CAPTULO 1

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOFACULTAD DE CIENCIA E INGENIERIA EN ALIMENTOSPROYECTO DE VINCULACIN CON LA COLECTIVIDAD

ELABORACIN DE UNA BEBIDA ENERGIZANTE A PARTIR DE EXUDADO DE CACAO (TheobromaCacao)CON ADICIN DE JUGO DE CAA DE AZUCAR (Saccharumofficinarum)

Franklin Andrs lvarez CortezAdriana Carolina Freire GuevaraMayra RodasDayana Elizabeth Sandoval SisalemaMayra Alexandra Veloso Luje

Tutor: Ing. Msc. William Teneda

FechaSeptiembre 2011 Febrero 2012

CAPTULO IPROBLEMA DE LA INVESTIGACIN

1.1 TEMA DE INVESTIGACION

Elaboracin de una bebida energizante a partir de exudado de cacao con adicin de jugo de caa de azcar

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMALas semillas de cacao (TheobromaCacao) estn rodeadas de un mucilago que contiene de 10 a 15% de azcar, 1% de pectinas y 1.5% de cido ctrico. Parte de este mucilago o pulpa es necesaria para la produccin de alcohol y cido actico en la fermentacin de las almendras, pero de 5 a 7% drena como exudado.La caa de azcar (Saccharumofficinarum) pertenece a la familia Poaceae y al gnero Saccharum. Siendo esta ltima de mayor importancia. Se distingue por sus tallos gruesos, blandos y jugosos, con un amplio rango de colores que van desde el amarillo plido a prpura oscuro, combinaciones de estos y rayas multicolores. Muchas formas tienen alto contenido azucarero, elevada pureza en sus jugos y bajo contenido de fibra y almidn. El jugo de caa o guarapo conforma la fraccin soluble de la caa, rico en azcares, principalmente sacarosa, libre de contenido fibroso y bajo en protena por lo que es una fuente bsicamente energtica.

Bsicamente este trabajo investigativo est encaminado en fomentar la produccin de bebidas energizantes no tradicionales a partir dejugo de caa de azcar (Saccharumofficinarum) a lo cual se aade exudado de cacao resultante de la fermentacin del mismo.Las diferentes zonas productoras de esta fruta en el Ecuador no siempre presentan condiciones para el procesamiento en el mercado debido a la falta de vialidad. Partiendo de que la cadena productiva es un proceso integral de investigacin-adaptacin siembra cosecha-postcosecha-procesamiento-comercializacin. Por este motivo la realizacin de la bebida energizante no tradicional a partir de jugo de caa de azcar (Saccharumofficinarum) con adicin de exudado de cacao necesariamente es realizado con cacao proveniente de regin costa, cantn Bucay, por su excelente calidad y precio.

CONTEXTUALIZACINMacroA nivel mundial la generacin de nuevos conocimientos se producen de manera acelerada existen discusiones sobre bebidas energizantes que son mejores que slo el consumo de agua, cuando se realiza una actividad deportiva constante.

Hoy en da, el mundo de las bebidas energizantes son el sector ms dinmico de los refrescos, crece sin medida en pases del mundo occidental por lo que existen variedades tanto en sabores como en colores.

Las bebidas energizantes a nivel mundial tienen cada da ms acogida debido a que los expertos del mercado tienen una explicacin del triunfo de las bebidas energizantes sobre el agua simple. Todas estas bebidas nacen con la intencin de incrementar laresistencia fsica, habilitar reacciones ms veloces a quien las consume, lograr un nivel de concentracin mayor, evitar el sueo, proporcionar sensacin de bienestar, estimular el metabolismo y ayudar a eliminar sustancias nocivas para elcuerpo.

MesoEl mercado latino, en pases en vas de desarrollo como Chile se ha hecho un estudio sobre la realizacin de este tipo de bebidas energizantes utilizando concentrado de frutas que se cultivan en el pas, todos con el propsito de mejorar las caractersticas nutritivas de bebidas de este tipo no las tienen. Hoy en da los consumidores buscan nuevas alternativas a bajo costo, por lo que Latinoamrica est tratando de aprovechar los cultivos propios de las regiones aprovechando subproductos que casi siempre son considerados desechos industriales como materias primas para los alimentos como el caso del exudado de cacao.

MicroEn la actualidad existen diferentes tipos de bebidas energizantes de carcter comercial como Gatorade, Tesalia Sport, V220, entre otras que se comercializan a nivel nacional la composicin est desarrollada para reforzar el rendimiento fsico y conseguir una rpida recuperacin de los lquidos, carbohidratos y sales minerales que pierde el organismo luego de un esfuerzo fsico.

En el Ecuador es una moda que se est imponiendo en la juventud el consumo de bebidas energizantes ya que segn la poca informacin que se tiene de este tipo e productos se dice que la base fundamental de las bebidas de reposicin o para deportistas est dada por la presencia de carbohidratos, vitaminas y minerales disueltos en el agua.

La produccin de bebidas energizantes en el pas es una de las actividades importantes dentro del sector alimenticio, pues abarca una serie de productos de alto contenido nutricional, considerados indispensables en la alimentacin de personas que padecen alguna patologa como puede ser diabetes.

ANLISIS CRTICO

La importancia del desarrollo de productos en nuestro mercado est relacionada directamente con las exigencias de los mercados locales, nacionales e internacionales, por lo que cada vez que se trata de buscar nuevas plazas de mercado para productos que estn siendo comercializados a baja escala a nivel nacional ya sea fresca o como en el caso del cacao y los subproductos de este que casi siempre son considerados desechos industriales como el exudado de cacao; y que no ha sido aprovechado de la manera ptima para la elaboracin de un producto.Por esta razn el presente estudio est enfocado para presentar una alternativa de cmo industrializar el exudado que produce el cacao al ser fermentado, adicionndole auna bebida energizante apartir de jugo de caa, mediante trabajo bajo la direccin del Ingeniero a cargo de la vinculacin con la colectividad; lo que sumado a las caractersticas fsicas y qumicas de la fruta dan la certeza de que el producto elaborado poseer buenas caractersticas organolpticas y por ende buena aceptacin en el mercado.

