FORMULACIÓN BEBIDA ENERGETICA CON EXTRACTO DE PULPA DE

AÇAÍ (Euterpe precatoria)

JUAN NICOLÁS GUATIBONZA BRICEÑO

PROYECTO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE INGENIERO QUÍMICO

ASESOR,

ANDRÉS GONZÁLEZ BARRIOS

INGENIERO QUÍMICO, M.SC., PH.D

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA QUÍMICA

BOGOTÁ D.C.

Objetivo General.

Formular una bebida energética con extracto de Açaí.

Objetivos Específicos.

Identificar una oportunidad en el mercado de bebidas energéticas.

Aprovechar sosteniblemente el Açaí de la Amazonía colombiana.

Evaluar experimentalmente propiedades físicas de la emulsión para determinar los

factores que inciden en la estabilidad.

Determinar una formulación optima en cuanto a estabilidad.

RESUMEN

El objetivo de la investigación fue formular los componentes principales de una nueva marca de

bebida energética con Açaí. Para este fin, se realizó una evaluación de la influencia de los ingredientes

principales en la estabilidad, dirigidos a mejorar la concentración de Açaí en la bebida y a

correlacionar las propiedades fisicoquímicas a la estabilidad del producto y al análisis sensorial,

permitiendo aumentar la vida útil del producto. En consecuencia, análisis de transmisión (TSI),

tamaño de gota, y propiedades sensoriales de las emulsiones fueron realizadas. Se

implementó un diseño factorial fraccionado 33-1 con las siguientes factores: relación aceite

canola/agua (5% a 15%), concentración de goma arábiga (0% a 20%) y polisorbato 80 (0 g/L

a 5,4 g/L). Luego, se realizó una evaluación de las respuestas en los tres puntos centrales de

cada variable. A continuación, se preparó un diseño factorial completo para evaluar la

estabilidad y propiedades sensoriales de la emulsión en cambios bruscos de temperatura.

Palabras clave: Emulsionante, Emulsión, Agente espesante, Estabilidad, tamaño de partícula.

ABSTRACT

The aim of this research was to formulate the main components of a new branded energy

drink with Acai. For this purpose, an evaluation of the influence of the main components of

an Acai emulsion on its stability, aiming to enhance the concentration of Acai in the beverage

and to correlate physicochemical characteristics to product stability and sensorial analysis,

allowing an improvement in the shelf life of the product. In consequence, analyses of

transmission (TSI), particle size and sensorial properties of the emulsions were conducted. A

33-1 fractional factorial design was performed with the next variables: canola oil/water ratio

(5% to 15%), Arabic gum concentration (0% to 20%) and Polysorbate 80 (0 g/L to 5,4g/L).

Then, an evaluation of the responses at the central conditions of each variable was made.

Next, a full factorial design was prepared to evaluate the stability and properties of the

emulsion due to temperature changes.

Keywords: Stabilizing agent, Emulsion, Weighting agent, Stability, Droplet size

1. INTRODUCCIÓN

Açaí: Los frutales del bosque Amazonas son ricos en vitaminas, minerales y antioxidantes

importantes que mantienen el cuerpo fuerte y resistente ante las enfermedades. Las familias

rurales afirman que durante la temporada de frutas y nueces forestales no se enferman de

resfriados, catarros ni influenza. Las carencias comunes en la dieta brasileña (p.ej., la

carencia de vitamina A) se pueden combatir con los alimentos del bosque. Las frutas de la

palmera de Burití, por ejemplo, contienen el mayor porcentaje conocido de vitamina A que

cualquier otra fruta del mundo. La fruta del Açaí está cobrando fama como superalimento

por su alto contenido en antioxidantes y grasas omega [1].

La especie Euterpe Precatoria, perteneciente a la familia de las palmas Arecaceae se

caracteriza por tener un tallo solitario entre 10-20 metros de altura y 23 cm de diámetro. Esta

especie crece específicamente en las tierras bajas de la Amazonia y en los bosques de los

llanos orientales. Esta especie produce frutos redondos de un color violeta oscuro con un

diámetro aproximado de 1 cm (Ilustración 1), estos frutos están compuestos por una semilla

dura, y una delgada pulpa fibrosa con gran contenido de aceite [2]. Cada palma tiene un

promedio dos racimos con entre 6000 y 9000 frutos por racimo.

