Evaluación de sorbetes y bebidas elaboradas a base de concentrado proteico del suero de queso
Indice
1.
Introducción
2. Justificación
3. Revisión de
literatura
4. Materiales y
métodos
5. Resultados y
discusión
6. Conclusiones
7. Recomendaciones
8. Bibliografía
9. Anexos
Definición del
problema
El suero de queso es un efluente de difícil manejo y un
poderoso contaminante de las aguas por su alta demanda
biológica de oxígeno
(50,000 ppm). La
contaminación de una planta productora de quesos es
comparada por Cheryan (1989) con la contaminación que produciría una
población de 600 personas.
Según Andrade (1999) en países desarrollados el
suero se deshidrata para utilizarlo en formas diversas. Se puede
encontrar en el mercado en polvo,
concentrado y aislados proteicos, los cuales se utilizan en
formulaciones de bebidas, productos
lácteos
y extensores de carnes.
A pesar que la proteína del suero es de mejor calidad que la
caseína, actualmente en la Planta de Procesamiento de
Productos Lácteos de Zamorano este efluente es desechado o
a veces transferido para el consumo de
cerdos, desperdiciando así el alto valor
nutricional de su proteína. Este está dado por
la a
-lactoalbúmina y la b -lactoglobulina, que constituyen el 80% de la
proteína presente en el suero. La caseína, que
representa el 78% de la proteína de la leche,
según indica Revilla (1996), es ligeramente deficiente en
los aminoácidos azufrados (metionina y cisteína);
mientras que las proteínas
del suero, que representan un 17% del total de la proteína
de la leche poseen mayor cantidad de estos aminoácidos,
por lo cual su valor biológico es de 1.0, superior al 0.8
de la caseína comparándolos con el valor
biológico de 1.0 de la proteína del
huevo.
En vista que Zamorano no cuenta con el equipo ni el
volumen de
producción de suero para darle a
éste un tratamiento de secado, se optó por utilizar
el método de
ultrafiltración (UF) para concentrar la proteína
que posee. La UF es un proceso
relativamente económico si se compara con otros procesos, que
utilizan membranas para separar las fases de los fluidos, como la
ósmosis reversa y la nanofiltración. Como resultado
del proceso de UF se producen dos fluidos: el concentrado
proteico y el ultrafiltrado.
Desde 1998 Zamorano inició el proyecto de UF
del suero dulce de queso zamorela. El proyecto surgió como
una alternativa para aprovechar el suero de queso mediante la
concentración de la proteína a través de una
membrana de polisulfona. Con dos proyectos
especiales anteriores, Revelo (1998) y Andrade (1999) estudiaron
el proceso de UF y cuantificaron aspectos como composición
química de
los productos, tiempo de UF,
balance de materiales,
temperatura,
apertura de válvula de entrada y flujo del ultrafiltrado.
Utilizando el proceso de UF se logra concentrar la
proteína del suero de 0.7-0.8% a 4.0-5.0%, permitiendo
darle múltiples usos al concentrado proteico y explorar
alternativas de uso del ultrafiltrado también.
En el presente trabajo se estudió la aplicación del
concentrado proteico, obtenido por UF del suero de queso, en la
elaboración de un sorbete y una bebida nutritiva. De esta
manera se le dará un valor agregado a este subproducto de
la industria
quesera, que de otra manera sería descartado o
subutilizado. Esto constituiría un paso firme hacia la
reducción de contaminantes en las aguas negras de la
institución.
- No contar con un sorbete comercial que sirviera como
control
contra el cual comparar el elaborado en este
trabajo. - No contar con máquinas
para elaborar helados que mantengan un sobreaumento
constante.
Objetivos
Objetivo
general
Elaborar dos productos a base de concentrado proteico del suero
de queso: un sorbete y una
bebida.
Objetivos
específicos
- Desarrollar formulaciones para la elaboración
de un sorbete y una bebida a base de concentrado proteico del
suero. - Analizar química y sensorialmente los
productos obtenidos. - Evaluar la estabilidad física y
microbiológica de los productos obtenidos. - Realizar un análisis de costos de los
productos elaborados.
Métodos para
separación de fases en fluidos
El suero de leche contiene cantidades muy bajas de sólidos
totales, menos de 6% señala Andrade (1999), lo cual es
insuficiente para elaborar cualquier producto con
un valor nutritivo aceptable. Dentro de los sólidos
totales en el suero el componente a aprovechar es la
proteína, para lo cual es necesario concentrarla ya que el
suero contiene menos del 1% de proteína (Harper,
1991).
Para concentrar la proteína del suero se han aplicado
varias técnicas
que difieren básicamente en el tamaño de los poros
de la membrana utilizada (Cuadro 1).
Cuadro 1. Procesos desarrollados para la
concentración de proteínas.
PROCESO PARA CONCENTRAR LA | PESO MOLECULAR RETENIDO | COMPONENTES RETENIDOS |
Ósmosis reversa | <100 | Todos excepto el agua |
Nanofiltración | <100 – 1,000 | Todos excepto el |
UF | <1,000 – 100,000 | Proteínas, lípidos, bacterias |
Microfiltración | <100,000 – 500,000 | Lípidos, bacterias, proteínas de peso |
Tomado de Harper (1991).
"La ósmosis reversa utiliza membranas muy
estrechas y altas presiones de operación para separar el
agua de todos
los demás componentes del suero" (Harper, 1991). El mismo
autor señala que este método es generalmente
utilizado para concentrar el suero a una relación de
2:1.
Harper (1991) menciona que la nanofiltración depende de
membranas que repelen selectivamente ciertos iones,
basándose en la carga que éstos posean. El mismo
autor señala que el concentrado producido es casi
totalmente desmineralizado, sin embargo las membranas para este
proceso son complejas e incluyen una película ultra fina
formada por condensación en los microporos de polisulfona,
lo que las hacen muy costosas.
La microfiltración (Harper, 1991), separa los
microorganismos y lípidos produciendo así un
concentrado con 50% de proteína y 0.11% de grasa. Sin
embargo, el autor menciona que este método requiere de un
descremado preliminar y una UF posterior a la
microfiltración, además es un proceso que
está todavía en desarrollo.
Ultrafiltración
Señala Harper (1991) que la UF se estableció desde
1981 como el proceso principal para la concentración de
suero, además menciona los siguientes factores que hacen
de la UF el proceso preferido:
- Desarrollo de membranas robustas, sintéticas,
de fácil limpieza y con propiedades
uniformes. - Desarrollo de equipo que permite operación
continua. - Bajos costos de operación.
- Requiere menos presión
que la ósmosis reversa. - Bajos costos de
producción para los productos. - Combinada con diafiltración permite alcanzar
mayores concentraciones de proteína.
A pesar de las múltiples ventajas de la UF,
Harper (1991) apunta las siguientes desventajas de este
proceso:
- Posible descomposición microbiana de la
membrana. - Vida útil de la membrana afecta enormemente el
costo. - Permeabilidad decrece con el tiempo.
- Agentes limpiadores deben ser libres de hierro y
sílica.
