Desarrollo del proceso para la producción de chocolate relleno con clorofila y mentol como agentes nutracéuticos

“Desarrollo del proceso para la producción de chocolate relleno con clorofila y mentol como agentes nutracéuticos.”

Por: JESÚS EMMANUEL GARCÍA GÓMEZ

RODRIGO MEJÍA MANCILLA

ELOY MIJAIL PICHARDO JIMENEZ

ALBERTO BECERRA

Asesor: Dr. Jorge García Fajardo

Facultad de Ciencias Químicas

Ingeniería en Alimentos

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE GUADALAJARA

Resumen del proyecto

Los productos de confitería a base de chocolate y de azúcar, son dos subsectores que se han beneficiado en los últimos años de la introducción de productos de valor añadido, y han aumentado las ventas de este tipo de producto.

Por tales motivos el desarrollo de productos innovadores en dicho sector representa una oportunidad de negocio e inversión sumamente redituable.

La clorofila posee propiedades nutricionales que actúan sobre distintos sistemas, órganos y tejidos además de aportar energía y ayudar a equilibrar el metabolismo en general y por otra parte el mentol posee un efecto refrescante ideal para acompañar la clorofila.

Se partió con la idea de elaborar un chocolate de forma esférica con centro liquido con clorofila y mentol como agentes nutracéuticos y optimizadores de sabor.

El resultado es un producto innovador con un sabor novedoso y agradable al consumidor en general . El producto será presentado en cajas de cartón como empaque secundario, el empaque primario consta de papel aluminio recubierto con celofán, esto para mantener la frescura y estructura del chocolate y cuidarlo de cualquier factor extrínseco que pueda representar una amenaza para su vida de anaquel.

Es importante continuar realizando pruebas de vida de anaquel, fisicoquímicas, de inocuidad y sensoriales para asegurar un producto de alta calidad. Así mismo continuar con el escalamiento y análisis de costos para producir un producto rentable, atractivo al cliente y que represente una oportunidad de negocio e inversión sumamente redituable.

INDICE

1.- INTRODUCCION………………………………………………………………………………………… Pág. 1

2.- OBJETIVOS………………………………………………………………………………………………… Pág. 2

• 2.1 OBJETIVO GENERAL………………………………………………………………………………… Pág. 2

• 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS……………………………………………………………………………… Pág. 2

3.- FUNDAMENTACION…………………………………………………………………………………… Pág. 3

4.- DESARROLLO…………………………………………………………………………………………….. Pág. 4

• 4.1 CONCEPTO DEL PRODUCTO DESARROLLADO……………………………………………. Pág. 4

• 4.2 FORMULA BASE DEL PROTOTIPO………………………………………………………………. Pág. 5

• 4.3 PROCESO DE MANUFACTURA DEL NUEVO PRODUCTO……………………………….. Pág. 6

• 4.3 FASE DE ESCALAMIENTO DEL NUEVO PRODUCTO……………………………………… Pág. 6

• 4.4 EVALUACION DE CALIDAD DEL NUEVO PRODUCTO………………………………. Pág. 14

• 4.5 PRESENTACION DEL PRODUCTO……………………………………………………………….. Pág. 14

5.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………………………………………….. Pág. 15

6.- BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………………………. Pág. 15

INDICE DE TABLAS Y FIGURAS

Figura i “Valor nutricional del cacao.”………………………………………………. Pág. 6

Figura ii “Diagrama de flujo del proceso del producto.”………………………………….. Págs. 9-10

Tabla i “Valor nutricional del cacao.”………………………………………………… Pág. 6

Tabla ii “Usos del cacao (Perfil y competitividad)……………………………… Pág. 7

Tabla iii “Tendencias de precios mundiales.”……………………………………. Pág. 7

Figura iii “Diagrama de proceso.”……………………………………………………….. Pág. 11

1. Introducción

La palabra chocolate, se aplica a un producto alimenticio muy apreciado por su sabor, que ha alcanzado una gran difusión por todo el mundo y que se consume con profusión como bebida, en forma de tabletas o como ingrediente de numerosos artículos de repostería.

Su valor nutritivo es muy alto, dado su elevado contenido en carbohidratos (azúcares), que hace de él un alimento energético. Es asimismo estimulante, debido a que en la composición del cacao entran sustancias activadoras como la teobromina y la cafeína.

El chocolate es llamado alimento de los dioses por su incomparable sabor y por sus beneficios saludables. El consumo de este alimento se ha incrementado, colocándose como una de las golosinas con más preferencia para consumidores de todas las edades.

