrama de flujo del proceso
47 48 58 61 62 63 65 67 68 70 71 72 73 74 75
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RESUMEN
El siguiente trabajo se enmarca en la necesidad de desarrollar y comercializar productos alimenticios innovadores que aprovechen las ventajas que presenta Chile en la obtención de materias primas de bajo costo y marcada diferenciación respecto a la disponibilidad mundial. El objetivo de esta investigación consistió en desarrollar una galleta tipo “snack”,
orientada al mercado asiático, utilizando como base algas comestibles,
específicamente huiro (Macrocystis pyrifera). Se diseñó el proceso productivo y se eligió el envase más adecuado para contener el producto. Se determinó la vida útil del alimento mediante técnicas de evaluación sensorial, análisis microbiológicos, ensayos texturales y medición de actividad de agua. También se realizó la factibilidad técnicaeconómica de elaborar industrialmente el producto. La formulación obtenida para la galleta fue la siguiente: harina de huiro 16%, harina de arroz 16%, almidón de papa 19%, margarina 8%, huevo 10%, azúcar 4%, lecitina de soya 1,5% y agua 25,5%. Las dimensiones de la galleta corresponden a 5 cm de diámetro y 5 mm de espesor. El envase elegido correspondió a bolsas impresas de polipropileno de 40 micrones de espesor y de medidas 20 x 15,5 cm. La vida útil de la galleta a una temperatura de almacenamiento de 20ºC se determinó en 12 semanas. La planta se ubicará en la comuna de Quilicura y posee 450 m2 de superficie. La inversión total del proyecto se calculó en $ 152.973.565 y el margen de última línea en $ 159.971.255. Se estableció un volumen de ventas anual de 2.500.000 unidades, correspondientes a bolsas de 100 g. El periodo de recuperación de la inversión (PRI) correspondió a 10 meses, el valor actual neto (VAN) para las tasas de corte de 12%, 15% y 25% fue de $563.589.722, $475.202.826 y $323.504.102 respectivamente; y la tasa interna de retorno (TIR) ascendió a 131%. El análisis de sensibilidad permitió establecer que el proyecto sigue siendo rentable incluso en escenarios adversos.
1
SUMMARY
“Development of a cookie type snack in base eatable seaweed oriented to the Asian market”. The following work is framed in the necessity to develop and to commercialize innovating nutritional products that take advantage of the plus that present Chile in the obtaining of raw materials of low cost and noticeable differentiation with respect to the world-wide availability. The objective of this research consisted in the development of a cookie type snack, oriented to the Asian market, using eatable seaweed, specifically huiro (Macrocystis pyrifera). The productive process was designed and the most suitable package was chosen to contain the product. The shelf life of the cookies was determined by techniques of sensorial evaluation, microbiological analyses, texture tests and measurement of water activity. Also the technical-economic feasibility was made in order to elaborate the product industrially. The formulation obtained for the cookies was: flour of huiro 16%, flour of rice 16%, starch of potato 19%, margarine 8%, egg 10%, sugar 4%, soy lecithin 1,5% and water 25,5%. The dimensions of the cookie were 5 cm of diameter and 5 mm of height. The chosen package corresponded to polypropylene printed bags of 40 microns of thickness and measures 20 x 15,5 cm. The shelf life of the cookies at storage temperature of 20ºC was 12 weeks. The factory will be located in Quilicura and will have 450 m2 of surface. The total investment of the project was calculated in $ 152.973.565 and the margin of last line in $ 159.971.255. An annual volume of sales of 2.500.000 units, corresponding to bags of 100 g, was settled. The period of recovery of the investment (PRI) corresponded to 10 months, the net present value (NPV) for the rates of cut 12%, 15% and 25% were of $563.589.722, $475.202.826 and $323.504.102 respectively; and the internal rate of return (IRR) ascended to 131%. The sensitivity analysis allowed to establish that the project even continues being profitable in adverse scenes.
2
I. INTRODUCCIÓN
La cantidad o diversidad de recursos que posee un país o región, no garantiza el desarrollo que dicha sociedad pueda llegar a alcanzar. La gran diferencia radica en el aprovechamiento inteligente de esos recursos, y la visión que permita detectar las nuevas oportunidades que ofrece un mundo cada vez más globalizado e integrado. Dentro de este pensamiento, nace la idea de desarrollar un alimento elaborado a partir de algas, un recurso que Chile posee por su privilegiada geografía y cuya explotación con fines alimenticios se limita solo al secado y posterior comercialización. Es por esto que se hace necesario aportar un valor agregado a este recurso, y la manera de hacerlo es a través de un proceso productivo que lo transforme en un bien comercial, nutricional y sensorialmente apetecible. Esto último se logra atendiendo las necesidades actuales de la población según sus hábitos de consumo, ofreciéndoles un alimento que no requiera preparación. Sin embargo, culturalmente la sociedad chilena no está acostumbrada a consumir productos del mar, especialmente algas, por lo que el mercado objetivo se vislumbra en el Asia Pacífico; al otro lado del océano, que además de sustentar el crecimiento del recurso se convierte en la plataforma para su despegue. Este trabajo recoge este idealismo y lo vuelca al pragmatismo. Presenta la labor realizada del desarrollo de un “snack”, la determinación de su vida útil comercial, la elección del envase, el diseño del proceso y la factibilidad técnica-económica de producirlo.
1.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS ALGAS
Las algas marinas se han utilizado como alimento humano desde la antigüedad, especialmente en China, la península de Corea y el Japón. Esta es la base comercial de la industria alimentaria de las algas marinas. Hoy en día, estos países son los mayores consumidores de algas marinas como alimento y sus necesidades constituyen la base para una industria que recolecta seis millones de toneladas de algas frescas al año en todo el mundo, por un valor de unos 5.000 millones de dólares EE.UU. (FAO, 2002).
3
En Japón muchos de los guisos llevan algas, los más comunes son el nori, el wakame y el kombu. Las algas destacan por su alto poder nutritivo y su escaso contenido en grasa y calorías. Además, poseen fibra, reducen el nivel de colesterol y disponen de altas concentraciones de vitaminas A, B, C, D, E y K, aunque también, en menor medida, de vitamina B12. La situación de recursos algales en Chile presenta una distribución a lo largo de toda la costa. Esto permite fundamentar que un proceso productivo se puede sustentar en relación con el abastecimiento de materia prima, lo que posibilita el desarrollo de un producto alimenticio que le otorgue un valor agregado a las algas, que hasta el momento en Chile solo se comercializan como alimentos secos, o como materia prima para elaborar carragenina y agar-agar.
1.1.1 Escenario del alga a utilizar como materia prima
La elección de un alga en particular, para desarrollar un alimento de consumo humano, se orienta a las necesidades y costumbres de los consumidores del mercado meta u objetivo, en este caso la población asiática; debido a que estos son los principales consumidores mundiales de algas. Se elige el alga huiro por dos razones fundamentales: - Por su similitud a un alga de consumo masivo y aprobado por los asiáticos, como es el Kombu (Laminaria japónica), ya que ambos pertenecen a la orden de las Laminarias. - Por la disponibilidad de biomasa del alga durante todo el año. El nombre científico del alga es Macrocystis pyrifera, comúnmente denominada “huiro”, “sargazo”, “chascón” o conocido en inglés como “kelp”. Es un alga perteneciente a la división Phaeophyta, más conocida como algas pardas. La clasificación sistemática del huiro es: División: Phaeophyta Orden: Laminariales Familia: Lessoniaceae Género: Macrocystis
4
Especie: Macrocystis pyrifera (Linnaeus) C. Agardh, 1820. Especies de Macrocystis son bastantes comunes a lo largo de la costa chilena, formando generalmente pequeñas praderas en áreas relativamente calmas, crecen sobre piedras o bloques de regular tamaño, hasta profundidades no superiores a los 810 metros (Pizarro, 2003). La región de Chile en que se extrae la mayor cantidad de este recurso es la Región IV de Coquimbo, siendo en esa región en donde se encuentran la mayor cantidad de empresas proveedoras del alga seca, la cual se utilizará para elaborar la harina de huiro para la formulación del “snack”.
1.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS OTRAS MATERIAS PRIMAS
El “snack” además de contener como ingrediente preponderante harina de huiro, contiene además los siguientes ingredientes: - Harina de arroz: La harina de arroz es un alimento hecho sólo en base a arroz, por lo que es apto para la dieta de personas que tienen intolerancia al gluten. - Almidón de papa: El almidón de papa es utilizado como un ingrediente espesador e integrador para uso en pastelería. Por su capacidad de retener más agua que otras harinas, prolonga la vida útil de los productos de pastelería. La diferencia entre la harina y el almidón de papa, es que la harina se obtiene de la molienda del tubérculo entero, en cambio almidón se obtiene después de romper el tejido y deshidratar el extracto líquido obtenido (ISI, 2006). Su acción es principalmente tiernizante, ya que incrementa la cantidad de carbohidratos sin aumentar la cantidad de proteínas, lo que favorece el esponjamiento del producto (Sultan, 1965). - Huevo: La yema de huevo es rica en grasa y lecitina, y son esos componentes, los que han hecho del huevo un ingrediente tradicional en galletas. En el batido tipo esponja es necesario tener una espuma estable, la espuma atrapa burbujas de aire, las que se expanden cuando se aplica calor. El huevo entero contiene una humedad aproximada de 75%. Tiene también la capacidad de enlazar y retener agua, ayudando a evitar el añejamiento de los productos (Manley, 1983, Sultan, 1965).
5
- Margarina: La margarina se obtiene por hidrogenación y transesterificación de aceites, principalmente de soya y girasol; logrando la solidificación y untabilidad de estas materias grasas. Su función en la masa es actuar como emulsificante, contribuir al sabor y evitar el endurecimiento del producto al lubricar la masa durante la mezcla (Matz y Matz, 1980). - Lecitina de soya: Corresponde a un aditivo alimentario de efecto texturizante, el cual al disminuir la tensión interfasial es capaz de formar sistemas finamente dispersos, a partir de fases no miscibles. En la panificación el efecto de un emulsificante comienza con el amasijo, por sus propiedades tensioactivas, y termina con el consumo, al retardar el envejecimiento del producto terminado. Se mejora la afinidad con las máquinas durante el amasijo, reduciendo su tiempo y velocidad, con el respectivo ahorro de energía. Facilita también la distribución final del aire en la masa, mejorando la porosidad y textura (Schmidt-Hebbel, 1990). - Azúcar: Proporciona dulzor, entrega volumen al producto y modifica la textura actuando como tiernizante, además es un agente preservante y saborizante. - Agua: El agua utilizada posee efectos en la masa, por esta razón es considerada como catalizador debido a que permite que ocurran cambios en los otros ingredientes, por ejemplo, para formar la masa y para obtener un producto rígido y texturizado después del horneo (Manley, 1983).
1.3 GENERALIDADES DEL MERCADO OBJETIVO
Japón es un país donde tradición y modernidad se combinan en alto grado. Esto también sucede en la comida: a pesar del mantenimiento de las costumbres culinarias, las necesidades y/o preferencias del consumidor japonés varían rápidamente, y hoy día algunas oportunidades para introducir nuevos productos pasan por el ofrecer alimentos conocidos con algún valor añadido. Como cada vez resulta más difícil competir en aspectos como la cantidad y el precio, existen otras áreas donde
se
pueden
diferenciar
los
productos
ofertados:
añadiendo
nuevas
características (presentación y comodidad); o garantías e información adicional,
6
haciendo hincapié en la autenticidad y origen del producto, así como en la ausencia de aditivos. Japón es el principal importador de algas para consumo humano, debido a la falta de espacio físico que posee para cultivarlas, y a que las algas forman parte de su dieta diaria; se estima que llegan a consumir entre 2,5 y 3 kilos de alga mensual por habitante (Bilbao, 2002).
1.3.1 Aspectos culturales de la alimentación oriental
Actualmente
la
occidentalización
de
oriente
ha
provocado
la
internacionalización de la economía japonesa y el aumento de sus importaciones, incluidos los productos del mar. Además, los cambios sociales (la integración de la mujer en el mundo laboral y las familias unipersonales) han modificado la demanda, orientándola hacia productos fáciles de cocinar y consumir. Ejemplos de nuevos alimentos asiáticos elaborados a partir de productos marinos aparecidos en la pasada década son: • Productos con DHA y EPA añadidos • Productos más sanos (con menos sal, grasas, o calcio añadido) • “snacks” de pescado y algas. Se define un “snack” como una comida ligera o un alimento que se ingiere entre comidas regulares (Bilbao, 2002).