Conforme a Harper (1991), la UF es un proceso
físico-químico de separación en el cual una
solución presurizada fluye sobre una membrana porosa. El
autor apunta que el agua y solutos de bajo peso molecular pasan,
influenciados por la presión, a través de la
membrana a formar el ultrafiltrado; mientras que las
proteínas son retenidas por la membrana y se van
concentrando junto con glóbulos grasos, bacterias y
suspensiones de sólidos para formar el concentrado.
El ultrafiltrado es la solución pasante de la membrana,
rica en vitaminas y
minerales. El
concentrado es rico en proteínas, que no atraviesan la
membrana. Hung y Zayas (1992) indican que estas proteínas
están compuestas por lo menos de cinco elementos:
a
-lactoalbumina, b -lactoglobulina, seroalbumina bovina,
inmunoglobulina y péptidos proteicos; los tres primeros
componen el 80-90% del total de proteína. Morr et al.
(1985) reportan que este complejo proteico contiene 6.6% de
cenizas y 0.11% de lípidos.
Debido al alto contenido bacterial del concentrado, Morr (1987)
sostiene que un tratamiento de pasteurización, a alta
temperatura por corto tiempo, es necesario para mantener una
calidad microbiológica aceptable y una vida útil
relativamente prolongada de esta materia prima.
Kim et al. (1989) manifiestan que un precalentamiento previo a la
UF puede mejorar el desempeño del proceso haciéndolo
más rápido. Sin embargo, señalan que hay una
reducción del 10% en la cantidad de proteína
concentrada y del 40% de fósforo, un aumento en pH de 6.4 a
6.9 y una reducción de la turbidez del concentrado de
más de 2.0 a 0.05 por la remoción de
coloides.
Elaboración De
Sorbetes
Madrid y Cenzano (1995) clasifican los helados en dos grandes
grupos: los
helados de agua y los helados de leche. Los primeros incluyen los
granizados y sorbetes que tienen como base el agua; mientras que
los segundos son basados en leche u otro producto
lácteo.
Los sorbetes y granizados, definen Madrid y Cenzano (1995), son
productos resultantes de congelar una mezcla debidamente
pasteurizada y homogeneizada de diversos productos con agua, y
los dividen en: sorbetes que se presentan en estado
sólido y granizados que se presentan en estado
semi-sólido.
Debido a las características de la proteína del
concentrado proteico es muy factible la elaboración de
ciertos productos que requieran de una estabilidad a pH bajos y
cierta viscosidad, tal
es el caso de los sorbetes con sabores a frutas tropicales
ácidas. Arbuckle (1977) define al sorbete como un producto
congelado hecho de azúcar,
agua, fruta, ácido, color,
saborizantes, leche entera, leche condensada o mezcla para
helados. Señala Arbuckle (1977) las siguientes diferencias
del sorbete respecto al helado:
- Mayor acidez expresada como ácido
láctico (ATECAL), al menos 0.35%. - Mucho menor sobreaumento, usualmente
25-45%. - Mayor cantidad de azúcar, casi el doble de un
helado. - Textura más gruesa, por formación de
cristales.
Los sorbetes pueden ser saborizados con productos
naturales o artificiales, dentro de los cuales los sabores
ácidos
como los cítricos son populares. Los sorbetes de
cítricos deben contener por lo menos un 2% de fruta,
mientras que otras frutas deberían tener por lo menos un
10% (Arbuckle, 1977). El mismo autor recomienda que del total de
azúcar, el cual varía entre 24-35%, la sacarosa sea
reemplazada en un 20-25% por dextrosa para mejorar las cremosidad
del producto congelado. También recomienda que se usen
gomas viscosas, como las elaboradas base de gelatina, para evitar
que se precipite el estabilizador.
Un buen sorbete, según Arbuckle (1977), puede ser
elaborado con 4-5% de sólidos provenientes del suero.
Estos sorbetes poseen cuerpo y textura suave y son más
refrescantes que los sorbetes hechos a base de sólidos de
la leche o mezcla para helados. Esto se debe a las
características de la proteína del suero que
tienden a aportar cremosidad al producto.
Arbuckle (1977) lista los siguientes factores claves en la
elaboración de un sorbete:
- Azúcar. En general los sorbetes contienen de
25-35% de azúcar, el doble de un helado tradicional. Un
exceso de azúcar resulta en un producto suave, por el
contrario una deficiencia de azúcar, produce un producto
duro. La cantidad de sacarosa debe ser la mínima para
darle la dulzura deseada, dándole así un punto de
descongelado mayor. La cantidad de jarabe de maíz,
azúcares invertidas o azúcar de maíz debe
ser un tercio de la cantidad de sacarosa. Este azúcar
reduce la tendencia a producir una costra en la superficie. La
cantidad de azúcar que aporten las frutas agregadas al
sorbete debe ser conocidas, ya que conociendo el contenido de
azúcar se puede controlar la firmeza del
sorbete. - Estabilizadores. La mayoría de estabilizadores
usados en helados pueden ser utilizados en sorbetes. La
cantidad de estabilizador requerida varía según
el tipo, siendo aproximadamente como sigue: gelatina (200
"Bloom") 0.45%, goma CMC 0.20%, pectina 0.18%, algina 0.20%,
goma de carob 0.25%; siendo gelatina y pectina los más
utilizados. Los mejores resultados se obtienen cuando se
mezclan dos de estos estabilizadores. El estabilizador en
sorbetes juega un papel
aún más importante que en helados por el mayor
peligro de que se separe el azúcar. - Acidez. El ácido cítrico es el
acidificante más usado en la elaboración de
sorbetes. La cantidad de ácido a agregar depende de la
fruta utilizada y el contenido de azúcar total en la
mezcla (Cuadro 2).
Cuadro 2. Relación entre contenido de azúcar
y ácido en una mezcla para sorbetes.
Contenido de azúcar (%) | Ácido cítrico (%) |
25 – 30 | 0.36 |
30 – 35 | 0.40 |
35 – 40 | 0.50 |
Tomado de Arbuckle (1977). Adaptado por el
autor.
- Sobreaumento. El enfriamiento del sorbete es similar
al de un helado, sin embargo sólo debe producir un
sobreaumento de 30-40%. El sobreaumento determina la firmeza
del sorbete, mayor sobreaumento provee textura espumosa y menor
sobreaumento, una textura dura. - Preparación de la mezcla base. La mezcla base
se prepara añadiendo lentamente los ingredientes secos a
una parte del agua, evitando la formación de grumos. Se
recomienda utilizar calor,
especialmente cuando se trabaja con estabilizadores como
gelatina o agar-agar. La pasteurización es opcional y la
homogeneización es poco práctica. La mezcla debe
ser enfriada antes de agregar otros ingredientes. La
maduración es necesaria sólo si se utilizan
gelatinas o agar-agar en el estabilizador, en este caso se debe
madurar por 12-24 h. En este momento la mezcla está
lista para agregarle el resto de los ingredientes. Por cada 80
kg de mezcla base (Cuadro 3) deben agregarse suficiente
colorante, saborizantes y agua para completar 100 kg.
Cuadro 3 . Ingredientes para mezcla base de
un sorbete.
