ClubEnsayos.com - Ensayos de Calidad, Tareas y Monografias
Buscar

Formulaciones Para Carnes


Enviado por   •  15 de Noviembre de 2013  •  2.757 Palabras (12 Páginas)  •  349 Visitas

Página 1 de 12

DISEÑO DE FORMULACIONES PARA PRODUCTOS CARNICOS

Claudia María Arango Mejía

Diego Alonso Restrepo Molina

En la formulación de los productos descansa un alto porcentaje del éxito alcanzado tanto económico, como de permanencia en el medio, el cual, indiscutiblemente, va ligado al primero.

El industrial puede acceder a una formulación para un producto por diferentes vías, sin embargo, en la medida en que se consideren y satisfagan un mayor número de condicionantes, mayor será el control que se tenga sobre el producto que se ofrece al consumidor.

En la actualidad el conocimiento que se tiene acerca de la materia prima y de los insumos usados en la industria de carnes, posibilita un manejo más racional de estos recursos, permitiendo al industrial, en consideración de las características finales del producto, obtener su formulación, realizando el proceso inverso al que se manejaba en tiempos anteriores, cuando se "descubría" una formulación que confería características determinadas a un producto que a la vez lo convertían en un secreto industrial, familiar generalmente, y con carácter hereditario.

En la actualidad, este concepto está totalmente reevaluado, es más, quien sigue utilizando formulaciones estáticas, desarrolladas en tiempos anteriores cuando las condiciones económicas eran diferentes y sobre todo, en productos cárnicos de bajo precio comercial, puede decirse con un alto grado de certidumbre, que está condenado a la quiebra económica.

Todos los procedimientos productivos actuales son dinámicos; la lucha por la supervivencia de una empresa en un medio que es cada vez más agresivo y exigente, es dura, demandando no sólo calidad en todo el sentido de la palabra, sino también precio.

El éxito de las modernas empresas de alimentos radica en poder ofrecer al público consumidor, productos con características constantes, a precios relativamente estables durante períodos importantes de tiempo, teniendo caracterizados la mayor parte de sus productos, donde la composición físico - química (proteína, grasa, humedad, cenizas, pH, etc.), y las características sensoriales (sabor, jugosidad, terneza, etc.) ya no son accidentales, sino que obedecen a unos patrones previamente establecidos que balancean un adecuado manejo comercial respecto a los costos de fabricación.

El uso de materias primas e insumos alternativos a los tradicionales, sujetos a influjos económicos diferentes, dan la posibilidad al técnico, mediante sus conocimientos y correcta manipulación, de elaborar productos "idénticos" o de características idénticas, utilizando diversos materiales en proporciones diferentes. Obviamente cada situación (combinación de materiales) exigirá un análisis económico concreto.

De acuerdo con lo anterior es posible entonces elaborar un producto cárnico con una composición química determinada (12% de proteína, 22% de grasa, 60% de humedad, por ejemplo), partiendo de diferentes materiales, pero en la medida que se está sujeto a un número creciente de condiciones (p.e. carne de cerdo mínimo el 60% del total de la carne, relación sal/humedad mayor que 0.039, relación agua/proteína igual a 4.2, etc.), las posibilidades de establecer adecuadamente las proporciones son cada vez más difíciles. Normalmente se dispone de más de 30 materiales cárnicos diferentes y de más de 30 insumos directos de producción, sujetos a condiciones muy variables como disponibilidad en la planta (inventario), normalización existente, condiciones técnicas, restricciones de fabricación como limitaciones de personal, maquinaria, almacenamiento, condiciones de mercadeo, etc., lo cual puede representar un número de sujeciones que sobrepase el de materiales e insumos, si se tiene en cuenta que por este solo hecho implica gran dificultad en realizar estas combinaciones acertadas manualmente.

Cuando se trata de formular productos (sin condicionantes numerosos) y para no recurrir al largo, tedioso e ineficiente método de error y ensayo, es posible desarrollar el siguiente procedimiento sistemático, como el más rústico aceptado, partiendo de las restricciones:

• Elegir, de acuerdo con su experiencia, uno o dos cortes cárnicos y un corte graso (normalmente, grasa dorsal de cerdo).

• Determinar la composición bromatológica de los materiales a usar.

• De existir materiales de indispensable inclusión y aportantes de proteína, deben tenerse en cuenta para cuantificar exactamente la participación de este componente.

• Suponer cantidades de cada uno de los cortes.

• Adicionar la cantidad de harinas, proteínas vegetales, sal, sales de curación, fosfatos y condimentos, de acuerdo con los niveles máximos permitidos por las normas existentes.

