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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
OBTENCIÓN DE UNA INFUSIÓN AROMÁTICA A PARTIR DE
LA CASCARILLA DE CACAO DE FINO AROMA
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO DE ALIMENTOS
DIEGO JOSÉ PAZMIÑO SÁNCHEZ
DIRECTORA: ING. YOLANDA ARGÜELLO
Quito, Septiembre 2013
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2013
Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo DIEGO JOSÉ PAZMIÑO SÁNCHEZ, declaro que el trabajo aquí descrito
es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado
o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas
que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
_________________________
Diego Pazmiño
C.I. 1721743803
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Obtención de una
infusión a partir de la cascarilla de cacao Fino de Aroma”, que, para
aspirar al título de Ingeniero en Alimentos fue desarrollado por Diego
Pazmiño, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la
Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de
Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________
Yolanda Argüello
DIRECTORA DE TESIS
C.I.1801626464
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN _________________________________________________ viii
ABSTRACT _________________________________________________ ix
1. INTRODUCCIÓN _________________________________________ 1
2. MARCO TEÓRICO ________________________________________ 3
2.1. EL CACAO Y SUS VARIEDADES _________________________ 3
2.2. CACAO “FINO DE AROMA” ______________________________ 3
2.2.1. CARACTERÍSTICAS DE LA PLANTA ___________________ 4
2.2.2. FERMENTACIÓN ___________________________________ 5
2.2.3. SECADO _________________________________________ 6
2.2.3.1. Secado natural __________________________________ 6
2.2.3.2. Secado artificial _________________________________ 7
2.2.4. TOSTADO ________________________________________ 7
2.3. CASCARILLA DE CACAO _______________________________ 8
2.3.1. PROPIEDADES ____________________________________ 8
2.3.2. USOS Y APLICACIONES ____________________________ 9
2.3.3. IMPACTO AMBIENTAL ______________________________ 9
2.4. HIERBAS AROMÁTICAS E INFUSIONES __________________ 10
2.4.1. ACEITES ESENCIALES ____________________________ 10
2.4.2. INFUSIONES _____________________________________ 11
2.5. RADIACIÓN UV-C O UV GERMICIDA _____________________ 11
2.6. ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO __________________________ 12
2.6.1. PUNTO DE EQUILIBRIO ____________________________ 12
2.6.2. FLUJO DE CAJA __________________________________ 12
2.6.3. VALOR ACTUAL NETO _____________________________ 13
2.6.4. TIR _____________________________________________ 14
PÁGINA
3. METODOLOGÍA _________________________________________ 16
3.1. MATERIA PRIMA _____________________________________ 16
3.1.1. FERMENTACIÓN __________________________________ 17
3.1.2. SECADO ________________________________________ 18
3.1.3. TOSTADO O TORREFACCIÓN_______________________ 18
3.2. RADIACIÓN UV-C ____________________________________ 19
3.3. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA Y MICROBIOLÓGICA
DE LA CASCARILLA DE CACAO ________________________ 21
3.4. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LA INFUSIÓN Y PROCESO
DE EXPERIMENTACIÓN _______________________________ 22
3.4.1. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LA INFUSIÓN __________ 22
3.4.2. DETERMINACIÓN DEL MEJOR TRATAMIENTO
EXPERIMENTAL __________________________________ 24
3.5. ANÁLISIS SENSORIAL DE LA INFUSIÓN __________________ 25
3.6. ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO (ACB) _____________________ 27
3.6.1. PUNTO DE EQUILIBRIO ____________________________ 29
3.6.2. FLUJO DE CAJA O CASH FLOW _____________________ 29
3.6.3. VAN (VALOR ACTUAL NETO) _______________________ 30
3.6.4. TIR (TASA INTERNA DE RETORNO) __________________ 31
4. DISCUSIÓN Y RESULTADOS ______________________________ 34
4.1. FERMENTACIÓN DE LOS GRANOS DE CACAO ____________ 34
4.2. SECADO ____________________________________________ 35
4.3. TOSTADO O TORREFACCIÓN __________________________ 35
4.4. RENDIMIENTO DE LA CASCARILLA AL FINAL DE LA
ETAPA DE TOSTADO _________________________________ 37
4.5. RADIACIÓN UV-C ____________________________________ 37
PÁGINA
4.6. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA Y MICROBIOLÓGICA
DE LA CASCARILLA DE CACAO ________________________ 41
4.6.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA ________________ 41
4.6.1.1. Análisis de contenidos alcaloides __________________ 42
4.6.2. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO _______________________ 43
4.6.2.1. Determinación de mohos y levaduras _______________ 43
4.6.3. OTRAS PROPIEDADES ____________________________ 43
4.6.3.1. Análisis de azúcares totales y fibra _________________ 43
4.7. DETERMINACIÓN DE LA ALTERNATIVA TECNOLÓGICA
PARA ELABORAR UNA INFUSIÓN DE CASCARILLA ________ 44
4.7.1. DISEÑO EXPERIMENTAL COMPLETAMENTE AL
AZAR (DCA) ____________________________________ 44
4.8. ANÁLISIS SENSORIAL DE LA INFUSIÓN __________________ 47
4.9. ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO (ACB) _____________________ 49
4.9.1. PUNTO DE EQUILIBRIO ____________________________ 50
4.9.2. FLUJO DE CAJA O CASH FLOW _____________________ 51
4.9.3. VAN (Valor Actual Neto) _____________________________ 53
4.9.4. TIR (TASA INTERNA DE RETORNO) __________________ 53
4.9.5. RELACIÓN COSTO-BENEFICIO ______________________ 53
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ___________________ 57
5.1. CONCLUSIONES _____________________________________ 57
5.2. RECOMENDACIONES _________________________________ 59
6. BIBLIOGRAFÍA _________________________________________ 60
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Tipos de cacao _______________________________________ 3
Tabla 2. Metodología para la caracterización físico-química y
microbiológica de la cascarilla de cacao y otras propiedades ___ 21
Tabla 3. Descripción de tratamientos experimentales ________________ 25
Tabla 4. Resultados comparativos entre tiempos (min) de
tostado, categorización y porcentaje de cenizas insolubles en
ácido clorhídrico al 10% ________________________________ 36
Tabla 5. Rendimiento de cascarilla de cacao sobre 30 mazorcas _______ 37
Tabla 6. Resultado comparativo sobre el recuento de UFC de
mohos y levaduras en la primera dilución 10-1 para el día 5 y
tratamientos de cascarilla ______________________________ 38
Tabla 7. Recuento de UFC de mohos y levaduras/g para el día 5 en
diferentes tratamientos de cascarilla de cacao fino de aroma
sometida a dosis de irradiación. __________________________ 39
Tabla 8. Recuento de UFC de mohos y levaduras/g para el día 5 en
cascarilla de cacao fino de aroma sometida a dosis de
irradiación __________________________________________ 40
Tabla 9. Resultado comparativo entre cascarilla control, cascarilla
irradiada y cascarilla de café sobre características físico-
químicas ___________________________________________ 41
Tabla 10. Resultado comparativo entre cascarilla control y cascarilla
irradiada sobre % contenidos alcaloides __________________ 42
Tabla 11. Resultado comparativo entre cascarilla control y cascarilla
irradiada sobre UFC de mohos y levaduras para el día 5 _____ 43
Tabla 12. Análisis de azúcares totales y de fibra de cascarilla de
cacao _____________________________________________________ 44
PÁGINA
Tabla 13. Promedios de análisis físico-químicos sobre los diferentes
tratamientos ________________________________________ 45
Tabla 14. Evaluaciónde aceptabilidad para los productos control vs
experimental _______________________________________ 48
Tabla 15. Costo total de producción anual ________________________ 49
Tabla 16. Flujos de caja anuales para el proceso productivo de
infusiones a partir de cascarilla de cacao _________________ 52
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Diagrama de flujo para la obtención de la cascarilla
aromática (cascarilla de cacao) _________________________ 23
Figura 2. Formato general del Flujo de fondos o de utilidad
neta ______________________________________________ 31
Figura 3. Curva de descenso de tº y pH durante la fase de
fermentación de los granos de cacao ____________________ 34
Figura 4. Tiempos de tostado vs % cenizas insolubles en
HCL al 10% ________________________________________ 36
Figura 5. Test LSD (UFC de mohos y levaduras/g) _________________ 38
Figura 6. Test LSD sobre comparación físico-química de
cascarilla control, cascarilla irradiada y cascarilla
de café ____________________________________________ 42
Figura 7. Test Tukey (%Humedad) para diseño
completamente al azar ________________________________ 46
Figura 8. Test Tukey (%HCL) para diseño completamente
al azar ____________________________________________ 46
Figura 9. Análisis de aceptabilidad sobre las dos infusiones __________ 48
Figura 10. Punto de equilibrio para el proceso productivo de
una infusión de cascarilla de cacao _____________________ 51
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
Anexo 1
Cajón fermentador a un nivel y su proceso fermentativo ______________ 68
Anexo 2
Diagrama de flujo para la elaboración de infusión de
cascarilla de cacao y descripción del proceso____________________ 69
Anexo 3
Ficha para degustación de una infusión __________________________ 70
Anexo 4
Instrucciones para degustar una infusión _________________________ 71
Anexo 5
Presupuestos del proyecto ____________________________________ 72
Anexo 6
Grano de cacao fino de aroma fermentado ________________________ 79
Anexo 7
Etapa final de secado de grano de cacao “fino y de aroma” ___________ 80
Anexo 8
Análisis de cenizas insolubles en ácido para cascarilla de cacao fino
de aroma para diferentes tiempos de torrefacción ___________________ 81
Anexo 9
Proceso realizado para la obtención de cascarilla de cacao ___________ 85
Anexo 10
Tres presentaciones de cascarilla de cacao _______________________ 86
Anexo11
Análisis físico-químico de cascarilla de cacao fino de aroma “control” ___ 87
Anexo 12
Análisis físico-químico de cascarilla de cacao fino de aroma irradiada ___ 89
Anexo 13 Análisis físico-químico de muestra de cascarilla +
azúcar morena para DCA _____________________________________ 91
Anexo 14 Análisis físico-químico de muestra de cascarilla + canela
para DCA __________________________________________________ 93
RESUMEN
El presente trabajo, desarrolló la obtención de una infusión aromática a partir
de cascarilla de cacao de fino aroma como materia prima; el estudio de las
etapas previas a la obtención de cascarilla, que son: fermentación, secado,
torrefacción y cribado del grano de cacao, los parámetros con los que se
identificó la finalización de una etapa para el comienzo de otra, la
elaboración del flujo del proceso, y estudio de diferentes puntos críticos de
las fases operativas, como son curvas de tiempo- temperatura, tiempo-pH en
la etapa de fermentación, tiempo-humedad en la etapa de secado, tiempo-
temperatura-cenizas insolubles en acido clorhídrico en la etapa de
torrefacción. Se realizó una dosis de radiación UV-C desinfectante para la
cascarilla de cacao, cuyo resultado se basó en el recuento microbiológico de
mohos y levaduras. También se caracterizó de manera físico-química y
microbiológica la cascarilla de cacao fino de aroma, como son humedad,
grasas, proteínas, pH, cenizas totales, cenizas insolubles en ácido
clorhídrico, fibra total, alcaloides teobromina y teofilina, recuento de mohos y
levaduras, azúcares totales tanto para la cascarilla de cacao irradiada, como
la cascarilla de cacao sin someter a irradiación. Se definió un diseño
experimental para la obtención de una infusión, que presente la mejor
calidad físico-química establecida bajo norma técnica INEN 2392 sobre
requisitos de hierbas aromáticas e infusiones. El diseño experimental
utilizado fue DCA de tipo AXB, donde A fue la cantidad de cascarilla y B fue
aditivo alimentario. Así, el mejor tratamiento (cascarilla 3 g más 0.6 g de
azúcar morena en mezcla), posteriormente se utilizó para el análisis de
aceptabilidad que arrojó un resultado positivo de “muy buena” en la escala
hedónica. Finalmente, se estableció el análisis costo-beneficio para una caja
de infusión de cascarilla de cacao de 1.5 g x 20 unidades que conforman 1
unidad. Se presupuestó costos y gastos que concretan la inversión inicial; y
se definió parámetros de punto de equilibrio, VAN, TIR, relación costo-
beneficio que determinaron la viabilidad del proyecto.
