FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIALINGENIERIA AGROINDUSTRIAL

TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL I

RESUMEN

Se elaboró leche saborizada de arequipe. Se utilizó 3L de leche entera, se adicionó azúcar, pectina, carbonato de calcio, color caramelo y sabor a arequipe, se pasteurizó a 72°C por 15min y se envasó. Se calculó los costos energéticos y financieros de la producción. Se obtuvo 3.1Kg de leche saborizada de arequipe con un costo energético de 902.78KJ y un costo financiero de 38380 pesos.

INTRODUCCIÓN

Nariño es un departamento donde se presenta una gran producción de leche. La producción total es de 815 mil litros/día y el promedio de producción de 6.9 litros/vaca/día, superior al promedio nacional (4.5 L/v/d), pero inferior a departamentos lecheros como Cundinamarca (10.1 L/v/d), Antioquia (7.9 L/v/d) y Risaralda (8 L/v/d)(1). Debido a la cantidad de leche producida se debe buscar otras presentaciones para comercializar la leche es aquí cuando nace la leche saborizada, una leche que tiene las mismas propiedades nutritivas de la leche entera pero con un sabor diferente que atrae a consumidores que por alguna u otra razón no les gusta consumir la leche con su sabor natural o típico.

En el presente trabajo se formuló y elaboró leche saborizada de arequipe.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se midió la densidad y acidez, se pesó, se descremó a 60°C por el método de cuchareo. Luego se adicionó una mezcla que tenía 3.5% de azúcar, 5g de pectina y 0.3g de carbonato de calcio, cuando la leche llegó a 40°C, se adicionó 2.3ml de color caramelo y 28.7ml de saborizante de arequipe. Se pasteurizó a 72°C por 15 minutos, se enfrió hasta 15°C para envasar y se almacenó a 4°C.

RESULTADOS Y ANÁLISIS

BALANCE DE MATERIA

Densidad de la leche= 1 . 031KgL

a 16 ° C

Corrección de densidad=1. 031KgL

+ (0 ,0002×1 )=1.0312KgL

Acidez=17 ° Th

Leche

Se utilizaron 2.870L de leche y no 3L debido a que se tenían que hacer mediciones de acidez, densidad, color y sabor.

Peso total leche=2 .870L×1. 0312KgL

Peso total leche=2 .96Kg

Azúcar

Peso azúcar=Peso total leche×3 .5%Peso azúcar=2 .96Kg×3 .5%=0 .1036Kg

Carbonato de calcio y pectina

Peso carbonato de calcio=Peso total leche×0 .01 %Peso carbonato de calcio=2.96Kg×0.01 %Peso carbonato de calcio=2.96×10−4 Kg=0 .296g

En cuanto a la cantidad de pectina se adicionó sólo 5g de ésta.

Sabor y color

Para encontrar la cantidad ideal de color y saborizante se tomaron 40ml de leche a la cual se agregó gota a gota cada uno de los anteriores y se encontró que por cada 40ml se necesitaban 0.05ml de color caramelo y 0.4ml de saborizante de arequipe. Para 2.870 L de leche se utilizó 28.7ml de sabor y 2.3ml de color, aunque la relación en cuanto al color es igual a 3.5ml se utilizó una menor cantidad debido a que se consideró mejor el color obtenido con 2.3ml al momento de adicionarlo a la leche.

Al final del proceso se obtuvo 3,1Kg de leche saborizada.BALANCE DE ENERGÍA

El calor específico de la leche es 3.85 KJ/Kg°C (2)

Energía utilizada en el descremado

Q=m×Cp×ΔT

Q=2. 96Kg×3 .85KJKgK

×(60−16 )K

Q=501 .42 KJ

Energía gastada en la pasteurización

Calentamiento

Se desprecia el Cp de la pectina, carbonato de calcio, saborizante y colorante ya que la cantidad utilizada es baja en comparación con la leche y el azúcar. El nuevo Cp de la mezcla es

