ejemplos de cereales

CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA

SISTEMA DE FONDOS

IMPRESIÓN DE SOLICITUD

Fondo: M0030 Convocatoria: M0030-2006-01 Solicitud: 000000000056312 Modalidad: B1 Estado de Solicitud: Propuesta

Programa Institucional: PROGRAMA DE POSGRADO EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS

Datos Generales de la Propuesta

Título: OPTIMIZACIÓN DE RECUBRIMIENTOS DE CHOCOLATE EN TRIGO INFLADO POR MEDIO DE UN LECHO FLUIDIZADO

Registró en otra convocatoria: N

Registro Nacional de Instituciones y Empresas: Si

Número de RENIECyT: 051

Institución: UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA

Áreas PECyT: Diseño de productos de alto valor agregado y procesos avanzados de manufactura

Tipo de investigación: 03 - Desarrollo Tecnológico

Áreas de conocimiento: Ingeniería e Industria

Áreas de desarrollo: Desarrollo Industrial

Demandas Específicas: - DESARROLLO E INNOVACIÓN DE PROCESOS Y PRODUCTOS QUE ELEVEN LA COMPETITIVIDAD DE LAS EMPRESAS EN SECTORES ESTRATEGICOS PARA EL ESTADO DE CHIHUAHUA (Modalidad B

Breve Descripción: LA TECNOLOGÍA DE CEREALES ES UNA DE LAS INDUSTRIAS MÁS ANTIGUAS DE LA HISTORIA. COMO SE SABE, LA OPERACIÓN CONOCIDA SIMPLEMENTE COMO ¿MOLIENDA¿ DATA DE LA ÉPOCA MEDIEVAL. LOS PRODUCTOS DERIVADOS DE LOS CEREALES SE HAN DIVERSIFICADO ENORMEMENTE, Y CON EL DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA DE EXTRUSIÓN-COCCIÓN TUVIERON UN IMPULSO CONSIDERABLE DURANTE LOS AÑOS 1980¿S, EXISTIENDO UNA GRAN VARIEDAD DE CEREALES PARA DESAYUNO LISTOS PARA EL CONSUMO. EL TRIGO ES UNO DE LOS CEREALES MÁS PROCESADOS, DE DONDE SE DERIVAN MUCHOS PRODUCTOS DIFERENTES. EN CHIHUAHUA LA PRODUCCIÓN DE TRIGO EN EL CICLO OTOÑO-INVIERNO DEL PRESENTE AÑO DEL 2006 FUE DE APROXIMADAMENTE 58,500 TONELADAS, COLOCANDO AL ESTADO EN LUGARES MUY DISTANTES DE LOS LÍDERES PRODUCTORES NACIONALES UBICADOS EN EL NORTE (SONORA Y BAJA CALIFORNIA) Y DE LOS PRODUCTORES INTERMEDIOS IMPORTANTES DE LA REGIÓN DEL BAJÍO (JALISCO Y MICHOACÁN). SIN EMBARGO, LA CERCANÍA GEOGRÁFICA CON SONORA Y BAJA CALIFORNIA JUNTO CON LA INFRAESTRUCTURA DE COMUNICACIÓN ACORDE A LOS TIEMPOS, PERMITE QUE EL SUMINISTRO DE MATERIA PRIMA PARA OBTENER PRODUCTOS DIVERSOS DE TRIGO NO SEA UNA LIMITANTE EN EL ESTADO DE CHIHUAHUA. EL CEREAL DE TRIGO INFLADO ES UN PRODUCTO QUE HA SOBREVIVIDO DURANTE MUCHOS AÑOS EN CHIHUAHUA, EL GOBIERNO DEL ESTADO TIENE REGISTRADAS TRES EMPRESAS QUE SE DEDICAN A LA ELABORACIÓN DE ESTE PRODUCTO EN LA ENTIDAD, LAS CUALES SE HAN POSESIONADO DE UN SEGMENTO DEL MERCADO A PESAR DE CONTAR CON COMPETIDORES TAN FUERTES EN LA VENTA DE CEREALES PARA EL DESAYUNO COMO LO SON NESTLÉ Y KELLOG¿S. DEBIDO A LA NECESIDAD DE SER INNOVADORES Y COMPETITIVOS ES QUE LAS EMPRESAS INVIERTEN EN LA DIVERSIFICACIÓN DE SUS PRODUCTOS PARA NO PERDER EL MERCADO QUE SATISFACEN Y SI ES POSIBLE INCREMENTARLO. SE HA

Página 1 de 20FONDOS CONACyT - Impresión de Solicitud

16/01/2007http://148.207.1.14/pls/portal/ps_solicitud.main?p_applid=15665&p_num=19

ARGUMENTADO QUE NADA ES TAN CONSTANTE COMO LOS CAMBIOS EN LA INDUSTRIA DE LOS CEREALES, DONDE EN LOS ÚLTIMOS AÑOS LAS EMPRESAS DOMINANTES HAN DESARROLLADO TÁCTICAS MERCANTILES E INVERTIDO MILLONES DE DÓLARES EN LA COMERCIALIZACIÓN DE SUS PRODUCTOS, OBTENIÉNDOSE UN SIN FIN DE NUEVOS PRODUCTOS A PARTIR DE CEREALES DIVERSOS. MUCHOS CEREALES SON UTILIZADOS PARA OBTENER PRODUCTOS LISTOS PARA EL CONSUMO O CEREALES PARA EL DESAYUNO ENTRE ELLOS LA AVENA, EL MAÍZ EL ARROZ Y EL TRIGO. EL TRIGO INFLADO RECUBIERTO CON JARABES AZUCARADOS ES EL QUE SE HA PROCESADO TRADICIONALMENTE COMO UN CEREAL PARA DESAYUNO LISTO PARA EL CONSUMO. RECIENTEMENTE, LOS RECUBRIMIENTOS SE HAN DIVERSIFICADO, PRINCIPALMENTE CON SABOR A CHOCOLATE. ESTOS RECUBRIMIENTOS NO SON UNIFORMES Y EL COLOR Y EL SABOR, A VECES, NO ESTÁN BIEN DEFINIDOS O IDENTIFICADOS COMO DERIVADOS DEL CHOCOLATE. EXISTE LA NECESIDAD DE CARACTERIZAR Y ESTANDARIZAR EL PROCESO DE RECUBRIMIENTO DE TRIGO INFLADO, PARA EXPANDIR MERCADOS E INCURSIONAR EN UN CONTEXTO GLOBAL. LA EMPRESA SELECTO PRODUCTOS PRETENDE EXPANDIR SUS MERCADOS OFRECIENDO UN PRODUCTO DE ALTA CALIDAD PARA ATENDER AL GUSTO GENERAL DEL CONSUMIDOR. COMO SE SABE, EL GUSTO CONVENCIONAL SE INCLINA POR CEREALES LISTOS PARA CONSUMO CRUJIENTES Y DE BUENA APARIENCIA. EN EL CASO DE LOS CEREALES CONFITADOS, EL CONSUMIDOR PREFIERE UNA CAPA UNIFORME, BRILLANTE Y DE TEXTURA TAMBIÉN CRUJIENTE PERO NO DURA. EL PROYECTO PROPUESTO SE ENFOCA A DESARROLLAR UN PRODUCTO LO MÁS ACORDE AL GUSTO GENERAL, UTILIZANDO MÉTODOS CIENTÍFICOS DE EVALUACIÓN SENSORIAL, CON LO QUE SE GARANTIZARÁ LA OBTENCIÓN DE UN PRODUCTO DE ÓPTIMA CALIDAD, QUE SUPERARÁ A LA COMPETENCIA DIRECTA Y LE ABRIRÁ CAMINOS EN MERCADOS MÁS GLOBALES. EL POSICIONAMIENTO DEL PRODUCTO EN DIVERSOS MERCADOS INTERNACIONALES, POSIBILITARÁ UN CRECIMIENTO DE LA INSTALACIÓN INDUSTRIAL CON LO QUE SE GENERARÁN MÁS Y MEJORES EMPLEOS. LA ADQUISICIÓN DE INSTRUMENTO Y EQUIPOS PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO FOMENTARÁ LA CREACIÓN DE UN DEPARTAMENTO FORMAL DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DENTRO DE LA EMPRESA, CON LO QUE SE TENDRÁ LA POSIBILIDAD DE OFRECER EMPLEO A RECURSO HUMANO DE FORMACIÓN PROFESIONAL, YA QUE LA FORMULACIÓN E INNOVACIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS TENDERÁ A SER CONTINUA.

Objetivo General: EL OBJETIVO FUNDAMENTAL ES EL DE UTILIZAR LA TÉCNICA DE LECHO FLUIDIZADO CON ASPERSIÓN PARA RECUBRIR TRIGO INFLADO UTILIZANDO RECUBRIMIENTOS CON SABOR DE CHOCOLATE, PARA OBTENER MODELOS DE OPERACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO, ASÍ COMO PARA PREVENIR EL FENÓMENO DE ATRICIÓN. LOS OBJETIVOS PARTICULARES SERÍAN: ¿ RECUBRIR TRIGO INFLADO CON CAPAS EDULCORADAS CON SABOR DE CHOCOLATE, UTILIZANDO LA TÉCNICA PROPUESTA ¿ PROBAR VARIABLES DEL PROCESO DE FLUIDIZACIÓN-ASPERJADO EN LAS APLICACIONES DESCRITAS, TALES COMO VELOCIDAD DE AIRE, TEMPERATURA DE OPERACIÓN, PROPIEDADES DE LOS JARABES, ETC. ¿ CARACTERIZAR LOS PRODUCTOS OBTENIDOS UTILIZANDO LAS DIFERENTES VARIABLES EN FUNCIÓN DE ATRIBUTOS DE CALIDAD Y SENSORIALES ¿LLEVAR A CABO PRUEBAS DE ATRICIÓN DE LOS PRODUCTOS RECUBIERTOS OBTENIDOS POR MEDIO DE LAS DIFERENTES VARIANTES ¿ HACER PRUEBAS ESTADÍSTICAS COMPARATIVAS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y SENSORIALES DE LOS PRODUCTOS OBTENIDOS POR LAS DIFERENTES PRUEBAS Y HACER COMPARACIONES CON OTRAS MUESTRAS COMERCIALES ¿ ANALIZAR ESTADÍSTICAMENTE LOS DATOS OBTENIDOS PARA DESARROLLAR MODELOS DE PREDICCIÓN DE LA OPERACIÓN DE FLUIDIZACIÓN-ASPERJADO Y DE PREVENCIÓN DE ATRICIÓN

Resultados Esperados: SE ESPERA QUE LA TÉCNICA DE LECHO FLUIDIZADO ORIGINE PRODUCTOS CON CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y SENSORIALES IGUALES O MEJORES QUE LOS PRODUCTOS COMERCIALES O PROCESADOS POR TÉCNICAS CONVENCIONALES. SE ESPERA, ASÍ MISMO, QUE EL GRADO DE ATRICIÓN SEA MENOR EN LOS PRODUCTOS OBTENIDOS POR LA TÉCNICA DE FLUIDIZACIÓN-ASPERJADO. EN EL PROCESO DE PROBAR TALES HIPÓTESIS, SE DESARROLLARÁN LAS ECUACIONES ANTERIORMENTE MENCIONADAS QUE CONSTITUIRÁN LOS MODELOS TEÓRICOS DE LA OPERACIÓN DE FLUIDIZACIÓN-ASPERJADO Y DE PREVENCIÓN DE ATRICIÓN. LA POSIBLE ADAPTACIÓN DE MÉTODO MENCIONADO PARA MEJORAR LOS PRODUCTOS DE LA EMPRESA, SERÁ LA PRINCIPAL APORTACIÓN DEL PROYECTO. TANTO EN EL TEMA DE COBERTURAS COMESTIBLES DE ALIMENTOS GRANULADOS, COMO EN EL DE ATRICIÓN, SE ESPERA HACER CONTRIBUCIONES DIGNAS DE PUBLICARSE EN REVISTAS CON ARBITRAJE DE CIRCULACIÓN INTERNACIONAL, ASÍ COMO DE PRESENTARSE EN EVENTOS INTERNACIONALES A LOS QUE SE ASISTE REGULARMENTE. EL DESARROLLO DEL PROYECTO FORMARÁ RECURSO HUMANO DE ALTO NIVEL Y AUMENTARÁ EL ACERVO DE LITERATURA CIENTÍFICA DE LA INSTITUCIÓN PARTICIPANTE. EN ESTE SENTIDO, SE



OBTENDRÁN BENEFICIOS, TANTO PARA LA EMPRESA EN FUNCIÓN DE LA EXPANSIÓN DE SUS MERCADOS, COMO PARA EL PROGRAMA DE POSGRADO EN ALIMENTOS DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA, AL PROBAR QUE PUEDE COLABORAR CON LA INDUSTRIA, CONSOLIDANDO ASÍ SU RECONOCIMIENTO COMO POSGRADO DE CALIDAD ADSCRITO AL PADRÓN NACIONAL DE POSGRADO.

Periodo de Ejecución (meses): 24

Información General del Protocolo

Campo de conocimiento: 330000 - CIENCIAS DE LA TECNOLOGIA

Disciplina: 330900 - TECNOLOGIA DE LA ALIMENTACION

Subdisciplina: 330907 - PRODUCTOS DE CEREALES

Especialidad: Dato requerido

Objetivos Específicos: RECUBRIR TRIGO INFLADO CON CAPAS EDULCORADAS CON SABOR DE CHOCOLATE, UTILIZANDO LA TÉCNICA PROPUESTA. PROBAR VARIABLES DEL PROCESO DE FLUIDIZACIÓN-ASPERJADO EN LAS APLICACIONES DESCRITAS, TALES COMO VELOCIDAD DE AIRE, TEMPERATURA DE OPERACIÓN, PROPIEDADES DE LOS JARABES, ETC. CARACTERIZAR LOS PRODUCTOS OBTENIDOS UTILIZANDO LAS DIFERENTES VARIABLES EN FUNCIÓN DE ATRIBUTOS DE CALIDAD Y SENSORIALES. LLEVAR A CABO PRUEBAS DE ATRICIÓN DE LOS PRODUCTOS RECUBIERTOS OBTENIDOS POR MEDIO DE LAS DIFERENTES VARIANTES. HACER PRUEBAS ESTADÍSTICAS COMPARATIVAS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y SENSORIALES DE LOS PRODUCTOS OBTENIDOS POR LAS DIFERENTES PRUEBAS Y HACER COMPARACIONES CON OTRAS MUESTRAS COMERCIALES. ANALIZAR ESTADÍSTICAMENTE LOS DATOS OBTENIDOS PARA DESARROLLAR MODELOS DE PREDICCIÓN DE LA OPERACIÓN DE FLUIDIZACIÓN-ASPERJADO Y DE PREVENCIÓN DE ATRICIÓN.

Antecedentes: EN LA INDUSTRIA DE LOS CEREALES PARA DESAYUNO LAS CARACTERÍSTICAS DE TEXTURA SON CONSIDERADAS UN PUNTO CRÍTICO EN LA IDENTIDAD DE SUS PRODUCTOS. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE ESTOS PRODUCTOS PROVIENEN DEL VOLUMEN DE EXPANSIÓN INDUCIDO A UN ALVÉOLO. ESTE ALVÉOLO PUEDE SER CRUJIENTE EN EL CASO DE ALGUNOS CEREALES PARA DESAYUNO, O BLANDOS EN EL CASO DE PAN. UNA PRESENTACIÓN COMÚN DE CEREALES PARA DESAYUNO ES LA FORMA EXPANDIDA. EN ALGUNOS CEREALES EL ESPONJADO SE LLEVA A CABO MEDIANTE EL AUMENTO DE LA PRESIÓN SOBRE EL MATERIAL Y ELEVACIÓN DE LA TEMPERATURA, PROVOCANDO LA EVAPORACIÓN DEL AGUA EN EL GRANO O PELLET AL REDUCIR LA PRESIÓN REPENTINAMENTE PARA CAUSAR UN VOLUMEN DE EXPANSIÓN SIGNIFICANTE DE LA MATRIZ PLASTIFICADA. UN EJEMPLO DE CEREALES DE ESTE TIPO, LO CONSTITUYE EL TRIGO INFLADO, PERO ADEMÁS TAMBIÉN SE INFLAN CEREALES COMO EL ARROZ, EL MAÍZ (PALOMITAS), Y ALGUNOS OTROS CEREALES EXTRUIDOS. LA APLICACIÓN REPENTINA DE CALOR A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA ES UN MÉTODO DE EXPANSIÓN APLICADO PRINCIPALMENTE PARA OBTENER ARROZ INFLADO. EL CEREAL ES INTRODUCIDO EN ACEITE HIRVIENDO O EN HORNOS A UNA TEMPERATURA DE 300°C POR TREINTA SEGUNDOS, LO QUE PROVOCA QUE EL AGUA EN EL CEREAL SE EVAPORE ANTES DE QUE TENGA TIEMPO DE DIFUNDIRSE AL EXTERIOR DE LA PIEZA. LA VAPORIZACIÓN INTERNA EXPANDE O HINCHA EL PRODUCTO. ORIGINALMENTE LOS CEREALES SE PROCESARON POR LOTES EN TAMBORES, AUNQUE SE HAN DISEÑADO EQUIPO PARA PROCESOS CONTINUOS. HAY MUCHAS VARIABLES RELEVANTES EN EL PROCESAMIENTO DE ESTE TIPO DE PRODUCTOS, QUE INCLUYEN AL CEREAL, ADITIVOS, TEMPERATURA, PRESIÓN, Y HUMEDAD. EL USO DE RECUBRIMIENTOS ES DE INTERÉS EN EL DESARROLLO DE NUEVOS PRODUCTOS, EN LA INDUSTRIA DE CEREALES PARA EL DESAYUNO. EL RECUBRIMIENTO CON AZÚCAR TIENE LA FUNCIÓN DE PROTEGER EL PRODUCTO CONTRA LA HUMEDAD AUMENTANDO SU VIDA DE ANAQUEL. LA CANTIDAD DE RECUBRIMIENTO A APLICAR SUPONE EL 25 AL 50% DEL PESO DEL PRODUCTO, PRINCIPALMENTE A CAUSA DE SU ALTA DENSIDAD COMPARADA CON LA DEL PRODUCTO DE CEREAL. UNO DE LOS MÉTODOS CONVENCIONALES PARA RECUBRIR CEREALES ES MEDIANTE EL USO DE LA TÉCNICA COMBINADA DE TAMBALEO, ASPERSIÓN Y CALENTAMIENTO, OPERACIÓN QUE SE CONOCE COMÚNMENTE COMO ¿CONFITADO¿. LA ACCIÓN DEL TAMBALEO DE LAS PARTÍCULAS RESULTA EN UN RECUBRIMIENTO UNIFORME CON UNA PELÍCULA DELGADA DE AZÚCAR, LA CUAL ENDURECE AL



ENFRIARSE. LOS CONFITADOS SON PRODUCTOS CONSTITUIDOS POR UN CENTRO NATURAL O POR UN PRODUCTO DE CONFITERÍA EN EL INTERIOR CUBIERTAS POR CAPAS SUCESIVAS DE JARABE DE AZÚCAR PURO, JARABE DE AZÚCAR Y GLUCOSA Y CHOCOLATE. EL PROCESO DE CONFITADO CONSISTE EN CUATRO ETAPAS PRINCIPALES QUE SON: ENGOMADO, ENGROSAMIENTO, ALISADO Y SELLADO. EL ENGOMADO ES LA OPERACIÓN EN LA CUAL SE APLICA UNA SOLUCIÓN DE SACAROSA CONCENTRADA Y DE ALMIDÓN, CON EL FIN DE DARLE MAYOR RESISTENCIA A LA GRAJEA CONTRA LA ATRICIÓN, LA MIGRACIÓN DE GRASA, ETC. EL ENGROSAMIENTO ES EL AUMENTO DE TAMAÑO DEL CENTRO MEDIANTE LA APLICACIÓN DE SOLUCIONES DE AZÚCAR, ALMIDÓN, GOMAS, COLORANTES, BLANQUEADORES, ETC. EL ALISADO CONSISTE EN DARLE UN ACABADO AL PRODUCTO PARA EVITAR DEFECTOS COMO EL MANCHADO O DECOLORACIÓN. EL SELLADO ES LA ETAPA DONDE SE LE DA EL ACABADO FINAL AL CONFITADO APLICÁNDOSELE ABRILLANTADORES COMO CERAS O GOMAS QUE CON EL MOVIMIENTO Y LA FRICCIÓN SE PRODUCE EL BRILLO EN EL PRODUCTO. EL CONFITADO DA BUENOS RESULTADOS Y SE HA EXPERIMENTADO EXITOSAMENTE PERO INVOLUCRA FRICCIÓN EXCESIVA, ADEMÁS DE LA DIFICULTAD DE CONTROLAR VARIABLES COMO LA TEMPERATURA Y LA DISPERSIÓN DEL RECUBRIMIENTO. LAS PARTÍCULAS DE ALIMENTOS SECOS TIENDEN A DESGASTARSE DURANTE EL MANEJO O PROCESAMIENTO, LO QUE PROMUEVE LA FORMACIÓN DE POLVOS FINOS O PARTÍCULAS DE MENOR TAMAÑO. ESTE DESGASTE SE CONOCE COMO ATRICIÓN Y SE RECONOCEN DOS MECANISMOS PREDOMINANTES EN SU DESARROLLO: UNO ES LA EROSIÓN DONDE POR DESGASTE SE FORMAN FINOS, EL OTRO ES EL QUEBRANTAMIENTO DONDE LA PARTÍCULA INICIAL SE ROMPE Y DA LUGAR A FRAGMENTOS. LA COMBINACIÓN DE ESTOS MECANISMOS DA LUGAR AL CASCADO O ASTILLADO DE LAS PARTÍCULAS MADRES, DONDE LA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS ES MÁS AMPLIA. EL ESTUDIO DEL FENÓMENO DE ATRICIÓN SE HA BASADO EN EL CAMBIO DE LA DISTRIBUCIÓN EN TAMAÑOS DE PARTÍCULAS, CINÉTICA, COMPACTACIÓN Y MORFOLOGÍA (BARBOSA-CÁNOVAS ET AL., 2005; ORTEGA-RIVAS, 2005). LA ATRICIÓN EN ALIMENTOS SECOS COMO LOS CEREALES PARA EL DESAYUNO ES UN PROCESO INDESEABLE E INEVITABLE (ORTEGA-RIVAS, 2005B). ESTE FENOMENO TIENE UN IMPACTO IMPORTANTE EN LA MERCADOCTENIA DEL PRODUCTO. LOS ASPECTOS MÁS NEGATIVOS DE LA ATRICIÓN SON LA PERDIDA DE PRODUCTO COMO UNA CONSECUENCIA DE FORMACIÓN DE FINOS, CAMBIOS DE LAS PROPIEDADES A GRANEL DEL ALIMENTO, SEGREGACION DE FINOS HACIA EL FONDO DEL ENVASE LO QUE AFECTA LA APARIENCIA DEL PRODUCTO, ENTRE OTROS. OTRO MÉTODO DE RECUBRIMIENTO EMPLEADO ES POR LECHO FLUIDIZADO, QUE ERA ORIGINALMENTE UTILIZADO EN LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA, PERO SU USO SE HA EXTENDIDO A LA INDUSTRIA DE LOS ALIMENTOS (DEWETTINCK Y HUYGHEBAERT, 1999). EL LECHO FLUIDIZADO ES UNA CAMA DE PARTÍCULAS SÓLIDAS GRANULADAS, A TRAVÉS DE LA CUAL SE HACE CIRCULAR UNA CORRIENTE DE GAS, A UNA VELOCIDAD TAL QUE LAS PARTÍCULAS SE MANTIENEN TOTALMENTE EN SUSPENSIÓN, SIN QUE EL FLUIDO LAS ARRASTRE. A LA VELOCIDAD DE FLUIDIFICACIÓN LOS POROS Y LOS CANALES SE AGRANDAN Y LAS PARTÍCULAS SE SEPARAN CON MAYOR AMPLITUD. PARA MATERIALES DE MOVIMIENTO LIBRE, LOS ESPACIOS DE PORO SE HACEN TAN GRANDES QUE NO PUEDE EXISTIR UNA CONFIGURACIÓN ESTABLE Y LAS PARTÍCULAS VIBRAN O CIRCULAN EN FORMA LOCAL EN UNA DISPOSICIÓN SEMIESTABLE. EL TAMAÑO DE PARTÍCULAS SÓLIDAS QUE SE PUEDEN FLUIDIFICAR, VARIA ENORMEMENTE, DESDE MENOS DE UNA MICRA HASTA 2.5 PULGADAS DE DIÁMETRO. SE APLICA PRINCIPALMENTE PARA EL DESARROLLO DE ALGUNAS REACCIONES QUÍMICAS HETEROGÉNEAS Y EN OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MATERIA, COMO OCURRE DURANTE LA DESHIDRATACIÓN O EN EL ENCAPSULAMIENTO DE POLVOS, TAMBIÉN SE USA PARA EL CONGELAMIENTO DE ALIMENTOS EMPLEANDO AIRE A MUY BAJA TEMPERATURA. LA TÉCNICA DE LECHO FLUIDIZADO PARA COBERTURA CON SABOR DE CHOCOLATE EN TRIGO INFLADO HA SIDO PROBADA EXITOSAMENTE, PRODUCIENDO VENTAJAS EN ASPECTOS FÍSICOS Y SENSORIALES DEL PRODUCTO (AYALA-SOTO ET AL., 2005). LOS RESULTADOS PUEDEN MEJORARSE SUBSTANCIALMENTE, LAS COBERTURAS PUEDEN VARIARSE, Y LA CALIDAD GLOBAL DEL TRIGO INFLADO Y CONFITADO PUEDE LLEVARSE A NIVELES ÓPTIMOS PARA LOGRAR GRAN COMPETITIVIDAD. COMO YA SE MENCIONÓ UN FACTOR QUE PUEDE AFECTAR LA TEXTURA DE LOS CEREALES ES EL RECUBRIMIENTO. UNA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA TEXTURA ES LA CRUJIBILIDAD LA CUAL SE DEFINE COMO EL SONIDO PRODUCIDO AL MASTICAR UN ALIMENTO. ESTA CARACTERÍSTICA PUEDE SER MEDIDA DE FORMA SUBJETIVA POR UNA EVALUACIÓN SENSORIAL, Y DE UNA MANERA OBJETIVA POR MÉTODOS INTRUMENTALES. LA FORMA DIRECTA DE MEDICCIÓN INVOLUCRA LA EVALUACIÓN DE LA INTENCIDAD DEL SONIDO PRODUCIDO POR EL ALIMENTO AL SER EXPUESTO A UNA COMPRESIÓN. SE HA SUGERIDO QUE LA PROPIEDAD DE CRUJIBILIDAD ES LO MISMO QUE FRACTURABILIDAD POR COMPRESIÓN. LA PRIMERA MORDIDA Y EL MASTICAMIENTO POSTERIOR DEL CEREAL INVOLUCRA LA FALLA POR



CORTE. LOS PARÁMETROS MECÁNICOS QUE SE CORRELACIONAN CON LA MEDICIÓN SENSORIAL DE LA CRUJIBILIDAD SON: LA ALTURA DEL PRIMER ROMPIMIENTO SIGNIFICATIVO DE LA CURVA DE ANALISIS DE PERFIL DE TEXTURA, LA RESISITENCIA A LA DEFORMACIÓN DE UN ALIMENTO, MEDIDA COMO LA INCLINACIÓN DE UNA CURVA FUERZA-DEFORMACIÓN Y LA DEFORMACIÓN A LA FRACTURA (VICKERS, 1988). SE HA MENCIONADO QUE MUCHOS CERALES SON FABRICADOS CON ESTRUCTURAS QUE EXPONENEN SU FRAGILIDAD EN TENSIÓN, DEBIDO A SU MAYOR FACILIDAD DE ROMPIMIENTO AL MASTICARSE. TALES ESTRUCTURAS SON FORMADAS CUANDO EL MATERIAL QUEBRADIZO ES EXTENDIDO COMO LÁMINAS, HOJUELAS, FILAMENTOS O POR ESPANCIÓN DE LOS POROS. EN SUMA, LA ESTRUCTURA ES DEBILITADA POR LA REDUCCIÓN EN LA CANTIDAD DE COMPONENTES FRÁGILES PRESENTES. CUANDO TALES ESTRUCTURAS SON MORDIDAS O CORTADAS, LOS COMPONENTES FRACTURABLES SUFREN MÚLTIPLES FRACTURAS, PRODUCIENDO LA SENSACIÓN CARACTERISTICA DE CRUJIBILIDAD. ESTA FALLA ESTRUCTURAL ES PROGRESIVA, CADA MICROFALLA OCURRE EN TURNOS Y CONTRIBUYEN A LA CONTINUIDAD DEL SONIDO Y SENSACIÓN A TRAVÉS DE LA MORDIDA Y LA MASTICACIÓN. UNA PRUEBA DE PUNCIÓN SIMULA LA ACCIÓN DE LOS DIENTES DURANTE LA MASTICACIÓN, LO QUE EN CEREALES EXTRUIDOS DEBIDO A SU ESTRUCTURA PERMITE UNA MAYOR CORRELACIÓN CON EL ANÁLISIS SENSORIAL. EN LA CURVA FUERZA-DEFORMACIÓN, LOS NUMEROSOS PICOS MUESTRAN LA FUERZA APROXIMADA NECESARIA PARA ROMPER LA PARED CELULAR. LA PRUEBA DE PUNCIÓN REPRESENTA UNA TÉCNICA INTERESANTE PARA DESCRIBIR LA TEXTURA DE PRODUCTOS CRUJIENTES. LA PRUEBA DE PUNCIÓN ES UNO DE LOS PRINCIPIOS MÁS SIMPLES, RÁPIDOS, VERSÁTILES Y FLEXIBLES USADO PARA MEDIR PROPIEDADES DE TEXTURA DE MUCHOS TIPOS DE ALIMENTOS (VAN HECKE ET AL., 1998). UNA VERDADERA PRUEBA DE PUNCIÓN ASUME LO QUE SE LLAMA GEOMETRÍA SEMI-INFINITA, LO QUE SIGNIFICA QUE EL ESPÉCIMEN A PROBAR ES TAN GRANDE, QUE EL PUNZÓN USADO NO AFECTA A LOS LADOS, EL FONDO, LOS BORDES, O ESQUINAS DEL ESPÉCIMEN. NO IMPORTA QUE TANTO AUMENTE EL TAMAÑO DEL ESPÉCIMEN MIENTRAS SE USE EL MISMO TAMAÑO DE PUNZÓN. COMO UNA REGLA GENERAL, EL DIÁMETRO DEL ESPÉCIMEN DE LA PRUEBA DEBE SER POR LO MENOS TRES VECES EL DIÁMETRO DEL PUNZÓN PARA ASEGURAR QUE LA GEOMETRÍA SEMI-INFINITA SEA MANTENIDA. LA PROPORCIÓN (MUESTRA DIÁMETRO)/(PUNZÓN DIÁMETRO) PUEDE NECESITAR SER MÁS DE TRES VECES PARA ALIMENTOS QUEBRADIZOS O FRACTURABLES. DEPENDIENDO DEL PRODUCTO, ES RECOMENDABLE EL USO DE PUNZONES DE ENTRE 0.05 MM A 50 MM DE DIÁMETRO. COMO SE MENCIONÓ ANTERIORMENTE, LOS RECUBRIMIENTOS DE CHOCOLATE SE HAN EXPERIMENTADO EN TRIGOS INFLADOS CON CIERTO GRADO DE ÉXITO. EL INGREDIENTE PRINCIPAL DE LAS FORMULACIONES DE CHOCOLATE PARA COBERTURAS ES LA COCOA. LAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES QUE DEFINEN A LA COCOA SON: SU CONTENIDO GRASO, GRADO DE ALCALINIZACIÓN, FINURA Y CONTENIDO EN CÁSCARA, EN CUANTO A PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS; LA MICROBIOLOGÍA, COLOR Y SABOR DEFINEN LA CALIDAD Y LAS CARACTERÍSTICAS SENSORIALES. EN LA MAYOR PARTE DE LAS APLICACIONES DEL CACAO LA FINURA JUEGA UN PAPEL DE GRAN IMPORTANCIA. CUANTO MAYOR SEAN LAS PARTÍCULAS DE CACAO, TANTO MAYOR SERÁ LA TENDENCIA A SEDIMENTARSE EN UN MEDIO LÍQUIDO Y LA DIFICULTAD DE LA RESUSPENSIÓN TAMBIÉN AUMENTA. AL MISMO TIEMPO, LA APRECIACIÓN DEL SABOR DEL CACAO ESTÁ LIGADA AL TAMAÑO DE PARTÍCULA; CUANDO ÉSTAS POSEEN TAMAÑOS MEDIOS DE 20-30 ¿M SEMEJANTES A LAS PAPILAS GUSTATIVAS, LA APRECIACIÓN DEL SABOR ES INTENSA, PERO, SI ES MAYOR, SE REDUCE Y APARECE UNA SENSACIÓN ARENOSA. EN EL CACAO LAS PARTÍCULAS TIENEN UNA FUERTE TENDENCIA A LA AGLOMERACIÓN, PUES LA MANTECA ACTÚA DE AGLUTINANTE. DE AHÍ QUE LA MEDIDA DE LA FINURA DEL POLVO POR VÍA SECA SUELA DAR RESULTADOS SUPERIORES A LOS REALES. LAS AGLOMERACIONES SE DESINTEGRAN EN EL AGUA O EN MEDIOS GRASOS EN EL MOMENTO EN QUE ALCANCEN TEMPERATURAS SUPERIORES A LA FUSIÓN DE LA MANTECA (35°C). EN TODO CASO LO QUE IMPORTA ES LA FINURA DE LA MOLIENDA (OBTENIDA DESPUÉS DEL TOSTADO DEL GRANO) LA CUAL SE DETERMINA POR VÍA ACUOSA (NATRA, 1993). EN EL SENTIDO FÍSICO, LAS PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS ALIMENTOS, COMO DE CUALQUIER OTRO MATERIAL, SON LAS QUE DERIVAN DE LOS FENÓMENOS DE TRANSFORMACIÓN DE LA LUZ QUE INCIDE SOBRE ELLOS: TRANSPARENCIA, TURBIEDAD, COLOR Y BRILLO. EXISTEN DIVERSOS SISTEMAS EN QUE SE PUEDE MEDIR EL COLOR UTILIZANDO DISTINTOS COLORÍMETROS. EL UTILIZADO POR EL COLORÍMETRO HUNTER LAB ES EL SISTEMA HUNTER. EN ESTE SISTEMA DE COORDENADAS SE DEFINE UN ESPACIO CARTESIANO EN EL QUE L CORRESPONDE A LA CLARIDAD, EL VALOR A DEFINE EL COMPONENTE ROJO-VERDE, ROJO PARA VALORES POSITIVOS Y VERDE PARA VALORES NEGATIVOS, Y EL VALOR B EL COMPONENTE AMARILLO-AZUL, AMARILLO PARA VALORES LOS VALORES POSITIVOS Y AZUL PARA LOS VALORES NEGATIVOS (CALVO Y DURÁN, 1997). LA COCOA CONTIENE ANTOCIANINAS,



LAS CUALES, DURANTE LA FERMENTACIÓN Y EL TOSTADO, SON OXIDADAS Y POLIMERIZAN PARA DAR LAS CARACTERÍSTICAS DE COLOR CAFÉ Y EL SABOR CARACTERÍSTICO DE LA COCOA EN POLVO (PIGGOT Y PATERSON, 1994). EN LA MAYOR PARTE DE LOS PRODUCTOS A LOS QUE VA DESTINADO COMO MATERIA PRIMA, EL CACAO ES QUIEN APORTA UNA DE SUS PROPIEDADES FUNDAMENTALES, EL COLOR, POR TANTO, LA SELECCIÓN DEL MISMO ES DETERMINANTE EN LA DEFINICIÓN DEL ASPECTO FINAL. SEGÚN EL PROCESO QUE SE LE APLIQUE Y VARIANDO LAS CONDICIONES DE ALCALINIZACIÓN SE PUEDE OBTENER UNA AMPLIA GAMA DE COLORES EN EL CACAO EN POLVO QUE VAN DESDE UN MARRÓN AMARILLENTO MUY CLARO HASTA UN COLOR ROJO OSCURO PROFUNDO, O INCLUSO AL NEGRO. DADO QUE EL CACAO ES UNA MATERIA NATURAL Y SUS CARACTERÍSTICAS SON MUY VARIABLES, UNO DE LOS PRINCIPALES OBJETIVOS DEL FABRICANTE VA A SER MANTENER UNA CONSTANCIA EN EL COLOR DEL POLVO, FUNDAMENTALMENTE MEDIANTE MEZCLA DE GRANOS Y VARIANDO LAS CONDICIONES DE FABRICACIÓN. SIN EMBARGO, ESTA CONSTANCIA NUNCA ES TAN PERFECTA COMO LA MEZCLA DE COLORES SINTÉTICOS, POR LO QUE EXISTIRÁ SIEMPRE UNA LIGERA GRADUACIÓN DE TONALIDADES EN UN MISMO PRODUCTO. UNA DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL POLVO DE CACAO ES PRESENTAR UN COLOR DIFERENCIADO EN FUNCIÓN DEL MEDIO EN DONDE SE APLIQUE. EN EL CACAO PODREMOS DISTINGUIR ENTRE LO QUE DENOMINAREMOS COLOR APARENTE O EXTERIOR O COLOR INTRÍNSECO O INTERIOR. EN COLOR INTRÍNSECO O INTERIOR, LAS PARTÍCULAS COLORANTES DEL CACAO SE ENCUENTRAN EN LA FRACCIÓN DE POLI-HIDROXIFENOLES QUE FORMAN PARTE DE LOS SÓLIDOS QUE LO COMPONEN; LA ALCALINIZACIÓN ALTERA LOS EQUILIBRIOS ENTRE LOS MISMOS PRODUCIENDO LA PREDOMINANCIA DE UNOS U OTROS, LO CUAL LLEVA A DIFERENTES COLORES. ESTOS COMPONENTES POSEEN COMPORTAMIENTOS DIFERENCIADOS EN FUNCIÓN DEL MEDIO EN DONDE SE APLIQUEN: ACUOSO, LÁCTEO O GRASO Y A SU VEZ LA CONCENTRACIÓN DE POLVO Y EL PH DEL MEDIO ALTERAN SU APARIENCIA. LOS MEDIOS CON PREDOMINIO DEL AGUA SON QUIENES PONEN DE MANIFIESTO DE FORMA MÁS CLARA EL POTENCIAL COLORANTE DEL CACAO Y EN ELLOS ES DONDE SE MANIFIESTA EL EFECTO DEL PH. EL VERDADERO COLOR DEL CACAO ES EL COLOR INTRÍNSECO, POR LO QUE SU APRECIACIÓN SE DEBE HACER EN ESTADO LÍQUIDO. EL COLOR APARENTE O EXTERIOR ES EL QUE APRECIAMOS A SIMPLE VISTA. ESTÁ INFLUIDO POR EL COLOR INTERIOR, PERO TAMBIÉN POR EL CONTENIDO EN MANTECA DE CACAO Y EL ESTADO CRISTALINA EN QUE SE ENCUENTRA. LA GRASA PRESENTE EJERCE UN CIERTO EFECTO DE ¿MOJADO¿ SOBRE LOS SÓLIDOS DEL CACAO, POTENCIANDO SU COLORACIÓN, HECHO QUE SE APRECIA VISUALMENTE POR COLORES MÁS VIVOS Y OSCUROS. SIN EMBARGO, UN POLVO QUE HA SUFRIDO UN ALMACENAMIENTO INADECUADO (POR EJEMPLO FUERTES VARIACIONES TÉRMICAS) PUEDE PRESENTAR UNA TONALIDAD GRIS DEBIDO A MIGRACIÓN DE LA GRASA AL EXTERIOR Y SU POSTERIOR ENFRIAMIENTO. EL PROCESO ES SEMEJANTE AL FLORECIMIENTO GRASO DEL CHOCOLATE O ¿FAT BLOOM¿, QUE ALTERA CONSIDERABLEMENTE LA APRECIACIÓN EXTERIOR DEL COLOR DEL CACAO, PERO NO ALTERA EL COLOR INTERNO. POR ELLO, JUZGAR EL COLOR DEL CACAO EN POLVO POR SU ASPECTO EXTERIOR NO ES ADECUADO Y PUEDE LLEVARNOS A ERRORES DE JUICIO. AL IGUAL QUE EL COLOR, EL SABOR ES OTRO DE LOS ATRIBUTOS BÁSICOS DEL PRODUCTO FINAL QUE ESTÁ EN BUENA MEDIDA DETERMINADO POR EL CACAO. EL SABOR CARACTERÍSTICO DE LA COCOA ES NECESARIAMENTE UNA COMBINACIÓN DEL GUSTO Y EL AROMA (TERASNISHI ET AL., 1997). MUCHAS DIFERENTES CLASES DE COMPUESTOS CONTRIBUYEN EN EL AROMA DE LA COCOA Y EL CHOCOLATE INCLUYENDO FLAVONOIDES, PIRAZINAS, PIRROLES, FURANOS Y CARBONILOS. ALGUNOS DE ESTOS COMPUESTOS SON RESULTADOS DE LA REACCIÓN DE MAILLARD DERIVADO DE LAS REACCIONES DE AMINOÁCIDOS Y AZUCARES LIBRES DURANTE EL TOSTADO DE LAS SEMILLAS DE CACAO. LAS SENSACIONES BÁSICAS DEL GUSTO PARA LA COCA SON EL SABOR ÁCIDO, EL AMARGOR Y LA ASTRINGENCIA. EL PRINCIPAL ÁCIDO PRESENTE EN LA COCOA NO FERMENTADA ES EL ÁCIDO CÍTRICO, MIENTRAS QUE EN LA COCOA FERMENTADA Y TOSTADA SE FORMAN EL ÁCIDO LÁCTICO, SUCCÍNICO Y OXÁLICO. LAS XANTINAS FAVORECEN EL SABOR AMARGO DE LA COCOA JUNTO CON LA CAFEÍNA Y LA TEOBROMINA. EN COCOA COMERCIAL LA CAFEÍNA ESTA PRESENTE EN UN RANGO DEL 0.1 AL 0.7%, SIN EMBARGO LA TEOBROMINA ESTA PRESENTE EN CONCENTRACIONES DE 0.8 AL 1.6%. EN INVESTIGACIONES RECIENTES SE HA ENCONTRADO QUE LA TEOBROMINA NO ES EL ÚNICO CONTRIBUYENTE EN EL SABOR AMARGO. LAS DIKETOPIPERAZINAS FORMADAS VÍA LA DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA DE LAS PROTEÍNAS TAMBIÉN INFLUYEN EN ESTA CARACTERÍSTICA. LA COCOA ES CONOCIDA COMO UNA FUENTE DE POLIFENOLES COMPUESTOS RESPONSABLES DE LA ASTRINGENCIA EN LA COCOA. LAS PRINCIPALES CLASES DE FENOLES ENCONTRADOS EN LA COCA SON LOS FENOLES ÁCIDOS, FLAVONOL GLUCOSIDOS, ANTOCIANINAS Y PROCIANIADINAS. LAS ANTOCIANINAS DE LA COCOA, LAS CUALES SON RESPONSABLES



DEL COLOR PÚRPURA EN COCOA NO FERMENTADA, CONSTITUYEN ÚNICAMENTE EL 4.5% DEL TOTAL DE LOS POLIFENOLES EN COCA PERO SON USADAS COMO INDICADORES DE LA CALIDAD EN COCOA CRUDA. EL SABOR DEL CACAO EN POLVO ES LA RESULTANTE DE UNA SELECCIÓN ADECUADA EN LO QUE CONCIERNE AL CACAO EN GRANO Y AL PROCESO DE FABRICACIÓN, ESPECIALMENTE LA ALCALINIZACIÓN Y LA TOSTACIÓN. LOS CACAOS NATURALES POSEEN UN SABOR CON PREDOMINIO DE LOS COMPONENTES ÁSPERO, AMARGO, ÁCIDO Y ASTRINGENTE; ESTAS CARACTERÍSTICAS, A VECES ASOCIADAS INADECUADAMENTE CON EL SABOR A CACAO, RESULTAN CONVENIENTES A CIERTOS TIPOS DE PRODUCTOS, ESPECIALMENTE A AQUELLOS DE ALTO CONTENIDO GRASO. EL PROCESO DE ALCALINIZACIÓN PRODUCE UN CAMBIO EN LOS COMPONENTES AROMÁTICOS DEL CACAO QUE NOS DA UN POLVO CON SABOR MENOS ÁCIDO, AMARGO Y ASTRINGENTE, DANDO UN GUSTO MÁS DULCE Y AROMÁTICO.