ABSTRACT
This study , developed the study for obtaining an aromatic infusion from fine
aroma cocoa husks as feedstock, the study of the previous stages for
obtaining the husk, that are: fermentation, drying, roasting and screening
cocoa bean, the parameters that identified the completion of a stage to the
beginning of another, the development of the process flow, and study of the
different critical points of the operational phases, such as time-temperature
curves, time - pH in the fermentation stage, time- dried in the drying stage,
time-temperature - hydrochloric acid insoluble ash in the roasting stage. It
was realized the study on the definition of a sanitizer dose of UV- C on the
cocoa husks, whose result was based on microbiological counts of molds
and yeasts. Also was defined the physical- chemical and microbiological
properties on the fine aroma cocoa husk, such as moisture, fat, protein, pH,
total ash, insoluble ash in hydrochloric acid, total fiber, alkaloids theobromine
and theophylline, count of molds and yeasts, total sugars for both irradiated
cocoa husk as cocoa husk without subjecting irradiation. It also defined an
experimental design to obtain an infusion that present the best physical and
chemical quality established under standard technical requirements INEN
2392 on herbs and teas. The experimental design was AXB type DCA, where
A was the quantity of husk and B was food additive. Thus, the best treatment
presented (husk 3 g plus 0.6 g of brown sugar mixture), which was
subsequently used for the analysis of acceptability that tested positive for
“very good" in the hedonic scale. Finally, it was defined a cost-benefit
analysis for a box of cocoa husk infusion of 1.5 g x 20 units that make up 1
unit. It was defined costs and expenses which specify the initial investment,
and defined parameters of equilibrium point, NPV, IRR, cost- benefit which
determined the feasibility of the project.
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
La organización CORAGRICACE (Corporación Agrícola Cacaotera del
Cantón Echeandía) que se encuentra en la provincia de Bolívar, es una
corporación formada por varias comunidades de agricultores cuya fuente
principal de ingresos es la venta del grano seco de la variedad de cacao
“CCN-51” y de “fino aroma” a ciertas entidades quienes pagan por ello un
precio excesivamente bajo.
Los agricultores que forman parte de la corporación han querido desarrollar
sus propios productos, inclusive cuentan con financiamiento del municipio de
Echeandía, pero por falta de proyectos y organización no lo han puesto en
marcha.
Expertos en la fabricación de productos a base de cacao, determinan que el
rendimiento de 100 Kg de semillas de cacao seco es alrededor del 85%, su
valor restante (15%) es considerado desechos. De estos desechos, la
cascarilla de cacao corresponde el 12% (Murillo, 2008).
Para industrias cacaoteras del país como del mundo, representa un grave
problema deshacerse de este desecho, debido a que genera un impacto
ambiental su actividad.
Ante esta situación, las industrias han motivado el desarrollo de estudios a
nivel de campo para aumentar el valor comercial de la producción de cacao,
a través de la reincorporación de la cascarilla de cacao a procesos
industriales (Murillo, 2008).
Por otra parte, la cascarilla de cacao posee sustancias químicas como
taninos, teobromina, teofilina, taurina, etc. Las mismas que son precursores
químicas relacionados con el entusiasmo, relajación y felicidad (PRAMA,
2006).
Además de ser rico en magnesio, ácidos oleico y linoleico, vitaminas y
pectinas, la cascarilla de cacao es rica en el alcaloide teobromina que le
confiere sus virtudes más relevantes, siendo un excelente aliado en caso de
2
cuadros inflamatorios (la teobromina es diurética y antiinflamatoria) y de
retención de líquidos, deficiencia de magnesio, debilidad y diarreas (elimina
las bacterias patógenas intestinales) (PRAMA, 2006).
Este trabajo pretende apoyar a la organización para que, utilice la cascarilla
y pueda aprovecharse en la obtención de una infusión agradable al gusto del
consumidor, dándole un valor agregado a la cascarilla, minimizando el
impacto ambiental negativo por sus desechos orgánicos.
Adicionalmente este trabajo de investigación es un aporte al proyecto de
optimización de los desechos de la agroindustria del cacao CCN51, de la
Universidad Tecnológica Equinoccial.
Objetivo general:
Obtener una infusión a partir de la cascarilla de cacao fino de aroma.
Objetivos específicos:
Determinar la dosis efectiva de irradiación UV-C en la cascarilla de cacao
“Fino de Aroma” para la desinfección.
Caracterizar las propiedades físico-químicas y microbiológicas de la
cascarilla de cacao.
Determinar el proceso para obtener una infusión aromática a partir de la
cascarilla de cacao fino de aroma.
Realizar el análisis de aceptabilidad del producto final.
Realizar un análisis costo-beneficio para la elaboración del producto final.
2. MARCO TEÓRICO
3
2. MARCO TEÓRICO
2.1. EL CACAO Y SUS VARIEDADES
El cacao (Theobroma cacao L.) es una planta originaria de América del Sur,
de gran historia y clasifican sus variedades por diferencias genéticas que las
justifican de la siguiente manera:
Tabla 1. Tipos de cacao
TIPOS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
VARIEDADES CONOCIDAS
CULTIVOS RENDIMIENTO/ PRODUCTIVIDAD
CALIDAD TIEMPODE FERMENTACIÓN
FORASTERO Es el más cultivado, alrededor del 80% de producción mundial.
Carenero Superior, Amenolado, Natural de Caracas y Río Caribe. Angoleta, Cundeamor, Amelonado, Calabacillo.
África, América del Sur y Central.
Muy alto. Baja. Forastero inferior: 6 d ó más. (Angoleta, Cundeamor). Forastero superior: 4-5 d. (Amelonado, Calabacillo)
TRINITARIO Híbrido de criollo y forastero por naturaleza.
Asia, América del Sur y Central.
Alto. Buena. 6 d ó más.
CRIOLLO Cacao fino y raro. Chuao, Porcelana, Puerto Cabello y Carúpano.
América del Sur y Central
Muy Bajo. Muy alta 2-3 d.
NACIONAL O ARRIBA
El único forastero con calidad “fino de aroma”.
América del Sur, especialmente de Ecuador.
Muy Bajo. Muy alta.
2-3 d.
(Enríquez, 1996; Moreno & Sánchez, 1989)
2.2. CACAO “FINO DE AROMA”
Variedad de cacao única en el mundo, que presenta menor tiempo de
fermentación (hasta 3 días) y genera chocolate de buen sabor y aroma
(Riveros & Vandecandelaere, 2008).
4
En base al genotipo, en el Ecuador existen variedades clasificadas como:
Nacional forastero, Nacional trinitario y Nacional puro; éste último representa
tan sólo el 5% de la producción total de cacao en el país (Flores, 2007).
La semilla del cacao presenta aromas característicos, en especial y de
manera más pronunciada la variedad “fino de aroma”, definido con bondades
aromáticas y sensoriales que los distinguen de los demás (Quingaísa, 2007);
de esta variedad, Ecuador es el líder mundial en producción y exportación
con una participación en el mercado internacional del 63% (MIPRO, 2011),
de aquí su importancia en la investigación para procesamiento de productos
y subproductos por su calidad mundialmente reconocida.
2.2.1. CARACTERÍSTICAS DE LA PLANTA
La planta de cacao Arriba, presenta algunas características definidas, como
son:
Árbol robusto, grande.
Hojas pequeñas, de color verde claro.
Las mazorcas son amelonadas.
La superficie de la mazorca es lisa.
Las almendras son pigmentadas, de color violeta (Enríquez, 1986).
En cuanto a los aspectos generales más destacados de la planta de cacao,
se encuentran los siguientes:
Requerimientos agroecológicos: Temperatura: 21-32 ºC y vientos no
fuertes (Flores, 2007).
Precipitación óptima: 1600-2500 mm.
Intensidad lumínica regular; recomendable hacer sombra con otras
plantas, especialmente en los primeros años.
5
Las plantas madre (plantas con tolerancia a enfermedades y buena
producción) para reproducción deben poseer como mínimo 5 años de
producción y producir 100-200 frutos por año (Chávez & Mancilla, 2004).
El cultivo brinda frutos por 40 a 50 años.
Los árboles demoran de 4 a 5 años para dar sus primeras cosechas.
Se recomienda plantaciones de cacao de 1000 árboles por hectárea.
Después de 3-4 semanas que los granos comienzan a germinar, es
condición óptima para la cosecha (Aguilar, Ochoa, Valenzuela & Zabala,
2006).
2.2.2. FERMENTACIÓN
Es un proceso complejo, donde ocurre principalmente la muerte del embrión
y eliminación del mucílago. En la etapa de fermentación intervienen dos
fases:
Fase alcohólica.- bacterias y levaduras del aire descomponen la pulpa
(mucílago) transformando los azúcares contenidos en alcohol.
Fase de oxidación.- El alcohol se oxida en presencia de oxígeno
formando ácido acético, el mismo que elimina el embrión; paralelamente
la humedad disminuye y aumenta la temperatura de los granos (Argüello,
2009).
La fermentación del cacao difiere en tiempo por el clima y variedad. “En
climas calientes demora menos que en los de temperatura moderada”
(Moreno & Sánchez, 1989).
Además algunos fenotipos de cacao requieren menor tiempo de
fermentación por tener mayor cantidad de mucílago azucarado como son el
criollo y Nacional puro, generalmente con tiempos de 2 a 3 días en
comparación con variedades de forastero (4 a 7 días) (Lemus, Graciani,
Ortiz & Trujillo, 2001).
6
2.2.3. SECADO
Durante la etapa de secado, la humedad debe disminuir hasta llegar entre 6
a 8% para cumplir con requerimientos de calidad del grano y completarse la
formación de aroma y sabor a chocolate (INEN, 2006).
Si la humedad se encuentra por debajo de este nivel, las almendras se
tornan quebradizas, si por el contrario se encuentra arriba del intervalo, los
granos se encuentran susceptibles al ataque de hongos.
Al tiempo que subsiste la etapa de secado, se va desarrollando un color
marrón en los granos por la oxidación enzimática de polifenoles, además
ésta oxidación produce reacciones de condensación de proteína quinona
(Bertorelli, Camacho & Graziani, 2003).
En las primeras fases del secado, ocurren cambios químicos cuya
responsabilidad recae sobre enzimas, por ésta razón la velocidad de la
operación no puede ser rápida, ya que temperaturas altas inactivan las
mismas, haciendo que no se presenten reacciones bioquímicas esenciales
(Enríquez, 1986).
Según García & García (2008) quienes estudiaron la transferencia
simultánea de calor y masa en el secado del cacao por convección,
demostraron que el ácido acético causante del sabor astringente y amargor
en conjunto con polifenoles, presentan gran resistencia a emigrar del grano
durante el secado, durante tiempos cortos de secado que involucran
temperaturas entre 50 - 80ºC y humedades relativas entre 5-25%; factores
que inhiben las reacciones enzimáticas.
Existen dos métodos de secado de las almendras del cacao: secado natural
y artificial.
2.2.3.1. Secado natural
Es el método más común y representa una manera sencilla de alcanzar la
más alta calidad. El secado solar mejora la volatilización del ácido acético y
7
potencia la oxidación de fenoles lo que disminuye la acidez, astringencia y
amargor.
Los diversos métodos de exposición solar difieren del diseño de secadero,
siendo parámetros ambientales (Temperatura, porcentaje de humedad,
precipitaciones) los que marcan la diferencia en la utilización de uno u otro
tipo (Rigel, 2005).
2.2.3.2. Secado artificial
Apropiado en lugares que presentan precipitaciones elevadas, muestran
ventajas de espacio - tiempo; pero las desventajas pueden relacionarse
directamente con la calidad si no se ejerce control sobre parámetros como
velocidad y temperatura de secado.
Sin embargo, y a pesar, de que las investigaciones señalan que tiempos
cortos de secado afectan la calidad de los granos de cacao, existe un
experimento que ha demostrado que un secado rápido hasta cierta
temperatura no afecta el sabor del grano, aunque este reporte presenta
mayor antigüedad, vale mencionar el mismo. Este experimento, demostró
que el secado de granos por medio de una secadora de copra adaptada
para cacao a temperatura constante de 80ºC y tiempo de secado artificial
por 15 horas no reveló diferencias significativas en cuanto a calidad del
sabor con otro grupo de granos sometidos a secado por calor de sol
(Urquhart, 1963).
2.2.4. TOSTADO
Proceso delicado en el cual se desarrolla el aroma, color y sabor a chocolate
(Paredes & Enríquez, 1989).
Durante esta etapa, se volatiliza gran cantidad de ácido acético, más no es
así con el ácido láctico que es más difícil su migración, por lo que es en gran
parte responsable de la acidez final del producto. Al mismo tiempo, se
forman sabores amargos desarrollados por pirazinas y aldehídos, que
8
surgen por la desnaturalización de proteínas. Los granos se someten a
temperaturas de 100-140ºC por 45 a 90 minutos, dependiendo de la
variedad (Gil, 2010).
Temperaturas superiores a 110ºC debilitan aromas de cacao finos. Al
alcanzar el grado perfecto de tostado, del grano se separa fácilmente la
cascarilla (Martínez, 2010).
2.3. CASCARILLA DE CACAO
Son aquellas fracciones del epispermo de los granos de cacao molidos que
no sufre manipulación ni transformación posterior (Madrid, 1999).