El diseño del chocolate ha sido perfeccionado de acuerdo a gustos costumbres y los avances tecnológicos que cada vez hacen la producción más sencilla rápida y económica. La búsqueda de mejoras ha sido el reto de muchas empresas chocolateras, para alcanzar un desarrollo y una evolución en sus productos y procesos; en distintos ámbitos que reflejan la inquietud por satisfacer con mayor empeño las necesidades del cliente y cumplir las expectativas deseadas.

2. Objetivos

2.1 Objetivo General

Desarrollar un producto de confitería innovador, de calidad (sabor, textura, color, etc.) y con un valor agregado debido a los agentes nutracéuticos.

2.2 Objetivos Específicos

2.2.1 Estudiar la factibilidad tecno-económica del desarrollo del producto.

2.2.2 Identificar las condiciones óptimas de procesamiento del producto, y lograr que sean reproducibles

2.2.3 Diseñar un plan de escalamiento del producto desde nivel laboratorio, hasta nivel industrial, así como el plan de ingeniería básica que mejor se ajuste a las condiciones del proceso.

2.2.4 Desarrollar la tecnología de empaque que mejor se ajuste a las características del producto y a la vida de anaquel deseada, así como las necesidades del consumidor.

2.2.5 Identificar el segmento de la población al que se dirige el producto, y diseñar la estrategia de mercadotecnia y distribución correcta.

3. Fundamentación

Según la CIAJ (Cámara de la Industria Alimenticia de Jalisco) el consumo per cápita de dulces en México es de 4.5 kilogramos. En 2011, el consumo total de la industria confitera sumó 315,350 toneladas, de las cuales, 148,800 correspondió a dulces; 97,000, a chocolates y 69,550, a chicles.

La confitería en México es una de las industrias de mayor demanda en el mundo, debido a sus particulares sabores y elaboración, por lo que sus productos están cruzando fronteras.

Debido a la alta demanda de productos de confitería por la población mexicana, ha sido necesario recurrir a su importación

Según datos de Euromonitor, el 32% del consumo de productos de confitería en México, son productos importados.

Por tal motivo cada vez se pretende desarrollar productos no solo innovadores si no de mejor calidad, pensando en competir con productos de importación; permitiendo así el crecimiento de las industrias en México.

Los productos de confitería a base de chocolate y de azúcar, son dos subsectores que se han beneficiado en los últimos años de la introducción de productos de valor añadido, y han aumentado las ventas de este tipo de producto.

Por tales motivos el desarrollo de productos innovadores en dicho sector representa una oportunidad de negocio e inversión sumamente redituable.

* Fte.: Euromonitor

Por otro lado la clorofila posee propiedades nutricionales que actúan sobre distintos sistemas, órganos y tejidos además de aportar energía y ayudar a equilibrar el metabolismo en general.

Una de las principales propiedades de este componente es el aporte de vitaminas A, C, D, E, K, ácido fólico, riboflavina y biotina las cuales presentan propiedades antioxidantes, que ayudan a mejorar la circulación e intervienen en el correcto funcionamiento de los riñones, hígado e intestino.

Debido a diversos estudios realizados a la clorofila se le atribuye que:

• Purifica la sangre del organismo limpiándolo de toxinas, esto se debe a que el

magnesio que contiene fortalece el músculo cardiaco mejorando la circulación y

así reducir riesgos cardiovasculares

• Estimula el sistema inmune, debido a que incrementa la producción de células

estimulando la cicatrización y la reconstrucción de tejidos dañados

• Ayuda en problemas de sinusitis

• Ayuda a combatir la anemia ya que aumenta la producción de glóbulos rojos

• Limpia los intestinos

• Desintoxica el hígado

• Interviene en funciones renales logrando que estos trabajen de forma adecuada

eliminando el exceso de líquidos y toxinas

• Estudios recientes observaron que la clorofila participa en la disminución de los

niveles de colesterol y triglicéridos

• Ayuda a normalizar la presión sanguínea

De igual manera la clorofila activa enzimas las cuales son indispensables para

mantener una adecuada asimilación de nutrimentos, estas ayudan a una buena

digestión, evitando flatulencias, mal aliento e indigestión.

Por otra parte el mentol posee un efecto refrescante ideal para acompañar la clorofila

4. Desarrollo

4.1 Concepto del producto desarrollado

Chocolate de forma esférica con centro liquido con clorofila y mentol como agentes nutracéuticos y optimizadores de sabor, tiene un sabor entre intermedio a fuerte ya que se partió de manteca de cacao proporcionada por un distribuidor autorizado, los perfiles de sabor podrían variar de acuerdo a su proporción en la formula base, lo que hace que el producto pueda ofrecerse en diferentes rangos de sabor, es decir ampliar las presentaciones de este, el producto original, presenta un color café oscuro y posee atributos funcionales que proporciona la clorofila, ya que esta contribuye con diversos compuestos que impactan de manera directa en el organismo regulando ciertas funciones fisiológicas para el correcto funcionamiento de este. Presenta de igual manera un aroma fuerte pero agradable.

