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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA ENERGIZANTE A BASE DE
LACTOSUERO EN LA PASTEURIZADORA QUITO S.A
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO DE ALIMENTOS
MARCELO FERNANDO TIPÁN MORALES
DIRECTOR: ING. MANUEL CORONEL
Quito, Marzo, 2015
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2015
Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo MARCELO FERNANDO TIPÁN MORALES, 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.
______________________________
MARCELO FERNANDO TIPÁN MORALES
CI. 1719861757
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “ELABORACIÓN DE
UNA BEBIDA ENERGIZANTE A BASE DE LACTOSUERO EN LA
PASTEURIZADORA QUITO S.A”, que, para aspirar al título de Ingeniero
de Alimentos fue desarrollado por Marcelo Fernando Tipán Morales, 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.
_______________________
ING. MANUEL CORONEL
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I. 1710625227
CARTA DE LA EMPRESA
DEDICATORIA
Dedico esta tesis a Dios, quien ha sido mi guía y soporte en los momentos
más difíciles de mi vida.
A mi abuelita Genoveva, que siempre estuvo pendiente de mí.
A mis amados padres y hermanos, quienes me apoyaron incondicionalmente
todo el tiempo.
A mi novia Karina quien me apoyo y alentó para continuar, cuando parecía
que me iba a rendir.
A los mijines, por la ayuda que cada uno presto en esta tesis.
A mis maestros que con sus conocimientos me apoyaron a concluir este
objetivo.
Para ellos es esta dedicatoria de tesis, pues es a ellos a quienes se las debo
por su apoyo incondicional.
AGRADECIMIENTO
Mi infinito agradecimiento a mi Padre y mi Madre; que con su esfuerzo,
sacrificio, trabajo diario y enseñanzas me han formado como persona y
profesional a lo largo de mi vida.
Ah Pasteurizadora Quito S.A, por permitirme desarrollar mi trabajo de
titulación.
A mi director de tesis, Ing. Manuel Coronel, por ser coparticipe de este logro.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN .................................................................................................... vii
ABSTRACT ................................................................................................. viii
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................1
2. MARCO TEÓRICO .....................................................................................3
2.1. LA LECHE 3
2.2. EL QUESO 4
2.3. EL SUERO 4
2.3.1. PROTEÍNAS DEL LACTOSUERO 6
2.3.2. CARBOHIDRATOS DEL LACTOSUERO 7
2.3.3. VITAMINAS DEL LACTOSUERO 8
2.3.4. PROBLEMÁTICA AMBIENTAL DEL LACTOSUERO 8
2.3.5. USOS DEL SUERO 9
2.3.6. BEBIDAS A BASE DE LACTOSUERO 10
2.4. BEBIDA ENERGIZANTE 11
2.5. ANÁLISIS SENSORIAL 11
2.5.1. PRUEBAS DISCRIMINATIVAS 12
3. METODOLOGÍA ....................................................................................... 13
3.1. MATERIA PRIMA 13
3.1.1. LACTOSUERO 13
3.2. ELABORACIÓN DE LA BEBIDA 15
3.2.1. ELABORACIÓN DE LACTOSUERO 15
ii
3.2.2. MEZCLA 15
3.2.3. PASTEURIZACIÓN 15
3.2.4. ENVASADO 16
3.2.5. ENFRIAMIENTO 16
3.3. SELECCIÓN DE LA FORMULACIÓN 17
3.4. ANÁLISIS FÍSICO- QUÍMICO 18
3.4.1. DETERMINACIÓN DE PH 18
3.4.2. DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE ACIDEZ 19
3.4.3. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SOLUBLES 19
3.4.4. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD 19
3.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO 19
3.5.1. RECUENTO DE MOHOS Y LEVADURAS 20
3.5.3. RECUENTO DE COLIFORMES TOTALES 20
3.6. ANÁLISIS SENSORIAL 21
3.7. ANÁLISIS DE COSTOS 21
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................ 24
4.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICO QUÍMICA DEL
LACTOSUERO 24
4.2. ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO DE LA BEBIDA BASE DE SUERO. 25
4.3. FORMULACIONES 26
4.4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LA BEBIDA
ENERGIZANTE 28
4.5. ANÁLISIS SENSORIAL 29
4.5.1. OLOR 29
4.5.2. SABOR 31
4.5.3. SABOR LÁCTEO 32
4.5.4. COLOR 32
4.5.5. TEXTURA 33
4.5.6. ACEPTABILIDAD GLOBAL 34
4.6. ANÁLISIS DE COSTOS 34
iii
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................. 39
5.1. CONCLUSIONES 39
5.2. RECOMENDACIONES 39
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................ 41
ANEXOS ...................................................................................................... 43
iv
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Composición de la leche 3
Tabla 2. Requisitos físico-químicos del suero de leche líquido 5
Tabla 3. Distribución de las proteínas de la leche 7
Tabla 4. Formulaciones de la bebida energizante en porcentaje 17
Tabla 5. Ingredientes de las formulaciones de manera porcentual 18
Tabla 6. Composición Físico Química del suero 24
Tabla 7. Resultados de los análisis físico-químicos realizados a la bebida
energética. 25
Tabla 8. Formulación #1 y #2, con diferente cantidad de colorante y
saborizante 27
Tabla 9. Formulación # 3 y #4, con diferente cantidad de colorante y
saborizante 27
Tabla 10. Resultados del análisis microbiológico de la bebida energizante. 28
Tabla 11. Evaluación sensorial análisis 29
v
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Diagrama de flujo de proceso de obtención de queso fresco 14
Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de la bebida
energizante. 16
Figura 3. Nivel de aceptación de las bebidas en olor. 30
Figura 4. Nivel de aceptación de las bebidas en sabor. 31
Figura 5. Nivel de aceptación de las bebidas en sabor lácteo. 32
Figura 6. Nivel de aceptación de las bebidas en color. 33
Figura 7. Nivel de aceptación de las bebidas en textura. 34
Figura 8. Nivel de aceptación de las bebidas en aceptabilidad global. 34
vi
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO I
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2411:2008 “BEBIDAS
ENERGÉTICAS. REQUISITOS” 43
ANEXO II
EQUIPOS USADOS EN LOS ANÁLISIS DE LABORATORIO 44
ANEXO III
PROCESO DE ELABORACIÓN DE BEBIDA 46
ANEXO IV
FORMATO DE EVALUACIÓN SENSORIAL 49
ANEXO V
ANÁLISIS SENSORIAL 51
ANEXO VI
ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DEL PRODUCTO TERMINADO 52
ANEXO VII
ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICOS DEL PRODUCTO TERMINADO 53
vii
RESUMEN
El objetivo del presente trabajo de titulación fue elaborar una bebida
energizante a partir de Lactosuero, producto de la elaboración de queso
fresco en la empresa Pasteurizadora Quito S.A. el cual fue desarrollado
viendo la necesidad de utilizar este subproducto, que es vertido hacia las
alcantarillas y no tiene ningún valor comercial. En Pasteurizadora Quito S.A
se procesan diariamente 10000 litros de leche proveniente de tambos de la
región, obteniendo un promedio de 7000 litros de lactosuero tras la
producción de queso fresco. La empresa hizo un estudio previo de mercado
en el cual se manifestó el deseo de utilizar el lactosuero desperdiciado, en el
que determinaron qué sabor y cuáles serán las futuras rentabilidades que
desean obtener. Se realizaron pruebas previas para obtener los porcentajes
más adecuados de color y saborizante que se incorporó en las fórmulas
finales. El sabor a Mandarina fue solicitado por la empresa; para lo cual se
utilizó porcentajes de 0,50 y 0,75 % de saborizante, colorante (amarillo #6)
en un porcentaje del 0,005 y 0.0075 %. Combinando las variables de
diseño se obtuvieron 4 formulaciones o tratamientos. La unidad experimental
fue de 1 litro de bebida para cada formulación. Para seleccionar la
formulación óptima se realizaron análisis físico – químicos, materia seca,
proteína, grasa, cenizas, pH, acidez titulable y sólidos solubles totales,
además una evaluación sensorial (olor, textura, acidez, sabor, sabor lácteo,
aceptabilidad global) y microbiológicos (recuento de mohos y levaduras,
recuento de aerobios mesófilos y recuento de Coliformes totales). Con el
análisis sensorial se seleccionó la formulación correspondiente a 0.75 % de
saborizante a mandarina y 0.0075 % de colorante amarillo # 6. El
aprovechamiento de lactosuero para desarrollar este tipo de bebidas se basó
en normativas locales como la NTE INEN N° 2 411-2008, con la finalidad de
obtener productos inocuos e innovadores con una buena rentabilidad. El
costo de producción de la bebida fue de $ 0,51 por cada litro elaborado, y un
precio de venta de $ 0,72 con una rentabilidad del 30% solicitado por la
empresa.