2.3.1. PROPIEDADES
Estudios señalan que la cascarilla de cacao presenta fibra dietaria total e
insoluble, para ser utilizadas como parte de la formulación en productos
alimenticios y contribuir a mejorar la digestión de las personas con
estreñimiento (Abarca, Martínez, Muñoz, Torres & Vargas, 2010).
También contiene entre sus bases xánticas al alcaloide teobromina, cuya
acción estimulante es de menor pronunciación que la cafeína, por lo que
para alcanzar este efecto es necesario una mayor cantidad del alcaloide;
similar relación presentan sus efectos diuréticos (Gil, 2010).
Los flavonoides (pigmentos de vegetales) presentes en el cacao y sus
partes, tienen un efecto antioxidante mucho mayor que del vino tinto y té
verde, lo que potencia y aumenta su aplicación farmacológica en
enfermedades como dermatitis varicosa, hemorroides, venas varicosas.
Además de disminuir el riesgo de infartos y artritis (Maxine, 2008).
9
2.3.2. USOS Y APLICACIONES
Por las propiedades que posee la cascarilla de cacao, los usos y
aplicaciones de la misma pueden llegar a ser variadas; pero de manera
general y reciente se estudian en alimentos funcionales (Por ejemplo en
galletas con inclusiones de harina de cascarilla y trigo) (Jiménez, 2009a).
En dietas experimentales para formulación del balanceado en animales (ej.:
en cuyes) (Murillo, 2008).
Así como también la incorporación en materia orgánica y biofertilizantes para
preparar cultivos para viveros (Por ejemplo en viveros de papaya)
(Constantino, Gómez, Álvarez, Pat & Guadalupe, 2011).
2.3.3. IMPACTO AMBIENTAL
Económicamente en la explotación cacaotera sólo se aprovecha 10% del
fruto total, de hecho sólo la semilla o grano; del grano de cacao se presenta
un rendimiento aproximado de 85%, constituyéndose el resto como
desechos.
Circunstancias que generan problemas ambientales por la mayoría de
residuos que origina esta actividad como son el deterioro del paisaje y
aparición de olores fétidos.
Estos residuos, constituidos en su mayoría por la cáscara (no cascarilla), se
consideran además foco de propagación de Phytophora spp, responsable de
pérdidas económicas debido a la descomposición de los frutos del cacao
(Barazarte, Sangronis & Unaim, 2008).
La cascarilla (desechos) que se desprende de la etapa de trillado o cribado
genera aproximadamente 150 kg de residuos/ 1 t de cacao procesado
(CORNARE, 2005), investigación similar al trabajo realizado por Murillo
(2008).
10
Según datos del Censo Nacional Agropecuario, la producción de cacao para
el año 2004/2005 (año cacaotero octubre 2004 – octubre 2005) fue alrededor
de 110,000 t anuales. Si este valor se lo relaciona con la generación de
cascarilla, se concluye que la actividad cacaotera del país generó un
promedio de 13,200 t/año de cascarilla en el lapso señalado (Murillo, 2008).
2.4. HIERBAS AROMÁTICAS E INFUSIONES
Las hierbas aromáticas comprenden ciertas plantas o partes de ellas (raíces,
hojas, cortezas, flores, frutos y semillas) que contienen sustancias
aromáticas (aceites esenciales), y que por sus aromas y sabores
característicos, se destinan a la preparación de infusiones (INEN, 2012).
2.5. ACEITES ESENCIALES
El aceite de cacao, comprendido por las semillas en un 50% de todo el fruto
presenta una proporción de 50% de aceite esencial linalool (terpeno
relacionado con el atributo sensorial floral) y 50% restante son algunos
ésteres y un ácido alifático. Estos conforman la grasa (manteca de cacao)
usada en la industria farmacéutica para elaborar emolientes, ungüentos y
pomadas.
Una investigación llevada a cabo por el INIAP demostró que la presencia
abundante de linalool en el cacao “fino de aroma” o conocido como sabor
“Arriba” juega un papel muy importante para determinar la característica
única en la variedad nacional; conclusión tomada a partir del estudio en el
comportamiento de la concentración de linalool, en función de la
fermentación, variedad de genotipos y torrefacción del grano (Jiménez, 2009
b).
11
2.5.1. INFUSIONES
El hecho de introducir una fundita de hierbas aromáticas, frutos, té para
extraer sus sustancias orgánicas solubles en una tasa con agua hirviendo se
considera una infusión (García, 2000).
2.6. RADIACIÓN UV-C O UV GERMICIDA
Tecnología que emplea luz ultravioleta, cuya longitud de onda corta (200-280
nm) es suficiente para el efecto germicida; utilizada principalmente en la
industria farmacéutica e investigada actualmente para reducir el crecimiento
de microorganismos en alimentos y así aumentar su tiempo de vida útil. Por
otra parte, influye en la creación del efecto hormético (mejora la resistencia a
ataques, por medio de la formación de compuestos fenólicos, tóxicos para
mohos y levaduras) y aumento de la actividad antioxidante (Aguilar, Ochoa,
Valenzuela & Zavala, 2006).
Para la desinfección eficaz de un producto es necesario conocer la dosis de
radiación, expresada de la siguiente manera:
D = I x t [ 1]
Donde:
D= dosis (kj/m2) I= intensidad de radiación (w/m2) t= tiempo (s)
La dosis de radiación depende del alimento, por lo que es necesario realizar
pruebas de ensayo y evaluar la eficacia de la técnica (Domínguez &
Parzanese, 2005).
Las dosis de energía utilizadas no son tan fuertes como para producir
pérdidas significantes de valor nutricional en un alimento, incluso no
alcanzan la magnitud de las que se producen en la refrigeración y cocción
(SERNAC, 2004).
12
Este proceso ha sido considerado por la FDA, para la eliminación de
bacterias patógenas en frutas y vegetales, sin que éste presente un cambio
significativo en su calidad sensorial. Sin embargo, si no existe un control
adecuado puede causar efectos adversos como oxidación de grasas y
cambios en el sabor, especialmente en cítricos (Abarca et al., 2010).
2.7. ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO
Es aquel criterio que determina la pertinencia de un proyecto, el cual calcula
beneficios y costos en términos monetarios entre alternativas, y selecciona
los de mejor rendimiento.
Este análisis permite la comparación entre ingresos y costos durante la vida
de un proyecto, además de determinar el tiempo en el que se recuperará la
inversión en general. Todo ello, para inclinar la balanza sobre la toma de
decisiones a invertir o no en un determinado proyecto, cuyo juicio de valor
recae sobre la importancia del dinero hoy, impaciencia, expectativa de
ingresos futuros y la rentabilidad de la inversión (Sánchez, 2005).
2.7.1. PUNTO DE EQUILIBRIO
Aquella técnica de planeación financiera que predetermina el número de
unidades a producir y vender con el fin de absorber sus costos totales (fijos y
variables) se denomina punto de equilibrio (Perdomo, 2002).
2.7.2. FLUJO DE CAJA
El flujo neto de caja o flujo neto de efectivo (FNE) es un indicador para
determinar si un proyecto es o no factible, desde el punto de vista
económico-financiero. Son aquellas diferencias entre ingresos y gastos que
podrán obtenerse durante un horizonte de tiempo. Al principio, pueden darse
13
flujos negativos, pero a medida del tiempo existe una recuperación para
tornarse en flujos de caja positivos (Munguía & Auxiliadora, 1989).
Los elementos del flujo de caja están dados por inversiones, ingresos,
depreciaciones, egresos futuros y el periodo en el que suceden estas
entradas y salidas de efectivo (Mungaray & Ramírez, 2004)
Para presupuestar un flujo de caja es necesario proyectar entradas y salidas
de efectivo de periodos cortos que conformen uno mayor. Existen dos
métodos para presupuestar el flujo de caja:
Método de entradas y salidas: supone un plan detallado de utilidades, que
simplemente proyecta la cuenta de caja afectada por operaciones de ventas,
costos y gastos.
Útil para planeación a corto plazo.
Método de la utilidad neta: El punto de partida es la utilidad neta proyectada
por partidas que no afectan la cuenta de caja. Útil para planeación a largo
plazo (Schlageter & Fernández, 2005).
2.7.3. VALOR ACTUAL NETO
También denominada VPN (Valor Presente Neto), “es aquella diferencia
entre los ingresos y egresos (incluida como egreso la inversión) a valores
actualizado o la diferencia entre los ingresos netos y la inversión inicial”
(Córdoba, 2006).
Para fines prácticos, es la sumatoria de los flujos netos de caja proyectados
para cada periodo más la inversión total con signo negativo, actualizados a
una tasa i o tasa mínima aceptable de rendimiento.
Así entonces, el criterio de decisión por éste método es el siguiente: si se
presenta un VAN positivo (VAN>1), la inversión para el proyecto debería
aceptarse, si se presenta un VAN negativo (VAN <1), la inversión para el
proyecto debería rechazarse. Si se presenta una rentabilidad igual que i
14
(tasa mínima aceptable) (VAN=0), la inversión para el proyecto debería
estudiarse, y determinar si existen o no ventajas.
2.7.4. TIR
La TIR es una herramienta que permite determinar la tasa de rendimiento
que ganará cualquier persona que adquiera el proyecto a través de los flujos
netos de caja que presenta el mismo. Es aquella herramienta que mide el
crecimiento del capital por unidad de capital y unidad de tiempo. Para la
decisión final utilizando la TIR, se aplica la regla en la cual, si TIR > tasa de
rendimiento requerida por la empresa (r) se acepta el proyecto, si no, éste se
rechaza; si por otro lado TIR = r, es indiferente aceptar o rechazar el
proyecto. Ésta tasa de rentabilidad mínima deseada por el inversor (r) es
aquel costo de los fondos que la TIR debe exceder para aceptar el proyecto
(Herrera, Velasco, Hetty & Radulovich, 1994).
Para su cálculo se prueba las diferentes tasas de descuento hasta que
encuentre aquella en la que el VAN =0. Aquella tasa de descuento que
cumpla con la anterior premisa, es la tasa interna de retorno (TIR) (Besley &
Brigham, 2006).
Pero, al ser este cálculo demasiado tedioso, se utiliza actualmente
calculadoras financieras con las cuáles se suministra la información
arrojando el resultado inmediatamente.
Para efectuarse este cálculo, se deben considerar las siguientes
estipulaciones:
En una inversión, el VAN decrece con la tasa de descuento.
Si el coste del capital (r), no es constante en el tiempo, puede suceder
que la TIR sea inferior en unos periodos, y en otros sea superior, por lo
que la TIR no es directamente aplicable (Pasqual, 2003).
15
La tasa de retorno de la inversión total se calcula en base al flujo de
efectivo de inversiones derivadas de la operación normal de la empresa y
se puede estimar antes y después del impuesto.
Al final, la TIR representa la rentabilidad de los fondos invertidos en el
proyecto y no la rentabilidad de la inversión inicial (Córdoba, 2006).
3. METODOLOGÍA
16
3. METODOLOGÍA
Para la obtención de la cascarilla de cacao fino de aroma, se realizó las
operaciones de fermentación del grano de cacao, secado, torrefacción y
cribado del grano. Ya con la cascarilla, ésta se irradió para su desinfección
cuyo resultado fue recuento en placa de mohos y levaduras. Se caracterizó
físico-química y nutricionalmente la cascarilla de cacao tanto para la
cascarilla sometida a irradiación UV-C, como para la cascarilla de control. Se
realizó el flujo del proceso para obtener la infusión de cascarilla de cacao. A
continuación se realizó una alternativa tecnológica mediante diseño
experimental completamente al azar (DCA) tipo AXB para determinar el
mejor tratamiento experimental que cumpla con requisitos técnicos de la
norma INEN 2392. Y, sobre el mejor tratamiento experimental se realizó
análisis de aceptabilidad en conjunto a una infusión solamente con cascarilla
de cacao. Sobre ésta última infusión, se determinó análisis de costo-
beneficio para determinar viabilidad del proyecto.
3.1. MATERIA PRIMA
Las mazorcas maduras (125 unidades) de la variedad de cacao fino de
aroma fueron transportadas directamente de la organización
CORAGRICACE (Corporación Agrícola Cacaotera del Cantón Echeandía) en
el cantón Echeandía, a la planta piloto de alimentos de la UTE, previo la
selección de mazorcas que no hayan presentado alteraciones (olor, cortes,
estado), el tiempo transcurrido desde la cosecha, transporte hasta la planta
piloto y almacenamiento fue de 3 días.
Según Chávez & Mancilla (2004) después de la cosecha del fruto, éste es el
tiempo óptimo para someter los granos a fermentación, secado y tostado. En
ésta última etapa se realizó el descascarillado manual para obtener la
materia prima: cascarilla de cacao.
17
Las mazorcas fueron pesadas y cortadas mediante técnica por corte
transversal con machete a los lados del cacao y corte de las puntas de la
fruta; sugerida por agricultores de CORAGRICACE a fin de extraer los
granos de cacao. Se realizó asimismo el pesado de granos para determinar
el rendimiento de la cascarilla sobre los granos enteros sin fermentar.
