Utilización de empujes de la línea de yogur en formulación ...

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

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Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería

1-1-2001

Utilización de empujes de la línea de yogur en formulación de Utilización de empujes de la línea de yogur en formulación de

helados de crema helados de crema

Erika Castañeda Moya Universidad de La Salle, Bogotá

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Citación recomendada Citación recomendada Castañeda Moya, E. (2001). Utilización de empujes de la línea de yogur en formulación de helados de crema. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/673

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UTILIZACIÓN DE EMPUJES DE LA LÍNEA DE YOGUR EN FORMULACIÓN DE

HELADOS DE CREMA

ERIKA CASTAÑEDA MOYA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

BOGOTA

2001

UTILIZACIÓN DE EMPUJES DE LA LÍNEA DE YOGUR EN FORMULACIÓN DE

HELADOS DE CREMA

ERIKA CASTAÑEDA MOYA

Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniera de Alimentos

Director: ESPERANZA NEIRA BERMÚDEZ

Zootecnista

Coordinador: MANUEL VÁSQUEZ H.

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

BOGOTA

2001

Nota de aceptación

______________________

______________________

______________________

______________________ Presidente del jurado

______________________ Jurado

______________________ Jurado

Bogotá, D.C., Marzo del 2001

“Ni la Universidad, ni el jurado

son responsables de las ideas,

expuestas por los graduandos”

A mis padres Eduardo y Julia,que me han apoyado en todaslas etapas de mi vida, gracias alamor, confianza y dedicaciónque me brindaron, alcance unameta tan anhelada para todos.

A mi hermano Edward, que es unejemplo a seguir, le deseo lomejor del mundo, que sigaalcanzando muchos éxitoscomo hasta el momento.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a la empresa MEALS DE COLOMBIA S.A., por el apoyo

institucional que me brindaron para el desarrollo de este proyecto. A

Esperanza Neira Mora, Universidad de la Salle, directora de este proyecto

por sus valiosos aportes, conocimiento y sugerencias importantes para la

culminación de este trabajo. A Juan Manuel Vásquez,, Jefe de

Mantenimiento, Meals de Colombia, asesor del trabajo, por su accesoria y

colaboración en el trabajo de campo. Eliseo Cuellar, Jefe de Producción,

Meals de Colombia, por darme la oportunidad de realizar este proyecto en

tan prestigiosa empresa. Al departamento de programación de la

producción de Meals de Colombia. A Ruth Rodríguez, Coordinadora de

Planta Piloto, Universidad de la Salle, por su accesoria y ayuda en el

trabajo de laboratorio. A Carlos Bello Pérez, Universidad de la Salle, por

accesoria incondicional brindada en el análisis estadístico de los datos. A

Edward Castañeda, Universidad de Louisiana, Lafayette, por su valiosos

conocimiento y ascesoria para realizar el análisis estadístico. A Lena Prieto,

Ingeniera química, Universidad de la Salle, por su ascesoria brindada a la

parte de balances de materia y energía. A patricia Borray, Secretaria

Académica, Universidad de la Salle, por brindarme su apoyo en las

dificultades presentadas para la realización de este proyecto. En general

quiero agradecer a todos los profesores que desde primer semestre, hasta

décimo semestre, me brindaron sus conocimientos y apoyo para culminar

mi carrera.

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 15

OBJETIVOS 17

OBJETIVO GENERAL 17

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 17

1. MARCO TEÓRICO 19

1.1. LECHES FERMENTADAS 19

1.1.1. Generalidades 19

1.1.2. Definición de yogur 20

1.1.3. Definición de kumis colombiano 20

1.1.4. Materia prima para la elaboración de leches fermentadas 20

1.1.4.1. Leche cruda 20

1.1.4.2. Leche en polvo 21

1.1.4.3. Azúcar o agentes edulcorantes 21

1.1.4.4. Estabilizantes y / o emulsificantes 21

1.1.4.5. Fermentos lácticos 22

1.1.4.6. Aromatizantes y colorantes 22

1.1.5. Proceso productivo 22

1.1.5.1. Selección de la leche 23

1.1.5.2. Pasterización 23

1.1.5.3. Homogenización 24

1.1.5.4. Inoculación del cultivo 25

1.1.5.5. Siembra e incubación 25

1.1.5.6. Envasado 26

1.1.5.7. Refrigeración 26

1.1.5.8. Conservación 27

1.1.6. Legislación Nacional 27

1.2. HELADOS 27

1.2.1. Generalidades 27

1.2.2. Definición de helado 28

1.2.3. Materia prima para la elaboración de helado 28

1.2.3.1. Leche cruda 28

1.2.3.2. Grasa de leche 28

1.2.3.3. Sólidos no grasos 29

1.2.3.4. Edulcorantes 30

1.2.3.5. Estabilizantes 30

1.2.3.6. Emulsionantes 31

1.2.3.7. Colorantes y aromatizantes 31

1.2.4. Proceso productivo 31

1.2.4.1. Formulación 31

1.2.4.2 Tanque y preparación de la mezcla 32

1.2.4.3. Pasterización 32

1.2.4.4. Homogenización 32

1.2.4.5. Enfriamiento 33

1.2.4.6. Maduración 33

1.2.4.7. Aromatización 33

1.2.4.8. Congelación y batido parcial 33

1.2.4.9. Envasado 34

1.2.4.10. Endurecimiento 34

1.2.4.11 Almacenamiento y conservación 34

1.2.5. Legislación Nacional 35

1.3. ABASTECIMIENTO DE AGUA EN LA INDUSTRIA LÁCTEA 35

1.3.1 Calidad del agua 36

1.3.2. Aguas residuales 37

2. METODOLOGÍA 40

2.1. IDENTIFICACIÓN DE PRIORIDADES 40

2.2. TOMA DE MUESTRAS 41

2.3. ANÁLISIS DE LABORATORIO 42

2.3.1. Análisis estadístico 43

2.4. FORMULACIÓN DE HELADOS DE CREMA UTILIZANDO EL

EMPUJE 44

2.5. PRUEBA PILOTO DE LAS FORMULACIONES 45

2.6. EVALUACIÓN SENSORIAL 46

2.7. EVALUACIÓN AMBIENTAL 46

3 RESULTADOS 47

3.1. IDENTIFICACIÓN DE PRIORIDADES 47

3.1.1. Reconocimiento de la planta 47

3.1.2. Diagrama de proceso para la elaboración de yogur y

helado de crema

51

3.1.3. Identificación de los puntos donde se realiza el empuje 51

3.1.4. Cantidad de producto perdido en la línea de yogur 57

3.2.. TOMA DE MUESTRAS 58

3.2.1. Estandarización 58

3.2.2. Recolección de muestras 61

3.3. ANÁLISIS DE LABORATORIO 62

3.3.1. Análisis fisicoquímicos 62

3.3.2. Análisis estadístico 62

3.3.3. Análisis microbiológicos 66

3.4. FORMULACIONES DE HELADOS DE CREMA 68

3.4.1. Balance de materia 81

3.5. ELABORACIÓN DE HELADO DE CREMA CON Y SIN ADICIÓN

DE EMPUJE 88

3.6. EVALUACIÓN SENSORIAL 89

3.7. EVALUACIÓN AMBIENTAL 91

CONCLUSIONES 92

RECOMENDACIONES 94

BIBLIOGRAFÍA 95

ANEXOS 98

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Carga contaminante de sueros (g / lt) 39

Tabla 2. Equipos utilizados en la línea de yogur 47

Tabla 3. Equipos utilizados en la línea de helados de crema 49

Tabla 4. Identificación de los empujes de la línea de yogur 56

Tabla 5. Promedio y estandarización de los tiempos para la

obtención de los empujes (tiempo 1) 60

Tabla 6. Promedio y estandarización de los tiempos para la

obtención de los empujes (tiempo 2) 68

Tabla 7. Análisis fisicoquímicos del empuje 63

Tabla 8. Caracterización del empuje 64

Tabla 9. Análisis microbiológicos del empuje 67

Tabla 10. Parámetros para la elaboración de las bases de helado

crema 68

Tabla 11. Datos de producción diaria de mezcla de helado 69

Tabla 12. Formulación para crema corriente 70

Tabla 13. Formulación para crema corriente con adición de

empuje 71

Tabla 14. Formulación para crema especial 72

Tabla 15. Formulación para crema especial con adición de empuje 73

Tabla 16. Formulación para crema premiun 74

Tabla 17. Formulación para crema premiun con adición de empuje 75

Tabla 18. Formulación para crema arequipito 76

Tabla 19. Formulación para crema arequipito con adición de

empuje 77

Tabla 20. Formulación para crema de chocolate 78

Tabla 21. Formulación para crema de chocolate con adición de

empuje 79

Tabla 22. Costos de materia prima para la elaboración de los

helados de crema sin adición y con adición de empuje 80

Tabla 23 Porcentaje de perdidas y de rendimientos de los helados

de crema con base al balance de materia 87

Tabla 24. Demanda biológica de oxigeno en cinco días (DBO5) 91

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Diagrama de proceso para la elaboración de yogur 52

Figura 2. Diagrama de proceso para la elaboración de helado de

crema 54

Figura 3. Balance de materia: Elaboración de crema corriente sin

empuje 83

Figura 4. Balance de materia: Elaboración de crema corriente con

adición de empuje 85

LISTA DE ANEXOS

Pág.

Anexo A. Legislación 2310 del Ministerio de Salud para yogur, kumis

y helado 98

Anexo B. Cantidad de producto perdido en la línea de yogur

102

Anexo C. Resultados del análisis estadístico 107

Anexo D. Balance de materia para la elaboración de crema

corriente y crema corriente con adición de empuje 110

Anexo E. Test de la prueba triangular 119

Anexo F. Tabla de interpretación de resultados de la prueba

triangular 120

15

INTRODUCCIÓN

Colombia, con gran cantidad de recursos agropecuarios, esta en

capacidad de abastecer la materia prima para todo el sector de la

industria, porque somos grandes productores de leche, ganado y frutas, es

por esto, que el mercado de los productos lácteos se ha expandido

notoriamente, debido al consumo masivo de estos productos y

colocándolos muy bien posicionados en el mercado.

La globalización de la economía con sus efectos de apertura,

concentración de la oferta, fusión de empresas, alianzas estratégicas, ha

colocado a la industria, y entre ellas a MEALS DE COLOMBIA S. A., ante una

exigente competencia nacional e internacional; lo cual la obliga a realizar

de manera urgente las transformaciones que sean necesarias para

garantizar su permanencia en el mercado.

Para enfrentar estos fenómenos con éxito, la empresa ha decidido mejorar

y asegurar su proceso productivo; en consecuencia, surge la idea de

utilizar los empujes de la línea de yogur en la formulación de helados de

crema, con el propósito de buscar una solución que conduzca a un mejor

manejo de los recursos durante el proceso, y así reducir las materias primas

y contaminación ambiental.

16

Para conseguir este propósito, se hizo un reconocimiento a la planta de

producción para identificar los puntos en donde se obtiene el empuje; se

tomaron los tiempos de duración para la obtención del empuje, con el

propósito de estandarizar dicho tiempo y así recoger el empuje con las

mismas características fisicoquímicas y sensoriales; posteriormente se

comenzó a recoger el empuje en un tanque de la planta de producción

para realizarle análisis fisicoquímicos y caracterizar la mezcla que va a ser

utilizada como materia prima para la elaboración de los helados de

crema. Una vez caracterizada la mezcla se hizo una prueba piloto, se

escogió la crema corriente la cual se elaboro con y sin la adición del

empuje para determinar si es o no posible adicionar el empuje a los

helados de crema; una vez elaborado el producto se evaluó

sensorialmente ante un panel de consumidores, con el fin de observar si

existen o no diferencias entre los dos tipos de helado de crema

elaborados. Finalmente se evaluó la reducción de la carga contaminante

de las aguas residuales al utilizar el empuje en la elaboración de los

helados de crema,

17

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Utilizar los empujes de la línea de yogur en la formulación de helados de

crema.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

v Caracterizar la mezcla de los empujes de la línea de yogur, para la

recuperación y aprovechamiento de las mermas obtenidas,

mediante análisis fisicoquímicos y microbiológicos.

v Proponer una solución a la recuperación de los empujes para su

posterior reutilización en la formulación de helados de crema, según

la caracterización realizada al empuje.

v Realizar un análisis sensorial al producto elaborado con la utilización

y sin la utilización del empuje, mediante un panel de degustación.

v Realizar un análisis de costos de materias primas para estimar la

factibilidad del proyecto y su puesta en marcha.

18

v Evaluar la reducción de la carga contaminante al utilizar el empuje

en la elaboración de los helados de crema.

19

1. MARCO TEÓRICO

1.1. LECHES FERMENTADAS

1.1.1. Generalidades

Los productos lácteos fermentados, leches fermentadas o productos de

leche ácida, son productos que se caracterizan por que obtiene un

carácter ácido y una típica textura, por experimentar una fermentación

láctica unida a una producción de aroma.

Las leches fermentadas se encuentran entre los productos lácteos que

gozan de una creciente demanda por parte de los consumidores

contribuyendo a equilibrar el bajo consumo de leche.

La inmensa variedad de complementos como frutas, sabores y aromas,

que se les pueden añadir permite ofrecer al consumidor una amplia gama

de productos. Además es posible reducir el contenido calórico de las

leches fermentadas: entera, semidescremada y descremada, reduciendo,

el contenido de lactosa, mejorando la digestibilidad de esta, en especial

para personas con deficiencias de B-galactosidasa con el fin de lograr

unos hábitos alimenticios más sanos.