Bebidas energéticas: Las bebidas energéticas son vendidas como productos que mejoran el

rendimiento físico o mental proporcionando rápidamente una fuente de energía; aportando

nutrientes y estimulantes. Estas bebidas pueden ser consumidas antes, durante o después de

la actividad física o mental. Usualmente contienen una mezcla de ingredientes, tales como

agua, azúcar, minerales, proteínas, vitaminas o estimulantes (como cafeína, taurina o

guaraná) los cuales proponen recuperar las reservas de energía del cuerpo y mejorar el

rendimiento. Típicamente, las bebidas energéticas son envasadas como bebidas listas para

consumir (ready to drink- 8 oz.). Gran parte de los productores de bebidas comerciales tienen

energéticas en su portafolio y engrosan el creciente segmento de mercado. La tecnología de

emulsión es usada en estos productos para integrar sabores liposolubles, agentes espesantes,

conservantes o nutrientes [3].

Materias primas principales:

Extracto de Açaí: Se propone una dosificación de 0,15% para no alterar el sabor y contextura

de la bebida. Al ser extractos concentrados la dosis no debe superar el 0,2% para lograr una

interacción óptima con los otros compuestos.

Componentes fase aceite: La fase aceite se caracteriza por reunir todos los componentes

liposolubles de la emulsión para ser luego mezclados con la fase acuosa. Las diferencias en

la composición de los aceites conllevan a diferencias en propiedades fisicoquímicas que

influencian la habilidad para formar y estabilizar la emulsión. Además, estudios han revelado

que el método de preparación utilizado también afecta la estabilidad el tipo de emulsión,

adición de antioxidantes, y el estado físico de la fase. [4]

Entre estos componentes encontramos:

Saborizantes: Son aceites de sabor usados en la industria de las bebidas por sus

constituyentes volátiles con perfil aromático [5].

Colorantes solubles en grasas: Compuestos naturales solubles en grasa contienen

intensos colores y suelen ser usados en pigmentos para comida. [5]

Emulsionantes: Para seleccionar un emulsionante adecuado se tienen dos factores

principales: producir pequeñas gotas durante la homogenización y la cantidad de

emulsionante a utilizar para formar un sistema estable. Las diferencias entre los

emulsionantes radican en sus propiedades moleculares y características

fisicoquímicas: la tasa a la cual absorbe la interfaz aceite agua durante la

homogenización, la reducción de la tensión interfacial después de la absorción y la

cantidad requerida para cubrir el área de la interfaz. Posibles emulsionantes a estudiar:

Goma arábiga, almidón.

Surfactantes: Polisorbatos.

Agentes espesantes y conservantes: Goma éster, BVO (Aceite Vegetal Bromado),

goma damar.

Endulzantes: Se encargan de dar el sabor dulce característico de la bebida energética

(sucrosa, fructosa, sacarina, Aspartame) [5].

2. METODOLOGIA

Investigación de mercado para el diseño óptimo de productos: En la industria de bebidas

es necesario realizar una metodología específica para el diseño óptimo de productos. Primero,

se realiza una identificación de los segmentos de mercado para los cuales el producto será

diseñado. A continuación de acuerdo a la identificación de los atributos del segmento

objetivo, se establecen los parámetros más significativos. Posteriormente se identifican las

preferencias de los clientes y se establece una formulación inicial del producto. Finalmente

se hallan las relaciones entre las variables de diseño y las características fisicoquímicas del

producto [6]. La metodología establecida permite relacionar el porcentaje de aditivos en la

bebida de tal forma que maximicen la vida útil y estabilidad, así como también satisfagan las

preferencias de los consumidores.

En vista de lo anterior, se implementó una encuesta a estudiantes universitarios para

determinar la frecuencia y el motivo por el cual consumen bebidas energéticas. De igual

forma, se indagó sobre que aditivos, nivel de azúcar y sabores se ajustan a sus preferencias.

Los resultados de la encuesta se encuentran en el anexo 1.