viii
ABSTRACT
The aim of this study was to develop a titration energy drink from whey, a
product of cheese making in the company Pasteurizadora Quito SA which
was developed seeing the need to use this product, being poured into sewers
and has no commercial value. In Pasteurizadora Quito SA are processed
daily 10,000 liters of milk from dairy farms in the region, obtaining an average
of 7000 liters of whey after the production of cheese. The company made a
preliminary study of the market in which the desire to use whey wasted, in
which they determined what flavor and what the future performance will be
wanting to get manifested. Preliminary tests were conducted to obtain the
most appropriate percentages of color and flavor which was incorporated in
the final formulas. Tangerine flavor was requested by the company; for which
percentages of 0.50 and 0.75% flavor, color (yellow # 6) at a rate of 0.005
and 0.0075% was used. Combining four design variables or treatment
formulations were obtained. The experimental unit was 1 liter of beverage for
each formulation. To select the optimal formulation physical analyzes were
performed - chemical, total soluble dry matter, protein, fat, ash, pH, titratable
acidity and solid addition sensory evaluation (odor, texture, acidity, flavor,
milk flavor, overall acceptability) and microbiological (yeast and mold count,
total plate count and total coliform count). With the sensory analysis
corresponding to 0.75% formulation mandarin flavoring and 0.0075% yellow
dye # 6 was selected Harnessing whey to develop this type of beverage was
based on local regulations as NTE INEN No. 2 411-2008 , in order to obtain
safe and innovative products with a good profitability. The cost of production
of the drink was $ 0.51 per liter produced, and a selling price of $ 0.72 with a
yield of 30% required by the company.
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
El desarrollo de la siguiente investigación se llevó a cabo para contribuir en
el aprovechamiento del lactosuero de quesería en la Pasteurizadora Quito
S.A. Dicha empresa procesa diariamente para quesos alrededor de 1000
litros de leche. El 80% es el residuo de lactosuero de la elaboración de
queso fresco.
El lactosuero es fundamentalmente el responsable del grado de
contaminación de los efluentes de la industria láctea. Para apreciar el grado
de contaminación, no solo se tiene en cuenta la composición química
cuantitativa, sino la demanda bioquímica de oxigeno (DBO) que se expresa
en miligramos de oxigeno exigidos para la destrucción, por oxidación
microbiana de las materias orgánicas. En lo que se refiere a la capacidad de
depuración de un sistema, se considera habitualmente la DBO5, es decir la
demanda de oxígeno al cabo de 5 días (Alais, 1985).
El lactosuero es uno de los mayores contaminantes que existe en la industria
alimentaria, ya que, cada 1,000 litros de lactosuero contiene cerca de 35 kg
de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y cerca de 68 kg de demanda
química de oxígeno (DQO). Esta fuerza es equivalente a las aguas negras
producidas en un día por 450 personas (Inda, 2000).
En la fabricación de quesos, por lo menos el 50% en peso de los nutrientes
de la leche se quedan en el lactosuero, lo que implica que 1000 litros de
lactosuero contienen más de 9 kg de proteína de alto valor biológico, 50 kg
de lactosa, y 3 kg de grasa de leche. Esto es equivalente a los
requerimientos diarios de proteína de cerca de 130 personas y a los
requerimientos diarios de energía de más de 100 personas. Entre los usos
convencionales de lactosuero para las empresas pequeñas y medianas está
el empleo como fertilizante y complemento alimenticio para cerdos y
becerros, mientras que las empresas grandes pueden fabricar suero en
2
polvo y jarabes edulcorantes concentrados para la industria de bebidas
refrescantes (Inda, 2000).
En países como Estados Unidos y algunos de la Unión Europea ya se están
comercializando productos derivados de Lactosuero, como suplementos
alimenticios y bebidas para deportistas y que favorecen el incremento y
reparación muscular, para ancianos por la facilidad del consumo de
nutrientes en forma de bebidas y no comida sólida (Sagrange, 2001).
El gran consumo en la actualidad de bebidas energizantes nos ha permitido
aprovechar el Lactosuero para el desarrollo de la misma, dando así una
variedad al consumidor, así como el aprovechamiento del Lactosuero que
produce la empresa Pasteurizadora Quito S.A en la producción de queso
fresco.
El objetivo principal del presente trabajo de titulación fue elaborar una bebida
energizante a base de lactosuero en la Pasteurizadora Quito S.A., y para su
desarrollo se plantearon los siguientes objetivos específicos:
Caracterizar el lactosuero.
Desarrollar la formulación para la elaboración de una bebida con
lactosuero de queso.
Realizar análisis físico químicos y sensoriales.
Determinar costos de producción (Estudio económico financiero).
2. MARCO TEÓRICO
3
2. MARCO TEÓRICO
2.1. LA LECHE
Según la norma Técnica Ecuatoriana 0003-1984 de Leche y Productos
Lácteos “La leche cruda es el producto integro sin adición ni sustracción
alguna, exento de calostro, obtenido por ordeño higiénico de vacas sanas y
bien alimentadas” (INEN, 1984). La composición de la leche de vaca se
puede observar en la Tabla 1.
Tabla 1. Composición de la leche
Componentes Cantidad (*)
Calorías 68
Proteínas 3.3
Grasas 3.6
Hidratos de carbono 4.8
Agua 87
Cloro 109
Calcio 140
Fosforo 90
Potasio 140
Vitamina A 0.03
Vitamina B1 0.04
Vitamina C 1.0
(Madrid, 1996)
(*) Calorías por cada 100 g. Proteínas, grasa, hidratos y agua en %.
Minerales y vitaminas en mg/ 100 g.
4
2.2. EL QUESO
El queso es un producto fresco o madurado que se obtiene por coagulación
de la leche debida a la acción del cuajo o de agentes coagulantes y la
eliminación parcial del suero resultante de dicho proceso. En la elaboración
de quesos se utilizan ingredientes básicos como cultivos lácticos, cuajo o
enzimas coagulantes, sal y aditivos autorizados para la elaboración de
diferentes tipos según la legislación de cada país (Madrid, 1996).
Los quesos están formados, en lo fundamental, por la caseína coagulada
que a su vez retiene grasas, proteínas del suero, sales y otros componentes
menores; además contienen compuestos aromáticos típicos, producidos en
procesos fermentativos microbianos, que son específicos de cada una de las
numerosas clases de queso que ofrece el mercado (Primo, 1998).