3.1.1. FERMENTACIÓN
La fermentación del grano de cacao se realizó mediante el método de
fermentación en cajones de madera (laurel) a un nivel (Moreno & Sánchez,
1989).
El fermentador tuvo una dimensión de 90 X 60X 35 cm (largo x ancho x alto)
de madera de laurel. El grosor de las tablas fue de 2 cm; con 3
subdivisiones, presentó asimismo paletas removibles para facilidad del
volteo de granos.
Las tablas de la base del fermentador presentaron agujeros de 0,8 cm de
diámetro separadas por 5 cm sobre línea y 5 cm entre una y otra; para dar
paso al líquido exudado mucilaginoso del grano de cacao. Para la
recolección de esta sustancia se colocó debajo del fermentador una bandeja
de acero inoxidable.
El fermentador mostró un espacio entre la base y el suelo de 20 cm, cuyo
objetivo es facilitar la salida del exudado mucilaginoso. Se utilizó el método
de Reyes, Vivas & Romero (2000) modificado, se mantuvo la temperatura
interior utilizando hojas de achira en vez de plátano y se efectuó la remoción
uniforme de los granos de una subdivisión a otra cada 48 h para mejorar el
proceso fermentativo. El fermentador a un nivel es presentado en el anexo 1.
Durante el proceso fermentativo se realizaron cada 12 horas pruebas de
corte, para determinar el grado de fermentación y/o granos defectuosos
mediante un corte longitudinal para observar ambas partes del grano
(CATIE, 2009). Mediante muestreo al azar se midió la temperatura diaria de
18
los granos mediante termómetro digital marca HANNA, asimismo bajo igual
período de tiempo se determinó el pH medido por pH-metro digital marca
HANNA según la norma mexicana NMX-F-412-S-1981 (Normas mexicanas,
1981) para muestra semisólida; ambos variables (temperatura, pH) se
evaluaron en función del tiempo.
La fermentación tuvo un tiempo de duración de 5 días.
3.1.2. SECADO
Se utilizó el método de secado natural, por medio de transferencia de calor a
la masa de cacao mediante rayos solares; se utilizó este método por la
sencillez que representa, y las mejores características de calidad sobre los
granos. Para ello, se colocaron los granos fermentados de cacao distribuidos
en 5 bandejas plásticas, las cuáles se colocaron en una mesa; el grosor del
montón en cada bandeja no superó los 2.5 cm, recomendable para realizar
un secado uniforme (hasta 5 cm) (Bertorelli et al., 2003).
El secado se realizó de manera continua, durante 5 días hasta un secado
completo y se verificó el contenido de humedad de los granos a través de
termobalanza.
3.1.3. TOSTADO O TORREFACCIÓN
El tiempo y la temperatura de torrefacción son críticos y dependen de la
humedad del grano y variedad de cacao. Los tipos criollos o variedades finas
se tuestan a temperaturas menores de 110 ºC (CATIE, 1982).
Previamente, se determinó el mejor tiempo para la torrefacción del grano,
utilizando una temperatura acorde con el estudio de CATIE (1982). De esta
manera se fijó como tiempo óptimo de tostado aquel en que el
descascarillado manual sea catalogado como “fácilmente quebradizo”, según
parámetros de Martínez (2010); y el porcentaje de cenizas insolubles en
ácido clorhídrico al 10% sea menor que el 2% en la norma establecida NTE
19
INEN 2392 de hierbas aromáticas. Así, se estableció el estudio para el
tiempo de tostado, cuyo resultado sea la mejor categorización del cribado y
el porcentaje de cenizas insolubles en ácido clorhídrico al 10% sea menor
que el 2%.
Las semillas de cacao secas fueron colocadas en una paila de bronce, a
temperatura de 110ºC, durante 10 minutos. Después, se realizó el
descascarillado o cribado de forma manual con lo que se obtuvo la cascarilla
de cacao “fino de aroma”.
3.2. RADIACIÓN UV-C
Este proceso se llevó a cabo en los laboratorios de la Universidad
Tecnológica Equinoccial. El objetivo fue eliminar hongos de los géneros
Aspergillus niger y Penicillium, los cuales producen la toxina Ocratoxina tipo
A (OTA). Como variable de respuesta, se analizó el parámetro
microbiológico recuento en placa para hongos.
Según la legislación europea, se ha determinado un máximo permisible de
ingesta diaria x peso corporal (pc) de OTA para algunos alimentos, entre los
cuales se encuentra el cacao, cuya ingesta diaria de OTA en función de
éste alimento es de 0.06 ng/kg pc/día (García, 2008) b.
Para evaluar el efecto de irradiación en la cascarilla, se ensayaron dos
grupos: cascarilla tratada (irradiada) y cascarilla de control (no irradiada);
para 2 niveles de tiempo de radiación UV-C, de 15 y 23 minutos de
exposición según investigación realizada en el proyecto de optimización de
los desechos de la agroindustria del cacao CCN51 de la Universidad
Tecnológica Equinoccial.
Así entonces, se concretó una investigación preliminar en la que se definió
como utilizar la materia prima y una investigación principal para definir la
dosis (intensidad x tiempo) y la técnica apropiada en la que se llegue a
desinfectar la materia prima.
20
La materia prima (cascarilla) se preparó de diferentes maneras: cascarilla
entera, cascarilla sometida a una operación de molido (mediante equipo de
molinillo para café) y cascarilla sometida a dos operaciones de molido
(mediante equipo mixer y molinillo para café).
Tomando en cuenta la cascarilla (sometida a una operación de molido); se
efectuó el siguiente procedimiento para la operación de irradiación: la
materia prima fue colocada sobre una tabla de picar envuelta en papel
aluminio y se esparció de manera que el grosor no superó 0.5 cm, para
mantener una radiación uniforme. La tabla se ubicó debajo de cuatro
lámparas UV-C a distancia de 15 cm. La operación de irradiación duró un
tiempo de 15 min y 23 min según investigación previa realizada en el
proyecto de optimización de los desechos de la agroindustria del cacao
CCN51. Después de irradiada, se determinó hongos por recuento en placa
de mohos y levaduras mediante método de siembra por dilución de las tres
muestras: dos muestras de cascarilla (tratada) y una muestra de cascarilla
(control). Así, ésta operación se repitió igualmente para la cascarilla entera y
sometida a dos operaciones de molido.
A continuación de ello, se realizó análisis microbiológico de mohos y
levaduras (cuyo recuento se establece de 3-5 d) sobre las 3 presentaciones
de cascarilla.
Investigación principal
Con los resultados obtenidos de la investigación preliminar, se llevó a cabo
dosis de irradiación a tiempos de 3.0, 6.0 y 10.0 min para muestras
respectivas de cascarilla de cacao sometida a una operación de molienda.
La distancia de la bandeja con las lámparas UV-C se dejó en 15 cm,
distancia utilizada en el proyecto de optimización de los desechos de la
agroindustria del cacao CCN51, de la Universidad Tecnológica Equinoccial,
para la desinfección de cascarilla de cacao CCN 51.
Además se realizaron las siguientes variaciones en el proceso:
21
Utilización de un equipo agitador de cajas petri durante la operación de
radiación UV-C para uniforme irradiación.
Recubrimiento de las paredes del equipo de radiación con papel
aluminio.
Así mismo, la altura de la capa de muestra no superó los 2 mm.
3.3. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUIMICA Y
MICROBIOLÓGICA DE LA CASCARILLA DE CACAO
La caracterización físico-química y microbiológica de la cascarilla de cacao
sometida a irradiación, como cascarilla “control” se realizó mediante los
métodos de análisis estándar que se muestran a continuación en la tabla 2.
Tabla 2. Metodología para la caracterización físico-química y microbiológica
de la cascarilla de cacao
Parámetro físico-
químico
Método Norma Laboratorio
%Humedad Gravimétrico NTE INEN 518 LABOLAB
% grasas Sohxlet NTE INEN 523 LABOLAB
pH Potenciómetro NMX-F-317-S-
1978
UTE
% proteínas Kjeldahl NTE INEN 519 LABOLAB
% cenizas Ignición de
componentes
orgánicos
NTE INEN 520
LABOLAB
% contenidos
alcaloides
HPLC LABOLAB
Azúcares totales Fehling LABOLAB
Fibra Gravimétrico NTE INEN 522 LABOLAB
Mohos y
levaduras
Recuento en placa NTE INEN 1529 UTE
22
3.4. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LA INFUSIÓN Y
PROCESO DE EXPERIMENTACIÓN
3.4.1. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LA INFUSIÓN
El proceso para la obtención de la infusión requirió dos partes principales: La
obtención de la cascarilla aromática y la elaboración del empaque para
infusión. El procedimiento para la obtención de la cascarilla aromática se
demuestra en el diagrama de flujo propuesto en la figura 1, mientras que el
proceso para la realización de la bolsita de la infusión (producto final) se
realizó de manera similar a lo diseñado por CREE (2007) y se muestra en el
diagrama de flujo en el anexo 2.
Lavado
Cortado
Fermentación
Secado
Torrefacción
Cribado
Molido
Mazorcas cacao
de fino aroma
Cascarilla de
cacao
Irradiación
Envasado
Figura 1. Diagrama de flujo para la obtención de la cascarilla
aromática (cascarilla de cacao)
23
Descripción del proceso:
Recepción: Las mazorcas fueron tomadas del cantón Echeandía y
trasladadas a la planta de alimentos de la UTE.
Lavado: Se realizó el lavado de las mazorcas por medio de agua potable
abundante y a presión con operaciones de cepillado frecuentes.
Cortado: Se realizó el cortado de las mazorcas mediante técnica por corte
transversal de la mazorca, y de sus puntas.
Fermentación: Se utilizó el método de fermentación con cajones de madera
a un nivel y se atrapó la temperatura interior utilizando hojas de achira; para
cada día realizar una remoción uniforme de los granos. La fermentación tuvo
un tiempo de duración de 5 días hasta tener un pH de 4.89.
Secado: El método de secado que se empleó fue el secado natural por
tendales, durante un tiempo de 5 días, hasta poseer humedad de 7.4 %.
Torrefacción o tostado: Los granos de cacao fueron colocados en una paila
de bronce, a temperatura de 85 -110ºC, durante 10 minutos hasta observar
una cubierta crujiente.
Cribado o descascarillado: Se realizó descascarillado de los granos de
cacao en caliente de forma manual, aplicando normas de BPM.
Molido: El molido de la cascarilla de cacao se realizó a través de un molinillo
automático marca Black & Decker hasta observar un tamaño pequeño de
partícula.
Irradiación: La cascarilla de cacao molida se sometió a radiación UV-C de
intensidad 7.49 kj/m2.
Envasado: Se envasó la cascarilla de cacao en bolsitas recerrables
herméticas.
Almacenamiento: se almacenó las bolsitas recerrables herméticas con la
cascarilla a temperatura ambiente, en un lugar seco.
24
3.4.2. DETERMINACIÓN DEL MEJOR TRATAMIENTO EXPERIMENTAL
Se determinó la mejor alternativa de producto, que cumpla requerimientos
físico-químicos de % de humedad y cenizas insolubles, planteadas en la
NTE INEN 2392. Los análisis se realizaron en los laboratorios LABOLAB;
para determinar % de humedad se utilizó el método de secado bajo norma
NTE INEN 518, y para determinar % de cenizas insolubles en ácido se utilizó
método gravimétrico bajo norma NTE INEN 1118.
Diseño experimental completamente al azar
Se utilizó como diseño experimental un diseño completamente al azar (DCA)
con arreglo factorial AxB, el cual contiene una muestra como testigo; con 7
tratamientos, 2 repeticiones y una muestra testigo.
Se definieron variables, factores y niveles como sigue a continuación:
Variables
Independiente:
Aditivo alimentario (A), en dos niveles:
A1 (azúcar morena al 20% de mezcla).
A2 (canela al 20% de mezcla).
El porcentaje de aditivo utilizado cumple con los requerimientos de norma
INEN 2392 de requisitos de hierbas aromáticas.
Concentración de cascarilla de cacao (B), en tres niveles:
B1 (1g cascarilla)
B2 (2 g cascarilla)
B3 (3 g (cascarilla)
Dependiente:
% de humedad.
% de cenizas insolubles en ácido clorhídrico.
25
A continuación en la tabla 3, se describen los tratamientos utilizados más la
muestra testigo.
Tabla 3. Descripción de tratamientos experimentales
Tratamiento Descripción
A1B1 Mezcla de 0.2 (g) azúcar morena
en 1 (g) cascarilla.
A1B2 Mezcla de 0.4 (g) azúcar morena
en 2 (g) cascarilla.
A1B3 Mezcla de 0.6 (g) azúcar morena
en 3 (g) cascarilla.
A2B1 Mezcla de 0.2 (g) canela en 1 (g)
cascarilla.