1.4 VIDA UTIL
La vida útil es el período de tiempo en el cual un alimento es seguro para el consumo y tiene una calidad aceptable para los consumidores (Labuza, 1982). La vida útil de un alimento representa también aquel período de tiempo durante el cual el alimento se conserva apto para el consumo desde el punto de vista sanitario, manteniendo las características sensoriales, funcionales y nutricionales por encima de los límites de calidad previamente establecidos como aceptables. Un estudio de vida útil consiste en realizar una serie de controles preestablecidos en el tiempo, de acuerdo con una frecuencia establecida, hasta alcanzar el deterioro elegido como limitante o hasta alcanzar los límites prefijados.
7
Los puntos claves al diseñar un ensayo de vida útil son el tiempo durante el cual se va a realizar el estudio siguiendo una determinada frecuencia de muestreo y los controles que se van a llevar a cabo sobre el producto hasta que presente un deterioro importante. Generalmente se cuenta con poca información previa, por lo que se deben programar controles simultáneos de calidad microbiológica, fisicoquímica y sensorial (Hough y col., 2005).
1.4.1 Evaluación sensorial
La evaluación sensorial es una disciplina científica que trabaja con los receptores sensoriales y la capacidad integradora de individuos, entrenados o no, que hacen uso de sus sentidos como instrumento de medición. Esta disciplina constituye hoy en día un pilar fundamental para el diseño y desarrollo de nuevos productos alimenticios (Wittig, 1981).
Test de valoración de calidad de Karlsruhe
El test de Karlsruhe consiste en una metodología que permite determinar las variaciones de calidad a través del tiempo, por lo tanto es posible utilizarlo para determinar la vida útil de un alimento. Este test debe ser conducido por personal experimentado y jueces entrenados. La ficha de trabajo debe ser confeccionada para cada producto, pero si no se dispone de antecedentes al respecto puede ser de utilidad comenzar con el esquema general elaborado por el Centro Federal de Investigaciones para la Alimentación y Nutrición de Karlsruhe. Con este esquema se hace el entrenamiento y se coleccionan los juicios de todos los panelistas sobre el alimento que interesa, con el fin de llegar a elaborar la ficha específica del producto.
8
Características de los jueces
Los jueces son una parte fundamental en la aplicación de este test, estos deben ser altamente entrenados en uso de escalas, en las características del producto y en los defectos posibles. Deben estar familiarizados con evaluaciones en panel abierto y se espera que tengan alta consistencia, reproducibilidad, veracidad y confiabilidad en sus juicios (P =0,05).
Estimación de la calidad total
La ponderación de cada atributo de acuerdo a su importancia en la calidad total se calcula de la siguiente forma: Calidad total = (Color · fc) + (Olor · fo) + (Sabor · fs) + (Textura · ft) + (Forma · ff) Donde f es el factor de ponderación de cada atributo de calidad y depende del producto a evaluar.
Análisis estadístico
Una vez obtenido los datos del test se procede a analizar estadísticamente estos valores. En el caso de tener 3 muestras o más, se usa Andeva de 2 vías (jueces y productos), por atributos y para calidad total. Si se detectan diferencias significativas se debe continuar con otro estadígrafo para establecer los productos que difieren entre sí (Tukey, Duncan, Diferencias Mínimas Significativas (LSD)). Para aplicaciones en estudios de vida útil se debe definir la ecuación que relacione mejor los puntos experimentales (correlaciones múltiples).
1.4.2 Estabilidad química y microbiológica
La estabilidad química y microbiológica de las galletas depende del mantenimiento de los niveles de humedad a aproximadamente 7% o por debajo (correspondiente a una actividad de agua: 0,1-0,35) en envases impermeables a la humedad.
9
Los microorganismos son sensibles al estado del agua del medio y existen valores de actividad de agua límites por debajo de los cuales no pueden permanecer metabólicamente activos, es decir, no pueden multiplicarse, esporular o producir metabolitos, entre otros, metabolitos tóxicos . Estos valores pueden ser diferentes para cada proceso metabólico, existiendo además una gran variación en la tolerancia a la reducción de la aw entre los distintos microorganismos. 9
La mayoría de los microorganismos crecen a valores de aw entre 0,88 – 0,99.
El desarrollo de hongos y levaduras ocurre en un rango de aw bastante amplio, siendo dichos microorganismos capaces de tolerar niveles de aw muy reducidos.
Figura 1: Velocidad de degradación relativa con respecto a la actividad de agua.
10
II. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVOS GENERALES 9
Elaborar una galleta tipo “snack” en base a algas comestibles, específicamente
huiro (Macrocystis pyrifera), orientado al mercado asiático.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 9
Desarrollar una galleta tipo “snack” en base a algas pardas comestibles,
específicamente huiro (Macrocystis pyrifera). 9
Elegir el envase más adecuado para este producto.
9
Diseñar el proceso.
9
Determinar la vida útil del producto.
9
Determinar la factibilidad técnica-económica del proceso.
11
III. METODOLOGIA
3.1 DESARROLLO DEL PRODUCTO
3.1.1 Equipos utilizados y etapas de elaboración del producto
Equipos: Molino de martillo Condux-Werk, tipo LHM 20/16, Nº 860, 1,5 kW, 380 Volt, 50 Hz Procesadora de alimentos marca Moulinex Tamices marca Test sieve ASTM Números: 50, 30, 20,16 y 14 Mezcladora Hobart, modelo A 200, serie 1444, 1 Hp, 220 Volt, 50 Hz Estufa Heraeus, tipo KB 600, 220 Volt Estufa Heraeus, tipo TV 60/60, temperatura nominal 350ºC, 380 Volt, 50 Hz, 5,4 kW Balanza analítica Precisa 1620 D Selladora Montesa, modelo TA 30, 250 Watts, 220 Volt Agitador de tamices Erweka AR 400, Nº 40595, 220 Volt, 50/60 Hz Maquina de ensayos de materiales Lloyd Instrument Limited LR 5K Hampshire England
Materiales: Tabla de cortar Cuchillos Molde galletero de aluminio diámetro 5cm. Uslero Recipientes plásticos Tenedores Cucharas Rejillas metálicas Bolsas de polipropileno de 40 micrones de espesor de medidas 20 x 15,5 cm.
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Diagrama de bloques para la obtención de galletas
Mezclado de harina y azúcar
Adición de margarina y huevo
Adición de agua
Amasado
Laminado
Moldeado
Embandejado
Horneado
Enfriado
Envasado
13
Descripción de las etapas para elaborar una galleta
Se comienza mezclando los ingredientes secos, como harina y azúcar, en una mezcladora industrial, luego se le añade huevo junto a la margarina y por último el agua. Después de esto se acciona el equipo. Una vez formada la mezcla se procede a laminarla, luego se le da la forma y se colocan las galletas sobre bandejas aceitadas. Posteriormente se hornean aproximadamente de 10 a 12 minutos a 250 ºC. Por último se dejan enfriar y se envasan.
3.1.2 Planificación preliminar de los ensayos
Se planificó un ensayo con un porcentaje determinado de los ingredientes con el fin de determinar cual era la fórmula más adecuada.
Tabla1: Proporción planificada de los ingredientes, sobre una base de 250 g. Ingrediente
Porcentaje
Harina de huiro
35
Harina de arroz
14
Almidón de papa
7
Margarina
8
Azúcar
1,5
Sal
1,5
Huevo
8
Agua
25
14
3.1.3 Elección del envase
El envase constituye una barrera entre el alimento y el medio ambiente, se opone a la transmisión de luz, calor, humedad, gases, y la eventual contaminación por microorganismos o insectos. El envase además de contener, protege, promociona y diferencia el producto que se va a comercializar. El envase constituye el primer acercamiento entre el consumidor y el producto, y como la primera impresión siempre es la que genera un mayor impacto en la percepción del consumidor sobre el bien que va a adquirir, la imagen que proyecta éste es fundamental para su elección frente a otras alternativas. El contacto visual del consumidor con el producto a través del envase incrementa su intención de adquirirlo, porque puede ver lo que consumirá finalmente, acrecentando así la sensación de seguridad y el deseo de degustarlo.
3.2 METODOLOGIA PARA DETERMINAR VIDA UTIL
Para determinar la vida útil del “snack” se diseñó un programa de evaluaciones sensoriales que permitieran establecer el período de duración del alimento, esto complementado con análisis microbiológicos y texturales en el tiempo. Para esto se envasaron bolsas de diez unidades cada una y se almacenaron a las temperaturas de 20 ºC, 30 ºC y 40 ºC. Para mantener el producto a temperatura ambiente se introdujo en una caja aislada térmicamente (poliestireno expandido), y para hacerlo a las temperaturas superiores se usaron estufas programables.
3.2.1 Evaluación sensorial
Se utilizó para esto el test de Karlsruhe, con una escala de valoración de calidad elaborada en base a las observaciones del producto y a la proyección de posibles deterioros. Se escogieron ocho jueces entrenados, quienes evaluaron tres muestras por sesión, correspondientes a las tres temperaturas de almacenamiento. Los parámetros
15
considerados en el test y su ponderación en la calidad total se muestran a continuación:
Tabla 2: Ponderación de los parámetros sensoriales Parámetro
Ponderación
Sabor
25
Textura
25
Olor
25
Color
15
Forma
10
3.2.2 Análisis microbiológico
El Reglamento Sanitario de los Alimentos define los criterios microbiológicos para distintos grupos de alimentos, donde la galleta entra en la categoría de panadería y pastelería, específicamente como productos farináceos para cóctel (“snacks”). Para este tipo de alimento, el reglamento establece como parámetro el recuento de mohos, debido a la baja actividad de agua del producto, siendo el límite inferior 10 ufc/g y el límite máximo 1·102 ufc/g. Para determinar el recuento de mohos se enviaron muestras al Laboratorio Analab, quines realizaron los análisis de acuerdo al método establecido por el Manual ISP de 1998. Este análisis se realizó a través de terceros ya que no se disponían de los recursos necesarios para hacerlo en la facultad.
3.2.3 Análisis textural
Los
parámetros
texturales
se
pueden
definir
como
el
conjunto
de
características físicas, ligadas a los elementos estructurales del alimento, que son perceptibles por el sentido del tacto, que están relacionadas con la deformación, desintegración y flujo del alimento, cuando éste es sometido a un esfuerzo y que
16
pueden ser medidos objetivamente, en términos de masa, tiempo y distancia (Bourne, 1982). La textura es el parámetro de calidad de mayor importancia para el consumidor de productos horneados (Castro y cols, 2003). Para determinar parámetros texturales en forma instrumental se utilizó la prueba de quiebre de tres puntos, que corresponde a una prueba de flexión en que se evalúa la fuerza máxima necesaria para producir un quiebre total de la estructura del producto (Gaines, 1994), y es utilizada para evaluar la dureza y fracturabilidad de galletas y barras de chocolate, entre otros productos (Castro y cols, 2003). Se utilizó la máquina universal de ensayos de materiales Lloyd para medir la flexión de la galleta a intervalos de tiempo iguales a los de las evaluaciones sensoriales. El producto fue apoyado sobre dos soportes paralelos, separados a una distancia establecida. Un tercer eje paralelo, del mismo material de los soportes fue desplazado verticalmente ejerciendo una fuerza hasta producir un quiebre en la estructura del producto. Los valores de fuerza máxima se relacionaron con la dureza de las galletas.
3.2.4 Medición de actividad de agua (aw)
La aw se midió en el equipo Novasina, para lo cual se colocó la muestra (alrededor de 5 g previamente homogeneizados) en una cápsula de plástico y se introdujo en la cámara del equipo, se cerró y se registró el valor de aw a temperatura constante de 25°C.