Productos con escaso valor comercialCorta variedad de productosEscasa actividad comercial

EFECTO

BEBIDA ENERGIZANTE A PARTIR DE EXUDADO DE CACAO (TheobromaCacao) CON ADICIN DE JUGO DE CAA DE AZUCAR (Saccharumofficinarum)

CAUSAEmpleo de materias primas propias del lugarEscaso desarrollo industrialInexactitud de infraestructura industrial

FORMULACIN DEL PROBLEMAUtilizacin del exudado del cacao producido por la fermentacin del mismo conjuntamente con el jugo de caa como materia prima para elaborar una bebida energizante que tenga un valor comercial considerable.

PREGUNTAS DIRECTRICES

Cules sern las mejores condiciones tanto en la fruta como en el exudado de cacao para la elaboracin de una bebida energizante? Cules son las caractersticas organolpticasque se debern tomar en cuenta para la evaluacin de la bebida energizante? Qu nivel de aceptabilidad debe tener la bebida energizante para ser aceptable para el mercado?

DELIMITACION DEL PROBLEMACampo:InvestigativoAspecto: Investigacin bsicarea:AgroindustriasSub-rea:situacin geogrfica: Cumand - Chimborazo

1.3 JUSTIFICACIN

La elaboracin de este proyecto se enfoca directamente a la produccin de una bebida energizante a base de jugo de caa de azcar con adicin del exudado de cacao, que como ya se ha mencionado anteriormente es una fruta extica de sabor y aroma nico. La elaboracin de este producto tiene gran importancia ya que el jugo de caa de azcar no es utilizada en la elaboracin de productos de tipo energizante, el exudado que es producido por el cacao resultante de la fermentacin es desechado en las cacaoteras de ah que se tom como referencia este aspecto para minimizar los desperdicios y proporcionar un uso a este subproducto; de esta manera permite conocer las caractersticas organolpticas finales que debe tener una bebida energizante de este tipo.Los principales beneficiarios de la elaboracin de este proyecto van a ser las personas dedicadas a la produccin y procesamiento del cacao. La factibilidad de aplicacin de ste proyecto es muy amplia ya que no ce necesita contar con grandes instalaciones para poder elaborarlo, el proceso que aplicamos es sencillo y requiere de pocos instrumentos de laboratorio por lo que su costo de aplicacin ser relativamente bajo.

1.4. OBJETIVOS

General.

Elaborar una bebida energizante a base exudado de cacao con adicin de jugo de caa de azcar.

Especficos

Establecer los puntos crticos de control del proceso de elaboracin de bebida energizante a base de jugo de caa de azcar con adicin de exudado de cacao. Determinar los parmetros que deben cumplir las materias primas.

CAPTULO IIMARCO TERICO

2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOSCacao (TheobromaCacao)

Las semillas de cacao contienen mucilago con: 10% a 15% de azcar, 1% pectinas y 1,5% cido ctrico para produccin de alcohol. Parte de este mucilago o pulpa es necesaria para la produccin de alcohol y cido actico en la fermentacin de las almendras, pero de 5 a 7% drena como exudado.

Fermentacin del cacao

En la fermentacin del cacao, la pulpa es descompuesta por accin microbiana, lo que ocasiona ruptura de las clulas y desprendimiento de jugos. Al ser eliminada parte del agua en el exudado, se establece un equilibrio osmtico entre la pulpa y los cotiledones con difusin de los productos de la fermentacin hacia el cotiledn a travs de la testa, lo que causa una disminucin de la humedad en la pulpa y un aumento en el cotiledn. Sin embargo, varios investigadores han detectado un descenso de la humedad del cotiledn en esta etapa del beneficio del cacao almacenado antes del desgrane, lo cual fue observado en este estudio slo en el cacao que fue desgranado al cosecharlo.

Es recomendable que el cacao se deba fermentar al menos durante 6 das para mejorar calidad. Adems, se debe cumplir con los siguientes requisitos: a) el secado en estufa debe ser lento, para uniformar la fermentacin; b) los cajones deben estar tapados para incrementar la temperatura y as lograr mejor fermentacin; c) la remocin debe ser constante para uniformar la fermentacin; d) los cajones deben tener rendijas de drenaje limpias, para permitir la salida del exudado sin obstruccin.

Se ha sealado que la pulpa, constituida principalmente por agua, presenta un contenido promedio de humedad de 79% en estado fresco, mientras que el cotiledn slo tiene un 36%. La diferencia en este componente se mantiene entre las fracciones del cacao en fermentacin, con un descenso del contenido de humedad en la pulpa y un aumento en el cotiledn, causado por la difusin de los productos de la descomposicin microbiana de la pulpa, que produce una fuerte emisin de lquidos, los cuales son eliminados, en parte, en el exudado. En la pulpa mucilaginosa, cida y azucarada del cacao sin fermentar, tiene una acidez total de 3,40% y en el cotiledn 0,31%). En el proceso fermentativo, esta acidez disminuye en la pulpa y aumenta en el cotiledn debidoa la absorcin de los cidos producidos por la degradacin microbiana de la pulpa, difiriendo la variacin entre los tipos de cacaos.