A2B2 Mezcla de 0.4 (g) canela en 2 (g)
cascarilla.
A2B3 Mezcla de 0.6 (g) canela en 3 (g)
cascarilla.
TESTIGO Sin adición aditivos, concentración
de 1.5 g de cascarilla.
3.5. ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD DE LA INFUSIÓN
Se determinó análisis de aceptabilidad de la infusión sobresaliente del
proceso de experimentación realizado, así como también de la infusión
únicamente con cascarilla de cacao.
Para su realización, se utilizó la técnica de aceptación o afectividad para
determinar el grado de aceptación de los consumidores hacia las bebidas de
infusión mediante una escala hedónica. Estos jueces se pueden definir a
través de encuestas hasta alcanzar un número representativo de muestra, o
también sobre el método de muestreo no probabilístico de conveniencia,
26
para estimar personas sobre las que se pueda tener acceso inmediato y fácil
(Sancho, Bota & Castro, 1999).
Así, para alcanzar un número representativo de muestra (60 consumidores
de infusiones de hierbas y/o té), se llevó a cabo una encuesta. Se requirieron
personas que respondan al medio donde será destinado el producto, es
decir, personas consumidoras frecuentes (3-4 veces x semana) de
infusiones de hierbas y/ó té. Además, para completar los catadores, se
utilizó el método de muestreo no probabilístico de conveniencia, método
válido en una situación de exploración en evaluación sensorial. Usando
personas a las que se tuvo acceso fácilmente y respondieron como
consumidores frecuentes (Mc Daniel & Gates, 2007).
Las premisas para efectuar el análisis sensorial, fueron aquellas que siguen
a continuación:
Tres paneles compuestos por 15 personas no entrenadas y un panel
compuesto por 15 personas no entrenadas de fácil acceso.
Degustación llevada sin adición de ningún componente adicional.
Se realizó codificación con tres números de ambas muestras, para no
proporcionar información al catador, con el fin de evitar o minimizar
errores o influencia sobre el catador.
El arreglo de la presentación de las muestras, se la realizó antes de la
llegada de los catadores, para así evitar presunciones subjetivas.
El orden de presentación de las muestras, se la hizo de manera que se
balanceen las posibilidades de colocación de éstas, para así reducir el
efecto de contraste.
Entre una cata de muestra con la siguiente, se dio un tiempo de
descanso sugerido de 2 min, en el cual además, se llevó enjuague bucal
de cada participante con agua a temperatura ambiente (Sancho, et al.,
1999).
Los caracteres organolépticos analizados en las infusiones fueron: color,
aroma, gusto.
27
Cada atributo, tuvo la siguiente referencia de valoración:
1= me disgusta mucho.
2= me disgusta.
3= no me gusta, ni me disgusta.
4= me gusta.
5= me gusta mucho.
Se diseñó un cuestionario con 5 preguntas objetivas, el modelo del
cuestionario, se presenta en el anexo 3; además se presentó a cada
catador un formato con la forma para degustar la infusión, la cual se
muestra en el anexo 4.
Características de las muestras, llevadas por panel:
Dos jarras de 100 ml de agua pura hervida de aproximadamente 85ºC
con 3 bolsitas de 1.5 g de cascarilla de cacao en reposo durante 5 min
(preparada antes de la llegada de los degustadores); servidas en vasos
de vidrio de 10 ml a cada participante.
Dos jarras de 100 ml de agua pura hervida de aproximadamente 85ºC
con 3 bolsitas de 2 g de cascarilla de cacao con adición de 0.4 g de
mezcla de azúcar morena en reposo durante 5 min (preparada antes de
la llegada de los degustadores); servidas en vasos de vidrio de 10 ml a
cada participante.
3.6. ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO (ACB)
Se realizó análisis costo-beneficio, cuyo objetivo principal fue determinar la
viabilidad económica del proyecto en cuestión.
Inicialmente se identificó y cuantificó costos e ingresos que se derivan del
proceso productivo sobre la infusión a partir de cascarilla de cacao arriba, los
mismos que se presentan en el anexo 5; continuación de ello se interpretó
resultados mediante las técnicas comunes para el análisis costo-beneficio,
28
que presentó el proyecto, a través del cálculo siguiente mediante la fórmula
correspondiente:
[2]
Donde:
= Relación costo- beneficio.
FNC= Flujo neto de caja. i= Tasa mínima aceptable. I0= Inversión del proyecto al año cero.
Posterior al cálculo, se determinó su aceptación o rechazo a través de los
siguientes criterios de acuerdo a Lara (2010):
Mayor a uno, se acepta el proyecto.
Igual a uno, se recupera la inversión.
Menor a uno, se rechaza el proyecto
Presupuestos
Considerados, como la previsión de los ingresos y gastos para la realización
del programa productivo en un periodo de tiempo (Prieto, Corrales &
Robledo, 2004).
Ingresos del proyecto
Los ingresos del proyecto se los obtienen, multiplicando la cantidad a vender
por el precio de venta unitario del producto, para conocer este valor (precio
de venta) se ha establecido el método de fijación de precios en base a los
costos.
29
3.6.1. PUNTO DE EQUILIBRIO
Con los datos anteriores de costos y gastos, se realizó el cálculo del punto
de equilibrio mediante la siguiente fórmula:
[3]
Donde: P.E.= Punto de equilibrio (en unidades). C.F.= Costos fijos. P.V. (u) = Precio de venta unitario. C.V. (u) = Costo variable unitario.
3.6.2. FLUJO DE CAJA O CASH FLOW
El flujo de caja para el proyecto, se ha presupuestado por medio del método
de la utilidad neta que utiliza el formato general de flujo de fondos o de
utilidad neta. Éste método presenta un formato general, el cual se muestra
con el formato de flujo de fondos realizado por Dávila (2010), a continuación
en la figura 2.
1. ingreso x ventas + ingresos operacionales (-) 2. costo de producción (-) 3. gastos de operación (=) 4. utilidad operativa (-) 5. gastos financieros (=) 6. utilidad antes de participación de trabajadores (-) 7. 15% de participación trabajadores (=) 8. utilidad antes de impuestos (-) 9. 25% de impuesto a la renta (=) 10. utilidad neta del ejercicio (+) 11. gasto depreciación (=) 12. flujo neto de efectivo o de caja
Figura 2. Formato general del Flujo de fondos o de utilidad neta
30
El flujo de caja permite proyectar las necesidades futuras antes que se
presenten. Para el flujo de caja del proyecto, se ha tomado en cuenta un
horizonte de tiempo de 5 años, los cuáles aumentan anualmente debido a
incrementos de ingresos operativos en 10 % y 5% en costos variables. En la
tabla 37, en el acápite de discusión y resultados se muestra el flujo de caja
del proyecto para los años 1 al 5.
3.6.3. VAN (VALOR ACTUAL NETO)
Para determinarse, se calculó mediante la siguiente expresión:
[4]
Donde:
VAN = valor actual neto. i = tasa mínima aceptable. FNC = flujo neto de caja. n = tiempo de vida del proyecto. I = inversión del proyecto. Consideraciones para calcular el VAN del proyecto:
La vida útil del proyecto (n) fue evaluada en el plazo máximo de 5 años.
Flujos netos de caja variables.
Se utilizó una tasa mínima aceptable (i) simple.
Para el cálculo de la tasa mínima aceptable de rendimiento simple (i), se
realizó mediante la siguiente expresión:
[5]
Donde:
i = tasa mínima aceptable. in = % inflación anual. f = % de riesgo anual.
31
3.6.4. TIR (TASA INTERNA DE RETORNO)
El TIR se calculó seleccionando tasas mínimas aceptables (i) para que den
resultado para un VAN positivo y otro negativo, para luego de conocerse
estos límites, calcularse mediante la siguiente fórmula por interpolación de
acuerdo a Zambrano (2010):
[6]
Donde:
VAN = valor actual neto. i = tasa mínima aceptable.
4. DISCUSIÓN Y RESULTADOS
34
4. DISCUSIÓN Y RESULTADOS
4.1. MATERIA PRIMA
De las mazorcas cosechadas (125 unidades), previo la selección de
mazorcas que no presenten alteraciones se trabajaron con 113 unidades
(90.3%).
4.2. FERMENTACIÓN DE LOS GRANOS DE CACAO
Durante la fermentación del cacao, se controlaron condiciones ambientales,
las cuáles fueron: 14 - 16ºC y 68 - 80% de humedad relativa, medidas por
equipo multiusos marca HANNA por cinco días que duró este proceso.
Figura 3. Curva de descenso de Tº y pH durante la fase de fermentación de
los granos de cacao
R² = 0,743
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6
T°
Tiempo (d)
R² = 0,779
0
2
4
6
8
0 1 2 3 4 5 6
pH
Tiempo (d)
y=1,576x+13,408
y=-0,336x+6,6642
35
Se determinó a través de la observación y prueba de corte del cotiledón un
color interno marrón rojizo, y agrietamiento bien definido, indicadores de una
completa fermentación, las mismas que se muestra en el anexo 6. Otro
indicador de una buena calidad de fermentación fue el valor de pH cercano a
5 (Graziani, Bertorelli & Álvarez, 2002).
Se realizó la clasificación de los granos defectuosos que no superaron el
1%, característica que denota calidad de lote de granos de cacao de
acuerdo a la norma NTE INEN 176, 2006.
4.3. SECADO
Después de 5 días de secado natural (solar), se finalizó el proceso con la
observación de color café claro, el sonido a cubierta crujiente y con la
correspondiente prueba de humedad, que se determinó mediante
termobalanza, alcanzando 7.4% de humedad, completándose así la etapa
final de secado, la misma que se muestra en el anexo 7.
4.4. TOSTADO O TORREFACCIÓN
Se determinó el mejor tiempo de torrefacción del grano, que favorezca el
descascarillado de fácil remoción y que cumpla con los requerimientos de la
norma NTE INEN 2392 de hierbas aromáticas sobre el parámetro físico-
químico de cenizas insolubles en ácido clorhídrico al 10 %. (Martínez, 2009).
Los resultados sobre los requisitos de cenizas insolubles en ácido clorhídrico
se muestran en el anexo 8.
La temperatura de torrefacción de 110º C fue como lo menciona CATIE
(1982).
El cuadro para resultados comparativos entre tiempos (min) de tostado,
categorización de su estado y porcentaje de cenizas insolubles en ácido
clorhídrico al 10% se muestra a continuación en la tabla 4.
36
Tabla 4. Resultados comparativos entre tiempos (min) de tostado,
categorización y porcentaje de cenizas insolubles en ácido clorhídrico al 10%
Tiempo (min) Categorización de
estado de
descascarillado
%cenizas insolubles
en HCL al 10%
5 Difícil remoción 5.27
10 Mediana remoción 4.76
15 Fácil remoción 4.93
20 Difícil remoción, muy
quebradiza
5.46
La curva entre tiempos (min) de tostado y porcentaje de cenizas insolubles
en ácido clorhídrico al 10% se muestra en la figura 4.
Figura 4. Tiempos de tostado vs % cenizas insolubles en HCL al 10%
Como se observa en la figura 5, el tiempo para una torrefacción óptima del
grano de cacao fue de 10 minutos, con una temperatura de 110ºC.
4,7
4,8
4,9
5
5,1
5,2
5,3
5,4
5,5
0 5 10 15 20 25
%H
CL
al 1
0%
Tiempo (min)
%HCL AL 10%
37
4.5. RENDIMIENTO DE LA CASCARILLA AL FINAL DE LA
ETAPA DE TOSTADO
Se determinó el peso total de la cascarilla para el cálculo del rendimiento
sobre 30 mazorcas “aceptables” que se muestra a continuación:
En base a las 30 mazorcas (20.12 kg), el rendimiento de cascarilla de
cacao fue de 0.68%.
En base al peso total de granos contenidos en las 30 mazorcas (3.07 kg
sin fermentar), el rendimiento fue de 4.42 %.
La tabla 5, muestra el rendimiento de cascarilla de cacao sobre 30
mazorcas. Además, en el anexo 9 se demuestra el proceso que se
estableció para la obtención de cascarilla de cacao.
Tabla 5. Rendimiento de cascarilla de cacao sobre 30 mazorcas
PESO
TOTAL 30
MAZORCAS
(g)
PESO
INICIAL
GRANOS
(g)
RENDIMIENTO
SOBRE
MAZORCAS
(%)
RENDIMIENTO
SOBRE
GRANOS
(%)
20117 3077 0.68 4.42
4.6. RADIACIÓN UV-C
Determinación del nivel de irradiación
Para medir el nivel de irradiación dentro del equipo se utilizó equipo
radiómetro cuya medición al final fue de 1.29 mW/cm2 de intensidad de la
cámara de radiación UV-C. Después de irradiadas las muestras, se analizó
por recuento en placa mohos y levaduras de las tres muestras de cascarilla
(irradiada) y cascarilla no irradiada. Para determinar la dosis óptima de
irradiación se desarrolló un diseño experimental completamente al azar
(DCA), analizando la variable de respuesta sobre la supervivencia de mohos
38
y levaduras como se muestra en la tabla 6, los resultados de los tratamientos
en base al recuento de unidades formadoras de colonias (UFC) de mohos y
levaduras para el día 5.