3.3 FACTIBILIDAD TECNICA-ECONOMICA
Para realizar la formulación y evaluación técnica-económica se siguió la siguiente línea de trabajo: 9
Formulación del proyecto: Consistió en la descripción y caracterización del
producto
17
9
Estudio técnico: Se fundamentaron las pruebas del producto a escala piloto,
su escalamiento industrial, tamaño y localización de la planta. 9
Estudio de mercado: Se determinaron las variables comerciales que otorgan
factibilidad al proyecto, se analizó la competencia, crecimiento y participación en el mercado. Además se realizó un análisis FODA. 9
Justificación y evaluación económica: Se establecieron los costos y
beneficios. Se valorizaron los aspectos de ingeniería, máquinas y equipos, obras civiles, montaje e imprevistos. Se calculó el monto de la inversión, y los márgenes directos. Se construyó el
flujo de caja del proyecto, se calcularon los índices
financieros como el valor actual neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR), y el plazo de recuperación de la inversión (PRI). Por último se realizó una sensibilización con escenario optimista y pesimista. 9
Ingeniería conceptual y básica: Se seleccionó la tecnología y se describió el
proceso. Se describió el diagrama de flujo, la disposición de los equipos en la planta y el balance de masa.
18
IV. RESULTADOS Y DISCUSION
4.1 FORMULACION
Para encontrar la formulación adecuada se tomaron en consideración parámetros sensoriales como sabor, textura, olor y color; los cuales fueron evaluados subjetivamente hasta dar con la receta que reuniera las características buscadas.
Tabla 3: Proporción de los ingredientes utilizados en cada ensayo, sobre una base de 250 g. Ensayo 1
Ensayo 2
Ingrediente
Ensayo 3
Ensayo 4
Ensayo 5
Porcentaje
Harina de huiro
35
15
17
18
16
Harina de arroz
14
20
17
18
16
Almidón de papa
7
15
20
18
19
Margarina
8
10
7
6
8
Azúcar
1,5
5
4
4
4
Sal
1,5
0
0
0
0
Huevo
8
5
13
10
10
Agua
25
30
22
24
25,5
Lecitina de soya
0
0
0
1,4
1,5
Glutamato
0
0
0
0,6
0
monosódico
El resultado obtenido en cada ensayo mostró las falencias y posibilidades de mejora que se podían aplicar al ensayo siguiente. Es así como en el ensayo 1, se detectó la presencia de algunas partículas de arena, por lo que se tuvo que mejorar el sistema de lavado para las posteriores operaciones. También se detectó una dureza y un color pronunciado en la galleta,
19
debido al alto porcentaje de harina de huiro que se utilizó. Se decidió aumentar el porcentaje de almidón de papa debido a que la galleta presentaba grietas en la superficie. Después de este ensayo se eliminó la adición de sal, ya que la sal proveniente del huiro era suficiente. También se aumentó la cantidad de azúcar teniendo en cuenta las preferencias de los consumidores del mercado objetivo, ya que los asiáticos prefieren los sabores agridulces. En los ensayos 2 y 3 se obtuvieron mejores resultados, pero aun se podía seguir mejorando la textura, que fue la característica que a lo largo de la experiencia fue la más complicada de mejorar. En el ensayo 4 se adicionó a la formulación lecitina de soya con la finalidad de mejorar la textura, lo que tuvo un resultado positivo al mejorar ésta en las etapas de amasado, laminado y de producto terminado. También se agregó glutamato monosódico con el objetivo de acentuar el sabor de la galleta, pero se obtuvo un efecto no deseado en el sabor de ésta, siendo excesivamente salada. Con el ensayo 5 se obtuvo la formulación definitiva, basándose en las buenas características sensoriales que presentó la galleta. Se eliminó el glutamato monosódico y se hicieron pequeñas correcciones en las proporciones del resto de los ingredientes, llegando a un resultado satisfactorio. Con la obtención de la formulación adecuada se procedió a realizar una producción a escala mayor con el objetivo de determinar la vida útil del producto.
20
4.2 PROCESO DE ELABORACION
Diagrama de bloques para la obtención de harina de huiro
Lavado del huiro trozado
Secado
Molienda
Tamizado
Harina de huiro
21
Diagrama de bloques del proceso
Mezclado de los ingredientes secos
Adición de margarina
Adición de huevo y lecitina
Adición de agua Amasado
Laminado Moldeado Horneado Enfriado Envasado
Descripción de las etapas del proceso
Obtención de la harina de huiro: Se adquirió el huiro trozado con un corte de 5/40 mesh, luego se procedió a lavar por aspersión e inmersión para retirar las partículas
22
de arena y demás residuos que contenía la materia prima. Posteriormente el huiro se secó en la estufa a 40 ºC por 30 minutos, después de esto se intentó obtener el molido mediante el uso de un molino de martillo, pero el inconveniente que presentaba el equipo residía en que el tamaño de partícula obtenido era muy grande, además de perderse materia prima. Para solucionar este problema se optó por utilizar una procesadora de alimentos que utiliza como principio de molienda un molino de cuchillas. Para obtener una harina con tamaño de partícula uniforme se utilizó una batería de tamices de diferentes luz de malla, de las cuales se utilizó la fracción obtenida en los tamices números 50 y 30. Se obtuvo entonces una harina homogénea y fina, lista para ser incorporada a la formulación.
Obtención de la galleta: Los ingredientes secos (harina de arroz, harina de huiro, almidón de papa y azúcar) se mezclaron en las etapas de ensayos preliminares en un recipiente plástico, y en la producción final en una batea industrial, utilizando una lira. Luego del mezclado de los ingredientes secos, se incorporó la margarina, luego el huevo junto con la lecitina de soya y por último el agua. El tiempo de mezclado fue de 10 minutos de amasado, para luego proceder a laminar
la
masa
utilizando
un
uslero,
dejándole
un
espesor
de
5
mm
aproximadamente. Luego se cortó con el molde y se colocaron en la bandeja del horno, previamente aceitada. En un principio, el horneo se realizó en un horno a gas, y luego se decidió realizarlo en una estufa de calor envolvente, para que la cocción fuera más uniforme. El tiempo de cocción en el horno fue de 30 min a potencia de llama media, y en la estufa el tiempo correspondió a 15 min a una temperatura de 170 ºC. Para el caso de la cocción en la estufa se utilizaron rejillas metálicas en vez de bandejas metálicas. Después del horneo las galletas fueron enfriadas y envasadas en bolsas de polipropileno de 10 unidades cada una.
23
4.3 ELECCION DEL ENVASE
Se eligió para envasar el producto bolsas de polipropileno de 40 micrones de espesor y de medidas 20 x 15,5 cm.
El polipropileno (PP) es un polímero
termoplástico, parcialmente cristalino, pertenece al grupo de las poliolefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos. Este polímero se obtiene de la polimerización del propileno que es su monómero, tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos. El polipropileno comercial estándar tiene un grado de cristalinidad intermedio entre el polietileno de alta y el de baja densidad; su módulo elástico también es intermedio, es menos duro que el polietileno de alta densidad y menos quebradizo. El polipropileno es un material que prácticamente no absorbe humedad debido a su impermeabilidad al vapor de agua y a los gases. Además posee buenas características mecánicas como su óptima maleabilidad. Posee una densidad cercana a la del agua, una temperatura de fusión de 173 ºC y una de degradación de 286 ºC. La elección se argumenta en las buenas características y propiedades del material dado el producto que se desea envasar, además de su probada aceptación en los consumidores meta; ya que “snacks” similares en base a algas, que se comercializan en Asia, son envasados con este mismo material y formato.
4.4 ANÁLISIS SENSORIAL
A continuación se presenta un resumen de los resultados obtenidos en el análisis sensorial con respecto al tiempo y a la temperatura de almacenamiento, donde se calculó el puntaje promedio por atributo, incluyendo la desviación estándar, y se ponderó la calidad total. Para esto se utilizó la tabla de valoración de calidad de Karlsruhe diseñada para este proyecto (Anexo 1).
24
Tabla 4: Puntaje promedio por parámetro para las muestras almacenadas a 40°C durante 8 semanas. Parámetro
Tiempo (semanas) 0
1
2
4
6
8
Color
8,9±0,4
8,9±0,4
8,3±0,5
7,0±1,1
6,4±0,7
5,8±0,9
Forma
8,9±0,4
8,6±0,5
8,3±0,5
7,6±0,5
6,4±0,7
6,3±1,5
Olor
8,9±0,4
8,5±0,5
7,1±0,4
6,8±0,7
5,3±1,3
4,1±0,8
Sabor
8,7±0,5
8,5±0,5
7,1±0,8
6,5±0,5
4,8±1,2
4,0±0,8
Textura
8,9±0,4
8,4±0,5
7,8±1,2
6,4±0,5
5,5±1,2
3,6±0,9
Calidad
8,8±0,2
8,6±0,2
7,6±0,4
5,9±0,4
5,5±0,7
4,4±0,6
Total
En la Tabla 4 se observa que al aumentar el tiempo de almacenamiento disminuye la calidad en todos los atributos evaluados. Este deterioro alcanzó un valor de calidad total de 5,5 puntos a las 6 semanas de almacenamiento a 40°C, que corresponde al valor límite para la comercialización del producto (Wittig, 1981).
Tabla 5: Puntaje promedio por parámetro para las muestras almacenadas a 30°C durante 8 semanas. Parámetro
Tiempo (semanas) 0
1
2
4
6
8
Color
8,9±0,4
8,9±0,4
8,3±0,5
7,5±0,5
6,8±0,9
6,8±0,5
Forma
8,9±0,4
8,8±0,5
8,4±0,5
7,5±0,8
6,5±0,5
6,5±0,8
Olor
8,9±0,4
8,9±0,4
8,1±0,6
7,6±0,5
6,6±1,0
6,4±1,1
Sabor
8,7±0,5
8,3±0,5
7,9±1,0
7,4±0,5
5,8±1,0
5,5±1,3
Textura
8,9±0,4
8,5±0,5
7,8±0,9
7,0±0,9
6,0±1,7
5,0±1,4
Calidad
8,8±0,2
8,7±0,3
8,0±0,6
7,4±0,4
6,3±0,8
5,9±0,9
Total
25
En la Tabla 5 se observa un incremento en el deterioro de los parámetros evaluados a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento. Sin embargo, el deterioro observado es más gradual que el obtenido a una temperatura de almacenamiento superior (Tabla 4), lo que confirma que a medida que aumenta la temperatura de almacenamiento disminuye la calidad sensorial de las galletas desarrolladas.
Tabla 6: Puntaje promedio por parámetros para las muestras almacenadas a 20°C durante 8 semanas. Parámetro
Tiempo (semanas) 0
1
2
4
6
8
Color
8,9±0,4
8,6±0,5
8,4±0,5
8,8±0,5
7,3±0,9
6,8±0,9
Forma
8,9±0,4
9,0±0,0
8,6±0,5
8,5±0,5
7,8±0,7
6,1±1,3
Olor
8,9±0,4
9,0±0,0
8,8±0,5
8,0±0,0
7,3±0,5
7,0±1,1
Sabor
8,7±0,5
8,6±0,5
8,8±0,5
8,6±0,5
7,0±0,8
6,5±1,1
Textura
8,9±0,4
8,8±0,5
8,4±07
7,4±0,7
6,6±1,7
6,0±1,2
Calidad
8,8±0,2
8,8±0,2
8,6±0,3
8,2±0,3
7,1±0,6
6,5±0,8
Total
En la Tabla 6 se observa que en las muestras almacenadas a 20°C hubo un menor deterioro que en las almacenadas a 30 y 40 ºC. Todos los atributos se analizaron por Tukey con respecto a la temperatura de almacenamiento y al tiempo (variables independientes), ya que presentaron diferencias significativas. Los atributos de forma, olor, sabor, textura y calidad total también se analizaron por Tukey con respecto a los jueces (variable independiente), ya que éstos presentaron diferencias significativas. Para el sabor con respecto a los jueces se analizó también por Duncan, ya que Tukey no mostró las diferencias significativas que existían y este método es más estricto. Sin embargo, el valor de las medias está en un rango muy estrecho lo que indica que la desviación no fue grande al trabajar con un 95% de confianza (Anexo 2).
