OBTENCIÓN DE UNA COBERTURA DE CHOCOLATE A PARTIR ...
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OBTENCIÓN DE UNA COBERTURA DE CHOCOLATE A PARTIR DE CACAO SILVESTRES, COPOAZÚ (Theobroma grandiflorum), y MARACO (Theobroma bicolor), DE LA AMAZONIA COLOMBIANA. ANA SOLANYI HERNÁNDEZ BEJARANO CODIGO 43951005 SANDRA SILENIA CALDERÓN DAZA CODIGO 43991017 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ D.C. 2006
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OBTENCIÓN DE UNA COBERTURA DE CHOCOLATE A PARTIR DE CACAO SILVESTRES, COPOAZÚ (Theobroma grandiflorum), y MARACO (Theobroma
bicolor), DE LA AMAZONIA COLOMBIANA.
ANA SOLANYI HERNÁNDEZ BEJARANO CODIGO 43951005
SANDRA SILENIA CALDERÓN DAZA CODIGO 43991017
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
BOGOTÁ D.C. 2006
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OBTENCIÓN DE UNA COBERTURA DE CHOCOLATE A PARTIR DE CACAO SILVESTRES, COPOAZÚ (Theobroma grandiflorum), y MARACO (Theobroma
bicolor), DE LA AMAZONIA COLOMBIANA.
ANA SOLANYI HERNÁNDEZ BEJARANO
CODIGO 43951005 SANDRA SILENIA CALDERÓN DAZA
CODIGO 43991017
Trabajo de investigación como opción de grado
para optar al titulo de Ingeniero de Alimentos
Directora: LUZ MIRIAM MONCADA
Qc docente de la facultad de Ingeniería de Alimentos
Asesora: MARÍA SOLEDAD HERNÁNDEZ
Coordinadora de Investigación del instituto SINCHI
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
2006
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OBTENCIÓN DE UNA COBERTURA DE CHOCOLATE A PARTIR DE CACAO
SILVESTRES, COPOAZÚ (Theobroma grandiflorum), y MARACO (Theobroma bicolor),
DE LA AMAZONIA COLOMBIANA.
El presente trabajo hace parte del proyecto “Investigación sobre el manejo y
transformación de frutales nativos de la región amazónica colombiana” desarrollado por
el Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas, SINCHI, con el apoyo del
programa “Caracterización fisiológica de la maduración de frutos de especies
promisorias de la región amazónica y evaluación de alternativas de conservación” que
desarrolla el Instituto de Ciencias y Tecnología de Alimentos, ICTA, de la Universidad
Nacional de Colombia.
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
2006
2
Nota de aceptación
____________________________
____________________________
____________________________
___________________________ Presidente del Jurado
___________________________
Jurado
__________________________ Jurado
Bogotá D. C. 2006
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Agradezco a Dios por haberme brindado inteligencia, paciencia y fortaleza, bendiciones que me
ayudaron a luchar con perseverancia.
A mis padres, por haber sido el pilar de formación, el sostén incondicional y fortaleza, acompañadores
en el diario caminar de la experiencia en la historia de mi vida.
A mi hijo Andrés Felipe por ser mi mayor motivo de lucha y superación constante, contando siempre
con su amor.
A mis hermanos, Edwin y Rene por ser mis amigos, compañeros y la voz de aliento para salir adelante
aun en las adversidades de mi vida, fortaleciéndome, estimulándome y brindándome todo su apoyo.
A Yuly y Juan Esteban por contar con su amistad, cariño y apoyo en las diferentes etapas de mi vida.
ANA SOLANYI HERNANDEZ BEJARANO
2
Agradezco a Dios por haberme guiado en el camino para alcanzar está meta.
A mi madre Silenía por darme su apoyo incondicional en cada etapa de mi vida y depositar su confianza
en mí.
A mis hermanos Rafael, Carlos y Juanita por su amistad,, su apoyo y su aliento, dándome fortaleza en
cada una de las etapas de mi vida.
SANDRA SILENIA CALDERON DAZA
2
AGRADECIMIENTOS
A la profesora Luz Miriam Moncada, Directora del proyecto, por su apoyo, confianza y
orientación en el desarrollo de este proyecto.
A la Dra. María Soledad Hernández, Bióloga Ciencias Agrarias, por haber depositado su
confianza y colaboración para el desarrollo de este trabajo.
A Claudia Suspez, Jefe de control de Calidad de la empresa Casa Luker, por su
colaboración, confianza y ayuda desinteresada a lo largo de la investigación.
A Victor Castaño, coordinador del área de investigación y desarrollo de la empresa
Casa Luker, por su colaboración, confianza y asesoría siempre a tiempo para lograr el
desarrollo exitoso de este trabajo.
A los integrantes del panel sensorial de la empresa Casa Luker, por su colaboración en
esta fase del proyecto.
A la ingeniera Lena Prieto por su apoyo y colaboración en el desarrollo de ingeniería del
proyecto.
A Juan Carlos Poveda, auxiliar de laboratorio de la Universidad de La Salle, por su
ayuda y asesoría en lo relacionada a los análisis fisicoquímicos del proyecto.
A todos los docentes de la Universidad De La Salle, amigos y familiares que de manera
directa o indirecta hicieron realidad el alcance de esta meta profesional.
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TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÒN………………………………………………………………………………16
1. OBJETIVOS............................................................................................................18
1.1. Objetivo General ..............................................................................................18
1.2. Objetivos Específicos.......................................................................................18
2. MARCO TEORICO .................................................................................................19
2.1. CACAO COPOAZÚ (Theobroma grandiflorum will ex spreng schum).............19
2.1.1. Utilización. ................................................................................................23
2.1.2. Producción. ...............................................................................................24
2.2. CACAO MARACO (Theobroma bicolor H. B.K.) ..............................................25
2.2.1. Cosecha....................................................................................................26
2.3. CACAO (Theobroma cacao) ............................................................................26
2.3.1. Valor nutritivo. ...........................................................................................28
2.4. PROCESO DE BENEFICIO DEL CACAO Y OBTENCIÓN DE CHOCOLATE 29
2.4.1. Proceso de obtención del licor de cacao (Theobroma cacao). .................29
2.4.2. Proceso de fabricación. ............................................................................30
2.5. OBTENCIÓN COBERTURA DE CHOCOLATE ...............................................34
2.5.1. Proceso de elaboración de cobertura de chocolate. ................................34
2.5.2. Descripción de operaciones......................................................................35
2.5.3. Agentes externos que influyen en el producto y en el proceso.................38
3. MATERIALES Y MÉTODOS...................................................................................41
3.1. CARACTERIZACIÓN DE MATERIA PRIMA....................................................41
3.1.1. Codificación. .............................................................................................42
3.1.2. Análisis próximal. ......................................................................................42
3.1.3. Análisis de grasa extraída.........................................................................43
3.1.4. Análisis sensorial. .....................................................................................44
3.1.5. Análisis microbiológico..............................................................................45
3.2. DESARROLLO DE FORMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN PROCESO ..............45
2
3.3. INGENIERÍA DEL PROYECTO. ......................................................................46
3.3.1. Obtención del licor de Copoazú (T. grandiflorum) y Maraco (T. bicolor)...46
3.3.2. Proceso de obtención de cobertura de chocolate Copoazú y Maraco. .....49
3.3.3. Diseño experimental para la formulación..................................................51
3.3.4. Balances de materia y energía. ................................................................53
3.3.5. Dimensionamiento de equipos..................................................................53
4. RESULTADOS........................................................................................................54
4.1. CARACTERIZACIÓN DE MATERIA PRIMA....................................................54
4.1.1. Análisis Sensoriales..................................................................................54
4.1.2. Análisis proximal. ......................................................................................56
4.1.3. Resultados obtenidos de la grasa extraída...............................................58
4.1.4. Resultados microbiológicos obtenidos......................................................61
4.2. FORMULACIONES ENSAYADAS...................................................................63
4.2.1. Viscosidad. ...............................................................................................64
4.2.2. Punto fusión. .............................................................................................65
4.3. CARACTERIZACIÓN DE LA COBERTURA. ...................................................67
4.3.1. Análisis Sensoriales..................................................................................68
4.3.2. Análisis Proximal.......................................................................................71
4.3.3. Resultados microbiológicos. .....................................................................78
4.4. BALANCES DE MATERIA PARA LA OBTENCIÓN DE COBERTURA ...........79
4.4.1. Copoazú. ..................................................................................................79
4.4.2. Maraco......................................................................................................82
4.5. BALANCES DE ENERGÍA...............................................................................86
4.6. EQUIPOS.........................................................................................................86
4.7. DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS .............................................................90
5. CONCLUSIONES .................................................................................................101
6. RECOMENDACIONES .........................................................................................102
7. BIBLIOGRAFIA .....................................................................................................103
8. ANEXOS ...............................................................................................................106
2
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Planta Y fruto de Cacao Copoazú (T. grandiflorum) ........................................... 20
Figura 2 Copoazú T. grandiflorum (a). Fruto entero. (b) Pulpa........................................... 21
Figura 3 Fruto de Maraco (T. bicolor) ...................................................................................... 25
Figura 4. Cacao (T. cacao) (a). Fruto entero. (b) Pulpa Fruto de Cacao .......................... 27
Figura 5 Muestras de granos de cacao seco y descascarillado ......................................... 55
Figura 6 Muestras de pastas de cacao obtenidas experimentalmente (a) Especie Cacao
comercial, (b) Especie Copoazú, (c) Especie Maraco.......................................................... 56
Figura 7 Grasa extraída del (a) Copoazú, (b) Maraco y (c) Comercial.............................. 59
Figura 8 Coberturas obtenidas ................................................................................................. 68
Figura 9 Ensayos realizados.................................................................................................... 68
Figura 10 Secador de bandejas ............................................................................................... 87
Figura 11Tostador marca Probat - Werke .............................................................................. 87
Figura 12 Molino manual marca Corona................................................................................ 88
Figura 13 Molino eléctrico marca Hobart ................................................................................ 88
Figura 14 Molino de bolas marca Vardrive ............................................................................. 89
Figura 15 Concha marca Mi-ze-co ........................................................................................... 90
Figura 16 Esquema del tostador de cacao ............................................................................. 93
Figura 17 Esquema de molino de disco.................................................................................. 94
Figura 18 Esquema del molino de bolas................................................................................ 95
Figura 19 Esquema de la Concha............................................................................................ 96
Figura 20 Esquema del atemperador ...................................................................................... 97
Figura 21 Esquema de la banda transportadora ................................................................... 98
2
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Características y composición nutricional del fruto de Copoazú (a base seca). 23
Tabla 2. Composición química y valor nutricional del fruto de Maraco.............................. 26
Tabla 3. Obtención del licor de cacao. ................................................................................... 33
Tabla 4 Equipos utilizados en el análisis proximal. ............................................................... 41
Tabla 5 Códigos utilizados en el análisis de los licores de cacao. ..................................... 42
Tabla 6 Equipos utilizados en el proceso de obtención de licor y cobertura de chocolate.
....................................................................................................................................................... 46
Tabla 7 Tamaño de partícula requerido en el licor para la producción de cobertura,
según parámetros de Casa Luker S.A. ................................................................................... 49
Tabla 8 Tamaño de partícula requerido en la cobertura, según parámetros de Casa
Luker S.A. .................................................................................................................................... 51
Tabla 9. Características básicas obtenidas en el análisis sensorial para los tres licores.
....................................................................................................................................................... 54
Tabla 10. Características fisicoquímicas de los tres licores estudiados, licor de Copoazú
(LCA), licor de Maraco (LMA) y licor de cacao comercial (LCC). ....................................... 57
Tabla 11. Contenido de minerales en los licores de cacao Copoazú y comercial ........... 57
Tabla 12 Resultados obtenidos de la grasa extraída a las los licores de Copoazú,
Maraco y cacao comercial......................................................................................................... 59
Tabla 13 Resultados de análisis microbiológico de las muestras de licores de Copoazú,
Maraco y cacao comercial......................................................................................................... 62
Tabla 14 Datos de la viscosidad de las coberturas de chocolate en los ensayos
realizados. .................................................................................................................................... 64
Tabla 15 Datos de punto de fusión de las coberturas de chocolate a partir de Copoazú y
Maraco.......................................................................................................................................... 65
Tabla 16. Análisis sensorial de las coberturas de chocolate de Copoazú (CP), Maraco
(MA) y comercial (CO) obtenidas. ............................................................................................ 69
Tabla 17 Análisis de varianza de los datos obtenidos en el análisis sensorial. ............... 70
2
Tabla 18. Valores promedios del análisis proximal de los licores de copoazú (LCA),
Maraco (LMA) y comercial (LCC) y las coberturas de Copoazú + S (CCS), Copoazú + T
(CCT), Maraco + S (CMS), Mezcla + S (CMES) y comercial (CCO) ensayadas............. 71
Tabla 19 Desviación estándar .................................................................................................. 71
Tabla 20 Análisis de varianza de los datos obtenidos en el análisis próximal. ................ 72
Tabla 21 Resultados microbiológicos ...................................................................................... 78
Tabla 22 Resumen del balance de materia para el cacao Copoazú.................................. 82
Tabla 23 Resumen del balance de materia para el cacao Maraco ................................... 85
Tabla 24 Resumen del balance de energía de la obtención de cobertura de chocolate 86
Tabla 25 Descripción de equipos necesarios ........................................................................ 91
Tabla 26 Resumen del dimensionamiento. ............................................................................ 99
Tabla 27 Proveedores recomendados para la adquisición de equipos. ............................ 99
2
LISTA DE GRAFICAS
Grafica 1 Contenido de minerales en los licores de cacao Copoazú (LCA) y comercial
(LCC), los valores presentados corresponden al promedio encontrado para cada licor.