Justificación: LA TECNOLOGÍA DE CEREALES ES UNA DE LAS INDUSTRIAS MÁS ANTIGUAS DE LA HISTORIA. COMO SE SABE, LA OPERACIÓN CONOCIDA SIMPLEMENTE COMO ¿MOLIENDA¿ DATA DE LA ÉPOCA MEDIEVAL. LOS PRODUCTOS DERIVADOS DE LOS CEREALES SE HAN DIVERSIFICADO ENORMEMENTE, Y CON EL DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA DE EXTRUSIÓN-COCCIÓN TUVIERON UN IMPULSO CONSIDERABLE DURANTE LOS AÑOS 1980¿S, EXISTIENDO UNA GRAN VARIEDAD DE CEREALES PARA DESAYUNO LISTOS PARA EL CONSUMO. EL TRIGO ES UNO DE LOS CEREALES MÁS PROCESADOS, DE DONDE SE DERIVAN MUCHOS PRODUCTOS DIFERENTES. EN CHIHUAHUA LA PRODUCCIÓN DE TRIGO EN EL CICLO OTOÑO-INVIERNO DEL PRESENTE AÑO DEL 2006 FUE DE APROXIMADAMENTE 58,500 TONELADAS, COLOCANDO AL ESTADO EN LUGARES MUY DISTANTES DE LOS LÍDERES PRODUCTORES NACIONALES UBICADOS EN EL NORTE (SONORA Y BAJA CALIFORNIA) Y DE LOS PRODUCTORES INTERMEDIOS IMPORTANTES DE LA REGIÓN DEL BAJÍO (JALISCO Y MICHOACÁN). SIN EMBARGO, LA CERCANÍA GEOGRÁFICA CON SONORA Y BAJA CALIFORNIA JUNTO CON LA INFRAESTRUCTURA DE COMUNICACIÓN ACORDE A LOS TIEMPOS, PERMITE QUE EL SUMINISTRO DE MATERIA PRIMA PARA OBTENER PRODUCTOS DIVERSOS DE TRIGO NO SEA UNA LIMITANTE EN EL ESTADO DE CHIHUAHUA. EL CEREAL DE TRIGO INFLADO ES UN PRODUCTO QUE HA SOBREVIVIDO DURANTE MUCHOS AÑOS EN CHIHUAHUA, EL GOBIERNO DEL ESTADO TIENE REGISTRADAS TRES EMPRESAS QUE SE DEDICAN A LA ELABORACIÓN DE ESTE PRODUCTO EN LA ENTIDAD, LAS CUALES SE HAN POSESIONADO DE UN SEGMENTO DEL MERCADO A PESAR DE CONTAR CON COMPETIDORES TAN FUERTES EN LA VENTA DE CEREALES PARA EL DESAYUNO COMO LO SON NESTLÉ Y KELLOG¿S. DEBIDO A LA NECESIDAD DE SER INNOVADORES Y COMPETITIVOS ES QUE LAS EMPRESAS INVIERTEN EN LA DIVERSIFICACIÓN DE SUS PRODUCTOS PARA NO PERDER EL MERCADO QUE SATISFACEN Y SI ES POSIBLE INCREMENTARLO. SE HA ARGUMENTADO QUE NADA ES TAN CONSTANTE COMO LOS CAMBIOS EN LA INDUSTRIA DE LOS CEREALES, DONDE EN LOS ÚLTIMOS AÑOS LAS EMPRESAS DOMINANTES HAN DESARROLLADO TÁCTICAS MERCANTILES E INVERTIDO MILLONES DE DÓLARES EN LA COMERCIALIZACIÓN DE SUS PRODUCTOS, OBTENIÉNDOSE UN SIN FIN DE NUEVOS PRODUCTOS A PARTIR DE CEREALES DIVERSOS. MUCHOS CEREALES SON UTILIZADOS PARA OBTENER PRODUCTOS LISTOS PARA EL CONSUMO O CEREALES PARA EL DESAYUNO ENTRE ELLOS LA AVENA, EL MAÍZ EL ARROZ Y EL TRIGO. EL TRIGO INFLADO RECUBIERTO CON JARABES AZUCARADOS ES EL QUE SE HA PROCESADO TRADICIONALMENTE COMO UN CEREAL PARA DESAYUNO LISTO PARA EL CONSUMO. RECIENTEMENTE, LOS RECUBRIMIENTOS SE HAN DIVERSIFICADO, PRINCIPALMENTE CON SABOR A CHOCOLATE. ESTOS RECUBRIMIENTOS NO SON UNIFORMES Y EL COLOR Y EL SABOR, A VECES, NO ESTÁN BIEN DEFINIDOS O IDENTIFICADOS COMO DERIVADOS DEL CHOCOLATE. EXISTE LA NECESIDAD DE CARACTERIZAR Y ESTANDARIZAR EL PROCESO DE RECUBRIMIENTO DE TRIGO INFLADO, PARA EXPANDIR MERCADOS E INCURSIONAR EN UN CONTEXTO GLOBAL.

Metodología: EN LA PRIMERA ETAPA DEL PROYECTO SE UTILIZARÁ CEREAL DE TRIGO INFLADO Y SE CARACTERIZARÁ EL MATERIAL EN FUNCIÓN DE VARIABLES FUNDAMENTALES COMO DENSIDAD A GRANEL Y CONSISTENCIA. SE CARACTERIZARÁ, TAMBIÉN, EN TÉRMINOS DE UN ANÁLISIS PROXIMAL DE COMPOSICIÓN QUE INCLUYA PROTEÍNAS, GRASA, CENIZAS, FIBRA CRUDA, AZÚCARES Y HUMEDAD. SE FORMULARAN DIFERENTES JARABES SABOR A CHOCOLATE BASADOS EN COCOA Y OTROS INGREDIENTES COMO AZÚCAR Y FÉCULA DE MAÍZ. SE PLANTEA LA UTILIZACIÓN DE UN DISEÑO EXPERIMENTAL DE FORMULACIÓN PARA DETERMINAR LA CONCENTRACIÓN MAS ADECUADA DE LOS INGREDIENTES DEL RECUBRIMIENTO. LOS EXPERIMENTOS REPRESENTARÁN LA COMBINACIÓN ÓPTIMA DE LAS CONCENTRACIONES DE SACAROSA, COCOA Y FÉCULA DE MAÍZ. SE CARACTERIZARÁN LOS INGREDIENTES, PRINCIPALMENTE LA COCOA Y LA FÉCULA DE MAÍZ EN TÉRMINOS DE FINURA DE SUS PARTÍCULAS (GRANULOMETRÍA O DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS). FINALMENTE SE



CARACTERIZARÁN LOS JARABES EN TÉRMINOS REOLÓGICOS (CONSISTENCIA, VISCOSIDAD REAL O APARENTE, ETC.) PARA DETERMINAR SI SE COMPORTAN COMO FLUIDOS NEWTONIANOS O NO NEWTONIANOS. SE PROCEDERÁ A EFECTUAR LAS PRUEBAS DE COBERTURA POR FLUIDIZACIÓN-ASPERJADO. SE DESARROLLARÁ UN DISEÑO EXPERIMENTAL PARA ESTUDIAR TODOS LOS EFECTOS POSIBLES DE LAS DIFERENTES VARIABLES, POR EJEMPLO PARA DETERMINAR SI LA GRANULOMETRÍA DEL CACAO TIENE EFECTO EN LA PERCEPCIÓN DEL SABOR, SI LA REOLOGÍA DEL JARABE TIENE EFECTO EN LA CONSISTENCIA DEL TRIGO RECUBIERTO, ETC. POR OTRO LADO, EN CUANTO A VARIABLES DE OPERACIÓN, SE INCORPORARÁN FACTORES EN EL DISEÑO QUE PERMITAN DETERMINAR EFECTOS DE VARIABLES COMO VELOCIDAD DE AIRE O TEMPERATURA DE ALIMENTACIÓN EN UNIFORMIDAD DE LA COBERTURA O COLOR DEL PRODUCTO TERMINADO. SE UTILIZARÁN MÉTODOS INSTRUMENTALES Y SENSORIALES PARA DETERMINAR EL PRODUCTO QUE PRESENTE LAS CARACTERÍSTICAS ÓPTIMAS DE CALIDAD. EL ANÁLISIS INSTRUMENTAL MEDIRÁ CRUJIBILIDAD Y COLOR, MIENTRAS QUE EL SENSORIAL MEDIRÁ LO MISMO, APARTE DE SABOR. EL PRODUCTO CALIFICADO COMO ÓPTIMO SE COMPARARÁ CON PRODUCTOS COMERCIALES, EN DONDE SE INCLUIRÁ UNA PRUEBA DE ACEPTACIÓN. LA PARTE FINAL DEL PROYECTO CONSISTIRÁ EN LLEVAR A CABO PRUEBAS DE ATRICIÓN. SE SELECCIONARÁN LOS PRODUCTOS DE FORMULACIÓN ÓPTIMA DE LAS FASES ANTERIORES Y SE LLEVARÁN A CABO PRUEBAS DE ATRICIÓN CONSISTENTES EN SOMETER EL PRODUCTO A CONDICIONES ADVERSAS DE MANEJO, TALES COMO VIBRACIÓN O ZARANDEO PROGRAMADO Y REPETIBLE. SE DETERMINARÁN FRACCIONES DE MATERIAL SUBDIVIDIDO DE ALGUNA MANERA, CON RELACIÓN A LA DIMENSIÓN DE LA PARTÍCULA MADRE. SE COMPARARÁN, COMO EN EL CASO ANTERIOR, LOS PRODUCTOS DE ATRICIÓN DE LOS MATERIALES RECUBIERTOS POR EL PROCESO DE FLUIDIZACIÓN-ASPERJADO, CONTRA MUESTRAS COMERCIALES Y/O PROCESADAS POR MÉTODOS CONVENCIONALES. EL RECUBRIMIENTO POR LECHO FLUIDIZADO SE LLEVARÁ A CABO ESTUDIANDO LOS EFECTOS DE VARIABLES TÍPICAS DEL PROCESO TALES COMO VELOCIDAD DE AIRE, TEMPERATURA DE AIRE, VELOCIDAD DE ASPERSIÓN Y PRESIÓN DE ATOMIZACIÓN. SE LLEVARÁN A CABO LAS DETERMINACIONES INSTRUMENTALES ANTERIORMENTE DESCRITAS Y SE UTILIZARÁ UN PANEL NO ENTRENADO DE JUECES PARA EVALUAR SENSORIALMENTE CADA UNA DE LAS MUESTRAS OBTENIDAS EN LOS EXPERIMENTOS Y CALIFICAR EL COLOR Y EL SABOR, CON EL FIN DE OBTENER LA FORMULACIÓN ÓPTIMA PARA EL RECUBRIMIENTO DEL CEREAL.

Ref. Bibliográficas: AYALA-SOTO, J.G., LÓPEZ-CORONA, A., PAREDES-AGUILAR, M.C., ROBLES-REYES, R. Y ORTEGA-RIVAS, E. (2005). TESTING OF A FLUIDISED BED FOR COATING OF PUFFED WHEAT. 7TH WORLD CHEMICAL ENGINEERING CONGRESS MANUSCRIPTS, ARTICLE P45-026. 7TH WORLD CONGRESS OF CHEMICAL ENGINEERING ORGANIZING COMMITTEE. GLASGOW, REINO UNIDO. BARBOSA-CÁNOVAS, G.V., ORTEGA-RIVAS, E., JULIANO, P. Y YAN, H. (2005). FOOD POWDERS: PHYSICAL PROPERTIES, PROCESSING, AND FUNCTIONALITY. KLUWER ACADEMIC/PLENUM PUBLISHERS, NEW YORK. CALVO, C. Y DURAN, L. (1997). PROPIEDADES FÍSICAS II: ÓPTICAS Y COLOR. EN: TEMAS EN TECNOLOGÍAS DE ALIMENTOS. AGUILERA, J. M., (ED). INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL, MÉXICO. DEWETTINCK, K. Y HUYGHEBAERT, A. (1999). FLUIDIZED BED COATING IN FOOD TECHNOLOGY. TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY, 10: 163-168. NATRA, S.A. (1993). CARACTERÍSTICAS DEL CACAO EN POLVO: CRITERIOS DE SELECCIÓN. INDUSTRIA ALIMENTARIA, 5: 17-18, 24. ORTEGA-RIVAS, E. (2005). FOOD POWDER PROCESSING. EN: FOOD ENGINEERING: ENCYCLOPEDIA OF LIFE SUPPORT SYSTEMS. BARBOSA-CÁNOVAS, G.V. (ED). UNESCO PUBLISHING, PARIS. ORTEGA-RIVAS, E. (2005B). HANDLING AND PROCESSING OF FOOD POWDERS AND PARTICULATES. EN: ENCAPSULATED AND POWDERED FOODS. ONWULATA, C., (ED.). CRC TAYLOR & FRANCIS, BOCA RATON, FL, USA. PIGGOT, J. R. Y PATERSON A. (1994). UNDERSTANDING NATURAL FLAVOR. CHAPMAN AND HALL, LONDRES. TERASNISHI, R., FLATH, R. A. Y SUGISAMA, H. (1997). FLAVOR RESEARCH: RECENT ADVANCES. MARCEL DEKKER, NUEVA YORK. VAN HECKE, E., ALLAF, K. Y BOUVIER, J.M. (1998). TEXTURE AND STRUCTURE OF CRISPY-PUFFED FOOD PRODUCTS. PART II: MECHANICAL PROPERTIES IN PUNCTURE. J. TEXTURE STUD. 29: 617-632. VICKERS, Z. M. (1988). CRISPNESS OF CEREAL. EN: ADVANCES IN CEREAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, VOLUMEN IX. POMERANZ, Y., (ED). AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS INC., MINNEAPOLIS, USA.

Resultados Esperados



Número de resultado: 1

Área de Impacto: 001 - Producción y aplicación de nuevo conocimiento

Productos: 002 - Publicaciones Internacionales

Vida útil del proyecto: 001 - Inmediato

Grado de Influencia: 2 - Influyente

Impacto Cualitativo: SE GENERARÁN MODELOS DE PREDICCIÓN DE PRODUCCIÓN DE UN PRODUCTO DERIVADO DE TRIGO DE ALTA CALIDAD, BASÁNDOSE EN ASPECTOS BÁSICOS DE FÍSICA, CIENCIA DE ALIMENTOS Y TECNOLOGÍA DE CEREALES, POR LO QUE LOS RESULTADOS SERÁN PUBLICABLES EN REVISTAS CIENTÍFICA DE CIRCULACIÓN INTERNACIONAL.

Impacto Cuantitativo: PUEDEN GENERARSE DE UNA A TRES PUBLICACIONES CIENTÍFICAS, DE ACUERDO A LOS DIFERENTES ASPECTOS QUE SE ABORDARÁN EN LE GENERACIÓN DE RESULTADOS.


Área de Impacto: 002 - Formación de Recursos Humanos con posgrado

Productos: 001 - Publicaciones Nacionales



Impacto Cualitativo: SE FORMARÁN MAESTROS EN CIENCIAS DENTRO DEL PROGRAMA DE MAESTRÍA EN CIENCIAS EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA, QUIENES GENERARÁN TESIS, DE LA CUALES SE DERIVARÁN OTROS PRODUCTOS COMO PONENCIAS, PUBLICACIONES, ETC.

Impacto Cuantitativo: SE PRODUCIRÁ UNA TESIS DE MAESTRÍA, AL MENOS, DE LA CUAL SE PUEDEN DERIVAR DE DOS A TRES PONENCIAS EN EVENTOS INTERNACIONALES, DE UNA A DOS PUBLICACIONES EN REVISTAS DE CIRCULACIÓN INTERNACIONAL, ETC.


Área de Impacto: 016 - Incremento en la calidad

Productos: 011 - Nuevos productos

Vida útil del proyecto: 003 - Mediano Plazo (3-5 Años)


Impacto Cualitativo: OBTENCIÓN DE PRODUCTOS DE CALIDAD ÓPTIMA PARA COMPETIR EN MERCADOS INTERNACIONALES.

Impacto Cuantitativo: POSIBLE UBICACIÓN DEL PRODUCTO EN MERCADOS INTERNACIONALES.


Área de Impacto: 019 - Impacto en la competitividad

Productos: 012 - Nuevos procesos



Impacto Cualitativo: OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO.

Impacto Cuantitativo: PROCESO RENOVADO PARA OBTENER, AL MENOS, UN PRODUCTO DE MAYOR CALIDAD.

Áreas de impacto

Impacto Cientifico: SE GENERARÁ CONOCIMIENTO EN EL ÁREA DE TECNOLOGÍA DE CEREALES, ESPECÍFICAMENTE EN LO CONCERNIENTE A PROCESOS DE RECUBRIMIENTO DE GRANOS DE TRIGO INFLADOS. ASÍ MISMO, SE GENERARÁ CONOCIMIENTO EN LA DISCIPLINA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS, ESPECÍFICAMENTE EN OPERACIONES UNITARIAS DE MANEJO DE SÓLIDOS GRANULADOS, Y PARTICULARMENTE EN MECÁNICA



DE FLUIDOS EN LO CONCERNIENTE A SISTEMAS DE LECHO FLUIDIZADO.

Impacto Tecnológico: SE UTILIZARÁ LA TÉCNICA DE LECHO FLUIDIZADO PARA COBERTURA CON SABOR DE CHOCOLATE EN TRIGO INFLADO. TAL TÉCNICA HA SIDO PROBADA EXITOSAMENTE PRODUCIENDO VENTAJAS EN ASPECTOS FÍSICOS Y SENSORIALES DEL PRODUCTO EN CUESTIÓN. SE EFECTUARÁN ADAPTACIONES Y ADECUACIONES, CON LA FINALIDAD DE QUE LOS RESULTADOS PUEDEN MEJORARSE SUBSTANCIALMENTE, LAS COBERTURAS PUEDEN VARIARSE, Y LA CALIDAD GLOBAL DEL TRIGO INFLADO Y CONFITADO PUEDE LLEVARSE A NIVELES ÓPTIMOS PARA LOGRAR GRAN COMPETITIVIDAD.

Impacto Social: LAS MEJORAS TECNOLÓGICAS DEL PROCESO PERMITIRÁN EL POSICIONAMIENTO DEL PRODUCTO EN DIVERSOS MERCADOS INTERNACIONALES, POSIBILITANDO UN CRECIMIENTO DE LA INSTALACIÓN INDUSTRIAL CON LO QUE SE GENERARÁN MÁS Y MEJORES EMPLEOS.

Impacto Económico: LA ADQUISICIÓN DE INSTRUMENTO Y EQUIPOS PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO FOMENTARÁ LA CREACIÓN DE UN DEPARTAMENTO FORMAL DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DENTRO DE LA EMPRESA, CON LO QUE SE TENDRÁ LA POSIBILIDAD DE OFRECER EMPLEO A RECURSO HUMANO DE FORMACIÓN PROFESIONAL, YA QUE LA FORMULACIÓN E INNOVACIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS TENDERÁ A SER CONTINUA.

Impacto Ambiental: EL PROCESO SUGERIDO OPTIMIZA LA FIJACIÓN DE LAS COBERTURAS Y LOS TIEMPOS DE PROCESAMIENTO. COMPARADO CON LA TECNIOLOGÍA TRADICIONAL, SE REDUCIRÁ EL TIEMPO DE PROCESO Y SE AMPLIARÁ LA CAPACIDAD. EL EFECTO NETO ES EL DE AHORRAR ENERGÍA, CON LAS IMPLICACIONES DE REQUERIR MENOS COMBUSTIÓN Y, POR ENDE, GENERAR MENOS CONTAMINACIÓN.

Impactos Geográficos: Clave País País Clave Estado Estado % Asignado

MEX MEXICO CHIH CHIHUAHUA 0

Usuario Específico: Selecto Productos, S.A. de C.V. Procesadora y comercializadora de trigo inflado confitado con una capa endulzada para consumo como cereal de desayuno, de la marca registrada ¿Tikiss¿

Proyectos Relacionados

Responsables de la Propuesta

DATOS DEL RESPONSABLE ADMINISTRATIVO Nombre: ARMANDO

Apellido Paterno: SEGOVIA

Apellido Materno: LERMA

Adscripción: UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA

Cargo: DIRECTOR DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO

Calle: CALLE DOBLADO # 232

Número Exterior: Dato requerido

Número Interior: Dato requerido

Código Postal: 33130

Colonia: CENTRO

Ciudad: MEOQUI

Estado: CHIH

Delegación: MEOQUI

Teléfono: 614 4391822

Extensión: 110

Fax: 614/414-4492



e-mail: [email protected]

DATOS DEL RESPONSABLE TÉCNICO Nombre: ENRIQUE

Apellido Paterno: ORTEGA

Apellido Materno: RIVAS

Calle: HEROICO COLEGIO MILITAR 4307-5

Número Exterior: 0



Colonia: NOMBRE DE DIOS

Ciudad: CHIHUAHUA

Estado: CHIH

Delegación: Dato requerido

Teléfono: Dato requerido

Extensión: Dato requerido

Fax: Dato requerido


Pertenece al SNI: SI

Nivel de SNI: Nivel 1

Edad: 52

Grado de estudios: Doctorado

DATOS DEL RESPONSABLE LEGAL Nombre: RAÚL ARTURO

Apellido Paterno: CHÁVEZ

Apellido Materno: ESPINOZA

Calle: ESCORZA NO. 900

Número Exterior: 0



Colonia: CENTRO

Ciudad: CHIHUAHUA

Estado: CHIH

Delegación: CHIHUAHUA

Teléfono: 016144391822


Fax: 016144391823


Formación y Desarrollo de Recursos Humanos

Secuencia: 1

Núm. de Estudiantes: 1

Nivel Académico Esperado: Maestría

Tiempo de permanencia en la propuesta (meses): 24



Campo de Conocimiento: 330000 - CIENCIAS DE LA TECNOLOGIA


Subdisciplina: 330914 - ELABORACION DE ALIMENTOS

Actividades principales: EJECUCIÓN DEL PROYECTO, BAJO SUPERVISIÓN DIRECTA DEL REPONSABLE ACADÉMICO DEL MISMO Y SUS COLABORADORES. TAL EJECUCIÓN COMPRENDERÁ DIVERSAS ETAPAS COMO UNA REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA EXHAUSTIVA, UN DISEÑO EXPERIMENTAL ADECUADO, UNA DESARROLLO E LA FASE EXPERIMENTAL SINCRONIZADO, UNA RECOPILACIÓN DE RESULTADOS ORDENADA, UNA INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ANALÍTICA Y UNA ELABORACIÓN DE UNA TESIS CRÍTICA Y DESCRIPTIVA.

Actualización y Capacitación

Estancias Asociadas al Proyecto

Fortalecimiento de Infraestructura

Secuencia: 1

Descripción: SE PRETENDE FORTALECER LA INFRAESTRUCTURA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS, MEDIENTE LA ADQUISICIÓN DE UN VISCOSÍMETRO ROTACIONAL QUE PERMITA CARACTERIZAR LOS ASPECTOS REOLÓGICOS DE LOS JARABES DE RECUBRIMIENTO, ASÍ COMO DE ALGÚN TIPO DE GRANULÓMTERO QUE SE UTILICE PARA DETECTAR LA FINURA DE LOS INGREDIENTES SÓLIDOS DE LOS MISMOS JARABES DE RECUBRIMIENTO.

Justificación: LA FACULTAD NO CUENTA NI CON GRANULÓMETROS NI CON VISCOSÍMETROS MODERNOS, QUE PERMITAN LLEVAR A CABO DETERMINACIONES CONFIABLES DE GRANULOMETRÍAS DE INGREDIENTES Y DE CARACTERIZACIONES REOLÓGICAS DE SUSPENSIONES Y DISPERSIONES. SIN EMBARGO, TALES DETERMINACIONES SON CRUCIALES EN UN SINNÚMERO DE PROYECTOS QUE FORMAN PARTE DE LAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN DE LOS CUERPOS ACADÉMICOS QUE CONFORMAN EL PLANTEL DE INVESTIGADORES DEL PROGRAMA DE POSGRADO EN ALIMENTOS. LA ADQUISICIÓN DE INSTRUMENTOS Y EQUIPOS QUE PERMITAN LLEVAR A CABO ESTOS TIPOS DE ANÁLISIS, SERÍAN DE GRAN UTILIDAD, TANTO PARA LAS ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN, COMO PARA APOYO A LA DOCENCIA, SOBRE TODO EN EL POSGRADO.

Asistencia a Congresos Relacionados

Secuencia de congreso: 1

Número de asistentes: 2

Descripción del congreso: EN EL AÑO 2008 SE LLEVARÁ A CABO EL X CONGRESO INTERNACIONAL EN INGENIERÍA Y ALIMENTOS EN CHILE.

Justificación o EL CITADO CONGRESO CONJUNTA A LA COMUNIDAD CIENTÍFICA DEL ÁREA DE



importancia: INGENIERÍA DE ALIMENTOS, SIENDO UNA OPORTUNIDAD DE PRESENTAR RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN REALIZADA, ASÍ COMO DE INTERACCIONAR CON COLEGAS Y PARES PARA REFORZAR Y ESTABLECER CONTACTOS EN REDES DE INVESTIGACIÓN DE INTERÉS.



Descripción del congreso: EN EL AÑO 2009 SE LLEVARÁ A CABO EL VIII CONGRESO MUNDIAL DE INGENIERÍA QUÍMICA EN MONTREAL, CANADÁ.

Justificación o importancia:

EL CITADO CONGRESO CONJUNTA A LA COMUNIDAD CIENTÍFICA INTERNACIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA, POR LO QUE SE CONSIDERA UN FORO IMPORTANTE PARA PRESENTR RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN REALIZADA, ASÍ COMO PARA INTERACTUAR CON COLEGAS Y PARES, CON LA FINALIDAD DE REFORZAR Y ESTABLECER POSIBLES ALIANZAS COLABORATIVAS.

Edición de Libros Derivados de la Propuesta

Publicación de Artículos Derivados de la Propuesta

Secuencia publicación: 1

Título del Artículo: OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE RECUBRIMIENTO DE TRIGO INFLADO, CON CAPAS DE SABOR A CHOCOLATE

Nombre de revistas: JOURNAL OF FOOD ENGINEERING, JOURNAL OF CEREAL SCIENCE

Tipo de revista: 009 - Científica Internacional Indizadas

Descripción: SE PUBLICARÁ AL MENOS UN ARTÍCULO, DESCRIBIENDO LA PARTE DEL DESARROLLO DEL MODELO DE PREDICCIÓN DE LAS MEJORES CONDICIONES PARA LA OBTENCIÓN DEL PRODUCTO OPTIMIZADO.

Secuencia publicación: 2

Título del Artículo: OBTENCIÓN DE UN PRODUCTO DE TRIGO INFLADO CON CON ATRIBUTOS ÓPTIMOS SENSORIALES

Nombre de revistas: FOOD QUALITY AND PREFERENCE, JOURNAL OF TEXTURE STUDIES

Tipo de revista: 009 - Científica Internacional Indizadas

Descripción: SE PUBLICARÁ AL MENOS UN ARTÍCULO, EN EL QUE SE DESCRIBA EL PROCESO DE OPTIMIZACIÓN DE LAS CARATERISTICAS DE TEXTURA Y DE SABOR DEL TRIGO INFLADO Y CONFITADO.

Mecanismos de Transferencia

Secuencia mecanismo: 1

Producto: 006 - Bases de Datos

Descripción: LA TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA SERÁ INMEDIATA. SE OBTENDRÁ UN PRODUCTO CON ATRIBUTOS SENSORIALES Y DE TEXTURA ÓPTIMOS. DE SER VIABLE EL PROCESO,



LOS DATOS GENERADOS DEL PROYECTO LOS UTILIZARÁ EL PROCESADOR DE TRIGO INTERESADO, PARA ADAPTARLO A LA BREVEDAD.

Grupo de Trabajo

Secuencia: 1

Nombre: AURORA

Apellido Paterno: VALDEZ

Apellido Materno: FRAGOSO

Nivel Académico: Doctorado



Subdisciplina: 330913 - CONSERVACION DE ALIMENTOS


Institución: Dato requerido


Nivel SNI: Nivel 1

Producto que generará: EL MISMO QUE EL REPONSABLE; EL DESARROLLO ÓPTIMO DEL PROYECTO PARA CONCLUIR CON TESIS, PONENCIAS, ARTÍCULOS, ETC.

Información Relevante: INTEGRANTE DEL CUERPO ACADÉMICO PROCESOS ALTERNATIVOS EN INGENIERÍA ALIMENTARIA, CUERPO CONSOLIDADO DENTRO DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA.

Actividades Específicas: COASESORARÁ A LOS ESTUDIANTES PARTICIPANTES.

Secuencia: 2

Nombre: HUGO

Apellido Paterno: MÚJICA

Apellido Materno: PAZ

Nivel Académico: Doctorado



Subdisciplina: 330913 - CONSERVACION DE ALIMENTOS


Institución: Dato requerido


Nivel SNI: Nivel 1

Producto que generará: EL MISMO QUE EL REPONSABLE; EL DESARROLLO ÓPTIMO DEL PROYECTO PARA CONCLUIR CON TESIS, PONENCIAS, ARTÍCULOS, ETC.

Información Relevante: INTEGRANTE DEL CUERPO ACADÉMICO PROCESOS ALTERNATIVOS EN INGENIERÍA ALIMENTARIA, CUERPO CONSOLIDADO DENTRO DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA.

Actividades Específicas: COASESORARÁ A LOS ESTUDIANTES PARTICIPANTES.

Instituciones Participantes



Secuencia: 1

Nombre o Razón Social: Dato requerido

Clave Sector: Dato requerido

Clave Institución: Dato requerido

Clave Dependencia: Dato requerido

Clave Departamento: Dato requerido

Rama: Dato requerido

Tipo Participación: Dato requerido

Descripción Actividad: Dato requerido

Calle: Dato requerido



Colonia: Dato requerido

Código Postal: Dato requerido

Estado: Dato requerido

País: Dato requerido

Ciudad: Dato requerido

Tipo de Teléfono: Trabajo

Lada: Dato requerido

Número Telefónico: Dato requerido


Correo Electrónico: Dato requerido

Participación en el Mercado

Participación Nacional: 50 %

Participación Regional: 75 %

Participación Internacional: 25 %

Actividades Preponderantes

Principales Productos y/o Servicios:

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DE NIVEL SUPERIOR DEDICADA A LA DOCENCIA, LA INVESTIGACIÓN Y LA DIFUSIÓN DEL CONOCIMIENTO.

Principales Clientes Nacionales y/o Extranjeros:

ESTUDIANTES DE NIVELES DE LICENCIATURA Y PROSGRADO, PERSONAS FÍSICAS Y MORALES, EN GENERAL, DEMANDANTES DE ALGUNO DE LOS SERVICIOS QUE BRINDA LA INSTITUCIÓN.

Datos Financieros

Ventas Netas: $ .00

Activo Fijo Neto: $ .00

Nómina del Personal



Administrativo: $ .00

Nómina del Personal Técnico: $ .00

Plan de Negocios

Resumen Ejecutivo: LA EMPRESA SELECTO PRODUCTOS, S.A. DE C.V. ES UNA COMPAÑÍA ESTABLECIDA Y REGISTRADA EN EL ESTADO DE CHIHUAHUA QUE SE DEDICA A LA FABRICACIÓN Y COMERCIALIZACIÓN DE PRODUCTOS DERIVADOS DEL TRIGO, PRINCIPALMENTE A LA FABRICACIÓN DE TRIGO INFLADO Y CONFITADO. SU PRINCIPAL PRODUCTO ES EL CEREAL INFLADO DE LA MARCA "TIKISS". LA CITADA EMPRESA HA APOYADO PROYECTOS CONJUNTOS DE INVESTIGACIÓN CON EL PROGRAMA DE POSGRADO EN ALIMENTOS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA. TALES COLABORACIONES HAN SIDO FRUCTÍFERAS EN EL PASADO, Y EL APOYO DECIDIDO DE LA EMPRESA EN CUESTIÓN ORIGINÓ QUE SE OBTUVIERAN RECURSOS DE LA FUNDACIÓN PRODUCE CHIHUAHUA EN EL AÑO 2001, CON LO QUE SE LOGRARON BENEFICIOS MUTUOS. LA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS, POR MEDIO DEL APOYO MENCIONADO, LOGRÓ FABRICAR UN EQUIPO DE LECHO FLUIDIZADO, QUE FORMA PARTE DE SU INVENTARIO Y QUE SE UTILIZA TANTO EN INVESTIGACIÓN COMO EN DOCENCIA. SELECTO PRODUCTOS OBTUVO RESULTADOS DE UN PROYECTO EN EL QUE SE UTILIZÓ EL EQUIPO MENCIONADO Y CONSTATÓ QUE HUBO MEJORAS EN SU PRODUCTO DE TRIGO INFLADO Y RECUBIERTO CON UNA CAPA CON SABOR A CHOCOLATE.

Análisis FODA: LAS PRINCIPAL FORTALEZA DEL PROYECTO ES LA DE OPTIMIZAR, AÚN MÁS, EL PRODUCTO CONFITADO CON SABOR A CHOCOLATE, CON AL FINALIDAD DE LOGRAR EXPORTACIONES DEL MISMO A CENTROAMÉRICA. EL MERCADO CENTROAMERICANO REPRESENTA UNA GRAN OPORTUNIDAD DE EXPANSIÓN DE LA EMPRESA EN CUESTIÓN. LAS DEBILIDADES DEL PROYECTO SON LAS QUE TIENE CUALQUIER PROYECTO DE INVESTIGACIÓN. SE CUENTA CON LA CONFIANZA DE OBTENER LOS RESULTADOS ESPERADOS, PERO NO SE SABE SI EL PRODUCTO OBTENIDO CON LA TECNOLOGÍA MODIFICADA, SERA VIABLE ECONÓMICAMENTE; SE ESPERA QUE ASÍ LO SEA, PERO NO SE PUEDE ASEGURAR HASTA CONCLUIR EL PROYECTO. LA ÚNICA AMENAZA QUE SE PUEDE PERCIBIR ES LA PROPIA DE LA COMPETENCIA DE LOS MERCADOS. ALGUNA EMPRESA DEL RAMO PUDIERA ESTAR DESARROLLANDO UNA TECNOLOGÍA CON EL MISMO PROPÓSITO Y PODRÍA GANAR LA CARRERA INTRODUCIENDO PRODUCTO COMPETITIVO, SIMILAR, AL MERCADO CENTROAMERICANO.

Análisis Estructural del Sector:

EL SECTOR DE PROCESAMIENTO DE CEREALES, PARTICULARMENTE DE TRIGO INFLADO, DEL ESTADO DE CHIHUAHUA, SE HA MANTENIDO FIRME Y COMPETITIVO, A PESAR DE CONTAR CIN UNA COMPETENCIA TAN FUERTE REPRESENTADA POR EMPRESAS TRADICIONALES, TALES COMO LA "KELLOG'S" Y LA "NESTLÉ".

Elemento de Mercadotecnia:

LOS PRODUCTOS DERIVADOS DEL TRIGO INFLADO QUE SE COMERCIALIZAN EN LA REGIÓN ESTÁN BIEN UBICADOS Y CUENTAN CON UN ESTRATO DE CONSUMIDORES LEALES, QUE NO NECESARIAMENTE LOS IDENTIFICAN COMO COMPETENCIA, PERO SI LOS IDENTIFICAN COMO LOCALES. HAY DOS MARCAS RIVALES CONOCIDAS; LAS DOS HAN MANTENIDO SU MERCADO LOCAL Y NACIONAL.

Aspectos Financieros: LAS EMPRESAS DE ELABORACIÓN DE TRIGO INFLADO PARECEN CONTAR CON FINANZAS SANAS. COMO YA SE INDICÓ, AMBAS HAN SUBSISTIDO POR LUSTROS Y DÉCADAS, SIN CAMBIAR SUS MARCAS O RAZONES SOCIALES.

Desarrollos Futuros: PARECE SER QUE LAS EMPRESA LOCALES QUE SE DEDICAN A FABRICACIÓN Y COMERCIALIZACIÓN DE TRIGO INFLADO CONFITADO, PRETENDEN EXPANDER SUS PRODUCTOS Y PRETENDEN INCURSIONAR EN MERCADOS GLOBALES.