• Determinar la cantidad de grasa, proteína y humedad contenida en la fórmula.

• Evaluar la cantidad de agua teórica que puedan “sostener” los materiales y adicionar el agua complementaria.

• Hacer una evaluación porcentual de cada uno de los componentes, calculando porcentajes de proteína, grasa, humedad, fosfatos, nitritos, ascorbatos, sal y comparar con la Norma Técnica Colombiana 1325/82, verificando el cumplimiento de cada uno de los ítems, los cuales, en caso de no cumplirse, implicarán una “reformulación” adicionando o disminuyendo la cantidad de material aportante del componente que se desea aumentar o disminuir en la formulación.

Este método de cálculo permite obtener soluciones intermedias, en forma relativamente rápida, siempre y cuando se trate de formulaciones generales. Sin embargo, la determinación exacta de los cortes a utilizar finalmente en la elaboración particular queda, como se dijo, sujeta al “buen criterio” del técnico y a su experiencia.

Otra alternativa, un poco más refinada consiste en el uso de hojas de cálculo, las cuales implican un mayor conocimiento de los materiales, incluyendo la funcionalidad de los mismos, que permite, por la simpleza de su operación, la obtención de soluciones prácticas rápidamente, aunque siempre son susceptibles de mejorar.

Suponiendo que puedan establecerse varias combinaciones, cómo garantizar que no existen más posibilidades?. ¿Cuántos modelos establecer para poder garantizar que todas las posibilidades están agotadas y poder escoger el más barato cumpliendo las exigencias de calidad?

Existe un procedimiento sistemático de evaluación de la posibilidad de existencia del conjunto de soluciones factibles al planteamiento de varias sujeciones a un problema y además, de la evaluación de todas ellas comparativamente para encontrar la mejor, el óptimo, bien sea un máximo o un mínimo de acuerdo con lo que se busque.

Se trata entonces de determinar exactamente cuáles son las condiciones que sujetan el proceso productivo, en principio, relacionadas con los ingredientes y aditivos, su precio y las condiciones de producción. Una vez se esté seguro de haber tenido en cuenta todas las posibilidades, se procede a la “traducción” de estas condicionantes a un lenguaje matemático buscando mecanismos de síntesis que permitan su manejo.

Una vez se logre expresar matemáticamente las condiciones del problema, apareciendo ecuaciones e inecuaciones y funciones a optimizar, se procede a resolver el sistema mediante los sistemas de programación lineal.

Para formular productos cárnicos deben tenerse en cuenta, básicamente, las siguientes condicionantes:

1. Función de costos: Establecerla correctamente usando precios actualizados cada vez.

2. Disponibilidad de materia prima: Estas restricciones permiten la correcta rotación del material en inventario o la programación de las compras de materia prima. Generalmente la industria requiere combinar las dos situaciones.

3. Condicionantes de norma o de legislación: Estas sujeciones tienen que ver con la composición del producto (porcentajes de proteína, grasa, humedad, cenizas) y con la utilización de niveles máximos permitidos de algunos insumos no cárnicos.

4. Restricciones de formulación referidas a condiciones particulares de calidad del producto: Para ilustrar el procedimiento a seguir se plantea un pequeño ejemplo, para el cual se sigue el siguiente procedimiento:

• Análisis bromatológico de todas y cada una de las materias primas cárnicas susceptibles de ser utilizadas.

• Determinación de Cloruros, Nitrito y Fosfato en cada uno de los productos comerciales usados en la formulación.

• Planteamiento de restricciones de norma (NTC 1325/82, ICONTEC 3a revisión) en términos de contenidos mínimos y máximos de proteína, grasa, humedad, nitritos, ascorbatos, fosfatos y eritorbatos.

• Planteamiento de restricciones técnicas o de formulación, en términos de relaciones Humedad/Proteína y Grasa/Proteína.

• Planteamiento de restricciones de estabilidad de la emulsión en términos de balances de humedad y grasa positivos.

• Planteamiento de la función objetivo en términos de costo, con el propósito de minimizarla.

Para tal efecto se usa el siguiente modelo de cálculo:

Sea mi la cantidad de kg. del material i necesarios para elaborar 100 kg. de pasta de salchicha (por ejemplo) sujeta a las siguientes condiciones:

Función objetivo: Minimizar costos.

Donde,

c i :costo del material i ; en $

m i :cantidad de masa del material i involucrado en la fórmula.