58
Grafica 2 Análisis de la grasa extraída a las los licores de Copoazú (LCA), Maraco
(LMA) y cacao comercial (LCC), los valores presentados corresponden al promedio
encontrado para cada licor........................................................................................................ 60
Grafica 3 Cromatograma del perfil lipídico de la grasa extraída de Copoazú ................. 61
Grafica 4 Viscosidad de las coberturas de chocolate a partir de Copoazú y Maraco. .... 64
Grafica 5 Punto de fusión de las coberturas de chocolate en los ensayos realizados ... 66
Grafica 6 Promedios de los datos obtenidos en el análisis sensorial. ............................... 69
Grafica 7 Diagrama de cajas para la variable Cenizas ........................................................ 73
Grafica 8 Diagrama de cajas para la variable Humedad...................................................... 74
Grafica 9 Diagrama de cajas para la variable Proteína........................................................ 75
Grafica 10 Diagrama de cajones variable Grasa................................................................... 76
Grafica 11 Diagrama de cajones variable Azúcares............................................................ 77
Grafica 12 Balance de materia (COPOAZÚ). ...................................................................... 80
Grafica 13 Balance de materia (MARACO)............................................................................ 83
2
LISTA DE DIAGRAMAS
Diagrama 1 Esquema del proceso tradicional de elaboración del chocolate ................... 31
Diagrama 2 Proceso de obtención del Licor de Cacao ....................................................... 32
Diagrama 3 Proceso de elaboración de cobertura de chocolate. ....................................... 35
Diagrama 4 Proceso de obtención de licor de cacao. .......................................................... 47
Diagrama 5 Proceso de obtención de cobertura de chocolate. .......................................... 50
2
ANEXOS
Anexo A Fotos equipos de apoyo en el análisis proximal................................................. 106
Anexo B FICHA TECNICA DE LAS GRASAS USADAS.................................................... 109
Anexo C FORMATO DE EVALUACION SENSORIAL DE LOS LICORES..................... 113
Anexo D FORMATO DE EVALUACION SENSORIAL DE LAS COBERTURAS
OBTENIDAS .............................................................................................................................. 114
Anexo E Tablas originales ....................................................................................................... 115
Anexo F ANÁLISIS ESTADÍSTICOS..................................................................................... 118
Anexo G BALANCE DE MATERIA ........................................................................................ 122
Anexo H BALANCE DE ENERGÍA ........................................................................................ 136
2
INTRODUCCIÓN
El cacao es originario de América y tiene su centro de dispersión en la Amazonia. El
Copoazú (Theobroma grandiflorum), y Maraco (Theobroma bicolor), son cacaos
silvestres en proceso de domesticación cuya producción es incipiente en la actualidad.
El presente trabajo planteó obtener coberturas de chocolate con características
similares a las de la cobertura comercial elaborada a partir del cacao (Theobroma
cacao), dándole así un valor agregado a dichas variedades y un potencial agroindustrial
para la región. Para ello se realizó una caracterización a la materia prima, las dos
especies de cacao, para conocer sus propiedades y saber como se comportan en el
momento de preparar la cobertura, luego se determinó el proceso con sus respectivas
variables para obtener así el producto deseado. Se determinó que las dos especies
ensayadas sirven para obtener coberturas con características similares a las de la
cobertura comercial.
El chocolate y sus derivados, como las coberturas, son unos de los alimentos más
populares a nivel mundial debido a su valor nutricional y a sus excelentes
características sensoriales. La transformación del cacao en cobertura comprende
diferentes etapas, algunas de ellas muy críticas, que inciden directamente en la calidad
del producto. En el proceso de obtención de coberturas se incluye, operaciones que
son críticas desde el punto de vista de las características organolépticas y demás
atributos de calidad del producto. Iniciando con la obtención del licor de tamaño de
partícula adecuado y que debe proceder de un cacao bien fermentado y seco.
Siguiendo con el conchado de dicho licor que es el eje central de la obtención de la
cobertura ya que en él se desarrollan sabores y texturas. Y terminando con el
atemperado en el cual se busca formar cristales de grasa para dar cuerpo a la
cobertura.
2
Gracias a la ubicación geográfica de nuestro país se cuenta con una parte de territorio
perteneciente a la Amazonía lo cual favorece su riqueza natural y la biodiversidad
reinante en esa región ofrece otras especies de cacao, entre las que se encuentran el
Copoazú (T. grandiflorum), y Maraco (T. bicolor), cacaos amazónicos con un alto
potencial como materia prima de la industria de los chocolates. El presente estudio
finaliza un ciclo de caracterización realizado en el Instituto Amazónico de
Investigaciones Científicas –Sinchi- a estas especies para generar atributos de uso y
manejo, así como el desarrollo de nuevos productos.
Con el desarrollo de la investigación se desea llegar a las diferentes comunidades que
cultivan estas especies de cacao y no pueden aprovecharlas, además se quiere
promover la elaboración de nuevas líneas de productos con base en chocolate, el cual
debe ser comprado y transportado desde el interior incrementando en una suma
considerable los costos de estos, está es la principal razón del proyecto, ya que con el
desarrollo de este se llegarán a obtener productos totalmente autóctonos de la región.
En el futuro, la industrialización de esta fruta exótica constituirá una contribución
fundamental para el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales del bosque
húmedo tropical, revirtiendo en beneficios socioeconómicos para construcción de la
región Amazónica.
Este proyecto se desarrolló dentro del programa de frutales amazónicos del Instituto
Sinchi bajo la dirección de la Qca Luz Miriam Moncada docente de la facultad de
Ingeniería de Alimentos de la Universidad De La Salle y con la coordinación de la
Bióloga María Soledad Hernández investigadora del Instituto y docentes de la facultad.
2
1. OBJETIVOS
1.1. Objetivo General Obtener cobertura de chocolate a partir de los licores de dos especies de cacao
silvestre: COPOAZU (Theobroma grandiflorum) y MARACO (Theobroma bicolor), de la
Amazonia colombiana.
1.2. Objetivos Específicos
• Realizar la caracterización de la materia prima y del producto obtenido de cada una
de las especies, teniendo como punto de referencia (licor de cacao y cobertura de
chocolate comercial).
• Optimizar las variables del proceso de obtención de coberturas de chocolate a nivel
de laboratorio a partir de las dos especies de cacao silvestres.
• Escalar el proceso a nivel semi-industrial.
2
2. MARCO TEORICO El cacao es una planta cuyo origen es incierto, ya que se le atribuye a los americanos
que eran un pueblo nómada, por lo cual es imposible determinar cual fue en realidad su
punto exacto de inicio. 1
Según las investigaciones realizadas por De Candolle, Pound, Cheesman y Holdridge,2
se puede decir que fue en México y especialmente en un triangulo ubicado en la cuenca
superior de del Río Amazonas, ubicadas en parte de Brasil, Colombia y Ecuador, en
donde se inicio su cultivo de manera espontánea y gracias a la inestabilidad que el
hombre y los animales de esta época tenían se fue esparciendo por distintos lugares y
así se dieron cruzamientos e híbridos naturales que dieron como resultado las diversas
variedades que se conocen y se cultivan del cacao hoy en día.
A este cacao varias civilizaciones como los Aztecas y los Mayas entre otros, fueron los
encargados de darle uso a nivel alimentario, así mismo era de tanto valor para ellos que
designaron al grano como moneda para sus actividades comerciales. Por su parte las
tribus que se encontraban en las regiones del Cauca, Magdalena y los afluentes del Río
Amazonas en Colombia le dieron uso en la elaboración de bebidas alcohólicas.3
2.1. CACAO COPOAZÚ (Theobroma grandiflorum will ex spreng schum) El árbol de Copoazú (T. grandiflorum), es una planta fructífera, de la familia de las
Esterculiáceas, típicamente amazónica, que se encuentra en estado silvestre en la
parte sur y sudeste de la Amazonia oriental y el noreste de el estado de Maranhao
(Brasil).4 1 Secretaria de Agricultura y fomento de Antioquia, 1983, p. 2. 2 Ibid., p. 3. 3 Ibid., p. 3. 4 VENTURIERI, G y LOPEZ, 1988, p. 3.
2
Dentro de la gran variedad de frutos que crecen espontáneamente en las selvas de la
región amazónica, el Copoazú es apetecido por el sabor típico de sus frutos, ya sea
para consumirlo directamente o para emplear su pulpa para la fabricación de jugos,
dulces, jaleas, compotas y helados, ya que posee un sabor y aroma muy agradable.5
Su fruto es el mayor entre el genero Theobroma, considerado como uno de los mejores
de la flora amazónica, como se puede observar en la figura 1, tiene gran aceptación en
el mercado local, lo cual se ve reflejado por el volumen de materia prima empleado en
las industrias de la región, así como la comercialización en la central de abastecimiento
y en los supermercados regionales.6
Fuente. Proyecto Frutales Nativos. Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana IIAP
Figura 1 Planta Y fruto de Cacao Copoazú (T. grandiflorum)
El Copoazú pertenece a la familia de las esterculiáceas cuya denominación binomial
(Theobroma grandiflorum schum), es uno de los frutos típicamente amazónico más
importante. Se considera el Copoazú como un cacao, ya que sus semillas, después de
5 HERNANDEZ, L y LEÓN, N, 2003, p. 4. 6 CALZAVARA, B. 1984, p. 7.
2
secas, permiten la preparación de un típico chocolate, considerado como más fino que
el de las semillas de cacao.7
Cuando la planta es cultivada alcanza de 6 a 10 m., de altura, y de 15 a 20 m., en los
individuos que se desarrollan espontáneamente en la selva principalmente en aquellas
localizadas en áreas de castañas.8
Las hojas son enteras cuando la planta es joven, de coloración rosada y están cubiertas
abundantemente de vellosidades, que se desprenden fácilmente al contacto de la
mano, una vez alcanzan su desarrollo completo. 9
Sus flores son de color rojo oscuro son las más grandes de el genero y crecen en
ramos, son pediculares de 3 a 5 cm.10
El fruto se conoce como Copoazú y se nombra como cacao silvestre. Es
específicamente de forma elipsoidea u oblonga, de extremos redondeados con una
longitud aproximada de 15-32 cm., y de 10-15 cm., de ancho; su peso promedio es de
1500g; posee un pericarpio (cáscara), leñoso y quebrantable, como se ilustra en la
figura 2a.11
(a) (b)
Fuente. Proyecto Frutales Nativos. Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana IIAP
Figura 2 Copoazú T. grandiflorum (a). Fruto entero. (b) Pulpa. 7 HERNANDEZ, L y LEÓN, N, 2003, p. 5. 8 Ibid., p. 5. 9 CALZAVARA, B. 1984, p. 8. 10 Ibid., p. 8. 11 HERNANDEZ G., BARRERA G., 2004, p. 70.
2
La pulpa (endocarpio), que envuelve la semilla es comestible, de coloración amarilla,
cremosa, sabor ácido, como se muestra en la figura 2b. La semilla contiene una grasa
aromática parecida a la manteca de cacao con un punto de fusión de 32°C índice de
saponificación de 188 y un índice de Yodo de 45.12
Respecto al fruto se conoce diferentes variedades que, en términos generales, se
caracterizan por su forma o según su cáscara o corteza, y se distinguen tres grupos:
• COPOAZÚ REDONDO: es la variedad más común de la Amazonia Brasilera, los
frutos presentan extremos redondeados y su cáscara tiene de 6 7 mm., de grosor.
• COPOAZÚ MAMORANA: sus frutos son los de mayor tamaño en todas las
variedades conocidas, sus extremos son puntudos y su cáscara es más gruesa,
entre 7 y 9 mm., y puede alcanzar un peso de 4 kg.
• COPOAZÚ MAMAU: su mayor característica es la carencia de semillas también
recibe los nombres de copo sin semilla o Copoazú sin semilla.13
Sus características organolépticas como sabor. Color y aroma son muy agradables,
ofreciendo perspectivas muy favorables para la aceptación de nuevos productos
mediante su transformación.14
La composición porcentual del fruto de Copoazú, calculada con relación al peso fresco
es: Cáscara 46.47%, Pulpa 36.79%, Almendras 16.74%.15
Así mismo la composición nutricional del fruto, fue determinada en el laboratorio de
nutrición y análisis de alimentos.16 Como se ilustra en la tabla 1.
12 HERNANDEZ G., BARRERA G., 2004, p. 71. 13 Ibid., p. 71. 14 Ibid., p. 71. 15 VENTURIERI, G y LOPEZ, 1988, p. 5. 16 Uniamazonia-SINCHI. Florencia 2000.
2
Tabla 1 Características y composición nutricional del fruto de Copoazú (a base seca). Características Valores
pH
Acidez (%)
Aminoácidos (mg. %N)
Vitamina C (% mg.)
