desarrollo de una galleta tipo snack, en base a algas comestibles, con enfoque al mercado asiatico

81 Pages·2012·1.07 MB·Spanish

UNIVERSIDAD DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACEUTICAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS Y TECNOLOGIA
QUIMICA

“DESARROLLO DE UNA GALLETA TIPO SNACK, EN
BASE A ALGAS COMESTIBLES, CON ENFOQUE AL
MERCADO ASIATICO”

MEMORIA PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO EN ALIMENTOS

PROFESOR PATROCINANTE: DIRECTOR:
Eduardo Castro M. Eduardo Castro M.
Departamento de Ciencia de los Departamento de Ciencia de los
Alimentos y Tecnología Química Alimentos y Tecnología Química

VANINA ANDREA GEWERC HERLING
GONZALO ANTONIO MUÑOZ RIVEROS

Santiago, Diciembre de 2006
Circulación Restringida
Desde Diciembre de 2006 hasta Diciembre de 2008
“Industrial, ayúdanos tú a vencer, o siquiera a detener la invasión que
llaman inofensiva y que es fatal, de la América rubia que quiere vendérnoslo
todo, poblarnos los campos y las ciudades de sus maquinarias, sus telas, hasta
de lo que tenemos y no sabemos explotar. Instruye a tu obrero, instruye a tus
químicos y a tus ingenieros. Industrial, tú deberías ser el jefe de esta cruzada
que abandonas a los idealistas”.
Gabriela Mistral

A mi madre y a mi padre, con mucho amor

Vanina

A mi madre y a mi padre, por su amor, sacrificio y esfuerzo para darme el mejor
legado de todos, la educación.
A mi abuela, por su cariño y entrega, al cuidarme durante mi estadía en la
universidad.
Gonzalo

ii
AGRADECIMIENTOS

• Eduardo Castro, director de memoria y profesor patrocinante, por su confianza,
ayuda y disposición durante el desarrollo de nuestra tesis; y por los conocimientos
entregados a lo largo de nuestro proceso de formación.
• Fernando Valenzuela, profesor miembro de la comisión, por su ayuda y
orientación en el desarrollo de este trabajo.
• Carolina Jara, Marlene Coydan, Nicolás Carriles, Alejandro Millán, Fernando
Sanhueza y Edison Cid, nuestros compañeros que formaron parte del panel sensorial,
por su desinteresada colaboración.
• Eduardo Ibáñez, por su buena voluntad al ayudarnos con los equipos e
instalaciones del laboratorio de Operaciones Unitarias.
• Carlos Zamora, Manuel Fonseca y Marta Argomedo por su buena disposición y
ayuda.
• Roxana López, por su buena disposición en ayudarnos cada vez que lo
necesitamos.