Cpmezcla=X LecheCpleche+XazucarCpazucar

Cpmezcla=(2.96 kg3 .0636 kg

×3. 85KJKg °C )+(0 .1036 kg

3 .0636 kg×1. 424 KJ

Kg°C )Cpmezcla=3 .77KJ

Kg °CQ=m×Cp×ΔT

Q=3 . 0636Kg×3 .77 KJKg°C

×(72−40 )° C

Q= 369. 59KJ

Para calcular la energía gastada en el sostenimiento se debe tener en cuenta la energía perdida por el sistema, energía que es cedida al medioambiente. La energía perdida se calcula utilizando la siguiente formula:

q=h×S×(T s−T∞ ) Donde :h: Coeficiente de convección del aireS:Area superficial de la ollaT s :temperatura de la lecheT∞: Temperatura del medio ambiente

El coeficiente de convección del aire es 0.005Kw/m2K (3)

La superficie de la olla es igual a 0.1357m2

S=2π×r×hS=2π×13 . 5cm×16 cmS=1357. 17 cm2=0. 1357m2

La energía utilizada durante los 15min el sostenimiento en la pasteurización es igual a 31.77KJ.

q=h×S×(T s−T∞ )

q=5 x10−3kwm2K

×0 .1357m2×(72−20 )K

q=0 . 0353 kw tiempo : 900 s

Q=0.0353KJs

×900 s=31 .77KJ

La energía utilizada durante toda la pasteurización es igual a 401.36KJ.

QPateurizacion=Qcalentamiento+Q sostenimiento

QPateurizacion=369. 59 KJ+31.77KJQPateurizacion=401 .36 KJ

La energía gastada durante todo el procesamiento de la leche es 902.78KJ.

QTotal=Qdescremado+QpasteurizacionQTotal=501 .42KJ+401.36KJQTotal=902.78KJ

La cantidad de gas propano para obtener la energía utilizada fue 0.019Kg.

Masa de Propano=Qgastado

PCI

Masa de Propano=902. 78 KJ46350KJ /Kg

=0.019 Kg

COSTOS

- Costo formulación

Costo total de producción 38380 pesos y 3198 pesos por presentación de 250g. Los costos altos de producción se debieron a los bajos volúmenes de producción.

En el anexo 1 se presenta el diagrame de procesos.

CONCLUSIONES

Es apropiado realizar las pruebas sensoriales de la leche saborizada cuando ésta se encuentre fría, ya que la temperatura puede modificar las propiedades de ésta sobre todo el sabor.

DETALLE CANTIDAD

VALOR COSTO FORMULACIÓN

Leche 3L $1500 L $4500Azúcar 0.5Kg $900 $103.6Saborizante 60cm3 $2200 $1052.3Colorante 70cm3 $2500 $82.1Bolsas (250g)

12 bolsas $100 x docena

$100

Total $5838

DETALLE VALOR TIEMPO COSTO PRODUCCIÓN

Estufa a gas $4900 hora 45 min $3675Empacadora manual $3400 hora 10 min $567Espacio físico $3100 hora 2.83

horas$8773

Instrumentación $4400 hora 2.83 horas

$12452

Mano de obra (2 operarios)

$1250 hora 2.83 horas

$7075

Total 2.83 Horas

$32542

Presentación 0 .25KgLeche total 3 . 1Kg

Numero de bolsas=3 . 1Kg0 . 25Kg

=12 . 4

Se deben realizar pruebas tomando una muestra de leche para evitar que se exceda o le falte color y sabor, ya que según lo especificado en la etiqueta de estos productos se debía agregar una cantidad inferior en el saborizante y mayor en el colorante con respecto a la cantidad de leche utilizada.

El costo energético de producción fue de 902.78KJ y los financieros fueron de 38380 pesos y un costo por presentación de 250g igual a 3200 pesos aproximadamente. Cabe resaltar que dentro de los costos no se está incluyendo otros gastos como el etiquetado del producto que deberían tenerse en cuenta al momento de la comercialización.

REFERENCIAS

1. Viloria Joaquín. Economía del departamento de Nariño: ruralidad y aislamiento geográfico. Documentos de trabajo sobre economía regional. Banco de la republica. No. 87. 2007 pag 45

2. Geankoplis Christie. Procesos de transporte y operaciones unitarias. Tercera edición. Compañía Editorial continental, S.A. de C.V. México. 1998 pag 979

3. Incropera Frank. Fundamentos de transferencia de calor. Cuarta Edición. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A. México. 1996.