Antecedentes/Justificación: COMO YA SE INDICÓ, LA EMPRESA "SELECTO PRODUCTOS", ASÍ COMO SU COMPETIDORA DIRECTA, SON EJEMPLOS LOCALES DE INDUSTRIAS QUE INVIERTEN EN INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO, PARA MEJORAR SUS PRODUCTOS. EL PROYECTO ARROJARÁ RESULTADOS QUIE LE PERIMITIRÁ A LA EMPRESA INTERESADA, TENER UN PRODUCTO DE GRAN CALIDAD PARA EXPANDER SUS MERCADOS Y PROPORCIONAR DERRAMA ECONÓMICA REGIONAL.

Modelo de EL NEGOCIO DEL TRIGO EXPANDIDO ESTÁ DESARROLLADO EN LA REGIÓN Y ES



Negocio/Vta.Competitiva: ALTAMENTE COMPETENTE, YA QUE, COMO SE MENCIONÓ ANTERIORMENTE, SE HA MANTENIDO POR DÉCADAS EN EL MERCADO A PESAR DE LA COMPETENCIA DE MARCAS TRANSNACIONALES MUY FUERTES Y CONOCIDAS.

Mercado: EL MERCADO LOCAL, REGIONAL, E INCLUSO NACIONAL, SE ENCUENTRA BIEN IDENTIFICADO. CON LOS RESULTADOS DEL PROYECTO SE BUSCARÁN MERCADOS INTERNACIONALES. COMO YA SE INDICÓ, INICIANDO CON CENTROAMÉRICA.

Organización y Operaciones:

LA EMPRESA INTERESADA EN EL PROYECTO TIENE UNA ORGANIZACIÓN Y OPERACIONES CONSOLIDADAS. SE HA MANTENIDO EN EL MERCADO POR VARIOS AÑOS Y HA CRECIDO ACORDE A LOS RETOS DE LA COMPETENCIA.

Factor de Riesgo: COMO SE MENCIONÓ ANTERIORMENTE, LOS FACTORES PROPIOS DE LA COMPETENCIA.

Archivos Anexos: NO APLICA.

Gastos e Inversión

Año: 0

Gasto Corriente por Servicios Externos: $ .00

Gastos Corriente por Servicios Internos: $ .00

Cronograma de Actividades

Presupuesto Solicitado

Número de Etapa: 001

Descripción: ADQUISICIÓN DE EQUIPOS

Duración (meses): 4

Descripción de la Etapa: SE TENDRÁ QUE EFECTUAR UN ESTUDIO DE MERCADO PARA VER SI ES POSIBLE, CON EL PRESUPUESTO APROBADO, ADQUIRIR LOS DOS EQUIPOS

Descripción de la Meta: LA META SE ESTABLECERÁ COMO EJECUTAR AL ORDEN DE COMPRA DE LOS EQUIPOS QUE SEA POSIBLE ADQUIRIR

Descripción de la Actividad:

ESTUDIO DE MERCADO, COMPARACIÓN DE COTIZACIONES, ANÁLISIS DE CONDICIONES DE ENTREGA, GARANTÍA Y SERVICIO, ELECCIÓN DE PROVEEDOR(ES)

Productos de la Etapa: ORDEN(ES) DE COMPRA DE EQUIPOS


Descripción: REFACCIONES Y ACCESORIOS


Descripción de la Etapa: SE ADQUIRIRÁN REFACCIONES Y ACCESORIOS PARA ADAPTAR Y MEJORAR EL LECHO FLUIDIZADO DE ACUERDO AL PROYECTO.

Descripción de la Meta: LA META CONSISTIRÁ EN TENER LAS REFACCIONES Y ACCESORIOS PARA ADAPTAR EL LECHO FLUIDIZADO.


SE HARÁ UN ESTUDIO DE MERCADO, SE SELECCIONARÁN LOS PROVEEDORES QUE OFREZCAN BUEN PRECIO Y CALIDAD DE LAS REFACCIONES Y LOS ACCESORIOS.

Productos de la Etapa: REFACCIONES Y ACCESORIOS EN POSECIÓN.


Descripción: PLANEACIÓN EXPERIMENTAL




Descripción de la Etapa: SE RECOPILARÁ INFORMACIÓN BIBLIOGRÁFICA PARA PLANEAR LAS FASES DEL PROYECTO, DESDE EL DISEÑO EXPERIMENTAL MÁS ADECUADO, HASTA LA EJECUCIÓN DE LA FASE EXPERIMENTAL Y LA CONCLUSIÓN CON EL ÁNALISIS DE RESULTADOS Y ESCRITURA DE DOCUMENTOS.

Descripción de la Meta: LA META CONSISTIRÁ EN TENER EL PLAN DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO EN DETALLE.


LA ACTIVIDAD GENERAL INCLUYE VARIAS ACTIVIDADES PARTICULARES COMO: REVISIÓN DE LITERATURA, DISEÑO DE LA FASE EXPERIMENTAL Y CALENDARIZACIÓN DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO EN SÍ.

Productos de la Etapa: PLAN DETALLADO DE ACCIÓN PARA EJECUCIÓN DEL PROYECTO.


Descripción: EXPERIMENTACIÓN PRELIMINAR


Descripción de la Etapa: SE CORRERÁN PRUEBAS PRELIMINARES DE ACUERDO AL DISEÑO EXPERIMENTAL PLANTEADO.

Descripción de la Meta: LA META SERÁ TENER RESULTADOS PRELIMINARES PARA REALIZAR LOS AJUSTES NECESARIOS PARA LA FASE EXPERIMENTAL DEFINITIVA.

Descripción de la Actividad: EJECUCIÓN DE EXPERIMENTOS.

Productos de la Etapa: DATOS DE LAS CORRIDAS EXPERIMENTALES PRELIMINARES.


Descripción: FASE EXPERIMENTAL


Descripción de la Etapa: SE LLEVARÁN A CABO LOS EXPERIMENTOS DEFINITIVOS.

Descripción de la Meta: OBTENCIÓN DE RESULTADOS DEFINITIVOS.

Descripción de la Actividad: EXPERIMENTOS DE LABORATORIO.

Productos de la Etapa: DATOS EXPERIMENTALES PARA SU ANÁLISIS.


Descripción: ANÁLISIS DE RESULTADOS


Descripción de la Etapa: SE ANALIZARÁN E INTERPRETARÁN LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES UTILIZANDO HERRAMIENTAS ESTADÍSTICAS.

Descripción de la Meta: LA META CONSISTE EN OBTENER LOS MODELOS PREDICTIVOS DEL PROCESO EN CUESTIÓN.


SE CENTRARÁ EN EL USO DE HERRAMIENTAS ESTADÍSTICAS PARA DARLE SENTIDO A LOS DATOS EXPERIMENTALES.

Productos de la Etapa: MODELOS DE PREDICCIÓN DE VARIABLES DE OPERACIÓN DEL PROCESO DE RECUBRIMIENTO DE TRIGO INFLADO CON JARABES SABOR A CHOCOLATE, PARA OBTENER UN PRODUCTO DE ÓPTIMA CALIDAD.


Descripción: DIFUSIÓN DE RESULTADOS


Descripción de la Etapa: SE ELABORARÁN PONENCIAS PARA CONGRESOS Y SE ESCRIBIRÁN ARTÍCULOS PARA SOMETER A PUBLICACIÓN EN REVISTAS CIENTÍFICAS INTERNACIONALES ARBITRADAS E INDEXADAS.

Descripción de la Meta: LA META CONSISTIRÁ EN PRESENTAR PONENCIAS Y PUBLICAR ARTÍCULOS.


LA ACTIVIDAD SE DESARROLLARÁ EN EL SENTIDO DE ELABORACIÓN DE DOCUMENTOS SINTETIZADOS PARA DIFUNDIRSE LO MÁS POSIBLE.

Productos de la Etapa: PONENCIAS EN EVENTOS Y PUBLICACIONES EN REVISTAS ESPECIALIZADAS.




Descripción: ESCRITURA TESIS Y EXÁMEN(ES)


Descripción de la Etapa: SE ESCRIBIRÁ(N) LA(S) TESIS QUE RESULTE(N) DEL PROYECTO.

Descripción de la Meta: LA META CONSISTE EN FINALIZAR EL PROYECTO MEDIANTE LA ESCRITURA Y LIBERACIÓN DE LA(S) TESIS DE MAESTRÍA GENERADA(S).


ESCRIBIR, REVISAR Y LIBERAR LA(S) TESIS GENERADA(S) Y TRAMITAR EL, O LOS EXÁMENES, DE GRADO.

Productos de la Etapa: TESIS IMPRESA(S) Y LIBERADA(S)

Desglose Financiero Propuesta


Etapa Tipo de Aportación Tipo de Gasto Rubro Importe001 SOLICITADAS AL FONDO INVERSION Equipo $ 450,000.00

Justificación: se requerirá de un granulómetro para caracterizar las materias primas sólidas pulverizadas que se utilizarán en las formulaciones de los jarabes de recubrimiento. El programa de posgrado en alimentos no cuenta con un equipo de este tipo, aunque un número importante de investigaciones requerieren de análisis de partículas. Un granulómetro sería, también, de gran utilidad en docencia.

002 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Manto de equipo mayor $ 30,000.00

Justificación: se requerirán refacciones y accesorios para adaptar el equipo de lecho fluidizado, para las condiciones del proyecto. Se utilizará este rubro para materiales, accesorios y costos de adaptación y montaje del equipo.

003 Dato requerido Dato requerido $ .00

Justificación: Dato requerido

004 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Material de cons de uso direct $ 20,000.00

Justificación: se adquirirán materias primas, reactivos y material de uso rutinario de laboratorio, para llevar a cabo la fase experimental preliminar.


Justificación: se adquirián materias primas, reactivos y consumibles de laboratorio , para llevar a cabo la fase experimental principal del proyecto.



007 CONCURRENTES CORRIENTE Pasajes $ 30,000.00

Justificación: se utilizará este rubro para adquirir pasajes de vuelo a uno o dos eventos internacionales para la difusión de los resultados del proyecto.

007 CONCURRENTES CORRIENTE Viáticos $ 20,000.00

Justificación: se utilizará este rubro para gastos de estancia y alimentación en uno o dos eventos científicos internacionales, a los que se acuda a presentar ponencias derivadas del proyecto.



FONDO CONCURRENTE OTRASGasto Corriente: $ 100,000.00 Gasto Inversión: $ 450,000.00 Total: $ 550,000.00

Gasto Corriente: $ 50,000.00 Gasto Inversión: $ Total: $ 50,000.00

Gasto Corriente: $ Gasto Inversión: $ Total : $

Desglose Financiero Prepropuesta



CON FUNDAMENTO EN EL ARTÍCULO 14, FRACCIÓN VI, ARTÍCULO 18, FRACCIONES I Y II, Y ARTÍCULO 21 DE LA LEY FEDERAL DE TRANSPARENCIA Y ACCESO A LA INFORMACIÓN PÚBLICA GUBERNAMENTAL, EL TIEMPO DE RESERVA DE LA PRESENTE INFORMACIÓN, QUE ES DE CARÁCTER CONFIDENCIAL, ES DE 10 AÑOS.

Tipo de Aportación Tipo de Gasto ImporteConcurrente Gasto Corriente $ 50,000.00

Solicitada al Fondo Gasto Corriente $ 100,000.00

Solicitada al Fondo Gasto de Inversión $ 450,000.00



1

FONDO MIXTO CONACYT-GOBIERNO DEL ESTADO DE CHIHUAHUA

CONVOCATORIA 2006-1 (DEMANDAS ESPECÍFICAS)

Propuesta de Proyecto de Investigación Dentro de la Modalidad de Desarrollo Tecnológico Competitivo

Para Atender la Demanda Específica de Desarrollo e Innovación de

Procesos y Productos que Eleven la Competitividad de las Empresas en Sectores Estratégicos para el Estado de Chihuahua

Título del Proyecto

Optimización de Recubrimientos de Chocolate en Trigo Inflado por Medio de un Lecho Fluidizado

Institución Proponente

Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través del Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Secretaría de Investigación y Posgrado Grupo de Trabajo

Responsable Técnico del proyecto: Dr. Enrique Ortega Rivas (UACH) Participantes: Dra. Aurora Valdez Fragoso y Dr. Hugo Mújica Paz (UACH)

Institución Copartícipe

Selecto Productos, S.A. de C.V. Procesadora y comercializadora de trigo inflado confitado con una capa endulzada para consumo como cereal de desayuno, de la marca registrada “Tikiss” Retorno Fuentes Mares 102 Complejo Industrial Chihuahua Chihuahua, Chih. Teléfonos: (614) 481 1218, (614) 481 4608 Correo Electrónico: [email protected]

2

1. Justificación La tecnología de cereales es una de las industrias más antiguas de la historia. Como se sabe, la operación conocida simplemente como “molienda” data de la época medieval. Los productos derivados de los cereales se han diversificado enormemente, y con el desarrollo de la tecnología de extrusión-cocción tuvieron un impulso considerable durante los años 1980’s, existiendo una gran variedad de cereales para desayuno listos para el consumo. El trigo es uno de los cereales más procesados, de donde se derivan muchos productos diferentes. En Chihuahua la producción de trigo en el Ciclo otoño-invierno del presente año del 2006 fue de aproximadamente 58,500 toneladas (Tabla 1), colocando al estado en lugares muy distantes de los líderes productores nacionales ubicados en el norte (Sonora y Baja California) y de los productores intermedios importantes de la región del Bajío (Jalisco y Michoacán), como se puede corroborar en la tabla citada. Sin embargo, la cercanía geográfica con Sonora y Baja California junto con la infraestructura de comunicación acorde a los tiempos, permite que el suministro de materia prima para obtener productos diversos de trigo no sea una limitante en el Estado de Chihuahua. El cereal de trigo inflado es un producto que ha sobrevivido durante muchos años en Chihuahua, el Gobierno del Estado tiene registradas tres empresas que se dedican a la elaboración de este producto en la entidad, las cuales se han posesionado de un segmento del mercado a pesar de contar con competidores tan fuertes en la venta de cereales para el desayuno como lo son Nestlé y Kellog’s. Debido a la necesidad de ser innovadores y competitivos es que las empresas invierten en la diversificación de sus productos para no perder el mercado que satisfacen y si es posible incrementarlo. Se ha argumentado que nada es tan constante como los cambios en la industria de los cereales, donde en los últimos años las empresas dominantes han desarrollado tácticas mercantiles e invertido millones de dólares en la comercialización de sus productos, obteniéndose un sin fin de nuevos productos a partir de cereales diversos. Muchos cereales son utilizados para obtener productos listos para el consumo o cereales para el desayuno entre ellos la avena, el maíz el arroz y el trigo. El trigo inflado recubierto con jarabes azucarados es el que se ha procesado tradicionalmente como un cereal para desayuno listo para el consumo. Recientemente, los recubrimientos se han diversificado, principalmente con sabor a chocolate. Estos recubrimientos no son uniformes y el color y el sabor, a veces, no están bien definidos o identificados como derivados del chocolate. Existe la necesidad de caracterizar y estandarizar el proceso de recubrimiento de trigo inflado, para expandir mercados e incursionar en un contexto global.

3

Tabla 1. Producción de Trigo en Grano en el Ciclo Otoño-Invierno del 2006

Estado Superficie Sembrada (Ha)

Superficie Cosechada (Ha)

Rendimiento (Ton/Ha)

Producción (Ton)

Sonora 259,836 257,900 6.16 1’588,620 Baja California 85,038 76,389 6.38 487,595

Jalisco 26,881 26,881 5.77 155,242 Michoacán 28,719 24,439 5.44 133,011 Chihuahua 10,878 10,604 5.51 58,472

Fuente: Subsecretaría de Agricultura de la SAGARPA (http://www.siap.sagarpa.gob.mx) 2. Propuesta de Creación de Valor

La empresa Selecto Productos pretende expandir sus mercados ofreciendo un producto de alta calidad para atender al gusto general del consumidor. Como se sabe, el gusto convencional se inclina por cereales listos para consumo crujientes y de buena apariencia. En el caso de los cereales confitados, el consumidor prefiere una capa uniforme, brillante y de textura también crujiente pero no dura. El proyecto propuesto se enfoca a desarrollar un producto lo más acorde al gusto general, utilizando métodos científicos de evaluación sensorial, con lo que se garantizará la obtención de un producto de óptima calidad, que superará a la competencia directa y le abrirá caminos en mercados más globales. El posicionamiento del producto en diversos mercados internacionales, posibilitará un crecimiento de la instalación industrial con lo que se generarán más y mejores empleos. La adquisición de instrumento y equipos para el desarrollo del proyecto fomentará la creación de un departamento formal de investigación y desarrollo dentro de la empresa, con lo que se tendrá la posibilidad de ofrecer empleo a recurso humano de formación profesional, ya que la formulación e innovación de nuevos productos tenderá a ser continua.

3. Contenido Innovador

El uso de recubrimientos dulces es de interés en el desarrollo de nuevos productos en la industria de cereales para el desayuno. Dichos recubrimientos se utilizan con diversos fines, tales como protección en condiciones externas (O2, H2O), para controlar la liberación de componentes activos, así como para controlar propiedades funcionales y facilidad de manejo del producto. Una forma convencional de recubrir cereales es mediante el uso de la técnica combinada de tambaleo, aspersión y calentamiento, operación que se conoce como “confitado”. El confitado da buenos resultados pero involucra fricción excesiva. Las partículas de alimentos secos tienden a desgastarse durante el manejo o procesamiento, lo que promueve la formación de polvos finos o partículas de menor tamaño. Este desgaste se conoce como atrición y se reconocen dos mecanismos predominantes en su desarrollo; uno es la erosión donde por desgaste se

4

forman finos, el otro es la fragmentación donde el aglomerado inicial se rompe y da lugar a partículas subdivididas. El estudio del fenómeno de atrición se ha basado en el cambio de la distribución en tamaños de partículas, cinética, compactación y morfología (Barbosa-Cánovas et al., 2005; Ortega-Rivas, 2005). Para mejorar las propiedades funcionales de alimentos particulados comestibles con coberturas, así como para minimizar su atrición, se puede hacer uso de un lecho fluidizado. La técnica de lecho fluidizado para cobertura con sabor de chocolate en trigo inflado fue probada exitosamente produciendo ventajas en aspectos físicos y sensoriales del producto (Ayala-Soto et al., 2005). Los resultados pueden mejorarse substancialmente, las coberturas pueden variarse, y la calidad global del trigo inflado y confitado puede llevarse a niveles óptimos para lograr gran competitividad.

4. Antecedentes

En la industria de los cereales para desayuno las características de textura son consideradas un punto critico en la identidad de sus productos. Algunas características de estos productos provienen del volumen de expansión inducido a un alvéolo. Este alvéolo puede ser crujiente en el caso de algunos cereales para desayuno, o blandos en el caso de pan. En algunos cereales el esponjado se lleva a cabo mediante el aumento de la presión sobre el material y elevación de la temperatura, provocando la evaporación del agua en el grano o pellet al reducir la presión repentinamente para causar un volumen de expansión significante de la matriz plastificada. Un ejemplo de cereales de este tipo, lo constituye el trigo inflado, pero además también se inflan cereales como el arroz, el maíz (palomitas), y algunos otros cereales extruidos. Originalmente los cereales se procesaron por lotes en tambores, aunque se han diseñado equipo para procesos continuos. Hay muchas variables relevantes en el procesamiento de este tipo de productos, que incluyen al cereal, aditivos, temperatura, presión, y humedad. Un factor importante que puede modificar la textura y respuesta sensorial es el recubrimiento, en el cual se pueden incluir azúcar, sal, aceite, cocoa y otros muchos ingredientes. La aplicación repentina de calor a la presión atmosférica es un método de expansión aplicado principalmente para obtener arroz inflado. El cereal es introducido en aceite hirviendo o en hornos a una temperatura de 300° C por treinta segundos, lo que provoca que el agua en el cereal se evapore antes de que tenga tiempo de difundirse al exterior de la pieza. La vaporización interna expande o hincha el producto. El uso de recubrimientos es de interés en el desarrollo de nuevos productos, en la industria de cereales para el desayuno. El recubrimiento con azúcar tiene la función de proteger el producto contra la humedad aumentando su vida de anaquel. La cantidad de recubrimiento a aplicar supone el 25 al 50% del peso del producto, principalmente a causa de su alta densidad comparada con la del producto de cereal. Uno de los métodos convencionales para recubrir cereales es mediante el uso de la técnica combinada de tambaleo, aspersión y calentamiento, operación que se conoce comúnmente como “confitado”. La acción del tambaleo de las partículas resulta en un recubrimiento uniforme con una película delgada de azúcar, la cual endurece al enfriarse.

5

Los confitados son productos constituidos por un centro natural o por un producto de confitería en el interior cubiertas por capas sucesivas de jarabe de azúcar puro, jarabe de azúcar y glucosa y chocolate. El proceso de confitado consiste en cuatro etapas principalmente que son: El engomado, engrosamiento, alisado y sellado. El engomado es la operación en la cual se aplica una solución de sacarosa concentrada y de almidón, con el fin de darle mayor resistencia a la grajea contra la atrición, la migración de grasa, etc. El engrosamiento es el aumento de tamaño del centro mediante la aplicación de soluciones de azúcar, almidón, gomas, colorantes, blanqueadores, etc. El alisado consiste en darle un acabado al producto para evitar defectos como el manchado o decoloración. El sellado es la etapa donde se le da el acabado final al confitado aplicándosele abrillantadores como ceras o gomas que con el movimiento y la fricción se produce el brillo en el producto. El confitado da buenos resultados y se ha experimentado exitosamente pero involucra fricción excesiva, además de la dificultad de controlar variables como la temperatura y la dispersión del recubrimiento. Las partículas de alimentos secos tienden a desgastarse durante el manejo o procesamiento, lo que promueve la formación de polvos finos o partículas de menor tamaño. Este desgaste se conoce como atrición y se reconocen dos mecanismos predominantes en su desarrollo, uno es la erosión donde por desgaste se forman finos, el otro es el quebrantamiento donde la partícula inicial se rompe y da lugar a fragmentos. La combinación de estos mecanismos da lugar al cascado o astillado de las partículas madres, donde la distribución de tamaños es más amplia. La atrición en alimentos secos como los cereales para el desayuno es un proceso indeseable e inevitable (Ortega-Rivas, 2005b). Este fenomeno tiene un impacto importante en la mercadoctenia del producto. Los aspectos más negativos de la atrición son la perdida de producto como una consecuencia de formación de finos, cambios de las propiedades a granel del alimento, segregacion de finos hacia el fondo del envase lo que afecta la apariencia del producto, entre otros. Otro método de recubrimiento empleado es por lecho fluidizado, que era originalmente utilizado en la industria farmacéutica, pero su uso se ha extendido a la industria de los alimentos (Dewettinck y Huyghebaert, 1999). El lecho fluidizado es una cama de partículas sólidas granuladas, a través de la cual se hace circular una corriente de gas, a una velocidad tal que las partículas se mantienen totalmente en suspensión, sin que el fluido las arrastre. A la velocidad de fluidificación los poros y los canales se agrandan y las partículas se separan con mayor amplitud. Para materiales de movimiento libre, los espacios de poro se hacen tan grandes que no puede existir una configuración estable y las partículas vibran o circulan en forma local en una disposición semiestable. El tamaño de partículas sólidas que se pueden fluidificar, varia enormemente, desde menos de una micra hasta 2.5 pulgadas de diámetro. Se aplica principalmente para el desarrollo de algunas reacciones químicas heterogéneas y en operaciones de transferencia de materia, como ocurre durante la deshidratación o en el encapsulamiento de polvos, también se usa para el congelamiento de alimentos empleando aire a muy baja temperatura.

6

Como ya se mencionó un factor que puede afectar la textura de los cereales es el recubrimiento. Una de las características de la textura es la crujibilidad la cual se define como el sonido producido al masticar un alimento. Esta característica puede ser medida de forma subjetiva por una evaluación sensorial, y de una manera objetiva por métodos intrumentales. La forma directa de medicción involucra la evaluación de la intencidad del sonido producido por el alimento al ser expuesto a una compresión. Se ha sugerido que la propiedad de crujibilidad es lo mismo que fracturabilidad por compresión. La primera mordida y el masticamiento posterior del cereal involucra la falla por corte. Los parámetros mecánicos que se correlacionan con la medición sensorial de la crujibilidad son: la altura del primer rompimiento significativo de la curva de analisis de perfil de textura, la resisitencia a la deformación de un alimento, medida como la inclinación de una curva fuerza-deformación y la deformación a la fractura. Se ha mencionado que muchos cerales son fabricados con estructuras que exponenen su fragilidad en tensión, debido a su mayor facilidad de rompimiento al masticarse. Tales estructuras son formadas cuando el material quebradizo es extendido como láminas, hojuelas, filamentos o por espanción de los poros. En suma, la estructura es debilitada por la reducción en la cantidad de componentes frágiles presentes. Cuando tales estructuras son mordidas o cortadas, los componentes fracturables sufren múltiples fracturas, produciendo la sensación caracteristica de crujibilidad. Esta falla estructural es progresiva, cada microfalla ocurre en turnos y contribuyen a la continuidad del sonido y sensación a través de la mordida y la masticación. Una prueba de punción simula la acción de los dientes durante la masticación, lo que en cereales extruidos debido a su estructura permite una mayor correlación con el análisis sensorial. En la curva fuerza-deformación, los numerosos picos muestran la fuerza aproximada necesaria para romper la pared celular. La prueba de punción representa una técnica interesante para describir la textura de productos crujientes. La prueba de punción es uno de los principios más simples, rápidos, versátiles y flexibles usado para medir propiedades de textura de muchos tipos de alimentos. Una verdadera prueba de punción asume lo que se llama geometría semi-infinita, lo que significa que el espécimen a probar es tan grande, que el punzón usado no afecta a los lados, el fondo, los bordes, o esquinas del espécimen. No importa que tanto aumenta el tamaño del espécimen mientras se use el mismo tamaño de punzón. Como una regla general, el diámetro del espécimen de la prueba debe ser por lo menos tres veces el diámetro del punzón para asegurar que la geometría semi-infinita sea mantenida. La proporción (muestra diámetro)/(punzón diámetro) puede necesitar ser más de tres veces para alimentos quebradizos o fracturables. Dependiendo del producto, es recomendable el uso de punzones de entre 0.05 mm a 50 mm de diámetro. Como se mencionó anteriormente, los recubrimientos de chocolate se han experimentado en trigos inflados con cierto grado de éxito. El ingrediente principal de las formulaciones de chocolate para coberturas es la cocoa. Las características principales que definen a la cocoa son: su contenido graso, grado de alcalinización, finura y contenido en cáscara, en cuanto a parámetros físico-químicos; la microbiología, color y sabor definen la calidad y las características sensoriales. En la mayor parte de las aplicaciones del cacao la finura juega un papel de gran importancia. Cuanto mayor sean las partículas de cacao, tanto mayor será la tendencia a sedimentarse en un medio

7

liquido y la dificultad de la resuspensión también aumenta. Al mismo tiempo, la apreciación del sabor del cacao está ligada al tamaño de partícula; cuando éstas poseen tamaños medios de 20-30µm semejantes a las papilas gustativas, la apreciación del sabor es intensa, pero, si es mayor, se reduce y aparece una sensación arenosa. En el cacao las partículas tienen una fuerte tendencia a la aglomeración, pues la manteca actúa de aglutinante. De ahí que la medida de la finura del polvo por vía seca suela dar resultados superiores a los reales. Las aglomeraciones se desintegran en el agua o en medios grasos en el momento en que alcancen temperaturas superiores a la fusión de la manteca (35°C). En todo caso lo que importa es la finura de la molienda (obtenida después del tostado del grano) la cual se determina por vía acuosa. En el sentido físico, las propiedades ópticas de los alimentos, como de cualquier otro material, son las que derivan de los fenómenos de transformación de la luz que incide sobre ellos: transparencia, turbiedad, color y brillo. Existen diversos sistemas en que se puede medir el color utilizando distintos colorímetros. El utilizado por el colorímetro Hunter Lab es el sistema Hunter. En este sistema de coordenadas se define un espacio cartesiano en el que L corresponde a la claridad, el valor a define el componente rojo-verde, rojo para valores positivos y verde para valores negativos, y el valor b el componente amarillo-azul, amarillo para valores los valores positivos y azul para los valores negativos. La cocoa contiene antocianinas, las cuales, durante la fermentación y el tostado, son oxidadas y polimerizan para dar las características de color café y el sabor característico de la cocoa en polvo. En la mayor parte de los productos a los que va destinado como materia prima, el cacao es quien aporta una de sus propiedades fundamentales, el color, por tanto, la selección del mismo es determinante en la definición del aspecto final. Según el proceso que se le aplique y variando las condiciones de alcalinización se puede obtener una amplia gama de colores en el cacao en polvo que van desde un marrón amarillento muy claro hasta un color rojo oscuro profundo, o incluso al negro. Dado que el cacao es una materia natural y sus características son muy variables, uno de los principales objetivos del fabricante va a ser mantener una constancia en el color del polvo, fundamentalmente mediante mezcla de granos y variando las condiciones de fabricación. Sin embargo, esta constancia nunca es tan perfecta como la mezcla de colores sintéticos, por lo que existirá siempre una ligera graduación de tonalidades en un mismo producto. Una de las características del polvo de cacao es presentar un color diferenciado en función del medio en donde se aplique. En el cacao podremos distinguir entre lo que denominaremos color aparente o exterior o color intrínseco o interior. En color intrínseco o interior, las partículas colorantes del cacao se encuentran en la fracción de poli-hidroxifenoles que forman parte de los sólidos que lo componen; la alcalinización altera los equilibrios entre los mismos produciendo la predominancia de unos u otros, lo cual lleva a diferentes colores. Estos componentes poseen comportamientos diferenciados en función del medio en donde se apliquen: acuoso, lácteo o graso y a su vez la concentración de polvo y el pH del medio alteran su apariencia. Los medios con predominio del agua son quienes ponen de manifiesto de forma más clara el potencial colorante del cacao y en ellos es donde se manifiesta el efecto del pH. El verdadero color del cacao es el color intrínseco, por lo que su apreciación se debe hacer en estado líquido.

8

El color aparente o exterior es el que apreciamos a simple vista. Está influido por el color interior, pero también por el contenido en manteca de cacao y el estado cristalina en que se encuentra. La grasa presente ejerce un cierto efecto de “mojado” sobre los sólidos del cacao, potenciando su coloración, hecho que se aprecia visualmente por colores más vivos y oscuros. Sin embargo, un polvo que ha sufrido un almacenamiento inadecuado (por ejemplo fuertes variaciones térmicas) puede presentar una tonalidad gris debido a migración de la grasa al exterior y su posterior enfriamiento. El proceso es semejante al florecimiento graso del chocolate o “fat bloom”, que altera considerablemente la apreciación exterior del color del cacao, pero no altera el color interno. Por ello, juzgar el color del cacao en polvo por su aspecto exterior no es adecuado y puede llevarnos a errores de juicio. Al igual que el color, el sabor es otro de los atributos básicos del producto final que está en buena medida determinado por el cacao. El sabor característico de la cocoa es necesariamente una combinación del gusto y el aroma. Muchas diferentes clases de compuestos contribuyen en el aroma de la cocoa y el chocolate incluyendo flavonoides, pirazinas, pirroles, furanos y carbonilos. Algunos de estos compuestos son resultados de la reacción de Maillard derivado de las reacciones de aminoácidos y azucares libres durante el tostado de las semillas de cacao. Las sensaciones básicas del gusto para la coca son el sabor ácido, el amargor y la astringencia. El principal ácido presente en la cocoa no fermentada es el ácido cítrico, mientras que en la cocoa fermentada y tostada se forman el ácido láctico, succinico y oxálico. La Xantinas favorecen el sabor amargo de la cocoa junto con la cafeína y la theobromina. En cocoa comercial la cafeína esta presente en un rango del 0.1 al 0.7%, sin embargo la thebromina esta presente en concentraciones de 0.8 al 1.6%. En investigaciones recientes se ha encontrado que la theobromina no es el único contribuyente en el sabor amargo. Las Diketopiperazines formadas vía la descomposición térmica de las proteínas también influyen en esta características. La cocoa es conocida como una fuente de polifenoles compuestos responsables de la astringencia en la cocoa. Las principales clases de fenoles encontrados en la coca son los fenoles ácidos, flavonol glucosidos, antocianinas y procianiadinas. Las antocianinas de la cocoa, las cuales son responsables del color púrpura en cocoa no fermentada, constituyen únicamente el 4.5% del total de los polifenoles en coca pero son usadas como indicadores de la calidad en cocoa cruda.

El sabor del cacao en polvo es la resultante de una selección adecuada en lo que concierne al cacao en grano y al proceso de fabricación, especialmente la alcalinización y la tostación. Los cacaos naturales poseen un sabor con predominio de los componentes áspero, amargo, ácido y astringente; estas características, a veces asociadas inadecuadamente con el sabor a cacao, resultan convenientes a ciertos tipos de productos, especialmente a aquellos de alto contenido graso. El proceso de alcalinización produce un cambio en los componentes aromáticos del cacao que nos da un polvo con sabor menos ácido, amargo y astringente, dando un gusto más dulce y aromático.

9

5. Objetivo y Metas

El objetivo fundamental es el de utilizar la técnica de lecho fluidizado con aspersión para recubrir trigo inflado utilizando recubrimientos con sabor de chocolate, para obtener modelos de operación y optimización del proceso, así como para prevenir el fenómeno de atrición. Los objetivos particulares serían:

• Recubrir trigo inflado con capas edulcoradas con sabor de chocolate, utilizando la

técnica propuesta • Probar variables del proceso de fluidización-asperjado en las aplicaciones descritas,

tales como velocidad de aire, temperatura de operación, propiedades de los jarabes, etc.

• Caracterizar los productos obtenidos utilizando las diferentes variables en función de atributos de calidad y sensoriales

• Llevar a cabo pruebas de atrición de los productos recubiertos obtenidos por medio de las diferentes variantes

• Hacer pruebas estadísticas comparativas de las características físicas y sensoriales de los productos obtenidos por las diferentes pruebas y hacer comparaciones con otras muestras comerciales

• Analizar estadísticamente los datos obtenidos para desarrollar modelos de predicción de la operación de fluidización-asperjado y de prevención de atrición

Las metas establecidas serían las siguientes:

• Generar y aplicar conocimiento en la disciplina de ingeniería de alimentos,

particularmente dentro del tema de procesamiento de alimentos granulados • Generar y aplicar conocimiento en las disciplina de ingeniería química,

particularmente dentro del tema de procesos de fluidización • Contribuir, mediante las generaciones y aplicaciones del conocimiento descritas, al

avance científico, dentro de las disciplinas mencionadas • Difundir el conocimiento generado, mediante ponencias y publicaciones que

apliquen el rigor científico • Contribuir a los planes de desarrollo institucional mediante la formación de recursos

humanos y de productividad científica • Adaptar la técnica de lecho fluidizado para llevar a cabo un proceso de

fluidización-asperjado, que de por resultado un producto de trigo inflado recubierto con una capa de chocolate, con propiedades de calidad sensorial óptimas

6. Metodología

En la primera etapa del proyecto se utilizará cereal de trigo inflado y se caracterizará el material en función de variables fundamentales como densidad a granel y consistencia.

10

Se caracterizará, también, en términos de un análisis proximal de composición que incluya proteínas, grasa, cenizas, fibra cruda, azúcares y humedad. Se formularan diferentes jarabes sabor a chocolate basados en cocoa y otros ingredientes como azúcar y fécula de maíz. Se plantea la utilización de un diseño experimental de formulación para determinar la concentración mas adecuada de los ingredientes del recubrimiento. Los experimentos representarán la combinación óptima de las concentraciones de sacarosa, cocoa y fécula de maíz. Se caracterizarán los ingredientes, principalmente la cocoa y la fécula de maíz en términos de finura de sus partículas (granulometría o distribución de tamaños de partículas). Finalmente se caracterizarán los jarabes en términos reológicos (consistencia, viscosidad real o aparente, etc.) para determinar si se comportan como fluidos Newtonianos o no Newtonianos. Se procederá a efectuar las pruebas de cobertura por fluidización-asperjado. Se desarrollará un diseño experimental para estudiar todos los efectos posibles de las diferentes variables, por ejemplo para determinar si la granulometría del cacao tiene efecto en la percepción del sabor, si la reología del jarabe tiene efecto en la consistencia del trigo recubierto, etc. Por otro lado, en cuanto a variables de operación, se incorporarán factores en el diseño que permitan determinar efectos de variables como velocidad de aire o temperatura de alimentación en uniformidad de la cobertura o color del producto terminado. Se utilizarán métodos instrumentales y sensoriales para determinar el producto que presente las características óptimas de calidad. El análisis instrumental medirá crujibilidad y color, mientras que el sensorial medirá lo mismo, aparte de sabor. El producto calificado como óptimo se comparará con productos comerciales, en donde se incluirá una prueba de aceptación. La parte final del proyecto consistirá en llevar a cabo pruebas de atrición. Se seleccionarán los productos de formulación óptima de las fases anteriores y se llevarán a cabo pruebas de atrición consistentes en someter el producto a condiciones adversas de manejo, tales como vibración o zarandeo programado y repetible. Se determinarán fracciones de material subdividido de alguna manera, con relación a la dimensión de la partícula madre. Se compararán, como en el caso anterior, los productos de atrición de los materiales recubiertos por el proceso de fluidización-asperjado, contra muestras comerciales y/o procesadas por métodos convencionales.

El recubrimiento por lecho fluidizado se llevará a cabo estudiando los efectos de variables típicas del proceso tales como velocidad de aire, temperatura de aire, velocidad de aspersión y presión de atomización. Se llevarán a cabo las determinaciones instrumentales anteriormente descritas y se utilizará un panel no entrenado de jueces para evaluar sensorialmente cada una de las muestras obtenidas en los experimentos y calificar el color y el sabor, con el fin de obtener la formulación óptima para el recubrimiento del cereal.

11

7. Productos Entregables

Se espera que la técnica de lecho fluidizado origine productos con características físicas y sensoriales iguales o mejores que los productos comerciales o procesados por técnicas convencionales. Se espera, así mismo, que el grado de atrición sea menor en los productos obtenidos por la técnica de fluidización-asperjado. En el proceso de probar tales hipótesis, se desarrollarán las ecuaciones anteriormente mencionadas que constituirán los modelos teóricos de la operación de fluidización-asperjado y de prevención de atrición. La posible adaptación de método mencionado para mejorar los productos de la empresa, será la principal aportación del proyecto. Tanto en el tema de coberturas comestibles de alimentos granulados, como en el de atrición, se espera hacer contribuciones dignas de publicarse en revistas con arbitraje de circulación internacional, así como de presentarse en eventos internacionales a los que se asiste regularmente. El desarrollo del proyecto formará recurso humano de alto nivel y aumentará el acervo de literatura científica de la institución participante. En este sentido, se obtendrán beneficios, tanto para la empresa en función de la expansión de sus mercados, como para el Programa de Posgrado en Alimentos de la Universidad Autónoma de Chihuahua, al probar que puede colaborar con la industria, consolidando así su reconocimiento como Posgrado de calidad adscrito al Padrón Nacional de Posgrado.

9. Grupo de Trabajo e Infraestructura Disponible

Responsable Técnico del proyecto: Dr. Enrique Ortega Rivas (UACH) Participantes: Dra. Aurora Valdez Fragoso y Dr. Hugo Mújica Paz (UACH)

La Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua cuenta con equipamiento e instrumentación complementarios para el desarrollo de la parte experimental del proyecto, y aportará materias primas y reactivos para la ejecución del mismo. Se tiene una planta piloto de tecnología de alimentos, una planta piloto de ingeniería química, un laboratorio de análisis instrumentales y una sala de cómputo del posgrado. Los equipos e instrumentos que se encuentran en las instalaciones citadas y de los que se tiene completa disposición para el proyecto son:

• Equipo de lecho fluidizado de fabricación local • Instalación de panificación, con mesas, hornos, tostadores, charolas, etc., donde se

pueden llevar a cabo procesos convencionales de tostado y asperjado de trigo inflado con fines comparativos del proceso en estudio

• Medidor de Color HunterLab Miniscan D25L (Hunter Associates Laboratory; Reston, VA, USA)

• Medidor de Textura TA.XT2 (Texture Technologies Corporation; Scarsdale, NY, USA)

• Equipos de cómputo suficientes con paquetería estadística e Internet, impresoras láser y digitalizadores de imágenes

12

Se cuenta, también en la Facultad de Ciencias Químicas, con una biblioteca que posee colecciones de textos clásicos de ingeniería química y de tecnología de alimentos, donde se abordan los temas relevantes que pudieran ser consultados para el desarrollo del proyecto. Por lo que respecta a publicaciones científicas, existen también colecciones relevantes de revistas como: Journal of Food Science, Journal of Food

Engineering, Journal of Texture Studies, Journal of Food Quality, Food Quality and

Preference, Journal of Cereal Science, Cereals Food World, Food and Bioproducts

Processing, Chemical Engineering, Chemical Engineering Progress, entre otros. Otra herramienta importante el Sistema Único de Bibliotecas Universitarias (SUBA) dentro de la Universidad Autónoma de Chihuahua. A través de tal sistema, se pueden consultar en línea algunas de las colecciones de revistas científica mencionadas arriba. Se cuenta con algunas bases de datos muy valiosas, tales como Science Direct, Wilson

Internet, ProQuest, EBSCO y Grupo Difusión Científica. Utilizando estos recursos se puede tener acceso a resúmenes y artículos completos, dependiendo de las vigencias de las suscripciones.