Pectina (%)
Fósforo (% P2O5)
Calcio (mg 100g)
Extracto etéreo (% bs)a
Sólidos totales (%)
Volátiles (%)
Azúcares reductores (%)
Proteína (% bs)a
Fibra (% bs)a
Hidratos de carbono (% bs)a
3.30
2.15
21.90
23.12
0.39
0.31
60.30
3.50
11.00
89,00
9.09
11,40
18.70
50.60
FUENTE: Informe Laboratorio de nutrición y análisis de alimentos (Uniamazonia-SINCHI. Florencia 2000).
2.1.1. Utilización.
El mayor valor de la especie reside en el fruto, el cual posee abundante pulpa, la cual
es empleada para preparar diferentes productos; la corteza es empleada en algunos
lugares como abono orgánico, y las semillas se consideran sucedáneas del cacao
tradicional, ya que con ellas es posible fabricar chocolate, el cual es considerado un
alimento muy nutritivo por su contenido en almidón y de una grasa similar a la manteca
de cacao.17
17 HERNANDEZ, L y LEÓN, N, 2003, p. 5.
2
2.1.2. Producción.
El árbol de Copoazú tiene periodos típicos de floración y fructiferación, aunque se
confunden en determinado periodo del año, entre Noviembre y Marzo. Para determinar
el inicio de la floración se considera un porcentaje de árboles sin flores, el periodo de
floración puede comenzar en Julio y desaparecer totalmente en Marzo del año
siguiente. Teniendo en cuenta que el fruto tarda en madurar entre 4.0 y 4.5 meses, el
periodo de maduración comienza en Noviembre y termina en Julio. Sin embargo, se
puede observar hasta Julio, pero el pico de producción esta entre Febrero y Marzo.18
A partir de la primera fructificación, esta va aumentando gradualmente hasta el décimo
año, cuando se considera que se estabiliza la producción, siempre y cuando se realice
con buenas practicas agrícolas, ya que estas tiene influencias sobre la fructificación del
árbol de Copoazú.19
En cuanto a productividad, se estima una productividad media de 12 frutos por planta; si
se sume que el peso medio de cada producto es de 1 kg., y que el rendimiento en pulpa
es de el 30%; se producen 3.6 Kg., de pulpa por planta. Como en una hectárea son
plantados 179 árboles de Copoazú, se concluye que la productividad seria de 644.4 Kg.
De pulpa por hectárea.20
Con respecto al fruto, si se tiene en cuenta que le rendimiento en semilla es de 21%, la
productividad seria de 2.5 kg., de semillas frescas por planta y 451 kg., por hectárea.21
18 HERNANDEZ, L y LEÓN, N, 2003, p. 6. 19 Ibid., p. 7. 20 CALZAVARA, B. 1984, p. 10. 21 Ibid., p. 10.
2
2.2. CACAO MARACO (Theobroma bicolor H. B.K.)
Árbol de 3 a 8m., de altura, aunque puede alcanzar de 25 a 30m.; con corteza brillante
y madera blanca; superficie superior verde y sin vellosidades o con pelos esparcidos,
superficie inferior plateado-verdoso; hojas en el tallo primario, largas, simétricas,
profundamente cordadas; flores con sépalos puntiagudos ovalo-puntiagudos,
cortamente conados en la base, agudos en el ápice, rojizos externamente.22
El fruto como se puede ver en la figura 3, es una cápsula voluminosa de diversos
tamaños, su peso varia entre 300 y 4000 g., y las formas varían desde ovaladas hasta
redondeadas. La corteza puede ser rugosa o lisa, de color amarillo cuando madura.
Las numerosas semillas están rodeadas por una pulpa blancuzca o amarillenta de color
fuerte y sabor dulce. En la actualidad los frutos maduros se recogen antes de caer al
suelo.23
FUENTE http://www.regionloreto.gob.pe/amazonia
Figura 3 Fruto de Maraco (T. bicolor)
Nutricionalmente el Maraco se destaca por su alto contenido de proteína y
carbohidratos. Los datos presentados en la tabla 2 se obtuvieron a partir de 100 g., de
fruto.24
22 RODRIGUEZ B., 1997, p. 8. 23 HERNANDEZ G., BARRERA G., 2004, p. 82. 24 Ibid., p. 82.
2
La pulpa es amarillenta y presenta un aroma entre papaya y guayaba. Los indígenas
consumen la pulpa que rodea las semillas de los frutos maduros. En la costa pacifica la
emplean para elaborar bebidas refrescantes. La semilla se consume en caldos y con
otros alimentos.25
Tabla 2. Composición química y valor nutricional del fruto de Maraco Componentes Contenido (%)
Humedad
Proteína
Aceite
Carbohidratos
Fibra
Ceniza
87.90
1.66
0.48
7.44
1.44
1.08
Fuente: Informe Laboratorio de nutrición y análisis de alimentos (Uniamazonia-SINCHI. Florencia 2000)
2.2.1. Cosecha.
La cosecha principal se presenta en los meses de febrero a marzo y de septiembre a
octubre. Crece bien en regiones con temperaturas medias anual entre 28 y 30°C. Las
inflorescencias son auxiliares, en racimos de 3 a 5 flores, se abren solo dos botones y
se forma un solo fruto. El color de la flor es púrpura, tres a ocho inflorescencias por
rama en los últimos 50cm de longitud. La flor es hermafrodita con cinco pétalos, cinco
sépalos y cinco estambres con pubescencias y ovario súpero.26
2.3. CACAO (Theobroma cacao)
El árbol es relativamente alto con ramas que forman ángulo muy agudo hacia arriba.
Las mazorcas son casi siempre de tamaño grande, como se observa en las figuras 4a
25 HERNANDEZ G., BARRERA G., 2004, p. 83. 26 RIVAS y LOZANO. 2001, p. 72.
2
– 4b. La cáscara puede ser de superficie rugosa (criollos, angoleta y cundeamor) o lisa
(amelonado y calabacillo) y con diez surcos notorios.27
El árbol mide generalmente de 4 a 8 m., de alto, a veces, hasta 14 m., tronco principal
corto, ramificado 3,4 ó 5 ramas primarias, ramas secundarias numerosas, follaje denso.
(a) (b) Fuente www.mipunto.com/venezuelavirtual
Figura 4. Cacao (T. cacao) (a). Fruto entero. (b) Pulpa Fruto de Cacao
Las ramas son dimórficas, unas crecen verticalmente hacia arriba (tallo y chupones) y
las otras oblicuamente hacia a fuera. Las plantas provenientes de semilla crecen como
un solo tallo hasta a alcanzar de 1m., a 1.5m., de altura, a la edad de unos 14 meses.
En este momento la yema Terminal detiene su crecimiento y brotan, aparentemente al
mismo nivel aunque de diferentes nudos de 3 a 5 ramas laterales. A este verticilo de
ramas laterales se le llama horqueta o molinillo.28
Pertenece a la familia de las Esterculiáceas, orden Malvales. Además del Theobroma
cacao existen otras especies que no se cultivan en áreas grandes porque hasta el
momento carecen de valor comercial. Entre estas especies se pueden citar el
Theobroma bicolor. 29
27 Secretaria de Agricultura y fomento de Antioquia, 1983, p. 1 28 Ibid., p. 1. 29 Ibid., p. 1.
2
Las flores del cacao nacen directamente en la madera vieja del tallo principal y de las
ramas laterales, rasgo denominado caulifloria.
Botánicamente el fruto del cacao es una drupa, pero comúnmente se le llama mazorca.
La forma varía desde ovalada hasta esférica. Las semillas se encuentran cubiertas por
una pulpa ácida azucarada y son planas o redondeadas; con cotiledones blancos o
morados. 30
La raíz primaria de las plantas que se originan en la semilla tiende a crecer hacia abajo
y en forma derecha. En suelos profundos crecen hasta 2m. Las raíces secundarias se
extienden hasta distancias de 5m a 6m., del tronco; crecen horizontalmente con
respecto al tronco, tienen raíces laterales y se dividen repetidamente.31
2.3.1. Valor nutritivo.
Por su contenido de de grasas asimilables y de carbohidratos, se le ha dado el cacao
un gran valor energético. Una tableta de chocolate es el medio más indicado para hacer
recuperar rápidamente las energías a quien haya entrado en estado de coma.32
Debido a que la grasa del cacao contiene (ácidos plamítico, oléico y esteárico), se
convierte en una grasa difícil de asimilar en el organismo, ya que estos se absorben
mas lentamente que los ácidos grasos de bajo peso molecular. Se ha dicho que es de
difícil digestión. Es la razón para que el individuo que ingiere el chocolate contenga
además elementos muy importantes para la conservación de la salud. En la manteca
de cacao se encuentra la colina, esencial para el metabolismo humano.33
30 Secretaria de Agricultura y fomento de Antioquia, 1983, pg 2 31 Ibid., p. 2. 32 Ibid., p. 4. 33 Ibid., p. 5.
2
Si en una onza de cacao en polvo se encuentran 14 unidades internacionales de
vitamina A, 0.03 mg., de vitamina B (tiamina), 0.08 mg., de vitamina B2 (riboflabina), 0.3
mg., de vitamina B5 (ácido nicotínico). Se encuentran además, hierro y fósforo en forma
asimilable. La cafeína y le teobromina, presentes en el chocolate, tienen propiedades
estimulantes y terapéuticas muy notables.34
2.4. PROCESO DE BENEFICIO DEL CACAO Y OBTENCIÓN DE CHOCOLATE
En esta sección se va a explicar el proceso industrial para la obtención de licor o pasta
de cacao con las características necesarias para ser posteriormente usado en la
industria, empezando con la recolección de las mazorca hasta obtener chocolate, como
se ilustra en el diagrama 1. Las etapas macro del proceso son la recolección,
fermentación, secado, tostión, descascarillado, molienda y conchado entre a otras, y se
describen a continuación.
2.4.1. Proceso de obtención del licor de cacao (Theobroma cacao).
El licor o pasta de cacao, es un producto obtenido mediante la molienda de semillas de
cacao tostado, la pasta o licor obtenido puede servir para la producción de Manteca de
Cacao y Polvo de Cacao, o bien para la fabricación de chocolates. Consiste en
chocolate natural sin azúcar ni leche u otros ingredientes. Es el producto obtenido por la
desintegración mecánica de cacao sin cáscara ni germen sin dañar ninguno de sus
constituyentes. Este se utiliza como materia prima para preparar la cobertura. En la
tabla 3 se describe el proceso de obtención del licor de cacao, ilustrado además en el
diagrama 2.35
34 Secretaria de Agricultura y fomento de Antioquia, 1983, p. 5. 35 LEÓN, N, 2003, p. 8.
2
2.4.2. Proceso de fabricación.
Una vez que el grano de cacao está limpio se procede a tostarlo a una temperatura que
puede variar entre 145 y 190°C. Luego se le quita la cascarilla y se procede a molerlo
al tamaño de partícula deseado para la fabricación del licor de cacao. En algunas
plantas, el proceso de molienda se realiza en tres (3) etapas.36
Sin embargo, las nuevas tecnologías han permitido concentrar estas etapas en una
sola. Para los cacaos de aroma se recomienda usar las menores temperaturas para
evitar que pierdan su aroma y sabor. Cuando va a ser usado para extraer manteca, la
molienda se hace hasta el menor tamaño de partícula posible, de tal manera que se
aumente el área de contacto y la manteca pueda difundir más fácilmente, con menor
presión y en el menor tiempo posible. La cantidad de manteca residual en el polvo de
cacao puede variar entre 8 y 16%. El rango más común es 10-12%.37
36 S.T., BECKETT 1994, p. 67. 37 Ibid., p. 68.
2
Diagrama 1 Esquema del proceso tradicional de elaboración del chocolate
FUENTE Fabricación y utilización industrial del chocolate S.T., BECKETT 1994, pg 4
Recolección de las mazorcas
Fermentación del cacao
Secado de las habas de cacao
Limpieza de las habas
Tueste de las habas
Trituración (refino)
Adición de grasa y conchado
Producción del dulce
Molienda de las habas y eliminación de la cáscara para obtener la almendra de cacao
Amasado con azúcar, con o sin leche en
polvo y grasa
Molturación para obtener la pasta de cacao
Mezcla con leche y
azúcar y deshidratación
para formar crumb (miga). Amasar
con grasa.
Amasado con
azúcar y grasa, con o sin leche en
polvo.
Preparado de la pasta de cacao para obtener la
manteca de cacao que se adiciona a
los otros 3 procesos
2
Diagrama 2 Proceso de obtención del Licor de Cacao
FUENTE oferta y potencialidades de un banco de germoplasma del genero theobroma en el
enriquecimiento de los sistemas productivos de la región LEÓN, N 2003.
Pasta o licor de cacao
Manejo Postcosecha
Pulpa maraco Despulpado
Fermentación
Secado
Tostado
Escarificado
Tamizado
Molienda
Corteza maraco
Semilla despulpada
Almendra
Cascarilla
2
Tabla 3. Obtención del licor de cacao. ETAPA CONDICIONES EQUIPOS OBSERVACIONES
Despulpado -Tiempo: depende del operario. Despulpadora semi-vertical
-Despulpar únicamente frutos maduros sanos. -La semilla debe quedar completamente despulpada, si es necesario pasarla dos veces por la despulpadora.