El descenso es debido a la conversin de los azcares en alcohol por accin de las levaduras, cuyo desarrollo es favorecido por el alto contenido inicial de azcares en la pulpa, el bajo pH y el ambiente anaerbico que predomina durante la primera fase de la fermentacin, siendo los azcares tambin eliminados a travs del exudado, de all que las mayores prdidas en las dos fracciones evaluadas, se detectan en los primeros dos das de la fermentacin. Durante el proceso fermentativo se ha observado que el contenido de sacarosa decae rpidamente con la formacin de fructosa y glucosa. De tal forma que el aumento de la glucosa en los cotiledones al inicio del proceso ha sido atribuida a la inversin de la sacarosa.

Caa de azcar (Saccharumofficinarum)

La caa de azcar (Saccharumofficinarum) es originaria de Asia, probablemente de Nueva Guinea. Es una planta herbcea perenne, que requiere de condiciones climatolgicas asociadas al clima tropical y subtropical, con requerimientos edficos de suelos arcillosos y profundos, y presenta una amplia tolerancia a la altura ya que se adapta desde el nivel del mar hasta los 1 623 msnm (Gmez 1983).El rendimiento de la caa de azcar supera el informado para los cereales y tubrculos a nivel mundial (tabla 1).

Tabla 1. Rendimiento y produccin de algunos cultivos energticos a nivel mundial durante el ao 2003 (in natura)

CultivoRendimiento, kg/ haProduccin, t x 103

Sorgo 1 34158 900 335

Trigo 2 678557 308 497

Arroz 3 876584 975 923

Maz 4 504635 708 696

Yuca10 898187 665 489

Batata14 062136 656 488

Caa de azcar66 1741 350 293 120

Fuente de los datos: FAO (2003)

La caa de azcar se encuentra establecida en una gran cantidad de pases, demostrando su excelente capacidad productiva a travs de su rendimiento y adaptacin a las condiciones especficas de cada regin(tabla 2).

Tabla 2. Principales pases productores de caa de azcar durante el ao 2003 (in natura)

PasRendimiento, kg/ ha Produccin, t x 103

Brasil72 825386 232 000

India67 442290 000 000

China70 708 93 900 000

Tailandia76 363 74 071 952

Mxico70 614 45 126 500

Pakistn47 934 52 055 800

Colombia84 138 36 600 000

Australia85 135 36 012 000

Cuba33 327 34 700 000

COMPOSICION QUIMICA DE LA CAA DE AZUCAR

La caa de azcar presenta un alto contenido de azcares solubles, especficamente sacarosa, y azcares insolubles de origen estructural, especialmente celulosa, hemicelulosa y lignina (tabla 3) de acuerdo con los datos de Cuarn y Shimada(1981).

Tabla 3. Composicin qumica de la caa de azcar entera

Fracciones% MS

Materia seca29

Cenizas5

Lignina7

Celulosa27

Hemicelulosa20

Azcares solubles40

Protena bruta, Nx6.252

Fuente de los datos: Cuarn y Shimada (1981)

La fraccin soluble de la caa se separa fcilmente del resto de la planta a travs de un proceso de molienda, que alcanza una eficiencia hasta 97% en molienda industrial, y 50% cuando se aplican tcnicas artesanales. Esta fraccin es una fuente bsicamente energtica en estado lquido de difcil conservacin por su rpida fermentacin, y se denomina jugo o guarapo de caa (Figueroa 1996).A nivel experimental, la eficiencia de extraccin del jugo basado en la extraccin en peso que se obtiene a travs de la relacin entre el peso del jugo en fresco extrado y el peso total de la caa, flucta entre los 45 63% de extraccin (Sandoval 1998; Zapata 2000).

El jugo de caa contiene entre 15 y 20% de slidos totales (tabla 4), de los cuales alrededor del 80% son azcares solubles, principalmente sacarosa (Figueroa 1996). Por otra parte, Donzele et al (1986a,b) han informado valores de energa bruta de 3 850 kcal/kg MS, energa digestible de 3 670 kcal/kg MS y energa metabolizable, de 3 540 kcal/kg MS, con 21% de MS y 14.8% de sacarosa.

Tabla 4. Composicin qumica del jugo de caa de azcar (por ciento en base seca)

Daz 1999)Ly (1996)Vlez (1986)Almazn et al (1982)

Materia seca 1525.723.7521.2

Cenizas-0.30.930.3

Calcio0.10-0.02-

Fsforo0.80-0.06-

Azcares totales -24.4-20.5

Nx6.25 --0.190.05

ED, kcal/kg MS3 173---

Fuente: .Elaborado: ....

Posibilidades de la utilizacin de los subproductos del beneficio de cacao. Se puede decir que los procesos agrcolas e industriales de cacao producen cantidades de subproductos agrcolas e industriales de cacao producen cantidades de subproductos no utilizados. Las cascaras y placenta en cacao representan el 79% del peso; solo el 21% es beneficiado.Pueden utilizarse: alimentacin animal; fertilizacin de plantas; estanques; biodigestores.

Bebidas energizantesLas Bebidas Energizantes son sustancias estimulantes, que inicialmente fueron utilizadas por deportistas debido a la carga energtica que generan. En principio, fueron creadas para incrementar la resistencia fsica, proveer reacciones ms veloces a quien las consuma, lograr un nivel de concentracin mayor, evitar el sueo, proporcionar sensacin de bienestar, estimular el metabolismo y ayudar a eliminar sustancias nocivas para el cuerpo.