10. Programa de Actividades y Presupuesto

Cuatrimestre Actividad 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Revisión de literatura Planeación de las fases del proyecto Experimentos preliminares Experimentos definitivos Análisis e interpretación de resultados Elaboración de ponencias Escritura de artículos Tesis y reportes finales

1

Convocatoria de Investigación Científica Básica 2005

Propuesta de Proyecto de Investigación Dentro de la Modalidad de Apoyo a Iniciativas de Profesores Investigadores

Título del Proyecto “Modelo de Separación por Hidrociclones para Suspensiones no Newtonianas”

1. Antecedentes e Introducción

La situación actual de globalización y competitividad, en todos los aspectos de la vida cotidiana, obligan a los diferentes sectores a replantear esquemas organizacionales y de trabajo. Las instituciones de educación superior y el sector industrial están forzados a tener más interacción para que el desarrollo de la planta productiva responda al contexto global antes mencionado. El planteamiento de proyectos de investigación aplicada que busquen proveer de herramientas a los docentes para que los egresados tengan una mejor preparación podría considerarse, por lo tanto, una actividad estratégica. Las herramienta desarrolladas buscarán originar modelos matemáticos enfocados al uso de recursos computacionales para contribuir a una óptima operación de procesos industriales. Tales modelos serían, por lo tanto, útiles tanto al sector educativo como al sector productivo. El proyecto de investigación propuesto dará resultados que serán de utilidad para evaluar de manera óptima le eficiencia de separadores centrífugos, que se utilizan en procesos industriales diversos. Los resultados esperados estarán disponibles en la literatura, por lo que estarán accesibles tanto a docentes como investigadores que quieran ratificarlos y utilizarlos en el desarrollo de sus cátedras, como en operación de procesos reales de diversas industrias. Específicamente, la aplicación de las ecuaciones del modelo, sería útil en asignaturas como operaciones unitarias y fenómenos de transporte, que se encuentran dentro de los planes de estudios vigentes de la carrera de ingeniería química que se imparte en universidades e institutos tecnológicos del país.

2. Aspectos Teóricos La imperfección de separación que generalmente se lleva a cabo en cualquier equipo que realice una separación sólido-fluido puede caracterizarse por una eficiencia de separación. El problema de expresar dicha eficiencia se presenta en algunas áreas de la tecnología de partículas tales como la depuración o

2

limpieza de gases, las separaciones sólido-líquido y la clasificación de partículas.

La forma más obvia de expresar eficiencia de separación es en forma gravimétrica, o sea, efectuando un balance de materia del equipo. En las separaciones sólido-gas el propósito es, por lo general, eliminar polvo de un torrente de gas tal como aire, aunque también se presenta el caso de separar el gas atrapado en una masa de sólidos granulares. Por lo que respecta a las separaciones sólido-líquido, la imperfección de tales técnicas se mide no sólo por medio de la retención de sólidos sino también evaluando el contenido de humedad de los sólidos separados. En el caso de la separación o clasificación de sólidos se pretende obtener fracciones de partículas de diferentes rangos y suele suceder la presencia de tamaños inadecuados, sumamente gruesos o excesivamente finos, en una fracción dada.

En un separador sólido-fluido de tipo centrífugo se presentan tres torrentes: el de alimentación, el de concentrado y el de clarificado. El problema fundamental de expresar eficiencia de tal proceso estriba en que siempre, de acuerdo a una definición de lo que se considera fino y lo que se considera grueso, habrá material mal colocado en los torrentes de salida. En otras palabras se encontrará una fracción de finos en los gruesos y una fracción de gruesos en los finos. La eficiencia total (de recuperación de gruesos), por lo general se define como equivalente a recuperación másica o retención de partículas. Existen tres combinaciones posibles de torrentes de material para probar la eficiencia total. Se puede demostrar (Svarovsky, 1999) que si todas las condiciones de muestreo son iguales, la combinación que da el estimado más exacto de eficiencia total, es el que involucra los dos torrentes de salida, o sea el de gruesos (separados) y el de finos (retenidos). La eficiencia total también puede calcularse de los análisis granulométricos o de distribución de tamaños de partículas de los tres torrentes de material, ya que el balance de materia debe también referirse a cualquier fracción de tamaños de partículas (Svarovsky, 1981).

En algunos equipos de separación sólido-líquido como hidrociclones, centrífugas de autolimpieza de discos o tanques de asentamiento por gravedad, cuando el flujo de engrosado contiene humedad considerable, la eficiencia total incluye el efecto de partición de flujo. Esto significa que dichos equipos, ya que primariamente dividen el flujo de alimentación en dos torrentes, también dividirán algunos sólidos por simple inercia en al menos la misma relación. Esto da por consecuencia una eficiencia “garantizada”, que siempre existirá independientemente de que el equipo separe la fracción de sólidos deseada. En algunas ocasiones es deseable substraer la combinación a la eficiencia neta. Se han dado numerosas definiciones de eficiencia neta, pero la más adecuada y ampliamente aceptada es la conocida como “eficiencia reducida” (Kelsall, 1996). Es importante hacer notar que la eficiencia reducida es equivalente al “número de clarificación” empleado en filtración de líquidos (Svarovsky, 1984).

3

La eficiencia total definida en la sección anterior se refiere a todas las partículas presentes en los sólidos de la alimentación. En el caso de que la recuperación másica de interés solo incluya un rango particular de tamaños, la eficiencia de separación dentro de esos límites es considerada como una eficiencia parcial. Si el rango de tamaño de partículas de la eficiencia parcial sigue de forma infinitesimal, la eficiencia que se obtiene corresponde a un tamaño de partícula simple, conociéndose esto como el grado de eficiencia o eficiencia gradual. El grado de eficiencia de la mayoría de los equipos de separación es una función continua del tamaño. Esta función generalmente se expresa en forma gráfica por medio de una curva de grado de eficiencia, que para el caso de un hidrociclón es derivada del análisis de datos en las corrientes de alimentación, clarificado y engrosado. Se puede demostrar (Trawinski, 1980) que una curva de grado de eficiencia práctica se deriva realmente de un cálculo realizado paso a paso, dibujando una línea a través de los puntos intermedios de los intervalo de los tamaños. La curva resultante no pasa por el origen ya que, como se comentó anteriormente, el hidrociclón es un divisor de flujo y el engrosado contiene generalmente cierta cantidad de finos, debido al efecto de partición de flujo, anteriormente descrito.

Los separadores centrífugos son equipos que son muy dependientes del tamaño de la partícula en el proceso de separación. De acuerdo con esto, una eficiencia total de separación no es la mejor forma de evaluar su rendimiento. Por tanto, es aconsejable expresar la eficiencia para cada tamaño de partícula en el rango medido. El punto de corte de alguna forma presenta la potencia de la separación de este tipo de separadores. Este tamaño de corte o punto de corte es el tamaño de partícula a la cual la curva de grado de eficiencia muestra el 50%. Esto quiere decir que las partículas con tal tamaño tienen una probabilidad del 50% de ser separadas o, expresado en forma más conveniente, generalmente las partículas con tamaño mayor al punto de corte se separan en el engrosado, mientras que las de menor tamaño son acarreadas por el clarificado (Svarovsky, 1984). Así pues, el punto de corte es derivado de una curva de grado de eficiencia, pero como el cálculo es cansado y tardado, se han propuesto formas alternativas para determinarlo (Trawinski, 1977; Doheim y col., 1985). La máxima eficiencia obtenida debería ser el tamaño mínimo de partícula con el 100% de probabilidad de ser reportado en el flujo del engrosado, pero los reportes muestras que en la práctica la eficiencia máxima es de 98%, y el mínimo tamaño correspondiente a esta eficiencia es conocido como el límite aproximado de separación. Las diferentes formas de evaluar la eficiencia de separación en técnicas de separación sólido-fluido se han abordado por Svarovsky (1999). Los efectos de concentración no han sido muy estudiados, mientras que la consideración de la reología de las suspensiones y como afecta esto la separación, es otro aspecto poco abordado en la literatura. Se ha propuesto un modelo de escalamiento adimensional de hidrociclones para concentraciones hasta de un 10% en volumen (Svarovsky, 1996), pero sin considerar efectos reológicos de la suspensión tratada.

4

Las suspensiones que contienen sólidos finamente divididos pueden presentar comportamiento no Newtoniano aún a concentraciones moderadas (Walters, 1990). Para el caso de separación por hidrociclones, existen numerosas aplicaciones en procesos fermentativos, biológicos, de la industria petroquímica, o de la industria alimentaria, en las que las suspensiones pueden presentar tal comportamiento no Newtoniano. Se ha presentado un modelo de separación de suspensiones no Newtonianas en hidrociclones (Ortega-Rivas, 2004), pero se limita al caso de fluidos dilatantes. Hasta donde se sabe, el caso de fluidos seudo-plásticos no ha sido abordado aún. En congruencia con lo discutido hasta el momento, el objetivo del proyecto se enfoca a completar el modelo de separación de hidrociclones para ambos tipos de fluidos de la ley de la potencia (dilatantes y seudo-plásticos), dada la importancia y abundancia de suspensiones de tal tipo en una diversidad de procesos industriales.

3. Objetivos y Metas El proyecto busca exponer una aplicación interesante de modelaje matemático. Tal aplicación consiste en estimar la eficiencia de separadores dinámicos usados en procesos de ingeniería química, por medio de obtención de curvas de eficiencia y la subsecuente derivación de la variable de eficiencia conocida como el “punto de corte”. Se incorporarán, en el desarrollo del modelo, características de las suspensiones de alimentación, tales como concentración y reología. Se enfocará al caso de fluidos no Newtonianos, específicamente a fluidos de la ley de la potencia, más particularmente a fluidos seudo-plásticos. Se utilizarán los parámetros de caracterización de dichos fluidos, como parte de las ecuaciones que describirán al modelo.

De acuerdo a lo expuesto en el párrafo anterior, el objetivo fundamental del proyecto será el de derivar una serie de ecuaciones que constituyan un modelo para predecir la eficiencia en términos del punto de corte de separaciones sólido-líquido en equipos centrífugos. El modelo incorporará los efectos de concentración y de comportamiento no Newtoniano de la suspensión de alimentación. La meta que se persigue es la de proveer una herramienta, tanto docente como de aplicación en procesos de ingeniería química, para facilitar la predicción de una eficiencia relevante de separadores centrífugos.

Los objetivos particulares serían:

• Preparar y caracterizar suspensiones de sólidos finamente divididos en

agua • Separar las suspensiones en un banco de hidrociclones

5

• Probar variables del proceso de separación, tales como caída de presión, dimensiones de los ciclones, concentraciones de las suspensiones, etc.

• Caracterizar los caudales de engrosado y clarificado para derivar grupos adimensionales que describan la operación de separación

• Analizar estadísticamente los datos obtenidos para desarrollar modelos de predicción de separación de fluidos seudo-plásticos en hidrociclones

• Probar el modelo desarrollado utilizando suspensiones seudo-plásticas reales, tales como jugos de frutas, fluidos de gobierno de procesos fermentativos, etc.


• Generar y aplicar conocimiento en la disciplina de ingeniería química,

particularmente dentro del tema de separaciones sólido-líquido • Contribuir, mediante las generaciones y aplicaciones del conocimiento

descritas, al avance científico, dentro de la disciplina mencionada • Difundir el conocimiento generado, mediante ponencias y publicaciones que

apliquen el rigor científico • Propiciar la transferencia de tecnología, a través de la difusión arriba

planteada, con el propósito de que se optimicen procesos industriales que pudieran representar derrama económica importante

• Contribuir a los planes de desarrollo institucional mediante la formación de recursos humanos y de productividad científica

4. Metodología Debido a su facilidad de operación, se utilizarán hidrociclones de, al menos, dos diámetros diferentes. Se prepararán suspensiones de polvos industriales típicos, tales como carbonato de sodio o almidón, y se manejarán diferentes concentraciones, posiblemente tres: baja, mediana y alta. Se estudiarán los efectos de las diferentes concentraciones, diferentes diámetros de hidrociclón, y diferentes presiones de alimentación, en la eficiencia de separación, expresada como punto de corte. Los factores y niveles del experimento se definirán después de una revisión de literatura y de corridas experimentales preliminares para verificar la capacidad del equipo disponible. Se utilizará una instalación de hidrociclones consistente en un tanque de recirculación, una bomba centrífuga y unidades intercambiables de ciclones. El citado equipo ha sido diseñado y fabricado por técnicos de la Universidad de Autónoma de Chihuahua. Se tratarán las diferentes suspensiones y se separarán los torrentes. Por medio de las granulometrías de los torrentes de salida, se evaluará la eficiencia gradual en forma gráfica, por medio del método descrito en la sección precedente.

6

Para la determinación de concentración de las suspensiones se utilizará el método gravimétrico simple, tal como se reporta en los manuales analíticos disponibles (AOAC, 1995). La reología de la suspensión de alimentación se medirá por medio de un viscosímetro rotacional. Las granulometrías de los torrentes se medirán utilizando un granulómetro láser. Una vez obtenidos los resultados experimentales, se utilizarán modelos de regresión lineal múltiple para derivar las ecuaciones de predicción del punto de corte. Se hará uso del paquete Statistica (Statsoft, Inc. Tulsa, OK, USA), para el análisis de los datos.

5. Grupo de Trabajo e Instituciones Participantes

Director del proyecto: Dr. Enrique Ortega Rivas Participantes: Dra. Aurora Valdez Fragoso y Dr. Hugo Mújica Paz Institución: Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través del Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Secretaría de Investigación y Posgrado

6. Infraestructura Disponible

La Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua cuenta con equipos necesarios para el desarrollo de la parte experimental del proyecto, y se compromete a proveer materias primas y reactivos para la ejecución del mismo. Se cuenta con una planta piloto de ingeniería química, un laboratorio de análisis instrumentales y una sala de cómputo del posgrado. Los equipos que se encuentran en las instalaciones citadas y de los que se tiene completa disposición para el proyecto son:

• Banco de hidrociclones de fabricación local, consistente de un tanque de

recirculación, una bomba centrífuga y unidades intercambiables de ciclones • Cristalería, reactivo y materiales consumibles para las determinaciones

gravimétricas, de establecimiento de caudales, etc. • Equipos de cómputo suficientes con paquetería estadística e Internet,

impresoras láser y digitalizadores de imágenes, para procesamiento de datos, procesamiento de textos, consultas en línea, etc.

Se cuenta, también en la Facultad de Ciencias Químicas, con una biblioteca que posee colecciones de textos clásicos de ingeniería química y de tecnología de alimentos, donde se abordan los temas relevantes que pudieran ser consultados para el desarrollo del proyecto. Por lo que respecta a publicaciones científicas, existen también colecciones relevantes de revistas como: Journal of Food Engineering, Chemical Engineering Journal, Chemical

7

Engineering Research and Design, Chemical Engineering Science, Chemical Engineering Progress, entre otras. Otra herramienta importante el Sistema Único de Bibliotecas Universitarias (SUBA) dentro de la Universidad Autónoma de Chihuahua. A través de tal sistema, se pueden consultar en línea algunas de las colecciones de revistas científica mencionadas arriba. Se cuenta con algunas bases de datos muy valiosas, tales como Science Direct, Wilson Internet, ProQuest, EBSCO y Grupo Difusión Científica. Utilizando estos recursos se puede tener acceso a resúmenes y artículos completos, dependiendo de las vigencias de las suscripciones.

7. Programa de Actividades



8. Consistencia con los Programas de Desarrollo de la Institución

El Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos se encuentra contemplado en el Programa Integral de Fortalecimiento al Posgrado (PIFOP) en busca de su incorporación al Padrón Nacional de Posgrado (PNP). La Facultad en sí se encuentra contemplada en el Programa Integral de Desarrollo Institucional (PIFI). La ejecución del proyecto presentado en esta propuesta incidiría, directamente, en los programas de desarrollo de la institución, de acuerdo a los planteamientos y lineamientos de los programas justamente mencionados. El equipo de trabajo constituye el Cuerpo Académico de Procesos Alternativos en Ingeniería Alimentaria de la Facultad, y se encuentra activo en proyectos de investigación dentro de sus líneas de interés. Los individuos del citado cuerpo se han caracterizado por derivar ponencias y publicaciones de los proyectos en que se involucran, y han sido determinantes en buscar difusión y divulgación en foros y proyectos editoriales de cobertura lo más global posible. Todo esto garantiza que los resultados derivados de la ejecución del proyecto contribuirán, definitivamente, en el aspecto fundamental de promover generación y aplicación del conocimiento. La productividad del proyecto se reflejará en formación de recursos humanos, escritura de tesis de maestría, estructuración de ponencias, y publicación de artículos en revistas científicas de circulación internacional con arbitraje. Las publicaciones

8

derivadas del proyecto se difundirán ampliamente, pero se podrán adaptar como materiales didácticos en asignaturas del programa de licenciatura, como del posgrado. Específicamente, los materiales derivados se podrían utilizar en el curso de Operaciones Unitarias de Manejo de Sólidos de los programas de ingeniería química, así como en el curso de Procesamiento de Alimentos del Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos.

9. Resultados Entregables

Se espera que se complemente el modelo de separación de suspensiones que obedecen la ley de la potencia, utilizando hidrociclones. En el proceso de probar tal hipótesis, se desarrollarán las ecuaciones anteriormente mencionadas que constituirán el modelo teórico de la operación de separación. La posible adaptación del modelo mencionado como herramienta docente, así como instrumento de operación y optimización de procesos industriales diversos, será la principal aportación. Como se mencionó con anterioridad, se espera hacer contribuciones dignas de publicarse en revistas con arbitraje de circulación internacional, así como de presentarse en eventos internacionales a los que se asiste regularmente. El desarrollo del proyecto formará recurso humano de alto nivel y aumentará el acervo de literatura científica de la institución. En este sentido, contribuirá al desarrollo del Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos, encaminado a su inclusión en el PNP.

Referencias

AOAC International. 1995. Official Methods of Analysis, 16th ed. Association of Official Analytical Chemists. Washington, DC.

Doheim, M.A., Ibraheim, G.A. y Ahmed, A.A. 1985. Rapid estimation of corrected cut point in hydrocyclone classification units. Int. J. Miner. Process.14(2): 149-159.

Kelsall, D.F. 1996. The theory and applications of the hydrocyclone. En: Solid-Liquid Separation. Poole, J.B. y Doyle, D. (Eds.). HMSO, Londres.

Ortega-Rivas, E. 2004. Applications of the liquid cyclone in biological separations. Engineering in Life Sciences. 4 (2), 119-123.

Svarovsky, L. 1981. Solid-Liquid Separation. Butterworths. Londres. Svarovsky, L. 1984. Hydrocyclones. Holt Saunders. Londres. Svarovsky, L. 1996. A critical review of hydrocyclone models. En:

Hydrocyclones´96. Claxton, D., Svarovsky, L. y Thew, M. (Eds.). Mechanical Engineering Publications, Ltd., Londres.

Svarovsky, L. 1999. The efficiency of the separation processes. En: Progress in Filtration and Separation. Wakeman, R.J. (Ed.). Elsevier Publ. Co., Amsterdam.

Trawinski, H.F. 1977. Hydrocyclones. En: Solid/Liquid Separation Equipment Scale-Up. Purchas, D.B. (Ed.). Uplands Press Ltd, Croydon, Reino Unido.

1

Primer Programa de Apoyo a la Investigación, Omnilife 2000

Solicitud de Apoyo para el Proyecto:

“Pasteurización en Frío para Conservar el Estado Natural Productos Alimenticios”

Presentado por:

Enrique Ortega Rivas

Académico Titular C

Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos

Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua

Ciudad Universitaria

Chihuahua, Chih.

Teléfono Oficina: (14) 139024 Ext. 124

Teléfono Casa: (14) 241868

Facsimile: (14) 144492

Correo Electrónico: [email protected]

Mayo del 2000

2

Resumen

Se hará uso de tecnologías no convencionales para pasteurizar alimentos básicos tales como

jugos y néctares de frutas, así como productos lácteos. Las tecnologías en cuestión serán la

aplicación de campos eléctricos pulsantes de alta intensidad y el empleo de técnicas de

separación con membranas. Se ha comprobado que las técnicas mencionadas para

pasteurización de alimentos líquidos dan por resultado productos estables

microbiológicamente y, a la vez, con atributos de calidad virtualmente inalterados. Se

compararán las técnicas no térmicas mencionadas contra testigos (productos sin procesar),

así como contra procesos térmicos convencionales de pasteurización.

Se ha hecho una revisión exhaustiva de la literatura y se han llevado a cabo proyectos

propios utilizando productos alimenticios de importancia regional. Se ha constatado que

algunas técnicas de conservación de alimentos utilizando medios no térmicos, entre los que

se incluyen las propuestas en este proyecto, han sido muy estudiadas en los últimos veinte

años. La mayoría de los estudios han sido enfocados al control microbiano, lo cual es

razonable pues los productos procesados por estos medios son destinados al consumo

humano. En la mayoría de los casos se ha encontrado que el control microbiano es óptimo,

aunque algunos mecanismos de inactivación en sí no son del todo entendidos. Las dos

técnicas que se proponen efectúan un control microbiano fuera de toda duda. Las

reducciones de los ciclos logarítmicos de microorganismos patógenos de referencia

sobrepasan fácilmente las normas aceptadas. Los productos en que se tiene experiencia

propia son jugo de manzana y leche. Se encontró que en ambos casos la pasteurización se

llevó a cabo exitosamente, obteniéndose productos seguros para el consumo humano. La

pasteurización de jugo de manzana por los medios que se proponen dio un producto de

buena calidad al caracterizarse por medios instrumentales. Por lo que respecta a la leche, se

pasteurizó utilizando campos eléctricos pulsantes y el queso obtenido fue de mejor calidad

que el obtenido con leche pasteurizada térmicamente. Los resultados de ambas

experiencias han sido ampliamente difundidos, tanto en eventos internacionales, como en

revistas científicas con arbitraje y de circulación internacional.

Con base en lo que se presenta en el párrafo anterior, se espera que la investigación sobre el

tema en los años por venir deberá enfocarse a comprobar que los métodos no térmicos de

conservación de alimentos dan por resultado productos de mejor calidad, nutritiva y

sensorial, al compararse con los métodos térmicos tradicionales. Desde que ya está

comprobada ampliamente su efectividad en control microbiano, ahora se espera que tales

técnicas prueben que dan por resultado productos procesados con características más

parecidas a los productos naturales de los que se derivan. Se ha especulado que el uso de

técnicas en las que la temperatura no se eleva apreciablemente durante el procesado, dan

por resultado que una serie de reacciones indeseables de tipo bioquímico y enzimático no se

presenten. De estas forma, los alimentos tratados por medios no térmicos dan origen a

productos que asemejan a la materia prima natural de mejor manera que los alimentos

tratados por medios térmicos. Por consecuencia, la obtención de productos alimenticios

mediante el uso de las tecnologías alternativas propuestas, dará por resultado alimentos

básicos más nutritivos para el beneficio general de la población, así como más competitivos

para el beneficio indirecto de esa misma población, en forma de apoyo a la inversión en

industrialización. Para complementar este último punto, vale la pena mencionar que las

3

técnicas en cuestión dan origen a procesos industriales menos contaminantes que los

procesos convencionales, por no requerir el uso de energía térmica a través de combustión.

Así mismo, de acuerdo a la situación económica global, la obtención de productos de

óptima calidad nutritiva, microbiológica y sensorial, los hará más competitivos en

mercados internacionales y se podría promover la reactivación, tan urgente, de la

agroindustria en nuestro país.

Para concluir esta preámbulo, se tiene la plena confianza de que nuestra contribución en un

tema tan vigente será equiparable a la de los grupos de investigación del área de los países

desarrollados. De hecho formamos parte de la masa crítica sobre el tema en un contexto

global, al ser invitados a coordinar sesiones en eventos internacionales, así como al

solicitársenos contribuciones para posibles publicaciones. Se espera comprobar la hipótesis

que se mencionó anteriormente en el sentido de que las técnicas a estudiar darán productos

de óptima calidad, más nutritivos y competitivos para mercados locales y globales. Los

beneficios del proyecto propuesto serán inmediatos. El consumidor típico en todo el

mundo demanda productos alimenticios lo más natural posible, mientras que en nuestro

país hay una necesidad inaplazable de procesar productos agropecuarios para darles valor

agregado e incorporarlos a mercados globalizados.

Introducción

La tecnología de conservación de alimentos se ha basado, tradicionalmente, en el uso de

procesos térmicos para el control microbiano. Tales procesos son altamente eficientes en

cuanto a inactivación de microorganismos pero afectan, en menor o mayor grado, la calidad

nutritiva y sensorial de los productos obtenidos. Recientemente se han estudiado una serie

de métodos alternativos a los térmicos para el control microbiano. A este serie de técnicas

se les dan diferentes denominaciones tales como métodos no térmicos o procesos de

tratamiento en frío, aunque en realidad su característica común consiste en ser métodos de

conservación en los que, independientemente del factor usado para el control microbiano, la

elevación de temperatura es mínima y realmente se puede considerar que se llevan a cabo a

temperatura ambiental. De tal forma, estas técnicas de conservación a temperatura

ambiental comprenden desde el uso de membranas y la adición de solutos, hasta técnicas

más novedosas como el empleo de presiones ultra-altas, radiaciones ionizantes, campos

magnéticos y descargas eléctricas. Sus eficiencias en términos de control microbiano han

sido comprobadas y se afirma que pueden conservar prácticamente inalterados aspectos

diversos de los alimentos procesados tales como su valor nutritivo y sus características

sensoriales. Todas estas técnicas presentan actualmente diversos grados de desarrollo. Por

ejemplo, el uso de membranas tiene ya una aplicación comercial, la tecnología de presiones

ultra-altas se ha aplicado con éxito principalmente en Japón donde se cuenta ya con equipos

patentados y la investigación para el uso de campos eléctricos pulsantes de alta intensidad

ha crecido notablemente en Estados Unidos y Europa.

Las separaciones por membranas son técnicas u operaciones que se utilizan para eliminar

ciertos solutos y sustancias emulsificadas de soluciones por medio de presión aplicada

sobre una película sumamente delgada con poros microscópicos. Aunque pudieran

mencionarse hasta cuatro tipos de técnicas de separación por membranas, la ultrafiltración

4

y la ósmosis inversa son las más utilizadas a nivel industrial y cuyas aplicaciones incluyen

desalinización de agua de mar, concentración de líquidos que contienen materiales

termolábiles, fraccionamiento de componentes individuales en líquidos, recuperación de

productos fermentados y purificación de efluentes industriales y domésticos. La gran

virtud del uso de membranas en pasteurización de productos como jugos de frutas o

productos fermentados, lo representa el hecho de que la selectividad de tales membranas

puede originar la retención de bacterias, mohos y levaduras, a la vez que puede permitir el

paso de compuestos químicos responsables de calidad nutritiva y sensorial. De esta forma

es posible la esterilización a temperatura ambiente ya que las membranas separan los

factores responsables de deterioro y retienen aquellos relacionados con aspectos nutritivos

y de calidad. Grandison y Lewis (1996) detallan una serie de aplicaciones de membranas

en industrias alimentarias, mientras que Ortega-Rivas (1995) presenta una descripción del

tema con relación a clarificación de jugo de manzana.

La aplicación de campos eléctricos pulsantes de alta intensidad es una tecnología no

térmica prometedora para la pasteurización de alimentos líquidos y semilíquidos. Los

campos eléctricos pulsantes se aplican a temperatura ambiente y no se experimenta un

gradiente de temperatura tal que se considere al calor el factor de inactivación de

microorganismos. Se argumenta que esta tecnología preserva de manera eficaz en términos

microbianos, a la vez que mantiene la composición bioquímica sin alteraciones severas, por

lo que las características nutricionales y sensoriales se conservan óptimamente. Por lo que

respecta a la inactivación microbiana, numerosos reportes han aparecido en la literatura.

Castro y cols. (1993) presentan una revisión extensa sobre aplicaciones diversas de esta

tecnología en alimentos. En cuanto a estudios con un enfoque más hacia la calidad

sensorial, recientemente se han estudiado efectos de este tipo en jugo de manzana (Ortega-

Rivas y cols., 1998; Zárate-Rodríguez y cols., 1999).

Los métodos alternativos de conservación de alimentos justamente descritos representan

una opción para el doble propósito de contar con alimentos procesados básicos con alto

valor nutritivo y tener una posibilidad de industrialización tendiente a competitividad

global. El sector productivo de nuestro país requiere que la academia lleve a cabo

investigación encaminada a proponer tecnologías acordes con nuestra realidad pero, a la

vez, con incidencia y presencia en un contexto internacional científico y tecnológico. El

sector agroalimentario tiene un gran potencial de desarrollo ya que existe demanda real,

interna y externa, de productos del agro con valor agregado. Las tecnologías que este

proyecto propone abordar tienen posibilidad de adaptarse totalmente a nuestros sistemas de

producción, para buscar competitividad de productos del sector mencionado en mercados

nacionales e internacionales. La realización de un proyecto de aplicación de membranas y

de campos eléctricos pulsantes de alta intensidad para pasteurizar diversos alimentos

líquidos, se considera de gran relevancia. La comparación de calidad nutritiva y sensorial

de productos procesados con estas tecnologías, con aquellos obtenidos por el uso de

técnicas térmicas convencionales, permitirá contar con criterios de selección para optar por

el desarrollo de tecnologías óptimas que permitan obtener productos altamente nutritivos y

competitivos. Considerando que las políticas económicas actuales se basan en mercados

globalizados, los resultados del proyecto pudieran considerarse estratégicos para un sector

industrial que, como ya se mencionó, tiene un tremendo potencial de crecimiento. El grupo

de investigación sobre ingeniería de alimentos de la Universidad Autónoma de Chihuahua

5

ha desarrollado investigación exitosa sobre el tema y sus principales logros han sido

difundidos a nivel internacional en eventos y publicaciones. A pesar de la falta de apoyos

se sigue estudiando a fondo el tema, por lo que sería muy importante contar con recursos

para seguirse consolidando en un área de investigación tan vigente y relevante, así como

para poder seguir figurando en el contexto global como un grupo activo el la disciplina de

la ingeniería de los alimentos.

Objetivos y Metas

La meta fundamental, que sería la de conservar al máximo la calidad nutritiva de alimentos

básicos, se logrará por medio del objetivo general de identificar las variables óptimas de

procesos de conservación no térmicos. Los objetivos y metas particulares serían los

siguientes:

• Obtener productos alimenticios básicos, tales como jugos y néctares de frutas y

vegetales así como lácteos y algunos de sus derivados, con valor agregado y con óptima

calidad nutritiva y sensorial.

• Comprobar la validez científica de los resultados de las investigaciones, al derivar tesis,

ponencias en eventos internacionales y publicaciones de circulación internacional y con

arbitraje.

• Contar con alternativas reales y de gran vigencia para el procesamiento de productos

diversos derivados del sector agroalimentario.

• Abrir la posibilidad tecnológica para que los productores del sector agrícola y pecuario

del país obtengan productos de óptimo valor nutritivo, con valor agregado y de calidad

sensorial competitiva.

• Continuar la consolidación del grupo de ingeniería de alimentos del Programa de

Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad Autónoma de Chihuahua.

Hipótesis

El uso de métodos alternativos no térmicos de pasteurización de alimentos líquidos y

semilíquidos, dará por resultado la obtención de productos alimenticios básicos de mejor

calidad nutritiva y organoléptica, al ser comparados con los productos procesados por

métodos térmicos convencionales. Los productos obtenidos utilizando las tecnologías

alternativas descritas previamente, tendrán composición bioquímica más parecida a los

alimentos naturales frescos de los que se derivarán. El empleo de la pasteurización a

temperatura ambiente para obtener una gama de alimentos básicos redundará en beneficios

para la buena nutrición del consumidor en general. Así mismo, se abrirá la posibilidad de

obtención de productos de valor agregado de cosechas que suelen perderse, o mal venderse,

debido a los bajos costos de productos agrícolas excedentes en ciertos ciclos. Los

resultados de las investigaciones planteadas, manejados de una forma estratégica, pueden

ser un factor importante que coadyuve significativamente a la reactivación económica, tan

urgente, del sector agrícola del país.

6

Materiales y Métodos

Se iniciará el estudio con productos regionales importantes. Para arrancar se utilizará

manzana de diferentes huertos de los municipios de Cuauhtemoc y Guerrero del estado de

Chihuahua. Su usarán variedades diversas de manzana que no sean susceptibles de

comercialización como fruto fresco por restricciones de tamaño, daño ligero, etc. Se

podrán utilizar también otros frutos de la región como durazno y pera. Por lo que respecta

a lácteos, se utilizará leche y algunos de sus productos derivados, por ejemplo yogurt y

crema. Estos productos se investigarán debido a su gran importancia como fuente nutritiva

en todo los estratos de la población, así como por el hecho de ser también la región una

cuenca lechera importante.

Por lo que respecta a las frutas mencionadas, se obtendrán jugos y néctares por medio de

los procesos convencionales de extracción que involucran machacado, prensado y

clarificado, para el caso de manzana. Los jugos y néctares obtenidos se dividirán en lotes

iguales para ser sometidos a pasteurización por medio de procesos térmicos tradicionales de

baja temperatura-tiempo largo y alta temperatura-tiempo corto (LTLT y HTST,

respectivamente, por sus siglas en inglés), así como por los medios no térmicos a estudiar:

tratamiento con membranas de ultrafiltración y uso de pulsos eléctricos (UF y PEF,

respectivamente, por sus siglas en inglés). Uno de los lotes se conservará en refrigeración

para ser utilizado como blanco o testigo. Dependiendo de resultados de pruebas

preliminares, se estudiarán de dos a tres niveles en variables de repuesta. Por ejemplo, por

lo que respecta a las membranas, se podrán variar abertura del poro, presión transmembrana

y porcentaje de recuperación. En cuanto al uso de campos eléctricos, las posibles

variaciones serán la intensidad de dicho campo, así como el número de pulsos y la forma de

aplicación de los mismos. Se estudiarán los efectos e interacciones de todas estas variables

en contenidos de componentes responsables de atributos de calidad nutritiva y sensorial,

como por ejemplo contenidos de vitaminas, carbohidratos y micro-nutrientes en jugos y

néctares, así como proteínas, vitaminas, azúcares y sales minerales en leche y sus

derivados. Se harán los diseños experimentales apropiados para hacer todas las

comparaciones estadísticas entre los diferentes métodos de procesamiento empleados y las

muestras sin tratamiento alguno. Se harán ejercicios de regresión para derivar ecuaciones

de predicción que identifiquen las variables óptimas de operación de los procesos, con el

objetivo de facilitar su escalamiento a nivel industrial.

Las determinaciones descritas arriba se llevarán a cabo por medios instrumentales y

sensoriales. Aunque el objetivo fundamental de las investigaciones no estará enfocado al

control microbiano, se harán las determinaciones requeridas para constatar que los

productos obtenidos, aparte de ser de alta calidad nutritiva y sensorial, son también aptos y

seguros para el consumo humano. Se utilizarán jueces entrenados y no entrenados para que

se compruebe que los productos obtenidos no solo cuenten con calidad nutritiva, sino que

tengan aceptación por el consumidor. Para cada producto en particular se buscará el mejor

balance de características nutritivas, microbiológicas y sensoriales, con el fin de proveer de

las recomendaciones pertinentes a los posibles productores que se interesen en el montaje

industrial de los métodos de procesamiento. De contar con tiempo suficiente, se harán

estudios comparativos entre los métodos no térmicos empleados y los métodos térmicos

para determinar su ventaja en cuanto a costo. Así mismo, si el tiempo y recursos lo

7

permiten, se experimentará con más productos como jugos y néctares de otras frutas no

muy abundantes en la región, tales como naranja, mango, uva, etc.

Calendario de Actividades

Primer semestre Visitas a las Universidades Estatales de Washington y de Ohio, para planeación específica

del proyecto, así como para tramitación de la compra de equipo de pulsos eléctricos.

Adquisición, instalación y arranque del equipo. Visita de profesores externos para asesoría

en pruebas preliminares y en actualización de los temas a tratar. Pruebas preliminares de

arranque y ajuste.

Segundo semestre Inicio de la fase experimental del proyecto llevando a cabo pruebas con jugos y néctares de

frutas y vegetales. Estancias de estudiantes en alguna de las universidades con las que se

tienen convenios e interacciones de colaboración, para desarrollar fase experimental en los

equipos con que no se cuenta. Visita a otras universidades (posiblemente Texas A&M y

Georgia o Cornell) para concertar asesorías en otras técnicas complementarias.

Tercer semestre Continuación de la fase experimental utilizando productos lácteos. Visita de profesores

externos para complementar asesoría en análisis sensorial y pruebas específicas requeridas.

Escritura de reportes y tesis. Preparación de ponencias en eventos internacionales. Inicio

de escritura de artículos para publicación en revistas con arbitraje de circulación

internacional.

Cuarto semestre Conclusión de la parte experimental de todas las fases del proyecto. Continuación de

escritura de reportes, tesis, ponencias y artículos. Recopilación y análisis de la información

para posible escritura de un capítulo o texto especializado sobre el tema. Análisis crítico

final para planeación de proyectos afines. Escritura de un reportes finales tanto técnicos

como financieros.

Desglose Presupuestario

Actividad: Visitas a universidades estadounidenses Monto solicitado: $ 200,000.ºº (M. N.) Justificación: De acuerdo al calendario de actividades, en la fase inicial se visitará la

Universidad Estatal de Washington para planear a detalle el desarrollo del proyecto. Se ha

llevado a cabo investigación exitosa conjunta con esta institución a través de co-asesoria de

estudiantes junto con el Dr. Barbosa-Cánovas. Esta aproximación inicial es sumamente

importante ya que el citado académico es un líder indiscutible del tema a nivel mundial y

dirige un Centro de Investigación, posiblemente el único estructurado de tal manera, sobre

tecnologías no térmicas. Por lo que respecta a la segunda visita inicial, esta será a la

Universidad Estatal de Ohio para entrevistarse con el Dr. Zhang. La relevancia de tal

8

evento se debe a que el Dr. Zhang ha diseñado el equipo de pulsos eléctricos que se planea

adquirir. Tal equipo es el único modelo actual que se conoce para efectuar pruebas de la

tecnología de pulsos eléctricos a nivel laboratorio y planta piloto con eficiencia probada y

comercializado a un precio razonable. La Universidad Estatal de Ohio no es una institución

de lucro por lo que el equipo se vende prácticamente al costo de inversión. Por otro lado, al

ser un trato entre dos instituciones académicas, los trámites de obtención son ágiles y

sencillos. Las visitas planeadas para el segundo semestre del proyecto serán para consultas

y búsqueda de asesorías y colaboraciones en otras técnicas a emplear durante el proyecto.

Se planea con certeza visitar al Dr. Köseoglu de la Universidad de Texas A&M, quien es

Director del Centro de Separaciones y un experto renombrado en la tecnología de

membranas. El Dr. Köseoglu será únicamente un asesor sin participación activa pero es

importante concertar una posible estancia de un estudiante para los experimentos con

membranas. La visita final podría ser a alguna otra de las universidades estadounidenses

con las que se ha colaborado cordial y exitosamente en fechas recientes. En este caso se

buscaría información y asesoría en técnicas complementarias a todo el proyecto, tales como

evaluación sensorial, mediciones de textura y evaluación del valor nutricional. Algunas de

las personalidades que se abordarían podrían ser el Dr. Bourne de la Universidad de

Cornell, el Dr. Toledo y la Dra. Resurrección de la Universidad de Universidad de Georgia,

así como el Dr. Haque y la Dra. Drake de la Universidad Estatal de Mississippi. Muchas

otras posibilidades se podrían plantear aquí, y muchos contactos valiosos existen, pero esto

solo se podrá detallar más a medida que transcurra la parte inicial del proyecto y surjan las

necesidades específicas de técnicas y metodologías complementarias para el desarrollo

óptimo de las investigaciones.