El chocolate será presentado en cajas de cartón con una pequeña banda de polipropileno para que el consumidor pueda ver el producto dentro del empaque secundario, cabe mencionar que este será el empaque secundario, el empaque primario, el que tendrá contacto directo con el producto será aluminio con un recubierto de papel celofán, esto para garantizar la frescura del producto y que la estructura del chocolate no se vea afectada a la hora de su almacén, transporte, etc.

Cabe mencionar que el producto será ofrecido al consumidor en cajas con 6 unidades cada una.

La vida de anaquel estimada será de aproximadamente de 8 a 10 meses bajo refrigeración, perdiendo obviamente algunas características sensoriales que suceden habitualmente cuando un chocolate se encuentra bajo estas circunstancias, la vida en anaquel será aproximadamente de 3 semanas, ya que el centro liquido acorta esta característica debido a ciertas propiedades reológicas.

Por último, el costo de cada caja para que el proceso sea rentable y las inversiones iniciales favorables será de 35 MX$.

4.2 Fórmula base del prototipo

Se utilizara 10% de polvo de cacao se mezclara con 14% demanteca de cacao, 21%de azúcar,14% de leche, 5% de clorofila, 5% de mentol, 3% de esencia de vainilla, 200% de agua,5% de lecitina de soya. Las proporciones de estos ingredientes varían según tipo de chocolate que se pretenda fabricar. La mezcla se somete a un proceso de refinación con el propósito de mejorar su textura; y luego, la mezcla refinada se lleva a un proceso de amasado. Este proceso, también llamado en inglés "conching",produce una mayor intensidad en el sabor del chocolate. La siguiente fase consiste en el templado de la mezcla, para lo cual se deposita en moldes que se introducen en una cámara fría.

A continuación se muestra una breve explicación de los pasos.

Una vez que el cacao ha sido tostado y descascarillado se procede al molido de la masa, hasta la obtención de un producto líquido conocido con el nombre de pasta de cacao, que será la materia prima básica para la obtención

de los chocolates.

Mezcla

Azúcar molida es mezclado con la mantequilla de cocoa diluida y la masa de cocoa en una máquina mezcladora.

Al mismo tiempo los saborizantes, la leche en polvo y el cacao en polvo son añadidos a la mezcladora para obtener una mezcla completamente homogénea.

Refinado

se obtiene un producto muy fino de un tamaño de partícula impalpable, de forma que pasa perfectamente por el paladar sin sentir ninguna rasposidad.

Temperado

Se forman unos cristales estables de manteca de cacao que hacen que el producto tenga brillo y se despegue perfectamente del molde (una vez que haya sido moldeado).

Siempre que el producto se mantenga en un lugar fresco y seco estará en las condiciones adecuadas para su consumo. El chocolate es enfriado muy lentamente, de la temperatura de unos 45 grados.

Moldeado

El chocolate, una vez temperado, pasa a moldeo.

Relleno

Ya que ha pasado por la zona de moldeado, pasa por la parte de relleno, donde se le adiciona el relleno (clorofila y mentol).

4.3 Procesamiento de manufactura y escalamiento del producto

Las propiedades medicinales del cacao son muchas, una de ellas es ser antioxidante cardiovascular, disminuye hasta un 42% el envejecimiento celular y retrasan la acción de las enfermedades cardiovasculares.

Se ha demostrado mediante investigaciones que el cacao ayuda a combatir las bacterias que provocan la septicemia y los forúnculos. Otra propiedad es que el cacao tiene un suave efecto sobre la mente y las emociones, aumenta la agudeza mental y calma y relaja el cuerpo. Cantidades moderadas de chocolate puro levantan el ánimo y estimulan un estado mental positivo. (Plantas Medicinales, 2005)

Figura i Valor nutricional del cacao (Collazos, 1996)

Tabla i Valor nutricional del cacao (Collazos, 1996)

De igual forma, al cacao también se le atribuyen propiedades para evitar y tratar varios tipos de canceres, aunque no se encuentra demostrada esta teoría, los estudios muestran buenos resultados en dicha materia.