Fermentación -Masa: 41kg de semilla de maraco. -Tiempo: 96 horas (4 días) -Volteos (cambio de cajón): cada 24 horas
Fermentador en escalera de 4 cajones
-El proceso se lleva a cabo a temperatura ambiente, cubriendo el cajón con una estopa limpia para disminuir las pérdidas de calor de la masa fermentante.
Secado
-Tiempo: 20 horas interrumpidas1 -Temperatura del aire: 50ºC -Masa: 35.5kg (la capacidad del secador es de 50 kg)
Secador de aire caliente
1 Primer día de secado: 8 horas, 16 horas de reposo, 8 horas de secado el segundo día, 16 horas más de reposo y 4 horas más de secado. -La semilla después del secado no se debe empacar caliente, se debe dejar enfriar completamente. -La semilla seca se debe empacar en bolsas gruesas para evitar que se rehidrate, o emplear doble bolsa. -Es recomendable procesar inmediatamente la semilla después de seca, pues durante el almacenamiento puede ganar algo de humedad y perder parte de los componentes de sabor y aroma, si esto no es posible, entonces se debe empacar en bolsas bien cerradas.
Tostión
-Tiempo: 2 horas -Temperatura: máximo 120ºC -Masa: 15 kg (la capacidad del escaldador es de 30 kg aproximadamente). -Remoción: cada 20 minutos con un objeto de madera.
Escaldador
-Se encienden 3 de los 5 quemadores del escaldador (los 2 de los extremos y el del centro). -Se debe ir midiendo la temperatura de las semillas, pues no debe pasar de 120ºC.
Escarificado -Número de repeticiones: 4 (o hasta que todas las semillas estén fracturadas). -Tiempo: 1 hora para 14.4 kg de semillas.
Molino de martillos -El número de repeticiones en el molino debe ser tal que se fracturen todas las semillas, pero que no se generen demasiados finos.
Tamizado -Tiempo: 15.7 horas para 14.4 kg semillas -Velocidad: 0.67kg almendra/hora/persona2 Manual 2Es una aproximación, pues depende del operario.
Molienda -Tiempo (martillos): 4 minutos por kilo almendra. -Tiempo (discos): 1 hora para 1 libra almendra3
Molino de martillos y molino de discos
3 La molienda en el sistema de discos es bastante demorada, pues el sistema de alimentación sólo permite alimentar pequeñas cantidades, que se deben ir empujando. -Se obtienen mejores resultados si los discos ya se han calentado por fricción (encender con anticipación el equipo antes de moler).
FUENTE. oferta y potencialidades de un banco de germoplasma del genero theobroma en el enriquecimieto de los sistemas productivos de
la región (LEÓN, N 2003)
2
2.5. OBTENCIÓN COBERTURA DE CHOCOLATE
Se conoce como cobertura de chocolate al producto obtenido de un proceso a partir de
uno o más de los siguientes ingredientes: granos de cacao descascarillado, pasta de
cacao, torta de prensado de cacao, cacao en polvo, cacao en polvo parcialmente
desgrasado, con azúcares: azúcar blanco, dextrosa, azúcar invertido o sus mezclas;
con o sin manteca de cacao y destinado a recubrir bombones u otros productos de
confitería, pastelería, bizcochería, heladería.38
Las grasas por su parte, son la manteca de cacao o las grasas vegetales hidrogenadas;
éstas cumplen la función de dar cuerpo y textura, y son las directas responsables del
comportamiento de la cobertura que se está elaborando.
Dependiendo del tipo de aplicación que se vaya a dar a la cobertura se realiza la
selección de la grasa; cuando se trata de coberturas con manteca de cacao, es esta
grasa la que de acuerdo con sus características, gobierna el comportamiento de la
cobertura. Existen otras grasas que sustituyen total o parcialmente la manteca de cacao
en una cobertura de chocolate, a éstas se les denomina grasas sucedáneas o sustitutas
de manteca de cacao.39
2.5.1. Proceso de elaboración de cobertura de chocolate.
Se puede decir que la definición más simple de este producto es la "dispersión de
sólidos en grasa", entendiendo como sólidos el azúcar, la leche y la cocoa, los cuales
cumplen una función determinante al momento de definir el sabor y el color de la
cobertura, el proceso de fabricación se puede ver en el diagrama 3.
38 www.alimentosargentinos.gov.ar. 39 www.nacionaldechocolates/procesos.com.
2
Diagrama 3 Proceso de elaboración de cobertura de chocolate.
FUENTE www.natra/procesos.es
2.5.2. Descripción de operaciones.
En esta parte del capítulo se describen cada una de las operaciones relacionadas en el
proceso de obtención de la cobertura de chocolate.
2
• Conchado El conchado es un proceso de mezclado que incluye dos fases distintas que tienen
lugar dentro de la misma maquina. El primero es el acentuamiento del sabor; los cuales
se inician en la fermentación y el tostado, desarrollando los componentes necesarios
para dar al chocolate su agradable sabor, pero también pueden dar algunos sabores no
deseables como el sabor astringente/ácido que es necesario eliminar. Además algunos
chocolates necesitan un desarrollo posterior del sabor.40
El segundo es el de convertir el chocolate en una pasta espesa o en un líquido que
fluya libremente y que pueda emplearse para fabricar otros productos. Esto implica el
recubrimiento de las superficies de las partículas sólidas con grasa, de modo que estas
puedan deslizarse unas junto a otras.41
• Etapas de la operación de conchado Hay tres etapas en la operación de conchado cada una de las cuales exige más o
menos el mismo tiempo:
♦ Etapa seca: Mezclado, evaporación de humedad, eliminación de otras sustancias
volátiles.
♦ Etapa pastosa: Desarrollo de sabor por medio del mezclado y calentamiento,
eliminación de humedad, homogenización.
♦ Etapa líquida: Homogenización por medio de agitación intensa, mezclado.
En la primera etapa se busca homogenizar la mezcla de los ingredientes, a
temperatura constante. Durante la etapa pastosa, es necesario mantener
40 S.T., BECKETT 1994, p. 138. 41 Ibid., p. 139.
2
permanentemente la temperatura en el conchado con el fin de obtener resultados
resaltantes de sabor. Para esto es ventajoso utilizar una camisa de agua termostática
en la concha, capaz de reaccionar espontáneamente a las alteraciones de temperatura.
A medida que progresa el conchado mejoran las propiedades de fluidez. Esto se debe
a la disminución de agua que se contiene en la concha y al recubrimiento con manteca
a las partículas presentes. La reducción final de viscosidad se consigue por medio del
agente emulsificante, lecitina, cerca del final del conchado. Está generalmente aceptado
que una parte de lecitina comercial puede sustituir a 9 o 10 partes de manteca de
cacao, de modo que, comercialmente, la lecitina es un constituyente muy importante
del chocolate.42
• Atemperado Es el proceso por el cual se busca la forma más adecuada para que la grasa solidifique
rápidamente y de una forma correcta, este paso se fundamenta en la precristalización
de una pequeña cantidad de la grasa del chocolate. La cantidad de grasa que es
necesaria para la cristalización es incierta, pero probablemente esté entre el 1 y el 3%.
Normalmente el chocolate líquido sale de la concha a una temperatura por encima de
40°C. Si el chocolate no se agita durante un periodo prolongado de tiempo, parte de la
grasa se separa hacia la superficie, dejando un chocolate espeso en el fondo del
tanque. La temperatura se mantiene alrededor de 45°C. El mantenerlo durante periodos
más largos a temperaturas más altas originaría un cambio en el sabor, mientras que las
proteínas en el chocolate ayudarían a hacerlo más espeso. A una temperatura mucho
más baja empezaría el proceso de cristalización y existiría el riesgo de que el tanque
se solidificase.43
42 S.T., BECKETT, 1994, p. 140 43 Ibid., p. 175.
2
Resultados obtenidos por el atemperado en las coberturas de chocolate:
♦ Moldear o revestir golosinas, tartas, galletas o pastas, etc.
♦ Producir artículos con buena presentación en términos de color y brillo.
♦ Manipular el chocolate de forma tal que se prolongue su vida útil.
♦ Dar al producto acabado el proceso correcto de chocolate.44
• Moldeado Para realizar el proceso de moldeado de una forma sencilla, se deben utilizar moldes de
plástico que son más ligeros y hacen menos ruido, tienen la ventaja de que pueden
agitarse lateralmente, lo que ayuda a la retirada de la barra sólida cuando se pega el
chocolate al molde.
Si el chocolate atemperado entra en contacto con una superficie caliente, los cristales
del chocolate se empiezan a fundir, por lo que no habrá los suficientes para que
solidifique adecuadamente. Por otro lado, el contacto con una superficie fría puede
originar que parte de la grasa solidifique en una forma incorrecta. Por consiguiente es
importante que los moldes vacíos se precalienten a una temperatura de unos pocos
grados por debajo de la del chocolate atemperado antes de empezar el proceso de
moldeado.45
2.5.3. Agentes externos que influyen en el producto y en el proceso.
A continuación se relacionan algunos agentes tanto materiales como operaciones que
influyen en la obtención de una buena cobertura de chocolate.
• Lecitina El agente con actividad de superficie más común es la lecitina, es una sustancia
presente en la naturaleza y que se obtiene con frecuencia de la soya y a la que
44 S.T., BECKETT, 1994, p. 194. 45 Ibid., p. 242.
2
muchos la han definido como una sustancia beneficiosa para la salud. Esta sustancia
es capaz de unirse al azúcar dejando el otro extremo de la molécula libre en la fase
grasa para facilitar el flujo.46
Se afirma que las adiciones entre 0.1 y 0.3% de lecitina de soya, reducen la viscosidad
más de 10 veces el mismo peso de manteca de cacao. También los chocolates que
contienen agentes con actividad de superficie, como la lecitina, pueden tolerar
cantidades mayores de humedad que los que no tienen emulgentes. Esto es muy
importante debido a que el agua es muy perjudicial para la viscosidad del chocolate.47
• Grado de mezclado El grado de mezclado es un punto clave para obtener una cobertura fluida y con un
grado determinado de grasa. Esto, está determinado principalmente por el diseño de la
concha y sus elementos mezcladores. Hay otros factores que son importantes, dos de
los cuales son el orden de adición de los ingredientes en la concha y el accionamiento
de estos elementos mezcladores.48
En el proceso de mezclado se busca envolver las partículas sólidas con grasa y la
acción de recubrimiento se realiza de un forma completa, ya que las partículas no se
pueden dispersar de los elementos de mezclado. Si hay una gran cantidad de grasa
presente, las partículas pueden moverse más fácilmente de modo que el proceso se
vuelve menos eficaz.49
Es importante, añadir la mayoría de la lecitina en las últimas etapas, ya que esta
molécula presenta un extremo muy higroscópico, el cual se une con el agua, haciéndola
46 S.T., BECKETT, 2001. p. 89. 47 Ibid., p. 89. 48 Ibid., p. 94. 49 Ibid., p. 94.
2
más difícil de eliminar. Esto significa que debe añadirse al final de la fase de conchado
seco, cuando se ha eliminado la mayoría del agua.50
50 S.T., BECKETT, 2001. p. 94.
2
3. MATERIALES Y MÉTODOS En este capitulo serán descritas las diferentes etapas a las cuales fueron sometidas las
muestras en cada una de las fases experimentales de la investigación, estas etapas
fueron desarrolladas en los laboratorios de la empresa de chocolates CASA LUKER, así como en la planta y laboratorios de La UNIVERSIDAD DE LA SALLE. Ver fotos de
equipos utilizados anexo A y relacionados a continuación en la tabla 4.
Tabla 4 Equipos utilizados en el análisis proximal.
EQUIPO ANÁLISIS Mufla Cenizas Estufa Humedad Soxhlet Grasa Espectrofotómetro Proteína Agitador orbital Extracción de grasa Montaje tubo de thiele Punto de fusión
3.1. CARACTERIZACIÓN DE MATERIA PRIMA Los frutos de Copoazú y Maraco fueron colectados en el municipio de Florencia
departamento del Caquetá el cual cuenta con una temperatura promedio de 26°C,
humedad relativa del 85% y 3200mm de precipitación anual. La separación de la masa
pulpa y semilla se realizó de forma manual y la fermentación de las almendras se llevó
a cabo después de una operación de despulpado mecánico. La fermentación se realizó
por medio de un sistema de cajones en escalera por cinco días el Copoazú y seis días
el Maraco.
La materia prima acondicionada de esta manera fue transportada por vía terrestre a
Bogotá.
2
3.1.1. Codificación.
Para poder identificar las diferentes muestras en estudio se estableció la codificación de
la materia prima en función de la especie del cacao utilizada como se detalla en la tabla
5, dando a cada una de las repeticiones un número consecutivo y teniendo como
referente el patrón (licor de cacao comercial).
Tabla 5 Códigos utilizados en el análisis de los licores de cacao.
ESPECIE CÓDIGO Copoazú LCA Maraco LMA Cacao LCC
3.1.2. Análisis próximal.
Se realizó una caracterización fisicoquímica de los licores de Copoazú, Maraco, Cacao
comercial y de la grasa extraída de cada una de estas, teniendo en cuenta como
indicadores proteína, grasa, ceniza, humedad, azúcares para los licores e índice de
yodo, índice de saponificación, índice peróxidos, punto de fusión e índice de acidez
para la grasa extraída.