Actividad: Profesores visitantes Monto solicitado: $ 150,000.ºº (M. N.) Justificación: Como se detalló anteriormente, se recibirán a algunos de los profesores que

se visitarán al inicio del proyecto, para que desarrollen una serie de actividades entre las

que se incluirían: asesoría en el arranque del equipo de pulsos eléctricos, presentación de

seminarios y cursos de actualización en los temas principales que abordará el proyecto,

asesoría complementaria a los estudiantes involucrados en las investigaciones. Los

profesores que nos visitarán al inicio del proyecto serán el Dr. Barbosa-Cánovas y el Dr.

Köseouglu, quienes detallarán y profundizarán en los temas claves del proyecto: pulsos

eléctricos y uso de membranas, respectivamente. Como también se detalló, en una fase

intermedia se invitará a otro par de profesores, cuyos nombres se decidirán más delante

pero pudieran ser algunos de los mencionados en el apartado anterior. Las actividades que

estos académicos llevarán a cabo serán similares a las de sus colegas predecesores y los

temas serán los que se han mencionado: aspectos de evaluación sensorial, mediciones

físicas diversas (color, sabor, aroma, etc.) y estado del arte de determinaciones de

compuestos nutritivos de alimentos (carbohidratos, proteínas, vitaminas, etc.). Todas estas

visitas son de suma importancia, ya que la interacción con todos estos académicos

fortalecerá el desarrollo del proyecto y abrirá la posibilidad de colaboraciones futuras.

Actividad: Estancias de estudiantes Monto solicitado: $ 450,000.ºº (M. N.) Justificación: La propuesta presentada responde a una iniciativa de fortalecer una línea de

investigación, ya establecida, de vigencia, calidad y de gran preponderancia en la disciplina

9

de la ciencia y tecnología de los alimentos. Sin embargo, y a pesar de contar con cierta

infraestructura que se describirá más delante, la inversión total en equipo para cumplir con

los objetivos del proyecto sería demasiada alta. Por este motivo se solicitará únicamente el

componente fundamental de equipo, la unidad de pulsos eléctricos, mientras que el uso de

otros equipos tales como intercambiadores de calor y membranas de ultrafiltración se hará

por medio de estancias de estudiantes en instituciones con las que se ha colaborado o con

las que se tiene contacto y buena relación. De acuerdo a las necesidades del proyecto, se

llevarán a cabo de dos a tres estancias de este tipo. La primera podría ser en la propia

Universidad Estatal de Ohio para un entrenamiento inicial en el uso de la unidad a adquirir.

Una segunda estancia se llevaría a cabo en la Universidad de Texas A&M, o en la de

Georgia, para llevar a cabo la fase experimental del uso de membranas. Por razones

prácticas, en esta misma estancia se llevarían a cabo experimentos de procesos térmicos

convencionales. Otra posibilidad la representaría la Universidad de Purdue, donde se tiene

gran experiencia en tecnología de procesamiento aséptico.

Actividad: Asistencia a congresos Monto solicitado: $ 100,000.ºº (M. N.) Justificación: Durante el desarrollo del proyecto se presentarán varias oportunidades para

difundir los resultados de las investigaciones que éste incluye. Por ejemplo, se tiene

conocimiento de XI Congreso Mundial de Ciencia y Tecnología de Alimentos en Corea del

Sur, del VI Congreso Mundial de Ingeniería Química en Australia y de la VII Conferencia

de Ingeniería de Alimentos en Estados Unidos. Todos estos eventos son sumamente

importantes en el área, pero desde luego, se buscará asistir a cualquier otro evento de

relevancia que se presente.

Actividad: Gastos de publicación Monto solicitado: $ 100,000.ºº (M. N.) Justificación: La actividad de investigación en el área que propone el proyecto ha sido

relevante y productiva en los últimos años. Se han escrito dos tesis específicamente sobre

el tema y cuatro o cinco más sobre temas relacionados. Las tesis sobre pulsos eléctricos

aparecieron en los últimos tres años y ya se han derivado tres publicaciones internacionales

en revistas con arbitraje, cuatro artículos en extenso en memorias de congresos y se

encuentran en prensa y en proceso de revisión tres manuscritos más. Se ha invitado

específicamente a presentar propuestas de publicación de las investigaciones reportadas en

las tesis mencionadas. Por tal motivo, cabe esperar que el ritmo de difusión de resultados

no baje y que vayan apareciendo publicaciones a medida que transcurra el proyecto. El

fondo para publicaciones se destinará a cubrir gastos de reproducción, envío, publicación

en las revistas que hacen un cargo, etc. Se cree que al final del proyecto se contará con

información suficiente para pensar en recopilaciones extensas tendientes a generar otro tipo

de publicaciones, tales como capítulos en libros o enciclopedias o textos específicos sobre

el tema.

Actividad: Materiales y reactivos Monto solicitado: $ 200,000.ºº (M. N.) Justificación: Se espera conseguir parte de las materias primas por medio de donaciones de

organizaciones agrícolas y pecuarias, tal como ha sido en el pasado con algunos de los

proyectos realizados. Sin embargo, podría ser necesaria la adquisición de algunos

10

materiales e insumos para el desarrollo óptimo de las investigaciones planteadas. Por otro

lado, reactivos, montaje de técnicas, refacciones, cristalería de laboratorio y toda una serie

materiales requeridos para que los experimentos se efectúen sin contratiempos, serán

obtenidos de este fondo.

Actividad: Adquisición de equipo Monto solicitado: $ 500,000.ºº (M. N.) Justificación: Tal como ya se mencionó en un apartado anterior, la única pieza de equipo

que se adquirirá será la Unidad de Campos Eléctricos Pulsantes de Alta Intensidad de la

Universidad Estatal de Ohio. El equipo en cuestión es, hasta donde se sabe, el único en su

género que ha sido probado exitosamente y que permite la experimentación amplia de

diversas muestras alimenticias. La relevancia de la adquisición de esta unidad se basa no

solo en las características ya mencionadas, sino en que es el prototipo más promisorio para

escalar el proceso a nivel industrial. Las actividades del grupo de ingeniería de alimentos

se verían, indudablemente, muy fortalecidas al contar con dicho equipo.

Participantes en el Proyecto

El investigador responsable será el Dr. Enrique Ortega Rivas, quien funge como catedrático

de tiempo completo adscrito al programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de

Alimentos, en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de

Chihuahua. Colaborarán con el Dr. Ortega-Rivas el M. C. Elpidio Zárate Rodríguez,

catedrático de asignatura en el Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica del

Instituto Tecnológico de Chihuahua y el Dr. Gustavo V. Barbosa-Cánovas, quien presta sus

servicios como profesor titular en el Departamento de Ingeniería de Sistemas Biológicos de

la Universidad Estatal de Washington.

El Dr. Ortega Rivas coordinará el desarrollo del proyecto, por lo que será el responsable de

todas las actividades que esto implica, desde montaje y arranque de equipos, asesoría

directa a los estudiantes que participen, organización de visitas recíprocas, estancias de

estudiantes, hasta programación de ponencias, redacción escritura y edición de tesis,

reportes y artículos para publicación. Tanto el Mtro. Zárate Rodríguez como el Dr.

Barbosa-Cánovas apoyarán al Dr. Ortega Rivas en sus funciones. Ambos serán co-asesores

de los estudiantes participantes en las investigaciones del proyecto. Por ser el colaborador

local, el Mtro. Zárate Rodríguez vigilará de cerca el desarrollo de los trabajos de tesis de los

estudiantes, poniendo énfasis especial en los diseños experimentales y tratamiento

estadístico de los datos. El Dr. Barbosa-Cánovas, por su parte, se mantendrá en contacto en

su papel de asesor externo, y será quien aconseje los detalles del desarrollo de los trabajos

en relación directa a la calidad del contenido científico de los mismos.

Administrador de los Fondos del Proyecto

El M. A. Narciso Torres Flores es el Secretario de Investigación y Posgrado de la Facultad

de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua. El Mtro. Torres Flores

es el responsable directo de los programas de posgrado que dependen de la facultad, tanto

11

en el aspecto académico como en el administrativo y financiero. Por lo tanto, el Mtro.

Torres Flores será el administrador de los fondos del proyecto.

Información Adicional

El Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad

Autónoma de Chihuahua es uno de los pioneros de estudios en esta rama en el país. Se

estableció hace más de veinte años y cuenta ya con cierta consolidación en el contexto

nacional, lo que se puede constar por su permanencia en el Padrón de Excelencia del

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT). El grupo de investigación sobre

ingeniería de alimentos, con el liderazgo extraoficial del Dr. Ortega Rivas, tiene una

consolidación más global, tal como se comentó en secciones precedentes. El desarrollo de

investigaciones en el área de ingeniería de alimentos se debe al elemento humano, así como

a cierta infraestructura que se ha adquirido a través de los años. Por ejemplo, se cuenta con

una planta piloto de ingeniería química, otra de tecnología de alimentos, así como con

laboratorios de análisis instrumental y de análisis de alimentos. Otros elemento de

infraestructura que pudieran tomarse en cuenta lo representa el Laboratorio de Cómputo,

que cuenta con doce equipos actualizados, con paquetes computacionales de modelación y

análisis de datos, así como conectados a la Internet.

Por lo que respecta a la formación de recursos humanos, el proyecto contempla la

formación de, al menos, cuatro Maestros en Ciencias, quienes optarán por el grado que el

programa ofrece a través de tesis desarrolladas de las investigaciones planteadas. Se planea

que se deriven cuatro tesis de maestría de acuerdo al estudio de cada uno de los siguientes

productos alimenticios: un jugo o néctar de fruta, un jugo de vegetal, leche y un producto

lácteo como yogurt. De acuerdo al avance del proyecto, y obviamente en función del

tiempo, podrían considerarse más productos y derivarse más tesis.

Referencias

Castro, A.J., Barbosa-Cánovas, G.V. y Swanson, B.G. (1994). Microbial inactivation of

foods by pulsed electric fields. J. Food Process. Preserv, 17: 47-73.

Grandison, A.S. y Lewis, M.J. (1996). Separation Processes in the Food and Biotechnology Industries. Technomic, Lancaster, PA, USA.

Ortega-Rivas, E. (1995). Review and advances in apple juice processing. En: Singh, R.K.

(ed.) Food Process Design and Evaluation. Technomic, Lancaster, PA, USA.

Ortega-Rivas, E., Zárate-Rodríguez, E. y Barbosa-Cánovas, G.V. (1998). Apple juice

pasteurization using ultrafiltration and pulsed electric fields. Trans. IChemE, 76C: 193-

198.

Zárate-Rodríguez, E., Ortega-Rivas, E. y Barbosa-Cánovas, G.V. (1999). Quality aspects of

apple juice influenced by ultrafiltration membrane pore size. Adv. Filtr. Septn. Technol., 13b: 953-959.

fundaciónProduceChihuahua

FFUUNNDDAACCIIÓÓNN PPRROODDUUCCEE CCHHIIHHUUAAHHUUAA AA..CC..

PPRROOTTOOCCOOLLOO DDEE

PPRROOYYEECCTTOO DDEE IINNVVEESSTTIIGGAACCIIÓÓNN TITULO : Optimización del Proceso de Cobertura y Confitado de Cereales y Semillas Utilizando la Técnica de Lecho Fluidizado

INSTITUCIÓN (ES) QUE PROPONE (N): Universidad Autónoma de Chihuahua

FECHA DE INICIO: Enero del 2001

FECHA DE TÉRMINO: Diciembre del 2001

MONTO SOLICITADO AL PROYECTO: $ 77,720.°°

RESUMEN DE LA PROPUESTA: Los cereales listos para consumo con confitados diversos, así como las botanas a base de semillas con diferentes tipos de coberturas dulces y saladas, representan productos de gran popularidad que proveen valor agregado a productos agrícolas regionales importantes. En ambos casos se presentan dos problemas graves de calidad. El primero, la falta de uniformidad de las coberturas y el segundo, la atrición o desgaste de las mismas. La mayoría de los productos mencionados (cereal inflado, cacahuates salados, nueces garampiñadas, etc.) se confitan o cubren utilizando una técnica tradicional de tambaleo en recipientes cilíndricos o semi-cónicos vertiendo directamente los jarabes o salmueras, en un ambiente de calor directo por flama. En dicha técnica, el control de las variables de proceso se dificulta y el producto no puede obtenerse con coberturas tan uniformes como se desease. Por otro lado, la técnica en sí promueve fricción excesiva, por lo que la atrición es inherente y en el producto, aún recién empacado, se observan cantidades de finos que representan un problema de calidad y una merma a la vez. La presente propuesta plantea el uso de la técnica de lecho fluidizado, en la cual el confitado o adición de cobertura a cereales y semillas se efectúa por suspensión de las piezas a cubrir en una corriente de aire, combinada con una aspersión o rocío del jarabe o la salmuera. La técnica de lecho fluidizado ha sido usada en industrias como la alimentaria y farmacéutica, en aplicaciones variadas como secado, aglomeración, etc. El equipo para efectuar tales procesos se conoce como lecho fluidizado y, aunque se puede obtener de patente, su fabricación es relativamente sencilla, por lo que en esta propuesta se plantea su fabricación por una empresa local, lo que abarata costos de forma evidente y sustancial.


RESPONSABLE : Enrique Ortega Rivas RFC OERE-541219-8W1

COLABORADORES : Elpidio Zárate Rodríguez RFC ZARE-680219-N6

DICTAMEN DEL PROYECTO

Titulo del Proyecto Nº Proyecto

Optimización del Proceso de Cobertura y Confitado de Cereales y Semillas Utilizando

la Técnica de Lecho Fluidizado

Investigador Responsable

Enrique Ortega Rivas

Director de Investigación

Guillermo Villalobos Villalobos

Nombre y Firma Nombre y Firma

Aprobación

Presidente del Consejo Consultivo (APF)

Nombre y Firma

Presidente de la Fundación Produce

C.P. OSCAR RODRIGUEZ LOYA. Nombre y Firma

Observaciones

Autorización para Operación

Director General de la Fundación Produce

ING. MANUEL PORTILLO MORONES

Nombre y Firma


DATOS BÁSICOS: Subsector: Sistema o Especie - Producto: Agrícola

Cereales y Oleaginosas

Impacto: Los productos que incluye el interés del proyecto se procesan, principalmente, por pequeños empresarios. La elevación de las normas de calidad de los productos en cuestión (semillas de calabaza, cacahuates salados, nueces garampiñadas, etc.) ampliarán los horizontes de comercialización y expansión de los empresarios citados. Desde que las políticas previsibles del nuevo Gobierno Federal se enfocarán mucho a apoyo a pequeña y mediana empresa, se podría avizorar una derrama económica benéfica para las regiones agrícolas del Estado donde se obtienen productos como los mencionados.

Especialidad: Tecnología de Postcosecha

Programas de Alianza para el Campo:

Asociado al Proyecto:

Sedes del Proyecto:

Sede Campo y/o Estación Experimental Principal: Universidad Autónoma de Chihuahua (Facultad de Ciencias Químicas) Subsede (a) Subsede (b) Subsede (c)


INTRODUCCIÓN : El uso de recubrimientos es de interés en procesos diversos de la industria alimentaria y se utiliza para fines como protección en condiciones externas, liberación de componentes activos, control de propiedades funcionales y facilidad de manejo del producto. Una forma convencional de recubrir partículas alimenticias es mediante el uso de la técnica combinada de tambaleo, humedecimiento y calentamiento; operación que se conoce como "confitado". El confitado da buenos resultados en algunas aplicaciones, pero involucra fricción excesiva. Las partículas de alimentos secos tienden a desgastarse durante el manejo o procesamiento, lo que promueve la formación de polvos finos o partículas de menor tamaño. Este desgaste se conoce como “atrición” y se reconocen dos mecanismos predominantes en su desarrollo: uno es la erosión donde por desgaste se forman finos, el otro es la fragmentación donde el aglomerado inicial se rompe y da lugar a partículas separadas. El estudio del fenómeno de atrición se ha basado en el cambio de la distribución en tamaños de partículas, cinética, compactación y morfología (Barbosa-Cánovas et a/., 1997). Para minimizar la atrición en recubrimiento de partículas alimenticias se puede hacer uso de un lecho fluidizado. Originalmente el recubrimiento por lecho fluidizado era utilizado en la industria farmacéutica, pero su uso se ha extendido a la industria de los alimentos. El método convencional de atomizado superior tiene gran posibilidad de ser implementado exitosamente en la industria alimentaria en comparación con otros métodos. Las razones para esto son alta versatilidad y relativa simplicidad (Dewettinck y Huyghebaert, 1999). Guignon et al. (2000), probaron un equipo de lecho fluidizado para recubrir partículas sólidas con atomizado intermitente de una solución de recubrimiento seguido por un secado a 50° C. La uniformidad de la temperatura, el ángulo de atomizado y las velocidades de aire fueron estudiadas. Experimentos reproducibles con semolina, utilizando dos soluciones de recubrimiento con cloruro de sodio y con goma arábiga, mostraron un buen control de recubrimiento y secado satisfactorio. Una alternativa interesante, reportada recientemente, es el recubrimiento electrostático que como muchas otras tecnologías fueron adoptadas de un proceso industrial diferente (Miller y Barringer, 1999).

PROBLEMA OPORTUNIDAD NECESIDAD: La necesidad de contar con tecnología sistemática para confitar o recubrir cereales listos para el consumo ha sido manifestada en forma expresa por procesadores locales de trigo inflado. El cereal de trigo inflado es un producto que ha sobrevivido durante muchos años en Chihuahua y que se ha posesionado de un segmento del mercado a pesar de contar con competidores tan fuertes como lo son Nestlé y Kellog's. Debido al poderío económico de los competidores mencionados, algunos de los productores locales han sentido la necesidad de contar con asesoría científica para optimizar sus procesos y ser competitivos, con el fin de seguir contando con el segmento del mercado que aún conservan. La iniciativa de los empresarios dio por origen la propuesta del uso de la técnica de lecho fluidizado, por las razones que se discuten en el apartado anterior, para lograr un producto confitado de gran calidad que tenga la posibilidad de permanecer en el mercado local, así como de buscar su incursión en mercados nacionales e internacionales. La propuesta de utilizar la técnica para recubrir botanas del tipo de los cacahuates y semillas, se considera atractiva para procesadores de estos productos que deseen mejorar la calidad y expandir horizontes de comercialización.


RELEVANCIA DEL PROYECTO: La necesidad de proveer a los productores agrícolas de alternativas de procesamiento post-cosecha para dar valor agregado a productos alimenticios diversos, es imperiosa y puede considerarse estratégica. El proyecto planteado cubre tal necesidad para una serie de productos agrícolas importantes.

HIPÓTESIS : El uso de la técnica de lecho fluidizado para confitar y cubrir cereales y botanas, dará productos de mejor calidad con coberturas más uniformes y propiciará un mejor control del proceso. Por otro lado, el fenómeno indeseable de la atrición se reducirá.

OBJETIVOS : • Obtener productos confitados con coberturas uniformes dulces y saladas • Dar valor agregado a productos alimenticios de importancia regional • Contribuir al avance científico de la disciplina de tecnología de alimentos

METAS DE RESULTADOS: • Supervisar la construcción de un equipo de lecho fluidizado • Probar el equipo y ponerlo en marcha • Fijar las variables óptimas de proceso para obtener productos recubiertos • Llevar a cabo los ajustes requeridos a los procesos • Obtener y caracterizar los productos confitados y recubiertos • Constatar la calidad de los productos obtenidos

ANTECEDENTES : Un sector importante de la producción agrícola primaria en el estado de Chihuahua se encuentra en un buen nivel de desarrollo. En el Distrito de Riego No. 5 se han logrado rendimientos respetables de vegetales y oleaginosas. Por otro lado, las regiones frutícolas del norte y noroeste del estado también han logrado avances importantes por lo que las cosechas de frutos como el manzano nos mantienen colocados en primer lugar nacional. Aún para productos agrícolas no muy identificados en la región, como el caso del trigo, se advierte un buen nivel en producción primara. Por ejemplo, la producción de trigo coloca a Chihuahua en el noveno lugar nacional, pero el rendimiento por hectárea es muy cercano al de los líderes Baja California y Sonora y se encuentra por encima del correspondiente al tercer productor (Guanajuato). Tomando en cuenta los antecedentes científicos presentados en la introducción, se puede implementar la tecnología de lecho fluidizado para contar con una alternativa interesante y accesible que pudiera dar posibilidad de desarrollo a la industria agroalimentaria regional. Tal como se mencionó en un aparatado anterior, muchos productos confitados y con coberturas diversas, que se comercializan típicamente como botanas, se obtienen por micro-industriales. El crecimiento de algunas industrias pequeñas se puede fomentar al contar con tecnologías plausibles y accesibles como la que se propone en este documento.


MATERIALES y MÉTODOS: Se supervisará la construcción de un lecho fluidizado, estando al pendiente de que se cumplan las especificaciones requeridas. Se harán pruebas de arranque y realizarán los ajustes necesarios. Se correrán las pruebas de recubrimiento de los primeros productos: trigo inflado y cacahuates, utilizando la técnica convencional de tambaleo y la de lecho fluidizado. Para cubrir el trigo inflado se utilizará un jarabe de azúcar y cocoa, principalmente. Para los cacahuates se utilizará una salmuera. Se compararan los productos del recubrimiento por los métodos de tambaleo y lecho fluidizado y se determinará cual método es más efectivo contra la atrición y en el que se obtiene mejor calidad en el recubrimiento. Se usarán diseños experimentales para determinar las formulaciones óptimas para distintos recubrimientos en los productos de trigo inflado y cacahuate.

Se evaluarán inicialmente la densidad a granel, así como la dureza y friabilidad de las materias primas. Dependiendo de los resultados preliminares y de una revisión extensa de la literatura, se podrán efectuar otras determinaciones.

Para el desarrollo del recubrimiento de trigo inflado se utilizara sacarosa, cocoa colorante café caramelo y saborizante artificial. Se plantea la utilización de un diseño de formulación para determinar la concentración mas adecuada de los ingredientes del recubrimiento. El diseño sugerido utiliza tres factores y tres niveles con un total de 27 experimentos. Los experimentos representan la combinación de las concentraciones de cocoa (0,15 y 30%), la de colorante (0, 1 y 2%) y el saborizante artificial (0, 10 y 20%). El recubrimiento por lecho fluidizado se llevará a cabo al saberse cual de los productos confitados por tambaleo tiene la mayor calificación, para aplicar esta formulación en por el otro método y ajustar las condiciones de proceso para recubrir el cereal adecuadamente.

Se utilizara un panel no entrenado de treinta y cinco jueces para evaluar sensorialmente cada una de las muestras obtenidas en los 27 experimentos y calificar el color y el sabor, con el fin de obtener la formulación óptima para el recubrimiento del cereal.

Como se comentó anteriormente, se tomará la mejor formulación del proceso por tambaleo para llevar a cabo los experimentos en lecho fluidizado. Se estudiarán los efectos de variables típicas del proceso tales como velocidad de aire, temperatura de aire, velocidad de aspersión y presión de atomización.

Una vez definida la formulación óptima se realizara la medición del grado de atrición para cada uno de los métodos de recubrimiento. Dicha medición se realizara pesando el cereal a confitar y una vez terminada esta operación se cuantificara el polvo en el equipo y por diferencia de peso se obtendrá el grado de atrición del cereal.

Una vez concluida la fase experimental con trigo inflado, se procederá a llevar a cabo la experimentación con cacahuate. La metodología será muy parecida a la del trigo inflado. Se consultará a productores locales para determinar que tipos de cobertura habrán de experimentarse.

De darse resultados satisfactorios, se estudiarán otros productos tales como semillas de


calabaza, nuez, etc.

TITULO DE ACCIONES EXPERIMENTALES QUE COMPONEN EL PROYECTO • Manufactura de equipo de lecho fluidizado • Selección de materias primas a estudiar • Caracterización de materias primas • Experimentos en confitadora de tambaleo ya existente • Experimentos en lecho fluidizado construido • Comparación de calidad de productos obtenidos por ambas técnicas • Posibilidad de experimentar con otras materias primas

CLIENTE(s) – USUARIO(s) DEL PROYECTO: Selecto Productos, S.A. de C.V.

BENEFICIARIO(s) DEL PROYECTO: • Productores de oleaginosas • Procesadores de cereales para desayuno • Uniones de productores agrícolas de cualquier tipo de semilla, gramínea u oleaginosa

que se pueda recubrir por una película comestible

ESTRATEGIAS PARA LA DIVULGACIÓN DE RESULTADOS ESPERADOS DEL PROYECTO: El Director del proyecto participa activamente en organización periódica de eventos internacionales de asociaciones tan prestigiadas como el Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AIChE, por sus siglas en inglés) y la Asociación Internacional de Ingeniería y Alimentos (IAEF, por sus siglas en inglés). Atiende regularmente también otros eventos de organizaciones profesionales en calidad de simple expositor. Por tal motivo, se cuenta con la información al día de foros donde los resultados de las investigaciones puedan exponerse ante audiencias críticas y valiosas para su mejor difusión. Por ejemplo, en noviembre del 2001 el Dr. Ortega Rivas asistirá a la VII Conferencia de Ingeniería de Alimentos organizada por el AIChE, dado que participa en su organización. De haber resultados concluyentes para tal fecha, se aprovechará la asistencia obligatoria para presentar una ponencia. Otro foro importante sería el IV Congreso Mundial de Tecnología de Partículas que se efectuará en el 2002. El Dr. Ortega Rivas forma parte del grupo de especialistas en la materia y es probable que reciba invitación participativa a tal evento. Los temas sobre Tecnología de Alimentos en los Congresos de Tecnología de Partículas anteriores han cobrado fuerza, por lo que se contaría con otro foro potencial valioso para difusión de resultados de la investigación.

VINCULACIÓN INTERINSTITUCIONAL: El Instituto Tecnológico de Chihuahua participará mediante la colaboración del Asesor en aspectos estadísticos, el M.C. Elpidio Zárate Rodríguez. El Centro de Investigación en Materiales Avanzados, CIMAV, también colaborará. Aunque sin acción de asesoría a estudiantes, el Dr. José Matutes coadyuvaría en una parte posible de implementación de una técnica de recubrimiento electrostático que se menciona en la parte introductoria de este documento. Así mismo, el mismo Dr. Matutes gestionará


que se permita el uso de un microscopio electrónico de barrido para microfotografías de coberturas.

FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS: NOMBRE DEL ESTUDIANTE

ESCUELA DE PROCEDENCIA

GRADO A OBTENER

Juan Luis Torres Martínez Alberto Valdez Herrera

Instituto Tecnológico de Durango Universidad Autónoma de Chihuahua

Maestría en Ciencias Maestría en Ciencias

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA: Barbosa-Cánovas G. V., Vega-Mercado H. y Ortega-Rivas E. (1997). Propiedades físicas III:

Caracterización de alimentos en polvo, en: Temas en Tecnología de Alimentos. Editado por José Miguel Aguilera. IPN, México.

Dewettinck, K. y Huyghebaert, A. (1999). Fluidized bed coating in food technology. Trends in Food Science & Technology, 10: 163-168.

Guignon, B., Escriva C., Duquenoy A. y Dumoulin E. (2000). Fluidized bed process for coating of solid particles. 8th International Congress on Engineering and Food (ICEF 8). Abril del 2000. Puebla, Mex.

Miller, P. y Barriger, S. A. (1999). Electrostatic coating of popcorn. Proceedings of the 6th Conference of Food Engineering (CoFE'99). American Institute of Chemical Engineers (AIChE), Nueva York.

DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LAS INVERSIONES Desde que la Facultad de Ciencias Químicas cuenta ya con un equipo para cobertura por tambaleo, conocido como “confitadora”, la principal inversión la representa la manufactura del equipo de lecho fluidizado. Como se mencionó en la introducción de esta propuesta, la técnica de lecho fluidizado tiene amplias aplicaciones en una serie de operaciones unitarias dentro de diversas industrias tales como la química, farmacéutica y de alimentos. Entre algunas de las aplicaciones importantes en procesamiento de alimentos se pueden mencionar, aparte de la que delinea el proyecto, a la aglomeración y el secado. Tomando en cuenta lo que justamente se menciona en el párrafo anterior, el Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos se vería altamente beneficiado con la obtención de un equipo tan versátil en el que se pueden plantear proyectos diversos, incluidos algunos que serían una continuación directa del que aquí se presenta. Como ya se discutió, el mercado de botanas dulces y saladas es muy amplio por lo que el perfeccionamiento de la técnica de lecho fluidizado aumentaría la capacidad de ofrecimiento de productos alimenticios de valor agregado regionales. La aglomeración es otra operación que tiene gran potencial de desarrollo para optimización de procesos en los que se requiere mejorar propiedades de rehidratación de bebidas instantáneas, tanto frías como calientes. Por lo que respecta al secado, las propiedades funcionales de un número importante de productos alimenticios pueden controlarse mejor utilizando un lecho fluidizado. En conclusión, la adquisición de un equipo de este tipo aumentaría la capacidad de desarrollar investigación de calidad y costo razonable.


DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN A LA ASISTENCIA A CONGRESOS, SIMPOSIUM, MISIONES TECNOLÓGICAS Y CURSOS DE CAPACITACIÓN El principal rubro que se tiene contemplado en este renglón es el de asistencia a eventos científicos internacionales. Con relación a este aspecto, cabe mencionar que nuestro Programa de Posgrado cuenta ya con un lugar en el contexto internacional de la disciplina de ingeniería y procesamiento de alimentos. Como se mencionó con anterioridad el Director del proyecto tiene ya compromisos serios para asistir, en calidad organizativa, a foros importantes sobre la materia. Desde que nuestro papel como programa académico, en función de la realidad actual, se debe jugar al nivel más global posible, se considera trascendental y estratégica la participación en foros tales como los mencionados. Por lo tanto, y desde que el equipo principal se manufacturará en la localidad, no se contemplan otros rubros como capacitación o misiones tecnológicas a otros lugares.

MATRIZ DEL MARCO LÓGICO

DESCRIPCIÓN INDICADORES VERIFICABLES

MEDIOS DE VERIFICACIÓN

SUPUESTOS

META

Supervisión const. equipo Prueba y marcha equipo Variables óptimas de proceso Ajustes a los procesos Productos recubiertos Constatar calidad

Término de construcción Resultados deseados Resultados deseados Resultados deseados Resultados deseados Resultados deseados

Inspección directa Experimentación Experimentación Experimentación Experimentación Experimentación

Obtención de recursos Equipo sin fallas Buen diseño experimental Buen diseño experimental Buen diseño experimental Buen diseño experimental

OBJETIVOS

Obtención de productos Valor agregado a productos Avance científico

Resultados óptimos Resultados óptimos Ponencias, publicaciones

Experimentación Experimentación Presentaciones, impresos

Marcha correcta fases Marcha correcta fases Término proyecto

PRODUCTOS

Científicos Contribución productores

Ponencias, publicaciones Productos a comercializar

Presentaciones, impresos Satisfacción usuarios

Conclusión proyecto Conclusión proyecto

ACTIVIDADES

Preliminares Experimentales Finales

Literatura, diseño exp. Resultados, interpretac. Reportes, productos alim.

Documentos Documentos Productos, documentos

Obtención recursos Adquisición equipo Conclusión proyecto

CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA

SISTEMA DE FONDOS

IMPRESIÓN DE SOLICITUD

Fondo: M0015 Convocatoria: M0015-2007-1 Solicitud: 000000000077008 Modalidad: B1 Estado de Solicitud: Propuesta

Programa Institucional: PROGRAMA DE MAESTRÍA EN CIENCIAS EN BIOTECNOLOGÍA APLICADA

Datos Generales de la Propuesta

Título: "ADAPTACIÓN DE TECNOLOGÍAS PARA LA ELABORACIÓN DE GAJOS DE NARANJA (CITRUS SINENSIS) EN JARABE EN EL MUNICIPIO DE CUETZALAN DEL PROGRESO, PUEBLA"

Registró en otra convocatoria:

N

Registro Nacional de Instituciones y Empresas:

Si

Número de RENIECyT: 090

Institución: INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Áreas PECyT: Diseño de productos de alto valor agregado y procesos avanzados de manufactura

Tipo de investigación: 03 - Desarrollo Tecnológico

Áreas de conocimiento: Biotecnología y Agropecuarias

Áreas de desarrollo: Desarrollo Industrial

Demandas Específicas: - SEGURIDAD ALIMENTARIA (Modalidad A1)

Breve Descripción:

EN EL MUNICIPIO DE CUETZALAN DEL PROGRESO, PUEBLA, EXISTE UNA GRAN VARIEDAD DE PRODUCTOS AGRÍCOLAS QUE PUEDEN SER PROCESADOS AUMENTANDO CON ELLO SU VALOR AGREGADO. DENTRO DE ESTOS SE ENCUENTRA LA NARANJA CUYA PRODUCCIÓN APROXIMADA EN LA REGIÓN ASCIENDE A POCO MÁS DE 1000 TONELADAS POR AÑO AGRÍCOLA. COMO LA PRODUCCIÓN DEL FRUTO ES TEMPORAL, SE PROPICIA UNA SATURACIÓN DEL MERCADO EN CIERTA TEMPORADA PROVOCANDO QUE LOS PRECIOS DE LA FRUTA SEAN TAN BAJOS QUE NO SEA RENTABLE COSECHARLA Y ESTO PROVOCA QUE GRAN PARTE DE LA PRODUCCIÓN SE DESCOMPONGA EN LA HUERTA Y NO SALGA AL MERCADO. LA NARANJA PUEDE SER PROCESADA EN UN PRODUCTO NOVEDOSO CON UN VALOR AGREGADO MAYOR MEDIANTE LA APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA SENCILLA Y ECONÓMICAMENTE FACTIBLE, LA CUAL REQUIERE, POR OTRA PARTE, GRAN CANTIDAD DE MANO DE OBRA, ABRIENDO CON ESTO LA POSIBILIDAD DE FUENTES DE TRABAJO ALTERNAS A LA PIZCA DEL CAFÉ, QUE ACTUALEMENTE REPRESENTA LA PRINCIPAL ENTRADA ECONÓMICA PARA LOS HABITANTES DE ESTA REGIÓN. EL ESTUDIO DE MERCADO REALIZADO PARA ESTE TIPO DE PRODUCTOS NOS MUESTRA QUE EN NUESTRO PAÍS, A PESAR DE SER EL CUARTO PRODUCTOR MUNDIAL, LA MAYOR PARTE DE LA PRODUCCIÓN NARANJA, SE DESTINA PARA CONSUMO EN FRESCO O PARA LA OBTENCIÓN DE JUGOS Y EXISTE SÓLO UNA COMPAÑÍA UBICADA EN MONTERREY, NUEVO LEÓN QUE PRODUCE SEGMENTOS DE CÍTRICOS EN ALMÍBAR LIGERO. LO ANTERIOR DEMUESTRA QUE AL ADAPTAR LA TECNOLÓGÍA QUE NOS PERMITA GENERAR SEGMENTOS DE NARANJA EN JARABE DE BUENA CALIDAD SE TENDRÁ LA POSIBILIDAD DE CONTAR CON UN PRODUCTO NOVEDOSO Y DE MAYOR VALOR AGREGADO QUE PUEDA SER COMERCIALIZADO GENERANDO RECURSOS QUE CONTRIBUYAN A MEJORAR LA ECONOMÍA DE LOS HABITANTES DE LA REGIÓN.

Objetivo General:

"ADAPTAR LA TECNOLOGÍA Y METODOLOGÍAS NECESARIAS PARA LA PRODUCCIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO EN LA REGIÓN DE CUETZALAN DEL PROGRESO, EN LA SIERRA NORTE DEL ESTADO DE PUEBLA"

Resultados Esperados:


04/03/2008http://148.207.1.14/pls/portal-fondos/ps_solicitud.main?p_applid=245809&p_num=64

1.- UNA TESIS DE MAESTRÍA. 2.- DOS TESIS DE LICENCIATURA. 3.- DESARROLLO DE UNA METODOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE GAJOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO. 4.- ADAPTACIÓN DE DICHA METODOLOGÍA PARA SER UTILIZADA POR HABITANTES DE LA REGIÓN DE CUETZALAN DEL PROGRESO, EN LA SIERRA NORTE DEL ESTADO DE PUEBLA. 5.- CAPACITACIÓN DEL PERSONAL DE LA REGIÓN PARA LA IMPLEMENTACIÓN Y DESARROLLO DE DICHA TECNOLOGÍA DE FÁCIL MANEJO PARA LA PRODUCCIÓN COMERCIAL DE LOS GAJOS ENVASADOS. 6.- DESARROLLO DE UN PRODUCTO DE GAJOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO, CON CARACTERÍSTICAS SIMILARES AL FRUTO FRESCO, ENVASADOS PARA COMERCIALIZACIÓN Y CON VIDA DE ANAQUEL DE TRES MESES. 7.- MANUAL DE USUARIO. CON LA METODOLOGÍA DETALLADA PARA LLEVAR A CABO DICHO PROCESO EN LA COMUNIDAD RURAL DE LATOSEPAN TITATANISKE, EN LA SIERRA NORTE DEL EDO. DE PUEBLA

Periodo de Ejecución (meses): 24

Información General del Protocolo

Campo de conocimiento: 330000 - CIENCIAS DE LA TECNOLOGIA


Subdisciplina: 330906 - PREPARACION DE CONSERVAS

Especialidad: DESARROLLO DE ALIMENTOS CON MAYOR VALOR AGREGADO

Objetivos Específicos:

A. OBJETIVO GENERAL OPTIMIZAR Y ADAPTAR LA TECNOLOGÍA NECESARIA PARA EL PROCESAMIENTO INTEGRAL DE LA NARANJA EN LA GENERACIÓN DE SEGMENTOS B. OBJETIVOS PARTICULARES 1. EVALUAR DIFERENTES MÉTODOS QUÍMICOS Y ENZIMÁTICOS PARA EL PELADO DE GAJOS DE NARANJA. 2. EVALUAR LAS ENZIMAS PEELZYM IV, PEELZYM I Y RAPIDASE PRIMA A DIFERENTES CONCENTRACIONES Y PHS, EN LA PRODUCCIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA. 3. ESTABLECER LAS TÉCNICAS MÁS EFICIENTES Y MÁS ECONÓMICAS PARA EL PROCESAMIENTO DE LA NARANJA EN GAJOS. 4. DESARROLLAR UN PRODUCTO DE GAJOS DE NARANJA CON CARACTERÍSTICAS SIMILARES AL FRUTO FRESCO Y CON VIDA DE ANAQUEL MAYOR A TRES MESES. 5. ADAPTAR TECNOLOGÍAS DE FÁCIL MANEJO PARA LOS HABITANTES DE CUETZALAN DEL PROGRESO DEL ESTADO DE PUEBLA PARA LA ELABORACIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO.