iii
INDICE GENERAL
DEDICATORIA.......................................................................................................... ii
AGRADECIMIENTOS............................................................................................... iii
INDICE GENERAL................................................................................................... iv
INDICE DE TABLAS Y FIGURAS............................................................................. vii
INDICE DE ANEXOS................................................................................................ viii
RESUMEN................................................................................................................. 1
SUMMARY................................................................................................................. 2
I. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 3
1.1 Características generales de las algas............................................................ 3
1.1.1 Escenario del alga a utilizar como materia prima................................... 4
1.2 Características de las otras materias primas.................................................. 5
1.3 Generalidades del mercado objetivo............................................................... 6
1.3.1 Aspectos culturales de la alimentación oriental...................................... 7
1.4 Vida útil........................................................................................................... 7
1.4.1 Evaluación sensorial............................................................................... 8
Test de valoración de calidad de Karlsruhe............................................ 8
Características de los jueces................................................................... 9
Estimación de la calidad total.................................................................. 9
Análisis estadístico.................................................................................. 9
1.4.2 Estabilidad química y microbiológica....................................................... 9
II. OBJETIVOS......................................................................................................... 11
2.1 Objetivos generales........................................................................................ 11
2.2 Objetivos específicos...................................................................................... 11
III. METODOLOGIA ................................................................................................. 12
3.1 Desarrollo del producto................................................................................... 12
3.1.1 Equipos utilizados y etapas de elaboración del producto....................... 12
Diagrama de bloques para la obtención de galletas .............................. 13
Descripción de las etapas para elaborar una galleta.............................. 14
3.1.2 Planificación preliminar de los ensayos..................................................... 14
3.1.3 Elección del envase................................................................................... 15
3.2 Metodología para determinar vida útil............................................................. 15
iv
3.2.1 Evaluación sensorial ................................................................................. 15
3.2.2 Análisis microbiológico.............................................................................. 16
3.2.3 Análisis textural.......................................................................................... 16
3.2.4 Medición de actividad de agua (a )........................................................... 17
w
3.3 Factibilidad técnica-económica........................................................................ 17
Formulación del proyecto................................................................................ 17
Estudio técnico................................................................................................ 18
Estudio de mercado......................................................................................... 18
Justificación y evaluación económica.............................................................. 18
Ingeniería conceptual y básica........................................................................ 18
IV. RESULTADOS Y DISCUSION............................................................................ 19
4.1 Formulación..................................................................................................... 19
4.2 Proceso de elaboración................................................................................... 21
Diagrama de bloques de obtención de harina de huiro................................... 21
Diagrama de bloques del proceso................................................................... 22
Descripción de las etapas del proceso............................................................ 22
4.3 Elección del envase......................................................................................... 24
4.4 Análisis sensorial ............................................................................................ 24
4.5 Cinética de deterioro........................................................................................ 27
4.5.1 Cinética de deterioro de la calidad total promedio................................. 27
4.5.2 Dependencia de Arrhenius de la calidad total........................................ 28
4.6 Variación de actividad de agua en el tiempo................................................... 29
4.7 Análisis microbiológico.................................................................................... 30
4.8 Análisis textural................................................................................................ 31
4.9 Factibilidad técnica-económica........................................................................ 32
4.9.1 Formulación del proyecto.......................................................................... 32
Descripción del proyecto.............................................................................. 32
Caracterización del producto........................................................................ 32
4.9.2 Estudio técnico......................................................................................... 32
Escalamiento industrial................................................................................ 32
Tamaño y localización de la planta.............................................................. 32
4.9.3 Estudio de mercado.................................................................................. 33
v
Variables comerciales que otorgan factibilidad al proyecto......................... 33
Competencia, crecimiento y participación en el mercado.......................... 33
Análisis FODA.............................................................................................. 34
4.9.4 Justificación económica............................................................................ 34
Inversiones del proyecto............................................................................. 34
Costos del proyecto.................................................................................... 35
Ingresos del proyecto................................................................................. 37
Egresos del proyecto.................................................................................. 37
Márgenes económicos................................................................................ 37
Presupuesto de caja .................................................................................. 38
Determinación del capital de trabajo.......................................................... 38
Flujo neto de operación.............................................................................. 38
4.9.5 Evaluación económica............................................................................. 39
Período de recuperación de la inversión (PRI)........................................... 39
Valor actual neto (VAN).............................................................................. 39
Tasa interna de retorno (TIR)..................................................................... 39
Análisis de sensibilización.......................................................................... 40
Ingeniería conceptual y básica................................................................... 41
V. CONCLUSIONES................................................................................................. 44
VI. BIBLIOGRAFIA................................................................................................... 45

vi
INDICE DE TABLAS Y FIGURAS
Tabla 1: Proporción planificada de los ingredientes 14
Tabla 2: Ponderación de los parámetros sensoriales 16
Tabla 3: Proporción de los ingredientes utilizados en cada ensayo 19
Tabla 4: Puntaje promedio por parámetro para las muestras almacenadas a 40 25
ºC durante 8 semanas
Tabla 5: Puntaje promedio por parámetro para las muestras almacenadas a 30 25
ºC durante 8 semanas
Tabla 6: Puntaje promedio por parámetro para las muestras almacenadas a 20 26
ºC durante 8 semanas
Tabla 7: Valores de K obtenidos de la cinética de deterioro 29
Tabla 8: Variación de Aw en el tiempo, de las muestras almacenadas a distintas 30
temperaturas
Tabla 9: Condiciones de trabajo para el equipo Lloyd 31
Tabla 10: Detalle de inversión 35
Tabla 11: Detalle de costos totales 36
Tabla 12: Ingresos del proyecto 37
Tabla 13: Márgenes económicos 38
Tabla 14: Valor actual neto 39
Tabla 15: Sensibilización del precio y volumen de venta 40
Tabla 16: Sensibilización del precio de materias primas 41
Figura 1: Velocidad de degradación relativa con respecto a la Aw 10
Figura 2: Variación en la calidad total promedio con respecto al tiempo de las 28
muestras almacenadas a distintas temperaturas
Figura 3: Relación de la calidad total con la temperatura 29
Figura 4: Variación de la fuerza máxima respecto al tiempo, de las muestras 31
almacenadas a diferentes temperaturas
vii
INDICE DE ANEXOS
1 Tabla del test de valoración de calidad de Karlsruhe 47
2 Análisis de varianza para todos los atributos 48
3 Análisis de regresión 58
4 Valores de coeficientes de correlación para diferentes niveles de 61
significación
5 Cálculo del punto de corte con respecto al valor de la calidad total 62
promedio
6 Cálculos de la energía de activación y Q10 con respecto a la 63
variación de la calidad total promedio
7 Recuento de mohos 65
8 Inversión inicial 67
9 Costos 68
10 Egresos del proyecto 70
11 Presupuesto de caja 71
12 Flujo de caja 72
13 Depreciación y amortización 73
14 Plano de la planta 74
15 Diagrama de flujo del proceso 75