Formulación inicial: Para preparar las emulsiones, se utilizó pulpa de Açaí obtenida a través

de la empresa Bioguaviare. Este material se mantuvo congelado y al momento de preparar

cada experimento, 3 g de pulpa fueron depositados en un frasco de 1 L y embebidos con 200

mL de agua para luego mantenerse en reposo durante 2 horas [7].

En este caso se emulsiona la fase aceite en agua es decir O/W lo que significa que la fase

dispersa (aceite) es la que se desintegra en glóbulos de diámetro menor de 10 micrómetros,

mientras que el líquido circundante es la fase continua (agua), cuya estructura es estabilizada

por emulsionantes, para obtener una emulsión más estable La fase acuosa, con las siguientes concentraciones fijas: 1,5% (w/w) ácido cítrico, 0.15%

(w/w) benzoato de sodio y 0.15% (w/w) sorbato de potasio. La cantidad de goma arábiga

varía de acuerdo al experimento entre 5.0% (w/w) y 30.0% (w/w). Adicionalmente, se utilizó

como surfactante polisorbato 80 en diferentes concentraciones para establecer la cantidad

optima de este aditivo. Luego, se homogeniza la mezcla con un homogeneizador a 4000 rpm

durante 5 minutos y finalmente la mezcla se deja reposar durante 24 horas. [7]

La fase aceite consiste de aceite de canola con inicialmente el agente espesante SAIB

(Sucrose Hexaisobutyrate Diacetate) el cual equilibra las densidades de la fase aceite y la

fase acuosa, minimizando la separación debida a acciones gravitacionales. Sin embargo, el

laboratorio no disponía de SAIB y por tanto se utilizó goma santana que tiene propiedades

similares, de esta forma la densidad de la fase aceite y agua son tan cercanas como es posible.

La emulsión es producida usando una homogeneizador de alta velocidad (Dispermat),

añadiendo el aceite poco a poco a la solución en agua, la cual se encuentra girando a 4.000

rpm. Luego de agregar todo el aceite, el sistema continúa agitándose durante 15 minutos a

8.000 rpm. Finalmente, cada experimento es envasado en botellas PET de 250 mL rotuladas

[7].

Tabla 1Formulación inicial de la bebida.

Formulación inicial

Materia prima Cantidad (g)

Pulpa Açaí 3

Benzoato de Sodio 0,3

Ácido Cítrico 3

Sorbato de Potasio 0,3

Polisorbato 80 0,54

Goma Arábiga 30

Aceite de Canola 20

Goma Santana 0,3

Color Caramelo 0,086

Agua 200

A partir de la investigación de mercado y de los experimentos realizados por Almeida, se

elaboró la tabla 1 que contiene el listado de los componentes de la formulación inicial de la

bebida energética [8] [7].

Diseño de experimentos secuencial:

Inicialmente, se implementó un diseño factorial fraccional 33-1 compuesto de 9 experimentos

y 3 puntos centrales (Tabla 2), la adición de los puntos centrales provee una estimación del

error experimental y permite verificar lo adecuado del modelo [9]. Los siguientes parámetros

serán variados en la matriz experimental: (i) fracción volumétrica de la fase aceite en la

emulsión (5%-15%), (ii) proporción de goma arábiga/agua (5%-20% g emulsionante/100 g

agua) y (iii) la concentración de surfactante (Polisorbato) (0 g/L-1,08g/L) [8]. La variable de

respuesta es la estabilidad de la emulsión.

Tabla 2 Formulación experimentos primer diseño.

Emulsión Aceite (mL) Goma Arábiga (g) Polisorbato (g)

1 -1 -1 -1

10 10 0

2 -1 0 1

10 20 1,08

3 0 -1 0

20 10 0,54

4 1 -1 1

30 10 1,08

5 -1 1 0

10 40 0,54

6 0 0 -1

20 20 0

7 0 1 1

20 40 1,08

8 1 0 0

30 20 0,54

9 1 1 -1

30 40 0

Análisis estadísticos fueron realizados usando el software Minitab, para analizar los efectos

de cada variable y sus interacciones. Para el diseño factorial fraccionado, dado la naturaleza

exploratoria del modelo, los análisis fueron realizados empleando el 90% de significancia,

evitando la exclusión de variables que, en un análisis más conservativo no presentarían un

efecto significante [10]. La significancia de cada efecto lineal y de las interacciones fueron

determinados en el diseño factorial completo usando la prueba t con un nivel de probabilidad

de 0.05 (95% de significancia). El p-value representa la probabilidad de que una variable

dada no tenga un efecto significante en la respuesta, esto es, tiene 5% de probabilidad de no

ser significativa. Los efectos fueron significativos cuando el p-value era menor a 0.05. Los

efectos estimados evidencian la fuerza de los efectos principales y de sus interacciones.