Desde la dcada de los aos 80 en Europa aparecen las llamadas bebidas energticas o energydrinks. La mayora de las marcas que se encuentran en el mercado mundial (alrededor de 200 diferentes) son de origen austraco, estando entre las ms conocidas: Red Bull, (Toro rojo) Battery, (Batera) Maxx, PowerHorse (Caballo de fuerza), Red Devil (Demonio rojo) y DarkDog (Perro oscuro).La mayora de estas bebidas son de orgen austraco, y su nombre remite al apodo que se les tena a las anfetaminas, droga de uso habitual durante los aos 60 y 70. La similitud se debe, seguramente, al hecho de que las anfetaminas (y las metaanfetaminas como el MDMA o xtasis) evitan el sueo y la fatiga, funcin principal de estas bebidas. La marca ms famosa mundialmente es Red Bull, que naci en los aos 80, luego de que quien es ahora uno de los responsables de la compaa, conociera en Asia las populares bebidas energizantes. Con la idea de llevar esta novedad al mercado occidental, DitrichMatschitz regres a Austria, y en 1987 sali la bebida al pblico.

Composicin qumica (Ingredientes).

Se tienen como ingredientes bsicos en la mayora de las marcas de bebidas energizantes los siguientes: taurina, guaran, cafena, glucoronolactona y tiamina.Tomando como base tres marcas especficas, se tienen los siguientes datos: En una lata de Red Bull (250 milmetros), se tienen 27 mg de azcar, 1000 mg de Taurina, 600 mg de glucoronolactona y 80 mg de cafena, siendo stos los componentes principales. Por su parte, DarkDog, en su versin original contiene: 1500 mg de guaran, 1000 mg de tiamina y 80 mg de cafena. Es de recordar que la guaran es una fruta del amazonas brasileo y que a decir de algunos estudiosos, contiene ms cafena que el propio caf. Una marca ms es Battery, que segn una de sus representantes comerciales para Latinoamrica, tomarse una lata de su producto equivale a dos cafs expresos y una tiamina. Haciendo una descripcin general de los principales componentes de las bebidas energizantes se tienen las siguientes consideraciones:Taurina: su frmula qumica se escribe NH2 CH2 CH2 SO3H, su nombre segn la estequiometria, es cido aminoetilsulfnico. Es un aminocido cristalizable que se encuentra en la bilis y que se origina en la hidrlisis del cido tauroclico; se halla tambin en los tejidos en pequeas cantidades, siendo incolora y soluble en agua.

En el momento de la tensin fsica extrema, el cuerpo de la persona no produce la cantidad necesaria de este elemento, por lo que, segn los fabricantes de bebidas, el rendimiento es deficiente. La taurina funciona como un transmisor metablico y un desintoxicante, adems de acelerar la contractibilidad cardaca. La taurina se sintetiza en el cerebro y en el hgado y la concentracin en el cerebro es extraordinariamente alta durante las primeras etapas del desarrollo, bajando luego considerablemente. Se ha encontrado altas concentraciones de taurina en la leche materna, lo que sustenta an ms su importancia.

Guaran: originario del amazonas brasileo, siendo su nombre cientfico paullinia cupana. El componente activo es una sustancia llamada guarina. Los indgenas han utilizado sus frutos (de color rojo encendido), durante siglos, por sus propiedades refrescantes y estimulantes. Contiene cafena pero es ms ligero para el sistema digestivo que otras sustancias.

Para la elaboracin de las energizantes, se aprovechan las semillas de la guaran, estn desprovistas de tegumento y habitualmente son tostadas y pulverizadas.

Es un estimulante del sistema nervioso central por su contenido de cafena. La cafena se une a los receptores cerebrales adenosnicos, aumentando el estado de vigilia, y tiene un efecto ergognico (aumenta la capacidad de realizar esfuerzo fsico).

Produce estimulacin cardiaca (efecto inotropo positivo), vasodilatacin perifrica y vasoconstriccin craneal, por lo que se ha sugerido su empleo como antimigraoso. Estimula el crecimiento muscular y el centro de la respiracin. Adems aumenta la secrecin cida gstrica y la diuresis.

El extracto acuoso de guaran ha demostrado asimismo diferentes propiedades farmacolgicas: mejora de estado fsico (en el test de nado forzado), mejora de memoria (frente a la amnesia provocada por escopolamina), aumento de la actividad hipoglucemiante (hiperglucemia inducida por epinefrina), accin antioxidante (en diferentes modelos) y antiagregante plaquetario (inhibicin de la sntesis plaquetaria de tromboxano in vitro).

Cafena: sustancia famosa por su efecto estimulante, sobre todo en el sistema circulatorio y el cerebro. Su frmula qumica es C8 H10 N4 O2; se extrae del caf, del T de la guaran, el mat, etc. Se presenta en forma de agujas brillantes, incoloras, inodoras y de sabor amargo.

Los efectos adversos de la cafena son, en general, leves y transitorios, aunque frecuentes. Puede producir insomnio y nerviosismo, si bien las diferencias en las reacciones individuales pueden ser notables. El uso prolongado puede producir adiccin en algunos casos.

Glucoronolactona: es una sustancia tambin originaria del cuerpo humano, que tiene una funcin esencialmente desintoxicante.

Tiamina: uno de los nombres dados a la vitamina B1; se encuentra en la carne del cerdo, en el hgado y la carne de res. En los vegetales se encuentra en la levadura, el salvado de arroz, el man, la cebada y el frijol. Participa en el metabolismo de los hidratos de carbono; favorece la absorcin de oxgeno en el cerebro e impide la acumulacin de los cidos lcticos y pirvico. En estados de avitaminosis se puede presentar: sndrome de Wernicke, trastornos cardiovasculares y prdida de los reflejos del tendn de Aquiles y el rotuliano. Efectos

En principio, las llamadas bebidas energizantes fueron creadas para incrementar la resistencia fsica y proveer al consumidor de reacciones ms veloces, un nivel de concentracin mayor, evitndole el sueo; proporciona sensacin de bienestar, estimula el metabolismo y ayuda a eliminar sustancias nocivas para el cuerpo.