26
Las diferencias significativas entre los jueces se pueden deber al hecho de que ningún juez estuviera acostumbrado a consumir algas frecuentemente en su dieta, por otra parte no se contó con un suficiente número de jueces que permitiera descartar a los que presentaron diferencias significativas. Experimentalmente se determinó el punto de corte comercial, para la muestra almacenada a 40° C, respecto a la calidad total promedio siendo de 6 semanas. Con las ecuaciones matemáticas de ajuste se calcularon los puntos de corte para las otras dos muestras, siendo aproximadamente 9 semanas para la muestra almacenada a 30° C y 12 semanas para la muestra almacenada a 20° C (Anexo 3 y 5). Dada la baja durabilidad del producto se sugieren las siguientes mejorías para ser utilizadas en un proceso de elaboración industrial: 9
Adición de espesantes derivados de la celulosa: Gomas hidrocoloides como
la carboximetilcelulosa y metilcelulosa se utilizan para aumentar la capacidad de retención de agua de las masas, mejorar su consistencia y su estabilidad en el almacenamiento, retardando el fenómeno de envejecimiento. También facilitan la suspensión y evitan la perdida de sustancias aromáticas en el horneo. Se ha demostrado también que retrasan la retrogradación del almidón (Fennema, 2000 y Schmidt-Hebbel, 1990). 9
Adición de emulsionantes: El esteaoril lactilato de sodio (SSL) es un
emulsionante de naturaleza hidrofílica usado principalmente como fortalecedor o acondicionador de la masa, es capaz de unirse al almidón y a la proteína. El acomplejamiento con el almidón permite ejercer su efecto antienvejecimiento. Además los productos se mantienen por más tiempo frescos debido a que ayuda a mantener la humedad al mismo nivel inicial por más tiempo (Kamel y Ponte, 1993).
4.5 CINETICA DE DETERIORO
4.5.1 Cinética de deterioro de la calidad total promedio
Se estudió la variación de la calidad total promedio con respecto al tiempo y a la temperatura de almacenamiento, para lo cuál se buscó las ecuaciones matemáticas
27
de ajuste (Anexo 3). La calidad total promedio se cuantificó según la ponderación mostrada en la tabla 2.
Calidad total promedio v/s Tiempo
Calidad total promedio
10
y = -0,3074x + 9,0758 R2 = 0,9467
8 6
5,5
4
y = -0,5726x + 8,8042
2
R 2 = 0,965
y = -0,3905x + 8,8835 R 2 = 0,9805
0 0
2
4
6
8
10
Tiempo (semanas) Calidad total promedio A
Calidad total promedio B
Calidad total promedio C
Figura 2: Variación en la calidad total promedio con respecto al tiempo, de las muestras almacenadas a distintas temperaturas.
En la Figura 2 se observa una tendencia de disminución de la calidad total promedio en el tiempo a las tres temperaturas de almacenamiento, mostrando un aumento de la pendiente proporcional a la temperatura de almacenamiento. Esto era de esperar, ya que al aumentar la temperatura de almacenamiento disminuye la calidad de los distintos atributos sensoriales, y por ende disminuye la calidad total del producto (Hough y col., 2005). Se buscó la cinética de deterioro para cada temperatura, como se observa en la Figura 2, y se determinó una cinética de orden 0 en los tres casos, teniendo en consideración el número de mediciones y el valor de R2 (Anexo 4) (López, 1997).
4.5.2 Dependencia de Arrhenius de la calidad total
Para determinar la energía de activación y el valor de Q10, se utilizó el valor de la pendiente de la recta obtenida en cada ecuación y la temperatura de almacenamiento (Figura 2). Los valores se muestran a continuación:
28
Tabla 7: Valores de K obtenidos en la cinética de deterioro, con respecto a la variación de calidad total de las galletas almacenadas a distintas temperaturas. Muestra
K (sem-1)
Temperatura (K)
C (40° C)
0,5726
313
B (30° C)
0,3905
303
A (20° C)
0,3074
293
Ln K v/s 1/T 0 0,00315 -0,2
0,0032
0,00325
0,0033
0,00335
0,0034
0,00345
Ln K
-0,4 -0,6 -0,8 -1 y = -2844,1x + 8,5 2 R = 0,9772
-1,2 -1,4
1/T
Figura 3: Relación de la calidad total con la temperatura
La ecuación obtenida en la figura 3 fue: Ln K = -2844,1 · (1/T) + 8,5 Con la ecuación anterior se determinó la energía de activación que corresponde a 5,6 Kcal/mol y el valor de Q10 que es 1,38 (entre 20°C y 30°C) y 1,34 (entre 30°C y 40°C) (Anexo 6).
4.6 VARIACIÓN DE ACTIVIDAD DE AGUA EN EL TIEMPO
Las variaciones de actividad de agua en las muestras almacenadas a distintas temperaturas se observan en la siguiente tabla:
29
Tabla 8: Variación de actividad de agua en el tiempo, de las muestras almacenadas a distintas temperaturas. Tiempo
Actividad de agua (aw)
(semanas)
almacenada a 40°C
almacenada a 30°C
almacenada a 20°C
0
0,12
0,12
0,12
4
0,13
0,14
0,13
8
0,18
0,18
0,15
Como se observa en la Tabla 8, la actividad de agua no varia significativamente a ninguna de las temperaturas de almacenamiento, manteniéndose estable en el tiempo.
4.7 ANALISIS MICROBIOLOGICO
Se realizaron análisis microbiológicos para determinar el recuento de mohos, como lo establece el Reglamento Sanitario de los Alimentos para la categoría de panadería y pastelería, específicamente productos farináceos para cóctel (“snacks”). El análisis para la muestra correspondiente al tiempo cero arrojó como resultado < 10 UFC/g, y el ensayo para la muestra correspondiente al tiempo 8, almacenada a 40 ºC, dio como resultado 70 UFC/g (Anexo 7). Con las actividades de agua medidas y los recuentos de mohos analizados se determinó que las muestras no superan los parámetros establecidos por el Reglamento Sanitario de los Alimentos, por lo que se puede asegurar que se trata de un alimento inocuo durante su período de vida útil. A partir de los resultados de actividad de agua y análisis microbiológicos se puede deducir que el producto sigue siendo estable al tiempo de corte determinado por el análisis sensorial, lo que supone que el producto podría tener una vida útil más larga que la obtenida.
30
4.8 ANALISIS TEXTURAL
A continuación se detallan las condiciones de trabajo para cada prueba al utilizar la máquina universal de ensayo:
Tabla 9: Condiciones de trabajo del equipo Lloyd. Velocidad de ensayo
50 mm/min
Longitud de probeta
5 mm
Gramaje
1 g/m2
Célula de carga
5000 N
Distancia entre los ejes
40 mm
Para analizar si existe dependencia entre el tiempo y la temperatura de almacenamiento, y la dureza; se presenta un gráfico con los datos obtenidos luego de cada ensayo. Fuerza máxima v/s Tiempo 18 16 Fuerza máxima (N)
14 12 10 8 6 4 2 0 -2 0
2
4
6
8
10
Tiempo (semanas) Muestra almacenada a 20ºC Muestra almacenada a 40ºC
Muestra almacenada a 30ºC
Figura 4: Variación de la fuerza máxima respecto al tiempo, de las muestras almacenadas a diferentes temperaturas.
31
La prueba de quiebre de tres puntos, se caracterizó por ser un método de alta variabilidad de resultados y poca precisión. No se observa una tendencia definida entre la dureza y las respectivas temperaturas de almacenamiento, así como tampoco se visualiza entre la dureza y el tiempo de almacenamiento.
4.9 FACTIBILIDAD TECNICA-ECONOMICA
4.9.1 Formulación del proyecto
Descripción del proyecto: El proyecto consiste en diseñar una planta elaboradora de galletas tipo “snack” en base a harina de huiro, orientado al mercado asiático y con la finalidad de satisfacer las necesidades del cliente consumidor de “snack” de origen marino. Caracterización del producto: El producto consiste en galletas tipo “snack” en base a harina de huiro de dimensiones 5 cm de diámetro por 5 mm de espesor, presentadas en formato de 100 g en bolsas impresas de polipropileno.
4.9.2 Estudio técnico
Escalamiento industrial: Se determinó que el proceso es escalable a nivel industrial por que existen los equipos, disponibilidad de materia prima, procesos aplicables, zona de instalación, disponibilidad de mano de obra y otros factores complementarios. Tamaño y localización de la planta: El tamaño de la planta se estimó de acuerdo a la capacidad productiva que debe tener para cumplir con las metas de producción presente y futuras. Se determinó una producción de una tonelada diaria que equivale a 417 cajas (65 x 35 x 25 cm) de 24 bolsas de 100 g cada una, donde cada bolsa contiene 15 unidades aproximadamente. Se estableció que un tamaño adecuado de la planta es de 450 m2, desglosado en 30 m de largo por 15 m de ancho.
32
La planta se localizará en el sector industrial Américo Vespucio en la comuna de Quilicura, debido a la cercanía de las vías terrestres que comunican Santiago con el puerto de Valparaiso, lugar por el cual se embarcará la producción destinada a exportación. Se decidió ubicar la planta en la Región Metropolitana por la cercanía con la mayoría de los centros de distribución de materias primas y por las aspiraciones de abordar el mercado nacional concentrado en esta región.
4.9.3 Estudio de mercado
Variables comerciales que otorgan factibilidad al proyecto: El ritmo de vida actual de los consumidores justifica la preferencia de alimentos que no requieran de preparación, como es el caso del producto definido. Por otra parte, la composición del producto asegura que se está consumiendo un alimento sano y balanceado, debido a que el huiro aporta fibra, vitaminas y minerales como el yodo. El consumo regular de este último ayuda a prevenir la enfermedad bocio, que afecta a las glándulas tiroideas. El producto al no contener proteínas provenientes del trigo, avena, cebada y centeno; es libre de gluten, por lo tanto es un alimento apto para los enfermos celiacos, potenciales consumidores del “snack”. Se estima una proporción de un enfermo celiaco cada 250 habitantes, por lo tanto en Chile habría 60.000 celiacos aproximadamente. Otra característica importante es que el producto al ser horneado es más saludable que un “snack” frito. Competencia, crecimiento y participación en el mercado: La competencia real en el mercado asiático radica en productos elaborados en base a harina de arroz, almidón de maíz y algas secas, presentados en formato de “snack”. En cuanto al mercado nacional no existe ningún producto similar, por lo que solo podría existir una potencial competencia si en el futuro alguna empresa decidiera copiar la formulación definida en este proyecto. Se estableció abarcar una pequeña parte del vasto mercado asiático, que asciende a más de mil quinientos millones de consumidores, por lo que se considera que una producción de 250 toneladas al año es suficiente para comenzar a insertarse tanto a este mercado como al mercado nacional.
33
El crecimiento de la producción dependerá del volumen de venta y el retorno registrado durante el primer año de operación.
Análisis FODA: Fortalezas: •
Disponibilidad constante de las materias primas.
•
Se trata de un producto saludable rico en fibra, yodo, vitaminas y minerales. Además no contiene aditivos artificiales.
•
Producto apto para celiacos.
•
Al ser un “snack” no requiere de preparación y es de fácil y rápido consumo.
•
Se trata de un alimento aprobado por los consumidores asiáticos.
Oportunidades: •
El mercado asiático presenta un enorme potencial de consumo.
•
La posibilidad de insertar un alimento innovador en el mercado nacional.
Debilidades: •
La presencia de algas marinas en la dieta tradicional chilena es de baja
proporción, por lo que la aceptabilidad del producto podría ser también baja. •
Se presenten problemas de inserción en el mercado asiático.
Amenazas: •
Disminución de la disponibilidad del huiro.
•
Pérdidas de producto por malas condiciones de almacenamiento.
•
Aparición de competidores que ofrezcan al consumidor mejor producto y precio.