La prueba para el segundo diseño experimental (Diseño factorial completo de 2 niveles)

consistió en someter las muestras preparadas a una cámara de estabilidad para reproducir

condiciones controladas de temperatura y humedad en su interior, con el fin de evaluar el

comportamiento y la calidad de las emulsiones expuestos a condiciones extremas de

almacenamiento, las condiciones de la cámara de estabilidad fueron 40°C y 75% de humedad

relativa durante 3 días.

Finalmente, el diseño fue replicado con igual formulación y condiciones, pero antes de ser

sometidas a la cámara de estabilidad, las emulsiones fueron llevadas a un autoclave de

laboratorio para esterilizar las muestras usando vapor de agua a alta presión y temperatura.

De esta forma, se evita un posible crecimiento bacteriano que puede afectar la estabilidad de

las emulsiones.

Caracterización estabilidad:

Las pruebas de estabilidad son un factor importante a la hora de determinar la vida útil de un

alimento, en este caso tanto en condiciones normales de almacenamiento como en

condiciones aceleradas. Por esta razón, se realiza un estudio para estimar la vida útil teniendo

en cuenta su comportamiento sensorial a través del tiempo. La logística de la prueba consistió

en medir la estabilidad de una alícuota de 20 mL en el equipo Turbiscan marca Formulaction

SA. Después de producir las emulsiones, fue necesario realizar una caracterización para

determinar la estabilidad inicial y 15 días después, evaluadas visualmente para identificar

fenómenos como floculación, coalescencia o cremación [4].

3. RESULTADOS

Al analizar los resultados de la encuesta implementada a 34 estudiantes y trabajadores de la

Universidad de los Andes, se observó que el segmento objetivo busca una bebida energética

sin azúcar, con componentes naturales y que además tenga un sabor natural o de limón.

Adicionalmente, se usa una mayor concentración de Açaí para ofrecer como valor adicional

la pulpa de fruta con teobromina del Açaí y cubrir el requerimiento energético que se

propone.

La prueba de estabilidad, consistió en medir la turbidez mediante el equipo Turbiscan marca

Formulaction del laboratorio de diseño de productos de la Universidad de los Andes, el

equipo lanza un haz de luz de 880 nm, a 20 mL de la muestra estudiada, como resultado el

análisis por dispersión se ejecutó durante 30 minutos con mediciones cada 20 s a 17°C. Los

resultados principales arrojados por el equipo son el Índice de estabilidad del Turbiscan (TSI)

y el cambio de retro dispersión (ΔBS), estos resultados se encuentran en el anexo 3. A partir

del ΔBS se identificaron fenómenos de desestabilización, mostrando evidencia de

coalescencia, cremación y floculación en las muestras. En la tabla 3 se resumen los hallazgos:

Tabla 3 Resultados análisis Turbiscan.

Delta BS TSI

Exp. Fondo Superficie Zona

Baja

Zona

media

Zona

Alta

Global BS 1

Hora

Fenómeno Observado

1 -3,0 10,0 1,0 0,4 1,5 0,7 31,20% Cremación

2 -19,0 24,0 11,5 15,0 15,2 15,0 55,30% Coalescencia en el fondo y

floculación en la parte

superior

3 -15,0 3,0 0,4 2,2 1,6 1,3 71,60% Pico de coalescencia en 32

mm

4 -0,1 -1,4 0,5 0,2 0,3 0,3 10,00% Cremación

5 -9,0 7,0 6,3 3,2 4,8 4,0 68,30% Coalescencia en el fondo y

floculación en la parte

superior

6 -4,0 -16,0 2,7 1,3 2,4 1,8 77,70% Pico de coalescencia en 49

mm

7 -8,5 -1,0 1,5 2,3 0,8 1,4 65,20% Pico de coalescencia en 27

mm

8 -8,0 -1,0 24,0 1,5 0,8 7,0 80,80% Coalescencia en el fondo

9 -8,0 -1,0 1,7 1,1 0,8 1,1 70,30% Coalescencia en el fondo

A partir de la tabla 3, se establece que los principales fenómenos de desestabilización son

cremación, floculación y coalescencia. Los experimentos 1 y 4 presentaron cremación, la

velocidad de cremación para una emulsión altamente diluida puede ser determinada usando

la ley de Stokes para una partícula esférica aislada [11]:

𝑉𝑠𝑡𝑜𝑘𝑒 = 𝑔(𝜌𝑑 − 𝜌𝑐)𝑑2

18𝜂

Donde v es la velocidad de la gota, 𝜌𝑑 𝑦 𝜌𝑐 son las densidades de la fase aceite y acuosa

respectivamente, d es el diámetro de la gota y 𝜂 es la viscosidad de la fase continua. En

consecuencia, si la densidad de la fase acuosa es mayor que la fase aceite, la velocidad será

negativa y por tanto gotas pequeñas se transportaran a la parte superior de la emulsión

ocasionando la cremación. La relación con los experimentos es el factor correspondiente al

porcentaje de goma arábiga. Sin embargo, también puede ser consecuencia de las

interacciones con los otros factores. Para disminuir este hecho se recomienda incrementar la

viscosidad de la fase acuosa mediante el uso de un agitador que aumente el esfuerzo cortante,

el incremento de la viscosidad es dado por un aumento en la velocidad de cizalla aplicada,

causado por reorganizaciones en su microestructura, este comportamiento es seguido por

fluidos como suspensiones de almidón o goma arábiga en agua [12]. Adicionalmente,

disminuir el tamaño de partícula y acercar las densidades de las dos fases disminuirá el efecto

de cremación. Dados estos resultados, en el segundo diseño experimental se fijó la masa de

goma santana en 0,5 g.

Por otro lado, los experimentos restantes presentaron coalescencia en el fondo y picos en la

parte superior. Este fenómeno es evidencia de la fusión de dos o más partículas agregadas en

una partícula mayor con un mayor volumen, este fenómeno acelera la cremación y la

tendencia de las partículas a ser deformadas. La ruptura de la película depende de la razón

entre la fuerza disruptiva externa y la fuerza inter-facial, la cual depende del emulsionante

usado [11]. Adicionalmente, si la adsorción del surfactante es insuficiente para cubrir la

superficie de la gota se presentará coalescencia. En este sentido, fue posible monitorear las

cinéticas de coalescencia en las muestras en función del tiempo gracias al TSI. Las

variaciones detectadas para cada tiempo fueron promediadas, de esta forma se estableció un

valor global para cada experimento, entre mayor es el TSI más inestable es el experimento.

En consecuencia, para el segundo diseño se disminuyó la cantidad de goma arábiga usada y

se fijó la cantidad de polisorbato 80 en 1 g.

Con respecto a los resultados de la tabla 3, se utilizó el software Minitab para determinar los

efectos principales de las variables aceite, goma arábiga y polisorbato. Las variables de

respuesta analizadas fueron el TSI en la zona alta, el TSI global y el porcentaje de retro

dispersión. Los resultados completos se encuentran en el anexo 4. A continuación se muestra

un resumen del análisis de datos de Minitab.

Tabla 4 Análisis Minitab

Variable

Respuesta

Factor

Principal

Error

Asociado

al Factor

Error

Total

R-sq

Zona Alta Aceite 74,45 178,7 79,14%

Global Goma 86,58 180,6 87,35%

BS Goma 0,20647 0,44238 93,60%

A partir de la tabla 4, se establecen relaciones entre los factores y las variables de respuesta.