Cenizas: se determinaron por método gravimétrico sometiendo la muestra a calcinación
a 550°C durante 6 horas AOAC 972.15/2002. Representa el aporte de minerales.
Grasas: se determinaron por método gravimétrico en grasa recuperada aplicando
extracción Soxhlet sobre muestra completa con éter de petróleo AOAC 963.15/2002 y
extracción con solventes sobre muestra hidrolizada en medio ácido para determinar si
había diferencias entre la grasa libre y la ligada. Los resultados informados en
porcentaje (%).
Proteína: Debido a que el porcentaje de proteína esperado es muy bajo se aplico un
método más sensible, método colorimétrico de Biuret, AOAC 960.04/2002 el cual fue
2
leído por medio del espectrofotómetro y cuyos resultados serán reportados en
porcentaje (%).
Humedad: Se realizó por el método de estufa a 103±3°C, durante 4 horas, AOAC
977.10/2002 e informando los resultados en porcentaje (%).
Azúcares: Determinados por método volumétrico de Lane Eynon, una vez hidrolizada
la muestra por tratamiento ácido para evaluar azúcares totales. AOAC 923.09/2002.
Acidez: se evaluó por método volumétrico, ayudado por un potenciómetro, debido a
que por su color no se veía el viraje del indicador de fenolftaleína. AOAC 942.15/2002.
Minerales: se evaluaron Calcio, Hierro, Zinc. Magnesio, Sodio y Cobre por el método
de Espectrofotometría de Absorción Atómica, sobre muestra de cenizas reconstituidas
en medio ácido, 971.20/2002 AOAC.
3.1.3. Análisis de grasa extraída.
Para evaluar las características de la grasa de las diferentes muestras se realizó una
extracción en frío con éter de petróleo con la ayuda del agitador orbital, con el fin de
prevenir oxidación o daño térmico de la grasa. Posteriormente se recuperó el solvente
por destilación en baño de maría. La grasa es susceptible de deterioro por lo que se
consideró evaluar además de las características básicas (punto de fusión, Índice de
saponificación e Índice de Yodo) la acidez e Índice de peróxidos.
Punto de fusión: se evaluó por el método 920.157/2002 de la AOAC, para ello se
utilizo un tubo de thiele, un termómetro, un capilar y aceite mineral.
Índice de peróxidos: se evaluó por el método yodométrico 965.33/2002 de la AOAC,
para ello se utilizo el potenciómetro.
2
Índice de saponificación: se evaluó por el método 920.160/2002 de la AOAC,
hidrólisis alcalina en medio alcohólico y se titulo con potenciómetro (pH 7,8-8,2)
Índice de yodo: se evaluó por el método de Hanus AOAC 920.158/2002, fundamentado en la adición del Yodo sobre los enlaces dobles de los ácidos grasos. Índice de acidez: se evaluó por el método 942.15/2002 de la AOAC, para ello se utilizo
el potenciómetro (pH 7,8-8,2)
3.1.4. Análisis sensorial.
Para la caracterización organolépticas de la materia prima se tomaron como
indicadores: olor, color, sabor y se evaluaron por prueba descriptiva con panel no
entrenado conformado por 20 panelistas para el licor, en el anexo C se muestra el
formato por el cual fue evaluada, y panel entrenado de la empresa CASA LUKER S.A.
conformado por 7 panelistas para la cobertura. En el anexo D se muestra el formato con
el cual se evaluó el producto sensorialmente.
Este análisis se realizó por medio de una prueba descriptiva cuantitativa, la cual fue
evaluada en una escala lineal de 1 a 10 y teniendo en cuenta la importancia de cada
indicador se dio la calificación optima en cada uno de ellos.
AROMA: en una escala de 1 a 10 se dio como optimo el rango de 2-4.
SABOR: en la escala de 1 a 10 se dio como optimo el rango de 4-6.
GRASA: en la escala de 1 a 10 se dio como optimo el rango de 4-6.
DULCE: en la escala de 1 a 10 se dio como optimo el rango de 6-8.
TEXTURA: en la escala de 1 a 10 se dio como optimo el rango de 4-6.
Teniendo en cuenta que:
Entre 0-2 Muy bajo Entre 2-4 Bajo Entre 4-6 Medio Entre 6-8 Alto Entre 8-10 Muy alto
2
3.1.5. Análisis microbiológico. La realización de la caracterización microbiológica se hizo con el fin de determinar la
calidad de la materia prima que se iba a trabajar, para efectos de aceptación o rechazo
se tuvo en cuenta los indicadores dados por la NTC 486: MASA O PASTA O LICOR DE
CACAO Y TORTA DE CACAO PARA LA FABRICACIÓN DE PRODUCTOS DE CACAO
Y CHOCOLATE. En la cual se contempla: microorganismos mesófilos, NPM de
coliformes totales, NPM de coliformes fecales, mohos y levaduras.
Recuento de mesófilos aerobios: se evaluó por el método 966.23c/2002 de la AOAC,
por siembra en profundidad en cajas con agar SIC (recuento estándar placa),
incubación a 35°C ± 2°C por 48 horas ± 3 horas. Recuento de mohos y levaduras: se evaluó por el método 978.15c/2002 de la AOAC,
por siembra en cajas con agar PDA (Agar pacla dextrosa), incubación a 25°C ± 1°C por
4 días. Número más probable de coliformes totales se evaluó por el método 990.11c/2002
de la AOAC, técnica cualitativa ausencia-presencia, siembra por superficie 0.1ml ±
0.01ml sobre agar Chromocut incubación a 35°C ± 2°C durante 24 a 48 horas. Número más probable de colformes fecales: se evaluó por el método 983.25c/2002
de la AOAC, test de Mac-kenze (producción de gas- producción de indol), caldo brilla y
triptofano, incubación a 45°C ± 2°C durante 48 horas ± 2 horas.
3.2. DESARROLLO DE FORMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN PROCESO Para el desarrollo de la formulación se tuvieron en cuenta los parámetros dados por la
NTC 792: CHOCOLATE Y SUS SUCEDÁNEOS PARA CONSUMO DIRECTO,
contenido de azúcar, grasa sustituta, leche, lecitina y licor de cacao.
2
3.3. INGENIERÍA DEL PROYECTO. El proceso de la elaboración de la cobertura de chocolate abarca las operaciones de
recepción, secado, tostión y molienda indicadas en el diagrama 4, donde se describen
los procedimientos a seguir en un proceso a nivel laboratorio para la obtención de
cobertura. Se hace la salvedad que se inicio el proceso desde la obtención del licor.
3.3.1. Obtención del licor de Copoazú (T. grandiflorum) y Maraco (T. bicolor).
El proceso de la elaboración de la cobertura de chocolate en nuestro caso, abarcó las
operaciones de conchado, atemperado y moldeado, indicadas en el diagrama 4 y los
equipos descritos en la tabla 6, donde se describen los procedimientos a seguir en un
proceso a nivel industrial para la obtención de la cobertura de chocolate.
Debido a que la materia prima recibida no cumplió con los requerimientos mínimos de
secado para obtener un buen licor de Copoazú y Maraco, el presente estudio se inicio
en la etapa de secado y tostión para ajustar las características mínimas requeridas
(humedad 6%).
Tabla 6 Equipos utilizados en el proceso de obtención de licor y cobertura de chocolate. EQUIPO OPERACIÓN Secador Secado Tostador Tostión Molino de disco Molienda Molino de bolas Molienda Concha Conchado Lámina de mármol Atemperado Moldes Moldeado
• Recepción de materia prima La materia prima se recibió de Florencia – Caquetá donde se adelanta un programa de
uso y aprovechamiento de frutales amazónicos entre ellos el Copoazú y el Maraco.
2
Diagrama 4 Proceso de obtención de licor de cacao.
SEMILLAS SEMI-SECAS
Impurezas
I
Semillas húmedas Agua Residual
Semillas secas Agua Residual
Semillas tostadas Cascarilla
Semilla pelada Residuos en el molino
Semilla partida Residuos en el molino Licor de granulometría alta Residuos en el molino
LICOR O PASTA DE CACAO
SECADO
TOSTADO
Descascarillado
(Manual)
MOLIENDA 1
(Troceado)
MOLIENDA 2
(Molino de Disco)
MOLIENDA 3
(Molino de Bolas)
RECEPCION
2
• Secado La temperatura de secado fue de 150° C. El sistema de secado empleado fue de
bandejas por aire caliente.
• Tostado Por medio de los ensayos realizados se determinó que el tiempo recomendado para la
almendra de las dos especies fue de 14min con temperatura de 140°C. (CASA LUKER
S.A). Las almendras tostadas presentaron mayor facilidad de descascarillado por
presión manual, que es evidencia del desprendimiento de la corteza y la nuez.
• Descascarillado
El descascarillado fue manual debido a que el separador mecánico no logró separar
del todo la semilla de la cáscara. Debido a que la cascarilla y l semilla partida tienen un
peso similar.
• Molienda
Se inicio la molienda en un molino de disco ya que la semilla salió del pelado completa
y se necesitaba disminuir su tamaño para lograr pasarla por el molino de disco con
motor, luego fue pasada por dicho molino para obtener una pasta gruesa y se finalizó
pasándola por un molino de bolas hasta obtener una pasta con el tamaño de partícula
requerido para la elaboración de la cobertura.
2
• Tamaño de partícula
Se realizó por tamizado húmedo en un intervalo de 75 a 700 micras, condición estándar
que se aplica en procesos industriales. (CASA LUKER S.A.), para licores destinados
para la elaboración de coberturas, como se muestra en la tabla 7.
Tabla 7 Tamaño de partícula requerido en el licor para la producción de cobertura, según parámetros de Casa Luker S.A.
TAMIZ
MAXIMO (%)
TAMAÑO (μ)
25 0 710 40 0.1 425 200 0.9 75
Fuente. Casa Luker S.A.
3.3.2. Proceso de obtención de cobertura de chocolate Copoazú y Maraco.
A continuación se enumeran y se explican las diferentes etapas que intervienen en la
obtención de la cobertura como son conchado, atemperado, moldeo y almacenamiento,
y se ilustra en el diagrama 5, desarrolladas en equipo industrial de Casa Luker S.A.
• Conchado Esta etapa se realizó a 60°C por 14 horas, realizando un mezclado de todos las
materias que intervienen en el proceso, por medio de un sistema de agitación continua
tanto de las aspas como del recipiente que contiene la mezcla, obteniendo al final del
proceso una cobertura fluida y totalmente homogénea.
2
Diagrama 5 Proceso de obtención de cobertura de chocolate.
LICOR O PASTA DE CACAO Licor
Azúcar Residuos en la concha
Leche
Lecitina
Manteca Cobertura
Residuos en la placa
Cobertura Residuos en los moldes
COBERTURA
• Atemperado Se realizó de forma manual en una lámina de mármol ya que este es un material que
mantiene su temperatura y sirve como intercambiador de calor para que la cobertura
baje su temperatura de una forma rápida a la temperatura esperada, se realizó por 2
minutos a 30°C
Las etapas críticas en el proceso de obtención de cobertura son el conchado y el
atemperado ya que de estos dependen la mayor cantidad de atributos que esta pueda
tener.
CONCHADO
ATEMPERADO
MOLDEADO
2
• Moldeado Se realizó en moldes plásticos de chocolate a una temperatura de 30°C, con agitación
fuerte para evitar las burbujas de aire y darle la forma deseada.
• Tamaño de partícula
Se realizó por tamizado húmedo en un intervalo de 25 a 150 micras, condición estándar
que se aplica en procesos industriales. (CASA LUKER S.A.), para coberturas, como se
muestra en la tabla 8.
Tabla 8 Tamaño de partícula requerido en la cobertura, según parámetros de Casa Luker S.A.
TAMIZ
MAXIMO (%)
TAMAÑO (μ)
100 0.4 150 200 0.6 75 400 1.0 38 500 1.5 25
96% pasa y 4% retenido Fuente. Casa Luker S.A.
3.3.3. Diseño experimental para la formulación.
Para el desarrollo del producto se llevó a cabo una etapa preliminar en la cual se
elaboraron diferentes mezclas que permitieran establecer los rangos de sustitución de
la grasa y el comportamiento de los licores en estudio y las variables a tener en cuenta
a lo largo del desarrollo del producto. Como resultado de esta etapa se definió evaluar 3
niveles de sustitución de grasa, dos tipos de grasa Sigra (S) y Team (T), tres licores que
2
correspondieron a la muestra comercial y los dos cacaos del estudio, realizando las
coberturas por duplicado y los diferentes análisis en cuatro repeticiones.
Para la preparación definitiva de las coberturas, se contó con el apoyo de la empresa
Casa Luker S.A., en la cual se realizó el proceso en equipo especializado y controlado,
teniendo en cuenta que en condiciones de laboratorio las características del producto
fueron deficientes.
Para esta etapa se determinaron como variables: la variedad de la que proviene la
materia prima, 2 opciones de grasa sustituta y tres niveles de sustitución, entre 20 y
35%. Todo el proceso tuvo como referente el patrón (cobertura comercial).