20

1.1.2. Definición de yogur

La definición de yogur según la resolución 2310 del Ministerio de Salud “es

un producto de leche higienizada, coagulada por acción del Lactobacillus

delbrueckii var. bulgaricus y Streptococcus salivarius var. thermophilus, los

cuales deben ser viables y abundantes en el producto final.” 1

1.1.3. Definición de kumis colombiano

Según la resolución 2310 del Ministerio de Salud el kumis “es el producto

obtenido a partir de la leche higienizada, coagulada por la acción de

Streptococcus lactis y / o cremoris, los cuales deben ser abundantes y

viables en el producto final.” 1

1.1.4. Materias primas para la elaboración de leches fermentadas

1.1.4.1. Leche cruda

La leche es un líquido secretado por las glándulas mamarias de los

mamíferos, cuyo fin es servir como alimento para sus crías y materia prima

para la elaboración de diversos productos lácteos. La leche cruda se

considera como una leche que no ha sido calentada ni sometida a ningún

tratamiento térmico.

1 Resolución 2310 del Ministerio de Salud

21

1.1.4.2. Leche en polvo

En la industria láctea es muy frecuente la utilización de leche en polvo,

entera o descremada, para el enriquecimiento de la leche destinada a la

elaboración de leches fermentadas de consistencia espesa y suave. La

proporción de leche en polvo añadida a la mezcla base puede oscilar de

un 1 a un 6 %, según la calidad de la leche inicial. 2

1.1.4.3. Azúcares o agentes edulcorante

Normalmente en la elaboración de leches fermentadas se suelen adicionar

azúcares o agentes edulcorantes. La principal finalidad es atenuar la

acidez del producto. La cantidad de azúcar o edulcorantes añadidos

depende de: el tipo de agente edulcorante o azúcar utilizado; las

preferencias de los consumidores; la fruta utilizada; los posibles efectos

inhibidores sobre los microorganismos estárter, las limitaciones legales y las

condiciones económicas.

Los principales azúcares utilizados en la industria de leches fermentadas

son: sacarosa y glucosa.

1.1.4.4. Estabilizantes y emulsionantes

Para la elaboración de diversos productos lácteos se utilizan estabilizantes y

/ o emulsionantes, su finalidad es mejorar y mantener las características

deseables de leches fermentadas, es decir, textura, viscosidad,

consistencia, aspecto y cuerpo.

2 Vease, TAMINE, A. V. Yogur, ciencia y tecnología

CENZANO, I. Nuevo manual de industrias alimentarias

22

1.1.4.5. Fermentos lácticos

Los fermentos lácticos o cultivos lácticos son microorganismos

seleccionados que se emplean en la industria láctea para conferir a los

productos características determinadas como sabor, aroma, textura y

apariencia.

Comercialmente los cultivos lácticos vienen en diferentes presentaciones,

su uso depende del tipo de industria y de los equipos que posean.

Actualmente en Colombia no hay empresas productoras de cultivos

iniciadores por lo tanto, hay que importarlos; los más utilizados son

liofilizados y congelados.

1.1.4.6. Aromatizantes y colorantes

Normalmente se añade a las leches fermentadas agentes aromatizantes

(frutas, aromas naturales y sintéticos) con el fin de intensificar el aroma, y

colorantes (naturales o sintéticos) para mejorar su color y atractivo del

producto, con el propósito de tener un producto de mejor calidad y

presentación para los consumidores.

1.1.5. Proceso productivo

La tecnología aplicada a la elaboración de leches fermentadas depende

fundamentalmente del tipo de leche fermentada se va a procesar o

elaborar: postre, batido o líquidos.

23

En el proceso de elaboración de leche fermentada se parte de leche

seleccionada pasterizada y normalizada en su contenido de grasa y

sólidos no grasos.

La leche a procesar ha de estar exenta de sustancias inhibidoras para las

bacterias, como antibióticos, detergentes, etc.

Los métodos de fabricación de las distintas clases de leche fermentada no

difieren mucho en lo esencial. A continuación se describe de forma muy

general este proceso:

1.1.5.1. Selección de la leche

Para la elaboración de leches fermentadas se han utilizado leches de

distintas especies, y en función de la leche utilizada se pueden presentar

variaciones en las características de las leches fermentadas.

La leche mas apropiada es la que posea un contenido elevado de

proteínas, a pesar de ello, no es necesario elegir una leche con una

proporción elevada de extracto seco ya que este puede ser aumentado

mas tarde por medio de otros recursos como la adición de leche en polvo.

Lo más importante es considerar su contenido microbiano y la ausencia de

sustancia inhibidoras.

1.1.5.2. Pasterización

Es fundamental que a nivel tecnológico y sanitario la leche destinada a la

elaboración de leche fermentada sea pasterizada.

24

Para que la leche fermentada adquiera su típica consistencia no solo es

importante que tenga lugar la coagulación ácida, si no también la

desnaturalización de las proteínas, lo cual se produce a temperaturas

mayores de 75 °C, consiguiéndose los mejores resultados de consistencia

en leches fermentadas a una temperatura entre 85 y 95 °C durante 3 a 10

minutos. 3

En la pasterización se eliminan los microorganismos patógenos al hombre

causantes de enfermedades como la tuberculosos, brucelosis y

salmonelosis y también un gran número de bacterias accidentales, algunas

de las cuales pueden dificultar el crecimiento del cultivo iniciador.

1.1.5.3. Homogenización

La homogenización consiste en la formación de una emulsión más estable

reduciendo el tamaño de los glóbulos grasos y aumentando el volumen de

las partículas de caseína. Los glóbulos grasos no se aglutinan durante la

coagulación y el coágulo resulta más blando.

El objetivo principal de la homogenización es mejorar el sabor, la textura,

disminuir la tendencia a la sinéresis, reducir la formación de nódulos,

aumentar la viscosidad, e impedir el desnatado

La homogenización se realiza a una temperatura de 58 - 70 °C y a una

presión de 100 a 200 Kg./cm 2 , normalmente en una sola fase. 4

3 Vease, Ibid., pág. 21

LUQUET, M. Leche y productos lácteos

4 Ibid., pág. 24

25

1.1.5.4. Inoculación del cultivo.

El cultivo debe aportar a la leche las bacterias ácido lácticas, que son

responsables del proceso de acidificación y fermentación. Dado que la

calidad del producto depende fundamentalmente de este caso, es

necesario prestar atención a la composición y características del cultivo.

Las temperaturas más favorables para el desarrollo del Streptococcus

salivarius var. termophilus son de 38 – 44 °C, las de los Lactobacillus

delbrueckii var. bulgaricus de 41 – 46 °C y las Streptococcus lactis var.

Lactis son de 20 a 25 °C, las de Streptococcus lactis var, cremoris son de 20

a 25 °C. 5

Para la utilización del cultivo estárter se debe tener en cuenta las

especificaciones del fabricante.

1.1.5.5. Siembra e incubación

La siembra consiste en la inoculación de los gérmenes específicos de la

leche fermentada y la incubación correspondiente al desarrollo de la

acidez, el cual depende de dos factores: la temperatura y el tiempo.

Una vez sembrado el cultivo se inicia el proceso de incubación. Se

caracteriza por provocarse la coagulación completa de la caseína de la

leche a pH 4.6 , producida por las bacterias acidolácticas.

5 NEIRA, B. Y LOPEZ, T. Guía técnica para la elaboración de productos lácteos

26

Es imprescindible vigilar el pH, pues solo así se puede determinar el

momento exacto en que se termina la incubación y detener el crecimiento

por medio de enfriamiento.

1.1.5.6. Envasado

El principal objetivo es proteger los productos contra efectos mecánicos

físicos, químicos y microbiológicos. Inmediatamente después del

enfriamiento se envasa la leche fermentada en los recipientes destinados a

la venta.

1.1.5.7. Refrigeración

La refrigeración se llevara a cabo tan pronto como sea posible para que

la leche fermentada no se acidifique en exceso, retardando las reacciones

bioquímicas y biológicas que tienes lugar en el producto.

Durante las primeras 24 – 48 horas de almacenamiento en refrigeración se

observa una mejora de las características físicas del coágulo,

principalmente la consistencia y el aroma. 6

1.1.5.8. Conservación

Las leches fermentadas deben conservarse de quince a veintiún días

aproximadamente, a una temperatura menor de 7 °C, conservando sus

características organolépticas, fisicoquímicas y microbiológicas que lo

hacen apto para el consumo sin deterioro de su valor nutritivo, además,

deben consumirse lo más rápido posible después de abierto el envase. 7

6 Ibid., pág. 247 Ibid, pág. 20

27

1.1.6. Legislación Nacional

El Ministerio de Salud según la resolución 2310 del 24 de enero de 1986

clasifica el yogur y kumis en:

Según su contenido de grasa láctea

v Entero

v Semidescremado

v Descremado

Según se adicione o no azúcar

v Con dulce

v Sin dulce

Las características fisicoquímicas y microbiológicas del yogur, kumis y

helados, se encuentran en el anexo A.

1.2. HELADOS

1.2.1. Generalidades

El helado es un producto que lo consumen grupos de todas las edades, es

muy nutritivo y satisface las necesidades de energía, proteína y calcio de

muchas personas que por una u otra razón no consumen suficiente

cantidad de leche u otros productos lácteos. El helado es un producto que

debe ser natural y verdadero en cuanto dulzor y aroma. El producto debe

ser rico, suave y cremoso al paladar.

28

1.2.2. Definición de helado

Es el producto higienizado, obtenido a partir de una mezcla homogénea

de grasa, sólidos no grasos lácteos, azúcares, estabilizantes, emulsificantes,

saborizantes, colorantes y aire, batida a bajas temperaturas, presentado al

consumidor en estado de congelación total o parcial según la variedad

del helado, cuyo producto resultante es de textura, cuerpo suave y

agradable. 8

1.2.3. Materias primas para la elaboración de helado

1.2.3.1. Leche cruda

La definición puede verse en el numeral 1.1.4.1 de la página 21.

1.2.3.2. Grasa de leche

Un buen helado esta asociado con la cantidad de grasa involucrada en

él. Entre mas sea su contenido de grasa el helado se considera como

excelente (premiun).

De las fuentes de grasa concentrada disponibles, la mas utilizada es la

nata o crema que imparte unas características muy buenas al producto

final. Se puede fabricar helado utilizando mantequilla, nata dulce o grasa

anhidra.

8 Vease, LUQUET, M. Leche y productos lácteos

NEIRA, B. Y LOPEZ, T. Guía técnica para la elaboración de productos lácteos

29

La grasa de la leche imparte buenas características de textura, cuerpo,

riqueza y suavidad; proporciona un delicado aroma y actúa

sinérgicamente con los aromas añadidos, aunque produce una cierta

disminución en la velocidad de batido.

1.2.3.3. Sólidos no grasos

Son los sólidos de la leche, menos la grasa. Esta leche tiene

aproximadamente 35 % de proteína y 55 % de azúcar de leche (lactosa). 9

El efecto funcional de los sólidos no grasos de la leche se debe por entero

a las proteínas de la leche. Durante la homogenización la proteína es

absorbida en la superficie de los glóbulos de grasa, para mejorar la

estabilidad de la emulsión y aumentar la resistencia de la mezcla a

cortarse durante las etapas de congelamiento y batido, ya que la proteína

se distribuye y concentra en la superficie de las burbujas de aire,

proporcionando una textura suave al helado. Sin proteína seria muy difícil

incorporar el volumen apropiado de aire.

Una cantidad excesiva de sólidos no grasos puede causar efectos

indeseados, ocasionando arenosida al helado debido a la cristalización de

la lactosa durante el almacenamiento, el sabor también puede verse

afectado con la excesiva cantidad de sólidos no grasos ya que el helado

puede tener gusto salubre.

9 Veases, VEISSEYRE, R Lactología Técnica

VARNAM, H. A. Leche y productos lácteos

30

1.2.3.4. Edulcorantes

El azúcar de caña o de remolacha es usado en la elaboración de helados

ya que aporta dulzor y realza el aroma.

Debido a consideraciones de cuerpo, textura y bajos costos, la mayoría de

los helados contienen parcialmente glucosa, ya que proporciona una

textura suave, evita el crecimiento y formación de cristales, suprime la

cristalización de la lactosa y produce un descenso del punto de

congelación.

Otro edulcorante utilizado en la elaboración de helados son los

hidrolizados de maíz.

Los edulcorantes, mas específicamente el azúcar, compone la mitad de

los sólidos totales, aumentan el valor alimenticio y mejoran la textura y

sabor agradable del helado.

1.2.3.5. Estabilizantes

Los estabilizantes se utilizan en la fabricación de helados con la finalidad

de mejorar la viscosidad de la mezcla, la incorporación de aire, el cuerpo,

textura y propiedades fundentes del helado final. También aumentan la

untuosidad y reducen los efectos de los cambios de temperatura durante

el almacenamiento.

Entre los estabilizantes mas utilizados se encuentran: las gomas guar,

algarroba, alginato de sodio, peptina, carrageninas, carboximetil celulosa

LUQUET, M. Leche y productos lácteos

31

(CMC). Por lo general la industria usa una mezcla de algunos de ellos para

poder encontrar un balance entre las propiedades de uno y otro. 10

1.2.3.6. Emulsionantes

Los emulsionantes se utilizan para mantener estables las fases acuosas y

grasa dentro de la mezcla, evitando separaciones y manteniendo un

derretimiento uniforme del helado en caso de perdida de temperatura.

También se utiliza para mejorar la capacidad de batido de la mezcla y

producir un helado de textura más suave, seca y además facilitan el

proceso de fabricación.

Como emulsionantes se puede utilizar polisorbatos, lecitinas, esteres de

glicerol y de azúcar.

1.2.3.7. Colorantes y aromatizantes

En casi todos los helados se añaden colorantes y aromatizantes, que

pueden ser naturales o artificiales, adicionados en la cantidad mínima

indispensable para lograr el efecto deseado.

1.2.4. Proceso productivo

1.2.4.1. Formulación

De acuerdo al tipo de helado a elaborar se deben calcular las cantidades

adecuadas de cada ingrediente, teniendo en cuenta las restricciones y

que cumplan con la legislación nacional.