Ingredientes | Cantidad (kg) |
Sucrosa (caña o remolacha) | 21 – 35 |
Glucosa, azúcar invertida o azúcar | 7 – 9 |
Estabilizador | 0.4 – 0.6 |
Leche | 35 – 40§ |
Agua | Suficiente para completar 80 kg de |
§
Se debe agregar lo suficiente para proveer 5 kg de
sólidos de leche en la mezcla final de 100 kg de
sorbete.
Tomado de Arbuckle (1977). Adaptado por el autor.
Madrid y Cenzano (1995) señalan que la
homogeneización se debe dar entre 4-5ºC por un
período de 3-4 horas, donde no existe peligro de
desarrollo microbiano por la baja temperatura. Durante este
período se logran cambios en:
- Cristalización de la grasa.
- Las proteínas y estabilizadores tienen
tiempo de absorber agua, para mejorar la
consistencia. - La mezcla absorberá mejor el aire en la
mezcla. - Se obtendrá mejor resistencia al derretimiento.
Madrid y Cenzano (1995) indican que el batido de la
premezcla juega un papel muy influyente en las
características finales del sorbete, mediante dos funciones:
- Incorporación de aire por agitación
vigorosa de la mezcla hasta conseguir el cuerpo
deseado. - Congelación rápida del agua de la
mezcla de forma que se formen pequeños
cristales.
Si el enfriamiento es lento se formarán cristales
grandes, advierten los mismos autores; por ello se prefiere
congelar rápido durante el batido para que cuando lleguen
a los cuartos fríos ya estén en la temperatura
adecuada para almacenamiento.
Dificultades
Arbukcle (1977) enumera las siguientes dificultades que se
presentan en la elaboración de los sorbetes.
- Control del sobreaumento. El sobreaumento de 35-45%
no es fácil de conseguir especialmente si se usa
gelatina como estabilizador sin modificar el método de
enfriamiento. - Excesiva dureza. La dureza puede ser controlada
manteniendo el azúcar en un 28-32%; usando un cuarto de
glucosa; usando el estabilizador adecuadamente; y mercadearlo
rápidamente. La dureza excesiva también se puede
dar con sólidos totales bajos, si es que la temperatura
del cuarto frío es muy alta o por mal manejo del
producto.
Adicionalmente Pearson (s.f.) señala las
siguientes dificultades.
- Separación de fases. Caracterizado por la
formación de una capa dura en el fondo del recipiente.
Esto es provocado por un exceso de azúcar, temperaturas
en el cuarto frío muy altas o poco
estabilizador. - Cuerpo pegajoso. Dado por exceso de estabilizador o
por bajo sobreaumento.
Toma de muestras
Madrid y Cenzano (1995) definen una muestra como la
parte del producto que se toma para analizar y que es
representativa de todo el producto. Señalan que el
número de muestras a tomar por lote de fabricación
debe ser completamente al azar y puede ir de 5 a 10 por lote
elaborado en una jornada de 8 horas. En el caso de
heladerías de menor escala, una sola
muestra puede ser tomada por cada producto; pero incluso en estos
casos se deben tomar submuestras para completar una muestra
representativa. Las muestras deben ser recogidas en su envase
original, si es que aplica, o en recipientes limpios, secos,
cerrados y previamente esterilizados.
Tolerancia
microbiológica
Como tolerancia
microbiológica se entiende el número máximo
aceptable de cada tipo de microorganismos en la muestra, pasado
este número se considera que el producto original no es
apto para el consumo humano y debe rechazarse (Madrid y Cenzano,
1995). Existen tolerancias diferentes para productos
pasteurizados y para productos pasteurizados con adición
de productos no pasteurizados, como el caso en que se agreguen a
la mezcla frutas que no son previamente pasteurizadas (Cuadro
4).
Cuadro 4. Tolerancia microbiológica
para muestras de helados (UFC/g).
Tipo de microorganismo | Pasteurizados | Pasteurizados con aditivos no | |||||||
n | C | m | M | n | c | M | M | ||
5 | 2 | 100,000 | 300,000 | 5 | 2 | 200,000 | 500,000 | ||
Aerobios mesófilos | 5 | 2 | 100 | 200 | 5 | 2 | 200 | 400 | |
Enterobacterias lactosa positiva | 5 | 2 | 0 | 5 | 5 | 2 | 0 | 5 | |
Escherichia coli | 5 | 1 | 10 | 100 | 5 | 1 | 10 | 100 | |
Staphylococcus aureus | 5 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | |
Salmonella | 5 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | |
Shigella |
UFC = Unidades Formadoras de
Colonias
n = Número de muestras a tomar de un mismo
lote.
c = Número de muestras que puede rebasar el valor m sin
rebasar el valor M.
m = Tolerancia microbiológica que no puede exceder ninguna
de las n-c muestras.
M = Tolerancia microbiológica que no puede exceder ninguna
de las c muestras.
Tomado de Madrid y Cenzano (1995), de acuerdo a las normas del
FDA.
Análisis De
Aceptación Con El Consumidor
Según Resurrección (1998), la aceptación de
un alimento por parte del consumidor se
puede dar por experiencia positiva hacia el alimento y/o
utilización del mismo (compra o consumo).
La medición de la aceptabilidad generalmente
se hace por medio de una escala. Esta puede ser medida con
solamente un producto y no requiere la comparación contra
otro. Este tipo de prueba da una indicación de la
aceptabilidad del producto basada en las características
organolépticas del mismo. Sin embargo esta prueba no
garantiza el éxito
del producto en el mercado, ya que éste se basa más
en aspectos como la propaganda que
se le dé al mismo.
Resurrección (1998) enumera tres tipos de pruebas para
medir la aceptabilidad del producto: por muestras apareadas, por
clasificación jerárquica y por evaluación.
En las muestras apareadas se le pide al panelista o consumidor
que muestre su aceptación o preferencia entre dos
muestras. El método por clasificación
jerárquica es en realidad una extensión del de
muestras apareadas, ya que se dan a probar varias muestras y se
le pide al panelista o consumidor que ordene las muestras
según su preferencia. En el método por
evaluación se caracteriza el producto a través de
una escala según es percibido por el panelista o
consumidor.
- Suero dulce de queso zamorela filtrado a
través de tela triple y pasteurizado en placas. Este es
obtenido a partir de la coagulación de leche
pasteurizada y estandarizada al 2%, por medio de adición
de cultivo láctico (Lactococcus lactis ssp.
lactis y Lactococcus lactis ssp.
cremoris). El desuerado se realiza luego de calentar la
cuajada a 41ºC por 15 minutos y dejar escurrir por 5
minutos. Se mantuvo en cuarto frío a 4ºC hasta el
momento de UF.
- Membrana A/G "Technology Co", Modelo
UFP-10-E-ITR; 7.6 x 63 cm; fibras hueca de polisulfona de 1 mm
de diámetro; poros permiten el paso de moléculas
con peso molecular menor a 10,000; área total 2.1
m2. - Pasteurizador por tandas, "The Creamy Package MFG Co"
capacidad de 200 L. - Bomba centrífuga sanitaria L.C. Thomsen
(Modelo #5); 1.49 kW; 230/460 volts; trifásica; 60
ciclos; 3500 rpm; aspas de 11 cm de largo; motor modelo
4800-25. - Medidores de presión L.C. Thomsen (Modelo
T3S-D-1½U-GF-BT-SS "clamps, 3.5 face"); de 0-689 kPa; de
acero
inoxidable y relleno de glicerina. - Tuberías y codos de acero
inoxidable. - Termómetro.