El consumo de estas bebidas est recomendado para das y noches largos, de arduo trabajo, estudio o necesidad de atencin extrema; asimismo para ocasiones donde la reserva de energa flaquea y durante la prctica de deportes desgastantes. 2.2 FUNDAMENTACIN FILOSFICA

Es de todos conocido, el aumento de la sudoracin a partir de la actividad de las glndulas sudorparas, lo cual constituye uno de los factores principales de perdida de agua, pero junto a ella tambin se eliminan vitaminas y minerales principalmente el cloro (Cl), el sodio (Na) y el potasio (K). La sudoracin excesiva conlleva a un empobrecimiento de estas sales que son fundamentales en el metabolismo.

2.2.1. Bebidas Hidratantes

Parte de un buen Acondicionamiento Fsico, incluye una adecuada hidratacin, misma que debe realizarse da a da, de lunes a viernes se debe realizar ejercicio para estar en forma especialmente se recomienda realizar en las maanas.

Hasta hace no mucho tiempo, para hidratarse simplemente se beba agua o alguna bebida favorita, sin embargo, se han desarrollado diferentes tipos de bebidas las cuales se le han adicionado diversos componentes, desde Creatina, hasta Cromo, pasando por Vitaminas, Minerales, Aminocidos, Hierbas y otras sustancias multifuncionales, como Taurina, Gingsen o Guaran, algunas para desarrollar musculatura, quemar grasa, o para aumentar, tanto la fuerza, como la resistencia en quien lo consume.

Las bebidas estn desarrolladas para ser consumidas antes y durante el ejercicio, esta provee de suficientes carbohidratos, mantienen estables los fluidos, electrolitos y los niveles de azcar en la sangre, as como previene la cada se plasma en esta. Estas bebidas son de fcil y rpida absorcin en el cuerpo, y dado su agradable sabor, tiende a consumirla fcilmente. Para mejores resultados en su uso, se debe consumir la bebida antes y durante la ejercitacin, consuma las bebidas que contengan, sacarosa o fructosa, ya que estas optimizan la absorcin de lquidos en el cuerpo, y que contengan por lo menos de 4 a 8 % de carbohidratos y de 5 a 7gm de sodio por litro de potasio.

Las bebidas altas en carbohidratos, contienen aproximadamente de dos a cuatro veces ms que las de bajo contenido de carbohidratos, entre 180 y 300 caloras, de 35 a 50gr de protena y de 1 a 2gr de grasa, estn desarrolladas para restaurar los niveles de energa en los msculos despus de la ejercitacin al no ser de fcil absorcin en el estmago, por lo que pueden provocar dolores o malestares de estmago.

2.3 FUNDAMENTACIN LEGAL

NTE INEN 0176:06 4R Cacao en grano. Requisito calentamiento * 4NTE INEN 0538:81 Cacao (Productos derivados). Determinacin de sacarosa * 4NTE INEN 1634 Determinacin e acidez totalNTE INEN 0273 Determinacin de BrixDeterminacin de pH mtodo AOAC 11.0362.4 CATEGORAS FUNDAMENTALES

Proceso de fabricacin de la bebida energizantePESAJE LA MATERIA PRIMA: En este primer paso el jugo obtenido previamente, medimos el jugo de caa necesario para el desarrollo de la bebida energizante.

PRIMERA FILTRACIN: Se realiza la filtracin previa con un lienzo para sacar las impurezas mayores el jugo.

SEGUNDA FILTRACIN: Se realiza una filtracin con el filtro prensa para sacar las impurezas menores y nos quede totalmente el jugo.

DILUCIN: En este paso se realiza la dilucin del jugo para controlar el pH 5, 5 es decir controlamos el pH con Eritorbato de sodio.

MEZCLA: Conjuntamente mezclamos lo obtenido en los pasos arriba mencionados, con la ayuda de un agitador.

PASTEURIZACIN (TRATAMIENTO TRMICO): Este jugo natural con un pH de 5,5 y un tratamiento trmico a 70C por un tiempo de 4 minutos, para evitar que se evapore 4 minutos, para evitar que se evapore completamente el jugo.Al final se analiz si el jugo est en buenas condiciones para el consumo humano y si est en condiciones para la formulacin de la bebida energizante.PRE MEZCLA DE MINERALES: Una vez obtenido el jugo se procede a la adicin de la pre mezcla de minerales que consta de: 1,83 gr de citrato de sodio, 1,83gr de citrato de potasio, cloruro de sodio y potasio 1,22 gr cada uno, 1,22 gr de fosfato de calcio, y por ltimo 1,22 gr de cloruro de magnesio, todos estos minerales se aadi a los 70C, esto para que al momento de que tenga un hervor muy leve no se evapore por completo con el jugo y quede en la formulacin misma de la bebida energizante.

ENFRIAMIENTO: Posteriormente se lleva la bebida energizante a una temperatura de 50C para poder envasarla acorde con las normas.

MEZCLA Y HOMOGENIZADO: Se sigue este procedimiento con una agitacin rpida y fuerte para que al momento de envasar la bebida energizante no queden residuos que podran complicar el tiempo de almacenamiento y vida til.

ENVASADO: A la bebida energizante de jugo de caa se procedi a envasarla en condiciones higinicas en envases plstico (250ml), previamente esterilizados.

SELLADO: A la bebida energizante obtenida de la sella hermticamente y bajo condiciones de asepsia ptimo.

ALMACENADO: Las bebidas energizantes obtenidas se almacena en una refrigeradora a temperatura de 7C durante 28 das.

Tambin se almacena a temperatura ambiente (20-25C) para realizar los controles de vida til del producto.