Tabla 6. Resultado comparativo sobre el recuento de UFC de mohos y
levaduras en la primera dilución 10-1 para el día 5 y tratamientos de
cascarilla
TRATAMIENTO RECUENTO DE MOHOS
Y LEVADURAS
Cascarilla Control 1.67±0.57a
Cascarilla sometida a dosis de
irradiación de 15 min
2.33±0.57ab
Cascarilla sometida a dosis de
irradiación de 23 min
4.00±1.73b
n= 2; δ.
Consecutivamente, se realizó el análisis de varianza para el DCA propuesto,
a través del software STATGRAPHICS, y para probar la desigualdad de los
posibles pares de medias se utilizó el método LSD con un nivel de confianza
del 95%, que se muestra a continuación en la figura 5.
Letras diferentes denotan diferencia estadística (P<0.05) y valor LSD de 2.214762.
Figura 5. Test LSD (UFC de mohos y levaduras/g)
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
Cascarilla Control Cascarilla sometida a dosis de irradiación de 15 min
Cascarilla sometida a dosis de irradiación de 23 min
UFC
a ab
b
39
Finalmente se observó que la irradiación no tuvo valor significante para
reducir carga microbiana en comparación a su control (no tratada) e inclusive
ésta aumentó en las dosis de radiación, por lo que se definió la hipótesis que
dosis menores podrían reducir estas unidades formadoras de colonias en
mohos y levaduras. Las mismas que fueron delimitadas para 3, 6 y 10
minutos.
En la tabla 7 se presenta el recuento de UFC de mohos y levaduras/g para el
día 5 en tratamientos con distintas operaciones para manejar la cascarilla de
cacao fino de aroma sometida a dosis de irradiación.
Tabla 7. Recuento de UFC de mohos y levaduras/g para el día 5 en
diferentes tratamientos de cascarilla de cacao fino de aroma sometida a
dosis de irradiación.
Tratamiento Diluciones Control Dosis a 15 min.
Dosis a 23 min.
1 2 3 1 2 3 1 2 3
10-1 8 5 4 3 5 2 6 4 3
Cascarilla entera
10-2 2 1 0 0 0 2 0 0 1
10-3 1 1 0 0 0 1 0 0 0
10-1 1 2 2 2 2 3 3 6 3
Cascarilla 1 10-2 0 0 0 1 0 1 0 2 1
10-3 2 2 0 0 0 0 0 1 0
10-1 10 9 11 7 11 10 13 8 12
Cascarilla 2 10-2 4 3 5 6 5 7 6 8 6
10-3 2 2 4 3 4 1 2 2 1
Nota: Cascarilla 1 : Cascarilla sometida a una operación de molido. Cascarilla 2 : Cascarilla sometida a dos operaciones de molido.
En la tabla 7 se puede observar que la muestra de cascarilla sometida a 2
moliendas, presentó mayor carga microbiana en relación con los demás
tratamientos. Al analizar los resultados se concluye que las causas
probables pudieron ser las siguientes:
40
Contaminación durante la molienda en los equipos que manejaron esta
operación.
Desprendimiento de esporas durante el proceso de molienda por las
características propias de la materia prima.
Mayor crecimiento microbiano por tiempo prolongado de exposición UV-
C.
En base a los resultados obtenidos, se utilizó la cascarilla fragmentada con
una operación de molido como materia prima para determinar dosis de
irradiación que desinfecte la misma.
Determinación de la dosis óptima para la desinfección de la cascarilla
Con las variaciones sugeridas, se determinó que la mejor dosis a utilizar
para la desinfección de la materia prima fue de 7.49 kj/m2 cuyo tiempo de
exposición a radiación fue de 10 minutos y un nivel de intensidad promedio
de 1.25 mW/cm2. Se eligió ésta dosis ya que es el análisis microbiológico en
que la muestra presentó 0 UFC de mohos y levaduras/g hasta el día 5. En la
tabla 8, se muestra el recuento de mohos y levaduras del día 5 para las
dosis analizadas y en el anexo 10 las presentaciones de cascarilla de cacao.
Tabla 8. Recuento de UFC de mohos y levaduras/g para el día 5 en
cascarilla de cacao fino de aroma sometida a dosis de irradiación.
Diluciones Control Dosis a 3 min.
Dosis a 6 min.
Dosis a 10 min.
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
10-1 1 1 0 4 0 1 0 0 0 0 0 0
10-2 0 1 0 1 0 1 0 0 2 0 0 0
10-3 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
41
4.7. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA Y
MICROBIOLÓGICA DE LA CASCARILLA DE CACAO
4.7.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA
Se determinó humedad, grasas, pH, proteínas, sales minerales (cenizas), en
muestra no sometida a radiación UV-C, como también en muestra irradiada
y se efectuó una comparación de ambas muestras y de características físico-
químicas medidas por Betancur (2005) y García (2008a) de cascarilla de
café, expuestas en la tabla 9.
Tabla 9. Resultado comparativo entre cascarilla control, cascarilla irradiada y
cascarilla de café sobre características físico-químicas
Parámetro físico-
químico
Cascarilla
control
Cascarilla
irradiada
(7.49 kj/m2)
Cascarilla de
café
%Humedad 4.80±0.05a 5.16±0.03ab 5.4b
% grasas 2.44±0.04a 3.57±0.03b 5.83c
pH 5.40±0.02a 5.70±0.03a 5.50a
% proteínas 12.75±0.05a 15.79±0.06b ***
% cenizas 5.94±0.04a 5.89±0.06a 0.6b
Letras distintas denotan diferencia estadística p <0.05.
En la figura 6 se presenta la significancia estadística a través del test LSD al
95 % de confianza.
42
Letras distintas denotan diferencia estadística a un valor de LSD de 0.4319476.
Figura 6. Test LSD sobre comparación físico-química de cascarilla control,
cascarilla irradiada y cascarilla de café
En los anexos 11-12 se presentan los resultados de los análisis, tanto para
la muestra sometida a irradiación, como la de control.
4.7.1.1. Análisis de contenidos alcaloides
Los análisis de alcaloides teobromina y teofilina se realizaron en los
laboratorios LABOLAB sobre muestra molida de cascarilla “control” y
muestra molida de cascarilla “irradiada”. Los resultados se muestran en la
tabla 10.
Tabla 10. Resultado comparativo entre cascarilla control y cascarilla
irradiada sobre %Contenidos alcaloides
Cascarilla control Cascarilla irradiada
(7.49 kj/m2)
%Teofilina Ausencia Ausencia
% Teobromina Trazas Trazas
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
humedad grasas pH proteinas cenizas
casc. Control
casc irradiada
casc. De caféa ab
b
a
bc a a a
a
b
aa
b
%
43
4.7.2. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
4.7.2.1. Determinación de mohos y levaduras
Prueba realizada en los laboratorios de la UTE, cuyas diluciones fueron
colocadas en placas sobre el agitador, las mismas que se dejaron solidificar
para ser llevadas a incubadora a 25ºC ± 2ºC durante 3-5 días.
Los resultados fueron reportados como UFC de mohos y levaduras/g en
cada una de las muestras, cuya evidencia es soportada por la tabla 11, que
se muestra a continuación:
Tabla 11. Resultado comparativo entre cascarilla control y cascarilla
irradiada sobre UFC de mohos y levaduras para el día 5.
Diluciones Control Cascarilla irradiada
(7.49 kj/m2)
Repeticiones 1 2 3 1 2 3
10-1 1 1 0 0 0 0
10-2 2 1 0 0 0 0
10-3 1 1 0 0 0 0
4.7.3. OTRAS PROPIEDADES
4.7.3.1. Análisis de azúcares totales y fibra
Se realizó en los laboratorios LABOLAB, que luego de su posterior análisis
se estableció el resultado comparativo entre muestra control y tratada
evidenciadas en la tabla 12.
44
Tabla 12. Análisis de azúcares totales y fibra de la cascarilla control y
cascarilla irradiada
Cascarilla
control
Cascarilla
irradiada
(7.49 kj/m2)
%Azúcares
totales
18.45±0.11 19.72±0.09
% fibra 27.18±0.24 26.98±0.13
4.8. DETERMINACIÓN DE LA ALTERNATIVA TECNOLÓGICA
PARA ELABORAR UNA INFUSIÓN DE CASCARILLA
El objetivo de la investigación fue determinar la mejor alternativa tecnológica
para el desarrollo del producto, que cumpla requerimientos físico-químicos
de humedad y cenizas insolubles en ácido clorhídrico, planteadas en la NTE
INEN 2392, que determina requisitos técnicos para el desarrollo de una
infusión de hierba aromática.
4.8.1. DISEÑO EXPERIMENTAL COMPLETAMENTE AL AZAR (DCA)
La realización de los análisis físico-químicos para el porcentaje de ceniza
insoluble en ácido clorhídrico y porcentaje de humedad, para todos los
tratamientos y la muestra testigo, se realizaron en los laboratorios
LABOLAB; los valores de éstos análisis sobre los diferentes tratamientos se
muestran a continuación en la tabla 13, y en los anexos 13-14.
45
Tabla 13. Promedios de análisis físico-químicos sobre los diferentes
tratamientos
Letras distintas denotan diferencia estadística p <0.05.
Todos los tratamientos cumplieron con los requerimientos de la norma NTE
INEN 2392 sobre humedad, más no así y en ninguno de los tratamientos,
con el requerimiento de % de ceniza insoluble en HCL, esto quiere decir que
el producto presenta demasiada materia mineral que no puede ser absorbida
por el organismo humano. Sin embargo, las de mayor aceptabilidad, que se
encuentran alrededor de un punto porcentual mayor que el límite permisible
son los tratamientos testigo y aquel tratamiento que contiene 0.6 g de azúcar
morena con 3 g de cascarilla.
Variables de % humedad y % ceniza insoluble en ácido clorhídrico al 10%
Para probar la desigualdad de los posibles pares de medias se utilizó el
método de Tukey con un nivel de confianza del 95%, que a través del
software STATGRAPHICS se muestra a continuación en las figuras 7-8.
TRATAMIENTO %HUMEDAD
Requisito NTE
INEN 2392
(máx. 12%)
% CENIZAS INSOLUBLES
EN HCL
Requisito NTE INEN 2392
(máx. 2%)
1 4.22±0.13a 3.03±0.05a
2 4.18±0.09a 2.98±0.03a
3 4.27±0.02a 2.94±0.06a
4 6.56±0.06b 3.55±0.12b
5 6.65±0.10b 3.53±0.13b
6 6.58±0.08b 3.59±0.10b
TESTIGO 4.87±0.08c 2.77±0.11c
46
Letras diferentes denotan diferencia estadística (P<0.05) y valor de Tukey de 0.23154.
Figura 7. Test Tukey (%Humedad) para diseño completamente al azar
Letras diferentes denotan diferencia estadística (F<0.05) y valor de Tukey de 0.25772.
Figura 8. Test Tukey (%HCL) para diseño completamente al azar
Mediante el test de Tukey, se demostró que los tratamientos con mezcla de
azúcar morena presentan menor porcentaje de humedad y porcentaje de
ceniza insoluble en ácido clorhídrico que los tratamientos con mezcla de
4,22 4,18 4,27
6,566,65 6,58
4,87
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
1 2 3 4 5 6 7
%
de
humedad
Tratamientos
3,03 2,98 2,94
3,55 3,53 3,59
2,77
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
1 2 3 4 5 6 7
%
de
cenizas
Tratamientos
a a
b b b
c
a
a a
b b b
c a
47
canela, además el tratamiento testigo presentó diferencia en ambas
variables de respuesta de porcentaje de humedad y ceniza insoluble en
ácido; así, a través del test de Tukey se comprobaron diferencias
significativas en las dos variables de respuesta, tanto de humedad como de
ceniza insoluble en ácido clorhídrico para los diferentes tratamientos.
Mediante la prueba de Tukey, se comprobó que el tratamiento T6 (A2B3),
mezcla de 0.6 (g) de canela en 3 (g) cascarilla, presentó una concentración
muy grande para cenizas insolubles en ácido clorhídrico, en relación a los
demás tratamientos.
Finalmente, se estableció que la mejor alternativa entre tratamientos, fue el
T3 o (A1B3), mezcla de 0.6 (g) de azúcar morena en 3 (g) cascarilla; por
acercarse a cumplir con las variables de respuesta estudiadas, pues cumplió
con el porcentaje de humedad y fue la alternativa que más se acercó a
cumplir cenizas insolubles en ácido clorhídrico al 10%.