- Baldes plásticos.
- Balanza Chatillon de 454 kg.
- Cronómetro.
- Manguera de plástico.
- Empaques.
- Mantas de tela.
- Soporte de membrana.
Método
Las pruebas de UF se efectuaron por triplicado siguiendo los
siguientes pasos:
- Se ensambló el sistema de UF
(Anexo 1). - Se pesaron 100 kg de suero pasteurizado y se
colocaron en el tanque de recirculación. - Se calentó con agitación el suero hasta
alcanzar 50ºC. - Se encendió la bomba
centrífuga. - Se recolectó todo el ultrafiltrado y se
tomó el dato de peso total al final.Pe + Ps
Pt = —————
2
Donde Pt = Presión transmembrana.
Pe = Presión de entrada a la
membrana.Ps = Presión de salida de la
membrana. - Se registró a intervalos de 30 minutos la
temperatura, flujo de ultrafiltrado y presión
transmembrana, la cual se calculó de la siguiente
manera:kg de suero
TCV = ———————————-
kg de concentrado proteico
- El proceso se detuvo al momento de alcanzar la
concentración de 3% de proteína en el
concentrado, medido a través de la Tasa de
Concentración Volumétrica (TCV) o por el peso del
ultrafiltrado, sabiendo que el producto de la
concentración inicial por el volumen inicial es igual al
producto de la concentración final por el volumen final.
La TCV se calcula de la siguiente forma: - Se tomaron las muestras de ultrafiltrado, concentrado
y suero para analizar. - Se estimó la media, desviación
estándar y coeficiente de variabilidad para las
siguientes variables
medidas:
- Presión transmembrana.
- Temperatura.
- Flujo de ultrafiltrado.
- TCV.
- Tiempo de UF.
- Balance de materia.
- Composición química.
- Conteo microbiano.
Sorbete
Materia prima
- Concentrado proteico producto de la UF.
- Azúcar de caña.
- Estabilizador para sorbetes suaves de Sabores Cosco
de El Salvador S.A. de C.V. - Solución de ácido cítrico al 50%
(P/P) . - Leche descremada en polvo.
- Sabor artificial de fresa Sabores Cosco de El
Salvador S.A. de C.V. Super Aroma de Fresa. - Bolsas plásticas.
- Sabor natural de fresa Givaundan Raire (ingredientes:
fresa, jarabe de fructosa, jarabe de maíz, agua,
ácido cítrico, goma carob, benzoato de sodio,
saborizante artificial y rojo #40). - Agua filtrada.
- Balanzas de 27 kg y 1000 g.
- Marmita enchaquetada "Cleveland Range Co." de 27
kg. - Probeta de un litro.
- Agitador de acero inoxidable.
- Maquina para helados "Emery Thompson Machine &
Suply Company" de 18 kg de capacidad. - Cuartos fríos a 9ºC y
–12ºC.
Se realizaron tres repeticiones, una con cada
concentrado proteico producto de cada repetición de
UF.
Cuadro 5.
Formulaciones empleadas en la elaboración de sorbetes
(%).Ingredientes
Control
Tratamiento
Azúcar
19.50
22.13
Estabilizador
0.24
0.27
Leche descremada en polvo
5.76
2.30
Solución de ácido
cítrico0.48
0.48
Agua
62.91
19.47
Concentrado proteico de suero
0.00
44.26
Sabor natural de fresa
11.08
11.06
Sabor artificial de fresa
0.03
0.03
Total
100.00
100.00
- Se pesaron los ingredientes según la
formulación (Cuadro 5). Los ingredientes secos se
mezclaron en una sola bolsa. - Se agregaron los ingredientes secos al concentrado
proteico de suero y agua precalentados a 32ºC, con
agitación constante para evitar formación de
grumos. - Se pasteurizó la mezcla a 75ºC por 30
minutos. - Se maduró la mezcla en cuarto frío por
24 h. - Se pesó una muestra de 220 ml de la premezcla
para el cálculo
del sobreaumento. - Se introdujo la mezcla junto con el saborizante
natural de fresa a la máquina para helados. - Poco antes de sacar la mezcla se agregó la
solución de ácido cítrico. - Una vez alcanzado un sobreaumento de 40%, se
envasó el producto en panas de 0.13 litros. El
sobreaumento se estimó como la expresión
porcentual de la diferencia en peso de un mismo volumen de
premezcla y del sorbete. - Se estimó la media, desviación
estándar y coeficiente de variabilidad para las
siguientes variables medidas:
- Sobreaumento.
- Características organolépticas:
sabor, textura y apariencia. - Estabilidad física.
- Estabilidad microbiológica evaluada por una
prueba t. - Características químicas.
Bebida
Materia prima
- Azúcar de caña.
- Cocoa al 10-12% de Givaundan Roure.
- Sal mineral.
- Leche descremada en polvo.
- Concentrado proteico producto de UF.
- Marmita enchaquetada "Cleveland Range Co." de 27
kg. - Agitador de acero inoxidable.
- Homogenizador a 13.7 MPa.
- Balanzas de 27 kg y 1000 g.
- Probetas de un litro.
- Recipiente de acero inoxidable.
- Cuarto frío a 4ºC.
- Bolsas plásticas.
Cuadro 6. Formulación empleada en
la elaboración de bebida a base de concentrado
proteico de suero.Ingredientes
%
Azúcar
6.50
Cocoa
1.00
Sal mineral
0.02
Leche descremada en polvo
0.48
Concentrado
92.00
Total
100.00
- Se pesaron los ingredientes según la
formulación (Cuadro 6). - Se mezclaron los ingredientes secos, excepto la cocoa
que se pesó por separado, en bolsas
plásticas. - Se precalentó el concentrado a
50ºC. - Se agregó la cocoa con agitación
constante durante 5 minutos. - Se agregó el resto de
ingredientes. - Se pasteurizó a 75ºC por 30
minutos. - Se homogeneizó a 13.79 kPa.
- Se enfrió a 4ºC.
- Se tomaron muestras para análisis
microbiológico y químicos. - Se almacenó en el cuarto
frío. - Se trabajó a prueba y error con varias
formulaciones hasta llegar a un producto con sabor aceptable y
con características nutricionales atractivas. Se
evaluó:
- Aceptabilidad del producto.
- Estabilidad física y microbiológica a
1, 3, 6 y 12 días después de
elaborado. - Características químicas.
Análisis Químicos
Y Microbiológicos
Se tomaron muestras del suero, concentrado,
ultrafiltrado, bebida y sorbetes para ser analizados (Cuadro
7).
Cuadro 7. Análisis químicos
realizados según AOAC (1990).