Una etapa muy importante durante la elaboración de quesos es el
desuerado, el cual se da posterior a la formación de la cuajada mediante el
fenómeno de sinéresis. Este proceso se acelera al aumentar la acidez y al
alcanzar una temperatura entre 28 y 33 °C. Como resultado de esta
operación se obtiene el suero, el cual es considerado de poco uso y
altamente contaminante debido a su importante contenido de lactosa
(Revilla, 1996).
2.3. EL SUERO
A partir de 10 litros de leche se produce de 1 a 2 kg de queso y de 8 a 9 kg
de suero de leche, del cual existen dos tipos que se diferencian por su forma
de obtención: a) el llamado suero dulce, proveniente de los quesos
fabricados con renina, y b) el suero ácido, que utiliza ácido acético para su
coagulación (Badui, 2006).
5
Según la NTE INEN 2594-2011, el suero se define como “el producto lácteo
liquido obtenido durante la elaboración del queso, la caseína o productos
similares, mediante la separación de la cuajada, después de la coagulación
de la leche pasteurizada y/o los productos derivados de la leche
pasteurizada. La coagulación se obtiene mediante la acción de enzimas del
cuajo (INEN, 2011)”. A continuación, en la Tabla 2, se presenta la
composición del suero.
Tabla 2. Requisitos físico-químicos del suero de leche líquido
REQUISITOS
SUERO DE LECHE DULCE
SUERO DE LECHE ÁCIDO MÉTODO
DE ENSAYO
Min. Max. Min. Max.
Lactosa, % (m/m) --- 5,00 --- 4,30 AOAC 984.15
Proteína láctea, % (m/m) (1) 0,8 --- 0,8 --- NTE INEN 16
Grasa láctea, % (m/m) --- 0,3 --- 0,3 NTE INEN 12
Ceniza, % (m/m) --- 0,7 --- 0,7 NTE INEN 14
Acidez titulable, % (calculada como ácido láctico)
--- 0,16 0,35 --- NTE INEN 13
pH 6,8 6,4 5,5 4,8 AOAC 973.41
(1) el contenido de proteína láctea es igual a 6,38 por el % nitrógeno total determinado
(INEN, 2011)
El suero posee un alto valor nutritivo, contiene más del 50 % de los sólidos
de la leche, incluyendo proteínas, lactosa, minerales y vitaminas (Smithers,
2008).
6
La eficiencia de las proteínas del Lacto suero es incluso superior a la de la
soya, arroz, maíz y frejol: pudiendo ser usado como complemento para suplir
los aminoácidos limitantes de estos alimentos, ya que no tiene aminoácidos
esenciales limitantes, convirtiéndose en una fuente rica y balanceada de
estos, por lo tanto la calidad de las proteínas del suero no se ve
comprometida como es el caso de algunas proteínas vegetales. A las
proteínas del Lactosuero se las puede comparar, por su alto valor biológico,
incluso con las del huevo (Hugunin, 2008).
El poder contaminante del suero lácteo y su atractivo valor nutricional han
impulsado investigaciones que peritan su empleo en el desarrollo de
ingredientes y productos alimenticios. Sin embargo, el pequeño y mediano
productor quesero no dispone de recursos ni de equipos industriales para el
tratamiento del efluente (Monsalve & González, 2005).
2.3.1. PROTEÍNAS DEL LACTOSUERO
La leche contiene dos tipos de proteínas: las caseínas y las proteínas del
suero; aunque las proporciones típicas pueden variar en función de la
estación del año. En los primeros días de la lactancia y al final de la misma,
el contenido de proteínas del suero es mucho más elevado, aumentando
especialmente las proteínas de origen sanguíneo (Early, 2000).
El Lactosuero es rico en proteínas con alto porcentaje de aminoácidos
azufrados, haciéndolas nutricionalmente más ricas, pero lo más importante
es que los aminoácidos azufrados parecen aumentar la función inmune del
organismo, probablemente vía la regulación del tripeptido azufrado glutatión,
el cual interactúa con las membranas celulares de los microorganismos
provocándoles la muerte (Jiménez & García, 2006).
En la Tabla 3, se muestra la distribución de las proteínas de la leche.
7
Tabla 3. Distribución de las proteínas de la leche
Tipo de proteína Porcentaje (%)
Caseínas 82.2
Proteínas del suero
β-lactoglobulina 9.6
α-lactoalbumina 3.8
Albumina 1.4
Componentes minoritarios 3.0
(Davies & Law, 1980)
2.3.2. CARBOHIDRATOS DEL LACTOSUERO
La lactosa es el componente mayoritario de la materia seca de la leche.
Otros azúcares también están presentes, pero en cantidades vestigiales. Se
trata generalmente de poliósidos, que contienen fucos y glúcidos
nitrogenados (Spreer, Varnam, & Sutherland, 1991). El contenido de lactosa
del suero, es de 4,5 – 5% m/v. En el proceso de elaboración de los quesos,
un 95% de la lactosa se pierde en el lactosuero (Gutiérrez J. B., 2000).
La lactosa es un glucósido reductor que pertenece al grupo de los
diholósidos. Está formada por la unión de una molécula de α o β-glucosa y
otra β-galactosa (González, Gómez, Mejía, & Ramírez, 1999).
La hidrólisis enzimática también es posible. Algunas levaduras y numerosas
bacterias poseen una lactasa que pueden provocarla. La evolución más
frecuente, y a la vez, más importante, es su transformación en ácido láctico,
llevada a cabo por las bacterias lácticas (Spreer, Varnam, & Sutherland,
1991).
C12H22O11, H2O → 4 CH3-CH-CH-COOH
Lactosa ácido láctico
8
La evolución más frecuente y a la vez, más importante, es su transformación
en ácido láctico, llevada a cabo por las bacterias lácticas. Según el tipo de
microorganismo presente, la lactosa sufrirá fermentaciones, que suele
generar diferente productos secundarios (Gutiérrez, 2006).
2.3.3. VITAMINAS DEL LACTOSUERO
El suero posee un contenido vitamínico importante, sobre todo de vitaminas
del complejo B y de ácido ascórbico (Badui, 2006). Las vitaminas
liposolubles son muy escasas, al carecer este subproducto de suficiente
materia grasa (Badui, 2006). En cuanto a las vitaminas presentes en el
suero, encontramos a las vitaminas del grupo B (tiamina, ácido pantoténico,
riboflavina, piridoxina, ácido nicotínico, cobalamina) y ácido ascórbico (Parra,
2009).
2.3.4. PROBLEMÁTICA AMBIENTAL DEL LACTOSUERO
El lactosuero es fundamentalmente el responsable del grado de
contaminación de los efluentes lácteos, para apreciar el grado de
contaminación únicamente no se tiene en cuenta la composición química
cuantitativa, sino la demanda bioquímica de oxigeno (DBO) que se expresa
en miligramos de oxigeno exigidos para la destrucción, por oxidación
microbiana de las materias orgánicas. En lo que se refiere a la capacidad de
depuración de un sistema, se considera habitualmente la DBO5, es decir la
demanda de oxígeno al cado de 5 días (Alais, 1985).
El lactosuero es uno de los materiales más contaminantes que existen en la
industria alimentaria. Cada 1000 litros de lactosuero generan cerca de 35 kg
de demanda biológica de oxígeno (DBO) y cerca de 68 kg de demanda
química de oxigeno (DQO) (Inda, 2000).
9
2.3.5. USOS DEL SUERO
Afortunadamente, el tipo de desechos producidos por la industria láctea, no
solo pueden ser fácilmente corregidos, sino que a partir de estos hay
diversas maneras de dar un uso adecuado. Uno de los más aprovechables
es el suero lácteo, el cual contiene un alto valor nutricional y su recuperación
y transformación puede ser factible económicamente. El suero de la leche es
utilizado de varias maneras. Una de ellas es en la alimentación de animales
(porcino y vacuno), ya que contiene un alto valor nutricional (Salazar, 1999).