4.9. ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD DE LA INFUSIÓN
Siendo el tratamiento 3 (A1B3) el de mejores características, se realizó
análisis de aceptabilidad mediante degustación técnica sobre los dos
productos: infusión con 1.5 (g) de cascarilla de cacao (testigo) y sobre la
infusión de cascarilla de cacao (3 g) con adición al 0.6 (g) de mezcla de
azúcar morena (tratamiento experimental).
A continuación, se muestra en la tabla 14, los totales de cada punto, medias
y desviación estándar de cada atributo para los dos productos, para
evaluarse su distribución o dispersión de datos con respecto a la media para
cada pregunta objetiva del cuestionario de degustación técnica.
48
Tabla 14. Evaluación de aceptabilidad para los productos control vs experimental
ATRIBUTO CONTROL TRATAMIENTO
EXPERIMENTAL
1. Impresión 3.52 ±0.81a 4.08±0.69b
2. Apariencia 2.32±0.70a 1.16±0.78b
3. Aroma 3.45±0.59a 4.067±0.71b
4. Gusto 3.25±0.73a 3.78±0.80b
5. Aceptabilidad 3.77±0.79a 4.10±0.75a
A través del software STATGRAPHICS se definió si existió diferencia
significativa entre los dos productos llevados a análisis sensorial,
mostrándose los resultados a continuación, en la figura 9.
Letras diferentes denotan diferencia estadística (P<0.05) y valor de Tukey = 0.32094.
Figura 9. Análisis de aceptabilidad sobre las dos infusiones
Mediante el test de Tukey, se comprobó que el producto B presentó
diferencia significativa sobre el producto A, a nivel de confianza del 95%.
3,52
2,32
3,453,25
3,774,08
1,16
4,0673,78
4,1
0
1
2
3
4
5
6
IMPRESIÓN APARIENCIA AROMA GUSTO ACEPTABILIDAD
Producto A Producto B
a b a
b
a b a a
a
b
49
4.10. Análisis Costo-beneficio (ACB)
Presupuestos
Las diferentes tablas que envuelven a los presupuestos, es decir las
inversiones y desglose de éstas, para la elaboración de los costos, gastos,
ingresos y flujos de caja se presentan en el anexo 5.
INGRESOS DEL PROYECTO
A través del rendimiento ya calculado de cascarilla a partir de cacao arriba,
se estableció la cantidad de cacao necesaria, para obtener 1 caja, con 20
bolsitas de infusión y 1.5 g. de contenido en cada bolsita. Así, entonces, se
determinó para ésta caja, los costos de producción, presentados en la tabla
16, los cuáles incurren en el proceso productivo y así se fijó el costo para
una caja de infusión de cascarilla de cacao “fino de aroma”, procedimiento
previo para fijar el precio de venta.
Tabla 15. Costo total de producción anual
COSTOS VARIABLES
M.P. 2723,3
M.O.D. 9792
M.D. 414.5
M.I. 3304.8
M.O.I. 26316
TOTAL COSTOS VARIABLES 42550.5
COSTOS FIJOS
Suministros 655.5
Mantenimiento 1347.1
Depreciación 1761.4
Amortización 91.8
TOTAL COSTOS FIJOS 3855.7
TOTAL COSTOS 46406.3
50
Para llevar el costo total a unitario o promedio, se dividió el costo total para
una producción anual de 33333.33 cajas (cuyo resultado tomó en cuenta el
dato sobre el rendimiento de la cascarilla a partir del grano de cacao y la
producción media de la corporación CORAGRICACE; lo cual generó un
costo unitario de 1.39 $. Para el margen de utilidad, se estableció el 30% del
costo total, y así en base a la siguiente fórmula se fijó el precio de venta
unitario.
Precio de Venta = Costo unitario + Margen de utilidad
PV= 1.39 + 0.417 ($).
PV= 1.81 $/ caja.
Éste precio es superior a comparación con otras infusiones (1.81 $/caja),
esto se debe al bajo rendimiento del fruto para la cascarilla y mediana
producción a comparación de otras materias primarias con las que se realiza
infusiones. Sin embargo, es un precio que puede llegar a ser competitivo, si
se llegase a comparar con infusiones “nuevas”, cuyos precios tienden a ser
superiores, llegando hasta 3 $/caja, como son infusiones de mezclas entre
hierbas o de frutas deshidratadas.
4.10.1. PUNTO DE EQUILIBRIO
Con la información dispuesta, se calculó el punto de equilibrio en función del
número de unidades vendidas, y así se determinó el nivel de ingresos que
cubre los costos fijos (independientes de las operaciones del negocio) y
costos variables (cambian en proporción al volumen de unidades
producidas) del proyecto.
51
Con la fórmula dada, se reemplaza de esta manera:
C.F.= 3855.7
P.V. (u) = 1.81
C.V. (u) = 1.39
A través del cálculo, se estableció que los ingresos igualan los costos
cuando la cantidad a producir y vender anualmente es de 9231.8 u. Para su
mejor observación, en la figura 10 se muestra el punto de equilibrio para el
proceso productivo de una infusión de cascarilla de cacao.
Figura 10. Punto de equilibrio para el proceso productivo de una infusión de
cascarilla de cacao
4.10.2. FLUJO DE CAJA O CASH FLOW
A continuación en la tabla 17, se muestra el flujo de caja del proyecto para
los años 1 al 5.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 5000 10000 15000 20000
Ingr
eso
($
)
Cantidad (Q)
Punto de equilibrio
52
Tabla 17. Flujos de caja anuales para el proceso productivo de infusiones a
partir de cascarilla de cacao
AÑOS 0 1 2 3 4 5
ACTIVOS FIJOS TANGIBLES
17819,40
ACTIVOS FIJOS INTANGIBLES
91,80
CAPITAL DE TRABAJO
3897,79
INVERSIONES TOTALES
21808,99
INGRESOS
60328,16 63344,57 66511,79 69837,38 73329,25
(-) COSTOS DE PRODUCCIÓN
46406,28 48533,80 50767,71 53113,31 55576,18
COSTOS FIJOS
3855,73 3855,73 3855,73 3855,73 3855,73
COSTOS VARIABLES
42550,55 44678,08 46911,98 49257,58 51720,46
(=) UTILIDAD BRUTA EN VENTAS
13921,88 14810,76 15744,09 16724,08 17753,07
(-) GASTOS OPERATIVOS
367,20 367,20 367,20 367,20 367,20
GASTOS ADMINISTRATIVOS
61,20 61,20 61,20 61,20 61,20
GASTOS DE VENTAS
306,00 306,00 306,00 306,00 306,00
(=) UTILIDAD OPERACIONAL
13554,68 14443,56 15376,89 16356,88 17385,87
(-) GASTOS FINANCIEROS
1480,75 1169,02 857,28 545,54 233,80
(=) UTILIDAD ANTES DE PARTICIPACIÓN
12073,93 13274,55 14519,61 15811,34 17152,07
(-) 15% PARTICIPACIÓN TRAB.
1811,09 1991,18 2177,94 2371,70 2572,81
(=) UTILIDAD ANTES DE IR
10262,84 11283,36 12341,67 13439,64 14579,26
(-) 25% IR
2565,71 2820,84 3085,42 3359,91 3644,81
(=) UTILIDAD NETA
7697,13 8462,52 9256,25 10079,73 10934,44
(+) DEPRECIACIÓN
1761,37 1761,37 1761,37 1455,40 1455,40
(=) FLUJO NETO DE CAJA
-21808,99 9458,50 10223,89 11017,62 11535,12 12389,84
53
4.10.3. VAN (Valor Actual Neto)
En cuanto al porcentaje de inflación anual, se utilizó el dato del Banco
Central del Ecuador (BCE) para Enero 2012 exclusivo para el productor
(4.16%). Mientras que para el porcentaje de riesgo anual, o sea el riesgo de
dinero que hace el inversionista, se consideró un nivel de riesgo intermedio
(superior o igual de 12%), por considerar una demanda fluctuante para el
producto en cuestión, por lo tanto, se decidió establecer un porcentaje de
riesgo anual para 12%. Con dichas premisas, se calculó la tasa mínima de
rendimiento aceptable obteniéndose a través de los datos un i de 16.65%.
Ya con la tasa mínima aceptable se procedió al cálculo del valor actual neto,
cuyo valor fue de 12712.88. Con este valor, el proyecto se puede aceptar,
generando un valor de dinero positivo después del horizonte de planeación.
4.10.4. TIR (TASA INTERNA DE RETORNO)
Es aquella tasa que convierte al VAN en cero, si se reemplaza en la fórmula
del VAN. Para su cálculo, se requirió de dos tasas mínimas aceptables (i)
que arrojen un VAN positivo y otro VAN negativo, las mismas que se
muestran a continuación:
i1= 0.386; i2=0.387
VAN 1=12.40; VAN 2= -25.46
Con estos límites, se interpoló las dos tasas a través de la fórmula
seleccionada generando una TIR aproximada de 38.63 %, lo que implica que
la rentabilidad es muy superior a la tasa mínima aceptable (16.65%), con lo
que a través de este otro indicador se debe aceptar el proyecto.
4.10.5. RELACIÓN COSTO-BENEFICIO
A través de la fórmula de relación costo- beneficio, se procedió a su cálculo
para determinar si se produce ganancias sobre la inversión o pérdidas sobre
54
la misma, generando un índice de productividad de 1.58. Lo que significa
que por cada dólar invertido, se recibe un margen de utilidad de 0.58
dólares. De esta manera, a través de este indicador se debe proceder a
aceptar el proyecto en cuestión.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
57
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
El desarrollo de una infusión a partir de cascarilla de cacao fino de aroma,
contiene un nivel muy alto de cenizas insolubles en ácido clorhídrico, lo que
dificulta la elaboración de esta clase de productos.
Según la prueba de Tukey para el diseño completamente al azar (DCA), no
presentaron diferencia mínima significativa los tratamientos entre sí.
El porcentaje de cenizas insolubles en ácido, determinadas en la etapa de
tostado, presentó una disminución apreciable determinada en la infusión
(obtenida después de las operaciones de radiación UV-C y molienda).
A través de los indicadores VAN, TIR y Rb/c se determinó que el proyecto es
rentable.
La mejor alternativa entre tratamientos, la cual se generó como mejor
combinación entre los diseños experimentales DCA y DCBA fue el
tratamiento A1B3; por cumplir con las variables de humedad, y acercarse a
cumplir con cenizas insolubles bajo norma INEN 2392, y aceptabilidad por
parte del consumidor.
Aquellos tratamientos con mayor concentración de cascarilla tuvieron mayor
aceptación sensorial (escala hedónica).
Después de una exposición mayor a 10 minutos de dosis UV-C germicida
para la cascarilla molida de cacao arriba, se genera un ambiente propicio
para el aumento de la carga microbiana en la materia prima.
La dosis en la que hay una completa desinfección de mohos y levaduras de
la materia prima es de 7.49 kj/m2, cuyo tiempo de exposición es de 10
minutos, con un nivel de intensidad promedio de 1.25 mW/cm2.
58
El pH, cenizas totales, humedad, azúcares totales fibra y alcaloides
(teobromina, teofilina) no difieren en mayor proporción sobre la muestra
tratada y la muestra control; lo que indica, que esta dosis de irradiación, no
afecta la materia prima en cuanto a éstas características físico-químicas;
pero, existe diferencia en cuanto a la concentración de grasas y proteínas.
En la etapa de fermentación, la temperatura de los granos aumenta con el
tiempo, mientras el pH disminuye.
A través del análisis sensorial se definió que existe una aceptabilidad similar,
respecto de la infusión experimental (cascarilla 3 g más 0.6 g de azúcar
morena en mezcla) sobre la infusión testigo (cascarilla 1.5 g).
59
5.2. RECOMENDACIONES
La cascarilla de cacao, se puede incluir en combinaciones de harina para
productos de repostería y pastelería, contribuyendo a la funcionalidad de
éstos alimentos por su alto contenido de fibra.
Se recomienda la realizar fusiones con otros productos aromáticos para
disminuir de esta manera el porcentaje de cenizas insolubles en ácido en
las infusiones.
Para reducir en gran parte el precio del producto, se puede combinar el
mismo con azúcar morena o canela, cuyo precio es muy bajo por su alta
disponibilidad en el mercado, comprimiendo costos directos por la menor
utilización de materia prima en la composición de producto final.
El proceso para obtención de una infusión de cascarilla de cacao es sencillo,
sin embargo, existen puntos críticos como tiempos de fermentación, secado
y tostado que deben tenerse bajo control para evitar contaminación y daño a
los granos de cacao.
La cascarilla de cacao molida, no permite uniformidad de irradiación, por lo
que se debe colocar la misma en una plataforma en movimiento y en una
capa no superior a los 2 mm de altura.
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60
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ANEXOS
68
ANEXO # 1
Fermentador a un nivel
69
ANEXO # 2
Diagrama de flujo para la elaboración de infusión de cascarilla de cacao
y descripción del proceso
Descripción del proceso:
Doblado: Se dobla ½ metro de papel filtro termosellable.