COMPONENTE | MÉTODO UTILIZADO |
Humedad | Horno a 105ºC |
Cenizas | Incineración a 580ºC |
Proteína cruda | Kjeldahl (N x 6.38) |
Grasa | Babcock (modificado para helados) |
Azúcar | Carbohidratos totales con fenol – |
PH | Potenciómetro |
Para la evaluación microbiológica se hizo
conteos de mesófilos aeróbicos y coliformes con
medios PCA y
VRBA, respectivamente.
Análisis De
Aceptación
Para el sorbete se realizaron encuestas
descriptivas de aceptación con preguntas estructuradas, en
el Puesto de Ventas de
Zamorano (Anexo 2). Previo a la prueba se explicó al
entrevistado la diferencia básica entre el sorbete y un
helado; esto debido al desconocimiento local que existe respecto
al sorbete. Igualmente se le explicó que el producto
contiene proteína de mejor calidad que la caseína y
presenta menor cantidad de grasa.
En el caso de la bebida se utilizó encuestas descriptivas
de aceptación con una pregunta estructurada (Anexo 3). Se
explicó la naturaleza del
producto: elaborado a base de concentrado proteico y su bajo
contenido de grasa.
Se pretendía evaluar la aceptación potencial de los
productos en el mercado, usando Chi-cuadrado para analizar los
datos.
Análisis De
Costos
Se tomó como base un Modelo de la Planta de Lácteos
para estimar los costos variables, costos fijos y los costos
indirectos de fabricación.
Ultrafiltración
Análisis técnico
La UF presentó básicamente dos problemas:
- Se trabajó con la válvula totalmente
abierta (8/8) ya que la recomendación de Andrade (1999)
de 6/8 no generó presiones adecuadas. Esto se pudo deber
a que el tanque usado por Andrade fue de 25 kg de capacidad,
con base cónica, diámetro menor y con la salida
en la base; el tanque utilizado en el presente estudio fue de
200 kg de capacidad, base plana, diámetro mayor y con la
salida a un lado del mismo. Esta situación
permitió a Andrade mantener presiones mayores ya que el
volumen de concentrado se va reduciendo por la UF, la altura
del mismo en el tanque se va reduciendo al punto en que la
bomba succiona aire ayudado por la turbulencia generada por la
recirculación del concentrado. Esto provoca
caídas en presión y es un factor que deteriora la
bomba y hace menos eficiente la UF. - A pesar que la presión transmembrana y la
temperatura fueron constantes, el flujo de ultrafiltrado
presentó una variabilidad del 16% (Cuadro 8), no existen
antecedentes comparativos referentes a esta variabilidad. Sin
embargo Andrade (1999) reportó una disminución
del 79% en promedio en el flujo al final, en el presente
estudio la disminución fue del 70% en promedio, lo que
indica una disminución aceptable.
Cuadro 8. Resumen
técnico de tres corridas de UF para 100 kg de
suero.
Parámetro | Presión transmembrana (kPa) | Temperatura (ºC) | Flujo de ultrafiltrado | Tiempo de UF (h) | TCV |
Repetición 1 | 112.6 | 51 | 3.81 | 6.0 | 5.4 |
Repetición 2 | 115.7 | 53 | 5.31 | 4.5 | 5.3 |
Repetición 3 | 113.1 | 51 | 4.69 | 5.0 | 5.9 |
Media | 113.8 | 52 | 4.6 | 5.2 | 5.54 |
DE | 1.7 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 0.25 |
CV (%) | 1 | 1 | 16 | 17 | 4.5 |
TCV= Tasa de concentración
volumétrica.
La presión transmembrana determina el flujo de
ultrafiltrado, ya que a mayor presión transmembrana mayor
flujo de ultrafiltrado; sin embargo otros factores como la
obstrucción de los poros de la membrana, pueden afectarlo.
En este sentido la limpieza escrupulosa de la membrana
después del proceso es vital para asegurar una buena
filtración. En promedio este flujo fue de 4.6
L/m2/h (Cuadro 8), la máxima de 13.33
L/m2/h y la mínima de 3.81 L/m2/h
(Anexo 4), similares a los reportados por Andrade (1999) de 13.72
y 3.75 máximo y mínimo respectivamente.
La temperatura recomendada por Andrade (1999), 50ºC, fue
mantenida durante la corrida gracias al tanque enchaquetado usado
para la recirculación (Anexo 1). Esta temperatura
garantizó que la proteína no sufriera
desnaturalización por altas temperaturas (Cuadro 8).
Los tiempos de UF fueron mucho más prolongados que los que
reportó Andrade (1999). Esto ocurrió en respuesta a
que en este estudio se utilizó 300% más de suero y
al reducido flujo de ultrafiltrado, por cambios en las
condiciones del proceso.
La TCV en este estudio fue de 5.54 en promedio, tasa que nos
permitía teóricamente producir un concentrado con
alrededor del 3% de proteína deseado. Andrade (1999)
llegó a TCVs de 8.4 en promedio logrando un concentrado
con 4.9% de proteína.
Análisis químico y
microbiológico
El balance de materia presentó pérdidas
pequeñas (Cuadro 9) que se pueden deber a:
- Pérdidas al momento de recolectar los
productos para ser pesados. - Error por baja sensibilidad de la
balanza. - Retención de partículas en los poros de
la membrana. Estas partículas pueden incluir
proteína y grasa que se adhieren a las paredes internas
de la membrana. Esto concuerda con lo mencionado por Kim et al.
(1989), ellos reportan que al calentar el suero se producen
pérdidas del 10% en proteína.
Cuadro 9. Balance de masa y nutrientes para
materia prima y productos de UF.
Componente | Masa (kg) | Proteína(g) | Grasa (g) | Cenizas (g) | CHOs (g) |
Suero | 100.0 | 760.0 | 620.0 | 510.0 | 5150.0 |
Concentrado | 18.1 | 496.0 | 456.0 | 94.0 | 979.0 |
Ultrafiltrado | 81.1 | 211.0 | 41.0 | 405.5 | 4266.0 |
Pérdida (%) | 0.8 | 7.0 | 20.0 | 2.0 | 2.0 |
CHOs = carbohidratos
totales
La pérdida de proteína fue sólo del
7% y esto es muy aceptable. Si la pérdida de masa que se
dio (0.8 kg) fuera de concentrado exclusivamente, eso
significaría que 22 g de proteína se perdieron en
esa fracción. El resto de proteína perdida (31 g)
debió estar adherida a las paredes internas de la
membrana, provocando lo que se llama el "ensuciamiento de la
membrana" y que afecta al proceso de UF.
La grasa fue el componente con más pérdidas (Cuadro
9). Probablemente por adhesión a la capa de
proteína pegada a la membrana o por ser menos densa y se
pudo perder al momento de recolectar los productos por la salida
del tanque de recirculación. Las cenizas y los
azúcares se recuperaron casi totalmente (Cuadro 9), debido
a que su tamaño pequeño les permiten atravesar la
membrana y colectarse en el ultrafiltrado.
Los sólidos totales del suero y ultrafiltrado coinciden
con los de Andrade (1999); sin embargo en el concentrado proteico
del presente estudio, como ya se explicó, se llevó
a casi 3% de proteína y por eso el porcentaje de ST fue
menor. Esto fue debido a que los productos a elaborar no
demandaban concentraciones mayores de proteína, así
se evitó corridas innecesariamente más largas. Sin
embargo, se logró concentrar el suero de 0.76% de
proteína hasta 2.74% de proteína, lo que representa
un incremento del 261%.