Otra manera de aprovechar el suero es en la elaboración de queso Ricota.
Este producto se hace por medio de la coagulación de la proteína
(lactoglobulina) del suero lácteo en un medio ácido y por efecto del calor
(Scott, 1991).
De igual manera el suero puede ser utilizado en otros sectores de la
industria de alimentos como base o parte de las mezclas para la elaboración
de helados, leches maternizadas, confites y caramelos tipo toffe. También se
utiliza en reposterías y panadería, especialmente la lactosa o azúcar de la
leche (Ranken, 1988).
Al suero se le puede dar valor agregado con deshidratación para obtener
suero en polvo. En la preparación de suero en polvo es necesario concentrar
los sólidos por evaporación y posterior secado. El suero en polvo
desmineralizado, pasa por el mismo tratamiento excepto que se le eliminan
las sales minerales previamente, por intercambio iónico o también por
electrodiálisis (Madrid, 1996).
Uno de los principales usos del Lactosuero a nivel mundial es la fabricación
de alimentos para ganado, pero también se utiliza en muchos productos de
alimentación humana. Por ejemplo, el concentrado de suero se utiliza como
10
sustituto de leche concentrada descremada en la elaboración de helados,
postres, recubrimientos, sopas, salsas y otros (Early, 2000).
Otra importante utilización del Lactosuero es la producción de margarina y
otros productos grasos para untar. El Lactosuero dulce es el más utilizado
para hacer los Concentrados Proteicos de Suero (WPC, por sus siglas en
inglés), de los cuales existen muchos tipos, desde la especificación básica
del WPC-35 hasta productos bajos en grasa, productos enriquecidos en
proteínas funcionales especificas del suero y productos bajos en minerales
(Early, 2000).
2.3.6. BEBIDAS A BASE DE LACTOSUERO
Bebidas límpidas, dulces, aromatizadas, no alcohólicas, gaseosas
o no, obtenidas a partir del lacto suero desproteinizado. Puede
reducirse la adición de azúcar mediante hidrólisis de la lactosa con
excepción de algunos éxitos locales, como en el caso de la
“Rivella” suiza y holandesa, este tipo de bebidas se encuentran
poco desarrolladas (Alais, 1985).
Bebidas proteinizadas, en forma de leche, tras homogenización
con la nata, o en forma de mezclas de zumo de frutas o de
legumbres están poco extendidas (Alais, 1985).
Bebidas alcohólicas: en cervecería se ensaya la introducción del
lacto suero hidrolizado en el mosto. Puede hacerse un vino de
lacto suero, con o sin adición de azúcar, con o sin adición de
aromas (Alais, 1985).
11
2.4. BEBIDA ENERGIZANTE
Según NTE INEN 2 411-2008 de Bebidas Energéticas “Bebidas energéticas
son bebidas no alcohólicas, carbonatadas o no, desarrolladas para mejorar
momentáneamente el rendimiento humano” (INEN, 2008).
La resolución 4150 expedida en el año 2009 por el Ministerio de Salud y
Protección Social de Colombia, establece que una bebida energizante es
una bebida analcohólica, generalmente gasificada, compuesta básicamente
por cafeína e hidratos de carbono, azúcares diversos de distinta velocidad
de absorción, más otros ingredientes, como aminoácidos, vitaminas,
minerales, extractos vegetales, acompañados de aditivos acidulantes,
conservantes, saborizantes y colorantes (MINSALUD, 2009).
Desde hace algunos años el mercado presenta oferta de bebidas
denominadas "energizantes", que según sus productores, fueron creadas
para "incrementar la resistencia física, mayor velocidad de reacción y mayor
concentración, aumentar el estado de alerta mental (evitar el sueño),
proporcionar sensación de bienestar, estimular el metabolismo y ayudar a
eliminar sustancias nocivas para el cuerpo (Bosmediano, 2008).
2.5. ANÁLISIS SENSORIAL
La evaluación sensorial es el análisis de alimentos u otros materiales
utilizando los sentidos. Dicha evaluación es tan importante como los
métodos químicos, físicos o microbiológicos a los cuales son sometidos los
alimentos, con la ventaja de que los instrumentos a utilizar para realizarlos
son nuestros propios sentidos (Anzalua, 1994).
12
2.5.1. PRUEBAS DISCRIMINATIVAS
Como su nombre lo indica, este tipo de pruebas realiza comparaciones para
determinar si hay diferencia o no entre dos o más muestras, así como
también la importancia de esa diferencia. La prueba de comparaciones
múltiples es un tipo de prueba discriminatoria, la cual es utilizada cuando se
requiere analizar un número grande de muestras y es muy útil para evaluar
el efecto de variaciones en una formulación (Anzalua, 1994).
- Prueba de ordenamiento: Constituye una de las pruebas más
sencillas de realizar, consiste en entregar a un juez tres o más
muestras que difieren en contenido o presencia de algún componente
o propiedad específica, y se les pide que pongan en orden creciente
o decreciente de dicha propiedad. Esta prueba tiene la ventaja de ser
rápida y permitir la evaluación de un número mayor de muestras,
comparadas con las otras pruebas. Su aplicación en la industria de
alimentos es muy amplia dada su sencillez, facilidad y rapidez
(Anzalua, 1994).
3. METODOLOGÍA
13
3. METODOLOGÍA
3.1. MATERIA PRIMA
3.1.1. LACTOSUERO
Para la elaboración de la bebida se usó suero procedente de la producción
de queso fresco, elaborado en la procesadora de Lácteos
PASTEURIZADORA QUITO S.A. cuyo diagrama de flujo se muestra en la
Figura 1.
El suero que se utilizó para elaborar la bebida láctea se almacenó en la
cámara de enfriamiento de la Universidad Tecnológica Equinoccial a una
temperatura de 5 °C por un periodo no mayor a 1 día, conservando un pH
entre 6,3 - 6,5.
Para la caracterización física química del suero se determinó el contenido de
proteína (NTE INEN 16), acidez titulable calculado como % ácido láctico
(NTE INEN 13), pH (AOAC 973.41) y sólidos totales (NTE INEN 14).
Se realizó cuatro repeticiones a la muestra tomada de lactosuero en planta.
14
Figura 1. Diagrama de flujo de proceso de obtención de queso fresco
LECHE
PASTEURIZACIÓN
ENFRIAMIENTO
CUAJADO
COAGULACIÓN
CORTE Y BATIDO
DESUERADO
SALADO
PRENSADO
65°C x 30 minutos
38 – 39 °C
CUAJO LÍQUIDO
LACTOSUERO
QUESO FRESCO
15
3.2. ELABORACIÓN DE LA BEBIDA
3.2.1. ELABORACIÓN DE LACTOSUERO
Para asegurar uniformidad del suero dulce, así como su inocuidad, se
elaboró queso fresco en el laboratorio de Pasteurizadora Quito S.A, bajo los
mismos procesos de producción en planta. Previo a la elaboración, la leche
fue pasteurizada a 63°C por 30 min. El queso fresco se elaboró enfriando la
leche a 38 °C y luego se le añadió cuajo para provocar la coagulación de la
caseína, el suero obtenido se recolectó bajo condiciones sanitarias (limpieza
y desinfección) y fue filtrado en lienzos (esterilizados) previo a su uso.
3.2.2. MEZCLA
Los componentes de la bebida fueron cafeína, colorante, preservantes y
estabilizantes, los cuales fueron añadidos de acuerdo a cada formulación,
mientras que la adición de azúcar se realizó en relación de la cantidad de
sólidos solubles totales del lactosuero para cumplir con las especificaciones
de la norma INEN 2 411-2008.