En la zona alta, se observa que la concentración de aceite afecta el índice de estabilidad y

contribuye en mayor proporción al error del modelo. Por otro lado, la estabilidad global y la

retro dispersión se ven afectadas principalmente por el efecto de la goma arábiga. Es de

resaltar, que la variable de respuesta que más se ajusta al modelo de es el porcentaje de retro

dispersión. Adicionalmente, en la tabla 5 se resumen las gráficas de efectos medios del

Anova, indicando cuales son los niveles de cada factor para los cuales los índices de

estabilidad son mínimos

Tabla 5 Nivel seleccionado según gráficas de efectos

Variable

Respuesta

Nivel

seleccionado

mL Aceite/ mL Agua (%)

g. Goma/ g. Agua (%)

ppm Surfactante

Zona Alta 15 10 100

Global 10 10 0

BS 5 5 100

Después de concluir a partir del diseño factorial fraccional (primer diseño), se formuló un

segundo diseño factorial de 2 niveles (two level full factorial) con el fin de comprobar el

efecto de la temperatura en la estabilidad y en la caracterización visual de la bebida, variando

los dos factores significativos a partir de los resultados del primer diseño. El diseño consistió

en 4 experimentos y 2 puntos centrales, como se indica en la tabla 6. En el segundo diseño

experimental, la relación de aceite/agua y goma arábiga/agua fue ajustada a un nuevo rango,

desde 2,5% a 5% y 2% a 5% respectivamente.

Tabla 6 Formulación experimentos segundo diseño

Emulsión Aceite (mL)

Goma arábiga

(g)

1 5 4 2 5 10 3 10 4 4 10 10

Ahora bien, otro factor influyente en la desestabilización es la temperatura. En la

experimentación se presentaron dos cambios en la temperatura: el primero en la cámara de

estabilidad y el segundo en la refrigeración de las muestras. En el primer caso, el aumento en

la temperatura aumenta el movimiento de las partículas inducido térmicamente,

incrementando la probabilidad de colisión, además reduce la viscosidad interfacial

ocasionando la ruptura de la película. En el segundo escenario, la refrigeración de la fase

acuosa conduce a que las partículas de aceite se dirijan a regiones sin congelar entre los

cristales afectando la cristalización de la fase aceite y en consecuencia inestabilidad en la

bebida al descongelarse. [11].

Para el primer caso, después de realizar la prueba en la cámara de estabilidad se evidencio

una contaminación en las muestras como se ve en la ilustración 11. A continuación, se replicó

el experimento con un proceso previo en la autoclave y luego en la cámara por un tiempo

mayor. Como se puede ver en las ilustraciones 12 y 13, la bebida permaneció estable y no se

observó algún crecimiento anómalo Sin embargo, la coloración de la bebida disminuyó el

tono como consecuencia de la estabilidad de los carotenoides. La isomerización y oxidación

de los carotenoides resulta en una pérdida de color [13]. Como conclusión, se escogió la

bebida con un 2.5% de aceite y 5% de goma, como se ve en la tabla 7.

Tabla 7 Formulación final de la bebidas.

Formulación Final

Materia prima Cantidad (g)

Pulpa Açaí 0,3

Benzoato de Sodio 0,3

Ácido Cítrico 3

Sorbato de Potasio 0,3

Polisorbato 80 1,08

Goma Arábiga 10

Aceite de Canola 5

Goma Xantana 0,5

Color Uva 0,086

Agua 200

Finalmente, se realizó una evaluación sensorial con la finalidad de determinar el color de la

bebida, se utilizó el color caramelo y uva. En conclusión, El color uva fue seleccionado

debido a la relación existente entre la fruta del Açaí y este color.

4. CONCLUSIONES

Inicialmente, se identificó una oportunidad en el mercado de las bebidas energéticas usando

un producto natural de origen colombiano. Luego, se formuló una bebida energética y a partir

de un diseño de experimentos se evaluaron factores que inciden en la estabilidad de la bebida,

simplificación de procesos y disponibilidad de insumos, ya que se comprobó que no se

necesita una adición de surfactante significante. Por otro lado, se comprobó que la

temperatura influencia el comportamiento de la estabilidad y también influye en las

propiedades sensoriales de la bebida. Finalmente se formuló la bebida para aumentar su vida

útil y reducir la concentración de aceite.

Referencias:

[1] M. C. Patricia Shanley, Frutales y plantas útilies en la vida amazónica, Roma:

Organización de las NAciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura., 2012.

[2] L. M. Mantilla, Colombia Frutas de la Amazonia, Nogota: Instituto Sinchi, 2008.

[3] S. Hegenbart, «Formulating sports and Energy Beverages,» Prepared Foods, pp. 65-

70, 2003.