Las cenizas y el azúcar presentan concentraciones muy
similares en el suero, concentrado y ultrafiltrado (Cuadro 10)
coincidiendo con lo que reportó Andrade (1999). A pesar de
que más del 80% de minerales y azúcares presentes
en el suero pasan al ultrafiltrado, estas cantidades absolutas se
diluyen por el volumen enorme de ultrafiltrado y determinan esas
concentraciones.
Cuadro 10.
Composición química, pH y ATECAL de materia prima y
productos de UF.
Componente | % | pH | |||||||||||||||||
ST | Cz | Proteína | Grasa | CHOs | ATECAL | ||||||||||||||
Suero | Media | 6.43 | 0.51 | 0.76 | 0.62 | 5.15 | 0.10 | 6.11 | |||||||||||
DE | 1.48 | 0.02 | 0.16 | 0.10 | 1.30 | 0.02 | 0.22 | ||||||||||||
CV (%) | 23.04 | 3.92 | 20.81 | 16.88 | 25.27 | 14.78 | 3.65 | ||||||||||||
Concentrado | Media | 8.66 | 0.52 | 2.74 | 2.52 | 5.41 | 0.12 | 6.30 | |||||||||||
DE | 1.49 | 0.07 | 0.55 | 0.44 | 0.86 | 0.01 | 0.24 | ||||||||||||
CV | 17.15 | 14.27 | 20.21 | 17.36 | 15.87 | 8.33 | 3.84 | ||||||||||||
Ultrafiltrado | Media | 6.02 | 0.50 | 0.26 | 0.05 | 5.26 | 0.08 | 6.21 | |||||||||||
DE | 1.13 | 0.04 | 0.02 | 0.00 | 1.07 | 0.02 | 0.23 | ||||||||||||
CV (%) | 18.73 | 7.52 | 9.00 | 0.00 | 20.28 | 18.33 | 3.63 |
CHOs = carbohidratos totales
Cz = cenizas
ST = sólidos totales (100 – humedad)
El ultrafiltrado presentó 0.05% de grasa este valor se
repitió de igual manera en las tres réplicas (Anexo
5). Esto difiere de lo encontrado por Revelo (1998) y Andrade
(1999) quienes reportaron cero por ciento de grasa en el
ultrafiltrado. Esta diferencia se puede deber a la
implementación de un método de Babcock modificado,
el cual emplea ácido acético antes de quemar la
muestra con ácido sulfúrico, lo cual permite mayor
sensibilidad.
El ATECAL (Acidez Titulable Expresada Como Ácido
Láctico) fue menor en el ultrafiltrado y mayor en el
concentrado (Cuadro 10). Esto se puede deber a la carga
microbiológica del concentrado la cual es mayor que la del
ultrafiltrado y que pudo seguir produciendo acidez (Cuadro
11).
Los resultados de los análisis microbiológicos
resultaron satisfactorios ya que no se encontró
ningún microorganismo indicador de contaminación
fecal (coliformes) y el conteo general de mesófilos fue
muy bajo (Cuadro 11). Incluso estos conteos cumplen con los
requerimientos expuestos por Madrid y Cenzano (1995) para helados
(Cuadro 4). Igualmente, según Revilla (1996) el conteo
satisface los requerimientos de la
Organización Panamericana de la Salud (OPS) para leche
certificada tipo A, el cual es de menos de 500 UFC/ml. Esta
situación es reflejo de la pasteurización previa
que se le da al suero y posiblemente por las temperaturas
sostenidas por tiempo prolongadas del proceso de UF.
Cuadro 11. Resultado del conteo microbiano en
la materia prima y productos de la UF (UFC/ml).
Suero | Concentrado | Ultrafiltrado | |||||||
R | PCA | VRBA | PCA | VRBA | PCA | VRBA | |||
1 | 100 | 0 | 87 | 0 | 4 | 0 | |||
2 | 59 | 4 | 13 | 0 | 5 | 0 | |||
3 | 61 | 0 | 120 | 0 | 17 | 0 |
R = repetición
PCA = "Plate Count Agar"
VRBA = "Violet-Red-Bile-Agar"
Estos resultados difieren de los de Andrade (1999), ya que este
autor reporta un suero pasteurizado con cero conteo en el medio
PCA. Los datos obtenidos por este autor son poco frecuentes ya
que en la pasteurización no se elimina el cien por cien de
los microorganismos existentes, aunque sí el cien por cien
de aquellos que son patógenos.
Análisis de
costos
El costo de producir 1 kg de concentrado proteico fue de L.16.43
(Anexo 6). Este dato difiere del de Andrade (1999) por
sólo 44 centavos de lempira, menos del 2%, sin embargo el
estudio de Andrade fue con 25 kg y el presente estudio fue con
100 kg. Esta diferencia en costo se debe a que los costos de mano
de obra directa se duplicaron en respuesta a la
prolongación de la UF y por ser los costos de mano de obra
directa el 60% de los totales tienen una repercusión
fuerte sobre los mismos. Además el nuevo modelo de costeo
de la planta es más completo y actualizado que el
utilizado por Andrade.
El costo del concentrado puede ser reducido si se incrementa el
volumen de suero inicial. Esto es cierto ya que la mano de obra y
los costos fijos están primeros en la estructura de
costos, 16% y 40% respectivamente. Al incrementar el volumen de
suero se diluyen los costos de mano de obra y con éstos
los costos fijos, que se reparten de acuerdo a los
primeros.
Sorbete
Análisis técnico
El manejo del sorbete no fue diferente al manejo de un helado,
por lo cual no se observaron problemas con equipo o materiales.
Sin embargo el sorbete presenta un punto de derretimiento menor
causado por el contenido bajo de sólidos de leche. Esta
situación es igualmente reportada por Arbuckle (1977).
El control del sobreaumento es crítico ya que provoca
separación de fases, como indica Pearson (s.f.),
especialmente en el caso del sorbete a base de concentrado
proteico. Esto se debe a que las proteínas del suero
poseen excelentes características espumantes. Es por eso
que el tiempo de batido en la máquina para helados se
redujo de 20 minutos (en un helado) a 10 minutos en el sorbete
control y a 5 minutos en el sorbete a base de concentrado
proteico (Cuadro 12). En ambos sorbetes se alcanzó
sobreaumentos de alrededor de 40%, característico de este
tipo de producto como lo indica Arbuckle (1977).
Cuadro 12. Sobreaumento alcanzado en la
elaboración de sorbetes.
Sorbete | Tiempo (minutos) | Sobreaumento (%) |
Control | 10.0 | 40 |
A base de concentrado | 5.2 | 41 |
El agregar el ácido hasta el final del
congelamiento en la máquina para helados fue necesario, ya
que el calentar la mezcla junto con el ácido evitó
que se diera el sobreaumento. Esto se debe a que al calentar el
estabilizador junto al ácido reduce la eficiencia del
primero. Esta situación fue igualmente reportado por
Pearson (s.f.).