Diagrama de flujo del proceso

PESAJE DE LA MATERIA PRIMA

Control de pH: 5,5(Eritorbato de sodio 1% )Exudado de cacao

70C por 20minPre mezcla de minerales:Citrato de sodio: 18%Citrato de potasio: 18%Cloruro de sodio: 12,2%Cloruro de potasio: 12,2%Fosfato de calcio: 12,2%Carbonato de magnesio: 12,2%

MEZCLAPASTEURIZACINENFRIAMIENTODILUCINMEZCLAHOMOGENIZACIN50C

Control de pH: 5,5ENVASADO

SELLADO

7CALMACENAMIENTO

2.5. HIPTESIS

Hiptesis NulaHo: la adicin del exudado de cacao a una bebida energtica no provoca diferencia significativa en la variable respuesta, es decir aceptabilidad de la misma en comparacin con una bebida energizante del mercado

Ho: T1=T2

Hiptesis Alternativa

Ho: la adicin del exudado de cacao a una bebida energtica provoca una diferencia significativa en cuanto a la aceptabilidad comparndola con una bebida energtica del mercado

Ho: T1T2

2.6 SEALAMIENTO DE VARIABLES

Variable DependienteAceptabilidad en cuanto a sabor, aroma, y presentacin

Variable IndependienteAdicin del exudado de cacao en la bebida energizante.

CAPTULO IIIMETODOLOGA

3.1 ENFOQUE

Este trabajo se desarrolla con un enfoque cualitativo ya que se requiere conocer cul ser la aceptabilidad de la bebida energizante a base de jugo de caa de azcar con la adicin del exudado de cacao3.2 MODALIDAD BSICA DE LA INVESTIGACIN

La presente investigacin tiene una modalidad experimental, es necesario elaborar a nivel de laboratorio y planta piloto, para determinar la diferencia entre aceptabilidad de las bebidas energizantes.

3.3 NIVEL O TIPO DE INVESTIGACIN

En este caso esencialmente es una investigacin exploratoria.

3.4 POBLACIN Y MUESTRA

El diseo experimental que se utilizar es bloques aleatorios con respuesta experimental aceptabilidad en sabor, color, aroma.Se bloquear la variable catadores y su influencia en la respuesta.3.5 OPERACIONALIZACIN DE VARIABLES

Variable dependiente

ConceptualizacinDimensinIndicadoresItemsTcnicas e instrumentos

La Aceptabilidad de una bebida energizanteevaluando ciertas caractersticas como el aroma sabor y una excelente presentacin. Caractersticas sensorialesSabor, aroma, color, generalCatacionesEvaluacin sensorial

Variable independiente

ConceptualizacinDimensinIndicadoresItemsTcnicas e instrumentos

El exudado natural de la masa de cacao son producidos durante el proceso de la cura del cacaopH, grados Brix.Olor, coloracin.Mediciones pH-metro y Brixmetro.

3.6 RECOLECCIN DE INFORMACIN

Ser necesario realizar evaluaciones sensoriales del producto obtenido para poder evaluar resultados de los anlisis de las caractersticas organolpticas aceptables. stas evaluaciones se las aplicar a un panel de catadores semi entrenados formado por alumnos de la Facultad de Ciencia e Ingeniera en Alimentos. Debido al diseo experimental que aplicamos se va a obtener 2 tipos de comparaciones se har 1 sola evaluacin sensorial. Dicha evaluacin se realizarn en el laboratorio de evaluacin sensorial de la Facultad de Ciencia e Ingeniera en Alimentos.

3.7 PROCESAMIENTO Y ANLISIS

Los datos obtenidos sern procesados y analizados en base al tiempo de vida til y las caractersticas organolpticas de la bebida energizante a base de jugo de caa de azcar con la adicin del exudado de cacao.

CAPTULO IVANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS

4.1 VERIFICACIN DE HIPTESISAl realizar la bebida energizante se determin que el grado de madurez del cacao y la caa de azcar incide en las caractersticas organolpticas de la bebida energizante obtenida, se debe considerar que depende de este aspecto la rapidez con la que se d la fermentacin.La temperatura de calentamiento a 70C se consider como punto crtico dentro el proceso de elaboracin de la bebida energizante para evitar el pardeamiento enzimtico permitiendo a su vez la esterilizacin de la mezcla exudado de caco-caa de azcar.El pH inicial de la mezcla fue de 6,4, este era levemente cido, debido al equilibrio proporcionado por el exudado de cacao que posee una acidez no tan marcada a diferencia de la caa de azcar, los grados brix fueron de 11 lo que demuestra que la mezcla tena una cantidad de azcares no muy elevada.El efecto del calentamiento no produjo cambios considerables en la concentracin de azcares de la mezcla por lo tanto el sabor de la misma fue un poco astringente por la presencia de los compuestos qumicos empleados y por la composicin misma de la materia prima, sin embargo, se requieren de mltiples estudios para mejorar el procesamiento y evitar la fermentacin.

CAPTULO VCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES Se elabor una bebida energizante a base exudado de cacao con adicin de jugo de caa de azcar, mediante el empleo de minerales con la aplicacin de temperaturas con el fin de evitar el pardeamiento enzimtico, el producto obtenido cumple parcialmente con las especificaciones de elaboracin debido a la falta de instrumentacin apropiada y minerales especficos para este tipo de bebida.

Se establecieron los puntos crticos de control del proceso de elaboracin de bebida energizante a base de jugo de caa de azcar con adicin de exudado de cacao, la temperatura de pasteurizacin es un aspecto muy importante debido a que este proceso permite inhibir enzimas y el crecimiento microbiano por lo cual ayuda a aumentar el tiempo de vida til, la formulacin de los minerales es fundamental para obtener un producto de buena calidad y apropiado para el consumidor, el envasado debe ser realizado en forma inmediata con el fin de evitar contaminacin debido al alto porcentaje de agua presente.