[4] P. Daniel, «Beverage Emulsions: Recent developments in formulation,» Food

Hydrocolloids, 2013.

[5] L. A. Brandt, «Pouring on Flavor on Beverages,» Prepared foods, pp. 54-64, 2002.

[6] J. Jacobsen, «Drinks and shots see energized sales,» Beverage Industry, pp. 12-18,

2011.

[7] A. TCA, «Evaluation of the Stabilityof Concentrated Emulsions for Lemon

Beverages Using Sequential Experimental Designs,» PLos One, vol. 3, nº 10, 2015.

[8] M. A. A. MAteus, «Desarrollo de bebidas energeticas con componentes naturales,»

Universidad de América, Bogotá, 2016.

[9] Minitab, «Soporte de Minitab,» Minitab Inc., 2017. [En línea]. Available:

https://support.minitab.com/es-mx/minitab/18/help-and-how-to/modeling-

statistics/doe/supporting-topics/response-surface-designs/should-i-include-center-

points/.

[10] R. MI, Experimental Design and Process Optimization, Boca Raton: CRC Press,

2014.

[11] M. R. J. &. S. Andersen, Chemical Deterioration And Physical Instability Of Food

And Beverages, Boca Raton: Woodhead Publishing, 2010.

[12] U. d. Alicante, «RUA. Repositorio Institucional de la Universidad de Alicante,»

Universidad de Alicante, 2017. [En línea]. Available:

https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/3623/1/tema2RUA.pdf.

[13] A. E. M. a. F. A. Zulueta, «Carotenoids and Color of Fruit Juice and Milk Beverage

Mixtures,» Journal of Food Science, nº 72, p. C457–C463, 2007.

Anexo 1. Resultados Encuesta Açaí

Anexo 2. Figuras Experimentación

Ilustración 1Fruto de Açaí

Ilustración 2 Filtración de la pulpa de Açaí

Ilustración 3 Almacenamiento de la pulpa en refrigeración.

Ilustración 4 Envases de plástico de las muestras.

Ilustración 5 Reactivos

Ilustración 6 Pesaje de la formulación fase acuosa

Ilustración 7Agitación emulsión usando equipo Dispermat

Ilustración 9 Emulsión al finalizar la agitación.

Ilustración 8 Ejemplo muestra primer diseño.

Ilustración 10 Alícuotas de 20 mL para ser analizadas en Turbiscan.

Ilustración 11 Ejemplo muestra segundo diseño después de pasar por la cámara de estabilidad.

Ilustración 12 Muestra 1 al finalizar proceso en la cámara de estabilidad

Ilustración 13 Muestra 2 al finalizar proceso en la cámara de estabilidad

Ilustración 15 Experimento usando color caramelo

Ilustración 14 Experimento usando color uva

Anexo 3. Resultados Turbiscan

Anexo 4 Resultados Análisis Diseño Factorial Fraccional Minitab

————— 23/10/2017 10:21:09 p. m. —————————————————

———

Welcome to Minitab, press F1 for help.

General Factorial Regression: Zona Alta versus Aceite; Goma; Surfactante

The following terms cannot be estimated and were removed:

Aceite*Goma; Aceite*Surfactante; Goma*Surfactante; Aceite*Goma*Surfactante

Factor Information

Factor Levels Values

Aceite 3 0,0; 1,0; 2,0

Goma 3 0,0; 1,0; 2,0

Surfactante 3 0,0; 1,0; 2,0

Analysis of Variance

Source DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value

Model 6 141,43 23,57 1,26 0,504

Linear 6 141,43 23,57 1,26 0,504

Aceite 2 74,45 37,23 2,00 0,334

Goma 2 41,90 20,95 1,12 0,471

Surfactante 2 25,08 12,54 0,67 0,598

Error 2 37,27 18,63

Total 8 178,70

Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)