Moldeo: Se realiza el moldeo de la bolsita por medio de un cartón de
dimensiones (3.5 cm de largo x 5 cm de ancho).
Sellado: Se sellan dos lados del papel filtro doblado y moldeado a través de
una selladora de calor para polietileno.
Doblado
Moldeo
Sellado
Pesado
Llenado
Sellado
Etiquetado
Almacenamiento
Infusión de cascarilla de
cacao “fino de aroma”
Cascarilla de cacao
molida e irradiada
Cascarilla de cacao
molida e irradiada
70
Pesado: Se pesa 1.5 gramos de cascarilla de cacao en una balanza analítica
de hasta 500 gramos.
Llenado: A través de una pequeña espátula se realiza el llenado de las
bolsitas para infusión.
Sellado: Con la punta del hilo de cáñamo dentro de la bolsita de infusión se
procede a sellar el último lado de la bolsita.
Etiquetado: Al otro extremo del hilo de cáñamo de 10 cm se coloca una
etiqueta autoadhesiva.
Almacenamiento: Con las bolsitas de infusión listas, se procede al
almacenamiento de éstas en bolsas con cierre de polietileno de alta
densidad.
71
ANEXO # 3
Ficha para degustación de una infusión
Edad _____ Sexo_____ Código_________
1. Señale con una x la primera impresión de la bebida
CALIFICACIÓN OBSERVACIÓN SEÑALE
5 ME GUSTA MUCHO
4 ME GUSTA POCO
3 NI ME GUSTA NI ME DISGUSTA
2 ME DISGUSTA POCO
1 ME DISGUSTA MUCHO
2. De la apariencia. Señale solo con una x el color que presenta la bebida.
CARACTERÍSTICA OBSERVACIÓN
CLARO 1.BASTANTE 2.MEDIO 3.POCO
OSCURO 1.BASTANTE 2.MEDIO 3.POCO
3. Del aroma. Señale con una x, el aroma que presenta la bebida.
CALIFICACIÓN OBSERVACIÓN SEÑALE
5 ME GUSTA MUCHO
4 ME GUSTA POCO
3 NI ME GUSTA NI ME DISGUSTA
2 ME DISGUSTA POCO
1 ME DISGUSTA MUCHO
4. Del gusto. Señale con una x, la sensación que presenta la bebida.
CALIFICACIÓN OBSERVACIÓN SEÑALE
5 ME GUSTA MUCHO
4 ME GUSTA POCO
3 NI ME GUSTA NI ME DISGUSTA
2 ME DISGUSTA POCO
1 ME DISGUSTA MUCHO
5. Con una x señale la aceptabilidad del producto.
CALIFICACIÓN OBSERVACIÓN SEÑALE
5 ME GUSTA MUCHO
4 ME GUSTA POCO
3 NI ME GUSTA NI ME DISGUSTA
2 ME DISGUSTA POCO
1 ME DISGUSTA MUCHO
¡GRACIAS POR SU COLABORACIÓN!
72
ANEXO # 4
Instrucciones para degustar una infusión
APARIENCIA
Observar el color que presenta la bebida.
AROMA
Introduzca su nariz en la boca de la copa y califique según su percepción.
GUSTO
Beber absorbiendo fuerte, de manera que se intensifique el sabor y la
percepción final por el cerebro.
Mover el líquido alrededor de la boca por varios segundos, para probar
amargura con la parte posterior de la lengua, salinidad en el centro, dulzor al
frente y acidez a los lados, y determinar el gusto de la bebida.
73
ANEXO # 5
Presupuestos del proyecto
INVERSIONES
Tabla Nº 1.0. Inversión total (USD)
CAPITAL CAPITAL
PROPIO CAPITAL
FINANCIADO
Activos Fijos Tangibles
17819,4 5345,82 12473,58
Activos Fijos Intangibles
91,8 27,54 64,26
Capital de Trabajo 3897,789635 1169,336891 2728,452745
TOTAL INVERSION 17911,2 5373,36 12537,84
Tabla Nº 1.1. Activos fijos tangibles
DESCRIPCIÓN
VALOR TOTAL (USD)
PORCENTAJE DE
PARTICIPACIÓN
Muebles y enseres 510 2,86
Equipos de computación 918 5,15
Equipos de oficina 306 1,72
Adecuaciones (local) 5997.6 33,67
Maquinaria y equipos 10087,8 56,60
TOTAL 17819,4 100
74
Tabla Nº1.1.1. Maquinaria y Equipos
DESCRIPCIÓN CANTIDAD VALOR UNITARIO
(USD)
VALOR TOTAL (USD)
Máquina de molido 1 390 390
Máquina apiladora y de colocación en cinta
1 1500 1500
Máquina empaquetadora de bolsas de infusión
1 8000 8000
SUBTOTAL 9890
Imprevistos 2 % 117.8
TOTAL 10087.8
Tabla Nº 1.1.2. Equipos de Computación
DESCRIPCIÓN CANTIDAD VALOR UNITARIO
(USD)
VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Computadora 1 900 900
SUBTOTAL 900 900
Imprevistos 2% 18 18
TOTAL 918 918
Tabla Nº1.1.3. Equipos de Oficina
DESCRIPCIÓN CANTIDAD VALOR UNITARIO
(USD)
VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Archivador 1 300 300
SUBTOTAL 300 300
Imprevistos 2% 6 6
TOTAL 306 306
75
Tabla Nº1.1.4. Muebles y Enseres
DESCRIPCIÓN CANTIDAD VALOR UNITARIO (USD)
VALOR TOTAL (USD)
Escritorios 4 100 400
Sillas 10 10 100
SUBTOTAL 110 500
Imprevistos 2 % 2.2 10
TOTAL 112.2 510
Tabla Nº 1.2. Activos Fijos Intangibles
Tabla Nº 1.3. Capital de Trabajo
COSTOS AÑO 1 (USD)
MENSUAL (USD)
Materia prima 2723.4 226.94
Materiales directos 414.45 34.53
Mano de obra directa 9792 816
Mano de obra indirecta 26316 2193
Suministros 655,452 54,621
Materiales Indirectos 3304,8 275,4
Mantenimiento 1347.11 112.25
Depreciación 1723.83 143.65
Amortización 91,8 7,65
Gastos administrativos 61,2 5,1
Gastos de ventas 306 25,5
TOTAL 46773.48 3897.79
DESCRIPCIÓN VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Constitución de la Compañía (permisos, rótulos) 450
Imprevistos 2% 9
TOTAL 459
76
FINANCIAMIENTO
Monto: 12537.84 Interés: 10.21% (BCE) Plazo: 5 años Pagos: semestrales
Tabla Nº2.0. Tabla de Amortización de la Deuda
PERIODOS PRESTAMO INTERES
AMORTIZ. PRESTAMO
CUOTA TOTAL SALDO
1 12537,84 640,06 1253,784 1893,84 11284,1
2 11284,1 576,05 1253,784 1829,84 10030,3
3 10030,3 512,05 1253,784 1765,83 8776,5
4 8776,5 448,04 1253,784 1701,82 7522,7
5 7522,7 384,03 1253,784 1637,82 6268,9
6 6268,9 320,03 1253,784 1573,81 5015,1
7 5015,1 256,02 1253,784 1509,81 3761,4
8 3761,4 192,02 1253,784 1445,80 2507,6
9 2507,6 128,01 1253,784 1381,80 1253,8
10 1253,8 64,01 1253,784 1317,79 0,0
COSTOS DEL PROYECTO
Tabla Nº 1.3.1. Materia Prima
DESCRIPCIÓN CANTIDAD (kg)
MENSUAL
CANTIDAD (kg)
ANUAL
VALOR UNITARIO
(USD)
VALOR MENSUAL
(USD)
VALOR ANUAL (USD)
Cacao Arriba (cascarilla)
83.33 1000 2.67 222.5 2670
SUBTOTAL 2670
Imprevistos 2 %
53.4
TOTAL 2723.4
77
Tabla Nº1.3.2. Materiales Directos
DESCRIPCIÓN CANTIDAD ANUAL
(Kilogramos)
VALOR UNITARIO
(USD)
VALOR MENSUAL
(USD)
VALOR ANUAL (USD)
Papel filtro termosellable
20 20 33.33 400
Hilo de cáñamo 0.4167 1.25 0.52 6,25
Imprevistos 2% 0.41 0,67 8,126
TOTAL 20.66 34,11 414.45
Tabla Nº1.3.3. Mano de Obra Directa
DESCRIPCIÓN CANTIDAD VALOR UNITARIO
(USD)
VALOR MENSUAL
(USD)
VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Operarios 2 400 800 9600
SUBTOTAL 400 800 9600
Imprevistos2% 8 16 192
TOTAL 408 816 9792
Tabla Nº 1.3.4. Mano de Obra Indirecta
DESCRIPCIÓN CANTIDAD VALOR UNITARIO
(USD)
VALOR MENSUAL
(USD)
VALOR TOTAL ANUAL
(USD)
Jefe de operaciones y ventas
1 700 700 8400
Jefe de logística 1 700 700 8400
Administrador general 1 750 750 9000
SUBTOTAL 2150 25800
Imprevisto2% 43 516
TOTAL 2193 26316
78
Tabla Nº1.3.5. Materiales Indirectos
DESCRIPCIÓN CANTIDAD MENSUAL
VALOR UNITARIO
(USD)
VALOR MENSUAL
(USD)
VALOR ANUAL (USD)
Papel autoadhesivo 9000 0.01 90 1080
Bolsas de polietileno de alta densidad
9000 0.01 90 1080
Cajas de cartón 450 0.20 90 1080
SUBTOTAL 270 3240
Imprevistos 2% 5.4 64.8
TOTAL 275.4 3304.8
Tabla Nº1.3.6. Suministros
DESCRIPCIÓN UNIDAD DE
MEDIDA
VALOR MENSUAL
(USD)
VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Energía eléctrica Kw/h 34.98 419.76
Agua potable m 3 18.57 222.84
SUBTOTAL 53.55 642.60
Imprevistos 2% 1.071 12.85
TOTAL 54.62 655.45
Tabla Nº 1.3.7. Mantenimiento
DESCRIPCIÓN VALOR (USD)
PORCENTAJES VALOR MENSUAL
(USD)
VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Maquinaria y equipos 10087,8 1% 100.878 1210.54
Equipos de computación 918 1% 9.18 110.16
SUBTOTAL 1320.69
Imprevistos 2% 26.41
TOTAL 1347.11
79
Tabla Nº 3.0. Depreciación
DESCRIPCIÓN INVERSIÓN (USD)
VIDA UTIL
(AÑOS)
PORCENTAJE VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Maquinaria y equipos 10087.8 10 10% 1008.78
Muebles y enseres 510 10 10% 51
Equipos de Computación
918 3 33.33% 305.96
Equipos de oficina 306 5 20% 61.2
Adecuaciones (local) 5997.6 5 20% 299.88
TOTAL 1726.83
Tabla Nº 4.0. Amortización
DESCRIPCIÓN INVERSIÓN (USD)
VIDA UTIL
(AÑOS)
PORCENTAJE VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Constitución de la Compañía (permisos, rótulos)
450 5 20% 90
TOTAL 450 90
Tabla Nº1.3.11. Gastos Administrativos
DESCRIPCIÓN VALOR TOTAL MENSUAL (USD)
VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Material de limpieza 5 60
SUBTOTAL 5 60
Imprevistos 2% 0.1 1.2
TOTAL 5.1 61.2
Tabla Nº1.3.12. Gastos de Venta
DESCRIPCIÓN VALORMENSUAL (USD)
VALOR TOTAL ANUAL (USD)
Publicidad 25 300
SUBTOTAL 25 300
Imprevistos 2% 0.5 6
TOTAL 25.5 306
80
ANEXO # 6
Figura 12. Grano de cacao fino de aroma fermentado
81
ANEXO # 7
Figura 13. Etapa final de secado de grano de cacao “fino y de aroma”
82
ANEXO # 8
Análisis de cenizas insolubles en ácido para cascarilla de cacao fino de
aroma sobre diferentes tiempos de torrefacción
83
84
85
86
ANEXO # 9
Figura 14. Proceso realizado para la obtención de cascarilla de cacao
87
ANEXO # 10
Figura 15. Tres presentaciones de cascarilla de cacao
C. ENTERA C. BAJO UNA OPERACIÓN
DE MOLIENDA
C. BAJO DOS OPERACIONES
DE MOLIENDA
88
ANEXO # 11
Análisis físico-químico de cascarilla de cacao fino de aroma “control”
89
90
ANEXO # 12
Análisis físico-químico de cascarilla de cacao fino de aroma irradiada
91
92
ANEXO # 13
Análisis físico-químico de muestra de cascarilla + azúcar morena para
DCA
93
94
ANEXO # 14
Análisis físico-químico de muestra de cascarilla + canela para DCA
95