10 Ibid., pág. 29

32

1.2.4.2. Tanque de preparación de mezcla

Se debe disponer de un mezclador para que las fases se mezclen

adecuadamente. En este tanque se mezcla la leche líquida, el agua, etc.;

y antes que la temperatura sobrepase los 32 °C se agrega los ingredientes

sólidos (leche en polvo, azúcar, estabilizador, emulsionante, etc.).

Si se va a adicionar un porcentaje de grasa hidrogenada esta se agrega

antes que la mezcla alcance una temperatura de 60 °C. Toda esta

operación se realiza con agitación.

1.2.4.3. Pasterización

Se hace generalmente en el mismo tanque de preparación de mezcla. La

mezcla se lleva a una temperatura de 80 a 85 °C, durante 3 - 10 minutos. 11

El objetivo de pasterizar, es dejar la mezcla libre de bacterias patógenas y

viables, ayuda a disolver y combinar los ingredientes de la mezcla, mejora

las características, conservación y produce un producto mucho más

uniforme.

1.2.4.4. Homogenización

Se realiza precedida de la pasterización con la finalidad de producir

emulsiones estables.

Tiene como ventaja mejorar la textura del helado (más cremoso), reducir el

periodo de maduración, ayuda a obtener el overrum (aire) deseado, y

produce un producto uniforme.

11 Ibid., pág. 29

33

1.2.4.5. Enfriamiento

La mezcla ya homogenizada pasa a un intercambiador de calor, donde se

baja la temperatura aproximadamente de 70 °C a 7 – 10 °C, para prevenir

el desarrollo de microorganismos. 12

1.2.4.6. Maduración

La mezcla pasa a unos tanques que poseen sistemas de enfriamiento,

provistos de un agitador lento donde la mezcla se madura y se enfría hasta

alcanzar una temperatura entre 3 y 4 °C.

Por lo general la maduración tiene un tiempo de duración de 24 horas,

donde ocurren cambios como: combinación del agua con el estabilizador,

la grasa se solidifica, las proteínas sufren pequeñas alteraciones, la

viscosidad de la mezcla aumenta y los ingredientes se transforman en más

estables.

1.2.4.7. Aromatización

Antes de pasar al batido la mezcla se deposita en unos tanques

intermedios donde se le agrega el aroma, el color, y eventualmente algún

ingrediente adicional (pedazos de frutas, galleta, etc.)

1.2.4.8. Congelación y batido parcial

La mezcla se debe congelar lo más rápido posible para producir helados

con pequeños cristales de hielo y textura suave.

La función del proceso de batido es congelar cierta porción de agua en la

mezcla e incorporar aire aumentando así la cantidad de helado.

12 Ibid., pág 28

34

La temperatura de congelamiento es aproximadamente –2 a –5 °C y los

tiempos varían según los equipos, de 3 a 10 minutos. 13

1.2.4.9. Envasado

Las líneas de envasado son muy diversas como diferentes son los diseños o

formatos de los productos, a fin de lograr los mejores resultados y cumplir

con las exigencias de las máquinas y de los consumidores.

1.2.4.10. Endurecimiento

Tiene un papel importante en la calidad del producto final, se busca evitar

las cristalizaciones superficiales, lograr la textura, cuerpo, suavidad y

palatabilidad, óptimos por medio de un rápido proceso de congelación

del agua en estado líquido.

Para helados envasados, el producto va a las cámaras de endurecimiento

donde el proceso de congelamiento se completa. Las temperaturas de

estas cámaras oscilan entre –30 a –40 °C por un tiempo de 2 horas.

1.2.4.11. Almacenamiento y conservación

La función es almacenar y conservar la calidad del helado, debe existir

una adecuada circulación de aire frío en su interior. Las temperaturas

deben estar entre –25 a –35 °C.

Según la resolución 2310 del Ministerio de Salud los helados congelados a

–25 °C, son derivados lácteos con una duración sanitaria de seis meses,

periodo durante el cual el producto conserva sus características

13 Ibid., pág 28

35

fisicoquímicas, organolépticas y microbiológica, siendo apto para el

consumo sin deterioro de su valor nutritivo. 14

1.2.5. Legislación Nacional

El Ministerio de Salud según la resolución 2310 del 24 de enero de 1986

clasifica los helados en:

v De crema: Es el producto higienizado cuya única fuente de grasa es

láctea.

v De grasa vegetal: Es el producto higienizado cuya fuente principal

de grasa es la vegetal y cuya única fuente de proteína es la láctea.

v De leche: Es el producto higienizado preparado a base de leche y

cuya única fuente de grasa es láctea.

Las características fisicoquímicas y microbiológicas del helado se

encuentran en el anexo A.

1.3. ABASTECIMIENTO DE AGUA EN LA INDUSTRIA LÁCTEA

En las centrales lecheras se necesitan diariamente unas cantidades

considerables de agua para llevar a cabo los procesos productivos y los

procesos auxiliares. El agua empleada para ello puede ser agua fría o

agua templada. El gasto de agua se subdivide en distintos procedimientos

según las distintas etapas del trabajo:

a. Preparación y puesta en marcha

14 Resolución 2310 del Ministerio de Salud

36

b. La producción propiamente dicha

c. La limpieza.

El funcionamiento de toda la central, depende de la disponibilidad y de la

cantidad necesaria de agua. La empresa puede disponer de fuentes de

agua como puede ser los abastecimientos de la central, servicios

municipales de aguas, abastecimiento mixto (agua propia y agua de los

servicios municipales). Para el autoabastecimiento existen a su vez,

posibilidades como agua de manantial, agua de pozo (aguas

subterráneas) y agua superficial (con ciertas limitaciones). Cada industria

decide que tipo de abastecimiento de agua va a utilizar para realizar sus

operaciones.

1.3.1. Calidad del agua

Los requisitos que ha de reunir el agua varían mucho de acuerdo al uso

que se destine.

Se clasifican en: agua para la producción, agua para la refrigeración,

agua para la limpieza, agua para la alimentación de las calderas, agua

para los locales sociales y cocina.

Todo el agua que se emplea en la central ha de poseer, en principio, una

calidad microbiológica tal, que los gérmenes contenidos en ella no

puedan influir sobre los procedimientos de producción ni sobre los

productos. Ha de ser transparente y estar exenta de partículas orgánicas e

inorgánicas en suspención. Además de cumplir una serie de requisitos en

37

cuanto a olor, sabor, temperatura y propiedades químicas, enunciados en

las legislaciones o normas de cada país.

1.3.2. Aguas residuales

En las empresas lecheras se produce diariamente una considerable

cantidad de aguas residuales. La composición de las aguas residuales es la

siguiente:

v Aguas residuales que contienen componentes lácteos: estas

proceden del agua con que han limpiado los aparatos, las máquinas

y las salas de tratamiento y de transformación de la leche.

v Aguas residuales procedentes de los locales sociales: aquí se incluye

el agua de los lavados, en los baños y en la cocina.

v Agua refrigerante empleada para refrigerar la leche o productos

lácteos y en las máquinas refrigeradoras.

Las aguas residuales sobre todo las que contienen componentes de la

leche, pueden ocasionar considerables daños en las instalaciones de

tratamiento de las aguas residuales. Esto se debe a que esta agua residual

presentan en parte un elevado contenido en sustancias orgánicas como

proteína y materia grasa muy difíciles de eliminar. En este tipo de aguas

residuales puede no conseguirse introducir la cantidad de oxígeno

necesaria para que produzcan la descomposición biológica, lo que puede

provocar la muerte de los microorganismos. Estas aguas residuales, cuando

no se pueden diluir de 150 a 200 veces, lo que no es posible en las

centrales lecheras, han de ser depuradas.

38

La descarga de residuos de leche a los cursos de agua, origina un

consumo del oxigeno disuelto en ella, empobreciéndola y turbando la vida

animal y vegetal. Dicho consumo se debe a la oxidación de la materia

orgánica y se mide fundamentalmente a través de la Demanda Biológica

de Oxígeno en 5 días(DBO5). 15

Un litro de residuos de leche requiere alrededor de 40 gr de oxígeno, valor

muy similar a la demanda generada por 0.75 habitantes de la ciudad en

un día (54 g de oxígeno). La DBO5 del suero se origina en la proteína(10 gr

de oxígeno) y en la lactosa (30 g de oxígeno)

En la tabla 1, se observa los valores para diversos procedimiento, siendo

notorio el paralelismo entre carbono orgánico y DBO5.

También se sabe que:

1 g / litro de lactosa produce un DBO5 de 0.65

1 g / litro de proteína produce un DBO5 de 1.46 16

15 Vease, PELCZAR, J. Microbiología

SPEER, E. Lactología Industrial16 Ibid., pág. 38

39

Tabla 1. Carga contaminante por residuos de leche (g/Litros) COMPOSICIÓN CARGA

TIPO DE SUERO AGUA SOL. TOT. M.G. PROTEÍNA LACTOSA SALES DBO 5 DBQ COTSuero dulce 938 62 0,5 7,5 47 7 42 65 27

Suero dulce desproteinizado 938 54,5 0,5 47 7 31 48 20Suero dulce deslactosado 938 15 0,5 7,5 7 11 17 7

Suero ácido 954 56 0,5 7,5 40 8 35 60 25Suero ácido desproteinizado 954 48,5 0,5 40 8 24 41 17Suero ácido deslactosado 954 16 0,5 7,5 8 11 18 7

Suero ácido deslactosado y desproteinizado 938 - 954 8 0,5 7, - 8 0,5 0,8 0,7Fuente: FAO. Manual de elaboración de quesos. 1994.

SOL. TOT. = Sólidos totalesM.G. = Materia grasaDBO5 = Demanda biológica de oxígenoDQO = Demanda química de oxígenoCOT = Carbono total

40

2. METODOLOGÍA

2.1. IDENTIFICACIÓN DE PRIORIDADES

Para la realización de este proyecto se hizo reconocimiento de las

diferentes líneas de producción como son las de yogur, jugos y helados.

Se enfatizó en la línea de yogur, ya que por su alta viscosidad y su elevada

producción diaria, se queda gran cantidad de producto en cada paso del

proceso.

Las grandes pérdidas de producto se deben a problemas de diseño en la

planta de producción. Según información dada por un ingeniero de la

compañía, esta planta fue diseñada para la producción de grandes

cantidades de yogur, y está subutilizada debido a la baja demanda de

producto. Esto hace que el recorrido del producto sea muy extenso.

En la línea de yogur se analizó desde el momento que la leche llega a la

planta de producción, en camiones, hasta el final del proceso en las

máquinas de empaque. En esta línea se identificaron los equipos utilizados,

que cambios ocurren en el proceso y lo más importante; en que puntos es

donde se obtiene los empujes (mezcla yogur – agua), para recuperar parte

del producto.

41

Se entiende por empuje la mezcla yogur – agua obtenida en

determinados puntos del proceso; donde hay inyección de agua para

recuperar parte del producto y como fase inicial del proceso de lavado y

desinfección de equipos.

Posteriormente se tomaron medidas de longitud, diámetro de las tuberías,

capacidad y dimensionamiento de los equipos, para evaluar las pérdidas

en la línea de producción.

2.2. TOMA DE MUESTRAS

Identificados cada uno de los puntos en los que se obtiene el empuje, se

comenzó a tomar los tiempos de duración para la obtención del los

empujes durante el proceso, para dos tipos de producto: uno liquido y uno

viscoso.

El tiempo fue tomado desde el momento en que se envía el agua a la

tubería que contiene el producto, hasta que el producto sale al otro lado

de la tubería con características organolépticas diferentes al producto

original como son: color, sabor y viscosidad que son evaluadas al criterio

del operario. En el momento en que el operador ve estos cambios, la

mezcla producto – agua es enviada al desagüe y se comienza a tomar el

segundo tiempo, hasta que el producto toma características similares a las

del agua como color, y sabor.

42

Estos tiempos utilizados actualmente, fueron registrados para estandarizar

la obtención de los empujes en cada punto del proceso; el cual se va a

utilizar como producto y en la formulación de las cremas de helado.

Para la recolección de las muestras físicas de los empujes, se dispuso de un

tanque piloto de la planta de producción, donde se recogieron los

empujes de todo el día, por un periodo de cinco días, desde el

pasterizador hasta empaque

Cada día se tomaron 3 muestras al azar, de la mezcla de empujes, con el

fin caracterizarla y determinar su posterior utilización, por medio de análisis

de laboratorio.

2.3. ANÁLISIS DE LABORATORIO

Se realizaron análisis fisicoquímicos y microbiológicos en los laboratorios de

la Universidad de la Salle, a las muestras recogidas de la mezcla de

empujes.

Estos análisis fueron realizados por triplicado a cada una de las muestras,

con el fin analizar estadísticamente el comportamiento del empuje.

Los análisis fisicoquímicos realizados a las muestras fueron:

43

ANÁLISIS FISICOQUÍMICO MÉTODO UTILIZADO

Densidad Lactódensimetro

PH Potenciometro

% Ácido Láctico Titulación

Grados Lactométricos Refractómetro de Bertuzzi

Materia seca Estufa

Materia grasa Gerber

Proteína Kjeldahl

Los análisis microbiológicos realizados a las muestras fueron:

ANALISIS MICROBIOLOGICOS AGAR

NMP Coliformes totales Caldo Brilla

NMP Coliformes fecales Agar EMB

Salmonella Agar SS

Estafilococos coagulasa

positivos

Agar Salado Manitol

Recuento total de

microorganismos mesófilos Agar Plate Count

Hongos y levaduras Agar Oggy

NMP = Número más probable

2.3.1. Análisis estadístico

Se realizó a los datos fisicoquímicos obtenidos en el laboratorio, para

determinar el comportamiento del empuje y observar como se afecta una

variable con respecto a otra. Para este análisis se utilizo el método de

selección STEPWISE del programa SAS. 1999, donde se realizaron

44

regresiones múltiples y correlaciones entre las variables físico-químicas por

medio del índice de correlación de Spearman.