Se fueron mezclando manualmente cada uno de los ingredientes en un
recipiente de acero inoxidable de 10 litros, añadiendo suero, componentes
sólidos y finalmente el saborizante a una temperatura de 30°C.
3.2.3. PASTEURIZACIÓN
Una vez realizada la mezcla de todos los componentes se pasteurizo la
bebida, alcanzando una temperatura entre 75°C por un tiempo de 15 min.
16
3.2.4. ENVASADO
Se envasó la bebida a una temperatura de 65°C con envases plásticos de
poliuretano de alta densidad, mismos que se sellan inmediatamente.
3.2.5. ENFRIAMIENTO
Se procede a enfriar las botellas, que contiene las bebidas, en agua con una
temperatura de 2 °C, para finalmente enviarlas a la cámara de refrigeración
a 4 °C. El diagrama de flujo del proceso de elaboración de la bebida se
presenta en la Figura 2.
Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de la bebida
energizante.
LACTOSUERO
MEZCLA
PASTEURIZACIÓN
AZÚCAR,
COLORANTE,
SABORIZANTE
75°C x 15 min
ENVASADO
ENFRIAMIENTO
ALMACENAMIENTO 4 °C
17
3.3. SELECCIÓN DE LA FORMULACIÓN
Para determinar las formulaciones, se utilizó la norma INEN N° 2 411-2008
norma ecuatoriana para bebidas energizantes.
Se elaboró una bebida base con el mismo porcentaje de azúcar, cafeína,
lactosuero, estabilizante y preservantes. En esta bebida se incorporó la
cantidad en porcentaje de: saborizante de mandarina y colorante amarillo #6,
como se muestra en la Tabla 4.
Tabla 4. Formulaciones de la bebida energizante en porcentaje
FORMULACIONES
COLORANTE (%)
SABORIZANTE (%)
C1S1 0,0050 0,50
C2S1 0,0075 0,50
C1S2 0,0050 0,75
C2S2 0,0075 0,75
Combinando los porcentajes de las materias primas se obtuvieron 4
tratamientos, como se puede observar en la Tabla 4. La unidad experimental
fue de 1 litro de bebida para cada uno.
La Tabla 5 muestra las formulaciones descritas anteriormente con detalle en
cuanto a los ingredientes utilizados para cada formulación.
18
Tabla 5. Ingredientes de las formulaciones de manera porcentual
INGREDIENTES FORMULACIÓN (%)
1 2 3 4
Lactosuero 90 90 90 90
Azúcar 10 10 10 10
Cafeína 0,25 0,25 0,25 0,25
Saborizante 0,5 0,5 0,75 0,75
Colorante 0,005 0,0075 0,005 0,0075
3.4. ANÁLISIS FÍSICO- QUÍMICO
Para realizar la selección de la mejor formulación se realizaron análisis
físico-químicos y sensoriales. Todas las bebidas fueron sometidas a los
análisis químicos por triplicado, el día en que fueron producidas en el
laboratorio de Química de Alimentos de la Universidad Tecnológica
Equinoccial, utilizando los métodos descritos a continuación.
3.4.1. DETERMINACIÓN DE PH
Para determinar en la bebida la acidez o alcalinidad activa, medida por el
valor del PH, se empleó el método electro analítico conocido también como
Potenciómetro, en el cual se determina la concentración de una sustancia
por la medida del potencial de un electrodo indicador sumergido en la
disolución. Todos los líquidos con agua como constituyente, contienen iones
libres de hidrógeno (H+), con carga eléctrica positiva, e iones hidroxilos
(OH), dotados de carga negativa.
19
3.4.2. DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE ACIDEZ
Se empleó para la determinación del porcentaje de acidez, mediante el
Método AOAC 18TH 942 15, el mismo que se basa en la acidez Titulable.
Consiste en valorar la muestra con solución de hidróxido de sodio 0.1 N,
frente a la fenolftaleína como indicador, hasta obtener un color rosa morado,
el resultado suele ser expresado en función del ácido predominante en la
muestra. Se presenta en el ANEXO II los equipos utilizados.
3.4.3. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SOLUBLES
Para determinar el contenido de sólidos solubles o grados ° Brix se empleó
el refractómetro marca BOECO. Este mide la concentración de solidos
solubles en una solución acuosa (INEN, 2008).
3.4.4. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD
Para determinar el porcentaje de humedad presente en el alimento se
empleó el Método Termo gravimétrico AOAC 7.007 (1996), que se basa en
la pérdida de peso de una muestra desecada por calentamiento.
3.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
Los análisis microbiológicos se realizaron el mismo día en el cual fueron
producidas las bebidas utilizando tres tipos de placas petrifilm para hacer
estos ensayos:
- Recuento de microorganismos Mesófilos aerobios.
- Recuento de mohos y levaduras
20
- Recuento de Coliformes totales.
Para preparar las muestras a ser analizadas se midió y homogenizó 10 ml
de muestra junto con 90 ml de agua destilada estéril (10−1), se realizó 2
diluciones sucesivas tomando 1 ml de la dilución anterior junto con 9 ml de
agua destilada estéril (10−2 y 10−3).
3.5.1. RECUENTO DE MOHOS Y LEVADURAS
Se tomó una alícuota de 1 ml de cada dilución y se inoculo en la placa
Petrifilm™ de recuento de mohos y levaduras, se incubo las placas según el
método AOAC 997.02 durante 3-5 días a 20-25 °C.
3.5.2. RECUENTO DE AEROBIOS MESOFILOS
Se inoculó 1 ml de cada dilución en placas Petrifilm ™ para el recuento de
aerobios, se incubaron según el método AOAC 990.12 por 48h ± 3 h a 35 °C
± 1°C.
3.5.3. RECUENTO DE COLIFORMES TOTALES
Se inoculó 1 ml de cada dilución en las placas Petrifilm ™ para el recuento
de Coliformes totales y se incubaron según los métodos oficiales 986.33 y
989.10 de la AOAC, por 24h ± 2 h a 32 °C ± 1°C.
21
3.6. ANÁLISIS SENSORIAL
Se analizó a las cuatro bebidas cada uno de los atributos (olor, sabor, sabor
lácteo, color, textura, aceptabilidad global), en relación al porcentaje de:
saborizante y colorante que varía en cada formulación.
Para el análisis sensorial se utilizó una prueba de aceptabilidad, donde se
trabajó con 100 consumidores quienes calificaron en una escala de 1 a 5,
siendo 1 (Me disgusta mucho) y 5 (Me gusta mucho).
Se entregó a cada consumidor cuatro muestras de bebida energizante sabor
a mandarina, cada una con una formulación diferente. Cada vaso contenía
25 ml de muestra y tenía escrito un código aleatorio de tres dígitos. Se les
pidió a los consumidores que califiquen cada código, de acuerdo a su
percepción de olor, textura, acidez, sabor, sabor lácteo y grado de
satisfacción (Anexo IV).
Para la interpretación de los resultados se aplicó el análisis de varianza de
datos transformados, determinando su media y la desviación estándar.
3.7. ANÁLISIS DE COSTOS
Se realizó un análisis básico, de costos considerando una producción diaria de
500 unidades de 1 L cada una.
Al realizar este análisis se consideraron los siguientes parámetros:
Materias primas
Lactosuero
Saborizante
Colorante
22
Cafeína
Azúcar
Mano de obra
Mano de obra directa
Materiales
Envases
Etiquetas
Se tomó en cuenta los costos de:
Agua potable
Estabilizantes
Servicios básicos
Mantenimiento
Suministros de limpieza
Depreciaciones
Suministros de oficina
Se aumentó el 10 % para Gastos Administrativos y una rentabilidad del 30%
para determinar el precio de venta.