Como indicadores en el seguimiento del proceso se determinaron: la viscosidad con el
viscosímetro de Brockfield aguja 4 y el punto de fusión con el método indicado en el
análisis de las grasas.
Se realizaron cuatro formulaciones por duplicado para así obtener la cantidad de datos
necesarios para consolidar la formulación correcta. (El número de duplicados fue
restringido a la disponibilidad de los equipos en la empresa), teniendo como criterios de
selección la viscosidad y el punto de fusión.
A los resultados obtenidos se aplicaron herramientas de estadística descriptiva y para
establecer el comportamiento entre las diferentes variables se utilizaron las pruebas de
Análisis de Varianza (ANOVA) y la prueba de Duncan, con el apoyo del software
Statistics, versión 1995. Inglaterra.
2
3.3.4. Balances de materia y energía.
En esta sección del proyecto se hallaron las pérdidas de producto a lo largo del proceso
para verificar su eficiencia en cada una de las etapas, comprobando los valores de las
entradas y salidas para con esto obtener el valor de las perdidas en cada uno de las
operaciones. Se realizaron dos balances, uno con base de cálculo de 12000g de
semillas hasta obtener licor y otro con base de cálculo de 2000g de licor hasta obtener
la cobertura, con el balance de energía se verificó el gasto de energía térmica y
eléctrica que hay a lo largo del proceso. Las operaciones de descascarillado, molienda
1, atemperado y moldeado no se tuvieron en cuenta en el balance puesto que se
realizaron de forma manual.
3.3.5. Dimensionamiento de equipos.
Se realizó el dimensionamiento de equipos, teniendo en cuenta la capacidad requerida
por el instituto SINCHI y la densidad del producto en cada etapa. Para esto se llegó a la
conclusión de que todos los equipos requeridos se pueden tomar como con forma de
cilindro, por lo cual se utilizó la siguiente formula para todos.
ρπ 2rmL =
2
4. RESULTADOS En este capítulo se describen y analizan los resultados derivados del proceso de
experimentación en cada una de sus etapas.
4.1. CARACTERIZACIÓN DE MATERIA PRIMA
Para este trabajo se utilizaron 2 especies de Theobroma, los cuales se ilustran en la
figura 5: (a) Copoazú seco, (b) Copoazú descascarillado; (c) Maraco seco, (d) Maraco
descascarillado. Y en la figura 6 se muestran los licores obtenidos con cada una de
estas variedades.
4.1.1. Análisis Sensoriales.
A continuación se muestran los resultados obtenidos en la evaluación realizada a cada
una de las características sensoriales de las muestras en estudio (tabla 9).
Tabla 9. Características básicas obtenidas en el análisis sensorial para los tres licores.
CUALIDAD COPOAZU MARACO CACAO (Testigo)
COLOR Café Mostaza Café oscuro
OLOR Característico suave
No característico (acido) Característico
SABOR Suave Con grado de acidez elevado. Amargo
Se puede distinguir con gran facilidad la diferencia existente entre las características
sensoriales de sabor, olor y color de las dos especies de cacao en estudio y la del
control. Determinando que la muestra de licor de Copoazù presentaba un color y un olor
muy cercano al licor comercial, mientras que el licor de Maraco presenta un color
2
mostaza que no se parece en nada al comercial y un olor y sabor poco característicos
del licor de cacao.
(a) (b)
(c) (d)
Figura 5 Muestras de granos de cacao seco y descascarillado
2
(a) (b)
(c) Figura 6 Muestras de pastas de cacao obtenidas experimentalmente (a) Especie Cacao comercial, (b) Especie Copoazú, (c) Especie Maraco.
4.1.2. Análisis proximal.
Los resultados obtenidos en el análisis proximal de las materias primas, se encuentran
en la tabla 10, los equipos utilizados de apoyo para la realización de estos análisis se
encuentran relacionados en el anexo A; así como el contenido de minerales, tabla 11 y
grafica 1, los cuales muestran que el licor de Copoazù tiene un mayor contenido de
grasa que los otros licores en estudio, mientras que el licor de Maraco tiene un mayor
contenido de azucares, los niveles de cenizas y humedad es similar en los tres licores y
el licor de mejor contenido de proteína es el comercial, teniendo un nivel de
significancia del 5%.
2
Tabla 10. Características fisicoquímicas de los tres licores estudiados, licor de Copoazú (LCA), licor de Maraco (LMA) y licor de cacao comercial (LCC).
CENIZAS HUMEDAD PROTEINA GRASA AZUCARES
LCA 2,4651 4,7922 1,4103 63,0601 11,6726
LMA 3,3562 4,4470 2,1329 61,0300 14,9645
LCC 3,3547 4,6378 3,1702 56,7478 10,6389 Fuente: Datos fuente Anexo E. Tabla 11. Contenido de minerales en los licores de cacao Copoazú y comercial
MINERALES (%)
MUESTRA HIERRO COBRE MAGNESIO CALCIO POTASIO
SODIO
Licor Copoazú 1 2,24 0,43 37,28 66,54 33,12 10,93
Licor Copoazú 2 2,56 0,37 35,66 73,65 44,95 9,95
Licor Comercial 1 2,67 0,93 97,13 79,19 41,46 7,63
Licor Comercial 2 2,66 0,75 97,85 40,07 46,45 8,18
Fuente: Datos fuente Anexo E.
Se puede decir en cuanto a los minerales que las muestras tienen un contenido de
hierro, cobre, sodio y potasio muy similar oscilando sus valores entre 2.24 – 2.67, 0.37 –
0.93, 7.36 – 10.93 y 33.12 – 46.45% respectivamente, mientras que el contenido de
calcio varia entre 40 y 80% siendo el de mayor contenido el licor de Copoazú, por su
parte el contenido de magnesio se encuentra entre 35.66 – 97.85% siendo el de mayor
contenido el licor de cacao comercial.
Se puede concluir que el nivel de minerales en las muestras de licor es parecido.
2
Grafica 1 Contenido de minerales en los licores de cacao Copoazú (LCA) y comercial (LCC), los valores presentados corresponden al promedio encontrado para cada licor.
0
20
40
60
80
100
120
LCA LCC
Hierro Magnesio Calcio Potasio Cobre Sodio
4.1.3. Resultados obtenidos de la grasa extraída.
La grasa obtenida de los licores en estudio presentó color similar para las tres muestras
y una consistencia sólida figura 7 Los datos obtenidos en el análisis realizado a la
grasa extraída se encuentran en la tabla 12 y en la gráfica 2.
(a) (b)
2
(c) Figura 7 Grasa extraída del (a) Copoazú, (b) Maraco y (c) Comercial
Tabla 12 Resultados obtenidos de la grasa extraída a las los licores de Copoazú, Maraco y cacao comercial.
MUESTRA
INDICE DE
PEROXIDOS
INDICE DE
SAPONIFICACION
INDICE
DE YODO
INDICE
DE ACIDEZ
PTO
FUSION °C
Licor Copoazú 1 4,9944 100,6254 17,2701 10,0405 35
Licor Copoazú 2 7,0572 113,5683 18,7598 10,3411 34
Licor Maraco 1 28,4354 192,1828 28,5815 4,8766 32
Licor Maraco 2 33,0559 179,9720 28,3014 3,6897 33
Licor Comercial 1 4,5679 92,3666 33,9849 5,3698 35
Licor Comercial 2 6,0896 106,1918 34,1187 6,5439 33
2
Grafica 2 Análisis de la grasa extraída a las los licores de Copoazú (LCA), Maraco (LMA) y cacao comercial (LCC), los valores presentados corresponden al promedio encontrado para cada licor.
020406080
100120140160180200
LCA LMA LCC
I. Peroxidos I. Saponif icación I. Yodo I. Acidez Pto fusión
Respecto a la caracterización de las grasas se puede observar que el índice de
peróxidos es más alto en la grasa de Maraco, lo cual nos indica que esta grasa tiene
una mayor susceptibilidad a la oxidación, el índice de saponificación es más alto en la
grasa del Maraco, lo cual indica un contenido alto de glicéridos, el índice de yodo es
más alto en la grasa del cacao comercial, lo cual nos indica que este tiene un contenido
de ácidos grasos insaturados alto, en cuanto al punto de fusión se observa que las tres
muestras tienen un comportamiento similar, el índice de acidez es alto en la grasa de
Copoazú, lo cual indica que este es rico en ácidos grasos libres, esta característica se
ilustra en la Grafica 3 que corresponde a un cromatograma del perfil lipídico de la grasa
extraída en el laboratorio, la cual la presenta los ácidos laùrico, mirístico, palmìtico,
esteárico, y eicosanoico saturados responsables del estado sólido de la grasa y los
ácidos palmitoleico, oleico, linoleico y eicosanoico insaturados que son susceptibles de
oxidación.
2
Grafica 3 Cromatograma del perfil lipídico de la grasa extraída de Copoazú
4.1.4. Resultados microbiológicos obtenidos.
Los resultados obtenidos en al análisis microbiológico de cada una de las muestras se
encuentran relacionados en la tabla 13.
2
Tabla 13 Resultados de análisis microbiológico de las muestras de licores de Copoazú, Maraco y cacao comercial.
REULTADOS MICROBIOLÓGICOS
MUESTRA
RECUENTO DE
MESÓFILOS AEROBIOS
UFC/g
Lectura Recuento
NMP
COLIFORMES/g
NMP
COLIFORMES FECALES/g
RECUENTO DE MOHOS
Y LEVADURAS UFC/g
Lectura Recuento
COPOAZU
15-12
1350
<3
<3
1-0
5
MARACO
7-12
950
<3
<3
0-0
<10
CACAO
9-12
810
<3
<3
0-0
<10
Donde:
• La lectura es el número de colonias halladas en el medio de cultivo. Sembradas
duplicado.
• El recuento es el promedio de colonias halladas en el medio y multiplicado por el
inverso de la dilución, en el caso de los recuentos.
Los resultados de los recuentos realizados deben estar dentro de los siguientes valores:
• Recuento de mesófilos aerobios: máx 10.000 unidades formadoras de colonia.
• Recuento de mohos y levaduras: máx 100 unidades formadoras de colonia.
• NMP de coliformes totales: <3
• NMP de coniformes fecales: <3
Los resultados microbiológicos obtenidos en los licores, dan una materia prima apta
según la norma NTC 486 MASA O PASTA O LICOR DE CACAO Y TORTA DE CACAO
PARA LA FABRICACION DE PRODUCTOS DE CACAO O CHOCOLATE., para la
obtención de las coberturas.
2
4.2. FORMULACIONES ENSAYADAS
Para obtener el producto definitivo y optimizar el proceso se trabajaron 2 especies de
cacao y el patrón.
Se diseñaron 4 formulaciones con diferentes contenidos de licores, grasas y otros de
sus ingredientes, las grasas sustitutas utilizadas fueron suministradas por las empresas
SIGRA (S) y TEAM (T). anexo B. Se realizaron las mismas formulaciones con las dos
muestras de licor, debido a que el porcentaje de grasa en los dos es muy similar.
Los criterios con los que se determinaron los rangos de sustitución de grasas están
entre el 20 y 35% según norma NTC 792 de 1998 con los cuales se realizaron 4
ensayos, se utilizó constante el azúcar y la lecitina. También se variaron los porcentajes
de licor y leche constituyendo las formulaciones 1,2, 3 puras y una 4 de combinación
de los dos licores. Dichas formulaciones fueron codificadas como: ensayo 1, 2, 3 y 4.
Para llegar a la formulación deseada, se tuvo en cuenta los valores de viscosidad y
punto de fusión que son los puntos críticos en las coberturas para la aceptación o
rechazo de las formulaciones propuestas.
NOTA: Por solicitud del instituto Sinchi, entidad promotora del proyecto, se reservan las
formulaciones para uso exclusivo de este instituto.
2
4.2.1. Viscosidad.
A continuación se relacionan los datos obtenidos en este indicador, tabla 14 de las
muestras de las coberturas de chocolate, con su respectiva gráfica 4.
Tabla 14 Datos de la viscosidad de las coberturas de chocolate en los ensayos realizados.
VISCOSIDAD MUESTRA Ensayo
1 Ensayo
2 Ensayo
3 Ensayo
4 Comercial
cps cps cps cps cps Copoazú - S 1 6800 9400 9100 Copoazú – S 2 7000 9200 9300 Copoazú – T 1 6400 8600 9700 Copoazú –T 2 6700 8400 10000 Maraco – S 1 6800 8800 9300 Maraco – S 2 7100 9100 9400 Maraco – T 1 6200 8200 9800 Maraco – T 2 6400 8600 9600 Mezcla – S 1 8800 Mezcla – S 2 8600 Mezcla – T 1 7800 Mezcla – T 2 8000 Comercial 9000Comercial 9500
Grafica 4 Viscosidad de las coberturas de chocolate a partir de Copoazú y Maraco.
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Copoazu- S 1
Copoazu- S 2
Copoazu- T 1
Copoazu- T 2
Maraco-S 1
Maraco-S 2
Maraco-T 1
Maraco-T 2
Muestras
Visc
osid
ad (C
ps)
Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Ensayo 4 Comercial
2
Por medio de los valores obtenidos en la viscosidad se puede observar que la
formulación que se descartara por este indicador es el ensayo 1 ya que su viscosidad
es muy baja con relación a la de la cobertura comercial que es la deseada.