Stepwise indica que el programa comienza a agregar variables una a la

vez hasta que encuentra el mejor ajuste. Con esta técnica las variables son

adicionadas una por una al modelo. Después de que todas las variables

han sido incluidas en el modelo, el programa busca y elimina las variables

que no producen ningún efecto significativo en el modelo lineal.

Se tomo como variable dependiente los grados brix, por esta indica

rápidamente, el momento en que el producto cambia de características

fisicoquímicas por combinarse con agua.

También se realizo análisis porcentuales con los promedios obtenidos, para

determinar si existen diferencias significativas entre las muestras de un día y

otro.

2.4. FORMULACIÓN DE HELADOS DE CREMAS UTILIZANDO EL

EMPUJE

La formulación de helados de: crema corriente, especial, premiun,

arequipito y chocolate, se realizo basada en los resultados obtenidos en los

análisis fisicoquímicos, la caracterización del empuje y las fichas técnicas

de las cremas de helado que la compañía maneja para su elaboración,

con el fin de no variar las características finales del producto.

45

Se realizaron dos tipos de formulaciones para cada crema: la primera

formulación, se hizo con los ingredientes que actualmente se manejan en

la compañía y la segunda, con los ingredientes actuales mas la adición del

empuje, con el propósito de analizar las diferencias en las cantidades de

las materias primas utilizadas en las dos formulaciones, ya que el empuje

(mezcla yogur – agua), en su composición final presenta materia grasa,

sólidos no grasos lácteos y agua, según los resultados arrojados en los

análisis fisicoquímicos.

Una reducción de las materias primas en el producto formulado,

representa una disminución en el costo de producción, es por esa razón

que sé calcularon los costos de materias primas de las dos formulaciones,

con empuje y sin empuje.

2.5. PRUEBAS PILOTO DE LAS FORMULACIONES

Una vez formuladas las cremas para la elaboración de los helados, se

realizo una producción en la planta piloto de la Universidad de la Salle, la

cual consistió en elaborar una de las cremas con la formulación original y

posteriormente elaborar la misma crema con adición del empuje, teniendo

en cuenta los datos de las formulaciones.

Entre los cinco tipos de cremas que trabaja la compañía se escogió

elaborar la prueba piloto con la crema corriente, debido a que es la

crema de mayor producción diaria. Se pretende determinar si es o no

posible adicionar el empuje a una crema blanca, sin tener variación en el

color, ya que el empuje presenta una tonalidad crema pálida. En el caso

46

que se presente variación en el color podría ser usado en cremas oscuras

como chocolate y arequipe.

2.6. EVALUACIÓN SENSORIAL

Se realizo un análisis sensorial, a los dos helados de crema corriente

elaborados, con y sin adición del empuje, para determinar si existen o no

diferencias significativas entre los dos tipos de helado de crema.

El análisis sensorial se desarrolla por medio de una “prueba triangular” a

jóvenes y niños, la cual consiste en colocar tres muestras, dos de ellas son

iguales y una diferente, el juez debe identificar la muestra que es

diferente1. Las tres muestras fueron: helado de crema corriente, helado de

crema corriente con adición de empuje y helado comercial

2.7. EVALUACIÓN AMBIENTAL

De acuerdo a la caracterización del empuje por medio de análisis

fisicoquímicos, y a la cantidad de empuje diario utilizado en la formulación

de helados de crema, se calculo la demanda química de oxígeno en

cinco días (DQO5), para evaluar la disminución de la carga contaminante

actual.

47

3. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

3.1. IDENTIFICACIÓN DE PRIORIDADES

3.1.1. Reconocimiento de la planta

Se realizó un reconocimiento del proceso de elaboración de yogur y

helado, con el fin de identificar cada uno de los equipos, funcionamiento y

especificaciones en cada paso del proceso. En la tabla 2 y 3 se describe

brevemente cada uno de los equipos utilizados actualmente en los dos

procesos.

Tabla 2. Equipos utilizados en la línea de yogur

EQUIPO FUNCIONES CAPACIDADES

Tanque de recepción Almacenar la leche fresca. 50000 litros

Filtro Eliminar las macroimpurezas

sólidas de la leche.

Enfriador de placas 1 Bajar la temperatura de la

leche a 4 ° C.

8000 litros / hora

Tanque de empolvado Realizar la mezcla de los

sólidos para la base del yogur.

1200 kilogramos

Tanque de medida y

mezcla

Medir la cantidad de leche y

realizar la mezcla de la leche

2000 litros

1 ANZALDUA, A. La evaluación sensorial de los alimentos

48

con los sólidos.

Tanque de balance Regular la entrada de leche al

pasterizador, provisto de un

flotador el cual controla el

nivel del tanque.

600 litros

Pasterizador de placas Calentar y enfriar la leche a la

temperatura requerida por el

producto.

8000 litros / hora

Homogenizador Estabilizar la emulsión y evitar

que la grasa se separe.

5000 litros / hora

Tanque de fermentos Elaborar el fermento que va a

ser adicionado a la base de

yogur.

2000 litros

Tanque de maduración Madurar la base de yogur

después de adicionado el

fermento, la base dura 6 horas

a 42 ° C.

4000 litros


base de yogur a 4 ° C.

8000 litros / hora

Tanque de

almacenamiento de

bases

Almacenar la base de yogur. 12000 litros

Tanque de mermelada Almacenar la mermelada que

va a saborizar la base

directamente en la máquina

de empaque.

600 kilogramos

Maquina empacadora Empacar el producto en

diferentes presentaciones.

8000 unidades /

hora

49

Cuarto frío Almacenar el producto

terminado con el fin de

conservarlo antes de su

distribución.

Tabla 3. Equipos utilizado en la línea de helados de crema

EQUIPO FUNCIONES CAPACIDADES

Tanque de recepción Almacenar la leche fresca. 50.000 litros

Filtro Eliminar las impurezas sólidas

de la leche.


leche a 4 ° C.

8000 litros / hora

Tanque de empolvado Realizar la mezcla de los

sólidos para la base del yogur.

1200 kilogramos

Tanque de medida y

mezcla

Medir la cantidad de leche y

realizar la mezcla de la leche

con los sólidos.

2000 litros

Tanque de balance Regular la entrada de leche

al pasterizador, provisto de un

flotador el cual controla el

nivel del tanque.

600 litros

Pasterizador de placas Calentar y enfriar la leche a la

temperatura requerida por el

producto.

8000 litros / hora

Homogenizador Estabilizar la emulsión y evitar

que la grasa se separe.

5000 litros / hora

50

Tanque de fermentos Elaborar el fermento que va a

ser adicionado a la base de

yogur.

2000 litros

Tanque de maduración Madurar el mix, dura 24 horas

y posteriormente se adicionan

los colorantes y los

aromatizantes.

4000 litros

Enfriador de placas 2 Bajar la temperatura del mix a

4 ° C.

8000 litros / hora

Freezer Batir, incorporar aire y

congelar parcialmente el mix

con temperatura de salida de

4 ° C.

8000 litros

Maquina empacadora Empacar el producto en

diferentes presentaciones.

12000 unidades /

hora

Endurecedor Bajar la temperatura de la

crema de helado de - 5 a -40

° C.

12000 unidades /

hora

Cuarto frío Almacenar el producto

terminado con el fin de

conservarlo antes de su

distribución a temperatura de

– 30 ° C.

51

Es importante aclarar que todos los equipos, tuberías y accesorios están

elaborados en acero inoxidable, el proceso es de flujo continuo y a lo largo

de la línea de producción su funcionamiento es eficiente.

3.1.2. Diagramas del proceso para la elaboración de yogur y helado de

crema

El proceso inicia con la recepción de la leche fresca procedente de los

hatos de la sabana de Bogotá, a la cual se le realiza un análisis para

determinar si trae las características iniciales necesarias para la

elaboración de los productos.

En la figura 1 y 2, se muestran los diagramas de los procesos para la

elaboración de yogur y helado de crema.

3.1.3. Identificación de los puntos donde se realiza el empuje

Actualmente en la línea de yogur existen 5 puntos donde se obtienen los

empujes por cada producto elaborado, los cuales se describen en la tabla

4.

52

v Figura 1. Diagrama de proceso para la elaboración de yogur

PROCESOS PARÁMETROS

Leche Acidez. 0.14 –0.19 % AL

%grasa. min.3.0

ST. Min 11.3

IMPUREZAS

Agua helada Agua fría T ° 4 ° C

Sólidos T ° 4 ° C

Agua caliente Agua caliente T ° 90 °C por 3 min.

Presión 100 – 200 kg/cm2

T ° 70 ° C

Agua helada Agua fría T ° 40 – 42 °C

Mezcla de leche y sólidos no lácteos

homogenizada y enfriada

RECEPCIÓN DE LECHE

FILTRAR

ENFRIAR

PASTEURIZAR

HOMOGENIZAR

ENFRIAR

MEZCLAR

53

T ° 40 – 42 °C por 5 – 6 hrs.

Agua helada Agua fría T ° 4 ° C

T ° 4 ° C

Base blanca

Mermelada T ° 4 ° C

Yogur

Empaques T ° 4 – 10 °C

Producto terminado y empacado

T ° - 4 ° C

Producto almacenado

Sólidos = Azúcar

Estabilizante

Leche en polvo entera

AL = Ácido láctico

FERMENTAR

ENFRIAR

ADICIÓN

EMPACAR

ALMACENAR

ALMACENAR

54

v Figura 2. Diagrama de proceso para la elaboración de helado de

crema

PROCESOS PARÁMETROS

Leche Acidez 0.1 – 0.19 % % AL

PERDIDAS %grasa min. 3.0

ST. min 11.3

IMPUREZAS

PERDIDAS T ° 4 ° C

Agua helada Agua fría

PERDIDAS T ° 4 ° C

Sólidos PERDIDAS T ° 4 ° C

PERDIDAS T ° 90 °C por 3 min.

Agua caliente Agua caliente

PERDIDAS Presión 100 – 200 kg/cm2

T ° 70 ° C

PERDIDAS T ° 4 °C

Agua helada Agua fría

Mezcla de leche y sólidos no lácteos

RECEPCIÓN DE LECHE

FILTRAR

ENFRIAR

MEZCLAR

PASTEURIZAR

HOMOGENIZAR

ENFRIAR

ALMACENAR

55

homogenizada y enfriada

PERDIDAS T ° 3 – 4 °C por 24 hrs.

Base madurada

Colorante. T ° 4 ° C

Saborizante

Mix

Aire PERDIDAS T ° - 5 °C por 10 min.

Helado

Empaques PERDIDAS T ° - 5 °C

Producto terminado y empacado

T ° -30 - -40 °C

Producto terminado y congelado

T ° -15 - -25 °C

Producto almacenado

Sólidos = Grasa vegetal hidrogenada Suero de leche Gelatina Glucosa Leche en polvo entera Azúcar Estabilizante Maltodextrina

Al = Ácido láctico

MADURAR

ADICIÓN

BATIR

EMPACAR

ENDURECER

ALMACENAR YCONSERVAR

56

Tabla 4. Identificación de puntos de obtención de los empujes de la línea

de yogur

EMPUJE EQUIPO PRODUCTO

1 Tanque de mezcla Leche liquida + sólidos (azúcar,

grasa, leche en polvo entera,

estabilizante, etc.), según sea el

producto a elaborar + agua.

2 Pasterizador Mezcla de leche + sólidos del

producto a elaborar + agua

3 Tanque de maduración Base para la elaboración de yogur

+ agua

4 Tanque de

almacenamiento de bases

Base de yogur lista para saborizar

y empacar +agua

5 Empaque Producto terminado o yogur +

agua

Se puede observar que las pérdidas de producto a lo largo de la línea de

yogur, se deben a que la planta esta subutilizada actualmente, debido a

la baja demanda de producto, además, el recorrido del producto es muy

extenso, haciéndose necesario inyectar agua a la tubería que contiene el

producto, recuperándose una pequeña parte y desechando el resto,

aumentado la contaminación de las aguas residuales.

57

3.1.4. Cantidad de producto perdido en la línea de yogur

En la línea de producción de yogur, se presentan perdidas de producto,

para determinar este valor en kilogramos, porcentaje y en pesos, se hizo

una recopilación de datos de producción durante tres meses, con el fin de

analizar la variación en la producción mensual, la cual no presentó mayor

diferencia entre un mes y otro, y se tomo un promedio, obteniendo los

siguientes datos:

v Unidades programadas mes

v Unidades producidas mes

Teniendo en cuenta los datos anteriores se calcularon:

v Unidades perdidas mes

v Kilogramos perdidos mes

v Precio por kilogramo

v Precio total mes

Estos datos se calcularon para cada uno de los productos de la línea de

yogur en sus diferentes presentaciones y sabores. Ver anexo B.

En la línea de yogur, se obtuvo como resultado que mensualmente se

están perdiendo 35.353.16 kilogramos correspondiente a un 5.04 %,

equivaliendo en pesos a $25.204.359 al mes.

Teniendo como base la cantidad de kilogramos perdidos al mes y el

número de días de producción (24 días), se determino que al día se

58

pierden 1473.04 kilogramos aproximadamente correspondiente a un 5.04

%, que en pesos representa mas de $1.050.182 al día.

3.2. TOMA DE MUESTRA

3.2.1. ESTANDARIZACIÓN

Para estandarizar los tiempos de obtención de los empujes en la línea de

yogur, se escogieron dos tipos de productos: un producto líquido (batgur) y

una viscoso (jungla).

Se tomaron dos tiempos en cada uno de los puntos donde se recoge el

empuje.

El primer tiempo (tiempo 1) tomado, es desde el momento que se envía el

agua a la tubería que contiene el producto, hasta que el producto sale al

otro lado de la tubería, con características organolépticas diferentes a las

del producto original (color, sabor y viscosidad).