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
24
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Los resultados de los análisis físicos químicos del Lactosuero y de las
bebidas se presentan a continuación.
4.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICO QUÍMICA DEL
LACTOSUERO
Las principales características químicas del suero fueron medidas y se
presentan en la Tabla 6.
Tabla 6. Composición Físico Química del suero
ANÁLISIS RESULTADO
Proteína (%) 0,84 ± 0,05
pH 6,62 ± 0,06
Grasa 0,2 ± 0,03
Solidos Solubles Totales( °Brix) 6,1 ± 0,8
Acidez Titulable (% ácido láctico) 0,13 ± 0,01
Estos resultados se obtuvieron luego de realizar 4 repeticiones a la muestra
de lactosuero.
El porcentaje de proteína obtenido en este análisis es de 0,83, similar al
valor registrado en NTE INEN 2594:2011 de lactosuero dulce donde se
menciona un rango mínimo de 0,8%.
El valor del pH que se obtuvo en este suero fue de 6,65 acorde con NTE
INEN de Suero de Leche, donde se presenta un rango de 6,8 y 6,4.
25
Monsalve & González (2005), en la elaboración de queso Ricota a partir de
suero lácteo y leche fluida, determinaron que el suero utilizado posee una
humedad de 93,56% (p/v),pH 6,03, acidez titulable (% Ac. láctico) de 0,12,
proteínas (%p/v): 0,83, grasa (% p/v) 0,34, cenizas (%p/v) 0,62, sólidos
totales (%p/v) 6,44, carbohidratos (%p/v) 4,65 y una densidad relativa
(medida a 15ºC en gr/ml) de 1,025.
Guerrero, Gómez, Castro, González Y Santos (2010), obtuvieron en la
caracterización fisicoquímica del lactosuero lo siguiente: agua (93-95%),
extracto seco (5-7%), lactosa (4,5-5,3%), proteínas (0,6-1,1%), grasa (0,1-
0,4%), sales minerales (0,5-0,7%) y pH (6,45).
4.2. ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO DE LA BEBIDA BASE DE
SUERO.
La norma INEN de Bebidas Energéticas no establece parámetros físico
químicos en su regulación, en la tabla 7 se expresan los valores que la
bebida base utilizada en cada una de las variantes de sabor y color.
Tabla 7. Resultados de los análisis físico-químicos realizados a la bebida
energética.
Parámetro Método Min Max Resultado
pH Potenciómetro --- --- 4,64
Acidez (% ác. láctico) Titulación --- --- 0,15
Proteína (%) Kjeldahl --- --- 0,81
Solidos totales (°Brix) Refractómetro --- --- 12
Humedad (%) Termo
gravimétrico
--- -- 82,4
Grasa (%) Soxhlet -- --- 0,01
Cafeína (mg/l) HPLC 250 350 300
26
Una vez realizados estos análisis se pudo constatar que la bebida cumple
con los parámetros establecidos por la Norma INEN 2411:2008 para bebidas
energizante.
Se obtuvo una acidez de 0,15% en la bebida energizante, mientras Borja
(2010), al trabajar con bebidas de suero con frutas obtuvo una acidez de
0,36% (manzana), 0,37% (uva), 0,39% (naranja).
Se obtuvo un valor de 4,64 en relación al pH en la bebida energizante. En
otros estudios con una bebida saborizada con base en suero de queso
mozzarella se obtuvo un pH referencial estimado entre 4,98 a 5,04 (Borja
Washington, 2010).
Morales y Gurza (2002), al trabajar en una bebida como alternativa al
manejo de suero lácteo con 65% de suero y 35% de leche, encontraron un
pH: 6,5 y un porcentaje de proteína 1,35.
En la formulación y elaboración de dos bebidas refrescantes con base de
suero dulce de queso fresco y sabores de frutas, utilizando el 50 % de suero
y 43% de agua se encontró proteína en 0,39 %. (Mena, 2002).
Torres (2001), en la elaboración de una bebida isotónica con un 10% de
suero ultra filtrado y 83% de Agua, determinó los siguientes valores: proteína
(0,22%), grasa (0,05%), pH (3,16).
4.3. FORMULACIONES
Se elaboró cuatro formulaciones, con distinta cantidad de saborizante
(0,50% y 0,75%) y colorante (0,005% y 0,0075%).
Las formulaciones elaboradas se presentan en la Tabla 8. y Tabla 9. Se
realizó un análisis de aceptabilidad y se presentan a continuación.
27
Tabla 8. Formulación #1 y #2, con diferente cantidad de colorante y saborizante
(c1s1)0,005/0,50( 473) (c2s1)0,0075/0,50(392) FORMULACIÓN( bebida # 1) FORMULACIÓN( bebida # 2)
Ingredientes Porcentaje Cantidad( gr) Ingredientes Porcentaje Cantidad(gr)
Suero 90,00% 900 Suero 90,00% 900
Azúcar 10,00% 100 Azúcar 10,00% 100
Cafeína 0,25% 2,50 Cafeína 0,25% 2,50
Saborizante 0,50% 5,00 Saborizante 0,50% 5,00
Colorante 0,005% 0,05 Colorante 0,0075% 0,075
ácido cítrico 0,10% 1,00 ácido cítrico 0,10% 1,00
Sorbato 0,025% 0,25 Sorbato 0,025% 0,25
Estabilizante 0,125% 1,25 estabilizante 0,125% 1,25
Tabla 9. Formulación # 3 y #4, con diferente cantidad de colorante y saborizante
Al observar las cuatro formulaciones realizadas, las de mejor aceptabilidad
fueron la bebida 1 y 3, con la misma cantidad de colorante pero con diferente
aporte de saborizante.
(c1s2) 0,005/0,75(582) (c2s2)0,0075/0,75(741)
FORMULACIÓN( bebida # 3) FORMULACIÓN( bebida # 4)
Ingredientes Porcentaje Cantidad(gr) Ingredientes Porcentaje Cantidad(gr)
Suero 90,00% 900 Suero 90,00% 900
Azúcar 10,00% 100 Azúcar 10,00% 100
Cafeína 0,25% 2,50 Cafeína 0,25% 2,50
Saborizante 0,75% 7,50 Saborizante 0,75% 7,50
Colorante 0,005% 0,05 Colorante 0,0075% 0,075
ácido cítrico 0,10% 1,00 ácido cítrico 0,10% 1,00
Sorbato 0,025% 0,25 Sorbato 0,025% 0,25
Estabilizante 0,125% 1,25 estabilizante 0,125% 1,25
28
4.4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LA BEBIDA
ENERGIZANTE
La siguiente tabla 10 expresa los parámetros microbiológicos máximos
permisibles para bebidas energéticas de acuerdo a la Norma INEN
2411:2008, ella además incluye los resultados obtenidos luego del análisis.
Tabla 10. Resultados del análisis microbiológico de la bebida energizante.
Parámetro Método Min Max Resultado
Recuento de Aerobios Mesófilos
(ufc/g)
NTE INEN 1 529-5
3,0 𝑥 101 ---- Menor 10
Recuento de Coliformes Totales
(ufc/g)
NTE INEN 1 529-7
---- Menor a 2
Menor 10
Recuento de Mohos levaduras (UP/cm3)
NTE INEN 1 529-10
1 1,0 𝑥 101 Menor 10
El análisis microbiológico determinó que el recuento de aerobios Mesófilos,
mohos y levaduras, en la bebida, están dentro de los parámetros permisibles
que establece la norma INEN, mientras que en el recuento de Coliformes
totales no cumple con lo establecido por la norma INEN. Choez (2010), en la
elaboración de una bebida a base de lactosuero y enriquecida con vitaminas,
con tres niveles de lactosuero (10, 20 y 30%) encontró: coliformes totales
(ausencia), coliformes fecales (ausencia), hongos y levaduras (ausencia).