4.9.4 Justificación económica
Inversiones del proyecto
La inversión total del proyecto se compone de la siguiente forma:
34
a) Inversión en activos Corresponde a la inversión inicial, la cual está compuesta por los activos fijos ($ 116.134.400) y activos nominales ($ 5.806.720, correspondientes al 5% de los activos fijos). Entre los activos nominales se consideran gastos de puesta en marcha, patentes y permisos municipales. b) Inversión en capital de trabajo De acuerdo a lo calculado por el déficit acumulado máximo el capital de trabajo corresponde a $17.125.757. El cuadro con los flujos de ingresos y egresos proyectados para cada mes del primer año se puede ver en el Anexo 11. c) Imprevistos Corresponde al 10% de la suma de la inversión en activos más la inversión en capital de trabajo. Se calculó la suma de $ 13.906.688. d) Inversión total La inversión total del proyecto en detalle se puede observar en el Anexo 8. El monto total de la inversión del proyecto se muestra en la siguiente tabla:
Tabla 10: Detalle de inversión. INVERSION
MONTO ($)
Inversión en activos
$ 121.941.120
Inversión en capital de trabajo
$ 17.125.757
Imprevistos
$ 13.906.688
Inversión total
$ 152.973.565
Costos del proyecto
En el Anexo 9 se detallan los costos del proyecto.
a) Costos directos Materias primas: El costo de las materias primas se calculó según la ponderación de cada ingrediente en la formulación del producto y el precio cotizado para cada una de ellas. Se determinó la suma de $ 120.884.075.
35
Mano de obra directa: Se consideró el sueldo de los operarios durante el primer año de producción, teniendo como resultado $ 12.960.000. Insumos: El costo de estos asciende a $ 23.775.000. Energía: Se calcularon los requerimientos energéticos para elaborar el producto, obteniendo la suma de $ 1.930.000. Depreciación: Se asumió la depreciación de los equipos como un costo directo, obteniéndose el valor de $ 2.712.096. Mantención: La matención y limpieza de los equipos corresponde a $ 1.000.000. b) Costos indirectos Los costos indirectos corresponden a mano de obra indirecta y gastos generales, ascendiendo a la suma de $ 44.960.000. c) Costos totales Los costos totales corresponden a la suma de los costos directos e indirectos, dando como resultado $ 208.221.171.
Tabla 11: Detalle de costos totales. COSTOS
MONTO ($/Año)
Costos directos Materia prima
$ 120.884.075
Mano de obra directa
$ 12.960.000
Insumos
$ 23.775.000
Energía
$ 1.930.000
Depreciación
$ 2.712.096
Mantención
$ 1.000.000
Costos indirectos Mano de obra indirecta
$ 24.000.000
Gastos generales
$ 20.960.000
COSTOS TOTALES
$ 208.221.171
36
Ingresos del proyecto
El volumen de venta proyectado para el primer año de operación se determinó en 2.500.000 de unidades, y se estimó una merma de un 10%, dando como resultado un volumen de 2.250.000 unidades al año. El precio de venta se determinó en $ 200 por cada paquete de 100 g. Se obtuvo $ 450.000.000 por el concepto de ingresos por ventas. En los 5 años de duración del proyecto se decidió incrementar las ventas en 1% anual considerando que es un objetivo realista y alcanzable. Por otra parte se decidió mantener el precio de venta constante.
Tabla 12: Ingresos del proyecto Año
Venta (Ton)
Ingresos ($)
1
250
450.000.000
2
253
454.500.000
3
255
459.045.000
4
258
463.635.450
5
260
468.271.805
Egresos del proyecto
Para determinar los egresos del proyecto se consideró un aumento en la demanda de 1% anual, por lo que los ítems materias primas, insumos y energía consideran este aumento, además de considerar un aumento proporcional al IPC promedio del año 2005. En los ítems mano de obra mantención y gastos generales solo se considera el aumento inflacionario (Anexo 10).
Márgenes económicos
En la siguiente tabla se detallan los márgenes económicos
37
Tabla 13: Márgenes económicos Ventas físicas (unidades) Ingresos por ventas
$ 450.000.000
Costo de venta
$ 208.221.171
Margen bruto
$ 241.778.829
Gastos comerciales Margen comercial
2.500.000
$
50.000.000
$ 191.778.829
Depreciación
$
4.675.451
Impuestos (17%)
$
31.807.574
Margen última línea
$ 159.971.255
Presupuesto de caja
Los flujos mensuales de ingresos y egresos proyectados se detallan en el Anexo 11.
Determinación del capital de trabajo
El capital de trabajo fue determinado mediante el déficit acumulado máximo, para esto se usó el presupuesto mensual de caja, donde el capital de trabajo corresponde al saldo acumulado negativo de mayor valor absoluto. Este valor corresponde a $ 17.125.757 (Anexo 11).
Flujo neto de operación
Ver Anexo 12.
38
4.9.5 Evaluación económica
Periodo de recuperación de la inversión (PRI)
De acuerdo con los flujos netos de operación acumulados la inversión es recuperada en un plazo aproximado de 10 meses. Este índice se calculó mediante la siguiente fórmula: PRI = Inversión inicial/ Flujos netos positivos PRI = -152973565 / 203722294 PRI = 0,75 años. Lo anterior muestra el mínimo riesgo que presenta el proyecto, ya que la inversión se recupera antes del primer año del periodo de evaluación.
Valor actual neto (VAN)
Los valores actuales netos fueron calculados para las tasas de corte de 12,15 y 25%.
Tabla 14: Valor actual neto calculado para el periodo. INDICADOR
VALOR ($)
VAN (12%)
$ 536.589.722
VAN (15%)
$ 475.202.826
VAN (25%)
$ 323.504.102
Se puede aseverar que el proyecto es rentable a las tres tasas de descuento calculadas, esto debido a los grandes volúmenes de venta.
Tasa interna de retorno (TIR)
La TIR presentó un valor de 131% lo cual indica que el proyecto es altamente conveniente, ya que ninguna entidad financiera del mercado puede ofrecer tan alto
39
interés. Además por tratarse de un proyecto marino se requiere de un TIR mayor al 70% para justificar la inversión, debido a las fluctuaciones climáticas que podrían afectar la disponibilidad de materias primas.
Análisis de sensibilización
Sensibilización del precio y volumen de venta Un aumento o disminución en el precio de venta varía con la misma proporción que para el volumen de venta. Los resultados de sensibilización para el precio y volumen de venta del producto se presentan en la siguiente tabla.
Tabla 15: Sensibilización del precio y volumen de venta: Variación
VAN (12%)
VAN (15%)
VAN (25%)
TIR (%)
PRI
(%)
($)
($)
($)
20
781.322.366
696.733.450
486.749.754
181
7
10
658.956.044
585.968.138
405.126.928
156
8
0
536.589.722
475.202.826
323.504.102
131
10
-10
414.223.400
364.437.514
241.881.277
105
12
-20
291.857.078
253.672.202
160.258.451
79
15
(meses)
Al situarse en el escenario pesimista se observa que aunque el precio y volumen de venta disminuyan en un 20% el VAN y PRI siguen siendo aceptables y la TIR supera el piso del 70%.
Sensibilización del precio de materia prima Los resultados de sensibilización para el precio de materias primas del producto se presentan en la siguiente tabla.
40
Tabla 16: Sensibilización del precio de materias primas del producto: Variación
VAN (12%)
VAN (15%)
VAN (25%)
TIR (%)
PRI
(%)
($)
($)
($)
20
466.622.938
411.981.769
277.172.323
117
10
10
501.606.329
443.592.296
300.338.211
124
10
0
536.589.722
475.202.826
323.504.102
131
10
-10
571.573.113
506.813.353
346.669.991
137
9
-20
606.556.506
538.423.883
369.835.882
144
9
(meses)
Al situarse en el escenario pesimista de un aumento en el 20% del precio de las materias primas, se observa el VAN y PRI siguen siendo aceptables y la TIR supera ampliamente el piso del 70%. El proyecto es menos sensible a la variación del precio de materia prima que a la de precio y volumen de venta, esto se debe al gran valor agregado que posee el producto.
Ingeniería conceptual y básica
Selección de la tecnología
Horno: Corresponde a un horno de cámara rotatorio, que puede funcionar a gas o petróleo. Posee un sistema de carga rápida con un carro de 15 bandejas. Está construido en acero inoxidable y posee un sistema de vaporización que da un mejor acabado al producto. Características técnicas: 380 Volt, 50/60 Hz, Potencia máx. 40.000 Kcal/h, Consumo de gas 3,5 m3/h.
Molino: Molino de cuchillos para molienda de algas, estructurado en acero A36, juego de cuchillos en acero especial, templados y rectificados. Salida del producto por caída libre. Características técnicas: 380 Volt, 50/60 Hz, 5,5 Hp.
41
Mezcladora: Estructura construida en acero esmaltado al horno. Bolo de aluminio o acero inoxidable. Capacidad de 1 quintal. Características técnicas: 380 Volt, 50/60 Hz.
Sobadora: Estructura construida en acero esmaltado al horno. Rodillo de acero pulido. Deslizadores de acero inoxidable. Características técnicas: 380 Volt, 50/60 Hz, 3 Hp.
Envasadora: Construida en Acero inoxidable, embolsadora y formadora automática de bolsas por balanza. Características técnicas: 380 Volt, 50/60 Hz, 1200 kW al sellar.
Tamizador: Estructura construida en acero inoxidable cono de tamizado con tela de acero carbono, malla 50. Tamiz rotativo autolimpiante. Motorreductor MR-3 0,75 CV 1150 RPM. Peso total - 200 Kg. Producción – 800 Kg/h. Silo: Fabricado en poliéster de alta tenacidad para productos sólidos, en polvo y granulados. Atóxico, es permeable al aire por lo tanto no hay formación de agua de condensación y el producto no se apelotona. Capacidad 5 m3.
Descripción del proceso
Recepción de materias primas: Se controla el peso de las materia primas. Se realizan controles de temperatura al huevo líquido y a la margarina, para verificar que arriben a la planta a temperatura de refrigeración. También se le realiza al huevo y a la lecitina de soya un control de ºBrix, para evitar el fraude de aguado.
Molienda y tamización del huiro: La frecuencia de esta operación está determinada por las necesidades de abastecimiento. Se muele el alga en el molino de cuchillos y el producto obtenido se traslada al tamizador donde se obtiene harina de huiro con el tamaño de partícula deseado. Luego el harina se transporta mediante una bomba de vacío al silo. La descarga desde el silo se realiza por extracción mecánica mediante vibración.
42
Mezclado: Los ingredientes se pesan o dosifican antes de cargarlos a la batea. El agua se aplica mediante un dosificador automático. El tiempo de mezclado es entre 10-15 minutos.
Laminado, moldeado y embandejado: Una vez lista la masa, se lamina en la sobadora. Luego las láminas se posan sobre un mesón, donde se moldean manualmente las galletas. Posteriormente se embandejan y se carga el carro de horneo.
Horneado: El carro se ingresa al horno, donde son cocinadas durante 12-15 min, luego de lo cual se dejan enfriar algunos minutos.
Envasado y embalado: Se carga la envasadora que dosifica y sella las bolsas de polipropileno impresas. Luego se embalan 24 bolsas por caja y se palletizan con una disposición de 6 cajas de base y 5 cajas de altura.
El diagrama de flujo del proceso se puede ver en el Anexo 15, y la distribución de la planta en el Anexo 14.
43
V. CONCLUSIONES 9
La formulación obtenida para la galleta fue la siguiente: harina de huiro 16%,
harina de arroz 16%, almidón de papa 19%, margarina 8%, huevo 10%, azúcar 4%, lecitina de soya 1,5% y agua 25,5%. Las dimensiones de la galleta corresponden a 5 cm de diámetro y 5 mm de espesor. 9
El envase elegido correspondió a bolsas impresas de polipropileno de 40
micrones de espesor y de medidas 20 x 15,5 cm. 9
Se determinó la vida útil del producto mediante técnicas de evaluación
sensorial,
donde
un
panel
entrenado
evaluó
periódicamente
las
muestras
almacenadas a diferentes temperaturas (40,30 y 20 ºC) utilizando la escala de valoración de calidad de Karlsruhe para determinar el punto de corte comercial de las galletas. Posteriormente los datos se analizaron estadísticamente mediante Andeva de 2 vías (jueces y productos), para cada atributo y para calidad total. La vida útil a una temperatura de almacenamiento de 20 ºC fue de 12 semanas. 9
Se diseño el proceso industrial de elaboración del alimento, el cual consta de
los siguientes pasos: recepción de materias primas, molienda y tamización del huiro seco, mezclado de todos los ingredientes para formar la masa, laminado, moldeado, embandejado, horneado, envasado y embalado. 9
La inversión total del proyecto se calculó en $ 152.973.565 y el margen de
última línea en $ 159.971.255. El capital de trabajo se calculó en $ 17.125.757. Se estableció un volumen de ventas anual de 2.500.000 de unidades, correspondientes a bolsas de 100 g cuyo precio de venta es de $200 IVA incluido. 9
El periodo de recuperación de la inversión (PRI) correspondió a 10 meses, el
valor actual neto (VAN) para las tasas de corte de 12%, 15% y 25% fue de $563.589.722, $475.202.826 y $323.504.102 respectivamente; y la tasa interna de retorno (TIR) ascendió a 131%. El análisis de sensibilidad permitió establecer que el proyecto sigue siendo rentable incluso en escenarios adversos tanto para la variación del volumen y precio de venta, como para la variación del precio de materias primas.