A partir de este momento se empieza a tomar el segundo tiempo (tiempo

2), que es desde el momento que el producto cambia de características

organolépticas, hasta que el producto toma características del agua.

Los tiempos fueron tomados seis veces con el propósito de obtener un

promedio y así estandarizar el proceso de obtención del empuje en cada

punto, para su posterior uso. Los tiempos se describen en las tablas 5 y 6.

Con base en los promedios se estandarizó el tiempo de obtención de los

empujes, para evitar variaciones en las características sensoriales y

fisicoquímicas. El producto recogido en el tiempo 1, es empacado y

59

distribuido posteriormente, por que aun conserva sus características

sensoriales, mientras que el producto obtenido en el tiempo 2 (mezcla

yogur – agua), va a ser utilizado como materia prima para la elaboración

de helados de crema.

Tabla 5. Promedio y estandarización de los tiempos para la obtención de

los empujes (tiempo 1)

LIQUIDO VISCOSO

BATGUR JUNGLA

EQUIPO TIEMPO

REAL

TIEMPO

ESTAND.

TIEMPO

REAL

TIEMPO

ESTAND.

min. min. min Min

Tanque de mezcla 9.96 10 11.63 12

Pasterizador 13.93 13 15.15 15

Tanque de

maduración

5.45 5 7.87 8

Tanque almc/ bases

para empaque

8.88 9 10.83 11

Empaque 12.31 12 13.78 14

min = minutosEstand. = Estandarizado

60

Tabla 6. Promedio y estandarización de los tiempos para la obtención de

los empujes (tiempo 2)

LIQUIDO VISCOSO

BATGUR JUNGLA

EQUIPO TIEMPO TIEMPO

ESTAND.

TIEMPO TIEMPO

ESTAND.

min min min min

Tanque de mezcla 14.09 14 16.28 16

Pasterizador 17.70 18 20.16 20

Tanque de

maduración

9.95 10 11.73 12

Tanque almc/ bases

para empaque

13.01 13 15.44 15

Empaque 16.61 17 19.11 19

min = minutosEstand. = Estandarizado

En las tablas 5 y 6 se pude observar que entre el producto líquido y viscoso,

se presenta una variación del tiempo de duración para la obtención de los

empujes, tanto para el tiempo 1, como para el tiempo 2, debido a que los

productos presentan diferencias en cuanto a densidad y viscosidad, es por

ello que en el producto más viscoso (jungla), los tiempos 1 y 2 del empuje

son más largos, debido a que el producto gasta mas tiempo en realizar el

recorrido dentro de la tubería, siendo lo contrario para el producto líquido

(batgur) en el cual es tiempo es mucho mas corto.

61

También se presenta una variación en los tiempos, entre equipo y equipo,

ya que las distancias que debe recorrer el producto dentro de la tubería

varían de acuerdo a la ubicación del equipo. Cabe aclarar que el

diámetro de la tubería no afecta el tiempo del empuje, debido a que esta

no presenta variaciones en toda la línea.

Otra variación, esta relacionada con la superficie de contacto del

producto con el equipo, como es el caso del pasterizador, en donde el

tiempo 1 como el 2, es mucho más largo, comparado con los tiempos de

los otros equipos, lo cual se debe a la superficie de contacto que tiene el

producto con el equipo es mayor que en los otros casos, es un pasterizador

de placas corrugadas, lo que hace que el paso del producto por el

pasterizador sea bastante largo aumentando así la superficie de contacto.

Es por esas razones que si se compara los tiempos de empuje en cada uno

de los equipos, se puede observar que en el tanque de maduración el

tiempo 1 como el 2, es menor, debido a que la superficie de contacto del

producto con el equipo es mucho menor, haciendo el recorrido del

producto mas corto.

3.2.2. Recolección de muestras

Para la recolección de las muestras físicas se dispuso de uno de los tanques

de la planta, en el cual se recogieron todos los empujes del día, desde el

tanque de mezcla, hasta la maquina de empaque, se tomaron tres

muestras durante cinco días para realizar la caracterización del empuje

que se va a utilizar en la elaboración de los helados de crema.

62

3.3. ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS DEL EMPUJE

3.3.1. Análisis fisicoquímicos

Estos análisis se realizaron por triplicado, con el propósito de hacer un

análisis estadístico para observar como es afectada una variable con

respecto a otra y para caracterizar el empuje que posteriormente va a ser

utilizado en la formulación de los helados de crema. La caracterización del

empuje se puede ver tabla 8.

Los resultados de las pruebas fisicoquímicas realizados a las muestras se

pueden observar en la tabla 7, donde se especifican las pruebas

realizadas a cada una de las muestras.

3.3.2. Análisis estadístico

Inicialmente se realizo la prueba de normalidad para determinar si los

datos tienen una distribución normal. Se obtuvo como dato que: la prueba

estadística de Shapiro-Wilk (W) = 0.97 , valor de probabilidad, 0.077, en

donde W varia entre 0 y 1 y la probabilidad de significancia debe ser

mayor a 0.05, indicado que se acepta la normalidad de los datos.

En el anexo C, se pueden observar los resultados arrojado por el programa

Stepwise.

63

Tabla 7. Análisis fisicoquímicos del empuje (mezcla yogur -agua)DIA MUESTRA pH DEN. TERLAC. ACIDEZ (%AL) o BRIX % M. SECA % M. GRASA % PROTEÍNA

1 4,68 1,036 0,42 10 16,199 1,35 1,3931 2 4,68 1,063 0,40 10 17,187 1,65 1,265

3 4,68 1,036 0,43 10 14,486 1,45 1,4071 4,05 1,034 0,43 8,6 10,486 1,25 1,715

2 2 4,04 1,032 0,42 8,6 10,680 1,25 1,3483 4,04 1,034 0,44 8,6 14,233 1,3 1,6191 4,02 1,031 0,41 8,6 10,771 1,15 1,190

3 2 4,02 1,031 0,41 8,6 8,690 1,20 1,4533 4,02 1,031 0,42 8,6 13,580 1,25 1,3831 4,47 1,036 0,39 9,8 13,987 1,50 1,575

4 2 4,47 1,035 0,38 9,8 14,297 1,50 1,3653 4,48 1,036 0,38 9,8 14,264 1,60 1,3561 4,59 1,035 0,39 9,8 14,347 1,75 1,698

5 2 4,55 1,034 0,40 9,8 14,497 1,75 1,628 3 4,55 1,036 0,39 9,8 14,924 1,80 1,698

DEN. TERLAC = Densidad con termolactómetro% AL = Porcentaje de ácido lácticoM. = Materia% = Porcentaje

64

Tabla 8. Caracterización del empujeDIA pH DEN. TERLAC. ACIDEZ (% AL) o BRIX % M. SECA % M. GRASA % PROTEÍNA

1 4,68 1,045 0,413 10 15,957 1,483 1,3552 4,04 1,034 0,425 8,6 11,800 1,267 1,5603 4,02 1,031 0,412 8,6 11,014 1,200 1,3424 4,47 1,036 0,382 9,8 14,183 1,533 1,4325 4,56 1,035 0,390 9,8 14,589 1,767 1,674

Promedio 4,35 1,036 0,404 9,36 13,509 1,450 1,473DEN. TERLAC = Densidad con termolactómetro% AL = Porcentaje de ácido lácticoM. = Materia% = Porcentaje

65

De acuerdo con al análisis presentado por el programa SAS, en el análisis

de regresión múltiple, se encontró que existe una regresión lineal

significativa entre grados Brix, pH y la acidez por titulación (p<0.05),

indicando que la variabilidad de la variable dependiente (grados Brix)

puede ser afectada en un 99 % por el pH y la acidez titulable.

Si se observan los valores de B (pendiente para cada variable), se

determina el comportamiento para cada variable. Si es positiva aumenta

el pH y aumentan los grados Brix, por el contrario, si es negativa a medida

que uno aumenta, el otro disminuye. Esto se puede corroborar con los

coeficiente de correlación de Sperman 9 (tabla de correlaciones), en

donde los valores en rojo son significativos, indicando que estas dos

variables están correlacionadas entre sí y presentan una correlación alta

ya sea directa (si es positiva), e inversa (si es negativa). En este caso como

se puede ver, los valores rojos son significativos y por lo tanto se puede

decir con un 95.5 % de confianza que la correlación es significativa.

Esto se explica por que el pH y la acidez titulable presentan una relación

inversa, al disminuir el pH una sustancia se vuelve mas ácida, por el

contrario, a medida que aumenta la acidez titulable la sustancia se vuelve

mas ácida.

En el caso del empuje la acidez esta afectada por fosfatos, citratos y

proteínas solubles; entre mas sea su concentración, mayores son los grados

Brix en el empuje.

Por otro lado, el porcentaje de proteína no se ve afectado por los grados

Brix, debido a que la leche y los productos lácteos contienen en mayor

66

proporción caseína que no es soluble, y por ello, no es detectada por el

refractómetro. La materia grasa al ser insoluble presenta el mismo

comportamiento.

También se realizaron análisis porcentuales a los promedios obtenidos de

las muestras día a día, se puede decir que existen diferencias poco

significativas, entre los datos arrojados por los análisis de un día y otro. Estos

promedios se pueden observar en el anexo C.

Estas diferencia, varían entre 0 y 1.5 %; esto se debe a la falta de

estandarización de los tiempos para la obtención del empuje, ya que no

dura siempre el mismo tiempo, se presentaran variaciones en las

características sensoriales y fisicoquímicas.

3.3.3. Análisis microbiológicos

Se realizaron para determinar si el empuje presenta algún tipo de

contaminación debido a: estar almacenado en un tanque durante el día,

a los equipos, tuberías. Y determinar si es posible utilizarlo o no como

materia prima para la elaboración de las bases de helados de crema. Los

resultados de estos análisis se pueden observar en la tabla 9.

67

Tabla 9. Análisis microbiológicos del empujeEXAMEN MICROBIOLÓGICO MEDIO DE CULTIVO LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES

NMP Coliformes totales/g Caldo brilla < 3 < 3 < 3 < 3 < 3NMP Coliformes fecales/g Agar EMB <10 <10 <10 <10 <10Salmonella Agar SS Negativo Negativo Negativo Negativo NegativoEstafilococos coagulasa positivos/g Agar salado manitol Negativo Negativo Negativo Negativo NegativoHongos y levaduras Agar oggy Negativo Negativo Negativo Negativo NegativoRecuento de mesófilos Agar plate count UFC x 10 -2 <11.000 <11.000 <11.000 <11.000 <11.000NMP = Número mas probable Agar plate count UFC x 10 -3g = gramo Agar plate count UFC x 10 -4

68

De acuerdo a los resultados microbiológicos realizados a los empujes se

determino que es posible utilizar el empuje en la elaboración de los

helados de crema, el cual no presenta ningún tipo de contaminación, ni

riesgo para los consumidores, los resultados de los exámenes dieron

negativos y por debajo de los estándares permitidos para considerar el

empuje como materia prima de buena calidad, estos resultados fueron

comparados con la resolución 2310 del Ministerio de Salud, para yogur y

helado la cual se encuentra en el anexo A.

3.4. FORMULACIONES PARA HELADOS DE CREMA

Se realizaron las dos formulaciones para las 5 bases de helados de crema,

manejadas por la empresa. Para realizar estas formulaciones se tuvieron

en cuenta los parámetros utilizados actualmente, en la elaboración de los

helados de crema, que se observan en la tabla 10.

Tabla 10. Parámetros para la elaboración de las bases de helado de crema

BASE ACIDEZ DENSIDAD SOLD. TOTALES GRASA (°°D) g / ml % %

Crema corriente 13 - 22 1.098 - 1.120 36 - 38 8.0 - 9.0Crema especial 13 - 22 1.098 - 1.120 36 - 38 9.0 - 10.0Crema premiun 13 - 22 1.098 - 1.120 37 - 39 9.0 -11.0

Arequipito 18 - 22 1.098 - 1.120 35 - 38 7.0 - 9.0Chocolate 25 - 35 1.098 - 1.120 37 - 42 9.0 - 10.0

Fuente: Meals de Colombia S.A.

°D = grados Dornicg / ml= gramos por mililitroSOLD = Sólidos

69

La cantidad de empuje adicionado a la formulación, se calculo con base

a los datos de producción diaria de mezcla de helado, (se observan en la

tabla 11), y la cantidad de perdidas diarias de yogur, calculadas

anteriormente (1473.04 kg).

El empuje que se obtuvo equivale al 10 % de la producción de mezcla de

helado de crema, indicando la cantidad de empuje que se debe utilizar

en la formulación.

Tabla 11. Datos de producción diaria de mezcla de helado crema

CREMA kg / díaCrema corriente 9000Crema especial 1500Crema premiun 4000

Crema arequipito 710Crema de chocolate 500

Total 15710 Fuente: Meals de Colombia S.A.

En las tablas 12 a la 21 se observan las dos formulaciones realizadas a cada

una de las cremas propuestas en el presente proyecto, con y sin adición

del empuje; en las cuales se ha incluido el costo de materias primas por

kilogramo y por 100 kilogramos de mix, con el fin de compararlas con las

formulaciones que procesa la empresa normalmente.

FORMULACIÓN PARA CREMA CORRIENTE

Características:Sólidos no grasos lácteos 10%Materia grasa 8,5%Sólidos totales 37%

Tabla 12. Formulación para crema corriente INGREDIENTES CANTIDAD SNG MG $ / kg $ / 100 kg mix

kg % Q % QGrasa vegetal hidrogenada (X) 5,94 99,9 5,93 1368 8126

Suero de leche 3,0 95 2,85 1,0 0,03 1775 5325Gelatina 0,2 8659 1732Glucosa 2,6 1053 2738

Leche en polvo entera (Y) 1,81 71 1,28 26 0,47 5248 9499Leche liquida entera (Z) 68,95 8,5 5,86 3,0 2,07 530 36544

Azúcar 15 899 13485Estabilizantes 0,5 11421 5711Maltodextrina 2,0 2192 4384

TOTAL 100 10 8,5 33145 87542Fuente: Adaptada por la autora, a partir de información suministrada por Meals de Colombia S.A.