4.2.2. Punto fusión.
Los datos obtenidos en este indicador se encuentran detallados en la tabla 15 y la
representación de estos en la grafica 5.
Tabla 15 Datos de punto de fusión de las coberturas de chocolate a partir de Copoazú y
Maraco.
MUESTRA Ensayo 2
Ensayo 3
Ensayo 4 Comercial
°C °C °C °C Copoazú - S 1 36 30 Copoazú – S 2 37 31 Copoazú – T 1 34 29 Copoazú – T 2 35 30 Maraco – S 1 34 31 Maraco – S 2 33 31 Maraco – T 1 35 30 Maraco – T 2 34 31 Mezcla – S 1 35 Mezcla – S 2 36 Mezcla – T 1 34 Mezcla – T 2 33 Comercial 37 Comercial 38
2
Grafica 5 Punto de fusión de las coberturas de chocolate en los ensayos realizados
2022242628303234363840
Copoazu- S 1
Copoazu- S 2
Copoazu- T 1
Copoazu- T 2
Maraco-S 1
Maraco-S 2
Maraco-T1
Maraco-T2
Muestras
Tem
pera
tura
(°C)
Ensayo 3 Ensayo 4 Ensayo 2 Comercial
Por los datos obtenidos en el punto de fusión se puede observar que la formulación que
se descartara por este indicador es el ensayo 2 ya que su punto de fusión es muy bajo
con relación al de la cobertura comercial que es la deseada.
Por lo tanto se escoge el ensayo 3 tanto con los dos licores como con la mezcla de
estos, ya que fue la cobertura que se acerco más al comportamiento de la comercial a
nivel de viscosidad y punto de fusión.
Ensayo 1: Debido a que es una cobertura que cuenta con un porcentaje bajo de grasa,
se crean defectos como: falta de homogenización en la mezcla, debido a que no se
incorporan bien los ingredientes sólidos a la mezcla, hay formación de grumos, el
proceso de mezclado es complicado; la evacuación del producto se hace difícil debido a
que el producto no fluye además de que pierde viscosidad.
Ensayo 2: Por su alto contenido de grasa estas coberturas tienden a ser muy fluidas,
su textura es demasiado grasosa, adquiere un sabor a grasa, después de moldear sufre
un proceso de migración de la grasa y se derrite con gran facilidad.
2
Ensayo 3: Esta cobertura fue la escogida ya que dio una textura apropiada, un sabor
algo característico, punto de fusión adecuado, brillo original de las coberturas, con un
olor suave pero no muy característico de chocolate, además fue de fácil manejo
durante todo el proceso.
Ensayo 4 (mezcla): En este ensayo se llego a una cobertura con un color poco
deseado ya que era muy claro, aroma muy bajo, por su proceso de fermentación se
obtuvo un sabor ácido medio no agradable.
Con el desarrollo de estas coberturas se pudo determinar que la grasa que dio mejor
resultado fue la S, debido a que la otra dejaba sabor residual al producto.
4.3. CARACTERIZACIÓN DE LA COBERTURA. De todos los ensayos realizados las elegidas fueron las coberturas obtenidas con el
ensayo 3 a estas se efectuaron pruebas fisicoquímicas, microbiológicas y sensoriales
para evaluar sus características y saber si estas son similares a la de una cobertura
comercial. En la figura 8 se muestran las coberturas obtenidas en el desarrollo del proyecto (a)
Cobertura de Copoazú y (b) Cobertura de Maraco y en la figura 9 algunos ensayos
realizados con las coberturas recubriendo frutas (a) fresas recubiertas con cobertura de
Copoazú y (b) fresas recubiertas con cobertura de Maraco.
2
(a) (b)
Figura 8 Coberturas obtenidas
(a) (b) Figura 9 Ensayos realizados
4.3.1. Análisis Sensoriales.
El resumen del análisis sensorial realizado a las coberturas de chocolate de Copoazú y
Maraco obtenidas se puede observar en las tablas 16 y 17 con su representación de
datos en la grafica 6.
2
Tabla 16. Análisis sensorial de las coberturas de chocolate de Copoazú (CP), Maraco (MA) y comercial (CO) obtenidas.
VARIABLES C. Copoazú C. Maraco C. Comercial Aroma 3.7 2.7 3.3Sabor 4.3 3.6 5.0Grasa 4.8 5.0 5.0Dulce 6.1 5.3 6.9Textura 4.8 4.1 5.0
Grafica 6 Promedios de los datos obtenidos en el análisis sensorial.
0123456789
10
Aroma
Sabor
GrasaDulce
Textura
Copoazú Maraco Comercial
Se realizó el análisis de varianza teniendo en cuenta una hipótesis nula (todas las
muestras son iguales), una hipótesis alterna (al menos dos son iguales), un nivel de
confianza del 95% y un nivel de significancía del 5% (0.05). Viendo que todos los datos
tienen valores cercanos al nivel de significancia se puede decir que se encuentran
dentro de la zona de aceptación de la hipótesis nula. Los datos del análisis de varianza
se encuentran en la tabla 17y su soporte estadístico en el anexo F.
2
Tabla 17 Análisis de varianza de los datos obtenidos en el análisis sensorial.
Según el estudio estadístico realizado por medio del análisis de varianza se puede decir
que no hay diferencias significativas en las muestras.
La cobertura de Copoazú tiene un aroma que desconcierta a los panelistas ya que se
llego a la conclusión que tenia un aroma para unos a caramelo de leche y para otros a
maní, así mismo el sabor se confunde con el sabor a caramelo, ya que los tonos de
chocolate son muy bajos, pero no es desagradable. El dulce y la grasa son los
apropiados en una cobertura, la textura es buena y se funde rápidamente.
La cobertura de Maraco tiene un aroma muy bajo, sabor extraño, a cacao crudo y ácido,
dejando un residuo desagradable. El dulce es apropiado en una cobertura, la textura es
buena y se funde rápidamente, con lo cual se puede decir que en cuanto a la textura es
la apropiada, pero, en sabor es deficiente.
Se llegó a la conclusión de que no se sabe si el aroma y el sabor son los
característicos de estas variedades ya que no sabemos el grado exacto de
fermentación con el cual llegaron las semilla, además se verifico que la mejor cobertura
fue la realizada con un porcentaje de grasa del 30% y con la grasa S, ya que es la de
mejor comportamiento y sabor.
CARACTERÍSTICA F NIVEL DE PROBABILIDAD DIFERENCIA AROMA 0,7868 0,4703 NoSABOR 1,3801 0,2769 NoGRASA 0,0747 0,9282 NoDULCE 3,5426 0,0504 NoTEXTURA 0,4164 0,6655 No
2
4.3.2. Análisis Proximal.
Los datos obtenidos en al análisis proximal realizado a cada una de las coberturas
obtenidas y a los licores se encuentran detallados en la tabla 18 y en la tabla 19 se
encuentran consignados los resultados obtenidos de las desviaciones estándar.
Tabla 18. Valores promedios del análisis proximal de los licores de copoazú (LCA), Maraco (LMA) y comercial (LCC) y las coberturas de Copoazú + S (CCS), Copoazú + T (CCT), Maraco + S (CMS), Mezcla + S (CMES) y comercial (CCO) ensayadas.
MUESTRA CENIZAS HUMEDAD PROTEINA GRASA AZUCARESLCA 2,4651 4,7922 1,4103 63,0601 11,6726LMA 3,3562 4,447 2,1329 61,03 14,9645LCC 3,3547 4,6378 3,1702 56,7478 10,6389CCS 2,0586 2,2372 3,3878 36,0652 41,0338CCT 2,6088 2,4774 1,3816 32,9784 33,1568CMS 2,362 2,5948 3,5408 35,8662 30,0362CMES 2,2517 2,299 2,71 35,8623 32,1846CCO 2,5702 2,6451 3,5429 39,6175 35,3252
Tabla 19 Desviación estándar
MUESTRA CENIZAS HUMEDAD PROTEINA GRASA AZUCARESLCA 0,113 0,1866 0,2509 0,6597 0,5888LMA 0,1779 0,103 0,1828 1,8682 0,7987LCC 0,0507 0,1127 0,2018 0,9881 0,4059CCS 0,0839 0,1155 0,2667 0,5357 2,4781CCT 0,1816 0,1053 0,2231 0,8435 4,0173CMS 0,2842 0,2642 0,2119 0,9275 2,2271CMES 0,1979 0,2113 0,0759 0,9602 3,4982CCO 0,3657 0,3492 0,1884 0,5743 2,1561
Se realizó un análisis de varianza para determinar si hay diferencias significativas en los
valores de las muestras, ver tabla 20, los datos se encuentran consignados en el anexo
F.
2
Tabla 20 Análisis de varianza de los datos obtenidos en el análisis próximal.
CARACTERÍSTICA F NIVEL DE PROBABILIDAD DIFERENCIA AROMA 21,8005 5,9706 E-09 SISABOR 129,7546 1,6779 E-17 SIGRASA 77,3064 6,5483 E-15 SIDULCE 651,0657 8,8746 E-26 SITEXTURA 99,1127 3,7972 E-16 SI
Por los datos obtenidos en el análisis de varianza se pudó determinar que existen
diferencias significativas por lo cual se decidió realizar la prueba de Duncan a cada uno
de los análisis con una hipótesis nula donde se cree que todas las muestras son
iguales, con un nivel de confianza de 95% y un nivel de error de 5%.
Los contenidos de cenizas, humedad, proteína, grasa y azucares son diferente para
todas las muestras.
En la grafica 7 se encuentran los datos hallados para las cenizas, la grafica 8 contiene
los datos de humedad, la grafica 9 los datos de proteína, la grafica 10 los datos de
grasa y en la grafica 11 los datos de azúcares. Todas las tablas de este estudio
estadístico se encuentran en el anexo F.
2
Grafica 7 Diagrama de cajas para la variable Cenizas
Según los resultados arrojados por la prueba de Duncan, se puede decir que a nivel del
contenido de cenizas en los licores las muestras iguales son las de Maraco y la
comercial, siendo la que se difiere de estas la de Copoazú. En las coberturas se puede
afirmar que las iguales son las tres coberturas elaboradas con grasa S y los licores en
estudio y difieren de la cobertura elaborada con grasa T y de la comercial, siendo estas
dos últimas iguales entre sí. Por grafica se puede decir que el licor de mayor contenido
de cenizas es el licor de Maraco, siendo el de menor cantidad el licor de Copoazú,
mientras que en las coberturas la de mayor contenido fue la cobertura de Copoazú con
grasa T y la de menor contenido fue la de Copoazú con grasa S.
Min-Max25%-75%Median value
DIAGRAMA DE CAJAS VARIABLE CENIZAS
MUESTRA
CE
NIZ
AS
(%)
1.8
2.2
2.6
3
3.4
3.8
LCA LMA LCC CCS CCT CMS CMES CCO
2
Grafica 8 Diagrama de cajas para la variable Humedad
En el caso de la humedad según la prueba de Duncan se puede concluir que en el
caso de los licores, el licor comercial es igual con los licores es estudio, mientras que
estos entre sí no lo son. En el caso de las coberturas; la cobertura de Copoazú con
grasa T es igual con las demás coberturas, la cobertura de la mezcla de los licores es
igual con las demás coberturas obtenidas, pero es diferente con la cobertura comercial.
Por grafica podemos decir que respecto a la humedad tanto los licores como las
coberturas tienen un contenido comparable de humedad similar.
Min-Max25%-75%Median value
DIAGRAMA DE CAJAS VARIABLE HUMEDAD
MUESTRA
HU
ME
DA
D (%
)
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
5.4
LCA LMA LCC CCS CCT CMS CMES CCO
2
Grafica 9 Diagrama de cajas para la variable Proteína
Respecto a las proteínas se pude observar en la prueba de Duncan que entre los
licores no hay ninguna posible igualdad, mientras en el caso de las coberturas las
iguales con la comercial son la cobertura de Copoazú con grasa S y la de Maraco con
grasa S. Por grafica se puede decir que el licor con menos proteína es el Copoazú y la
de menor contenido de proteína es la obtenida de Copoazú con grasa T.
Min-Max25%-75%Median value
DIAGRAMA DE CAJAS VARIABLE PROTEINA
MUESTRA
PRO
TEIN
A (%
)
0.8
1.2
1.6
2
2.4
2.8
3.2
3.6
4
LCA LMA LCC CCS CCT CMS CMES CCO
2
Grafica 10 Diagrama de cajones variable Grasa
Como en el caso de la proteína la grasa en los licores es diferente entre sí, en cuanto a
las coberturas, ninguna de las coberturas obtenidas a lo largo del estudio es igual con la
comercial, siendo iguales entre ellas solo la de Maraco con grasa S y la obtenida de la
mezcla con grasa S. Por grafica se puede ver que los licores en estudio tienen un
mayor contenido de grasa con respecto al comercial y en las coberturas que la
comercial tiene un mayor contenido de grasa que las obtenidas.