Antecedentes:

LA NARANJA ES ACTUALMENTE LA FRUTA MÁS IMPORTANTE QUE SE PRODUCE EN MÉXICO, TANTO POR LA SUPERFICIE DEDICADA A SU CULTIVO COMO POR EL MONTO PRODUCIDO Y SU CONSUMO INTERNO (GÓMEZ, 1997) MÉXICO ES UN PAÍS GEOGRÁFICAMENTE RICO EN CLIMAS EN DONDE LOS CÍTRICOS, ESPECIALMENTE EL NARANJO, SE PUEDEN CULTIVAR, CON MÁS O MENOS ÉXITO EN MUCHAS REGIONES. (ROJAS, 1998). LOS PRINCIPALES ESTADOS PRODUCTORES EN CUANTO A PRODUCCIÓN OBTENIDA SON, VERACRUZ, SAN LUIS POTOSÍ Y TAMAULIPAS, Y CON MENOR IMPORTANCIA OTROS ESTADOS COMO: SONORA, YUCATÁN TABASCO, NUEVO LEÓN Y PUEBLA (GÓMEZ 1997). LOS DIFERENTES PRODUCTOS QUE PUEDEN OBTENERSE A PARTIR DE NARANJA PUEDEN DIVIDIRSE DE ACUERDO A LAS DIFERENTES PARTES DEL FRUTO: 1. JUGO Y CÉLULAS DE JUGO, LAS CUALES FORMAN DEL 40 AL 55% DE LA FRUTA, Y DE LAS CUALES SE PUEDE GENERAR: JUGO CONCENTRADO, PULPA PREMIUM, CONCENTRADO DE PULPA, CÉLULAS DESHIDRATADAS, ACEITES EN FASE VOLÁTIL Y SEGMENTOS (GAJOS) DE NARANJA. 2. LA PIEL (FLAVEDO) Y ALBEDO, EL CUAL CONSTITUYE APROXIMADAMENTE DEL 45 AL 60% DE LA FRUTA; EL FLAVEDO CONTIENE LOS ACEITES ESENCIALES, LOS PIGMENTOS Y CAROTENOIDES; EL ALBEDO CONTIENE CELULOSA, PECTINAS Y FLAVONOIDES (ARTHEY, 1996). EN AÑOS RECIENTES EL MERCADO DE LOS GAJOS DE FRUTOS CÍTRICOS HA MOSTRADO UN GRAN AUGE EN EUROPA, ESTADOS UNIDOS Y JAPÓN. SU ELABORACIÓN OCUPA DESDE HACE AÑOS UNA IMPORTANTE ACTIVIDAD DE LA INDUSTRIA DE PROCESAMIENTO DE CÍTRICOS (ROMAJEIRO, 1996). EL ENLATADO O EMBOTELLADO DE LOS GAJOS ES UN MEDIO DE CONSERVACIÓN QUE NO SÓLO PERMITE AUMENTAR LA VIDA DE ANAQUEL, SI NO QUE ADEMÁS EL PRODUCTO CONSERVA LAS PROPIEDADES DE LA FRUTA FRESCA. LO ANTERIOR PERMITE QUE ESTAS FRUTAS PUEDAN SER TRANSPORTADAS A ÁREAS GEOGRÁFICAS DONDE SU PRODUCCIÓN ES LIMITADA O INEXISTENTE (KIMBALL, 1991) Y AUMENTANDO CON LO ANTERIOR, EL VALOR AGREGADO DEL FRUTO. MÉXICO A PESAR DE OCUPAR EL CUARTO LUGAR EN LA PRODUCCIÓN MUNDIAL DE NARANJA, LA MAYOR PARTE DE LA PRODUCCIÓN SE DESTINA AL MERCADO DOMESTICO, DESAPROVECHÁNDOSE LA POSIBILIDAD DE EXPORTAR EL FRUTO FRESCO O PROCESADO. DE ACUERDO AL ESTUDIO DE MERCADO REALIZADO PARA ESTE PROYECTO, SE MUESTRA QUE EN MÉXICO EXISTE SOLO UNA COMPAÑÍA UBICADA EN MONTERREY NUEVO LEÓN LA CUAL PRODUCE SEGMENTOS DE CÍTRICOS EN ALMÍBAR LIGERO. LA NARANJA QUE SE PRODUCE EN CUETZALAN DEL PROGRESO (APROXIMADAMENTE 1000 TONELADAS POR AÑO AGRÍCOLA) POR LO REGULAR, SE CONSUME POR LOS HABITANTES Y LA MAYOR PARTE DE LA COSECHA SE DESCOMPONE. A PESAR DE QUE EN LA REGIÓN SE PRODUCEN VARIEDADES IMPORTANTES DE NARANJA COMO: VALENCIA, WASHINGTON, (NARANJA DE MESA), CRIOLLA Y FREMON, ENTRE OTROS CÍTRICOS COMO LIMA LIMÓN, TANGERINA Y MANDARINA, EL PRECIO DE VENTA ES TAN BAJO QUE BÁSICAMENTE ES INCOSTEABLE EL CORTE DEL FRUTO. LA ADAPTACIÓN DE TECNOLOGÍA PARA LA ELABORACIÓN DE GAJOS DE NARANJA EN JARABE REPRESENTA UNA ALTERNATIVA ECONÓMICAMENTE



VIABLE QUE PERMITIRÍA ELEVAR EL VALOR AGREGADO DEL FRUTO Y AL SER UNA TECNOLOGÍA CON GRAN DEMANDA DE MANO DE OBRA, TAMBIÉN PERMITIRÁ EL CREAR FUENTES ALTERNAS DE TRABAJO.

Justificación:

EL ESTADO DE PUEBLA, ESPECÍFICAMENTE LA REGIÓN NORORIENTAL SE CARACTERIZA POR SER UNA ZONA CAFETALERA, SIN EMBARGO, EL PRECIO ACTUAL DEL CAFÉ HA BAJADO TANTO QUE HA HECHO QUE LA RECOLECCIÓN Y LA PRODUCCIÓN EN GENERAL DEL GRANO, SEA INCOSTEABLE. ESTA SITUACIÓN HA AFECTADO PRINCIPALMENTE A LOS PEQUEÑOS PRODUCTORES DE CAFÉ, LOS CUALES REPRESENTAN A LA MAYORÍA DE LOS HABITANTES DE LA REGIÓN. ANTE TAL PROBLEMÁTICA, SURGE LA NECESIDAD IMPERANTE DE ENCONTRAR ALTERNATIVAS DE INGRESOS PARA EL CAMPESINO QUE FACILITEN EL DESARROLLO SUSTENTABLE DEL MUNICIPIO. EN EL MUNICIPIO DE CUETZALAN DEL PROGRESO, PUEBLA, EXISTEN UNA GRAN VARIEDAD DE PRODUCTOS AGRÍCOLAS QUE PUEDEN SER PROCESADOS AUMENTANDO CON ELLO SU VALOR AGREGADO. DENTRO DE ESTOS PRODUCTOS SE ENCUENTRA LA NARANJA CUYA PRODUCCIÓN APROXIMADA EN LA REGIÓN ASCIENDE A POCO MAS DE 1000 TONELADAS POR AÑO AGRÍCOLA. COMO LA PRODUCCIÓN DE ESTE FRUTO ES TEMPORAL, SE PROPICIA UNA SATURACIÓN DEL MERCADO EN UNA CIERTA TEMPORADA PROVOCANDO QUE LOS PRECIOS DE LA FRUTA SEAN TAN BAJOS QUE NO SEA COSTEABLE SACARLO AL MERCADO. LO ANTERIOR PROPICIA QUE GRAN PARTE DE LA PRODUCCIÓN SE QUEDE EN LA HUERTA DESCOMPONIENDOSE. LA NARANJA PUEDE SER PROCESADA EN UN PRODUCTO NOVEDOSO CON UN VALOR AGREGADO MAYOR MEDIANTE LA APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA SENCILLA Y ECONÓMICAMENTE FACTIBLE. POR OTRA PARTE, LA IMPLEMENTACIÓN DE ESTA TECNOLOGÍA REQUIERE DE UNA GRAN CANTIDAD DE MANO DE OBRA, ABRIENDO LA POSIBILIDAD DE FUENTES DE TRABAJO ALTERNAS A LA PIZCA DEL CAFÉ LA CUAL REPRESENTA ACTUALMENTE LA PRINCIPAL ENTRADA ECONÓMICA PARA LOS HABITANTES DE ESTA REGIÓN. EL ESTUDIO DE MERCADO REALIZADO PARA ESTE TIPO DE PRODUCTOS NOS MUESTRA QUE NUESTRO PAÍS, A PESAR DE OCUPAR EL CUARTO LUGAR EN LA PRODUCCIÓN DE NARANJA A NIVEL MUNDIAL LA GRAN MAYORÍA DE LA PRODUCCIÓN SE DESTINA PARA CONSUMO EN FRESCO O PARA LA OBTENCIÓN DE JUGOS. EN MÉXICO EXISTE SOLO UNA COMPAÑÍA UBICADA EN MONTERREY NUEVO LEÓN LA CUAL PRODUCE SEGMENTOS DE CÍTRICOS EN ALMÍBAR LIGERO. LO ANTERIOR DEMUESTRA QUE AL ADAPTAR LA TECNOLOGÍA QUE NOS PERMITA GENERAR SEGMENTOS DE NARANJA DE BUENA CALIDAD SE TENDRÁ LA POSIBILIDAD DE CONTAR CON UN PRODUCTO NOVEDOSO, DE MAYOR VALOR AGREGADO QUE PUEDA SER EXPORTADO GENERANDO RECURSOS QUE CONTRIBUYAN A MEJORAR LA ECONÓMICA DE LA REGIÓN.

Metodología:

1.1 EVALUACIÓN DE DIFERENTES MÉTODOS DE PELADO (ELIMINACIÓN DEL FLAVEDO) 1.1.1 PELADO DEL FRUTO POR TRATAMIENTO TÉRMICO. LAS FRUTAS FRESCAS SE COLOCARAN EN UN BAÑO DE AGUA CALIENTE PARA SUAVIZAR LA CASCÁRA, A UNA TEMPERATURA DE 90 A 95° C, POR TRES MINUTOS HASTA QUE ESTA SE ENCUENTRE LO SUFICIENTEMENTE SUAVE. POSTERIORMENTE LA PIEL SE RETIRARÁ MANUALMENTE O CON LA AYUDA DE UN CUCHILLO. 1.1.2 PELADO MECÁNICO SE RETIRARÁ LA CÁSCARA MANUALMENTE CON LA AYUDA DE UN CUCHILLO EVITANDO DAÑAR EL FRUTO. 1.1.3 PELADO QUÍMICO SE COLOCARAN LOS FRUTOS EN UNA SOLUCIÓN DE NAOH AL 5% A APROXIMADAMENTE 100º C PROBANDO DIFERENTES TIEMPOS DE CONTACTO DEL FRUTO CON LA SOLUCIÓN (1 MINUTO, 2 MINUTOS Y 5 MINUTOS) LA PIEL SE RETIRARÁ MANUALMENTE. LOS TRATAMIENTOS SE REALIZARÁN EN LOTES DE 5 A 10 NARANJAS. ANTES Y DESPUÉS DE CADA UNO DE LOS TRATAMIENTOS, SE EVALÚO EL SABOR Y LA CONCENTRACIÓN DE AZÚCARES EN EL JUGO, PARA DETERMINAR SI HAY ALGUNA ALTERACIÓN PROVOCADA POR EL TRATAMIENTO. 1.1.4 PELADO ENZIMÁTICO SE REALIZARAN TRES ENSAYOS CON NARANJAS COMPLETAS (NARANJAS CON FLAVEDO Y ALBEDO), SE PREPARARAN SOLUCIONES DE ENZIMAS PECTINOLÍTICAS Y CELULOLÍTICAS (PEELZYM IV INDICADA PARA LA OBTENCIÓN DE GAJOS PELADOS Y NARANJA PELADA) A DIFERENTES CONCENTRACIONES(10, 5 Y 3%) EN AGUA DESTILADA ACIDIFICADA CON ÁCIDO CÍTRICO A UN PH DE 3.0. SE DEJARAN INCUBAR POR 90 - 120 MINUTOS, A TEMPERATURA AMBIENTE, EN AGITACIÓN A 75 RPM. POR OTRA PARTE, TAMBIÉN SE REALIZARÁ UN ENSAYO CON UNA SOLUCIÓN DE ENZIMA (PEELZYM IV) AL 10% A 40º C, COLOCANDO EL FRUTO EN LA SOLUCIÓN DE LA MISMA MANERA QUE EN LOS DE TEMPERATURA AMBIENTE. A CADA FRUTO ANTES DE INCUBAR SE LE REALIZARAN CORTES TRANSVERSALES Y LONGITUDINALES, PARA FACILITAR LA PENETRACIÓN DE LA SOLUCIÓN ENZIMÁTICA AL FRUTO. 1.2 ELIMINACIÓN DEL ALBEDO EN EL CASO DE QUE LOS GAJOS DE LA NARANJA SE DESTINEN PARA LA ELIMINACIÓN DE CUTÍCULA CON ENZIMAS ES NECESARIO QUITAR TODOS LOS RESTOS DE ALBEDO (LA CAPA BLANCA QUE RECUBRE EL FRUTO), PARA QUE LA ENZIMA TENGA CONTACTO CON LA PIEL DE LOS GAJOS Y LOGRAR UN PELADO UNIFORME. 1.3 SEGMENTACIÓN. DESPUÉS DE ELIMINAR LA CÁSCARA DE LA NARANJA, LA PORCIÓN INTERNA DEL FRUTO SE SEPARARÁ EN GAJOS. ESTO SE REALIZARÁ MANUALMENTE PARA PREVENIR CUALQUIER DAÑO DEL FRUTO. 1.4 ELIMINACIÓN DE LA CUTÍCULA DE LOS SEGMENTOS Ó GAJOS SE LLEVARAN A CABO ENSAYOS PARA DETERMINAR LA MEJOR MANERA DE OBTENERL OS GAJOS PELADOS: PELADO QUÍMICO Y ENZIMÁTICO. 1.4.1 TRATAMIENTO CON HCL 04% Y NAOH 0.75% LOS SEGMENTOS SE INTRODUCIRÁN EN UNA SOLUCIÓN DE HCL AL 0.4% A TEMPERATURA AMBIENTE DURANTE 20 MINUTOS. DESPUÉS SE LAVARAN EN AGUA CORRIENTE PARA ELIMINAR LOS RESIDUOS QUÍMICOS. Y POSTERIORMENTE SERÁN TRANSFERIDOS A UN BAÑO ALCALINO (NAOH AL 0.75%) POR VEINTE MINUTOS A UNA TEMPERATURA ENTRE 55 Y 60° C, PARA DISOLVER SU ENVOLTURA NATURAL, POR ÚLTIMO, LOS SEGMENTOS SE TRANSFIEREN A UN RECIPIENTE CON AGUA PARA ELIMINAR LOS RESIDUOS ALCALINOS POR APROXIMADAMENTE 6 A 12 HORAS. LOS RESTOS DE CUTÍCULA SE RETIRARAN MANUALMENTE. SE MEDIRÁN LOS GRADOS BX DEL JUGO ANTES Y DESPUÉS DE LA ELIMINACIÓN DE CUTÍCULA. 1.4.2 TRATAMIENTO CON BICARBONATO DE SODIO AL 0.5% LOS SEGMENTOS DE NARANJA A TRATAR, SE COLOCARAN EN UNA COLADERA LA CUAL SE INTRODUCE EN SOLUCIÓN DE BICARBONATO DE SODIO AL 0.1%, 0.5% Y 2.5% Y PARA CADA CONCENTRACIÓN DE BICARBONATO SE EVALUARAN LOS TIEMPO DE EXPOSICIÓN DE 2 Y 5 MINUTOS. 1.4.3 TRATAMIENTOS ENZIMÁTICOS PARA ELIMINAR LA CUTÍCULA DEL GAJO, SE UTILIZARAN DIFERENTES



CONCENTRACIONES ENZIMÁTICAS, PHS, TEMPERATURAS, NARANJA PELADA, COMPLETA Y SIN DESGAJAR. 1.4.3.1 TRATAMIENTO CON PEELZYM IV SE UTILIZARAN FRUTOS PELADOS ENTEROS, Y SIN DESGAJAR Y SE EVALUARAN DIFERENTES CONCENTRACIONES DE ENZIMA PEELZYM IV (1.5, 3 Y 5%) A UN PH DE 3.0. LAS MEZCLAS SERÁN INCUBADAS A DIFERENTES TIEMPOS DE 60 A 150 MINUTOS A TEMPERATURA AMBIENTE CON UNA AGITACIÓN DE 50 RPM. TERMINADO EL TIEMPO DE INCUBACIÓN, LOS RESTOS DE CUTÍCULA SERÁN ELIMINADOS MANUALMENTE. 1.4.3.2 COMPARACIÓN EN LA ELIMINACIÓN DE MEMBRANA DE GAJOS DE DIFERENTES VARIEDADES, CON DOS MARCAS DE ENZIMA A DIFERENTES PHS. PARA PODER TENER UN PARÁMETRO DE LAS DIFERENCIAS EN LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN ( DE DIFERENTES VARIEDADES DE NARANJA Y OTRO CÍTRICOS SE REALIZARAN DIFERENTES ENSAYOS CON LOS SIGUIENTES CÍTRICOS : NARANJA WASHINGTON, NARANJA VALENCIA O CRIOLLA, LIMA LIMÓN, TANGERINA Y MANDARINA FREMON. Y AL MISMO TIEMPO SE COMPARARAN DOS SOLUCIONES ENZIMÁTICAS DE LA MISMA MARCA (PEELZYM I Y PEELZYM IV) A DIFERENTES PHS (2 Y 3). 1.4.3.3 INCUBACIÓN DE NARANJA PELADA Y DESGAJADA (SIN FLAVEDO) EN SOLUCIONES DE ENZIMAS A BAJAS CONCENTRACIONES (PEELZYM I Y RAPIDASE PRIMA) EN BUFFER DE ACETATOS SE EVALUARÁ LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS PEELZYM I Y RAPIDASE PRIMA EN BUFFER ACETATOS PH 3.5 A DIFERENTES CONCENTRACIONES (2, 1, 0.25, 0.1, 0.05, 0.04, 0.03, 0.02, Y 0.01%). CADA FRUTO PELADO, SE DESGAJARÁ, Y LOS GAJOS SE INCUBARAN, MIDIENDO EL TIEMPO DE INCUBACIÓN NECESARIO PARA TENER UN SEGMENTO LIBRE DE PIEL. 1.4.3.4 DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN ÓPTIMA DE ENZIMA Y TEMPERATURA DE TRATAMIENTO PARA LAS ENZIMAS PEELZYM I Y RAPIDASE SE DETERMINARÁ LA CONCENTRACIÓN ÓPTIMA DE ENZIMA EN AGUA ACIDIFICADA CON ÁCIDO CÍTRICO (PH 3.0), A UNA TEMPERATURA DE 40 A 50º C, A 50 RPM. A LOS FRUTOS SE LES RETIRARÁ EL ALBEDO Y EL FLAVEDO Y SE DESGAJARAN, POSTERIORMENTE SE INCUBARAN CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE ENZIMA (0.05, 0.1, 0.2, 0.4, Y AL 0.5%) MIDIENDO EL TIEMPO DE REACCIÓN HASTA TENER UN ÓPTIMO DE ACUERDO A LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL GAJO. 1.5 ENVASADO Y LLENADO. EL ENVASADO ES DE VITAL IMPORTANCIA, YA QUE SE TIENE QUE LLEVAR ACABO DE FORMA ADECUADA PARA CUIDAR QUE ESTOS CONSERVEN EL SABOR A FRUTA FRESCA, POR LO QUE SE PROBARAN VARIAS OPCIONES DE ENVASADO CON JARABE A DIFERENTES CONCENTRACIONES DE AZÚCARES Y FORMAS DE CONSERVACIÓN. 1.5.1 ENVASADO DE GAJOS EN JARABE LIGERO A 16 º BX. LOS GAJOS PELADOS SE ENVASARAN EN JARABE 16º BX, SIN CONSERVADOR PREVIAMENTE ESTERILIZADO A 15LB/15 MIN. LOS GAJOS SE COLOCARAN DE MANERA CUIDADOSA DENTRO DE FRASCOS PREVIAMENTE ESTERILIZADOS, POSTERIORMENTE SE LLENARAN CON JARABE A PUNTO DE EBULLICIÓN, SE CERRARAN Y COLOCARAN DE FORMA INVERTIDA EN UNA PALANGANA CON HIELO. LA MITAD SE GUARDARÁN A TEMPERATURA AMBIENTE Y LA OTRA MITAD EN REFRIGERACIÓN . EL LOTE CONSERVADO A TEMPERATURA SE REVISARÁ POR DOS DÍAS Y EL LOTE CONSERVADO EN REFRIGERACIÓN SE MONITOREARÁ CADA 15 DÍAS POR 2.5 MESES OBSERVANDO LAS CARACTERÍSTICAS DEL JARABE, DE LOS GAJOS, EL SABOR Y EL AROMA. 1.5.2 ENVASADO DE GAJOS EN JARABE LIGERO Y ESTERILIZADOS. LOS GAJOS SE COLOCARAN EN LOS FRASCOS Y SE LLENARAN CON JARABE 17º BX. POSTERIORMENTE SE ESTERILIZAN EN AUTOCLAVE A 15 LB Y 15 MINUTOS. . 1.5.3 ENVASADO EN CALIENTE CON ALMÍBAR FUERTE Y ÁCIDO CÍTRICO SE COLOCARAN LOS GAJOS EN FRASCOS ESTÉRILES Y SE LLENARAN CON JARABE ESTÉRIL EN EBULLICIÓN (JARABE 20ª BX Y PH 3.0 CON ÁCIDO CÍTRICO). INMEDIATAMENTE SE COLOCARON EN FORMA INVERTIDA EN HIELO POR 15 MINUTOS APROXIMADAMENTE. LA MITAD (5 FRASCOS)SE MANTIENE A TEMPERATURA AMBIENTE Y LA OTRA EN REFRIGERACIÓN. LOS FRASCOS A TEMPERATURA AMBIENTE SE REVISARAN CADA TERCER DÍA DURANTE 15 DÍAS Y LOS FRASCOS MANTENIDOS EN REFRIGERACIÓN SE REVISARAN CADA SEMANA DURANTE UN MES. 1.5.4 ENVASADO DE GAJOS EN AGUA LIGERAMENTE AZUCARADA, ACIDIFICADA Y CONSERVADOR AL 0.1 Y 0.05%. SE PREPARARÁ JARABE A 12º BX, ACIDIFICADO CON ÁCIDO CÍTRICO A PH 3.0 + 0.3 , Y BENZOATO DE SODIO AL 0.3% Y 0.15 % PARA OBTENER LAS CONCENTRACIONES FINALES DE 0.1 Y 0.05 % RESPECTIVAMENTE. LOS GAJOS SE COLOCARAN EN FRASCOS ESTÉRILES LO MÁS COMPACTO POSIBLE, SE LLENARAN CON EL JARABE HIRVIENDO Y SE PASTEURIZARAN POR 90 SEGUNDOS. POSTERIORMENTE SE COLOCARAN EN UNA BANDEJA CON HIELO POR QUINCE MINUTOS. 1.6 VIDA DE ANAQUEL 1.6.1 PREPARACIÓN DEL LOTE DESTINADO PARA VIDA DE ANAQUEL SE ELABORARAN LOTES DE GAJOS DE NARANJA EN JARABE CONSERVADOS A TEMPERATURA AMBIENTE Y OTROS EN REFRIGERACIÓN, POR UN PERIODO MÍNIMO DE TRES MESES, SE TOMARAN UN FRASCO MUESTRA SEMANAL, SE HARÁ CONTEO MICROBIOLÓGICO Y EVALUACIÓN SENSORIAL PARA DETERMINAR SU ACEPTACIÓN. 1.6.2 MONITOREO MICROBIOLÓGICO DE LOS GAJOS DE NARANJA ELABORADOS PARA LA VIDA DE ANAQUEL. SE DETERMINARÁ LA PRESENCIA DE COLIFORMES FECALES, CUENTA DE MESÓFILOS, CUENTA DE HONGOS Y LEVADURAS, EL PROCEDIMIENTO EMPLEADO SE ESPECIFICA A CONTINUACIÓN: SE TOMARAN DOS FRASCOS DE GAJOS UNO A TEMPERATURA AMBIENTE Y OTRO REFRIGERADO SE AGITAN VIGOROSAMENTE, SE LIMPIARAN CON CLORO LA SUPERFICIE DE LOS FRASCOS, EN CONDICIONES DE ESTERILIDAD, SE TOMARAN 50 ¿ L DE JARABE DE CADA UNO DE LOS FRASCOS EVALUADOS Y SE INOCULARÁ POR ESTRIA EN CAJAS PREPARADAS CON LOS MEDIOS EOSINA AZUL (EMB) DE METILENO, AGAR PARA CUENTA ESTÁNDAR (0RGANÍSMOS MESÓFILOS, COLIFORMES) Y MEDIO DE AGAR PAPA DEXTROSA (PDA) PARA LA DETERMINACIÓN DE HONGOS Y LEVADURAS. LAS CAJAS SE INCUBARAN A 35º C, POR 48 HORAS EN EL CASO DE LOS MEDIOS EOSINA AZUL DE METILENO Y AGAR CUENTA ESTÁNDAR, EL MEDIO DE PDA SE DEJAN INCUBAR POR CINCO DÍAS A 22º C. EL ANÁLISIS SE REALIZARÁ POR DUPLICADO Y UN CONTROL SIN INÓCULO.EL MONITOREO SE REALIZARÁ CADA SEMANA Y POR UN PERIODO DE 12 SEMANAS.

Ref. Bibliográficas:

1. ANUARIO ESTADÍSTICO DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA DE LOS ESTADOS UNIDOS MEXICANOS 1999.(2001). EDITADO POR EL CENTRO DE ESTADÍSTICA AGROPECUARIA. SAGARPA.MÉXICO. 2. ARTHEY. D AND P. R. ASHURST. (1996). FRUIT PROCESSING. FIRST EDITION. BLACKIE ACADEMIC AND PROFESSIONAL. 8: 196- 219. 3. FENNEMA, R. O., M. KARER, G.W. SANDERSON, S. T. TENNENBAUM, P. WAISTRA, J. R. WHITAKER. (1995) HANDBOOK OF FRUIT SCIENCE AND TECHNOLOGY. EDITORIAL BOARD. E. U. PP 39- 65. 4. FERNÁNDEZ, E. E. (1981). MICROBIOLOGÍA SANITARIA (AGUA Y ALIMENTOS). VOL. 1. EDUG. GUADALAJARA, MÉXICO. 6: 173 ¿ 199; 7: 209 ¿ 285; 11: 469 ¿ 499. 5. FERNÁNDEZ. M., O. PREGO Y E. GONZÁLEZ. (1991). UTILIZACIÓN DE CLORURO DE CALCIO EN LA ELABORACIÓN DE



SEGMENTOS DE NARANJA EN SIROPE. EN: CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS. VOL 1. NO 2. CUBA. PP 43- 46. 6. GOMÉZ. C. M. A Y R. R. SCHWENTESIUS. (1997). AGROINDUSTRIA DE LA NARANJA EN MÉXICO. EDITADO POR: CIESTAAM, SECRETARÍA DE AGRICULTURA GANADERÍA Y DESARROLLO RURAL, UACH. 1ª EDICIÓN. MÉXICO. PP 31- 61. 7. JANSER. E. (1995). ENZYMATIC PEELING OF FRUIT. EN: FRUIT PROCESSING SYMPOSIUM. PARMA. 8. KIMBALL. D. A, CHAPMAN Y WAY. (1991). CITRUS PROCESSING QUALITY CONTROL AND TECHNOLOGY. 20: 303- 336. 9. PATENTE (1985). WATANABE. 4560572 10. PATENTE (1979). SEKIGUCHI. 4139651 11. ROJAS. S. M. A. (1998). NARANJA CHINA, KUMQUART. CUALIDADES Y POSIBLES USOS, UNA ALTERNATIVA ANTE EL HONGO BOTRYTIS. TESIS PARA LICENCIATURA EN NUTRICIÓN Y CIENCIA DE LOS ALIMENTOS. EX ¿ LIBRIS. UNIVERSIDAD IBEROAMERICANA. PUEBLA. PP 4- 7. 12. ROMAJARO . F., F. RIQUELME, M. A. PRETEL, G. MARTÍNEZ, M. SERRANO, C. MARTÍNEZ, P. LOZANO, P. SEGURA Y P. A. LUNA. (1996). NUEVAS TECNOLOGÍAS DE CONSERVACIÓN DE FRUTAS Y HORTALIZAS. EDICIONES MUNDI- PRENSA. ESPAÑA. 5: 133- 191. 13. TORRICELLA. R. G., E. ZAMORA Y H. PULIDO. EVALUACIÓN SENSORIAL APLICADA A LA INVESTIGACIÓN, DESARROLLO Y CONTROL DE LA CALIDAD DE LA INDUSTRIA ALIMENTARIA. INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA. LA HABANA. CUBA. 7: 57- 97.

Resultados Esperados


Área de Impacto: 008 - Promoción del desarrollo regional

Productos: 011 - Nuevos productos

Vida útil del proyecto: 002 - Corto Plazo (1-3 Años)

Grado de Influencia: 3 - Medianamente influyente

Impacto Cualitativo: LA SIERRA NORTE DEL ESTADO DE PUEBLA SE CARACTERIZA POR SER UNA ZONA PRODUCTORA DE CAFÉ. ESTA ACTIVIDAD REPRESENTA LA PRINCIPAL FUENTE DE INGRESOS DE LOS HABITANTES DE LA REGIÓN. SIN EMBARGO, LA CRISIS ECONÓMICA QUE ENFRENTA EL PRECIO DEL CAFÉ A NIVEL MUNDIAL DESDE HACE YA VARIOS AÑOS, HACE URGENTE LA NECESIDAD DE ENCONTRAR FUENTES ALTERNAS DE INGRESOS. LA IMPLEMENTACIÓN DE TECNOLOGÍA ECONÓMICA Y SENCILLA DE OPERAR, PERMITIRÁ QUE EL PROCESO SEA FÁCILMENTE ADAPTADO EN LA COMUNIDAD. LO ANTERIOR HABRÉ LA POSIBILIDAD DE TENER FUENTES ALTERNAS DE TRABAJO, YA QUE ESTE TIPO DE TECNOLOGÍA REQUIERE DE GRAN CANTIDAD DE MANO DE OBRA. ADEMÁS, AL ADAPTAR LA TECNOLOGÍA QUE NOS PERMITA GENERAR SEGMENTOS DE NARANJA DE BUENA CALIDAD SE TENDRÁ LA POSIBILIDAD DE CONTAR CON UN PRODUCTO NOVEDOSO, DE MAYOR VALOR AGREGADO QUE PUEDA SER EXPORTADO GENERANDO RECURSOS QUE CONTRIBUYAN A MEJORAR LA ECONÓMICA DE LA REGIÓN. OTRO PUNTO IMPORTANTE, ES LA PARTICIPACIÓN MEDULAR DE LA MUJER, EN LA COOPERATIVA TOSEPAN, SE TIENE EL PROPÓSITO DE GENERAR ESPACIOS QUE PERMITAN DESARROLLAR LAS CAPACIDADES PARA QUE, COMO MUJERES, TENGAN UN PAPEL MAS PARTICIPATIVO EN LOS AMBITOS FAMILIAR, COMUNITARIO Y ORGANIZATIVO". SE TIENE 14 GRUPOS ORGANIZADOS EN LA CAPACITACIÓN Y FORMACIÓN, CON LA PARTICIPACIÓN DE 290 MUJERES EN PROYECTOS PRODUCTIVOS Y SOCIALES.

Impacto Cuantitativo: EL PROYECTO SE REALIZARÍA CON LA COLABORACIÓN DE LA SOCIEDAD COOPERATIVA REGIONAL,TOSEPAN TITATANISKE, LA CUAL AGRUPA A 5,800 SOCIOS PRINCIPALMENTE INDIGENAS PEQUEÑOS PRODUCTORES DE CAFÉ Y FRUTALES DE 66 COMUNIDADES. EL CAMPO DE ACCIÓN DE LA COOPERATIVA CONSISTE EN VARIOS MUNICIPIOS QUE SE ENCUENTRAN ENCLAVADOS EN LA SIERRA NORTE DEL ESTADO DE PUEBLA. EL ÁREA AGRÍCOLA DE INFLUENCIA DE LA COOPERATIVA ES DE APROXIMADAMENTE 7,500 HAS LAS CUALES TERRITORIALMENTE ABARCAN LOS MUNICIPIOS DE CUETZALAN DEL PROGRESO, IXTEPEC, JONOTLA, NAUZONTLA, TUZAMAPAN DE GALEANA, YAHONAHUAC, XOCHITLÁN DE VICENTE SUÁREZ Y ZOQUIAPAN EN EL ESTADO DE PUEBLA, Y EL MUNICIPIO DE ZOZOCOLCO DE HIDALGO EN EL ESTADO DE VERACRUZ. TODOS ESTOS MUNICIPIOS PRODUCTORES DE NARANJA. TAN SÓLO EN EL MUNICIPIO DE CUETZALÁN DEL PROGRESO, LA PRODUCCIÓN APROXIMADA DE NARANJA POR AÑO AGRÍCOLA ES DE 1000 TONELADAS, SUFICIENTE DE ACUERDO AL PLAN DE NEGOCIO, PARA ESTABLECER UNA FABRICA DE PRODUCCIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA EN LA CUAL SE PUEDA POR UNA PARTE CREAR FUENTES ALTERNAS DE TRABAJO Y POR OTRA, PODER CAPTAR EL FRUTO DE LOS PEQUEÑOS PRODUCTORES PAGANDO UN PRECIO MAS JUSTO.



Áreas de impacto

Impacto Cientifico:

EL DESARROLLO DE METODOLOGÍAS ENZIMÁTICAS EN LA OBTENCIÓN DE GAJOS DE NARANJA IMPLICA LA GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO SOBRE EL PROCESAMIENTO DEL FRUTO Y SOBRE LOS SUBPRODUCTOS GENERADOS QUE TAMBIÉN PUEDEN SER APROVECHADOS PARA LA GENERACIÓN DE PROCESOS COMO LO SON LA OBTENCIÓN DE FIBRA SOLUBLE A PARTIR DE LA CASCARA DE NARANJA. LO ANTERIOR REPRESENTA UNA ALTERNATIVA EN EL DESARROLLO DE NUEVOS PRODUCTOS Y PROCESOS DE PRODUCCIÓN EN LA INDUSTRIA AGRO-ALIMENTARIA.

Impacto Tecnológico:

EL DESARROLLO DE UNA TECNOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE GAJOS DE NARANJA EN JARABE LA CUAL PERMITA MANTENER LAS PROPIEDADES FISICAS, QUIMICAS Y ORGANOLPETICAS DEL GAJO, COMO SON EL SABOR, LA TURGENCIA, LA FRESCURA, AROMA Y EN GENERAL EL ASPECTO DE UN GAJO RECIENTEMENTE PELADO ABRIRÁ LA POSIBILIDAD DE CONTAR CON UN PRODUCTO DE MAYOR VALOR AGREGADO EL CUAL PUEDE SER COMERCIALIZADO EN EL MERDCADO RESTAURANTERO NACIONAL E INTERNACIONAL. SE PRETENDE TAMBIÉN EVITAR LA GENERACIÓN DE DESECHOS EN ESTE CASO, LA CÁSCARA DEL FRUTO MISMA QUE PUEDE SER APROVECHADA APLICANDO TECNOLOGÍAS CASERAS PARA LA PRODUCCIÓN DE CASCARILLA DE NARANJA CRISTALIZADA Y/O EL DESARROLLO NOVEDOSO DE OBTENCIÓN DE FIBRA DIETÉTICA SOLUBLE, SABORES Y PIGMENTOS TAMBIÉN PRESENTES EN DICHA CÁSCARA. . POR OTRA PARTE LA TECNOLOGÍA EN LA GENERACIÓN DE GAJOS, DEBE SER LO SUFICIENTEMENTE SENCILLA Y DE FÁCIL MANEJO PARA QUE PUEDA SER LLEVADA A CABO DE MANERA RUTINARIA POR LA GENTE DE LA COOPERATIVA AGROPECUARIA REGIONAL "TOSEPAN TITATANISKE" UBICADA EN EL MUNICIPIO DE CUETZALAN, PUEBLA.

Impacto Social:

LA NARANJA EN MÉXICO ES ACTUALMENTE LA FRUTA MÁS IMPORTANTE, TANTO POR LA SUPERFICIE DEDICADA A SU CULTIVO COMO POR EL MONTO PRODUCIDO Y SU CONSUMO INTERNO. EN CUETZALAN DEL PROGRESO, HAY UNA IMPORTANTE PRODUCCIÓN DE NARANJA LA CUAL NO ES REPORTADA EN SU TOTALIDAD EN LOS ANUARIOS ESTADÍSTICOS DEBIDO A QUE EN EL CENSO NO SE TOMA EN CUENTA A PEQUEÑOS PRODUCTORES, QUE EN CONJUNTO TIENEN UNA PRODUCCIÓN CONSIDERABLE, ADEMÁS QUE PRODUCEN VARIEDADES IMPORTANTES COMO: LA VALENCIA O CRIOLLA Y LA WASHINGTON Y TAMBIÉN OTROS CÍTRICOS COMO LIMA LIMÓN, TANGERINA Y MANDARINA FREMON. ESTOS PRODUCTORES ESTÁN ASOCIADOS A LA COOPERATIVA TOSEPAN TITATANISKE LA CUAL AGRUPA A 5,800 SOCIOS PRINCIPALMENTE INDIGENAS, PEQUEÑOS PRODUCTORES DE CAFÉ Y CITRICOS COMO LOS MENCIONADOS EN PÁRRAFOS ANTERIORES Y PERTENECIENTES A 66 COMUNIDADES. EL ÁREA AGRÍCOLA DE INFLUENCIA DE LA COOPERATIVA ES DE APROXIMADAMENTE 7,500 HECTÁREAS LAS CUALES TERRITORIALMENTE ABARCAN LOS MUNICIPIOS DE CUETZALAN, IXTEPEC, JONOTLA, NAUZONTLA, TUZAMAPAN, YAHONAHUAC, XOCHITLAN Y ZOQUIAPAN, LAS CUALES SE VERÍAN DIRECTAMENTE BENEFICIADAS.

Impacto Económico:

EN CUETZALAN DEL PROGRESO, EN LA SIERRA NORTE DEL ESTADO DE PUEBLA, PARALELAMENTE A LA SIEMBRA DEL CAFÉ, TAMBIÉN SE PRODUCEN FRUTAS EN CANTIDADES IMPORTANTES COMO EL MAMEY Y LOS CÍTRICOS, ENTRE LOS QUE DESTACAN: NARANJA, MANDARINA Y LIMA. EL PROCESADO DE FRUTOS PUEDE CONTRIBUIR AL DESARROLLO DE LA ECONOMÍA DE LA REGIÓN, COMO UNA ALTERNATIVA AL CULTIVO DEL CAFÉ. EN AÑOS RECIENTES, EL MERCADO DE LOS GAJOS DE FRUTOS CÍTRICOS HA MOSTRADO UN GRAN AUGE EN EUROPA, ESTADOS UNIDOS Y JAPÓN. MÉXICO OCUPA EL CUARTO LUGAR EN LA PRODUCCIÓN MUNDIAL DE NARANJA, PERO LA MAYOR PARTE SE DESTINA AL MERCADO DOMÉSTICO, DESAPROVECHANDO CON ESTO LA POSIBILIDAD DE COMERCIALIZAR Y/O EXPORTAR EL FRUTO FRESCO O PROCESADO. CUETZALAN PRODUCE VARIEDADES IMPORTANTES DE NARANJA COMO LA VALENCIA Y LA WASHINGTON (NARANJA DE MESA), Y ES CONSUMIDA PRINCIPALMENTE POR LOS HABITANTES DE LA REGIÓN, AUNQUE LA MAYOR PARTE SE DESCOMPONE Y ESTO ES DEBIDO A QUE EL PRECIO DE VENTA EN TEMPORADA ES TAN BAJO QUE BÁSICAMENTE ES INCOSTEABLE EL CORTE DEL FRUTO. LA ADAPTACIÓN DE TECNOLOGÍA PARA LA ELABORACIÓN DE GAJOS DE NARANJA EN JARABE REPRESENTA UNA ALTERNATIVA ECONÓMICAMENTE VIABLE QUE PERMITIRÍA ELEVAR EL VALOR AGREGADO DEL FRUTO, Y AL SER UNA TECNOLOGÍA CON GRAN DEMANDA DE MANO DE OBRA, TAMBIÉN ABRIRÍA LA POSIBILIDAD DE CREAR FUENTES ALTERNAS DE TRABAJO EN LA REGIÓN.

Impacto Ambiental:

EL DESARROLLO DE UNA TECNOLOGÍA AMBIENTALMENTE SEGURA Y ECONÓMICAMENTE FACTIBLE COMO LA PRESENTADA EN ESTA PROPUESTA, REPRESENTA UNA OPCIÓN DE DESARROLLO SUSTENTABLE PARA LA REGIÓN Y ADEMÁS DE CONSERVACIÓN DEL AMBIENTE, YA QUE ESTE PROCESO ES TOTALMENTE NATURAL Y LOS POSIBLES SUBPRODUCTOS TAMBIÉN ABREN LA POSIBILIDAD A SER APROVECHADOS EVITANDO LA GENERACIÓN DE DESECHOS CONTAMINANTES.