SNG = Sólidos no grasos lácteosMG = Materia grasaQ = Cantidad% = Porcentaje$ = Costo de materias primasX, Y, Z = Incógnitas calculadaskg = Kilogramos

FORMULACIÓN PARA CREMA CORRIENTE CON ADICIÓN DE EMPUJE


Tabla 13. Formulación para crema corriente con adición de empujeINGREDIENTES CANTIDAD SNG MG $ / kg $ / 100 kg mix


Suero de leche 3,0 95 2,85 1,0 0,03 1775 5325Gelatina 0,2 8659 1732Glucosa 2,6 1053 2738


Empuje 10 2,7 0,27 1,5 0,15 0,156 1,6Azúcar 15 899 13485

Estabilizantes 0,5 11421 5711Maltodextrina 2,0 2192 4384



FORMULACIÓN PARA CREMA ESPECIAL


Tabla 14. Formulación para crema especialINGREDIENTES CANTIDAD % SNG % MG $ / kg $ / 100 kg mix


Suero de leche 3,0 95 2,85 1,0 0,03 1775 5325Leche en polvo entera (Y) 1,83 71 1,3 26 0,48 5248 9604Leche liquida entera (Z) 68,83 8,5 5,85 3,0 2,06 530 36480




FORMULACIÓN PARA CREMA ESPECIAL CON ADICIÓN DE EMPUJE


Tabla 15. Formulación para crema especial con adición de empujeINGREDIENTES CANTIDAD % SNG % MG $ / kg $ / 100 kg mix


Suero de leche 3,0 95 2,85 1,0 0,03 1775 5325Leche en polvo entera (Y) 2,75 71 1,95 26 0,72 5248 14432Leche liquida entera (Z) 57,98 8,5 4,93 3,0 1,74 530 30729

Empuje 10 2,7 0,27 1,5 0,15 0,156 1,6Azúcar 16 899 14384




FORMULACIÓN PARA CREMA PREMIUN

Características:Sólidos no grasos lácteos 10%Materia grasa 10%Sólidos totales 38%

Tabla 16. Formulación para crema premiunINGREDIENTES CANTIDAD % SNG % MG $ / kg $ / 100 kg mix


Suero de leche 3,0 95 2,85 1,0 0,03 1775 5325Glucosa 3,2 1053 3370



TOTAL 100 10 10 24678 89231Fuente: Adaptada por la autora, a partir de información suministrada por Meals de Colombia S.A.


FORMULACIÓN PARA CREMA PREMIUN CON ADICIÓN DE EMPUJE

Características:Sólidos no grasos lácteos 10%Materia grasa 10%Sólidos totales 38%

Tabla 17. Formulación para crema premiun con adición de empujeINGREDIENTES CANTIDAD % SNG % MG $ / kg $ / 100 kg mix




Empuje 10 2,7 0,27 1,5 0,15 0,156 1,6Azúcar 15 899 13485


TOTAL 100 10 10 24678 88246Fuente: Adaptada por la autora, a partir de información suministrada por Meals de Colombia S.A.


FORMULACIÓN PARA CREMA AREQUIPITO


Tabla 18. Formulación para crema de arequipito INGREDIENTES CANTIDAD % SNG % MG $ / kg $ / 100 kg mix







FORMULACIÓN PARA CREMA AREQUIPITO CON ADICIÓN DE EMPUJE

Caracteristicas:Sólidos no grasos lácteos 11%Materia grasa 8,0%Sólidos totales 37%

Tabla 19. Formulación para crema arequipito con adición de empujeINGREDIENTES CANTIDAD % SNG % MG $ / kg $ / 100 kg mix




Empuje 10 2,7 0,27 1,5 0,15 0,156 1,6Azucar 13 899 11687




FORMULACIÓN PARA CREMA CHOCOLATE


Tabla 20. Formulación para crema de chocolate INGREDIENTES CANTIDAD % SNG % MG $ / kg $ / 100 kg mix


Gelatina 0,05 8659 433Glucosa 3,0 1053 3159


Azúcar 16 899 14384Estabilizantes 0,4 11385 4554

Cocoa alcalinizada 3,0 3242 9726TOTAL 100 10 9,5 32612 109182

Fuente: Adaptada por la autora, a partir de información suministrada por Meals de Colombia S.A.


FORMULACIÓN PARA CREMA CHOCOLATE CON ADICIÓN DE EMPUJE

Características:Sólidos no grasos lácteos 10%Materia grasa 9,5%Agua 40%

Tabla 21. Formulación para crema de chocolate con adición de empujeINGREDIENTES CANTIDAD % SNG % MG $ / kg $ / 100 kg mix

kg % Q % QGrasa vegetal hidrogenada (x) 5,9 99,9 5,89 1368 8071

Gelatina 0,05 8659 433Glucosa 3,0 1053 3159


Empuje 10 2,7 0,27 1,5 0,15 0,156 1,6Azúcar 16 899 14384

Estabilizantes 0,4 11421 4568Cocoa alcalinizada 3,0 2192 6576



Tabla 22. Costos de materia prima para la elaboración de helados de cremaSIN EMPUJE CON EMPUJE DIFERENCIA

COSTO DE MP COSTO DE MP COSTO DE MP COSTO DE MP (ahorro /día utilizando x 100 kg x DIA X 100 kg X DIA utilizando el empuje)

Crema corriente 87.542 7.878.780 86587 7792830 85950Crema especila 86.434 1.296.510 85415 1281225 15285Crema premiun 89.231 3569240 88246 3529840 39400Crema arequipito 91.747 651404 90667 643736 7668Crema de chocolate 109.182 545910 105798 528990 16920Total 13.941.844 13776621 165223MP = Materia prima% = Porcentajekg = kilogramos

81

En la tabla 22 se muestran los costos de materia prima, para la elaboración

de los helados de crema con y sin adición del empuje, en donde se puede

observar la diferencia, en los costos de materia prima para la elaboración

de los dos helados de crema.

Al realizar las dos formulaciones, con y sin adición del 10 % de empuje, se

presenta una reducción en la cantidad de algunas de las materias primas

utilizadas para la elaboración de las bases para helados de crema, lo cual

representa una reducción en el costo por día de las materias primas, entre

$7.668 y $85.950 dependiendo de la base elaborada, favoreciendo la

mezcla para helado de crema corriente, que a su vez es la de mayor

producción y por consiguiente mayor venta.

El costo de materia prima en un día, para la elaboración de todas las

cremas de helado sin adición de empuje es de $13.941.844 y con adición

de empuje de $13.776.621, representando un ahorro de $165.223 al día,

que en 24 días de trabajo al mes, equivale a $3.965.352.

3.4.1. Balance de materia

Se realizo el balance de materia para cada formulación, con el propósito

de observar la cantidad real de producto que se obtiene al final del

proceso, el porcentaje de perdidas y el porcentaje de rendimiento del

producto, una vez finalizado el proceso.

82

En las figuras 3 Y 4 se presentan los balances de materia, de acuerdo al

flujograma para la mezcla de crema corriente y crema corriente mas la

adición del empuje, utilizando como base de calculo 100 kg de mezcla.

En el anexo D, se explican los cálculos de los balances de materia para la

crema corriente, con y sin adición del empuje; de la misma forma se

realizaron los demás balances de materia para cada una de las otras

cremas. Es necesario aclarar que los balances de materia se hicieron en

base a las formulaciones realizadas (ver tablas 12 a 26); para calcular la

cantidad de leche inicial que entra al proceso los cálculos se realizaron de

atrás hacia delante, empezando por el tanque de almacenamiento de

mezcla y terminando en recepción, para que en el tanque de

almacenamiento de mezcla entre la cantidad de leche indicada en la

formulación, con el propósito de no variar la composición del helado. Del

tanque de almacenamiento de mezcla hasta almacenamiento del

producto en el cuarto frío, los cálculos se realizaron de forma normal,

obteniendo como resultado final el porcentaje de perdidas y el porcentaje

de rendimiento de producto durante el proceso. Cabe anotar que las

perdidas en los equipos no varían para ningún tipo de crema, solo se

presentan variaciones en las cantidades de materias primas de cada una

las cremas.

En la tabla 23 se presenta el resumen del porcentaje de perdidas y del

porcentaje de rendimiento para cada cremas.

83

v Figura 3. Balance de materia: Elaboración de crema corriente sin

empuje

A = Leche = 70.34 kg

B = PERDIDAS = 0.5 %

C = 69.99 kg

D = IMPUREZAS = 0.5 %

E = 69.64 kg

F = PERDIDAS = 0.5 %

G = 69.29 kg

H = PERDIDAS = 0.5 %

I = 70.99 kg

J = Sólidos K = PERDIDAS = 0.5 %

L = 99.66 kg

M = PERDIDAS = 0.5 %

N = 99.16 kg

O = PERDIDAS = 0.5 %

P = 98.66 kg

Q = PERDIDAS = 0.5 %

R = Mezcla de leche y sólidos lácteos,

homogenizada y enfriada = 98.17 kg

RECEPCIÓN DE LECHE

FILTRAR

ENFRIAR

MEZCLAR

PASTEURIZAR

HOMOGENIZAR

ENFRIAR

ALMACENAR

84

R = 98.17 kg

S = PERDIDAS = 0.5 %

T = Base madurada = 97.68 kg

U = Colorante = 0.049 kg

V = Saborizante = 0.098 kg

W = Mix = 97.83 kg

X = Aire = 50 % = 48.91 kg Y = PERDIDAS = 1

Z =Helado = 145.76 kg

A’ = PERDIDAS = 1 %

B’ = Producto terminado y

Y empacado = 144.30 kg

C’ = Producto terminado y

Y congelado = 144.30 kg

D’ = Producto almacenado = 144.30 kg

Porcentaje de perdidas = 3.19 %Porcentaje de rendimiento = 96.81 %

Sólidos (J) = Grasa vegetal hidrogenada Suero de leche Gelatina Glucosa Leche en polvo entera Azúcar Estabilizante Maltodextrina

k = Kilogramos

MADURAR

ADICIÓN

BATIR

EMPACAR

ENDURECER


85

v Figura 4. Balance de materia: Elaboración de crema corriente con

adición de empuje

A = Leche = 59.25 kg

B = PERDIDAS = 0.5 %

C = 58.96 kg

D = IMPUREZAS = 0.5 %

E = 58.67 kg

F = PERDIDAS = 0.5 %

G = 58.38 kg

H = PERDIDAS = 0.5 %

I =58.09 kg

J = Sólidos L = PERDIDAS = 0.5 %

K = Empuje

M = 99.72 kg

N = PERDIDAS = 0.5 %

O = 99.22 kg

P = PERDIDAS = 0.5 %

Q = 98.72 kg

R = PERDIDAS = 0.5 %

S = Mezcla de leche y sólidos no lácteos,

homogenizada y enfriada = 98.23 kg

RECEPCIÓN DE LECHE

FILTRAR

ENFRIAR

MEZCLAR

PASTEURIZAR

HOMOGENIZAR

ENFRIAR

ALMACENAR

86

S = 98.23 kg

T = PERDIDAS = 0.5 %

U = Base madurada = 97.74 kg

V = Colorante = 0.049 kg

W = Saborizante = 0.098 kg

X = Mix = 97.89 kg

Y =Aire = 50 % = 48.94 kg Z = PERDIDAS = 1 %

A’ =Helado = 145.85 kg

B’ = PERDIDAS = 1 %

C’ = Producto terminado

Y empacado = 144.39 kg

D’ = Producto terminado y

Y congelado = 144.39 kg

E’ = Producto almacenado = 144.39 kg


Sólidos (J) = Grasa vegetal hidrogenada Suero de leche Gelatina Glucosa Leche en polvo entera Azúcar Estabilizante Maltodextrina

k = Kilogramos

MADURAR

ADICIÓN

BATIR

EMPACAR

ENDURECER


87

Al realizar el balance de materia para la elaboración de helado de crema

en base a 100 kg de mezcla, se puede observar que se presenta una

variación en el porcentaje de perdidas entre la crema sin empuje (3.19 %)

y la crema con empuje (3.16 %), siendo menor el porcentaje en la crema

con empuje, esto se debe posiblemente a que la cantidad de leche

necesaria para la elaboración del helado de crema es menor al adicionar

el empuje.

En la tabla 24 se observan los porcentaje de rendimientos obtenidos en el

proceso de elaboración de helado de crema con y sin adición del

empuje, se puede observar que no varían mucho entre los dos tipos de

helados de crema. El rendimiento para la el helado de crema sin adición

del empuje es de 96.81% y para el helado de crema con adición del

empuje de 96.84 %, lo que quiere decir que al elaborar el helado de crema

con la adición del empuje no se vera afectado el rendimiento del

producto. La pequeña variación existente entre los rendimientos, se debe

posiblemente a la diferencia en cantidad de leche inicial en el proceso.

Tabla 23. Porcentaje de perdidas y de rendimiento de los helados de

crema con base al balance de materia

CREMA CREMA SIN EMPUJE CREMA CON EMPUJE

%

PERDIDAS

%

RENDIMIENTO

%

PERDIDAS

%

RENDIMIENTO

Crema corriente 3.19 96.81 3.16 96.84

Crema especial 3.19 96.81 3.16 96.84

Crema premiun 3.19 96.81 3.16 96.84

Crema arequipito 3.19 96.81 3.16 96.84

Crema de chocolate 3.19 96.81 3.16 96.84

88

3.5. ELABORACIÓN DE HELADO DE CREMA CON Y SIN ADICIÓN DE

EMPUJE

Se realizaron pruebas piloto, elaborando helado de crema para

determinar si al adicionar el empuje, se presentan variaciones en las

características sensoriales, comparadas con la formulación original que

elabora la compañía; para ello se escogió la crema corriente, que es de

color blanco y no permite ningún tipo de variación del mismo, con esta

crema se elaboran la mayor parte de los productos, como son: conos,

vasitos, bocatos, platillos, paleta, tarros y productos institucionales.