4,31676 79,14% 16,58% 0,00%

Coefficients

Term Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 3,12 1,44 2,17 0,162

Aceite

0,0 4,03 2,03 1,98 0,186 1,33

1,0 -1,52 2,03 -0,75 0,532 1,33

Goma

0,0 -2,01 2,03 -0,99 0,428 1,33

1,0 2,99 2,03 1,47 0,279 1,33

Surfactante

0,0 -1,57 2,03 -0,77 0,521 1,33

1,0 -0,74 2,03 -0,36 0,751 1,33

Regression Equation

Zona Alta = 3,12 + 4,03 Aceite_0,0 - 1,52 Aceite_1,0 - 2,51 Aceite_2,0

- 2,01 Goma_0,0

+ 2,99 Goma_1,0 - 0,99 Goma_2,0 - 1,57 Surfactante_0,0

- 0,74 Surfactante_1,0

+ 2,31 Surfactante_2,0

Residual Plots for Zona Alta

General Factorial Regression: Global versus Aceite; Goma; Surfactante

The following terms cannot be estimated and were removed:

Aceite*Goma; Aceite*Surfactante; Goma*Surfactante; Aceite*Goma*Surfactante

Factor Information

Factor Levels Values

Aceite 3 0,0; 1,0; 2,0

Goma 3 0,0; 1,0; 2,0

Surfactante 3 0,0; 1,0; 2,0

Analysis of Variance

Source DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value

Model 6 157,75 26,29 2,30 0,333

Linear 6 157,75 26,29 2,30 0,333

Aceite 2 41,55 20,77 1,82 0,355

Goma 2 86,58 43,29 3,79 0,209

Surfactante 2 29,63 14,81 1,30 0,435

Error 2 22,84 11,42

Total 8 180,60

Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)

3,37951 87,35% 49,41% 0,00%

Coefficients

Term Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 3,62 1,13 3,22 0,085

Aceite

0,0 2,94 1,59 1,85 0,206 1,33

1,0 -2,12 1,59 -1,33 0,314 1,33

Goma

0,0 -2,86 1,59 -1,79 0,215 1,33

1,0 4,31 1,59 2,71 0,114 1,33

Surfactante

0,0 -2,42 1,59 -1,52 0,268 1,33

1,0 0,48 1,59 0,30 0,793 1,33

Regression Equation

Global = 3,62 + 2,94 Aceite_0,0 - 2,12 Aceite_1,0 - 0,82 Aceite_2,0

- 2,86 Goma_0,0

+ 4,31 Goma_1,0 - 1,46 Goma_2,0 - 2,42 Surfactante_0,0

+ 0,48 Surfactante_1,0

+ 1,94 Surfactante_2,0

Residual Plots for Global

General Factorial Regression: BS 1 Hora versus Aceite; Goma; Surfactante

The following terms cannot be estimated and were removed:

Aceite*Goma; Aceite*Surfactante; Goma*Surfactante; Aceite*Goma*Surfactante

Factor Information

Factor Levels Values

Aceite 3 0,0; 1,0; 2,0

Goma 3 0,0; 1,0; 2,0

Surfactante 3 0,0; 1,0; 2,0

Analysis of Variance

Source DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value

Model 6 0,41408 0,06901 4,88 0,180

Linear 6 0,41408 0,06901 4,88 0,180

Aceite 2 0,07173 0,03586 2,53 0,283

Goma 2 0,20647 0,10323 7,30 0,121

Surfactante 2 0,13589 0,06794 4,80 0,172

Error 2 0,02830 0,01415

Total 8 0,44238

Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)

0,118951 93,60% 74,41% 0,00%

Coefficients

Term Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 0,5893 0,0397 14,86 0,004

Aceite

0,0 -0,0733 0,0561 -1,31 0,321 1,33

1,0 0,1257 0,0561 2,24 0,154 1,33

Goma

0,0 -0,2133 0,0561 -3,80 0,063 1,33

1,0 0,1233 0,0561 2,20 0,159 1,33

Surfactante

0,0 0,0080 0,0561 0,14 0,900 1,33

1,0 0,1463 0,0561 2,61 0,121 1,33

Regression Equation

BS 1 Hora = 0,5893 - 0,0733 Aceite_0,0 + 0,1257 Aceite_1,0 - 0,0523 Aceite_2,0

- 0,2133 Goma_0,0 + 0,1233 Goma_1,0 + 0,0900 Goma_2,0

+ 0,0080 Surfactante_0,0

+ 0,1463 Surfactante_1,0 - 0,1543 Surfactante_2,0

Residual Plots for BS 1 Hora