Por otro lado, en la elaboración de una bebida de suero de leche sabor a
mora, utilizando el 74% de lactosuero (Loaiza, 2011), se encontraron los
siguientes resultados: recuento coliformes (menor a 10 ufc/ml), E. coli
(menor a 10 ufc/ml), recuento de mohos (menor a 10 ufc/ml), recuento de
levaduras (menor a 10 ufc/ml).
29
4.5. ANÁLISIS SENSORIAL
Para el análisis sensorial se trabajó con 100 consumidores quienes
calificaron de 1 a 5, siendo 1 me disgusta mucho y 5 me gusta mucho. Se
mostrará un análisis de varianza estadístico de las encuestas que se
realizaron.
Para el Análisis sensorial se realizó un modelo AxB en donde se obtuvo
promedios de cada evaluación sensorial en cuanto a olor, sabor, sabor
lácteo, color y textura y aceptabilidad global de cada muestra o formulación
junto con su respectiva desviación estándar y DMS por la prueba de TUKEY,
resultados reportados en la Tabla 11.
Tabla 11. Evaluación sensorial análisis
TRATAMIENTOS OLOR SABOR SABOR LÁCTEO
COLOR TEXTURA ACEPTABILIDAD GLOBAL
C1S1 2,22±1,17C 2,31±1,16
C 3,28±1,14
B 2,12±0,97
C 2,04±1,12
C 2,07±1,12
C
C1S2 3,45±1,22B 3,52±1,04
B 3,42±1,04
B 3,44±1,27
B 3,32±1,16
B 3,40±1,27
B
C2S1 3,21±1,07B 3,18±1,02
B 3,31±1,11
B 3,31±1,11
B 3,18±1,06
B 3,15±1,15
B
C2S2 4,51±0,83A 4,41±0,84
A 4,34±0,96
A 4,28±0,98
A 4,42±0,87
A 4,45±0,86
A
Letras diferentes en la misma columna denotan diferencia significativa (P< 0,05)
Al observar el cuadro de análisis de varianza podemos determinar que la
bebida óptima en la de 0,0075% de colorante y 0,75% de saborizante siendo
ésta el último tratamiento en el cual se obtuvo los mayores valores en cuanto
a todos los análisis sensoriales realizados.
4.5.1. OLOR
El olor tuvo una aceptabilidad muy amplia en la bebida ya antes mencionada
como se observa en la Figura 3, en la misma se puede valorar que de las
30
cuatro bebidas establecidas la de mayor aceptación en la que obtiene mayor
cantidad de colorante y mayor de saborizante siendo esta C2S2 como se
puede observar es muy amplia la diferencia significativa existente.
Figura 3. Nivel de aceptación de las bebidas en olor.
El cuarto tratamiento en el atributo de olor obtuvo una ponderación de:
4,51±0,83’, que representa que los consumidores les agrado mucho la
bebida sobre las tres bebidas sobrantes. Todas las muestras están
evaluadas sobre 5 puntos, es la que más agradó a los consumidores y es la
bebida con mayor cantidad de colorante y saborizante.
En la elaboración de un bebida saborizada con base en suero de queso
mozzarella, se desarrolló tres bebidas con sabor a naranja (75% suero), uva
(50% suero) y manzana (50% suero). Se determinó que el 50% de los
consumidores, en el atributo olor, prefiere la formulación con sabor a
manzana Carrera (2010).
Bermejo (2010), al trabajar con diferentes niveles de harina de quinua en
una bebida proteica de lactosuero, tuvo la ponderación de 2,00/4,00 tanto
para el 1 como para el 1,5 % de harina de quinua en la bebida, en relación al
olor.
31
En la elaboración de una bebida de tipo funcional para la alimentación a
partir de lactosuero, se encuestó un total de 100 consumidores durante 3
días, y se determinó que la bebida de mayor aceptación es la que utiliza el
50% de suero y 50% agua con néctar de durazno; para el atributo olor, en un
total de 100 consumidores el 78% consideró que la bebida tiene un
aceptación equivalente a buena en la escala hedónica de 4 puntos.
(Morales, 2011)
4.5.2. SABOR
Se puede observar la valoración con cuatro tratamientos expuestos en la
metodología de este proyecto en la Figura 4, que presenta cual formulación
es la que tiene mayor aceptación, obteniendo un 86.2% sobre las demás
muestras sobre las 4 puntos que se realizó cada encuesta.
Figura 4. Nivel de aceptación de las bebidas en sabor.
Loaiza (2010), al elaborar una bebida funcional con fines de
aprovechamiento de lactosuero, determinó que el 35,5 % de sus
encuestados tiene una apreciación buena en cuanto a sabor en un producto
con un 60% de inclusión de lactosuero.
Morales & Gurza (2002), en la elaboración de una bebida alternativa con
lactosuero, utilizó una escala hedónica no estructura de 15 puntos, y
32
encontró que la bebida de mayor aceptación en cuanto a sabor es la que
posee un nivel del 65 % de lactosuero.
Para el caso de una bebida fermentada, se determinó que el 59,7 % calificó
con la menor aceptación por la bebida con un 75% de lactosuero (González,
2002).
4.5.3. SABOR LÁCTEO
En cuanto al sabor lácteo, se obtuvo el más alto nivel de aceptabilidad para
C2S2 con un promedio de 4,34±0,84 vs 3,28±1,14 para la formulación de
menor concentración de saborizante y colorante en las bebidas. Se
determinó que no existe diferencia significativa entre C1S2, C2S1 y C1S1,
como se puede observar en el gráfico de barras de la Figura 5.
Figura 5. Nivel de aceptación de las bebidas en sabor lácteo.
4.5.4. COLOR
En cuanto al color, la bebida C2S2 que se presentó a los consumidores,
estos indicaron que les agrada mucho la que posee la formulación con
mayor cantidad de colorante, con un porcentaje de 85,6% vs la bebida de
0,0050% de colorante y 0,50% de saborizante con 42,4% con una del doble
en cuanto a preferencia del consumidor. En la Figura número 6 se muestra
el gráfico de barras del análisis sensorial del color.
33
Figura 6. Nivel de aceptación de las bebidas en color.
Morales & Gurza (2002), en su elaboración de una bebida alternativa en la
utilización de lactosuero, su panel sensorial tuvo una mayor apreciación por
la bebida que contenía un 80% de lactosuero y sin variación de colorante y
saborizante en el resto de bebidas.
De 100 consumidores encuestados el 76% consideró que la bebida de tipo
funcional para alimentación a partir de lactosuero, con néctar de durazno,
tiene un color muy bueno según la escalda de 4 puntos. MORALES (2011).
4.5.5. TEXTURA
Para la textura se mantiene la misma tendencia de que la bebida de mayor
agrado para el consumidor es la de mayor cantidad de colorante y mayor
cantidad de saborizante, en este caso tiene una aceptación de 4,42±0,87 vs
los 2,04±1,12 de la bebida con menor cantidad de saborizante y colorante.
La figura 7. Muestra el gráfico de barras del análisis antes expuesto.
34
Figura 7. Nivel de aceptación de las bebidas en textura.
4.5.6. ACEPTABILIDAD GLOBAL
En cuanto a la aceptabilidad global de la bebida se puede observar en la
Figura 8. El gráfico de barras nos demuestra la alineación y tendencia que
tiene la bebida cuatro (C2S2) globalmente, siendo la que más agrado a los
consumidores con 4,45±0,86 sobre una ponderación de 0 a 5.
Figura 8. Nivel de aceptación de las bebidas en aceptabilidad global.