Se hicieron dos tipos de crema corriente con los datos obtenidos en las

formulaciones presentadas anteriormente, ver tablas 12 y 13.

En la elaboración de las pruebas piloto, en general no se presentan

cambios en el proceso al adicionar el empuje, como nueva materia prima

en la elaboración de la crema corriente. No se presentaron cambios en el

manejo de la mezcla, los ingredientes se disolvieron totalmente en la leche

con la adición del empuje, no hubo separación de la grasa y el mix

presento una buena homogenización. También es importante aclarar que

no se presentaron cambios en el color, dando su tonalidad blanca como

la crema original. Para corroborar estos resultados se realizo un análisis

sensorial a los dos productos elaborados.

89

3.6. EVALUACIÓN SENSORIAL DEL PRODUCTO

Se realizó el análisis sensorial a los dos helados de crema corriente, con el

propósito de determinar si existe o no diferencias en cuanto a suavidad,

cremosida, palatabilidad, entre los dos tipos helados.

Se utilizo una prueba triangular. El formato de la prueba puede verse en el

anexo E.

Para determinar el tamaño de la muestra se tuvieron en cuenta los

siguientes datos obtenidos en el DANE.

Población: 6.000.000 habitantes en Bogotá.

Para los estratos 4, 5 y 6 es el 28 % de la población total lo cual equivale a

1.680.000 habitantes.

Tamaño de muestra (muestra aleatoria simple)

n= n0 n0= Z2 S2

1 + n0 e2

N

Donde:

n = Tamaño de la muestra

n0 = Primera aproximación

N = Universo (1.680.000 habitantes)

Z2 = Margen de confiabilidad = 90% (1.85)

S2 = Desviación estándar = 0.5

E2 = Error de estimación = 10%

90

Aplicando las ecuaciones enunciadas anteriormente se tendrá que:

n0 = 85.56

n = 85.56 ≈ 86 personas

Lo que quiere decir que el tamaño de la muestra debe ser de 86 personas

a encuestar.

De las 86 personas encuestadas, 71 contestaron acertadamente la

prueba, “que no existe diferencia entre el helado de crema sin empuje y el

helado de crema con adición del empuje, siendo diferente el helado

comercial”.

Por lo tanto para determinar el nivel de significancia de las respuestas

obtenidas en las encuestas realizadas, se recurre a la tabla de

interpretación de resultados de la prueba triangular de Roessler y Col.,

1948, la cual se encuentra en el anexo F.

Comparando los datos obtenidos, con las tablas de significancia, se puede

decir, que las 86 respuestas se obtuvieron 71 correctas y que están por

encima de los valores mínimos de respuestas que se deben tener en cada

nivel de significancia (anexo F). Quiere decir que la crema corriente con

adición del empuje no presenta ningún tipo de variación en las

características sensoriales, comparada con la crema corriente sin empuje.

91

3.7. EVALUACIÓN AMBIENTAL

Se calculó la demanda química de oxigeno en cinco días (DQO5) para

evaluar la disminución de la carga contaminante actual, debido a la

utilización del empuje en la elaboración de los helados de crema.

Los cálculos se realizaron, teniendo en cuenta los datos de la tabla 1

(carga contaminante por residuos de leche), la composición del empuje

de acuerdo a la caracterización realizada (tabla 8) y a la demanda

biológica de oxigenó (tabla 24).

Tabla 24. Demanda biológica de oxigeno en cinco días (DQO5)

COMP. DEL EMPUJE

EN 100 g

DQO5 / g DQO5 / g EMPUJE / DIA

UTILIZADO

CANT. DE PROT

Y LACTOSA

Proteína 1.473 % 10 14.73 1.473.010 216.974

Lactosa 3.29 % 30 98.7 1.473.010 1.453.861

Total 113.43 1.670.835

g = gramos

DQO5 = Demanda química en cinco días

CANT. = Cantidad

PROT = Proteína

De acuerdo a la datos obtenidos en la tabla 24 y que al día se dejan de

utilizar 1.473.01 k, se determino que actualmente la demanda química de

oxígeno en cinco días (DQO5), es de 1.670.835 g / DQO5 , lo que quiere

decir, que es la demanda de oxígeno requerida por 23.206 habitantes de

la ciudad en 1 día.

92

CONCLUSIONES

v Actualmente la planta de producción esta subutilizada debido a la

baja demanda de producto, es por esta razón que las perdidas de

producto en la línea de yogur ascienden a $25.204.359 pesos

mensuales.

v El tiempo de duración para la obtención del los empujes esta

relacionado con la viscosidad, las distancias entre equipos y la

superficie de contacto del producto con el equipo.

v Los grados Brix es la variable que determina el cambio de

composición del empuje y se afecta con el pH y la acidez titulable.

v El empuje es considerado como materia prima de buena calidad

para la elaboración de los helados de crema según los análisis

microbiológicos, ya que no presenta ningún riesgo de

contaminación para el producto y los consumidores.

v Al utilizar el empuje en la formulación de los helados de crema, se

presenta una reducción del costo de las materias primas, en especial

en la crema corriente.

93

v Según el análisis sensorial realizado a los consumidores, el helado de

crema sin adición de empuje y el helado de crema con adición de

empuje (10 %), no presentan ningún tipo de diferencias en sus

características sensoriales.

v La contaminación de las aguas residuales se disminuye al utilizar el

empuje en la elaboración de los helados de crema en 1.670.835 g /

DQO5 , lo que equivale al oxígeno que requieren 23.206 habitantes

en un día.

94

RECOMENDACIONES

v Evaluar la utilización del empuje de la línea de yogur, en el proceso

de elaboración del mismo.

v Continuar el estudio de las aguas residuales con y sin la utilización del

empuje, para determinar la disminución de la carga contaminante

en el tiempo, además, evaluar su incidencia en los costos de

tratamientos de aguas residuales.

95

BIBLIOGRAFÍA

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Acribia S.A., 1984.

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Vicente ediciones, 1994.

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SAS. 199. SAS Institute Inc. Cary, North Carolina, Us.

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McGraw-Hill, 1988.

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microbiología. Zaragoza, España, Edit. Acribia S.A., 1994.

VEISSEYRE, R. Lactologia técnicas. Recogida, tratamiento y transformación

de la leche en los países térmicos y calientes. Zaragoza, España, Edit.

Acribia S.A., 1972.

98

ANEXO A

LEGISLACIÓN 2310 DEL MINISTERIO DE SALUD PARA YOGUR, KUMISY HELADO

Características fisicoquímicas del yogurEntero Semides-

cremado

Descremado

Materia grasa %

m/m

Min. 2.5 Min. 1.5 Max. 0.8

Sólidos lácteos no

grasos % m/m min.

7.0 7.0 7.0

Acidez como ácido

láctico % m/m

0.70 – 1.50 0.70 – 1.50 0.70 – 1.50

Prueba de fosfatasa Negativa Negativa Negativa

Fuente: Resolución 2310 del Ministerio de Salud

Características microbiológicas del yogurn M M c

NMP Coliformes totales / g 3 20 93 1

NMP Coliformes totales / g 3 <3 - 0

Hongos y levaduras / g 3 200 500 1


99

Donde n: Número de muestras que se pueden analizar

m: Valor máximo de microorganismos para tener calidad

buena

M: Valor máximo de microorganismos para tener calidad

aceptable

c: muestra que se deben tener con contenido máximo de M.

Características fisicoquímicas del kumisEntero Semides-

cremado

Descremado

Materia grasa %

m/m

Min. 2.5 Min. 1.5 Max. 0.8


grasos % m/m min.

7.0 7.0 7.0

Acidez como ácido

láctico % m/m

0.70 – 1.50 0.70 – 1.50 0.70 – 1.50

Prueba de fosfatasa Negativa Negativa Negativa


Características microbiológicas del kumis

n M M c



Hongos y levaduras / g 3 200 500 1


100

Donde n: Número de muestras que se pueden analizar

m: Valor máximo de microorganismos para tener calidad

buena

M: Valor máximo de microorganismos para tener calidad

aceptable


Características fisicoquímicas del heladoDe crema De grasa

vegetal

De leche

Grasa láctea % m/m,

min.

8 - 3


grasos % m/m, min.

11 8 8

Sólidos totales % m/m,

min.

30 26 26

Peso por volumen g/L,

min.

475 475 475

Proteínas lácteas %

m/m, min.

2.5 2.0 2.0

Indice de Reichert

Meissel en la grasa,

min.

22 - 22

Fosfatasa Negativa Negativa Negativa


101

Características microbiológicas del helado

n m M C

Recuento total de

microorganismos mesófilos/g

3 100.000 150.000 1



Recuento de estafilococos

coagulasa positivos / g

3 100 200 1

Salmonella / 25 g 3 0 - 0


Donde n: número de muestras que se pueden analizar

m: valor máximo de microorganismos para tener calidad

buena

M: valor máximo de microorganismos para tener calidad

aceptable


102

ANEXO B

CANTIDAD DE PRODUCTO PERDIDO EN LA LÍNEA DE YOGURT

Anexo B. Cantidad de producto perdido en la línea de yogur PRODUCTO UNI. PROG UNI. PROD UNI. PERD KG PERD $ / KILO $ TOTAL

MES MES MES MES MESYogur jungla vainilla 41000 39219 1781 222,62 975,76 217223,69Yogur jungla fresa 42500 44935 -2435 0 1043,47 0

Yogur jungla melocoton 38500 42638 -4138 0 916,86 0Total jungla vaso x 125 g 122000 126792 1781 222,62 2936,09 217223,69

Jungla bebida fresa 75000 74128 872 174,4 1043,47 181981,16Jungla bebida melocoton 57000 56272 728 291,2 916,86 84797,44

Total jungla bolsa x 200 g 132000 130400 1600 465,6 1960,33 266778,6Jungla tubo vainilla 15000 11682 3318 132,72 975,76 129502Jungla tubo fresa 15000 13563 1437 57,48 1043,47 59978,65

Jungla tubo melocoton 15000 11817 3183 127,32 916,86 116734,61Yotal jungla tubo x 40 g 45000 37062 7938 317,52 2936,09 306215,26

Total jungla 299000 294254 11319 805,74 790217,55

Yogur guanabana 16500 17912 1412 282,4 842,34 237876,81Yogur fresa 131000 122486 8514 1720,8 815,84 1403897,47Yogur mora 66500 56526 9974 1994,8 799,84 1595520,83

Yogur melocoton 93000 101100 -8100 0 831,64 0Yogur manzana 52000 52824 -824 0 814,64 0

Yogur kiwi 34100 38019 -3919 0 854,24 0Total yogur frutas x 200 g 393100 388867 7057 3998 4958,54 3237295,11

Yogur fresa 5400 5400 0 0 815,84 0Yogur mora 2160 2159 1 0,75 799,84 599,88

Yogur melocoton 5160 5278 -118 0 831,64 0Total yogur frutas x 750 g 12720 12837 -117 0,75 2447,32 599,88

Yogur fresa 4440 4440 0 0 815,84 0Yogur melocoton 4680 4680 0 0 831,64 0

Total yogur frutas x 1750 g 9120 9120 0 0 1647,48 0Total yogur frutas 414940 410824 7057 3998,75 3237894,99

PRODUCTO UNI. PROG UNI. PROD UNI. PERD KG PERD $ / KILO $ TOTALMES MES MES MES MES

Fruplait fresa 35000 35814 -814 0 1032,15 0Fruplait Mora 25500 23530 1970 246,25 1027,65 253058,81

Total fruplait x 125 g 60500 59344 1156 246,25 253058,81

Yogur cremoso fresa 94500 93382 1118 150,93 1043,47 157490,92Yogur cremoso melocoton 80000 72072 7928 1070,28 916,86 981296,92

Yogur cremoso frutas rojas 89000 87306 1694 228,69 970,91 221367,48Total yogur cremoso x 135 g 263500 252760 10740 1449,9 1360155,32

Frutas con crema fresa 93000 84705 8295 1036,87 930,71 965025,27Frutas con crema durazno 50000 49625 375 46,87 930,71 43622,37Total frutas con crema 143000 134330 8670 1083,74 1008647,64

Yogur con cereal 453500 463201 -9701 0 596,87 0Total yogur con cereal 453500 463201 -9701 0 596,87 0

Kumis bolsa 60400 60496 -96 0 699,41 0Total kumis bolsa x 1 k 60400 60496 -96 0 699,41 0

Kumis vaso 181000 170120 10880 2176 699,41 1521916,16Total kumis vaso x 200 g 181000 170120 10880 2176 699,41 1521916,16

Kumis x 750 grs 6000 5990 10 7,5 699,41 5245,57Total kumis x 750 g 6000 5990 10 7,5 699,41 5245,57

Kumis 1750 grs 5640 5629 11 19,25 699,41 13463,64Total kumis x 1750 g 5640 5629 11 19,25 699,41 13463,64

Total kumis 253040 242235 10901 2202,7 1540625,37


Arequipe 7332 7370 0 0 1575,6 0Total arequipe por x 50 g 7332 7370 0 0 1575,6 0

Arequipe tubo 6400 5663 737 184,25 1575,6 290304,3Total arequipe por x 250 g 6400 5663 737 184,25 290304,3

Arequipe tubo 26400 22554 3846 153,84 1575,6 242390,3Total arequipe por x 40 g 26400 22554 3846 153,84 242390,3

Total arequipe 40132 35947 4583 338,09 532694,2

Yogur diet fresa 33700 34860 -1160 0 1128,66 0Yogur diet melocoton 31500 31177 323 58,14 1074,66 62480,73

Total yogur diet x 180 g 65200 66037 323 58,14 62480,73Yogur diet fresa 4320 4319 1 0,75 1128,66 846,5

Yogur diet melocoton 4439 4436 3 2,25 1074,66 2417,98Total yogur diet x 75 g 8759 8755 4 3 3264,48

Total yogur diet 73959 74792 237 61,14 65745,21

Flan caramelo yoplait 140000 124616 15384 2230,68 1110,26 2476634,77Total flan x 145 g 140000 124616 15384 2230,68 2476634,77

Batgur fresa 91400 101354 -9954 0 611,53 0Batgur melocotón 73000 75124 -2124 0 582,9 0

Batgur mora 52000 53152 -1152 0 796,81 0Total batgur x 1k 216400 229630 -13230 0 0

Batgur fresa 623500 603824 19676 3935,2 611,53 2406492,8Batgur mora 263000 262756 244 48,8 796,81 38884,32

Batgur melocotón 371000 370580 420 84 582,9 48963,2TOTAL BAT GUR x 200 g 1257500 1237160 20340 4068 2494340,32

Total batgur 1473900 1466790 20340 4068 2494340,32


Yam fresa 482000 391580 90420 11302,5 611,53 6911817,8Yam fresa 285000 257065 27935 3491,87 582,9 2035413,9

Total yam x 125 g 767000 648645 118355 14794,37 8947231,7

Avena yoplair 133000 112631 20369 4073,8 556,13 2265562,39Total avena yoplait x 200 g 133000 112631 20369 4073,8 2265562,39

Yopli melocotón 53400 48876 4524 180,96 1279,57 231550,98Yopli fresa 63600 71700 -8100 0 1357,53 0

Total yopli x 40 g 117000 120576 4524 180,96 231550,98

TOTAL MES 4632471 4440945 233635 35353,16 25204359,25

PORCENTAJE PERDIDAS 5,04Fuente: Adaptada por la autora a partir de información suministrada por Meals de Colombia S.A.