La estabilidad física del helado no se vio alterada por el
tiempo en almacén.
No se observaron cambios en color ni separación de fases
en ningún momento.
Análisis químico y
microbiológico
De acuerdo a su composición química (Cuadro 13) los
sorbetes cumplen con los estándares indicados por Madrid y
Cenzano (1995) y con los de Arbuckle (1977) que caracterizan un
sorbete.
La variabilidad en los resultados del análisis
químico es mayor en el contenido de grasa y
proteína, esto se debe a la variabilidad del concentrado
proteico (Cuadro 13) el cual comprende 44% de la mezcla (Cuadro
5).
El sorbete a base de concentrado mostró una textura
más suave que la del sorbete control producto de su
contenido (Cuadro 13) y tipo de proteína, la cual da
sensación a grasa.
Cuadro 13. Composición química,
contenido calórico y pH de sorbetes.
Repetición | % | pH | ||||||
ST | Cz | PC | Grasa | CHOs | Cal/100 g | |||
Sorbete | 1 | 33.14 | 0.65 | 2.05 | 0.70 | 33.35 | 4.05 | 148 |
2 | 33.39 | 0.57 | 3.24 | 0.50 | 25.48 | 4.09 | 119 | |
3 | 32.08 | 0.74 | 2.09 | 0.35 | 37.97 | 4.06 | 163 | |
Media | 32.87 | 0.65 | 2.46 | 0.52 | 32.27 | 4.07 | 144 | |
DE | 0.69 | 0.09 | 0.68 | 0.18 | 6.32 | 0.02 | 22.32 | |
CV (%) | 2.12 | 13.02 | 27.47 | 33.99 | 19.57 | 0.51 | 15.55 | |
Control | Media | 35.53 | 0.52 | 3.41 | 0.10 | 30.42 | 4.10 | 136 |
ST = sólidos totales (100 –
humedad)
Cz = cenizas
CHOs = carbohidratos totales
Un helado posee la mitad del azúcar que el sorbete y
más del 200% más de grasa. Por esto un helado posee
casi 45% más calorías que los sorbetes aquí
elaborados. Esta podría ser una alternativa para los
consumidores que gustan de los productos helados pero no desean
consumir grasa.
La calidad microbiológica de los sorbetes (Cuadro 14) no
presentó diferencia significativa (P=0.90) entre control y
experimental, ni a través del tiempo. Esto es en respuesta
a la pasteurización y a las bajas temperaturas de
almacenamiento del producto final. La calidad
microbiológica cumplió con los estándares
que recomienda Madrid y Cenzano (1995) para mesófilos
aerobios y coliformes en helados (Cuadro 4).
Cuadro 14. Resultados de análisis
microbiológicos de sorbetes (UFC/g).
PCA | VRBA | ||||||||
Días después de elaborado | 1 | 7 | 14 | 21 | 1 | 7 | 14 | 21 | |
Sorbete a base de concentrado | 290a | 460a | 210a | 110a | 0a | 0a | 0a | 0a | |
Sorbete control | 380a | 270a | 510a | 350a | 0a | 0a | 0a | 0a |
RVBA = "Violet-Red-Bile-Agar". PCA = "Plate Count
Agar".
a No significativo (P>0.90)
Análisis de
aceptación
Los sorbetes tuvieron buena aceptación por parte de los
consumidores. Más del 80% de los encuestados clasificaron
el sabor, textura y apariencia de los sorbetes entre bueno y muy
bueno (Cuadro 15).
Cuadro 15. Resultados de encuesta de
aceptación para sorbetes (%).
Sabor | Textura | Apariencia | ||||
Calificación | Ctrola | Conca | Ctrola | Conca | Ctrola | Conca |
Muy bueno | 37.1 | 42.7 | 36.5 | 38.0 | 49.7 | 47.9 |
Bueno | 50.9 | 41.0 | 41.9 | 37.6 | 43.1 | 38.0 |
Regular | 9.6 | 12.8 | 13.2 | 17.9 | 6.0 | 11.1 |
Malo | 2.4 | 3.0 | 4.8 | 4.7 | 1.2 | 1.3 |
Muy malo | 0 | 0.4 | 3.6 | 1.7 | 0 | 1.7 |
a No
significativo (P>0.49)
Ctrol = sorbete control
Conc = sorbete a base de concentrado proteico
Tamaño de muestra:
control = 83
concentrado proteico = 253
El valor de Chi-Cuadrado para la variable Sabor fue de 4.595,
aceptando la hipótesis de que los dos sorbetes se
presentaron al consumidor con igual sabor (P=0.67). Para la
variable Textura el valor de Chi-cuadrado fue de 3.299, aceptando
que los sorbetes presentaron igual textura para los consumidores
(P=0.49). Para la variable Apariencia el valor de Chi-cuadrado
fue de 6.403 por lo cual se acepta la hipótesis de que
los sorbetes presentaron para los consumidores una apariencia
igual (P=0.83).
Algunos encuestados manifestaban que los sorbetes tendían
a derretirse muy rápidamente. Sin embargo, más del
91% de los consumidores encuestados opinan que el sorbete a base
de concentrado es un producto atractivo (P=0.999). Poco
más del 50% manifiestan que este producto es más
costoso que un helado y apenas 12% piensan lo contrario
(P=0.999).
Análisis de
costos
El costo de producir un litro de sorbete elaborado a base de
concentrado proteico fue de L.15.76 (Anexo 7). Si este producto
se vendiera al mismo precio que un
helado se obtendría un retorno sobre costos del 69%.
Aún si el costo aumentara en un 20% y el precio bajara en
la misma magnitud se obtendría 13% de retorno sobre
costos. Por otro lado si se aumentara el precio en un 20% y los
costos se pudieran bajar en la misma magnitud, mejorando
eficiencia en la UF, se lograría un retorno del 153% sobre
costos (Anexo 8).
El costo de producir un litro de sorbete control fue de L.11.71,
siendo la materia prima el segmento de la estructura de costos
más cargado, con más del 70% de los costos totales
(Anexo 9). Por ser este sorbete más barato que el de
concentrado proteico, se ve un retorno sobre costos del 128%, si
se vendiera al precio de un helado. Pero aún en el caso
que el precio sea de un 20% menor y los costos incrementen en
igual magnitud el retorno sería del 53% sobre costos
(Anexo 10).
Bebida
Análisis técnico
Inicialmente la bebida fue elaborada con sabor artificial de
fresa, color artificial y ácido cítrico. Este
prototipo presentaba olor y sabor muy marcado al concentrado
proteico, por lo cual se optó por utilizar cocoa que
presenta sabor amargo y funciona mejor para disimular el sabor y
olor peculiar del concentrado proteico.
La bebida fue manejada igual que una leche con sabor a chocolate.
La cocoa se debe diluirse en el concentrado a 50ºC hasta
deshacer totalmente los grumos, caso contrario el resto de
ingredientes dificultan la disolución de la cocoa formando
grumos. Estos grumos no reciben un tratamiento térmico
adecuado durante la pasteurización y serían fuente
de contaminación del producto final al romperse durante la
homogeneización.