4.6. ANÁLISIS DE COSTOS
El análisis de costos se hizo a escala experimental y se tomó en cuenta los
datos proporcionados por Pasteurizadora Quito S.A.
35
Materias Primas
Número de unidades a
producir (presentación
1 L)
Peso (g)
Costo USD/ g
Subtotal (USD)
Lactosuero 500 900 0,0000450 20,25
Saborizante 500 7,5 0,00145 5,4375
Colorante 500 0,075 0,0125 0,46875
Cafeína 500 2,5 0,017 21,25
Azúcar 500 100 0,0008 40
Ácido cítrico 500 1 0,0356 17,8
Sorbato de potasio 500 0,25 0,0196 2,45
Estabilizante 500 1,25 0,01575 9,84375
TOTAL MATERIAS PRIMAS
117,5
MANO DE OBRA Total horas costo/hora Subtotal (USD)
Mano de Obra Directa
8 1,6 12,8
TOTAL MANO DE OBRA 12,8
OTROS COSTOS Unidad a producir
(1 l)
Peso (g)/
Unidad
Costo/ g
Subtotal (USD)
Agua 500 50 0,00000001 0,00025
Envases 500 1 0,21 105
Etiquetas 500 1 0,025 12,5
Servicios básicos 8 1 0,356 2,848
Mantenimiento maquinas 8 1 0,16 1,28
Suministros de limpieza 8 1 0,09 0,72
Depreciaciones 8 1 0,0874 0,6992
Suministros de oficina 8 1 0,015 0,12
TOTAL OTROS COSTOS
123,17
TOTAL COSTOS DÍA
253,47 Costo de prod por unidad de 1 L 0,51
Gastos administrativos 10%
0,05
Costo total unitario
0,56
% De rentabilidad
30%
PRECIO DE VENTA 0,72
36
El costo de producción de la bebida es de 0,51 USD en una presentación de 1 L
en una jornada de trabajo de 8 horas y una producción diaria de 500 unidades.
Según términos definidos por Pasteurizadora Quito S.A, si se aumenta un 10%
por gastos administrativos y un 30% de rentabilidad sobre el producto
terminado, tendría un precio en el mercado de 0.72 USD por cada unidad de 1
L.
La bebida tiene un precio que podría competir en el mercado, considerando
que otras bebidas energizantes oscilan entre $ 1.00 a $ 1.50 en presentación
de 750 ml.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
39
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
- El lactosuero obtenido después de la elaboración de queso fresco en
Pasteurizadora Quito S.A posee los siguientes parámetros: proteína 0,84
%, pH 6,62, grasa 0,2 %, solidos solubles 6,1 °Brix y una acidez titulable
de 0,13 %; estos parámetros se encuentran dentro de lo que establece
la norma NTE INEN 2594:2011.
- La bebida desarrollada obtuvo los siguientes parámetros físico químicos:
pH (4,64), acidez (0,15%), proteína (0,81%), solidos totales (12 °Brix),
humedad (82,4 %), grasa (0,01%) y cafeína (300 mg/l); cumpliendo con
los parámetros exigidos por la norma NTE INEN 2411:2008.
- La mejor formulación fue la que tiene 0,0075% de colorante y 0,75% de
saborizante, esto según lo determinaron los consumidores encuestados.
- El precio del producto terminado es de $ 0,72 por cada litro, con un
margen de rentabilidad del 30%, establecido por Pasteurizadora Quito
S.A.
5.2. RECOMENDACIONES
- Realizar estudios con lactosuero proveniente de procesos
correspondientes a otras variedades de queso (pasta hilada, maduros,
queso crema).
40
- Estudiar otras posibilidades de aprovechamiento de lactosuero (filtración
con membranas, fermentación, como medio para obtención de
biomasas).
- Realizar estudios de vida útil de bebidas a base de lactosuero de
quesería.
BIBLIOGRAFÍA
41
BIBLIOGRAFÍA
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ANEXOS
43
ANEXO I
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2411:2008
“BEBIDAS ENERGÉTICAS. REQUISITOS”
44
ANEXO II
EQUIPOS USADOS EN LOS ANÁLISIS DE LABORATORIO
Figura B.1. Mufla para determinación de ceniza.
Figura B.2. Equipo Kjeldal para determinación de proteína
45
Figura B.3. Potenciómetro para determinación de pH
Figura B.4. Balanza analítica para determinación de materia seca
46
ANEXO III
PROCESO DE ELABORACIÓN DE BEBIDA
Figura C.1. Obtención de lactosuero.
Figura C.2. Pesaje de Materias Primas.
47
Figura C.3. Mezclado de ingredientes.
Figura C.4. Pasteurización de la bebida.
48
Figura C.5. Envasado de la bebida.
49
ANEXO IV
FORMATO DE EVALUACIÓN SENSORIAL
La siguiente es una prueba de análisis sensorial para evaluar las cualidades de una bebida energizante a base de suero lácteo sabor a mandarina. Las preguntas que se presentan a continuación deberán ser contestadas con la mayor sinceridad y objetividad posible.
1) Perciba el olor de cada una de las cuatro muestras que se le presentan a
continuación marcadas con códigos y evalúe este atributo con la siguiente escala.
OLOR MUESTRAS
473 392 582 741 Me disgusta mucho ____ ____ ____ ____ Me disgusta poco ____ ____ ____ ____ Ni me disgusta ni me gusta ____ ____ ____ ____ Me gusta poco ____ ____ ____ ____ Me gusta mucho ____ ____ ____ ____
2) Pruebe cada una de las muestras con código e indique con una X, identificando cada una con el código de la muestra correspondiente, en qué lugar se la siguiente escala la ubicaría a cada una , según la percepción que usted tiene de:
TEXTURA MUESTRAS
473 392 582 741 Me disgusta mucho ____ ____ ____ ____ Me disgusta poco ____ ____ ____ ____ Ni me disgusta ni me gusta ____ ____ ____ ____ Me gusta poco ____ ____ ____ ____ Me gusta mucho ____ ____ ____ ____
ACIDEZ MUESTRAS 473 392 582 741
Me disgusta mucho ____ ____ ____ ____ Me disgusta poco ____ ____ ____ ____ Ni me disgusta ni me gusta ____ ____ ____ ____ Me gusta poco ____ ____ ____ ____ Me gusta mucho ____ ____ ____ ____
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3) Evalué el sabor de cada una de las muestras e indique marcando con una X en la siguiente escala conforme a sus percepción:
SABOR MUESTRAS 473 392 582 741
Me disgusta mucho ____ ____ ____ ____ Me disgusta poco ____ ____ ____ ____ Ni me disgusta ni me gusta ____ ____ ____ ____ Me gusta poco ____ ____ ____ ____ Me gusta mucho ____ ____ ____ ____ SABOR LÁCTEO
MUESTRAS 473 392 582 741
Me disgusta mucho ____ ____ ____ ____ Me disgusta poco ____ ____ ____ ____ Ni me disgusta ni me gusta ____ ____ ____ ____ Me gusta poco ____ ____ ____ ____ Me gusta mucho ____ ____ ____ ____
4) Marque con una X en el lugar que indique su grado de satisfacción con respecto a cada muestra.
ESCALA MUESTRAS
473 392 582 741 Me disgusta mucho ____ ____ ____ ____ Me disgusta poco ____ ____ ____ ____ Ni me disgusta ni me gusta ____ ____ ____ ____ Me gusta poco ____ ____ ____ ____ Me gusta mucho ____ ____ ____ ____
51
ANEXO V
ANÁLISIS SENSORIAL
52
ANEXO VI
ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DEL PRODUCTO TERMINADO
53
ANEXO VII
ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICOS DEL PRODUCTO TERMINADO