107

ANEXO C

RESULTADOS DEL ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Resultados del análisis de regresión múltiple, usando el método de

selección de setpwise (Programa SAS)

Regression Summary for Dependent Variable: BRIXR= 0.9942 R²= 0.9885 Adjusted R²= 0.9866F(2,12)=514.66 p< 0.005 Std.Error of estimate: 0.0749

Std. Error ValidB of B t(12) p-level N

Intercepto 1,7975 0,7328 2,4529 0,0304PH 2,1288 0,0807 26,3661 5,425E-12 15

ACIDEZ -4,2302 1,2269 -3,4479 0,0048 15

Analysis of VarianceSource Sums of Mean

Squares df Squares F p-levelRegress or Model 5,7885 2 2,8942 514,658 2,342E-12Residual o Error 0,0674 12 0,0056

Total 5,8560

108

Tabla de correlaciones (Sperman 9)CorrelationsMarked correlations are significant at p < .05000N=15

PH DENTERMO ACIDEZ (% AL) o BRIX % M SECA % M GRASA % PROTEINAPH 1 0,49521299 -0,478141318 0,9884632 0,805263845 0,785524901 0,072168225

DENTERMO 0,49521299 1 -0,238090301 0,46033067 0,583511782 0,413257145 -0,231412757ACIDEZ (% AL) -0,47814132 -0,2380903 1 -0,56646836 -0,309745604 -0,682088207 0,009913894

o BRIX 0,9884632 0,46033067 -0,566468365 1 0,791093758 0,79470266 0,055736962 % M SECA 0,80526385 0,58351178 -0,309745604 0,79109376 1 0,668046467 0,01572424% M GRASA 0,7855249 0,41325715 -0,682088207 0,79470266 0,668046467 1 0,392966427% PROTEINA 0,07216822 -0,23141276 0,009913894 0,05573696 0,01572424 0,392966427 1

DENTERMO = Densidad con termoláctometro% AL = Porcentaje de ácido láctico% = PorcentajeM = Materia

109

Promedio de los datos obtenidos en el laboratorioDIA pH DEN. TERLAC. ACIDEZ (% AL) o BRIX % M. SECA % M. GRASA % PROTEÍNA1 4,68 1,045 0,413 10 15,957 1,483 1,3552 4,04 1,034 0,425 8,6 11,800 1,267 1,5603 4,02 1,031 0,412 8,6 11,014 1,200 1,3424 4,47 1,036 0,382 9,8 14,183 1,533 1,4325 4,56 1,035 0,390 9,8 14,589 1,767 1,674

DEN. TERLAC = Densidad con termolactómetro% AL = Porcentaje de ácido lácticoM. = Materia% = Porcentaje% = Porcentaje

110

ANEXO D

Balance de materia para la elaboración de crema corriente ycrema corriente con adición de empuje

v Balance de materia para la elaboración de crema sin empuje

Base de cálculo = 100 kg de mezcla

Balance general para el proceso

A + J + U + V + X = H + F + D + B + K + M + O + Q + S + Y + A’ + D”

Balance general por operaciones

1. Balance en el tanque de almacenamiento

G = H + JG = lecheH = Perdidas (0.5 %)J = Leche

H = 68.95 kg (0.5 %) G = (0.344 + 68.95) kgH = 0.344 kg G = 69.29 kg

2. Balance en el enfriador

E = F + GE = lecheF = Perdidas (0.5 %)G = Leche

H = 69.29 kg (0.5 %) E = (0.346 + 69.29) kgH = 0.346 kg E = 69.64 kg

111

3. Balance en el filtro

C = D + EC = lecheD = Perdidas (0.5 %)E = Leche

D = 69.64 kg (0.5 %) C = (0.348 + 69.64) kgD = 0.348 kg C = 69.99 kg

4. Balance en recepción

A = B + CA = lecheB = Perdidas (0.5 %)C = Leche

B = 69.99 kg (0.5 %) A = (0.349 + 69.99) kgB = 0.349 kg A = 70.34 kg

5. Balance en el tanque de mezcla

I + J = L + KI = lecheJ = SólidosK = Perdidas (0.5 %)L = Base de helado

k = 68.95 kg (0.5 %) (68.95 + 31.05) kg = (L + 0.344) kgB = 0.344 kg L = 99.66 kg

6. Balance en el pasterizador

L = M + NL = Base de heladoM = Perdidas (0.5 %)N = Base de helado

112

M = 99.66 kg (0.5 %) 99.66 kg = 0.498 kg + NM = 0.498 kg N = 99.16 kg

7. Balance en el homogenizador

N = O + PN = Base de heladoO = Perdidas (0.5 %)P = Base de helado

O = 99.16 kg (0.5 %) 99.16 kg = 0.495 kg + PO = 0.495 kg P = 98.66 kg


P = Q + RP = Base de heladoQ = Perdidas (0.5 %)R = Base de helado

Q = 98.66 kg (0.5 %) 98.66 kg = 0.493 kg + RO = 0.493 kg R = 98.17 kg

9. Balance en el tanque de maduración

R = S + TR = Base de heladoS = Perdidas (0.5 %)T = Base de helado madurada

S = 98.17 kg (0.5 %) 98.17 kg = 0.490 kg + TS = 0.490 kg T = 97.68 kg

10. Balance en adición

W = T + U + VT = Base de helado maduradaU = Colorante

113

V = SaborizanteW = Mix

W = (97.68 + 0.049 + 0.098) kgW = 97.83 kg

11. Balance en el freezer

W + X = Y + ZW = MixX = AireY = Perdidas (1 %)Z = Helado

X = 97.83 (50 %)X = 48.91

(97.83 + 48.91) kg = 0.978 kg + ZS = 97.83 kg (1 %) Z = 145.76 kgS = 0.978 kg

12. Balance en empaque

Z = A’ + B’Z = HeladoA’ = Perdidas (0.5%)B’ = Helado empacado

A’ = 145.76 kg (1 %) 145.76 kg = 1.457 kg + B’A’ = 1.457 kg B’ = 144.30 kg

13. Balance en el endurecedor

B’ = Helado empacadoC’ = Helado endurecido

144.30 kg = C’

114

14. Balance en almacenamiento

C’ = Helado empacadoD’ = Helado endurecido

144.30 kg = D’


v Balance de materia para la elaboración de crema con adición deempuje

Base de cálculo = 100 kg de mezcla

Balance general para el proceso

A + J +K +V + W + Y = H + F + D + B + L + N + P + R + T + Z + B’ + E’

Balance general por operaciones

1. Balance en el tanque de almacenamiento

G = H + JG = lecheH = Perdidas (0.5 %)J = Leche

H = 58.09 kg (0.5 %) G = (0.290 + 58.09) kgH = 0.290 kg G = 58.38 kg


E = F + GE = lecheF = Perdidas (0.5 %)G = Leche

H = 58.38 kg (0.5 %) E = (0.291 + 58.38) kg

115

H = 0.291 kg E = 58.67 kg

3. Balance en el filtro

C = D + EC = lecheD = Perdidas (0.5 %)E = Leche

D = 58.67 kg (0.5 %) C = (0.239 + 58.67) kgD = 0.293 kg C = 58.96 kg

4. Balance en recepción

A = B + CA = lecheB = Perdidas (0.5 %)C = Leche

B = 58.96 kg (0.5 %) A = (0.295 + 58.96) kgB = 0.295 kg A = 59.25 kg

5. Balance en el tanque de mezcla

I + J + K = M + LI = lecheJ = SólidosK = EmpujeL = Perdidas (0.5 %)M = Base de helado

L = 58.09 kg (0.5 %) (58.09 + 31.92 + 10) kg = (M + 0.290) kgB = 0.290 kg M = 99.72 kg

6. Balance en el pasterizador

M = N + OM = Base de helado

116

N = Perdidas (0.5 %)O = Base de helado

N = 99.72 kg (0.5 %) 99.72 kg = 0.498 kg + OM = 0.498 kg O = 99.22 kg

7. Balance en el homogenizador

O = P + QO = Base de heladoP = Perdidas (0.5 %)Q = Base de helado

P = 99.22 kg (0.5 %) 99.22 kg = 0.496 kg + QO = 0.496 kg Q = 98.72 kg


Q = R + SQ = Base de heladoR = Perdidas (0.5 %)S = Base de helado

S = 98.72 kg (0.5 %) 98.72 kg = 0.493 kg + SO = 0.493 kg S = 98.23 kg

9. Balance en el taque de maduración

S = T + US = Base de heladoT = Perdidas (0.5 %)U = Base de helado madurada

T = 98.23 kg (0.5 %) 98.93 kg = 0.491 kg + UT = 0.491 kg U = 97.74 kg

117

10. Balance en adición

X = U + V + WU = Base de helado maduradaV = ColoranteW = SaborizanteX = Mix

X = (97.74 + 0.049 + 0.098) kgX = 97.89 kg

11. Balance en el freezer

X + Y = Z +A’X = MixY = AireZ = Perdidas (1 %)A’ = Helado

Y = 97.89 (50 %)Y = 48.94 kg

(97.89 + 48.94) kg = 0.978 kg + A’Z = 97.89 kg (1 %) A’ = 145.85 kgS = 0.978 kg

12. Balance en empaque

A’ = B’ + C’A’ = HeladoB’ = Perdidas (0.5 %)C’ = Helado empacado

B’ = 145.85 kg (1 %) 145.85 kg = 1.458 kg + C’B’ = 1.458 kg C’ = 144.39 kg

118

13. Balance en el endurecedor

C’ = Helado empacadoD’ = Helado endurecido

144.39 kg = D’

14. Balance en almacenamiento

D’ = Helado empacadoE’ = Helado endurecido

144.39 kg = E’


119

ANEXO E

PRUEBA TRIANGULAR

NOMBRE:

FECHA:

Frente a usted tiene tres muestras de helados. Dos de ellas son iguales y

una diferente. Indique con una X la muestra que usted considera que es

diferente

MUESTRAS

1 2 3

Observaciones:

GRACIAS

120

ANEXO F

TABLA DE INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS DE LA PRUEBATRIANGULAR

Número de respuestas correctas necesarias para establecerdiferencias significativas

NIVEL DE SIGNIFICANCIANo JUECES 5 % 1 % 0.1 %

7 5 6 78 6 7 89 6 7 8

10 7 8 911 7 8 912 8 9 1013 8 9 1014 9 10 1115 9 10 1216 10 11 1217 10 11 1318 10 12 1319 11 12 1420 11 13 1421 12 13 1522 12 14 1523 13 14 1624 13 14 1625 13 15 1726 14 15 1727 14 16 1828 15 16 1829 15 17 1930 16 17 1931 16 18 1932 16 18 2033 17 19 2034 17 19 2135 18 19 21

121

36 18 20 2237 18 20 2238 19 21 2339 19 21 2340 20 22 2441 20 22 2442 21 22 2543 21 23 2544 21 23 2545 22 24 2646 22 24 2647 23 25 2748 23 25 2749 23 25 2850 24 26 2851 24 26 2952 25 27 2953 25 27 2954 25 27 3055 26 28 3056 26 28 3157 27 29 3158 27 29 3259 27 30 3260 28 30 3361 28 30 3362 28 31 3363 29 31 3464 29 32 3465 30 32 3566 30 32 3567 30 33 3668 31 33 3669 31 34 3670 32 34 3771 32 34 3772 33 35 3873 33 35 3874 33 36 3975 34 36 3976 34 36 3977 34 37 4078 35 37 4079 35 38 4180 35 38 4181 36 38 4182 36 39 4283 37 39 4284 37 40 4385 37 40 43

122

86 38 40 4487 38 41 4488 39 41 4489 39 42 4590 39 42 4591 40 42 4692 40 43 4693 40 43 4694 41 44 4795 41 44 4796 42 44 4897 42 45 4898 42 45 4999 43 46 49

100 43 46 49200 80 84 89300 117 122 127400 152 158 165500 188 194 2021000 363 372 3832000 709 722 737

Fuente: Roessler y Col. (1948)

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