Tabla ii Usos del cacao (Perfil de mercado y competitividad)

Para un escalamiento de magnitud trascendental y de auge socio-económico y técnico industrial es necesario conocer a fondo las propiedades físicas y químicas de nuestra materia prima así como sus beneficios que traen consigo a la sociedad, y al aplicarles un tratamiento tecnológico mejorar esas características de bien común.

Tabla iii Tendencias de precios mundiales.

Se da por investigado el precio y la demanda del mercado mundial con una proyección a futuro para asegurar las ganancias previstas y la sustentabilidad de la planta.

Como análisis técnico de prueba se hizo un estimado del equipo a utilizar y se buscó proveedores, capacidades de trabajo, calidad de diseño, y experiencia del proveedor para garantizar la funcionalidad del equipo (en la carpeta equipos, se muestra algunos ejemplares) cabe mencionar que estos equipos son estimados de un cálculo teórico.

Como conclusión de un análisis del proceso teórico del producto se reviso la eficiencia y la inversión que genera el comprar materias primas ya procesadas, es decir comprar manteca de cacao ya procesada por otra empresa.

Como emprendedores e ingenieros de novedoso ingenio se propone un diseño escalar alterno para mejorar la producción y en menor tiempo llegar a un punto de equilibrio (calcular la cantidad de unidades vendidas de nuestro producto para comenzar a tener ganancias y viabilidad del proyecto escalado). Por conveniencia y carácter de nivel laboratorio se compro la materia prima (manteca de cacao). En el proceso escalado esto no sería rentable y el diagrama propuesto a nivel laboratorio quedaría totalmente nulo.

Ya que demandaría grandes costos de producción, este es el diagrama que se propone, con los equipos previamente a usar y sus cotizaciones y fichas técnicas acorde a las necesidades de la macro empresa.

Figura ii Diagrama de flujo del proceso del producto.

Figura iii Diagrama de proceso

1. LIMPIEZA:

A la llegada de la materia que en nuestro caso es el cacao, materia prima, asegurarse de remover la mayoría de desechos (piedras, basura, ramas), una gestión de calidad adecuada.

2. TOSTADO:

El objetivo de este paso es obtener un tostado especial del cacao para mejorar su sabor desde el comienzo del proceso (el tostador contara con un diseño especial de los ingenieros encargados en esa área para distinguir nuestro producto desde el inicio). El objetivo es obtener el sabor adecuado para cada producto. El haba de cacao se eleva hasta la parte superior del tostador de forma que se va tostando por medio de vapor de agua procedente de la parte inferior del mismo.

3. DESCARILLADO:

Consiste en la separación de la cascarilla y de las semillas o cotiledón que servirá para el proceso de producción.

4. MOLIDO:

Una vez que el cacao ha sido tostado y descascarillado se procede al molido de la masa, hasta la obtención de un producto líquido conocido con el nombre de pasta de cacao, que será la materia prima básica para la obtención de los chocolates.

5. MEZCLA:

Azúcar molida es mezclado con la mantequilla de cocoa diluida y la masa de cocoa en una máquina mezcladora. Al mismo tiempo los saborizantes, la leche en polvo y el cacao en polvo son añadidos a la mezcladora para obtener una mezcla completamente homogénea.

6. REFINADO:

se obtiene un producto muy fino de un tamaño de partícula impalpable, de forma que pasa perfectamente por el paladar sin sentir ninguna porosidad o alteración en la superficie.

7. BOVEDA:

Cuando el chocolate es obtenido del equipo de refinación, éste está en forma pastosa y es bombeado hacia un tanque almacenador. Luego, éste puede ser procesado en el tipo deseado de chocolate, por ejemplo, recubierto de maní, emparedado o sándwich de chocolate, etc.

8. TEMPERADOR:

Se forman unos cristales estables de manteca de cacao que hacen que el producto tenga brillo y se despegue perfectamente del molde (una vez que haya sido moldeado). Siempre que el producto se mantenga en un lugar fresco y seco estará en las condiciones adecuadas para su consumo. El chocolate es enfriado muy lentamente, de la temperatura de unos 45 grados en los tanques, a unos 28 o 30 grados, dependiendo del tipo de chocolate y mas que nada la consistencia deseada.

9. MOLDEO:

El chocolate, una vez temperado, pasa a las líneas de moldeo. Dependiendo de la fábrica se disponen de dos líneas o Trenes de moldeo de forma que, según se trate de tabletas o de bombones, irán por una línea o por otra y así consecutivamente, en este momento es donde estará el diseño especial en cuanto al moldeo-llenado del chocolate, contara con un diseño tipo inyección de clorofila y mentol con un moldeo previo no del todo redondo, contara con un vástago de apertura que será aprovechado para el llenado. Y será sellado con una barra del tallo de una menta (artificial) para darle un toque de frescura e innovación al empaque.