44
VI. BIBLIOGRAFIA 9 Bilbao, I. 2002. El mercado japonés de los productos del mar. Oficina Económica y Comercial de Tokio. Cámara Oficial de Comercio, Industria y Navegación de La Coruña. España. 9 Bourne M.C., 1982, “Food Texture and Viscosity: Concept and Measuremente”. Academia Press Inc., USA. 9 Castro E., Verdugo M., Miranda M., Rodríguez A.. 2003. Determinación de parámetros texturales de galletas. Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas Universidad de Chile. Santiago, Chile. 9 FAO. 2002. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Perspectivas para la producción de algas marinas en los países en desarrollo. 9 Fennema O. 2000. Química de los Alimentos. Editoral Acribia. Zaragoza, España. 9 Gaines C.S., 1994. “The Science of Cookie and Cracker Production”, Faridi H, New York, p. 455 – 495. 9 Hough, G. Fiszman, S. Curia, A. Gámbaro, A. Garitta, L. Gómez, G. López, C. Martínez, M. Restrepo, P. Salvador, A. Santa Cruz, M. Varela, P. Wittig, E. 2005. Estimación de la Vida Útil Sensorial de los Alimentos. Madrid, España. 9 International Starch Institute, Science Park Aarhus.Dinamarca. 2006. Almidón de papa [consulta: 5 de Septiembre de 2006]. 9 Kamel, E y Ponte, J. 1993. Emulsifers in bread making, advances in baking technology. Ed. Blakie Academic and Profesional, Great Britain. 9 Labuza, T. 1982. Shelf Life Dating of Foods. Department of foods science and nutrition, University of Minnesota. USA. 9 López, R. 1997. Diseño Estadístico de Experimentos. Programa de Magíster en Ciencias Mención Ingeniería en Alimentos. La Serena, Chile. 9 Manley, D. 1983. Technology of Biscuits, Crackers and Cookies. England. Ellis Horwood Limited.
45
9 Matz, S.A, Matz, T. D. 1980. Cookie and Cracker Technology. Westport, Connecticut. The Avi Publishing Co. 9 Pizarro, C. 2003. Evaluación de una técnica de ensilado para el alga Macrosystis Pyrifera y observación de su consumo por parte del abalón rojo. Tesis para optar al grado de Licenciado en Ciencias de la Acuicultura. Universidad Católica de Temuco. Chile. 9 Prochile. 2006. Dirección de promoción de exportaciones. Ministerio de Relaciones Exteriores. Chile. 9 Reglamento Sanitario de los Alimentos. Versión actualizada, 2003. 9 Schmidt-Hebbel, H. 1990. Avances en aditivos alimentarios y la reglamentación de los alimentos. Santiago. Chile. Editorial Universitaria. 9 Sernapesca. Servicio nacional de pesca. Anuario estadístico de pesca años 1999-2004. Chile. 2004. 9 Sultan, W. 1965. Practical Baking Westport, Conecticut. The Avi Publishing Co. 9 Wittig, E. 1981. Una Metodología Actual para Tecnología de Alimentos. Santiago, Chile.
46
ANEXO 1 TABLA DEL TEST DE VALORACIÓN DE CALIDAD DE KARLSRUHE PARA GALLETAS DE HARINA DE HUIRO, HARINA DE ARROZ Y CHUÑO Calidad Grado 1: Características típicas Característic a
Calidad Grado 2: Deterioro tolerable
Calidad Grado 3: Deterioro indeseable
Excelente 9
Muy Buena 8
Buena 7
Satisfactoria 6
Regular 5
Suficiente 4
Defectuosa 3
Color
Pardo opaco. Uniforme. Natural. Muy agradable. Excepcional
Pardo opaco. Natural. Muy agradable
Algo pálido u oscuro. Coloración algo desuniforme . Agradable
Alterado. Muy claro o muy oscuro
Presencia de manchas. Poco agradable
Atípico. Superficie intensamente teñida. No agradable
Superficie intensamente teñida. El color típico ha desaparecido
Color francamente alterado. Repugnante
Forma
Completamente bien conservada. No dañada
Muy bien conservada. Muestra ligeramente agrietada
Bien conservada. Muestra ligeramente agrietada
Ligeramente alterado (claro u oscuro). Desuniforme . Aún agradable Aún conservada. Muestra ligeramente agrietada o notoriament e agrietada
Algo alterada. Grietas profundas. Muestra atrofiada
Hundida, agrietada. No es agradable
Intensamente dañada. Resquebrajada . Desagradable
Intensamente cambiada. Aún no repugnante. Avanzada descomposición
Completament e alterada. Repugnante
Olor
Aroma específico. Intenso. Muy equilibrado
Aroma específico. Pronunciado . Equilibrado
Aroma específico. Bueno. Aún equilibrado
Ligeramente alterado. Poco típico
Alterado. Levemente rancio. Aún aceptable
Claramente alterado. Atípico. Rancio. Añejo
Claramente alterado. Aún no repulsivo. Rancio. Añejo
Extraño, desagradable, putrefacto. Francamente deteriorado
Sabor
Específico. Muy equilibrado. Muy armónico. Muy intenso
Específico. Equilibrado. Armónico. Intenso
Levemente alterado. Aceptable
Clarament e dañado, No típico. Algo rancio
Alterado. Completament e atípico. Algo rancio. Enmohecido
Alterado, desagradable. Todavía no repulsivo. Rancio, enmohecido
Extraño, desagradable, putrefacto. Francamente deteriorado
Textura
Excepcionalment e buena, típica. Muy suave. Muy homogénea. Muy uniforme
Muy buena, típica. Suave. Homogénea. Uniforme
Específico. Aún equilibrado. Aún armónico. Aún intenso Buena. Típica. Aún suave. Aún homogénea. Aún uniforme
Algo alterado. No equilibrado . Aún aceptable Daño aún aceptable. Levemente rancio
Algo alterada. Aún aceptable
Alterada. Levemente endurecida . Algo áspera
Claramente alterada, modificada. Muy áspera
Desagradablement e modificada. Intensamente dura
Repugnante. Inaceptable
Normal. Levemente alterada. Aceptable
Mala 2
Muy Mala 1
ANEXO 2 Análisis de la Varianza para Color - Sumas de Cuadrados de Tipo III -------------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor -------------------------------------------------------------------------------EFECTOS PRINCIPALES A:Juez 4,86111 7 0,694444 1,52 0,1648 B:Temperatura 8,18056 2 4,09028 8,97 0,0002 C:Tiempo 127,472 5 25,4944 55,94 0,0000 RESIDUOS 58,7917 129 0,455749 -------------------------------------------------------------------------------TOTAL (CORREGIDO) 199,306 143 -------------------------------------------------------------------------------Los cocientes F están basados en el error cuadrático medio residual. Contraste Múltiple de Rangos para Color según Temperatura -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Temperatura Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------C 48 7,52083 0,0974412 X B 48 7,83333 0,0974412 XX A 48 8,10417 0,0974412 X -------------------------------------------------------------------------------Contraste Múltiple de Rangos para Color según Tiempo -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Tiempo Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------8 24 6,41667 0,137803 X 6 24 6,79167 0,137803 X 4 24 7,75 0,137803 X 2 24 8,29167 0,137803 XX 1 24 8,79167 0,137803 XX 0 24 8,875 0,137803 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8,3
Color
8,1 7,9 7,7 7,5 7,3 A
B
C
Temperatura
48
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 10,1
Color
9,1 8,1 7,1 6,1 0
1
2
4
6
8
Tiempo Análisis de la Varianza para Forma - Sumas de Cuadrados de Tipo III -------------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor -------------------------------------------------------------------------------EFECTOS PRINCIPALES A:Juez 11,1111 7 1,5873 3,55 0,0016 B:Temperatura 5,93056 2 2,96528 6,63 0,0018 C:Tiempo 136,472 5 27,2944 61,01 0,0000 RESIDUOS 57,7083 129 0,447351 -------------------------------------------------------------------------------TOTAL (CORREGIDO) 211,222 143 -------------------------------------------------------------------------------Los cocientes F están basados en el error cuadrático medio residual. Contraste Múltiple de Rangos para Forma según Juez -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Juez Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------IV 18 7,33333 0,157648 X V 18 7,55556 0,157648 XX VIII 18 7,77778 0,157648 XX VI 18 7,88889 0,157648 XX VII 18 7,94444 0,157648 XX II 18 8,05556 0,157648 X I 18 8,11111 0,157648 X III 18 8,22222 0,157648 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8,7
Forma
8,4 8,1 7,8 7,5 7,2 6,9 I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Juez Contraste Múltiple de Rangos para Forma según Temperatura -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Temperatura Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------C 48 7,6875 0,0965392 X B 48 7,75 0,0965392 X A 48 8,14583 0,0965392 X --------------------------------------------------------------------------------
49
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8,5
Forma
8,3 8,1 7,9 7,7 7,5 A
B
C
Temperatura Contraste Múltiple de Rangos para Forma según Tiempo -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Tiempo Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------8 24 6,29167 0,136527 X 6 24 6,875 0,136527 X 4 24 7,875 0,136527 X 2 24 8,45833 0,136527 X 1 24 8,79167 0,136527 X 0 24 8,875 0,136527 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 10
Forma
9 8 7 6 0
1
2
4
6
8
Tiempo Análisis de la Varianza para Olor - Sumas de Cuadrados de Tipo III -------------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor -------------------------------------------------------------------------------EFECTOS PRINCIPALES A:Juez 9,38194 7 1,34028 2,37 0,0262 B:Temperatura 49,2917 2 24,6458 43,53 0,0000 C:Tiempo 185,729 5 37,1458 65,61 0,0000 RESIDUOS 73,0347 129 0,566161 -------------------------------------------------------------------------------TOTAL (CORREGIDO) 317,438 143 -------------------------------------------------------------------------------Los cocientes F están basados en el error cuadrático medio residual.