Para 16 materiales (por ejemplo), desarrollando la fórmula se obtiene:

Minimizar: C1m1 + C2m2 + C3m3 + C4m4 + C5m5 + C6m6 + C7m7 + C8m8 + C9m9 + C10m10 + C11m11 + C12m12 + C13m13 + C14m14 + C15m15 + C16m16

Sujeto a:

Base de cálculo:

Desarrollando la fórmula se obtiene:

m1 + m2 + m3 + m4 + m5 + m6 + m7 + m8 + m9 + m10 + m11 + m12 + m13 + m14 + m15 + m16 = 100

Humedad:

Donde % es una fracción.

Desarrollando la fórmula se obtiene:

% h1m1 + %h2m2 + % h3m3 + % h4m4+ % h5m5 + % h6m6 + % h7m7 + % h8m8 +

% h9m9 + % h10m10 + % h11m11 + % h12m12 + % h13m13 + % h14m14 + % h15m15 +

% h16m16 < = 67

Grasa:

Desarrollando la fórmula se obtiene:

%g1m1 + % g2m2 + % g3m3 + % g4m4 + % g5m5 + % g6m6 + % g7m7 + % g8m8 + % g9m9 + % g10m10 + % g11m11 + % g12m12 + % g13m13 + % g14m14 + % g15m15 + % g16m16 < = 28

Nota: En la 4a revisión de 1998, se considera la humedad + grasa; sin embargo, por no estar avalada por Minsalud al momento de la edición de este documento, se consideraron los valores tales como los determina la NTC1325 en su 3a revisión.

Proteína:

Desarrollando la fórmula se obtiene:

% p1m1 + % p2m2 + % p3m3 + % p4m4 + % p5m5 + % p6m6 + % p7m7 + % p8m8 + % p9m9 + % p10m10 + % p11m11 + % p12m12 + % p13m13 + % p14m14 + % p15m15 + % p16m16 >=12

Sal:

Donde % si es el porcentaje de sal que contiene el material i.

Desarrollando la fórmula se obtiene:

% sal1 m1 + % sal2 m2 + % sal3 m3 + % sal4 m4 + % sal5 m5 + % sal6 m6 + % sal7 m7 + % sal8 m8 + % sal9 m9 + % sal10 m10 + % sal11 m11 + % sal12 m12 + sal13 m13 + % sal14 m14 + % sal15 m15 + % sal16 m16 = 2

Nitrito de sodio:

Donde % Niti es el % de nitrito que contiene el material i.

Desarrollando la fórmula se obtiene:

% Nit 1m1 + % Nit2m2 + % Nit3m3 + % Nit4m4 + % Nit5m5 + % Nit6m6 + % Nit7m7 + %Nit8m8 + % Nit9m9 + %Nit10m10 + % Nit11m11 + % Nit12m12 + % Nit13m13+ % Nit14m14 + % Nit15m15 + % Nit16m16 = 0.020

Fosfatos:

Donde % fosi es el % de fosfato que contiene el material i.

Desarrollando la fórmula se obtiene:

% fos1m1 + % fos2m2 + % fos3m3 + % fos4m4 + % fos5m5 + % fos6m6 + % fos7m7 + % fos8m8 + % fos9m9 + % fos10m10 + % fos11m11 + % fos12m12 + % fos13m13 + % fos14m14 + fos15m15 + % fos16m16 = 0.500

Ascorbatos:

Donde %asci es el prcentaje de ascorbatos que contiene el material i.

Desarrollando la fórmula se obtiene:

% asc1m1 +% asc2m2 + % asc3m3 + % asc4m4 + % asc5m5 + % asc6m6 + % asc7m7 + % asc8m8 + % asc9m9 + % asc10m10 + % asc11m11 + % asc12m12 + % asc13m13 + % asc14m14 + % asc15m15 + % asc16m16 = 0.050

Condimento:

m15 = 1.2 (recomendación del fabricante)

Balance de grasa:

Donde Vli es el valor de ligazón del material i y, %gi es el porcentaje de grasa del material i

Desarrollando la fórmula se obtiene:

(Vl1 - % g1)m1 + (Vl2 - % g2)m2 + (Vl3 - % g3)m3 + (Vl4 - % g4)m4 + (Vl5 - % g5)m5 + (Vl6 - % g6)m6 + (Vl7 - % g7)m7 + (Vl8 - % g8)m8 + (Vl9 - % g9)m9 + (Vl10 - %g10) m10 + (Vl11 - %g11) m11 + (Vl12 - %g12) m12 + (Vl13 - %g13) m13 + (Vl14 - %g14) m14 + (Vl15 - %g15) m15 + (Vl16 - %g16) m16 >0