Impactos Geográficos: Clave País País Clave Estado Estado % Asignado



MEX MEXICO PUE PUEBLA 0

Usuario Específico: Cooperativa agropecuaria regional Tosepan Titataniske, ubicada en el municipio de Cuetzalan del Progreso, Sierra Norte del Estado de Puebla

Proyectos Relacionados

Responsables de la Propuesta

DATOS DEL RESPONSABLE ADMINISTRATIVO

Nombre: SERGIO RUBEN

Apellido Paterno: TREJO

Apellido Materno: ESTRADA

Adscripción: Dato requerido

Cargo: Dato requerido

Calle: 34 Norte

Número Exterior: 1611 E



Colonia: Humboldt

Ciudad: Puebla

Estado: PUE

Delegación: PUEBLA

Teléfono: 248.4870762.


Fax: Dato requerido


DATOS DEL RESPONSABLE TÉCNICO

Nombre: MA. ELENA

Apellido Paterno: ZAVALA

Apellido Materno: SOTO

Calle: 119 Ote. 1614

Número Exterior: 0



Colonia: Los Héroes Puebla

Ciudad: Puebla

Estado: PUE

Delegación: PUEBLA

Teléfono: 555.7296000

Extensión: 87806

Fax: Dato requerido


Pertenece al SNI: NO

Edad: 34

Grado de estudios: Licenciatura

DATOS DEL RESPONSABLE LEGAL



Nombre: LUIS HUMBERTO

Apellido Paterno: FABILA

Apellido Materno: CASTILLO

Calle: AV. LUIS ENRIQUE ERRO S/N UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LO

Número Exterior: 0



Colonia: ZACATENCO

Ciudad: DISTRITO FEDERAL

Estado: DF

Delegación: GUSTAVO A. MADERO

Teléfono: 572960000

Extensión: 00

Fax: Dato requerido


Formación y Desarrollo de Recursos Humanos

Secuencia: 1


Nivel Académico Esperado:

Maestría

Tiempo de permanencia en la propuesta (meses):

24




Actividades principales: ESTUDIO SOBRE LA ADAPTACIÓN Y TRANSFERENCIA DE LA TECNOLOGÍA DESARROLLA AL MUNICIPIO DENTRO DE LAS ACTIVIDADES A REALIZAR SE ENCUENTRAN: 1. GENERACIÓN DE PROTOCOLOS DETALLADOS DE PRODUCCIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO 2. ADAPTACIÓN Y DESARROLLO A NIVEL PILOTO DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO. 3. CAPACITACIÓN DE LOS SOCIOS DE LA COOPERATIVA TOSEPAN TITATANISKE

Secuencia: 2


Nivel Académico Esperado: Licenciatura

Tiempo de permanencia en la propuesta (meses): 12




Actividades principales: PRODUCCIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO DENTRO DE LAS ACTIVIDADES A REALIZAR SE ENCUENTRAN: 1. EVALUACIÓN DE MÉTODOS, MECÁNICOS, QUÍMICOS Y ENZIMÁTICOS PARA LA ELIMINACIÓN DE LA CÁSCARA DE NARANJA Y PIEL DE LOS GAJOS EN LA GENERACIÓN DE SEGMENTOS. 2.EVALUACIÓN DE CONCENTRACIÓN DE ALMÍBAR, ÁCIDO CÍTRICO Y CONSERVADORES 3. PRUEBAS DE OPTIMIZACIÓN Y VIDA DE ANAQUEL DE SEGMENTOS DE NARANAJA

Actualización y Capacitación



Secuencia: 1

Nombre capacitación: GESTION Y CONSOLIDACIÓN DE MICROEMPRESAS

Requerimientos de formación:

-ECONOMÍA (FINANCIAMIENTO, ESTUDIOS DE MERCADO, COMERCIO EXTERIOR) -ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS

Estancias Asociadas al Proyecto

Secuencia: 1

Duración de estancia(meses): 3

Características de Estancia:

ESTANCIA DE CAPACITACIÓN DIRIGIDA A MIEMBROS DE LA COOPERATIVA AGROPECUARIA REGIONAL TOSEPAN, CON LA FINALIDAD DE AGILIZAR EL PROCESO DE TRANSFERENCIA DE LA TECNOLOGÍA Y ASEGURAR EL ÉXITO DE LA MICRO-EMPRESA.

Justificación: EN EL PROCESO DE TRANSFERENCIA Y ADAPTACIÓN DE LOS RESULTADOS GENERADOS EN ESTA INVESTIGACIÓN ES FUNDAMENTAL LA CAPACITACIÓN DEL PERSONAL QUE TENDRÁ A SU CARGO LA APLICACIÓN DEL PROYECTO. EL CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN BIOTECNOLOGÍA APLICADA (CIBA) CUENTA CON TODOS LOS RECURSOS DE EQUIPO Y MATERIAL DE LABORATORIO, ASÍ COMO RECURSOS DE ENSEÑANZA PARA PODER OPTIMIZAR EN TERMINOS DE TIEMPO, EFICIENCIA Y RECURSOS DESTINADOS A LA CAPACITANCIÓN, DE LOS MIEMBROS DE LA COOPERATIVA QUE TENDRAN BAJO SU RESPONSABILIDAD EL ESTABLECIMIENTO Y FUNCIONAMIENTO DE LA MICRO-EMPRESA. UNA VEZ REALIZADO ESTE PROCESO, TAMBIÉN SERÁ NECESARIO REALIZAR VISITAS DE CAMPO POR PARTE DE LOS RESPONSABLES TÉCNICOS E INVESTIGADORES PARTICIPANTES EN EL PROYECTO, CON LA FINALIDAD DE CONTRIBUIR EN EL ESTABLECIMIENTO Y ÉXITO DE LA MICROEMPRESA.

Actividades a Desarrollar: 1. CURSO DE TÉCNICAS BÁSICAS DE MANEJO DE ALIMENTOS EN CONSERVA 2. CURSO DE TÉCNICAS DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE PRODUCTOS 3. CURSO DE CAPACITACIÓN EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LOS SEGMENTOS DE NARANJA 4. TRANSFERENCIA Y ADAPTACIÓN

Fortalecimiento de Infraestructura

Secuencia: 1

Descripción: ES NECESARIO AMPLIAR Y ADAPTAR ESPACIOS FÍSICOS PROPIEDAD DE LA COOPERATIVA TOSEPAN CON LA FINALIDAD DE ESTABLECER LA EMPRESA DE SEGMENTOS DE NARANJA EN ALMIBAR. ENTRE LOS PRINCIPALES PUNTOS A CONSIDERAR DE ACUERDO A LAS CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO SERÍAN: 1. INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO, FILTRADO DE AIRE Y CONTROL DE LA TEMPERATURA 2. ADAPTACIÓN DE ÁREAS DE PRODUCCIÓN 3. ADAPTACIÓN DE ÁREAS DE ENVASADO Y ESTERILIZACIÓN 4. ADAPTACIÓN DE ÁREA DE CONTROL DE CALIDAD Y ALMACENAMIENTO

Justificación: EN LA COOPERATIVA TOSEPAN TITATANISKE SE DESARROLLAN DIVERSOS PROYECTOS EN LOS QUE PARTICIPAN PRINCIPALMENTE MUJERES DE LA COMUNIDAD, ENTRE ELLOS, PANADERIAS, TORTILLERIAS, TIENDAS DE ABASTO, MOLINOS DE NIXTAMAL, ARTESANIAS, PAPELERIAS, TIENDAS DE MATERIALES PARA LA CONSTRUCCION, FABRICA DE HONGOS COMESTIBLES, CENTROS DE ACOPIO Y SECADO DE CAFÉ, ENTRE OTROS Y SE CUENTA CON ESPACIOS FISICOS QUE PODRÍAN SER ADAPTADOS PARA PODER ESTABLECER LA MICROEMPRESA DE GENERACIÓN DE SEGMENTOS DE CÍTRICOS. POR OTRA PARTE, LA ORGANIZACIÓN Y EXPERIENCIA EN DIVERSOS PROYECTOS PRODUCTIVOS DE LA COOPERATIVA GARANTIZARÍA LA CONSOLIDACIÓN Y ÉXITO DEL PROYECTO.



Asistencia a Congresos Relacionados



Descripción del congreso: 1. CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS


EN ESTOS FOROS SE PRESENAN AVANCES IMPORTANTES DE LA TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS Y ÁREAS AFINES QUE NOS PERMITEN ACTUALIZARNOS Y APLICAR NUEVOS CONOCIMIENTOS PARA EL MEJOR DESARROLLO DEL PROYECTO.



Descripción del congreso: 2. CONVENCIÓN NACIONAL DE INVESTIGACIÓN APLICADA Y DESARROLLO TECNOLÓGICO


ES UN FORO DONDE SE DA A CONOCER LA INVESTIGACIÓN APLICADA Y LA IMPORTANCIA DE REALIZAR ESTE TIPO DE TRABAJO, LA PARTICIPACIÓN DE INVESTIGADORES NACIONALES E INTERNACIONALES ENRIQUECE CON SUS EXPERIENCIAS LOS TRABAJOS DE LOS PARTICIPANTES.



Descripción del congreso: 3. CONGRESO NACIONAL DE BIOTECNOLOGÍA Y BIOINGENIERIA


ES UNO DE LOS CONGRESO MAS IMPORTANTES A NIVEL NACIONAL DONDE SE EXPONEN TRABAJOS DE DIVERSAS ÁREAS DE LA BIOLOGÍA, INGENIERIA Y BIOTECNOLOGÍA EN GENERAL, ES MUY IMPORTANTE EN LA ACTUALIZACIÓN DEL LOS PARTICIPANTES DEL PROYECTO.

Edición de Libros Derivados de la Propuesta

Secuencia: 1

Título del Libro: TECNOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN RURAL DE SEGMENTOS DE NARANJA EN JARABE

Participación: Coautor

Posible Editorial: IPN

Fecha Probable Publicación: 14/12/10

Tiraje: 200

Publicación de Artículos Derivados de la Propuesta

Mecanismos de Transferencia

Secuencia mecanismo: 1

Producto: 011 - Nuevos productos

Descripción: 1. PROTOCOLOS DETALLADOS DE PRODUCCIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO, 2. ADAPTACIÓN Y DESARROLLO A NIVEL PILOTO DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE SEGMENTOS DE NARANJA EN ALMÍBAR LIGERO. 3. CURSOS DE CAPACITACIÓN PARA MIEMBROS DE LA COOPERATIVA TOSEPAN 4. VISITAS DE CAMPO PARA ASESORÍA Y SEGUIMIENTO DEL PROYECTO



Grupo de Trabajo

Secuencia: 1

Nombre: MARTHA DOLORES

Apellido Paterno: BIBBINS

Apellido Materno: MARTINEZ

Nivel Académico: Post Doctorado

Campo de Conocimiento: 240000 - CIENCIAS DE LA VIDA

Disciplina: 241500 - BIOLOGIA MOLECULAR

Subdisciplina: 0 -

Especialidad: BIOTECNOLOGÍA

Institución: INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL


Nivel SNI: Ninguno

Producto que generará: 1.- UNA TESIS DE MAESTRÍA. 2.- MANUAL DE USUARIO DE LABORATORIO CON LA METODOLOGÍA DETALLADA QUE EXPLIQUE EL PROCEDIMIENTO A SEGUIR PARA LA ELABORACIÓN DE GAJOS DE NARANJA EN JARABE

Información Relevante: LA DRA. BIBBINS HA DIRIGIDO, COORDINADO Y PARTICIPADO EN VARIOS PROYECTOS VINCULADOS DE DESARROLLO BIOTECNOLÓGICO CON IMPACTO ECONÓMICO Y SOCIAL Y LA APORTACIÓN DE SUS CONOCIMIENTOS Y EXPERIENCIA EN ESTE PROYECTO GARANTIZAN LOS RESULTADOS ESPERADOS.

Actividades Específicas: 1.- DIRECCIÓN Y SUPERVISIÓN DE UNA TESIS DE MAESTRÍA. ASESORAMIENTO DE UN ESTUDIANTE A NIVEL MAESTRÍA. 2.- COORDINACIÓN DE LAS ACTIVIDADES PARA MONTAR UN ÁREA DE ELABORACIÓN DE LOS GAJOS DE NARANJA EN LA COOPERATIVA TOSEPAN, 3.- REVISIÓN DE LAS PRUEBAS DE EVALUACIÓN SENSORIAL Y MICROBIOLÓGICAS QUE SE LLEVARÁN A CABO PERIÓDICAMENTE PARA ASEGURAR LA VIDA DE ANAQUEL DE 3 MESES DEL PRODUCTO GENERADO.

Secuencia: 2

Nombre: REYNA

Apellido Paterno: RÓBLEZ

Apellido Materno: LÓPEZ

Nivel Académico: Licenciatura



Subdisciplina: 330999 - OTROS

Especialidad: INGENIERIA DE ALIMENTOS

Institución: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL


Producto que generará: 1. PROTOCOLO DETALLADO DE PRODUCCIÓN DE SEGEMENTOS DE NARANJA

Información Relevante: LA ING. RÓBLEZ HA PARTICIPADO EN DIVERSOS PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN EN ALIMENTOS. EN CUANTO A PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS, PARTICIPÓ EN EL DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS PARA EL USO DE DESECHOS GENERADOS EN EL PROCESO DE ALIMENTOS.

Actividades Específicas: -ESTABLECIMIENTO DE METODOLOGÍAS QUÍMICO/ENZIMÁTICAS PARA LA GENERACIÓN DE SEGEMENTOS DE NARANJA. -CAPACITACIÓN DE MIEBROS DE LA COOPERATIVA -PRUEBAS A NIVEL PILOTO -TRANSFERENCIA DE LA TECNOLOGÍA LA COOPERATIVA

Secuencia: 3

Nombre: ALVARO

Apellido Paterno: AGUILAR



Apellido Materno: AYÓN

Nivel Académico: Licenciatura

Campo de Conocimiento: 310000 - CIENCIAS AGRONOMICAS Y VETERINARIAS

Disciplina: 310200 - INGENIERIA RURAL

Subdisciplina: 310299 - OTROS

Especialidad: INGENIERIA AGRO-INDUSTRIAL

Institución: COOPERATIVA AGROPECUARIA REGIONAL TOSEPAN


Producto que generará: ESTABLECIEMIENTO DE LA MICROEMPRESA

Información Relevante: EL ING. AGUILAR ES MIEMBRO FUNDADOR DE LA COOPERATIVA Y HA IMPULSADO EL DESARRO DE LA MISMA Y ESTABLECIMIENTO DE DIVERSOS PROYECTOS PRODUCTIVOS DE LA SOCIEDAD.

Actividades Específicas: 1. COORDINAR LAS ACTIVIDADES PARA EL ESTABLECIMIENTO DE LA MICROEMPRESA 2. COORDINAR ACTIVIDADES DE CAPACITACIÓN DE PERSONAL 3. RESPONSABLE DE PROYECTO POR PARTE DE LA TOSEPAN

Secuencia: 4

Nombre: VICTOR OSWALDO

Apellido Paterno: RODRÍGUEZ

Apellido Materno: ARREOLA

Nivel Académico:

Campo de Conocimiento: 530000 - CIENCIAS ECONOMICAS

Disciplina: 530800 - ECONOMIA GENERAL

Subdisciplina: 530801 - METODOLOGIA ECONOMICA

Especialidad: COMERCIO INTERNACIONAL

Institución: IPN


Producto que generará: PLAN DE NEGOCIOS

Información Relevante: ENCARGADO DE LA FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS EN EL CIBA TENIENDO COMO PRINCIPALES ACTIVIDADES ESTUDIOS DE MERCADO, ELABORACIÓN DE PLANES DE NEGOCIO, EVALUACIONES FINANCIERAS, Y GESTIÓN DE RECURSOS ANTE LOS DIFERENTES FONDOS.

Actividades Específicas: ESTUDIO DE MERCADO Y DISEÑO, APLICACIÓN Y SEGUIMIENTO DEL PLAN DE MERCADO

Instituciones Participantes

Secuencia: 1

Nombre o Razón Social: COOPERATIVA AGROPECUARIA REGIONAL TOSEPAN TITATANISKE

Clave Sector: 00 NO ESPECIFICADO

Clave Institución: 9998 - INDEPENDIENTE

Clave Dependencia: Dato requerido


Rama: DESARROLLO ECONÓMICO Y SOCIAL

Tipo Participación: 001 - Coejecutora

Descripción Actividad: ESTABLECIMIENTO DE LA EMPRESA PARA PRODUCIR GAJOS DE CITRÍCOS

Calle: JUÁREZ Y GALEANA S/N.

Número Exterior: SIN NÚMERO



Código Postal: Dato requerido

Estado: PUE



País: MEX

Ciudad: CUETZALAN DEL PROGRESO


Lada: 233

Número Telefónico: 331-0053



Secuencia: 2

Nombre o Razón Social: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Clave Sector: 04 INSTITUCIONES DEL SECTOR DE EDUCACION SUPERIOR PUBLICAS

Clave Institución: 0125 - INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Clave Dependencia: 063 - CENTRO DE INVESTIGACION EN BIOTECNOLOGIA APLICADA


Rama: BIOTECNOLOGÍA AGROPECUARIA

Tipo Participación: 001 - Coejecutora

Descripción Actividad: DESARRROLLO Y RESPONSABILIDAD TÉCNICA DEL PROYECTO

Calle: CARRETERA ESTATAL SANTA INES TECUEXCOMAC





Estado: TLAX

País: MEX

Ciudad: TEPETITLA DE LARDIZABAL


Lada: 555

Número Telefónico: 729-6000

Extensión: 87806


Participación en el Mercado

Participación Nacional: 0 %

Participación Regional: 0 %

Participación Internacional:

0 %

Actividades Preponderantes

Principales Productos y/o Servicios:

1. PRODUCCIÓN DE CAFÉ, PIMIENTA Y MIEL VIRGEN 2. TURISMO ALTERNATIVO 3. MICROFINANCIAMIENTO 4. EDUCACIÓN AMBIENTAL 5. MEJORAMIENTO DE LA VIVIENDA 6. GENERACION DE EMPLEOS, DIVERSIFICACION DE CULTIVOS, PROYECTOS PRODUCTIVOS 7. DESARROLLO SUSTENTABLE

Principales Clientes Nacionales y/o Extranjeros:

PARA EL CASO DE LOS GAJOS DE CITRICOS EN JARABE, SERÍAN PRINCIPALMENTE EL SECTOR RESTAURANERO NACIONAL E INTERNACIONAL



Datos Financieros

Ventas Netas: $ .00

Activo Fijo Neto: $ .00

Nómina del Personal Administrativo: $ .00

Nómina del Personal Técnico: $ .00

Plan de Negocios

Resumen Ejecutivo: EL PRESENTE ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, EVALÚA LAS CONDICIONES PARA DESARROLLAR UN NEGOCIO BASADO EN LA OBTENCIÓN DE PRODUCTOS A PARTIR DE NARANJA SE PLANTEA COMO ELEMENTO COMPETITIVO DE ESTE PROYECTO, LA APROPIABILIDAD DE LA TECNOLOGÍA POR PARTE DE CIBA-IPN LA QUE DEBERÁ SER PROTEGIDA MEDIANTE UNA PATENTE. SE AGREGA A ESTO, LA EVENTUAL VENTAJA DE CONTAR CON COSTOS DE PRODUCCIÓN COMPETITIVOS. ESTOS RESULTADOS DEBERÁN SER DEMOSTRADOS EN UNA PRÓXIMA ETAPA DE ESCALAMIENTO DE TODO EL PROCESO ABARCANDO DESDE LA COSECHA DE NARANJA EN EL CAMPO HASTA LA COMERCIALIZACIÓN O INTRODUCCIÓN DEL PRODUCTO AL MERCADO. LA EVALUACIÓN DE ESTE PROYECTO CONSIDERA UN ANÁLISIS DEL MERCADO, SUS CARACTERÍSTICAS RESPECTO AL TIPO DE PRODUCTO OFRECIDO, PRECIOS, Y CARACTERÍSTICAS DE LOS CONSUMIDORES. ADEMÁS SE PLANTEA UN MODELO DE NEGOCIOS TENTATIVO CON SU CORRESPONDIENTE ESTRATEGIA. LA EVALUACIÓN FINANCIERA USA UN ESQUEMA CONVENCIONAL DE ANÁLISIS DE COMPOSICIÓN DE FLUJO DE CAJA, INDICADORES DE RENTABILIDAD: VALOR ACTUAL NETO, TASA INTERNA DE RETORNO, Y PLAZO DE RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN. A PARTIR DE LOS ANTECEDENTES PROPORCIONADOS POR LA SOCIEDAD COOPERATIVA AGROPECUARIA REGIONAL TOSEPAN TITATANISKE, Y LA EXPERIENCIA CIBA EN PROYECTOS RELACIONADOS, SE EVALUÓ TÉCNICA Y ECONÓMICAMENTE LA POSIBILIDAD DE INSTALAR UNA PLANTA PROCESADORA DE NARANJA PARA LA OBTENCIÓN UN PRODUCTO CON ALTO VALOR AGREGADO CONSISTENTE EN GAJOS DE NARANJA EN JARABE, SE PLANTEA COMO ESCENARIO INICIAL, PROCESAR 2000 KG/DÍA. DE NARANJA PARA EL PRIMER AÑO, AUMENTANDO A 3000KG/DÍA AL AÑO SIGUIENTE Y ALCANZA SU MÁXIMA PRODUCCIÓN DE 4000 KG/DÍA. PARA EL AÑO 3 MANTENIÉNDOSE ASÍ HASTA EL AÑO 12 (PERIODO DE EVALUACIÓN DEL PROYECTO). PARA ESTA ESCALA DE PRODUCCIÓN SE REQUIERE UNA INVERSIÓN DE $ 1,174,000 (ACTUALIZADA AL 15%), LA QUE SE RECUPERA AL AÑO 2 DE OPERACIÓN DE LA EMPRESA. LOS INDICADORES DE RENTABILIDAD DAN UNA TIR DE 99.5% CON UN VAN DE $ 18,527,213 A UNA TASA DE DESCUENTO DEL 15 %. ESTOS RESULTADOS REFLEJAN UNA ALTA VIABILIDAD DEL NEGOCIO, ESTE ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD CONCLUYE QUE LA OPORTUNIDAD DE GENERAR UN NEGOCIO DE PRODUCCIÓN DE DERIVADOS DE NAANJA ES ATRACTIVO. SIN EMBARGO, ES NECESARIO EXPANDIR LA BASE DE INFORMACIÓN TANTO TÉCNICA COMO DE MERCADO PARA ASEGURAR EL ÉXITO EN ESTE EMPRENDIMIENTO. SE RECOMIENDA ESCALAR ESTA INICIATIVA A UNA ETAPA PILOTO QUE PERMITA LLEVAR A LA PRÁCTICA TODAS LAS ACTIVIDADES Y LOGÍSTICA NECESARIA PARA OBTENER UN PRODUCTO COMERCIAL DE ALTA CALIDAD A PRECIOS COMPETITIVOS.

Análisis FODA: FORTALEZAS - TECNOLOGÍA DE EXTRACCIÓN INNOVATIVA Y CON ALTO GRADO DE APROPIABILIDAD A TRAVÉS DE PATENTE - DISPONIBILIDAD DE ABASTECIMIENTO DE MATERIA PRIMA CON ALTA CALIDAD. - GRUPO DE I+D CON AMPLIA EXPERIENCIA EN DESARROLLO DE PRODUCTOS DE ALTO VALOR AGREGADO A PARTIR DE NARANJA. - MATERIA PRIMA NACIONAL Y GEOGRÁFICAMENTE ACCESIBLE A BAJO COSTO. DEBILIDADES - LOS RESULTADOS OBTENIDOS CORRESPONDEN A ENSAYOS REALIZADOS A ESCALA PILOTO. NO EXISTE EXPERIENCIA RELACIONADA AL ESCALAMIENTO DE LA TECNOLOGÍA A NIVEL DE PLANTA. - FALTA DESPEJAR ALGUNAS VARIABLES PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO. - DESCONOCIMIENTO DEL MERCADO Y DE ESTRATEGIAS DE COMERCIALIZACIÓN DEL PRODUCTO. - ENTRAR EN MERCADO MUY COMPETITIVO CON EMPRESAS QUE TIENEN: ¿ SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ESTABLECIDO ¿ SÓLIDA INFRAESTRUCTURA DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO ¿ EXPERIENCIA EN LOS NEGOCIOS DE ALIMENTOS FUNCIONALES - EL



ABASTECIMIENTO ESTACIONAL OBLIGA A TENER UNA EXCELENTE LOGÍSTICA PARA CONSERVAR LA CALIDAD DE LA MATERIA PRIMA Y MAXIMIZAR EL RENDIMIENTO DE EXTRACCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LA MISMA. OPORTUNIDADES Y AMENAZAS. OPORTUNIDADES - DESARROLLO DE UN SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE BAJO COSTO Y ALTAMENTE COMPETITIVO. - ABUNDANTE DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA CON ALTA CALIDAD. - MERCADO LOCAL E INTERNACIONAL EN EXPANSIÓN DEBIDO A LOS CRECIENTES REQUERIMIENTOS DE PRODUCTOS ORGÁNICOS. - POR TRATARSE DE UN EMPRENDIMIENTO NACIONAL SE PUEDEN OBTENER APOYOS A NIVEL FEDERAL Y REGIONAL. AMENAZAS: - INNOVACIONES TECNOLÓGICAS QUE MEJOREN LA EFICIENCIA DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN POR PARTE DE LOS LABORATORIOS CON MAYOR EXPERIENCIA - FIJACIÓN DE LOS NIVELES DE PRECIO DE LA MATERIA PRIMA POR PARTE DE LA INDUSTRIA NARANJERA. ESO SIGNIFICA SEGUIR TENDENCIAS DE OTRA INDUSTRIA - DOMINIO DEL MERCADO POR UN GRUPO REDUCIDO DE GRANDES EMPRESAS, QUE PUEDEN BAJAR EL PRECIO DEL PRODUCTO ALTERNATIVO (LLEVÁNDOLO INCLUSO A PÉRDIDA) PARA ELIMINAR A PEQUEÑOS Y MEDIANOS PRODUCTORES CUYA OFERTA SE CONCENTRA EN POCOS PRODUCTOS. - COMPETENCIA POR EL ACCESO A MATERIA PRIMA A PRECIO COMPETITIVO CON PRODUCTORES DE DERIVADOS DE LA NARANJA. - LOS DIFERENTES TRATADOS COMERCIALES ABREN OPORTUNIDADES A COMPETIDORES ESTADOUNIDENSES Y EUROPEOS A PENETRAR EL MERCADO MEXICANO A TRAVÉS DE SUS OPERACIONES TRANSNACIONALES YA PRESENTES EN MÉXICO.

Análisis Estructural del Sector:

ECONOMICA : FIJACIÓN DE PRECIOS COSTO/BENEFICIO EN LA PRODUCCIÓN POLÍTICA AGRÍCOLA FALTA DE CONOCIMIENTO DE LA DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA ALTA DEPENDENCIA DE LA EVOLUCIÓN DEL MERCADO SOCIAL: ESCASA ORGANIZACIÓN DE LOS PRODUCTORES BAJA INTEGRACIÓN PRODUCTO-INDUSTRIA OPORTUNISMO EN LA PRODUCCIÓN DE NARANJA IMPACTO REGIONAL DE LA PRODUCCIÓN DE NARANJA TECNOLOGICA: SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

Elemento de Mercadotecnia:

LA PROMOCIÓN DEL PRODUCTO DEBERÁ REALIZARSE A TRAVÉS DE LOS SISTEMAS ACTUALES EMPLEADOS PARA LA DIFUSIÓN. TOMANDO COMO BASE EL MERCADO OBJETIVO, SE DEBERÁ REALIZAR CATÁLOGOS DEL PRODUCTO INDICANDO PRINCIPALMENTE SU INFORMACIÓN TÉCNICA (GRADO DE PUREZA, PROPIEDADES FÍSICAS, MANTENCIÓN DEL PRODUCTO). CONSIDERANDO QUE LA COMERCIALIZACIÓN SE REALIZARÁ POR TERCEROS, LA INFORMACIÓN TÉCNICA DEL PRODUCTO DEBERÁ SER INCLUIDA EN LOS CATÁLOGOS ANUALES DEL DISTRIBUIDOR. ASIMISMO, SE HA COMPROBADO QUE EN EL ÁREA DE PRODUCTOS, LOS PORTALES INTERNET, ESPECÍFICAMENTE B2B TIENE UNA ALTA INCIDENCIA EN LA DIFUSIÓN DE LOS PRODUCTOS. AÚN CUANDO EL MERCADO A NIVEL NACIONAL ES MUY GRANDE, ESTO NO IMPLICA LA NECESIDAD DE NO INSERTARSE EN EL MERCADO INTERNACIONAL. PARA ELLO SERÁ NECESARIO TRASPASAR LA COMERCIALIZACIÓN A UN BROKER ESPECIALISTA EN LA VENTA DE PRODUCTOS PARA ESTE MERCADO ESPECÍFICO.

Aspectos Financieros: PRESUPUESTOS: DE NVERSIÓN (ACTIVOS FIJOS, DIFERIDOS Y CAPITAL DE TRABAJO), DE FINANCIAMIENTO, DE INGRESOS, DE COSTOS Y GASTOS, EL PRESUPUESTO DE INVERSIÓN ASCIENDE A $2,224,000 M.N DIVIDIDOS EN 254,000 POR ADQUISICIÓN DE EQUIPO, 920,000 DE KNOW HOW, Y 1,050 DE CAPITAL DE TRABAJO EVALUACIÓN DEL PROYECTO DE INVERSIÓN: RENTABILIDAD SOBRE LA INVERSIÓN. LA INVERSIÓN INICIAL ES DE $1,174,000 M.N , GENERANDO UN ALTO RENDIMIENTO EN UN HORIZONTE DE 12 AÑOS DE EVALUACIÓN. TASA INTERNA DE RENDIMIENTO (TIR). EL PROYECTO NOS ARROJA UNA TIR DE 99.5% PERIODO DE RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN. EL CAPITAL ES RECUPERABLE AL AÑO 2 VALOR PRESENTE NETO VPN Ó VAN. EL VALOR PRESENTE NETO ASCIENDE A: $18,527,213 RELACIÓN BENEFICIO-COSTO. EL COSTO DEL PROYECTO ES DE $2,324,000 Y EL BENEFICIO ARROJADO ES DE: $18,527,213 LO CUAL NOS DICE QUE EL COSTO BENEFICIO ES DE VAN/VAI = 15.78

Desarrollos Futuros: -PRODUCTO COMERCIAL TIPO CONSERVA DE CARACTERÍSTICAS OPTIMIZADAS EN COMPARACIÓN CON LOS EXISTENTES EN EL MERCADO.

Antecedentes/Justificación: - EL ELEMENTO QUE DEFINE LA ESTRATEGIA DE NEGOCIO EN EL PROYECTO DE NARANJA ES LA VENTAJA COMPETITIVA DEL GRUPO INVESTIGADOR Y DE LA ESTRUCTURA QUE SE FORMALICE PARA LA EXPLOTACIÓN DEL NEGOCIO EN LA PRODUCCIÓN DE INULINA A PARTIR DE LA INSTALACIÓN DE UNA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE GAJOS DE NARANJA A UN COSTO MENOR QUE EL DE LA COMPETENCIA. - DE ACUERDO A LOS ANTECEDENTES PROPORCIONADOS POR LOS PRODUCTORES, Y LA EXPERIENCIA DE CIBA EN EL DESARROLLO DE PROYECTOS, SE ESTIMA QUE ESTE PROYECTO PODRÍA ENTRAR EN UNA ETAPA COMERCIAL EN UN PLAZO NO MENOR A 12 MESES. - DEBIDO A LA FALTA DE INFORMACIÓN EN RELACIÓN AL VOLUMEN DE MERCADO DE LOS DERIVADOS DE LA NARANJA, SE ESTIMA QUE LA ESCALA DE PRODUCCIÓN DEBE SER RESTRINGIDA A UNA



PRODUCCIÓN DE 480 TONELADAS ANUALES LA QUE SE IRÁ INCREMENTANDO HASTA LLEGAR A UN RÉGIMEN DE 1000 TONELADAS AL TERCER AÑO DE OPERACIÓN. BASADO EN LOS ANTECEDENTES PREVIOS, SE HAN DEFINIDO CIERTOS ASPECTOS PARA LA NORMAL OPERACIÓN DE LA EMPRESA Y COMERCIALIZACIÓN DEL PRODUCTO, QUE HAN SIDO ORDENADOS SIGUIENDO LA SECUENCIA DE LA CADENA DE VALOR:

Modelo de Negocio/Vta.Competitiva:

- TECNOLOGÍA INNOVATIVA: EL PROCESO HA SIDO DESARROLLADO LOCALMENTE Y APROVECHAR LAS GANANCIAS DEL NEGOCIO QUE GENERE. - ALTO MARGEN DE CONTRIBUCIÓN: LA TECNOLOGÍA PERMITE OBTENER UN PRODUCTO DE ALTA CALIDAD A UN COSTO QUE DE ACUERDO A LOS RESULTADOS DE LABORATORIO ES MUY INFERIOR A LOS PRECIOS QUE ACTUALMENTE SE TRANSAN EN EL MERCADO. - OFERTA LOCAL REDUCIDA: LA DISTRIBUCIÓN LE GAJOS DE NARANJA EN MÉXICO SE DISTRIBUYE A TRAVÉS DE DOS GRANDES COMPAÑÍAS TRASNACIONALES LAS EMPRESAS SON SÓLO DISTRIBUIDORES YA QUE NO EXISTE PRODUCCIÓN LOCAL DE ESTE PRODUCTO.

Mercado: COMO SE HA MENCIONADO PREVIAMENTE, EL ACCESO AL MERCADO ES CRÍTICO PARA EL ÉXITO DE ESTE NEGOCIO. EL MERCADO DE LOS ALIMENTOS CONCENTRADOS ES MUY RESTRINGIDO Y POR LO GENERAL LOS PROVEEDORES SON GRANDES COMPAÑÍAS MULTINACIONALES CON UN GRAN APOYO TÉCNICO, LOGÍSTICO Y ADMINISTRATIVO, QUE OFRECEN UNA VARIEDAD DE PRODUCTOS Y SERVICIOS. CONOCIDOS INTERNACIONALMENTE Y CON PRESENCIA EN DISTINTOS PAÍSES. LA INFORMACIÓN RESPECTO AL MERCADO DE LA NARANJA EN JARABE SE CENTRA ESPECÍFICAMENTE EN AQUELLA ORIENTADA AL SECTOR MEDIO ALTO DE LA POBLACIÓN . SIN EMBARGO A PARTIR DE INFORMACIÓN DE FUENTES SECUNDARIAS ES IMPOSIBLE LLEGAR A PRECISAR EL VOLUMEN DE ESTE PRODUCTO DE ALTA PUREZA COMERCIALIZADA A NIVEL NACIONAL E INTERNACIONAL. EL ACCESO A ESTA INFORMACIÓN TIENE UN COSTO MUY ELEVADO DEBIDO A LA NECESIDAD DE CONTRATAR EMPRESAS ESPECIALIZADAS EN ANÁLISIS DE MERCADO, CON UNA ALTA VINCULACIÓN AL SECTOR.

Organización y Operaciones:

LA ORGANIZACIÓN YA EXISTE EN LA COOPERATIVA TOSEPAN SIN EMBARGO PARA ESTE PROYECTO ESPECÍFICO LA ESTRUCTURA PROPUESTA ES LA SIGUIENTE: LA EMPRESA ESTARÍA ENCABEZADA POR UN DIRECTORIO FORMADO POR 3 PERSONAS ENTRE LOS CUALES DEBERÁ ESTAR UNO DE LOS REPRESENTANTES DE CIBA DEBIDO A SU AMPLIA EXPERIENCIA TECNOLÓGICA. LA REMUNERACIÓN DEL PRESIDENTE Y DE LOS OTROS 2 DIRECTORES TENDRÍA RELACIÓN CON LAS UTILIDADES DE LA EMPRESA. EL DIRECTORIO CONTRATA 1 GERENTE GENERAL, EL CUAL DEBERÁ CONTAR CON EL APOYO DE UN GERENTE TÉCNICO Y DE ABASTECIMIENTO, UN ENCARGADO DE COMERCIO Y UN JEFE FINANZAS Y RECURSOS HUMANOS.

Factor de Riesgo: EL SURGIMIENTO DE NUEVOS COMPETIDORES A NIVEL LATINOAMERICANO PRODUCTO DEL DESARROLLO DE NUEVAS TECNOLOGÍAS, ES UN RIESGO PERMANENTE QUE DEBE CONSIDERARSE EN EL NEGOCIO. ES IMPORTANTE CONSIDERAR QUE EN PAÍSES COMO CHILE SE ESTÁN DISEÑANDO NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA LA ELABORACIÓN DE PRODUCTOS CONCENTRADOS EN JARABE. ESTO REPRESENTA UNA POTENCIAL COMPETENCIA PARA EL PRODUCTO Y LA TECNOLOGÍA PROPUESTA EN ESTE PROYECTO, POR LO QUE SE CORRE EL RIESGO DE SER REBASADOS COMERCIALMENTE POR LOS MENCIONADOS PAÍSES.

Archivos Anexos: PLAN DE NEGOCIOS A IMPLEMENTAR EN EL PROYECTO

Gastos e Inversión

Cronograma de Actividades



Descripción: REV. BIBLIOGRÁFICA Y ENCUESTAS




Descripción de la Etapa: ENCUESTAS SOBRE TIPO Y CANTIDAD DE NARANJA PRODUCIDA EN EL MUNICIPIO, ACTUALIZACIÓN DE METODOLOGÍAS Y ESTRATEGÍAS PARA EL ESTABLECIMIENTO DE LA MICRO-EMPRESA EN LA COOPERATIVA.

Descripción de la Meta: PLAN DE TRABAJO A REALIZAR CON LA COLABORACIÓN DE LA COOPERATIVA, ESTABLECIMIENTO DE PROCEDIMIENTOS A EVALUAR A NIVEL DE LABORATORIO


DURANTE ESTA ETAPA SE LLEVARÁN A CABO ENCUESTAS QUE NOS PERMITAN DETERMINAR EL NÚMERO DE PRODUCTORES QUE PARTICIPARÍAN DEL PROYECTO, LA CANTIDAD Y TIPO DE NARANJA QUE SE CAPTARÍA Y SE INICIARÍA EN CONJUNTO CON LOS RESPONSABLES DE LA COOPERATIVA TOSEPAN LA PLANEACIÓN PARA EL ESTABLECIMIENTO DE LA MICRO-EMPRESA. POR OTRA PARTE SE REALIZARÁ LA REVISIÓN DE LITERATURA ESPECIALIZADA PARA LA ACTUALIZACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE GENERACIÓN DE GAJOS A DESARROLLAR.

Productos de la Etapa: 1. ENCUESTAS DE PRODUCCIÓN DE CÍTRICOS 2. ESTABLECIMIENTO DE PROTOCOLOS A EVALUAR 3. PLAN DE TRABAJO CONJUNTO CON LA COOPERATIVA


Descripción: EV. MET. QUÍMICOS Y ENZIMÁTICO


Descripción de la Etapa: EVALUACIÓN DE MÉTODOS QUÍMICOS Y ENZIMÁTICOS PARA LA ELIMINACIÓN DE LA CÁSCARA Y ALBEDO DE LA NARANJA EN LA GENERACIÓN DE LOS SEGMENTOS Ó GAJOS DE ÓPTIMA CALIDAD.

Descripción de la Meta: EN ESTA ETAPA LA META SERÁ CONTAR CON METODOS QUE ASEGUREN LA GENERACIÓN DE UN GAJO DE NARANJA CON CARACTERÍSTICAS FISICA Y ORGANOLEPTICAS OPTIMIZADAS.


SE REALIZARÁ LA EVALUACIÓN DE DIFERENES MÉTODOS: ELIMINACIÓN DE CASCARA: 1. PELADO DEL FRUTO POR TRATAMIENTO TÉRMICO 2. PELADO MANUAL 3. PELADO QUÍMICO 4. PELADO ENZIMÁTICO ELIMINACIÓN DE ALBEDO: 1.TRATAMIENTO CON HCL 04% Y NAOH 0.75% 2. TRATAMIENTO CON BICARBONATO DE SODIO AL 0.5% 3. TRATAMIENTOS ENZIMÁTICOS

Productos de la Etapa: 1. METODOLOGÍAS DE ELIMINACIÓN DE CASCARA 2. METODOLOGÍAS DE ELIMINACIÓN DE ALBEDO


Descripción: OTIMIZACIÓN DE MÉTODOS


Descripción de la Etapa: ESTABLECIMIENTO DE PROCEDIMIENTOS OPTIMIZADOS DE PRODUCCIÓN DE GAJOS DE NARANJA Y PROTOTIPO DE UN PRODUCTO COMERCIAL.