Determinar los parmetros que deben cumplir las materias primas, la caa de azcar debe tener un grado de fermentacin bajo debido a que esto afecta las caractersticas sensoriales finales del producto, la acidez y pH del exudado de cacao y del jugo de caa no debe ser muy bajo con el fin de evitar un porcentaje de acidez muy alto, los minerales empleados deben cumplir con normas de seguridad alimentarias.

5.2RECOMENDACIONES Verificar que la cantidad de minerales aadidos estn de acuerdo a la cantidad de mezcla exudado-caa de azcar, el exceso produce un sabor muy astringente. Variar el tiempo de pasteurizacin con el fin de evitar el pardeamiento enzimtico. Filtrar el jugo de caa cuantas veces sea necesario para evitar el paso de residuos. Controlar el tiempo y temperatura de refrigeracin.

CAPTULO VIPROPUESTA

6.1 TITULO SE LA PROPUESTA

Mejoramiento de las caractersticas organolpticas del bebida energizante a partir de exudado de cacao con adicin de jugo de caa.

6.2 ANTECEDENTES DE LA PROPUESTALas bebidas energizantes se introdujeron en nuestro medio hace tres aos aproximadamente, su consumo suele darse con fines de diversin e rehidratacin, en muchos casos asocian este tipo de bebidas con la prctica de algn deporte. En este ltimo caso, indudablemente dentro de un error de informacin dado que esta sustancia por su eminente estructura cafenica es un estimulante ms que rehidratante que buscara el balance de sales. Una lata de bebida energizante de 250 ml que se expenden en nuestro medio sin ningn tipo de restriccin, puede contener entre 0.08 a 0.10 grs. de cafena, y taurina entre 0.025 y 0.035 grs. Algunos de los principales efectos del consumo moderado van desde el aumento del nivel de actividad y el tono de la conciencia hasta la disminucin del apetito y las necesidades de sueo, hasta el aumento de la tasa cardiaca y la tensin arterial. A dosis muy altas, puede resultar peligroso. Un consumo diario superior a 250 miligramos de cafena (3 o 4 latas de bebidas energizantes por da) ocasiona arritmias cardacas, ansiedad, irritabilidad, dificultades de concentracin, diarreas y temblores. La realizacin de este proyecto se justifica no solo por el hecho de la gran demanda que tienen los energizantes en la actualidad en el mercado nacional influidos por la cultura del cuerpo, adems no existe un energizante natural que no produzca efectos secundarios conocidos ni dependencias, razones por las que decidimos elaborar una bebida energizante natural de exudado de cacao y jugo de caa.

Estudio De Mercado

Dado los resultados obtenidos por la investigacin de mercado se ha podido determinar que los 2 competidores ms importantes del mercado de energizantes son RED BULL y CICLON con un porcentaje de participacin de 54 y 25% respectivamente, de la misma forma se pudo comprobar que el mercado de energizantes es amplio, ya que en promedio el 35% de la poblacin consume este tipo de producto y que lo adquieren quincenalmente en un volumen de 2 latas por compra. Por otro lado se ha podido notar que tan solo el 43% de los ecuatorianos han consumido alguna vez esta bebida, lo que significa que en primera instancia lo que la publicidad y la promocin debera tener como objetivo es inducir a la prueba o primera compra de este producto. Finalmente se pudo establecer que el mercado meta para la bebida energizante de cacao y jugo de caa es todo el pas en especial las regiones de la costa y sierra, orientndose a individuos que sean menores de 39 aos, con ingresos principalmente entre 300 a 900 dlares lo que indica que nuestro producto ser dirigido a la clase media-alta, media y media-baja, de sexo masculino o femenino, que consuma bebidas energizantes.

Demanda Potencial La demanda potencial fue determinada mediante la utilizacin de datos proporcionados por el INEC y por los resultados obtenidos en las encuestas realizadas:

Tabla N5 Resultados de INEC

Como podemos observar la demanda potencial en individuos es de 228.700, y al mismo tiempo se pudo obtener la demanda potencial en envases la cual es 914.800 envases.

Posicionamiento De Mercado. La bebida ser posicionada en la mente del consumidor por ser el nico energizante natural que existe en el mercado, adems de ser el primer energizante producido en el Ecuador con un gran valor natural como proporciona el cacao y el jugo de caa y tambin valor energtico.

6.3JUSTIFICACIN

Con la finalidad de obtener un producto de mejor calidad es conveniente analizar varios factores que conllevan a la mejora de la bebida hidratante como vida de anaquel, grados Brix, pH, y factores extrnsecos como de olor, color, hasta de espesor del producto. Con poco tiempo implementado en la elaboracin de la bebida se present algunos inconvenientes que no beneficiaron al producto uno de ellos y especialmente el ms importante el tiempo de duracin ya que solo llego a un tiempo mximo de 2 semanas de consumo presentndose un problema por la inmediata caduca del mismo y perjudicando al consumidor debido a que el tratamiento por el que se obtuvo la bebida no fue el ms adecuado. Otro de los problemas fue de presentarse una separacin de fases en el mismo tiempo delimitando a un producto de excelentes caractersticas organolpticas.6.4OBJETIVOSGENERAL Aprovechar toda la materia prima que se obtiene del cacao (TheobromaCacao) para obtener una bebida energizante.ESPECIFICOS Realizar varias encuestas con la finalidad de aceptacin del producto al consumidor final. Implementar al mercado un producto con excelentes caractersticas organolpticas.6.5ANALISIS DE FACTIBILIDAD

Para desarrollar una bebida energizante es considerable tener muy en cuenta los medios para poder mantener o implementar dicho producto al mercado ya que se utiliza como materia prima el exudado de cacao proveniente de la regin costa sector Bucay, y caa de azcar que se obtiene de varios sectores del pas, sin embargo la materia prima ms importante como el exudado de cacao no suele ser un producto de tratamiento e importacin ya que solo se lo considera como desecho orgnico y no es utilizable.Sera factible para que se implemente un proyecto en el que se aproveche dicha materia y se pueda comercializar para beneficios muchos mayores de toda la fruta (cacao) y que se minimicen gastos al elaborar la bebida energizante.