Balance de humedad:

Donde crai es la capacidad de retención de agua

Desarrollando la fórmula se obtiene:

cra1m1 + cra2m2 + cra3m3 +cra4m4 + cra5m5 + cra6m6 + cra7m7 + cra8m8 + cra9m9 + cra10m10 + cra11m11 + cra12m12 + cra13m13 + cra14m14 + cra15m15 - m16 > 0

Relación Grasa /Proteína: A

Grasa – A proteína = 0

Desarrollando la fórmula se obtiene:

( % g1 – A % p1)m1 + ( % g2 – A % p2)m2 + ( % g3 – A % p3)m3 +( % g4 – A % p4)m4 + ( % g5 – A % p5)m5 + ( % g6 – A % p6)m6 + ( % g7 – A % p7)m7 + ( % g8 – A % p8)m8 + ( % g9 – A % p9)m9 + ( % g10 – A % p10) m10 + ( % g11 – A % p11) m11 + ( % g12 – A % p12) m12 + ( % g13 – A % p13) m13 + ( % g14 – A % p14) m14 + ( % g15 – A % p15) m15 + ( % g16 – A % p16) m16 = 0

Relación Humedad/Proteína: B

Desarrollando la fórmula se obtiene:

( % h1 – B % p1)m1 + ( % h2 – B % p2)m2 + ( % h3 – B % p3)m3 + ( % h4 – B % p4)m4 + ( % h5 – B % p5)m5 + ( % h6 – B % p6)m6 +( % h7 – B % p7)m7 + ( % h8 – B % p8)m8 + ( % h9 – B % p9)m9 + ( % h10 – B % p10)m10 + ( % h11 – B % p11)m11 + ( % h12 – B % p12)m12 + ( % h13 – B % p13)m13 + ( % h14 – B % p14)m14 + ( % h15 – B % p15)m15 + ( % h16 – B % p16)m16 = 0

Para el caso de que durante el tratamiento térmico se sucedan pérdidas de peso, estas deberán reflejarse en el planteamiento de las diversas restricciones. Supóngase que para la salchicha del ejemplo que se trata, las pérdidas son del 10%; esta nueva condición modifica las restricciones planteadas de la siguiente forma:

Proteína:

De acuerdo con las pérdidas y la base de cálculo definida, la cantidad final de proteína será: 12 x 0.9 = 10.8, de manera que la inecuación quedaría:

Desarrollando la fórmula se obtiene:

% p1m1 + % p2m2 + % p3m3 + % p4m4 + % p5m1 + % p6m6 + % p7m7 + % p8m8 + % p9m9 + % p10m10 + % p11m11 + % p12m12 + % p13m13 + % p14m14 + % p15m15 + % p16m16 >= 10.8

La inecuación de la humedad quedaría:

Desarrollando la fórmula se obtiene:

% h1m1 + % h2m2 + % h3m3 + % h4m4 + %h5m5 + % h6m6 + % h7m7 + % h8m8 + % h9m9 + % h10m10 + % h11m11 + % h12m12 + % h13m13 + % h14m14 + % h15m15 + % h16m16 < = 70.3

Para el caso de que la humedad más la grasa estuvieran ligadas desde el punto de vista de la Norma, tal como sucede en la cuarta revisión de 1998 de la NTC 1325, la inecuación se expresaría así:

Desarrollando la fórmula se obtiene:

(% h1 + %g1) m1 + (% h2 + %g2) m2 + (% h3 + %g3) m3 + (% h4 + %g4) m4 +(% h5 + %g5) m5 + (% h6 + %g6) m6 + (% h7 + %g7) m7 + (% h8 + %g8) m8 + (% h9 + %g9) m9 + (% h10 + %g10) m10 + (% h11 + %g11) m11 + (% h12 + %g12) m12 + (% h13 + %g13) m13 + (% h14 + %g14) m14 + (% h15 + %g15) m 15 + (% h 16 + %g 16) m 16 < = Valor de la norma x 0.9 + 10

Esto reduce el problema a la resolución de un sistema de inecuaciones, con un criterio de selección que es el de optimizar la función objetivo. Este problema corresponde exactamente al objeto de la programación lineal para el cual se han desarrollado métodos computacionales de fácil aplicación, que permiten realizar análisis de sensibilidad a las respuestas obtenidas, en términos de costo de las materias primas y, valores de los términos independientes de las in

...

Descargar como  txt (15.5 Kb)  
Leer 11 páginas más »
txt