10. EMPAQUETADO:

El chocolate desnudo se introduce en la empaquetadora para ser empaquetado individualmente, según el color de la vitola y del aluminio que para cada tipo ha sido previamente establecido. Pasada la fase de Empaquetado se produce la operación de llenado de los estuches de chocolates, colocando cada pieza en el hueco que le corresponde a cada bandeja. Cuando el estuche está lleno, se envuelve con celofán y se introduce en la caja de embalaje, quedando listo para entrar en el almacén de producto terminado.

11. ALMACENADO:

El almacén de productos terminados de Chocolates dispone de frío y de las condiciones adecuadas para que la mercancía se conserve en perfecto estado y pueda llegar al consumidor en las mejores condiciones posibles.

12. PRODUCTO:

El marketing es una herramienta de apoyo hacia las acciones de venta de la empresa, que se basa en el trabajo sobre el producto, el mercado, el precio, la publicidad y promoción, colocación estratégica en los puntos de venta y distribución.

4.4 Evaluación de Calidad

Para determinar la calidad del producto se realizaran análisis tanto fisicoquimos, como microbiológicos y sensoriales.

Dentro de los análisis fisicoquímicos, se medirá actividad de agua, humedad relativa y porcentaje de azucares reductores, ya que dichos parámetro no solo afectan la calidad del producto sino que serán importantes al determinar la vida útil del producto.

Para las pruebas microbiológicas se mediaran mohos, bacterias como Escherichia coli y Salmonella SP, así como coliformes totales.

Así mismo la granulometría del chocolate determinara la calidad del mismo.

4.5 Presentación del producto

El producto será presentado en cajas de cartón como empaque secundario, el empaque primario consta de papel aluminio recubierto con celofán, esto para mantener la frescura y estructura del chocolate y cuidarlo de cualquier factor extrínseco que pueda representar una amenaza para su vida de anaquel.

Se recomienda mantenerlos en lugares con poca luz ya que el chocolate comienza su cambio de estado desde los 36 grados centígrados y aun mas recomendable bajo refrigeración.

Se estima una vida de anaquel entre 8 a 10 meses bajo refrigeración y de 3 semanas en su vida en el anaquel, ya que las propiedades reológicas de los agentes nutracéuticos acortan esta característica.

En cuanto al canal de distribución, se pretende realizar comerciales, abrir una pagina web, contar con una línea de atención a clientes, darse a conocer dentro de las redes sociales para aumentar la cantidad de personas que podrían ser consumidores potenciales, de igual manera pensar en comerciales y encuestas para seguir mejorando y abrir otras líneas de producción.

El etiquetado bajo las normas vigentes proporcionara las siguientes características:

• Nombre del producto

• Ingredientes

• Cantidad (en gramos)

• Informacion nutrimental (valor energetico, proteinas, hidratos de carbono, (azucares), grasas (saturadas), fibra y sodio).

• Informacion de alérgenos

• Modo de conservacion

• Numero de atencion a clientes

• Garantia

• Código de barras

5. Conclusiones y recomendaciones

Un proyecto que realmente represento un reto en cuanto a innovación en los agentes nutracéuticos a escoger ya que estos modifican de diversas maneras la estructura del producto y llegan a impactar en su propia vida de anaquel, sin embargo consideramos un producto atractivo para el mercado actual, ya que la mayoría de las empresas solo busca la parte en innovación respecto a las cualidades sensoriales, mercadotécnicas o simplemente en la forma de su producto, por el contrario, nosotros ofrecemos un producto con características sensoriales agradables y un valor agregado en cuanto a los componentes utilizados en el relleno, ya que ayuda al organismo, es un bocadillo delicioso por su combinación de chocolate y mentol y la industria de la confitería esta en constante crecimiento por lo cual la demanda de productos de este genero que representen un impacto fresco y benéfico para la salud es muy alta.

Como recomendación se podría profundizar más en cuanto a la vida de anaquel, buscar algunas otras tecnologías que alarguen esta y que el producto sea mas resistente bajo las diversas condiciones o circunstancias en las que se pueda presentar.

Es importante continuar realizando pruebas de vida de anaquel, fisicoquímicas, de inocuidad y sensoriales para asegurar un producto de alta calidad. Así mismo continuar con el escalamiento y análisis de costos para producir un producto rentable, atractivo al cliente y que represente una oportunidad de negocio e inversión sumamente redituable.

6. Bibliografía

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• El Diario. (s.f.) El Diario. Obtenido de http://www.eldiario.net

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