viii
RESUMEN

El siguiente trabajo se enmarca en la necesidad de desarrollar y comercializar
productos alimenticios innovadores que aprovechen las ventajas que presenta Chile
en la obtención de materias primas de bajo costo y marcada diferenciación respecto a
la disponibilidad mundial.
El objetivo de esta investigación consistió en desarrollar una galleta tipo
“snack”, orientada al mercado asiático, utilizando como base algas comestibles,
específicamente huiro (Macrocystis pyrifera). Se diseñó el proceso productivo y se
eligió el envase más adecuado para contener el producto. Se determinó la vida útil del
alimento mediante técnicas de evaluación sensorial, análisis microbiológicos, ensayos
texturales y medición de actividad de agua. También se realizó la factibilidad técnica-
económica de elaborar industrialmente el producto.
La formulación obtenida para la galleta fue la siguiente: harina de huiro 16%,
harina de arroz 16%, almidón de papa 19%, margarina 8%, huevo 10%, azúcar 4%,
lecitina de soya 1,5% y agua 25,5%. Las dimensiones de la galleta corresponden a 5
cm de diámetro y 5 mm de espesor. El envase elegido correspondió a bolsas impresas
de polipropileno de 40 micrones de espesor y de medidas 20 x 15,5 cm.
La vida útil de la galleta a una temperatura de almacenamiento de 20ºC se
determinó en 12 semanas.
La planta se ubicará en la comuna de Quilicura y posee 450 m2 de superficie.
La inversión total del proyecto se calculó en $ 152.973.565 y el margen de
última línea en $ 159.971.255. Se estableció un volumen de ventas anual de 2.500.000
unidades, correspondientes a bolsas de 100 g.
El periodo de recuperación de la inversión (PRI) correspondió a 10 meses, el
valor actual neto (VAN) para las tasas de corte de 12%, 15% y 25% fue de
$563.589.722, $475.202.826 y $323.504.102 respectivamente; y la tasa interna de
retorno (TIR) ascendió a 131%.
El análisis de sensibilidad permitió establecer que el proyecto sigue siendo
rentable incluso en escenarios adversos.

1
SUMMARY

“Development of a cookie type snack in base eatable seaweed oriented to the
Asian market”.
The following work is framed in the necessity to develop and to commercialize
innovating nutritional products that take advantage of the plus that present Chile in the
obtaining of raw materials of low cost and noticeable differentiation with respect to the
world-wide availability.
The objective of this research consisted in the development of a cookie type
snack, oriented to the Asian market, using eatable seaweed, specifically huiro
(Macrocystis pyrifera). The productive process was designed and the most suitable
package was chosen to contain the product. The shelf life of the cookies was
determined by techniques of sensorial evaluation, microbiological analyses, texture
tests and measurement of water activity. Also the technical-economic feasibility was
made in order to elaborate the product industrially.
The formulation obtained for the cookies was: flour of huiro 16%, flour of rice
16%, starch of potato 19%, margarine 8%, egg 10%, sugar 4%, soy lecithin 1,5% and
water 25,5%. The dimensions of the cookie were 5 cm of diameter and 5 mm of height.
The chosen package corresponded to polypropylene printed bags of 40 microns of
thickness and measures 20 x 15,5 cm.
The shelf life of the cookies at storage temperature of 20ºC was 12 weeks.
The factory will be located in Quilicura and will have 450 m2 of surface.
The total investment of the project was calculated in $ 152.973.565 and the
margin of last line in $ 159.971.255. An annual volume of sales of 2.500.000 units,
corresponding to bags of 100 g, was settled.
The period of recovery of the investment (PRI) corresponded to 10 months, the
net present value (NPV) for the rates of cut 12%, 15% and 25% were of $563.589.722,
$475.202.826 and $323.504.102 respectively; and the internal rate of return (IRR)
ascended to 131%.
The sensitivity analysis allowed to establish that the project even continues
being profitable in adverse scenes.

2