Descripción de la Meta: EN ESTA ETAPA SE PRETENDE DESARROLLAR UN PRODUCTO DE CARACTERÍSTICAS ORGANOLEPTICAS Y FISICAS ÓPTIMAS QUE PUEDA COMPETIR CON LOS EXISTENTES EN EL MERCADO.


OPTIMIZACIÓN DE METODOLOGÍAS EVALUACIÓN DE CONCENTRACIÓN DE ALMÍBAR, ÁCIDO CÍTRICO Y CONSERVADORES EVALUCIÓN SENSORIAL DE PRODUCTO DESARROLLADO EVALUACIÓN DE METODOLOGÍAS DE ENVASADO DETERMINACIÓN DE VIDA DE ANAQUEL

Productos de la Etapa: 1. PROTOCOLOS DETALLADOS DE PRODUCCIÓN A NIVEL DE LABORATORIO 2. PLAN DE TRANSFERENCIA A LA COOPERATIVA DE TECNOLOGÍA DESARROLLADA


Descripción: TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA


Descripción de la Etapa: ESTABLECIMIENTO DE MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DEL PROCESO DESARROLLADO EN EL PROYECTO

Descripción de la Meta: LA IMPLEMENTACIÓN DE TECNOLOGÍA ECONÓMICA Y SENCILLA DE OPERAR, PERMITIRÁ QUE EL PROCESO SEA FÁCILMENTE ADAPTADO EN LA COMUNIDAD.


1. EN EL PROCESO DE TRANSFERENCIA Y ADAPTACIÓN DE LOS RESULTADOS GENERADOS EN ESTA INVESTIGACIÓN ES FUNDAMENTAL LA CAPACITACIÓN DEL PERSONAL QUE TENDRÁ A SU CARGO LA APLICACIÓN DEL PROYECTO. 2.GENERACIÓN DE PROTOTIPOS DE PRODUCCIÓN PARA ESTABLECERSE EN EL ÁREA QUE SEA ADAPTADA PARA LA PRODUCCIÓN DE ESTE PRODUCTO.



Productos de la Etapa: 1. PROTOTIPO DE PLANTA PARA LA PRODUCCIÓN DE LOS SEGMENTOS DE NARANJA EN JARABE 2. TESIS DE ESTUDIANTE DE LICENCIATURA 3. TESIS ESTUDIANTE DE MAESTRÍA

Desglose Financiero Propuesta


Etapa Tipo de Aportación Tipo de Gasto Rubro Importe

001 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Apoyo para form de recur Human $ 15,750.00

Justificación: Se considera en este proyecto la formación de dos estudiantes, uno de maestría y uno de licenciatura.

001 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Viáticos $ 5,625.00

Justificación: Hospedaje y transporte para visitas al municipio de Cuetzalan para realizar encuestas y plan de trabajo conjunto con la cooperativa


Justificación: Material químico y biológico necesario para iniciar trabajo de investigación


Justificación: Becas de estudiantes participantes en el proyecto


Justificación: Adquisición de materiales y reactivos para realización del proyecto

002 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Public, edic e impresiones $ 20,000.00

Justificación: Apoyo para la impresión de tesis y libro propuesto


Justificación: Becas estudiantes participantes en el proyecto


Justificación: Materiales y reactivos químicos a emplearse

003 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Gastos de capacit y entren $ 25,000.00

Justificación: Cursos y materiales para la capacitación de personal de la cooperativa y de investigadores participantes en el proyecto

003 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Estudios de mercado $ 13,000.00

Justificación: Gastos de estudio de mercado para el producto comercial propuesto

003 SOLICITADAS AL FONDO INVERSION Equipo $ 100,000.00

Justificación: Equipo necesario para establecer la empresa: Autoclave, refrigeradores, mezcladora


Justificación: Beca estudiante de maestría


Justificación: Materiales y reactivos a utilizar

004 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Honorarios por serv prof $ 30,000.00

Justificación: Pago por servicios profesionales en la transferencia de tecnología

004 SOLICITADAS AL FONDO CORRIENTE Diseño y prototipos de prueba $ 23,375.00

Justificación: Gastos generados en el diseño y prototipos propuestos

004 SOLICITADAS AL FONDO INVERSION Obra civil e instalaciones $ 180,000.00

Justificación: Adaptación de área destinada por la tosepan para el establecimiento de la empresa de gajos de naranja en jarabe.

FONDO CONCURRENTE OTRAS

Gasto Corriente: $ 390,000.00 Gasto Inversión: $ 280,000.00 Total: $ 670,000.00

Gasto Corriente: $ Gasto Inversión: $ Total: $

Gasto Corriente: $ Gasto Inversión: $ Total : $



CON FUNDAMENTO EN EL ARTÍCULO 14, FRACCIÓN VI, ARTÍCULO 18, FRACCIONES I Y II, Y ARTÍCULO 21 DE LA LEY FEDERAL DE TRANSPARENCIA Y ACCESO A LA INFORMACIÓN PÚBLICA GUBERNAMENTAL, EL TIEMPO DE RESERVA DE LA PRESENTE INFORMACIÓN, QUE ES DE CARÁCTER CONFIDENCIAL, ES DE 10 AÑOS.

Desglose Financiero Prepropuesta

Tipo de Aportación Tipo de Gasto Importe

Solicitada al Fondo Gasto Corriente $ 390,000.00

Solicitada al Fondo Gasto de Inversión $ 280,000.00



1

Fondo Sectorial de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo Económico

Propuesta de Proyecto de Investigación Dentro de la Modalidad de Desarrollo e Innovación Tecnológica

Título del Proyecto

Optimización de Recubrimientos de Chocolate en Trigo Inflado por Medio de un Lecho Fluidizado

Empresa Proponente

Selecto Productos, S.A. de C.V. Procesadora y comercializadora de trigo inflado confitado con una capa endulzada para consumo como cereal de desayuno, de la marca registrada “Tikiss” Domicilio Fiscal Retorno Fuentes Mares 102 Complejo Industrial Chihuahua Chihuahua, Chih. Teléfonos: (614) 481 1218, (614) 481 4608 Correo Electrónico: [email protected] Número de Registro (Trámite) RENIECYT Grupo de Trabajo e Instituciones Participantes

Responsable Técnico del proyecto: Co-responsable del proyecto: Dr. Enrique Ortega Rivas (UACH) Participantes: Dra. Aurora Valdez Fragoso y Dr. Hugo Mújica Paz (UACH)

Institución Copartícipe Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través del Programa de Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Secretaría de Investigación y Posgrado

2

Sometimiento de la Propuesta (o variante) en Otra Convocatoria CONACYT No

1. Justificación La tecnología de cereales es una de las industrias más antiguas de la historia. Como se sabe, la operación conocida simplemente como “molienda” data de la época medieval. Los productos derivados de los cereales se han diversificado enormemente, y con el desarrollo de la tecnología de extrusión-cocción tuvieron un impulso considerable durante los años 1980’s, existiendo una gran variedad de cereales para desayuno listos para el consumo. El trigo es uno de los cereales más procesados, de donde se derivan muchos productos diferentes. En Chihuahua la producción de trigo en el Ciclo otoño-invierno del presente año del 2006 fue de aproximadamente 58,500 toneladas (Tabla 1), colocando al estado en lugares muy distantes de los líderes productores nacionales ubicados en el norte (Sonora y Baja California) y de los productores intermedios importantes de la región del Bajío (Jalisco y Michoacán), como se puede corroborar en la tabla citada. Sin embargo, la cercanía geográfica con Sonora y Baja California junto con la infraestructura de comunicación acorde a los tiempos, permite que el suministro de materia prima para obtener productos diversos de trigo no sea una limitante en el Estado de Chihuahua. El cereal de trigo inflado es un producto que ha sobrevivido durante muchos años en Chihuahua, el Gobierno del Estado tiene registradas tres empresas que se dedican a la elaboración de este producto en la entidad, las cuales se han posesionado de un segmento del mercado a pesar de contar con competidores tan fuertes en la venta de cereales para el desayuno como lo son Nestlé y Kellog’s. Debido a la necesidad de ser innovadores y competitivos es que las empresas invierten en la diversificación de sus productos para no perder el mercado que satisfacen y si es posible incrementarlo. Se ha argumentado que nada es tan constante como los cambios en la industria de los cereales, donde en los últimos años las empresas dominantes han desarrollado tácticas mercantiles e invertido millones de dólares en la comercialización de sus productos, obteniéndose un sin fin de nuevos productos a partir de cereales diversos. Muchos cereales son utilizados para obtener productos listos para el consumo o cereales para el desayuno entre ellos la avena, el maíz el arroz y el trigo.

El trigo inflado recubierto con jarabes azucarados es el que se ha procesado tradicionalmente como un cereal para desayuno listo para el consumo. Recientemente, los recubrimientos se han diversificado, principalmente con sabor a chocolate. Estos recubrimientos no son uniformes y el color y el sabor, a veces, no están bien definidos o identificados como derivados del chocolate. Existe la necesidad de caracterizar y estandarizar el proceso de recubrimiento de trigo inflado, para expandir mercados e incursionar en un contexto global.

3

Tabla 1. Producción de Trigo en Grano en el Ciclo Otoño-Invierno del 2006

Estado Superficie Sembrada (Ha)

Superficie Cosechada (Ha)

Rendimiento (Ton/Ha)

Producción (Ton)

Sonora 259,836 257,900 6.16 1’588,620 Baja California 85,038 76,389 6.38 487,595

Jalisco 26,881 26,881 5.77 155,242 Michoacán 28,719 24,439 5.44 133,011 Chihuahua 10,878 10,604 5.51 58,472

Fuente: Subsecretaría de Agricultura de la SAGARPA (http://www.siap.sagarpa.gob.mx) Selecto Productos se estableció en...

2. Propuesta de Creación de Valor

La empresa Selecto Productos pretende expandir sus mercados ofreciendo un producto de alta calidad para atender al gusto general del consumidor. Como se sabe, el gusto convencional se inclina por cereales listos para consumo crujientes y de buena apariencia. En el caso de los cereales confitados, el consumidor prefiere una capa uniforme, brillante y de textura también crujiente pero no dura. El proyecto propuesto se enfoca a desarrollar un producto lo más acorde al gusto general, utilizando métodos científicos de evaluación sensorial, con lo que se garantizará la obtención de un producto de óptima calidad, que superará a la competencia directa y le abrirá caminos en mercados más globales. El posicionamiento del producto en diversos mercados internacionales, posibilitará un crecimiento de la instalación industrial con lo que se generarán más y mejores empleos. La adquisición de instrumento y equipos para el desarrollo del proyecto fomentará la creación de un departamento formal de investigación y desarrollo dentro de la empresa, con lo que se tendrá la posibilidad de ofrecer empleo a recurso humano de formación profesional, ya que la formulación e innovación de nuevos productos tenderá a ser continua.

3. Contenido Innovador

El uso de recubrimientos dulces es de interés en el desarrollo de nuevos productos en la industria de cereales para el desayuno. Dichos recubrimientos se utilizan con diversos fines, tales como protección en condiciones externas (O2, H2O), para controlar la liberación de componentes activos, así como para controlar propiedades funcionales y facilidad de manejo del producto. Una forma convencional de recubrir cereales es mediante el uso de la técnica combinada de tambaleo, aspersión y calentamiento, operación que se conoce como “confitado”. El confitado da buenos resultados pero involucra fricción excesiva. Las partículas de alimentos secos tienden a desgastarse durante el manejo o procesamiento, lo que promueve la formación de polvos finos o

4

partículas de menor tamaño. Este desgaste se conoce como atrición y se reconocen dos mecanismos predominantes en su desarrollo; uno es la erosión donde por desgaste se forman finos, el otro es la fragmentación donde el aglomerado inicial se rompe y da lugar a partículas subdivididas. El estudio del fenómeno de atrición se ha basado en el cambio de la distribución en tamaños de partículas, cinética, compactación y morfología (Barbosa-Cánovas et al., 2005; Ortega-Rivas, 2005). Para mejorar las propiedades funcionales de alimentos particulados comestibles con coberturas, así como para minimizar su atrición, se puede hacer uso de un lecho fluidizado. La técnica de lecho fluidizado para cobertura con sabor de chocolate en trigo inflado fue probada exitosamente produciendo ventajas en aspectos físicos y sensoriales del producto (Ayala-Soto et al., 2005). Los resultados pueden mejorarse substancialmente, las coberturas pueden variarse, y la calidad global del trigo inflado y confitado puede llevarse a niveles óptimos para lograr gran competitividad. Referencias Bibliográficas Ayala-Soto, J.G., López-Corona, A., Paredes-Aguilar, M.C., Robles-Reyes, R. y

Ortega-Rivas, E. (2005). Testing of a fluidised bed for coating of puffed wheat. 7th World Chemical Engineering Congress Manuscripts, Article P45-026. 7th World Congress of Chemical Engineering Organizing Committee. Glasgow, Reino Unido.

Barbosa-Cánovas, G.V., Ortega-Rivas, E., Juliano, P. y Yan, H. (2005). Food Powders: Physical Properties, Processing, and Functionality. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York.

Ortega-Rivas, E. (2005). Food Powder Processing. En: Food Engineering: Encyclopedia of Life Support Systems, pp. 629-658. Ed. G.V. Barbosa-Cánovas. UNESCO Publishing, Paris, Francia.

4. Antecedentes En la industria de los cereales para desayuno las características de textura son consideradas un punto critico en la identidad de sus productos. Algunas características de estos productos provienen del volumen de expansión inducido a un alvéolo. Este alvéolo puede ser crujiente en el caso de algunos cereales para desayuno, o blandos en el caso de pan. En algunos cereales el esponjado se lleva a cabo mediante el aumento de la presión sobre el material y elevación de la temperatura, provocando la evaporación del agua en el grano o pellet al reducir la presión repentinamente para causar un volumen de expansión significante de la matriz plastificada. Un ejemplo de cereales de este tipo, lo constituye el trigo inflado, pero además también se inflan cereales como el arroz, el maíz (palomitas), y algunos otros cereales extruidos. Originalmente los cereales se procesaron por lotes en tambores, aunque se han diseñado equipo para procesos continuos. Hay muchas variables relevantes en el procesamiento de este tipo de productos, que incluyen al cereal, aditivos, temperatura, presión, y humedad. Un factor importante que puede modificar la textura y respuesta sensorial es

5

el recubrimiento, en el cual se pueden incluir azúcar, sal, aceite, cocoa y otros muchos ingredientes. La aplicación repentina de calor a la presión atmosférica es un método de expansión aplicado principalmente para obtener arroz inflado. El cereal es introducido en aceite hirviendo o en hornos a una temperatura de 300° C por treinta segundos, lo que provoca que el agua en el cereal se evapore antes de que tenga tiempo de difundirse al exterior de la pieza. La vaporización interna expande o hincha el producto. El uso de recubrimientos es de interés en el desarrollo de nuevos productos, en la industria de cereales para el desayuno. El recubrimiento con azúcar tiene la función de proteger el producto contra la humedad aumentando su vida de anaquel. La cantidad de recubrimiento a aplicar supone el 25 al 50% del peso del producto, principalmente a causa de su alta densidad comparada con la del producto de cereal. Uno de los métodos convencionales para recubrir cereales es mediante el uso de la técnica combinada de tambaleo, aspersión y calentamiento, operación que se conoce comúnmente como “confitado”. La acción del tambaleo de las partículas resulta en un recubrimiento uniforme con una película delgada de azúcar, la cual endurece al enfriarse por la aplicación de aire sobre el producto que se recubre en el tambor. Los confitados son productos constituidos por un centro natural o por un producto de confitería en el interior cubiertas por capas sucesivas de jarabe de azúcar puro, jarabe de azúcar y glucosa y chocolate. El proceso de confitado consiste en cuatro etapas principalmente que son: El engomado, engrosamiento, alisado y sellado. El engomado es la operación en la cual se aplica una solución de sacarosa concentrada y de almidón, con el fin de darle mayor resistencia a la grajea contra la atrición, la migración de grasa, etc. El engrosamiento es el aumento de tamaño del centro mediante la aplicación de soluciones de azúcar, almidón, gomas, colorantes, blanqueadores, etc. El alisado consiste en darle un acabado al producto para evitar defectos como el manchado o decoloración. El sellado es la etapa donde se le da el acabado final al confitado aplicándosele abrillantadores como ceras o gomas que con el movimiento y la fricción se produce el brillo en el producto. El confitado da buenos resultados y se ha experimentado exitosamente pero involucra fricción excesiva, además de la dificultad de controlar variables como la temperatura y la dispersión del recubrimiento. Las partículas de alimentos secos tienden a desgastarse durante el manejo o procesamiento, lo que promueve la formación de polvos finos o partículas de menor tamaño. Este desgaste se conoce como atrición y se reconocen dos mecanismos predominantes en su desarrollo, uno es la erosión donde por desgaste se forman finos, el otro es el quebrantamiento donde la partícula inicial se rompe y da lugar a fragmentos. La combinación de estos mecanismos da lugar al cascado o astillado de las partículas madres, donde la distribución de tamaños es más amplia. La atrición en alimentos secos como los cereales para el desayuno es un proceso indeseable e inevitable (Ortega-Rivas, 2005). Este fenomeno tiene un impacto importante en la mercadoctenia del producto. Los aspectos más negativos de la atrición son la perdida de producto como una consecuencia de formación de finos, cambios de las propiedades a granel del alimento, segregacion de finos hacia el fondo del envase lo que afecta la apariencia del producto, entre otros.

6

Otro método de recubrimiento empleado es por lecho fluidizado, que era originalmente utilizado en la industria farmacéutica pero cuyo uso se ha extendido a la industria de los alimentos (Dewettinck y Huyghebaert, 1999). El lecho fluidizado es una cama de partículas sólidas granuladas, a través de la cual se hace circular una corriente de gas, a una velocidad tal que las partículas se mantienen totalmente en suspensión, sin que el fluido las arrastre. A la velocidad de fluidificación los poros y los canales se agrandan y las partículas se separan con mayor amplitud. Para materiales de movimiento libre, los espacios de poro se hacen tan grandes que no puede existir una configuración estable y las partículas vibran o circulan en forma local en una disposición semiestable. El tamaño de partículas sólidas que se pueden fluidificar, varia enormemente, desde menos de una micra hasta 2.5 pulgadas de diámetro. Se aplica principalmente para el desarrollo de algunas reacciones químicas heterogéneas y en operaciones de transferencia de materia, como ocurre durante la deshidratación o en el encapsulamiento de polvos, también se usa para el congelamiento de alimentos empleando aire a muy baja temperatura.

Como ya se mencionó anteriormente, un factor que puede afectar la textura de los cereales es el recubrimiento. Una de las características de la textura es la crujibilidad la cual se define como el sonido producido al masticar un alimento. Esta característica puede ser medida de forma subjetiva por una evaluación sensorial, y de una manera objetiva por métodos intrumentales. La forma directa de medicción involucra la evaluación de la intencidad del sonido producido por el alimento al ser expuesto a una compresión. Se ha sugerido que la propiedad de crujibilidad es lo mismo que fracturabilidad por compresión. La primera mordida y el masticamiento posterior del cereal involucra la falla por corte. Los parámetros mecánicos que se correlacionan con la medición sensorial de la crujibilidad son: la altura del primer rompimiento significativo de una curva de analisis de perfil de textura (como la mostrada en la Figura 1), la resisitencia a la deformación de un alimento medida como la inclinación de una curva fuerza-deformación (Figura 2) y la deformación a la fractura (Vickers, 1988). Se ha mencionado que muchos cerales son fabricados con estructuras que exponenen su fragilidad en tensión, debido a su mayor facilidad de rompimiento al masticarse. Tales estructuras son formadas cuando el material quebradizo es extendido como láminas, hojuelas, filamentos o por espanción de los poros. En suma, la estructura es debilitada por la reducción en la cantidad de componentes frágiles presentes. Cuando tales estructuras son mordidas o cortadas, los componentes fracturables sufren múltiples fracturas, produciendo la sensación caracteristica de crujibilidad. Esta falla estructural es progresiva, cada microfalla ocurre en turnos y contribuyen a la continuidad del sonido y sensación a través de la mordida y la masticación. Una prueba de punción simula la acción de los dientes durante la masticación, lo que en cereales extruidos debido a su estructura permite una mayor correlación con el análisis sensorial. En la curva fuerza-deformación, los numerosos picos muestran la fuerza aproximada necesaria para romper la pared celular. La prueba de punción representa una técnica interesante para describir la textura de productos crujientes.

7

Figura 1. Curva de perfil de textura.

Figura 2. Curva fuerza-deformación.

8

La prueba de punción es uno de los principios más simples, rápidos, versátiles y flexibles usado para medir propiedades de textura de muchos tipos de alimentos (Van Hecke et al., 1998). Una verdadera prueba de punción asume lo que se llama geometría semi-infinita, lo que significa que el espécimen a probar es tan grande, que el punzón usado no afecta a los lados, el fondo, los bordes, o esquinas del espécimen. No importa que tanto aumenta el tamaño del espécimen mientras se use el mismo tamaño de punzón. Como una regla general, el diámetro del espécimen de la prueba debe ser por lo menos tres veces el diámetro del punzón para asegurar que la geometría semi-infinita sea mantenida. La proporción (muestra diámetro)/(punzón diámetro) puede necesitar ser más de tres veces para alimentos quebradizos o fracturables. Dependiendo del producto, es recomendable el uso de punzones de entre 0.05 mm a 50 mm de diámetro. Como se mencionó anteriormente, los recubrimientos de chocolate se han experimentado en trigos inflados con cierto grado de éxito. El ingrediente principal de las formulaciones de chocolate para coberturas es la cocoa. Las características principales que definen a la cocoa son: su contenido graso, su grado de alcalinización, su finura y sus atributos sensoriales como color y sabor. En la mayor parte de las aplicaciones del cacao la finura juega un papel de gran importancia. Cuanto mayor sean las partículas de cacao, tanto mayor será la tendencia a sedimentarse en un medio liquido y la dificultad de la resuspensión también aumenta. Al mismo tiempo, la apreciación del sabor del cacao está ligada al tamaño de partícula; cuando éstas poseen tamaños medios de 20-30µm semejantes a las papilas gustativas, la apreciación del sabor es intensa, pero, si es mayor, se reduce y aparece una sensación arenosa. En el cacao las partículas tienen una fuerte tendencia a la aglomeración, pues la manteca actúa de aglutinante. De ahí que la medida de la finura del polvo por vía seca suela dar resultados superiores a los reales. Las aglomeraciones se desintegran en el agua o en medios grasos en el momento en que alcancen temperaturas superiores a la fusión de la manteca (35°C). En todo caso lo que importa es la finura de la molienda obtenida después del tostado del grano, la cual se determina por vía acuosa (Natra, 1993). En el sentido físico, las propiedades ópticas de los alimentos, como de cualquier otro material, son las que derivan de los fenómenos de transformación de la luz que incide sobre ellos: transparencia, turbiedad, color y brillo. Existen diversos sistemas en que se puede medir el color utilizando distintos colorímetros. El utilizado por el colorímetro Hunter Lab es el sistema Hunter. En este sistema de coordenadas se define un espacio cartesiano en el que L corresponde a la claridad, el valor a define el componente rojo-verde, rojo para valores positivos y verde para valores negativos, y el valor b el componente amarillo-azul, amarillo para valores los valores positivos y azul para los valores negativos (Calvo y Durán, 1997). La cocoa contiene antocianinas, las cuales, durante la fermentación y el tostado, son oxidadas y polimerizan para dar las características de color café y el sabor característico de la cocoa en polvo (Piggot y Paterson, 1994). En la mayor parte de los productos a los que va destinado como materia prima, el cacao es quien aporta una de sus propiedades fundamentales, el color, por tanto, la selección del mismo es determinante en la definición del aspecto final. Según el proceso que se le aplique y

9

variando las condiciones de alcalinización se puede obtener una amplia gama de colores en el cacao en polvo que van desde un marrón amarillento muy claro hasta un color rojo oscuro profundo, o incluso al negro. Dado que el cacao es una materia natural y sus características son muy variables, uno de los principales objetivos del fabricante va a ser mantener una constancia en el color del polvo, fundamentalmente mediante mezcla de granos y variando las condiciones de fabricación. Sin embargo, esta constancia nunca es tan perfecta como la mezcla de colores sintéticos, por lo que existirá siempre una ligera graduación de tonalidades en un mismo producto. Una de las características del polvo de cacao es presentar un color diferenciado en función del medio en donde se aplique. En el cacao podremos distinguir entre lo que denominaremos color aparente o exterior o color intrínseco o interior. En color intrínseco o interior, las partículas colorantes del cacao se encuentran en la fracción de poli-hidroxifenoles que forman parte de los sólidos que lo componen; la alcalinización altera los equilibrios entre los mismos produciendo la predominancia de unos u otros, lo cual lleva a diferentes colores. Estos componentes poseen comportamientos diferenciados en función del medio en donde se apliquen: acuoso, lácteo o graso y a su vez la concentración de polvo y el pH del medio alteran su apariencia. Los medios con predominio del agua son quienes ponen de manifiesto de forma más clara el potencial colorante del cacao y en ellos es donde se manifiesta el efecto del pH. El verdadero color del cacao es el color intrínseco, por lo que su apreciación se debe hacer en estado líquido y con la ayuda de instrumentos.

El color aparente o exterior es el que apreciamos a simple vista. Está influido por el color interior, pero también por el contenido en manteca de cacao y el estado cristalina en que se encuentra. La grasa presente ejerce un cierto efecto de “mojado” sobre los sólidos del cacao, potenciando su coloración, hecho que se aprecia visualmente por colores más vivos y oscuros. Sin embargo, un polvo que ha sufrido un almacenamiento inadecuado (por ejemplo fuertes variaciones térmicas) puede presentar una tonalidad gris debido a migración de la grasa al exterior y su posterior enfriamiento. El proceso es semejante al florecimiento graso del chocolate o “fat bloom”, que altera considerablemente la apreciación exterior del color del cacao, pero no altera el color interno. Por ello, juzgar el color del cacao en polvo por su aspecto exterior no es adecuado y puede llevarnos a errores de juicio. Al igual que el color, el sabor es otro de los atributos básicos del producto final que está en buena medida determinado por el cacao. El sabor característico de la cocoa es necesariamente una combinación del gusto y el aroma (Terasnishi et al., 1997). Muchas diferentes clases de compuestos contribuyen en el aroma de la cocoa y el chocolate incluyendo flavonoides, pirazinas, pirroles, furanos y carbonilos. Algunos de estos compuestos son resultados de la reacción de Maillard derivado de las reacciones de aminoácidos y azucares libres durante el tostado de las semillas de cacao. Las sensaciones básicas del gusto para la coca son el sabor ácido, el amargor y la astringencia. El principal ácido presente en la cocoa no fermentada es el ácido cítrico, mientras que en la cocoa fermentada y tostada se forman el ácido láctico, succínico y oxálico. La xantinas favorecen el sabor amargo de la cocoa junto con la cafeína y la theobromina. En cocoa comercial la cafeína esta presente en un rango del 0.1 al 0.7%, sin embargo la theobromina esta presente en concentraciones de 0.8 al 1.6%. En

10

investigaciones recientes se ha encontrado que la theobromina no es el único contribuyente en el sabor amargo. Las diketopiperazinas formadas vía la descomposición térmica de las proteínas también influyen en esta características. La cocoa es conocida como una fuente de polifenoles compuestos responsables de la astringencia en la cocoa. Las principales clases de fenoles encontrados en la coca son los fenoles ácidos, flavonol glucosidos, antocianinas y procianiadinas. Las antocianinas de la cocoa, las cuales son responsables del color púrpura en cocoa no fermentada, constituyen únicamente el 4.5% del total de los polifenoles en coca pero son usadas como indicadores de la calidad en cocoa cruda.

El sabor del cacao en polvo es la resultante de una selección adecuada en lo que concierne al cacao en grano y al proceso de fabricación, especialmente la alcalinización y la tostación. Los cacaos naturales poseen un sabor con predominio de los componentes áspero, amargo, ácido y astringente; estas características, a veces asociadas inadecuadamente con el sabor a cacao, resultan convenientes a ciertos tipos de productos, especialmente a aquellos de alto contenido graso. El proceso de alcalinización produce un cambio en los componentes aromáticos del cacao que nos da un polvo con sabor menos ácido, amargo y astringente, dando un gusto más dulce y aromático.

Referencias Bibliográficas Calvo, C. y Duran, L. (1997). Propiedades Físicas II: Ópticas y Color. En: Temas en

Tecnologías de Alimentos. Aguilera, J. M., (Ed). Instituto Politécnico Nacional, México.

Dewettinck, K. y Huyghebaert, A. (1999). Fluidized bed coating in food technology. Trends in Food Science & Technology, 10: 163-168.

Natra, S.A. (1993). Características del cacao en polvo: criterios de selección. Industria Alimentaria, 5: 17-18, 24.

Ortega-Rivas, E. (2005). Handling and processing of food powders and particulates. En: Encapsulated and Powdered Foods. Onwulata, C., (Ed.). CRC Taylor & Francis, Boca Raton, FL, USA.

Piggot, J. R. y Paterson A. (1994). Understanding Natural Flavor. Chapman and Hall, Londres.

Terasnishi, R., Flath, R. A. y Sugisama, H. (1997). Flavor Research: Recent Advances. Marcel Dekker, Nueva York.

Van Hecke, E., Allaf, K. y Bouvier, J.M. (1998). Texture and structure of crispy-puffed food products. Part II: Mechanical properties in puncture. J. Texture Stud. 29: 617-632.

Vickers, Z. M. (1988). Crispness of cereal. En: Advances in Cereal Science and Technology, Volumen IX. Pomeranz, Y., (Ed). American Association of Cereal Chemists Inc., Minneapolis, USA.

11

5. Objetivo y Metas

El objetivo fundamental es el de utilizar la técnica de lecho fluidizado con aspersión para recubrir trigo inflado utilizando recubrimientos con sabor de chocolate, para obtener modelos de operación y optimización del proceso, así como para prevenir el fenómeno de atrición. Los objetivos particulares serían:

• Recubrir trigo inflado con capas edulcoradas con sabor de chocolate, utilizando la

técnica propuesta • Probar variables del proceso de fluidización-asperjado en las aplicaciones descritas,

tales como velocidad de aire, temperatura de operación, propiedades de los jarabes, etc.

• Caracterizar los productos obtenidos utilizando las diferentes variables en función de atributos de calidad y sensoriales

• Llevar a cabo pruebas de atrición de los productos recubiertos obtenidos por medio de las diferentes variantes

• Hacer pruebas estadísticas comparativas de las características físicas y sensoriales de los productos obtenidos por las diferentes pruebas y hacer comparaciones con otras muestras comerciales

• Analizar estadísticamente los datos obtenidos para desarrollar modelos de predicción de la operación de fluidización-asperjado y de prevención de atrición


• Generar y aplicar conocimiento en la disciplina de ingeniería de alimentos,

particularmente dentro del tema de procesamiento de alimentos granulados • Generar y aplicar conocimiento en las disciplina de ingeniería química,

particularmente dentro del tema de procesos de fluidización • Contribuir, mediante las generaciones y aplicaciones del conocimiento descritas, al

avance científico, dentro de las disciplinas mencionadas • Difundir el conocimiento generado, mediante ponencias y publicaciones que

apliquen el rigor científico • Contribuir a los planes de desarrollo institucional mediante la formación de recursos

humanos y de productividad científica • Adaptar la técnica de lecho fluidizado para llevar a cabo un proceso de

fluidización-asperjado, que de por resultado un producto de trigo inflado recubierto con una capa de chocolate, con propiedades de calidad sensorial óptimas

6. Metodología

En la primera etapa del proyecto se utilizará cereal de trigo inflado y se caracterizará el material en función de variables fundamentales como densidad a granel y consistencia.

12

Se caracterizará, también, en términos de un análisis proximal de composición que incluya proteínas, grasa, cenizas, fibra cruda, azúcares y humedad. Se formularan diferentes jarabes sabor a chocolate basados en cocoa y otros ingredientes como azúcar y fécula de maíz. Se plantea la utilización de un diseño experimental de formulación para determinar la concentración mas adecuada de los ingredientes del recubrimiento. Los experimentos representarán la combinación óptima de las concentraciones de sacarosa, cocoa y fécula de maíz. Se caracterizarán los ingredientes, principalmente la cocoa y la fécula de maíz en términos de finura de sus partículas (granulometría o distribución de tamaños de partículas). Finalmente se caracterizarán los jarabes en términos reológicos (consistencia, viscosidad real o aparente, etc.) para determinar si se comportan como fluidos Newtonianos o no Newtonianos. Se procederá a efectuar las pruebas de cobertura por fluidización-asperjado. Se desarrollará un diseño experimental para estudiar todos los efectos posibles de las diferentes variables, por ejemplo para determinar si la granulometría del cacao tiene efecto en la percepción del sabor, si la reología del jarabe tiene efecto en la consistencia del trigo recubierto, etc. Por otro lado, en cuanto a variables de operación, se incorporarán factores en el diseño que permitan determinar efectos de variables como velocidad de aire o temperatura de alimentación en uniformidad de la cobertura o color del producto terminado. Se utilizarán métodos instrumentales y sensoriales para determinar el producto que presente las características óptimas de calidad. El análisis instrumental medirá crujibilidad y color, mientras que el sensorial medirá lo mismo, aparte de sabor. El producto calificado como óptimo se comparará con productos comerciales, en donde se incluirá una prueba de aceptación. La parte final del proyecto consistirá en llevar a cabo pruebas de atrición. Se seleccionarán los productos de formulación óptima de las fases anteriores y se llevarán a cabo pruebas de atrición consistentes en someter el producto a condiciones adversas de manejo, tales como vibración o zarandeo programado y repetible. Se determinarán fracciones de material subdividido de alguna manera, con relación a la dimensión de la partícula madre. Se compararán, como en el caso anterior, los productos de atrición de los materiales recubiertos por el proceso de fluidización-asperjado, contra muestras comerciales y/o procesadas por métodos convencionales.

El recubrimiento por lecho fluidizado se llevará a cabo estudiando los efectos de variables típicas del proceso tales como velocidad de aire, temperatura de aire, velocidad de aspersión y presión de atomización. Se llevarán a cabo las determinaciones instrumentales anteriormente descritas y se utilizará un panel no entrenado de jueces para evaluar sensorialmente cada una de las muestras obtenidas en los experimentos y calificar el color y el sabor, con el fin de obtener la formulación óptima para el recubrimiento del cereal.

13

7. Productos Entregables

Se espera que la técnica de lecho fluidizado origine productos con características físicas y sensoriales iguales o mejores que los productos comerciales o procesados por técnicas convencionales. Se espera, así mismo, que el grado de atrición sea menor en los productos obtenidos por la técnica de fluidización-asperjado. En el proceso de probar tales hipótesis, se desarrollarán las ecuaciones anteriormente mencionadas que constituirán los modelos teóricos de la operación de fluidización-asperjado y de prevención de atrición. La posible adaptación de método mencionado para mejorar los productos de la empresa, será la principal aportación del proyecto. Tanto en el tema de coberturas comestibles de alimentos granulados, como en el de atrición, se espera hacer contribuciones dignas de publicarse en revistas con arbitraje de circulación internacional, así como de presentarse en eventos internacionales a los que se asiste regularmente. El desarrollo del proyecto formará recurso humano de alto nivel y aumentará el acervo de literatura científica de la institución participante. En este sentido, se obtendrán beneficios, tanto para la empresa en función de la expansión de sus mercados, como para el Programa de Posgrado en Alimentos de la Universidad Autónoma de Chihuahua, al probar que puede colaborar con la industria, consolidando así su reconocimiento como Posgrado de calidad adscrito al Padrón Nacional de Posgrado.

8. Estudio de Mercado 9. Grupo de Trabajo e Infraestructura Disponible

Responsable Técnico del proyecto: Co-responsable del proyecto: Dr. Enrique Ortega Rivas (UACH) Participantes: Dra. Aurora Valdez Fragoso y Dr. Hugo Mújica Paz (UACH)

Selecto Productos cuenta con un Laboratorio de Control de Calidad que cuenta con los siguientes instrumentos y equipos: La Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua cuenta con equipamiento e instrumentación complementarios para el desarrollo de la parte experimental del proyecto, y aportará materias primas y reactivos para la ejecución del mismo. Se tiene una planta piloto de tecnología de alimentos, una planta piloto de ingeniería química, un laboratorio de análisis instrumentales y una sala de cómputo del posgrado. Los equipos e instrumentos que se encuentran en las instalaciones citadas y de los que se tiene completa disposición para el proyecto son:

14

• Equipo de lecho fluidizado de fabricación local • Instalación de panificación, con mesas, hornos, tostadores, charolas, etc., donde se

pueden llevar a cabo procesos convencionales de tostado y asperjado de trigo inflado con fines comparativos del proceso en estudio

• Medidor de Color HunterLab Miniscan D25L (Hunter Associates Laboratory; Reston, VA, USA)

• Medidor de Textura TA.XT2 (Texture Technologies Corporation; Scarsdale, NY, USA)

• Equipos de cómputo suficientes con paquetería estadística e Internet, impresoras láser y digitalizadores de imágenes

Se cuenta, también en la Facultad de Ciencias Químicas, con una biblioteca que posee colecciones de textos clásicos de ingeniería química y de tecnología de alimentos, donde se abordan los temas relevantes que pudieran ser consultados para el desarrollo del proyecto. Por lo que respecta a publicaciones científicas, existen también colecciones relevantes de revistas como: Journal of Food Science, Journal of Food Engineering, Journal of Texture Studies, Journal of Food Quality, Food Quality and Preference, Journal of Cereal Science, Cereals Food World, Food and Bioproducts Processing, Chemical Engineering, Chemical Engineering Progress, entre otros. Otra herramienta importante el Sistema Único de Bibliotecas Universitarias (SUBA) dentro de la Universidad Autónoma de Chihuahua. A través de tal sistema, se pueden consultar en línea algunas de las colecciones de revistas científica mencionadas arriba. Se cuenta con algunas bases de datos muy valiosas, tales como Science Direct, Wilson Internet, ProQuest, EBSCO y Grupo Difusión Científica. Utilizando estos recursos se puede tener acceso a resúmenes y artículos completos, dependiendo de las vigencias de las suscripciones.

10. Programa de Actividades y Presupuesto



11. Plan de Negocios

15

12. Requerimientos Financieros

Gasto Corriente Actividad: Difusión de resultados en eventos Monto solicitado: $ 60,000.ºº (M. N.) Justificación: Se pretende asistir a eventos profesionales del área del conocimiento de interés. Se cree que los resultados podrán ser utilizados para estructurar de dos a tres ponencias en eventos de relevancia. Actividad: Gastos de publicación Monto solicitado: $ 10,000.ºº (M. N.) Justificación: La actividad de investigación en el área que propone el proyecto ha sido relevante y productiva en los últimos años. Por tal motivo, cabe esperar que el ritmo de difusión de resultados no baje y que vayan apareciendo publicaciones a medida que transcurra el proyecto. El fondo para publicaciones se destinará a cubrir gastos de reproducción, envío, publicación en las revistas que hacen un cargo, etc. Actividad: Materiales y reactivos Monto solicitado: $ 50,000.ºº (M. N.) Justificación: El monto se destinará a la adquisición de algunos materiales e insumos para el desarrollo óptimo de las investigaciones planteadas, así como para reactivos, montaje de técnicas, refacciones, cristalería de laboratorio y toda una serie materiales requeridos para que los experimentos se efectúen sin contratiempos. Gasto de Inversión Actividad: Adquisición de un analizador de partículas Monto solicitado: $ 750,000.ºº (M. N.) Justificación: Tal como se mencionó en un apartado anterior, la finura de las partículas de cacao se considera un factor determinante en la funcionalidad de los productos recubiertos en cuestión. La granulometría de otros ingredientes, como la fécula de maíz también presente en la formulación, pueden influir también en ciertas propiedades. El analizador de partículas se utilizará para determinar granulometrías de los ingredientes pulverizados de la formulación de los jarabes de recubrimiento. Actividad: Adquisición de un viscosímetro Monto solicitado: $ 150,000.ºº (M. N.) Justificación: Las características relógicas e los jarabes de recubrimiento son también variables de gran relevancia que afectan la consistencia y rasgos sensoriales del recubrimiento. El viscosímetro se usará para medición de viscosidad y derivación de reogramas que caracterizarán completamente a los jarabes de recubrimiento.

ejemplos de cereales

Documents

Transcript of ejemplos de cereales