6.6FUNDAMENTACINNecesariamente se debe mantener un tratamiento adecuado para que el producto sea mucho ms estable desde el momento en que se obtiene el exudado hasta el momento en que se embotella dicha bebida energizante.Podemos fundamentar que el producto se realiz en tiempo limitado utilizando un exudado de cacao que no haba fermentado, que al mezclar con el jugo de caa su sabor fue un tanto agrio y dulce a la vez. Esto se debe por la calidad del exudado implementado, tambin no se utiliz adecuadamente una pasteurizacin a la bebida en donde por tal motivo la vida de anaquel fue muy corta y otro factor que es necesario adicionar es utilizar enzimas que ayuden a que el producto tenga una mejor estabilidad y no se experimente cambio de fases debido a las composiciones diferentes de cada una de las materias primas.Son factores que con el estudio adecuado y con el tiempo necesario se podr elaborar la bebida energizante logrando sacar al mercado una bebida de buena calidad para el consumidor, es necesario plantear una investigacin de que enzimas y que clarificantes podrn ayudar y mantener una larga estabilidad al producto.

6.7 ADMINISTRACIN

6.7.1. MATERIALES6.7.1.1 MATERIA PRIMA jugo de caa

exudado de cacao

6.7.1.2 EQUIPOS Y MATERIALES pH-metro. Brixmetro. Cocina industrial. Lienzo. Despulpatador. Ollas y cucharas. Pre mezcla de minerales: Citrato de sodio:18,3% Citrato de potasio: 18,3% Cloruro de sodio: 12,2% Cloruro de potasio: 12,2% Fosfato de calcio: 12,2% Carbonato de magnesio: 12,2%

6.7.2. INSTITUCIONALES Universidad Tcnica de Ambato Facultad de Ciencia e Ingeniera en Alimentos Biblioteca de la Facultad De Ciencia E Ingeniera En Alimentos Laboratorios Acadmicos de la Facultad de Ciencia e Ingeniera en Alimentos. Asociacin de productores de cacao APROCAY.6.7.3 HUMANOS ESTUDIANTES: Andrs lvarez C. Carolina Freire G. Mayra Rodas. Dayana Sandoval S. Mayra Veloso L. TUTORES: Ing. William Teneda. Ing. Ximena Mario.6.7.4 RACURSOS FINANCIEROS

Tabla 1: PRESUPUESTO Y FINANCIAMIENTORecursosCostos $

RECURSOS HUMANOSEstudiante (cada uno)U.T.A.

Tutor-300

Estudiante40-

RECURSOS FSICOS28-

Equipos-30

Materiales3020

Materia Prima2350

Bibliografa e investigacin1.5-

Redaccin del perfil del proyecto18

Publicacin del perfil del proyecto2.5

Subtotal105

Total aporte U.T.A. (USD)400

Total aporte del estudiante (USD)145

TOTAL (USD)545

6.7.5CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES6.7.5.1 PRELIMINARESRevisin BibliogrficaFormulacin del Problema de InvestigacinFormulacin del Tema del Perfil del Proyecto de InvestigacinPresentacin del Tema del Proyecto de InvestigacinAprobacin del Tema del Proyecto de Investigacin6.7.5.2 OPERATIVASRecopilacin de la InformacinRevisin del Borrador del ProyectoRevisin y Correccin del Proyecto de InvestigacinPublicacin del Proyecto de Investigacin

MATERIALES DE REFERENCIA

1. BIBLIOGRAFA KALVATCHE, Zlatko; GARZARO, Domingo; GUERRA, Franklin. Teobroma Caco L. AGROALIMENTARIA. N6 Junio 1998. 23-25pp. BRAUDE, R. 1943. Theobroma Cacao. Vet. J., 99(12):3. OWUSU-DOMFEH, K. et al. 1970. Can. J. Anim. Sci., 50:1. FERNNDEZ, lvaro. CAA DE AZCAR. Disponible en: http://w4.siap.gob.mx/sispro/Integra/Caracteristicas/CanaAzu.html, 4/12/2011 NTE INEN 0176:06 4R Cacao en grano. Requisitocalentamiento * 4 NTE INEN 0538:81 Cacao (Productos derivados). Determinacin de sacarosa * 4 NTE INEN 1634 Determinacin e acidez total NTE INEN 0273 Determinacin de Brix Determinacin de pH mtodo AOAC 11.036.

ANEXOSANEXO 1.Tabla 1. Datos obtenidos de pH y Brix de muestras durante el proceso de elaboracin de la bebida energizante.MuestrapHBrix

Jugo de caa6,512

Exudado de cacao5,611

Bebida energizante6,818

Elaborado por: Andrs lvarez, Carolina Freire, Mayra Rodas, Dayana Sandoval, Mayra Veloso.

ANEXO 2.BALANCE DE COSTOS

Materia primaCantidad Costo Unitario (c/kg)Costo Total ($)

Jugo de caa5 lt7,57,5

Exudado de cacao1lt0,10,05

Minerales10g0,750,75

Costo Total8,3

DepreciacionesPorcentaje Valor ($)

Suministros10%0,83

Imprevistos5%0,415

Depreciacin5%0,415

Mano de obra25%2,075

Utilidad25%2,075

ST 2 5,81

ANEXO 3

5