La cocoa empleada en la elaboración se precipitó
después de 15 minutos. Este problema puede encubrirse con
envases que no permitan ver el interior y recomendar agitarse
antes de servir, al igual como se hace con otras bebidas con
cocoa.
Análisis químico y
microbiológico
El contenido proteico de la bebida es menor que el de la leche
entera (Cuadro 16), sin embargo la calidad y digestibilidad de
la a
-lactoalbumina y la b -lactoglobulina son mayores que los de la
caseína presentes en mayor proporción en la leche.
La cantidad de grasa en una leche con chocolate es 47% mayor que
la de la bebida, por lo cual puede ser un producto para aquellos
consumidores que prefieren alimentos bajos
en grasa.
Cuadro 16. Composición química
y pH de bebida.
Componente | % |
Sólidos totales | 14.45 |
Cenizas | 0.65 |
Proteína | 2.80 |
Grasa | 0.90 |
Carbohidratos | 6.50 |
pH | 5.65 |
Solidos totales =
100-humedad
El contenido proteico de la bebida es relativamente
alto, bajo en grasa y similar en carbohidratos a varias bebidas
infantiles y nutritivas existentes en el mercado (Anexo 11). La
bebida está hecha a base de concentrado proteico de suero,
mientras que Enfamil y Nan son elaborados a base de concentrado
proteico de suero desmineralizado; Isomil, Ensure y Prosobee
están elaborados a partir de proteína de soya. El
costo por gramo de proteína en las bebidas reconstituidas
es mucho más alto que el de la bebida elaborada en este
estudio.
La proteína presente en la bebida puede suplir el
requerimiento diario total de proteína fácilmente.
Por ejemplo, con solamente ingerir 2.3 litros al día una
madre en gestación o lactancia puede suplir todo su
requerimiento diario de proteína (Cuadro 17). Esto es
prometedor para el futuro de esta línea,
mejorándose aún más con la adición de
vitaminas, minerales u otros compuestos que la dirijan a
diferentes nichos de mercado.
Cuadro 17. Ingesta de bebida para suplir el
requerimiento total de proteína de cinco grupos
poblacionales.
Grupo poblacional | Requerimiento diario de proteína | Ingesta necesaria para suplir el total de |
Infantes | 13.5 | 0.5 |
Niños | 22.7 | 0.8 |
Hombres | 57.6 | 2.1 |
Mujeres | 47.2 | 1.7 |
Gestación / lactancia | 63.3 | 2.3 |
Å Tomados de Fennema
(1996)
La estabilidad microbiana de la bebida medida a 4ºC
fue aceptable hasta los 6 días después de
elaborarla (Cuadro 18). Según Revilla (1996) la leche
pasteurizada tiene una vida en almacenamiento de 5 días a
4-7 ºC, similar al resultado con la bebida.
Cuadro 18. Resultados de análisis
microbiológico de la bebida (UFC/ml).
DDE | PCA | VRBA |
1 | 29 | 0 |
3 | 4,300 | 0 |
6 | 250,000 | 0 |
12 | 1,000,000 | 1 |
DDE = Días después de
elaborado
VRBA = "Violet-Red-Bile-Agar"
PCA = "Plate Count Agar"
La vida en almacenamiento de la bebida depende de la
calidad microbiológica y temperatura de almacenamiento;
pero también está en función de
la cantidad de proteína, grasa, carbohidratos y agua
disponible en el alimento para los microorganismos.
Análisis de
aceptación
Al 93% de los encuestados les agradó la bebida. Esta
aceptación es significativa (P=0.999). Esto indica que el
producto tiene aceptación dentro de los consumidores, sin
embargo no indica si el producto tendrá una demanda ya que
esta última depende de otros factores más como el
precio y la plaza del producto.
Al ser este producto aceptado por el público,
permitirá diversificar concéntricamente la
línea del producto, satisfaciendo así diferentes
necesidades. Por ejemplo se podría agregar vitaminas,
minerales ácidos grasos esenciales u otros componentes que
la dirijan a ciertos mercados
específicos.
Análisis de
costos
La bebida resultó ser muy costosa debido a su alto
contenido de concentrado proteico (Anexo 12). Esto se refleja en
el hecho de que el concentrado representa cerca del 91% del total
de los costos. En esta situación el producto se debe
vender alrededor de L.20 por litro para lograr un retorno de poco
más del 20% sobre costos totales. Si los costos aumentaran
en un 20% se tendría pérdidas del orden del 0.73%,
igualmente si el precio se reduce en la misma magnitud la
pérdida sería del 2.7%; con un incremento en precio
de 20% y una reducción de costos de igual magnitud
llegaría a retornar un poco más de 79% sobre costos
(Anexo 13).
A pesar del costo elevado de la bebida si se compara con otras
bebidas con similar contenido de proteína resulta ser un
producto barato (Anexo 11). Esto le da flexibilidad al precio de
venta si se
aplica una estrategia de
mercadotecnia
adecuada. Tomando en cuenta que este producto aprovecha el suero
de queso, que en caso contrario se destinaría a las aguas
negras o a los cerdos, en el mejor de los casos.
No se logró estandarizar el proceso de UF, esto
se refleja en productos de composición química
variable.
El costo de producción de un litro de concentrado proteico
fue de L.16.43 ($1.09).
El concentrado proteico obtenido resultó con 8.66% de
sólidos totales, 0.52% de cenizas, 2.74 de
proteína, 2.52% de grasa, 5.41% de carbohidratos totales y
cumple con los estándares de calidad microbiana.
El sorbete cumple con los estándares de identidad
establecidos para este tipo de producto.
El sorbete a base de concentrado proteico tuvo igual
aceptación que el sorbete control. Siendo ambos
calificados como buenos y muy buenos en el 80% de los
encuestados.
La calidad microbiana del sorbete cumple con las normas para este
tipo de producto. Las características físicas y
microbianas se mantuvieron a lo largo de los 21 días del
estudio de estabilidad.
El costo de producir un litro de sorbete a base de concentrado
proteico fue de L.15.76 ($1.05).
La bebida con sabor a fresa no logró enmascarar el sabor y
olor propio del concentrado proteico.
La bebida desarrollada con sabor a chocolate mostró buena
aceptación por parte del 93% de los encuestados.
La bebida presentó 14.45% de sólidos totales, 0.65%
de cenizas, 2.8% de proteína, 0.9% de grasa, 6.5% de
carbohidratos totales y estabilidad microbiana a 4ºC hasta
los 6 días después de elaborada.
El costo de producir un litro de bebida fue de L.16.65
($1.11).
Mejorar el diseño
del sistema de UF cambiando el tanque de recirculación por
uno de base cónica y probando el uso de dos membranas en
serie.
Probar otras frutas con sabores más fuertes, como
maracuyá, tangelo, guayaba y marañón, que
enmascaren mejor el sabor y olor característico del
concentrado proteico.
Prolongar la vida útil de la bebida con el uso de
preservantes como benzoato.
Mejorar la viscosidad y la suspensión de la cocoa mediante
el uso de gomas.
Realizar estudios de mercado para conocer el perfil del
consumidor y así diversificar concéntricamente la
bebida, con el uso de suplementos nutricionales y funcionales.
8. Bibliografía
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