50
Contraste Múltiple de Rangos para Olor según Juez -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Juez Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------II 18 7,33333 0,177351 X V 18 7,33333 0,177351 X IV 18 7,38889 0,177351 X VII 18 7,5 0,177351 XX VIII 18 7,5 0,177351 XX III 18 7,61111 0,177351 XX I 18 7,66667 0,177351 XX VI 18 8,16667 0,177351 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8,7
Olor
8,4 8,1 7,8 7,5 7,2 6,9 I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Juez Contraste Múltiple de Rangos para Olor según Temperatura -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Temperatura Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------C 48 6,77083 0,108605 X B 48 7,75 0,108605 X A 48 8,16667 0,108605 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8,5
Olor
8,1 7,7 7,3 6,9 6,5 A
B
C
Temperatura 51
Contraste Múltiple de Rangos para Olor según Tiempo -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Tiempo Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------8 24 5,83333 0,15359 X 6 24 6,41667 0,15359 X 4 24 7,45833 0,15359 X 2 24 8,0 0,15359 X 1 24 8,79167 0,15359 X 0 24 8,875 0,15359 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 9,5
Olor
8,5 7,5 6,5 5,5 0
1
2
4
6
8
Tiempo Análisis de la Varianza para Sabor - Sumas de Cuadrados de Tipo III -------------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor -------------------------------------------------------------------------------EFECTOS PRINCIPALES A:Juez 11,8611 7 1,69444 2,42 0,0233 B:Temperatura 51,1667 2 25,5833 36,51 0,0000 C:Tiempo 228,333 5 45,6667 65,17 0,0000 RESIDUOS 90,3889 129 0,700689 -------------------------------------------------------------------------------TOTAL (CORREGIDO) 381,75 143 -------------------------------------------------------------------------------Los cocientes F están basados en el error cuadrático medio residual. Contraste Múltiple de Rangos para Sabor según Juez -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Juez Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------V 18 6,77778 0,1973 X II 18 6,83333 0,1973 X VII 18 7,38889 0,1973 X VIII 18 7,38889 0,1973 X I 18 7,38889 0,1973 X III 18 7,5 0,1973 X IV 18 7,5 0,1973 X VI 18 7,55556 0,1973 X --------------------------------------------------------------------------------
52
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8,1
Sabor
7,8 7,5 7,2 6,9 6,6 6,3 I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Juez Contraste Múltiple de Rangos para Sabor según Juez -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje Duncan Juez Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------V 18 6,77778 0,1973 X II 18 6,83333 0,1973 X VII 18 7,38889 0,1973 XX VIII 18 7,38889 0,1973 XX I 18 7,38889 0,1973 XX III 18 7,5 0,1973 X IV 18 7,5 0,1973 X VI 18 7,55556 0,1973 X -------------------------------------------------------------------------------Contraste Múltiple de Rangos para Sabor según Temperatura -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Temperatura Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------C 48 6,58333 0,120821 X B 48 7,25 0,120821 X A 48 8,04167 0,120821 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8,3
Sabor
7,9 7,5 7,1 6,7 6,3 A
B
C
Temperatura Contraste Múltiple de Rangos para Sabor según Tiempo -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Tiempo Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------8 24 5,33333 0,170867 X 6 24 5,875 0,170867 X 4 24 7,5 0,170867 X
53
2 24 7,91667 0,170867 XX 1 24 8,5 0,170867 XX 0 24 8,625 0,170867 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 9,9
Sabor
8,9 7,9 6,9 5,9 4,9
A
0
1
2
4
6
8
Tiempo Análisis de la Varianza para Textura - Sumas de Cuadrados de Tipo III -------------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor -------------------------------------------------------------------------------EFECTOS PRINCIPALES A:Juez 34,9931 7 4,99901 6,88 0,0000 B:Temperatura 20,1806 2 10,0903 13,88 0,0000 C:Tiempo 288,201 5 57,6403 79,28 0,0000 RESIDUOS 93,7847 129 0,727013 -------------------------------------------------------------------------------TOTAL (CORREGIDO) 437,16 143 -------------------------------------------------------------------------------Los cocientes F están basados en el error cuadrático medio residual. Contraste Múltiple de Rangos para Textura según Juez -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Juez Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------VIII 18 6,44444 0,200972 X V 18 6,72222 0,200972 XX II 18 6,77778 0,200972 XXX IV 18 7,11111 0,200972 XXXX I 18 7,33333 0,200972 XXX VII 18 7,61111 0,200972 XX III 18 7,66667 0,200972 X VI 18 7,94444 0,200972 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8,4
Textura
8 7,6 7,2 6,8 6,4 6 I
II
III
IV
V
Juez
VI
VII
VIII
54
Contraste Múltiple de Rangos para Textura según Temperatura Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Temperatura Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------C 48 6,75 0,12307 X B 48 7,1875 0,12307 X A 48 7,66667 0,12307 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 8
Textura
7,7 7,4 7,1 6,8 6,5 A
B
C
Temperatura Contraste Múltiple de Rangos para Textura según Tiempo -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Tiempo Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------8 24 4,875 0,174047 X 6 24 6,04167 0,174047 X 4 24 6,91667 0,174047 X 2 24 7,95833 0,174047 X 1 24 8,54167 0,174047 XX 0 24 8,875 0,174047 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey 9,5
Textura
8,5 7,5 6,5 5,5 4,5 0
1
2
4
6
8
Tiempo
55
Análisis de la Varianza para Calidad total - Sumas de Cuadrados de Tipo III -------------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor -------------------------------------------------------------------------------EFECTOS PRINCIPALES A:Juez 9,68715 7 1,38388 4,54 0,0001 B:Temperatura 27,4512 2 13,7256 45,06 0,0000 C:Tiempo 201,839 5 40,3678 132,52 0,0000 RESIDUOS 39,297 129 0,304628 -------------------------------------------------------------------------------TOTAL (CORREGIDO) 278,274 143 -------------------------------------------------------------------------------Los cocientes F están basados en el error cuadrático medio residual. Contraste Múltiple de Rangos para Calidad total según Juez -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Juez Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------V 18 7,15 0,130091 X II 18 7,22222 0,130091 XX VIII 18 7,27222 0,130091 XX IV 18 7,38333 0,130091 XXX VII 18 7,58889 0,130091 XXX I 18 7,61667 0,130091 XXX III 18 7,74444 0,130091 XX VI 18 7,93889 0,130091 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey Calidad total
8,3 8 7,7 7,4 7,1 6,8 I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Juez Contraste Múltiple de Rangos para Calidad total según Temperatura -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Temperatura Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------C 48 6,94375 0,0796644 X B 48 7,5125 0,0796644 X A 48 8,0125 0,0796644 X --------------------------------------------------------------------------------
56
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey Calidad total
8,3 8 7,7 7,4 7,1 6,8 A
B
C
Temperatura Contraste Múltiple de Rangos para Calidad total según Tiempo -------------------------------------------------------------------------------Método: 95,0 porcentaje HSD de Tukey Tiempo Recuento Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos -------------------------------------------------------------------------------8 24 5,625 0,112662 X 6 24 6,29583 0,112662 X 4 24 7,45 0,112662 X 2 24 8,07917 0,112662 X 1 24 8,6625 0,112662 X 0 24 8,825 0,112662 X --------------------------------------------------------------------------------
Medias y 95,0 Porcentajes Intervalos HSD de Tukey Calidad total
9,3 8,3 7,3 6,3 5,3 0
1
2
4
6
8
Tiempo
57
ANEXO 3 Análisis de Regresión - Modelo Lineal Y = a + b*X ----------------------------------------------------------------------------Variable dependiente: Calidad total prom A Variable independiente: Tiempo ----------------------------------------------------------------------------Error Estadístico Parámetro Estimación estándar T P-Valor ----------------------------------------------------------------------------Ordenada 9,07579 0,163683 55,4474 0,0000 Pendiente -0,307368 0,036449 -8,43283 0,0011 ----------------------------------------------------------------------------Análisis de la Varianza ----------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado medio Cociente-F P-Valor ----------------------------------------------------------------------------Modelo 4,48758 1 4,48758 71,11 0,0011 Residuo 0,252421 4 0,0631053 ----------------------------------------------------------------------------Total (Corr.) 4,74 5 Coeficiente de Correlación = -0,973009 R-cuadrado = 94,6747 porcentaje R-cuadrado (ajustado para g.l.) = 93,3433 porcentaje Error estándar de est. = 0,251208 Error absoluto medio = 0,174737 Estadístico de Durbin-Watson = 1,53637 (P=0,0794) Autocorrelación residual en Lag 1 = 0,0541109 Calidad total prom A = 9,07579 - 0,307368*Tiempo Comparación de Modelos Alternativos -------------------------------------------------Modelo Correlación R-cuadrado -------------------------------------------------Lineal -0,9730 94,67% Raiz cuadrada-Y -0,9708 94,24% Exponencial -0,9684 93,78% Inverso-Y 0,9629 92,73% Raiz cuadrada-X -0,8740 76,39% --------------------------------------------------
Calidad total prom A
Gráfico del Modelo Ajustado 8,9 8,5 8,1 7,7 7,3 6,9 6,5 0
2
4
6
8
Tiempo
58
Análisis de Regresión - Modelo Lineal Y = a + b*X ----------------------------------------------------------------------------Variable dependiente: Calidad total prom B Variable independiente: Tiempo ----------------------------------------------------------------------------Error Estadístico Parámetro Estimación estándar T P-Valor ----------------------------------------------------------------------------Ordenada 8,88351 0,123659 71,8385 0,0000 Pendiente -0,390526 0,0275366 -14,1821 0,0001 ----------------------------------------------------------------------------Análisis de la Varianza ----------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado medio Cociente-F P-Valor ----------------------------------------------------------------------------Modelo 7,24426 1 7,24426 201,13 0,0001 Residuo 0,14407 4 0,0360175 ----------------------------------------------------------------------------Total (Corr.) 7,38833 5 Coeficiente de Correlación = -0,990202 R-cuadrado = 98,05 porcentaje R-cuadrado (ajustado para g.l.) = 97,5625 porcentaje Error estándar de est. = 0,189783 Error absoluto medio = 0,142105 Estadístico de Durbin-Watson = 3,19211 (P=0,0032) Autocorrelación residual en Lag 1 = -0,688964 Calidad total prom B = 8,88351 - 0,390526*Tiempo
Comparación de Modelos Alternativos -------------------------------------------------Modelo Correlación R-cuadrado -------------------------------------------------Exponencial -0,9909 98,18% Raiz cuadrada-Y -0,9908 98,17% Lineal -0,9902 98,05% Inverso-Y 0,9893 97,87% Raiz cuadrada-X -0,9420 88,75% --------------------------------------------------
Calidad total prom B
Gráfico del Modelo Ajustado 8,9 8,4 7,9 7,4 6,9 6,4 5,9 0
2
4
6
8
Tiempo
59
Análisis de Regresión - Modelo Lineal Y = a + b*X ----------------------------------------------------------------------------Variable dependiente: Calidad total prom C Variable independiente: Tiempo ----------------------------------------------------------------------------Error Estadístico Parámetro Estimación estándar T P-Valor ----------------------------------------------------------------------------Ordenada 8,80421 0,244761 35,9707 0,0000 Pendiente -0,572632 0,0545036 -10,5063 0,0005 ----------------------------------------------------------------------------Análisis de la Varianza ----------------------------------------------------------------------------Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado medio Cociente-F P-Valor ----------------------------------------------------------------------------Modelo 15,5756 1 15,5756 110,38 0,0005 Residuo 0,564421 4 0,141105 ----------------------------------------------------------------------------Total (Corr.) 16,14 5 Coeficiente de Correlación = -0,982359 R-cuadrado = 96,503 porcentaje R-cuadrado (ajustado para g.l.) = 95,6287 porcentaje Error estándar de est. = 0,37564 Error absoluto medio = 0,225614 Estadístico de Durbin-Watson = 2,1025 (P=0,1973) Autocorrelación residual en Lag 1 = -0,0789709 Calidad total prom C = 8,80421 - 0,572632*Tiempo Comparación de Modelos Alternativos -------------------------------------------------Modelo Correlación R-cuadrado -------------------------------------------------Exponencial -0,9887 97,35% Raiz cuadrada-Y -0,9865 97,31% Inverso-Y 0,9864 97,30% Lineal -0,9824 96,50% Raiz cuadrada-X -0,9520 90,63% --------------------------------------------------
Calidad total prom C
Gráfico del Modelo Ajustado 9,4 8,4 7,4 6,4 5,4 4,4 0
2
4
6
8
Tiempo
60
ANEXO 4
61
ANEXO 5 Cálculos del Punto de Corte con Respecto al Valor de la Calidad Total Promedio Muestra almacenada a 30°C Ecuación de la recta: Y = 8,8835 – 0,3905 · T Punto de corte comercial de acuerdo a la calidad total: 5,5 puntos Reemplazando este valor en la ecuación de la recta: 5,5 = 8,8835 – 0,3905 · T T = 8,7 semanas T ≈ 9 semanas
Por lo tanto el punto de corte para las galletas almacenadas a 30°C es de 9 semanas. Muestra almacenada a 20°C Ecuación de la recta: Y = 9,0758 – 0,3074 · T Punto de corte comercial de acuerdo a la calidad total: 5,5 puntos Reemplazando este valor en la ecuación de la recta: 5,5 = 9,0758 – 0,3074 · T T = 11,6 semanas T ≈ 12 semanas
Por lo tanto el punto de corte para las galletas almacenadas a 20°C es de 12 semanas.
62
ANEXO 6 Cálculos de la energía de activación y Q10 con respecto a la variación en la calidad total promedio
La ecuación de la recta obtenida del gráfico de Arrhenius que deriva de las variaciones de calidad total con respecto al tiempo y a la temperatura de almacenamiento es: Y = -2844,1 X + 8,5
La ecuación para obtener la energía de activación: Ln K = Ln A – Ea/R (1/T)
La variable Y corresponde a Ln K y la variable X a 1/T, por tanto reemplazando en la ecuación anterior: Ln K = 8,5 + 2844 (1/T) Ea: 2844 (K) · 1,98 (cal/mol K) Ea: 5631 cal/mol
Ea: 5,6 Kcal/mol
La ecuación para calcular el valor de Q10 es:
Reemplazando en la ecuación anterior para un rango de temperatura entre 293°K (20°C) y 303°K (30°C):
Q10 = e
5631(cal/mol) / 1,98 (cal/mol °K) (10/293 (°K) x 303 (°K))
63
Q10 = 1,38
Reemplazando en la ecuación anterior para un rango de temperatura entre 303°K (30°C) y 313°K (40°C):
Q10 = e
5631 (cal/mol) / 1,98 (cal/mol °K) (10/303 (°K) x 313 (°K))
Q10 = 1,34
64
ANEXO 7
65
66
ANEXO 8 INVERSION INICIAL Inversiones en activos Activos fijos Terreno Obras civiles Instalaciones sanitarias Instalación eléctrica Horno Molino Mezcladora Sobadora Balanza Romana Envasadora Tamizador Silo Transpaleta Mesón Estante Lavaplatos Muebles de oficina Computadores Vehículo
$ $ 50.000.000 $ 30.000.000 $ 400.000 $ 1.250.000 $ 8.092.000 $ 3.439.100 $ 3.063.400 $ 2.438.000 $ 39.000 $ 850.000 $ 3.500.000 $ 4.200.000 $ 2.800.000 $ 149.000 $ 190.400 $ 309.400 $ 376.300 $ 250.000 $ 300.000 $ 3.500.000
Cantidad 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 2 2 1 1 2 1
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
Total 50.000.000 30.000.000 400.000 1.250.000 8.092.000 3.439.100 3.063.400 2.438.000 78.000 850.000 3.500.000 4.200.000 2.800.000 298.000 380.800 618.800 376.300 250.000 600.000 3.500.000
Total activos fijos
$
116.134.400
Total activos nominales
$
5.806.720
Inversión en capital de trabajo
$
17.125.757
Imprevistos [10% (activos + capital de trabajo)]
$
13.906.688
INVERSION INICIAL TOTAL
$ 152.973.565
67
ANEXO 9 COSTOS AÑO 1 COSTOS AÑO 1 COSTOS DIRECTOS Consumo anual
Materias primas Harina de huiro Harina de arroz Almidón de papa Margarina Huevo Azúcar Lecitina de soya Agua Total
Costo unitario ($)
Unidad
Mano de obra directa Operarios
Sueldo anual ($) $ 2.160.000
Unidad Personas Persona
Insumos Envases Embalaje Total
Costo unitario ($) $ 6.900 $ 145 $ 7.045
Unidad
Energía Electricidad Gas Total
Costo unitario ($) $ 37 $ 315 $ 352
Depreciación equipos Horno Molino Mezcladora Sobadora Balanza Romana Envasadora Tamizador Silo Transpaleta Mesón
Precio de compra $ 8.092.000 $ 3.439.100 $ 3.063.400 $ 2.438.000 $ 39.000 $ 850.000 $ 3.500.000 $ 4.200.000 $ 2.800.000 $ 149.000 $ 190.400
Total anual
$
300
Kg
40.000
$
12.000.000
$ $ $ $ $ $ $ $
600 500 1.900 760 183 610 260 5.113
Kg Kg Kg Kg Kg Kg m³
40.000 47.500 20.000 25.000 10.000 3.750 64
$ $ $ $ $ $ $ $
24.000.000 23.750.000 38.000.000 19.000.000 1.830.000 2.287.500 16.575 120.884.075
6
Total anual $ 12.960.000
Consumo anual Total anual Kg 1.250 $ 8.625.000 Caja 105.000 $ 15.150.000 $ 23.775.000
Consumo Unidad anual kWh 8.000 m³ 5.187
Cantidad 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 2
Total anual $ 296.000 $ 1.634.000 $ 1.930.000 Depreciación $ 728.280 $ 309.519 $ 275.706 $ 219.420 $ 7.020 $ 76.500 $ 315.000 $ 378.000 $ 252.000 $ 26.820 $ 34.272
68
Estante Lavaplatos Total
$ $
309.400 376.300
2 1
Mantención Estimado en reparaciones, limpieza, etc.
$ $ $
55.692 33.867 2.712.096
Total anual $ 1.000.000
Costos directos anuales totales
$
163.261.171
COSTOS INDIRECTOS Costos fijos Mano de obra indirecta Vendedor Ingenieros Técnico Total
Sueldo anual ($) Unidad Personas $ 3.000.000 Persona $ 7.200.000 Persona $ 3.600.000 Persona $ 13.800.000
Total anual 2 $ 6.000.000 2 $ 14.400.000 1 $ 3.600.000 $ 24.000.000
Gastos generales Arriendo de transporte Electricidad Agua Comunicaciones Aseo integral externo Vestuario e implementos del personal Análisis microbiológico Total
Gasto mensual ($) $ 1.200.000 $ 50.000 $ 60.000 $ 100.000 $ 250.000
Total anual $ 14.000.000 $ 600.000 $ 720.000 $ 1.200.000 $ 3.000.000
$ $ $
100.000 20.000 1.780.000
$ $ $
Costos indirecto anuales totales COSTO TOTAL AÑO 1
$ $
44.960.000 208.221.171
1.200.000 240.000 20.960.000
69
ANEXO 10 EGRESOS DEL PROYECTO Costos
Años 1
2
3
4
5
Costos directos Materias primas
$
120.884.075 $
126.323.858
$
132.008.432
$
137.948.811
$
144.156.508
Insumos
$
23.775.000 $
24.844.875
$
25.962.894
$
27.131.225
$
28.352.130
Energía
$
1.930.000 $
2.016.850
$
2.107.608
$
2.202.451
$
2.301.561
Mano de obra
$
12.960.000 $
13.413.600
$
13.883.076
$
14.368.984
$
14.871.898
Mantención
$
1.000.000 $
1.035.000
$
1.071.225
$
1.108.718
$
1.147.523
indirectos
$
44.960.000 $
46.533.600
$
48.162.276
$
49.847.956
$
51.592.634
Costo total anual
$
205.509.075 $
214.167.783
$
223.195.512
$
232.608.144
$
242.422.254
Total costos
70
ANEXO 11 PRESUPUESTO DE CAJA Mes Ingresos Egresos Saldo S. Acumulado
1
2
3
4
5
6
$ 17.125.757 -$ 17.125.757
$ 37.500.000 $ 17.125.757 $ 20.374.243
$ 37.500.000 $ 17.125.757 $ 20.374.243
$ 37.500.000 $ 17.125.757 $ 20.374.243
$ 37.500.000 $ 17.125.757 $ 20.374.243
$ 37.500.000 $ 17.125.757 $ 20.374.243
-$ 17.125.757
$ 3.248.486
$ 23.622.729
$ 43.996.972
$ 64.371.215
$ 84.745.458
Mes 7 8 9 10 11 Ingresos $ 37.500.000 $ 37.500.000 $ 37.500.000 $ 37.500.000 $ 37.500.000 Egresos $ 17.125.757 $ 17.125.757 $ 17.125.757 $ 17.125.757 $ 17.125.757 Saldo $ 20.374.243 $ 20.374.243 $ 20.374.243 $ 20.374.243 $ 20.374.243 S. Acumulado $ 105.119.701 $125.493.944 $145.868.187 $166.242.430 $186.616.673 El capital de trabajo equivale al máximo déficit acumulado que corresponde a $ 17.125.757
12 $ 37.500.000 $ 17.125.757 $ 20.374.243 $206.990.916
71
ANEXO 12
FLUJO DE CAJA Año 0 Inversión inicial Activos fijos Activos nominales Capital de trabajo Imprevistos
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
$ 454.500.000 $ 214.167.783 $ 4.152.846 $ 522.605 $ 235.656.766 $ 40.061.650 $ 195.595.116 $ 522.605 $ 4.152.846
$ 459.045.000 $ 223.195.512 $ 4.152.846 $ 522.605 $ 231.174.037 $ 39.299.586 $ 191.874.451 $ 522.605 $ 4.152.846
$463.635.450 $232.608.144 $ 4.152.846 $ 522.605 $226.351.855 $ 38.479.815 $187.872.040 $ 522.605 $ 4.152.846
$468.271.805 $242.422.254 $ 4.152.846 $ 522.605 $221.174.100 $ 37.599.597 $183.574.503 $ 522.605 $ 4.152.846
$116.134.400 $ 5.806.720 $ 17.125.757 $ 13.906.688
Ingresos Egresos Depreciación activos fijos Amortización Utilidad bruta Impuestos (17%) Utilidad neta Amortización Depreciación activos fijos
$ $ $ $ $ $ $ $ $
450.000.000 205.509.075 4.152.846 522.605 239.815.474 40.768.631 199.046.843 522.605 4.152.846
Valor residual activos fijos Capital de trabajo Imprevistos Flujo Neto de Caja
-$ 152.973.565 VAN (12%) VAN (15%) VAN (25%)
$ 45.310.170 $ 17.125.757 $ 13.906.688
$
203.722.294 $ 200.270.567 $ 196.549.902 $192.547.491 $ 536.589.722 TIR $ 475.202.826 PRI $ 323.504.102
$264.592.569
131% 10 meses
72
ANEXO 13
Activos fijos Obras civiles Instalaciones sanitarias Instalación eléctrica Horno Molino Mezcladora Sobadora Balanza Romana Envasadora Tamizador Silo Transpaleta Mesón Estante Lavaplatos Muebles de oficina Computadores Vehículo
Valor $ 30.000.000 $ 400.000 $ 1.250.000 $ 8.092.000 $ 3.439.100 $ 3.063.400 $ 2.438.000 $ 78.000 $ 850.000 $ 3.500.000 $ 4.200.000 $ 2.800.000 $ 298.000 $ 380.800 $ 618.800 $ 376.300 $ 250.000 $ 600.000 $ 3.500.000
DEPRECIACIONES Y AMORTIZACIONES Vida útil (años) Año 1 Año 2 Año 3 50 $ 540.000 $ 540.000 $ 540.000 30 $ 12.000 $ 12.000 $ 12.000 20 $ 56.250 $ 56.250 $ 56.250 10 $ 728.280 $ 728.280 $ 728.280 10 $ 309.519 $ 309.519 $ 309.519 10 $ 275.706 $ 275.706 $ 275.706 10 $ 219.420 $ 219.420 $ 219.420 10 $ 7.020 $ 7.020 $ 7.020 10 $ 76.500 $ 76.500 $ 76.500 10 $ 315.000 $ 315.000 $ 315.000 10 $ 378.000 $ 378.000 $ 378.000 10 $ 252.000 $ 252.000 $ 252.000 26.820 $ 26.820 10 $ 26.820 $ 10 $ 34.272 $ 34.272 $ 34.272 10 $ 55.692 $ 55.692 $ 55.692 10 $ 33.867 $ 33.867 $ 33.867 10 $ 22.500 $ 22.500 $ 22.500 3 $ 180.000 $ 180.000 $ 180.000 5 $ 630.000 $ 630.000 $ 630.000
Total activos fijos Activos nominales Total activos nominales
$
5.806.720
Depreciación acumulada activos fijos Depreciación acumulada activos nominales
$
4.152.846
10 $
522.605
$ 20.764.230 $ 2.613.025
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
Año 4 540.000 12.000 56.250 728.280 309.519 275.706 219.420 7.020 76.500 315.000 378.000 252.000 26.820 34.272 55.692 33.867 22.500 180.000 630.000
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
$ 4.152.846
$ 45.310.170
$
$
$ 4.152.846
$ 4.152.846
$
4.152.846
$
$
$
522.605
522.605
522.605
Año 5 Valor residual 540.000 $ 27.300.000 12.000 $ 340.000 56.250 $ 968.750 728.280 $ 4.450.600 309.519 $ 1.891.505 275.706 $ 1.684.870 219.420 $ 1.340.900 7.020 $ 42.900 76.500 $ 467.500 315.000 $ 1.925.000 378.000 $ 2.310.000 252.000 $ 1.540.000 26.820 $ 163.900 34.272 $ 209.440 55.692 $ 340.340 33.867 $ 206.965 22.500 $ 137.500 180.000 -$ 360.000 630.000 $ 350.000
522.605
3.193.695