Min-Max25%-75%Median value
DIAGRAMA DE CAJAS VARIABLE GRASA
MUESTRA
GR
AS
A (%
)
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
LCA LMA LCC CCS CCT CMS CMES CCO
2
Grafica 11 Diagrama de cajones variable Azúcares
En el análisis de los azúcares se ve que el licor de Copoazú es el único igual con el licor
comercial. En las coberturas, las iguales con la cobertura comercial son la de Copoazú
con grasa T y la de Maraco con grasa S. Por grafica se puede decir que el licor con
mayor contenido de azúcares es el de Maraco, y con respecto a las coberturas la de
mayor contenido es la de Copoazú con grasa S.
Por los datos obtenidos a lo largo del desarrollo de la investigación se llego a la
conclusión de que la mejor formulación fue el ensayo 3 el cual contaba con un
porcentaje de grasa total del 30%, debido a que fue la que mejor se comporto en cuanto
a la viscosidad y al punto de fusión que son análisis de gran importancia a la hora de
escoger una formulación como la de este caso ya que el punto de fusión debe ser alto
por que se va a realizar y a manipular en una parte del país que cuenta con una
temperatura elevada y una viscosidad no muy baja porque va a ser utilizada para
recubrir frutas.
Min-Max25%-75%Median value
DIAGRAMA DE CAJAS VARIABLE AZUCARES
MUESTRA
AZU
CAR
ES (%
)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
LCA LMA LCC CCS CCT CMS CMES CCO
2
La grasa más adecuada para elaborar coberturas es la grasa S ya que no dejaba sabor
residual a grasa como pasaba en el caso de la grasa T.
Se determinó por el análisis proximal que se pueden elaborar coberturas de chocolate
con las dos variedades de cacao en estudio, ya que ambas dan resultados muy
similares a la cobertura comercial. La cobertura finalmente escogida fue la obtenida con
cacao Copoazú, esta se eligió en última instancia por panel sensorial, debido a que la
cobertura obtenida de Maraco dejaba un cierto sabor residual con tonos bajos de
chocolate, está es la única razón por la cual no fue escogida.
4.3.3. Resultados microbiológicos.
Los resultados obtenidos en al análisis microbiológico de cada una de las coberturas
obtenidas se encuentran descritos en la tabla 21.
Tabla 21 Resultados microbiológicos
REULTADOS MICROBIOLÓGICOS
MUESTRA
RAM
UFC/g
L R
NMP
COLIFORMES/g
NMP
COLIFORMES FECALES/g
RECUENTO DE MOHOS
Y LEVADURAS UFC/g
L R
COPOAZU
4-3
350
<3
<3
0-0
<10
MARACO
46
63
<3
<3
0-0
<10
COBERTURA COMERCIAL
6-6
600
<3
<3
0-0
<10
2
Donde:
• La lectura es el número de colonias halladas en el medio de cultivo. Sembradas
duplicado.
• El recuento es el promedio de colonias halladas en el medio y multiplicado por el
inverso de la dilución, en el caso de los recuentos.
Los resultados de los recuentos realizados deben estar dentro de los siguientes valores:
• Recuento de mesófilos aerobios: máx 20.000 unidades formadoras de colonia.
• Recuento de mohos y levaduras: máx 100 unidades formadoras de colonia.
• NMP de coliformes totales: < 3
• NMP de coniformes fecales: < 3
A nivel microbiológico se puede observar que tanto la cobertura comercial como las
obtenidas son totalmente aptas para el consumo, haciendo salvedad que las coberturas
obtenidas fueron altamente manipuladas a lo largo del proceso, pero con la debida
asepsia.
4.4. BALANCES DE MATERIA PARA LA OBTENCIÓN DE COBERTURA Los resultados obtenidos en el balance se encuentran consignados en la tabla 22 para
el Copoazú y 23 para el Maraco. Los cálculos de estos balances se encuentran
detallados en el anexo G.
4.4.1. Copoazú.
En la tabla 22 se presenta un resumen de las cantidades de materiales empleados en
cada operación realizada durante la experimentación para la obtención de la cobertura
de chocolate con cacao Copoazú y su representación se encuentra en la grafica 12.
2
Grafica 12 BALANCE DE MATERIA (COPOAZÚ). C E G 1041.74 g 573.54g 2948.97g A B D 12000 g 10958.26 g 10384.72 g F 7435.75 g L J H 5390.15g 7245.53 g 7409.72 g M K I 1855.38g 164.19g 26.03g
SECADO
TOSTADO
DESCASCARILLADO
MOLIENDA 1
MOLIENDA 2
MOLIENDA 3
2
K’ B’ C’ D’ E’ 57.5964g A’ F’ H’ 2000g 850.3520g 843.2451g G’ I’ J’ 1149.6480g 7.1069g 785.6487g
CONCHADO
ATEMPERADO
MOLDEADO
2
Tabla 22 Resumen del balance de materia para el cacao Copoazú
Humedad 1041,74g 8,68Tostado Semilla seca 10958,26g
Semilla tostada 10384,72gHumedad 573,54g 5,23
DescascarilladSemilla tostada 10384,72gSemilla descascarillada 7435,75gCascarilla 2948,97g 28,39
Molienda 1 Semilla descascarillada 7435,75gSemilla partida 7409,72gPerdidas en molino 26,03g 0,35
Molienda 2 Semilla partida 7409,72gLicor grueso 7245,53gPerdidas en molino 164,19g 2,21
Molienda 3 Licor grueso 7245,53glicor 5390,15gPerdidas en molino 1855,38g 25,6
Operación Componente Entra Sale Perdidas Perdidas (%)Licor de cacaoMantecaAzúcarLeche
Conchado Lecitina 2000gCobertura 850,3520gPérdidas en la concha 1149,64g 57,48
Atemperado Cobertura 850,35gCobertura 843,24gPerdidas en la placa 7,11g 0,83
Moldeado Cobertura 843,24gCobertura moldeada 785,65gperdida en los moldes 57,61g 6,8
Obtención de cobertura de Copoazú Base de cálculo 2000g
Total Licor obtenido 5390,15g
Total cobertura obtenida 785,65g
4.4.2. Maraco.
En la tabla 23 se presenta un resumen de las cantidades de materiales empleados en
cada operación realizada durante la experimentación para la obtención de la cobertura
de chocolate de chocolate con cacao Maraco y su representación se encuentra en la
grafica 13.
2
Grafica 13 BALANCE DE MATERIA (MARACO). C E G 783.14 g 450.71 g 2956.89 g A B D 12000 g 11216.86 g 10766.13 g F 7809.24 g L J H 5654.78g 7641.59g 7759.35 g M K I 1986.81g 117.76g 49.89g
SECADO
TOSTADO
DESCASCARILLADO
MOLIENDA 1
MOLIENDA 2
MOLIENDA 3
2
K’ B’ C’ ‘D E’ 122.77g A’ F’ H’ 2000g 894.67g 887.22g G’ I’ J’ 1105.33g 7.45g 764.45g
CONCHADO
ATEMPERADO
MOLDEADO
2
Tabla 23 Resumen del balance de materia para el cacao Maraco
Operación Componente Entra Sale Perdidas Perdidas (%)Secado Semilla húmeda 12000g
Semilla seca 11216,86gHumedad 783,14g 6,52
Tostado Semilla seca 11216,86Semilla tostada 10766,13gHumedad 450,73g 4,01
DescascarilladSemilla tostada 10766,13gSemilla descascarillada 7809,24gCascarilla 2956,89g 27,46
Molienda 1 Semilla descascarillada 7809,24gSemilla partida 7759,35gPerdidas en molino 49,89g 0,63
Molienda 2 Semilla partida 7759,35gLicor grueso 7641,59gPerdidas en molino 117,76g 1,51
Molienda 3 Licor grueso 7641,59glicor 5654,78gPerdidas en molino 1986,81g 25,99
Operación Componente Entra Sale Perdidas Perdidas (%)Licor de cacaoMantecaAzúcarLeche
Conchado Lecitina 2000gCobertura 894,67gPérdidas en la concha 1105,33g 55,26
Atemperado Cobertura 894,67gCobertura 887,22gPerdidas en la placa 7,45g 0,83
Moldeado Cobertura 887,42gCobertura moldeada 764,45gperdida en los moldes 122,77g 13,83
Total Licor obtenido 5654,78g
Obtención de licor de Copoazú Base de cálculo 12000g
Total cobertura obtenida 764,45g
Obtención de cobertura de Copoazú Base de cálculo 2000g
Con el balance de materia realizado a las dos variedades de cacao en estudio se pudo
determinar que en las etapas de descascarillado y conchado es donde se presentan
mayores pérdidas.
2
Las pérdidas en azúcares en las dos formulaciones se supone que se pueden deber a
una mala homogenización de la mezcla para la elaboración de la cobertura o a una
hidrólisis incompleta de los azúcares en el momento de realizar el correspondiente
análisis.
4.5. BALANCES DE ENERGÍA.
En esta sección del proyecto se quiere verificar el gasto de energía térmica y eléctrica
que hay a lo largo del proceso el resumen se encuentra consolidado en la tabla 24 y
sus respectivos cálculos en el anexo H.
Tabla 24 Resumen del balance de energía de la obtención de cobertura de chocolate
Secado Térmica 34079,08Tostado Eléctrica 76871,51Molienda 2 Eléctrica 3621,5Molienda 3 Eléctrica 19,64
Térmica 4191,56Conchado Eléctrica 11736,34
OPERACIÓN TIPO DE ENERGIA CONSUMO kWh CALOR EMPLEADO kWh
En el anterior balance de energía se puede observar que el equipo que tiene el mayor
consumo de energía es la concha, debido a que es un equipo que trabaja 12 horas
continuas para lograr el producto deseado, así mismo el equipo que menos consume
energía es el secador de bandejas seguido por el tostador en este se debe a que cada
ciclo de tostión es muy corto.
4.6. EQUIPOS.
En esta parte del proyecto se relacionan cada uno de los equipos que intervinieron a lo
largo del proceso, desde la obtención del licor hasta llegar a obtener la cobertura.
• Secador de bandejas Equipo de secado en bandejas por aire forzado. Se ilustra en la figura 10.
2
Laboratorio Universidad de La Salle
Figura 10 Secador de bandejas
• Tostador Es un equipo que consta de resistencias para generar calor, dotado con un sistema de
agitación por volteo, con sus respectivos medidores de temperatura y una capacidad de
200gr/ ciclo de tostión. Es de marca Probat – Werke, del año 1996, trabaja a 220
voltios y con corriente de 6 A. Se ilustra en la figura 11.
Laboratorio de control de calidad CASA LUKER
Figura 11Tostador marca Probat - Werke
• Molino de disco
2
Maquina de moler manual, marca Corona, como se ve en la figura 12.
Laboratorio Universidad de La Salle
Figura 12 Molino manual marca Corona
• Molino de disco
Maquina de moler con motor de 60 ciclos, marca Hobart MFG. CO, modelo 2020, con
voltaje de 220, corriente 5.4 A y Hp 11/4. El cual se muestra en la figura 13.
Laboratorio de control de calidad CASA LUKER
Figura 13 Molino eléctrico marca Hobart
2
• Molino de bolas
Este equipo esta provisto de un sistema de agitación central, con chaqueta de vapor la
cual tiene su respectivo baño de maría es de acero inoxidable, cuenta con una
capacidad de 3 Kg. Es de marca Vardrive motor, de 60 ciclos, con un voltaje de 440v,
maneja una corriente de 1.25 A, cuenta con ½ Hp y 38 rpm. El motor tiene motor 1800
rpm y un torque 68Zw-3. Como se enseña en la figura 14.
Laboratorio de control de calidad CASA LUKER
Figura 14 Molino de bolas marca Vardrive
• Concha Este equipo cuenta con un sistema de agitación, tiene una camisa de vapor, con una
capacidad de 5Kg, es de marca Mi-ze-co stonemixer, modelo 21-96, trabaja con un
voltaje 220v, con una temperatura Máx de 70°C y posee un motor de 0.1 Kwh. Como
se muestra en la figura 15.
2
Laboratorio de control de calidad CASA LUKER
Figura 15 Concha marca Mi-ze-co
4.7. DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS
En este segmento se busca acondicionar los equipos utilizados a nivel laboratorio a
una planta semi-industrial con una capacidad de 500kg/semana que es lo que
actualmente se está recogiendo en promedio en las variedades de cacao Copoazú y
Maraco en la región Amazónica, según los datos suministrados por el Instituto Sinchi.
Sabiendo que las semillas tardan 5 días en ser fermentadas se busca que la planta
trabaje una semana con una variedad y otra con la segunda variedad esperando que
mientras esta sea procesada la otra se este fermentando para entrar a proceso.
2
Teniendo en cuenta que el instituto Sinchi en su laboratorio de Florencia – Caquetá ya
cuenta con su método de secado y los respectivos equipos de descascarillado y
separación se dimensionaran los demás equipos que intervienen en el proceso, para
esto se tienen los requerimientos que se encuentran consignados en la tabla 25. Las
figuras se encuentran diseñadas en una escala de 1:1 y representadas en mm como
unidades.
Tabla 25 Descripción de equipos necesarios
OPERACION EQUIPO
CAPACIDAD
TIPO VARIABLES
Tostión Tostador 60kg/ciclo
de tostión
Tostador
rotatorio
Temperatura, humedad del
grano, grado de tostión del
grano
Molienda Molino 250kg/día Molino de disco Diámetro de la alimentación,
potencia del motor
Molienda Molino 150 kg/ciclo
de molienda Molino de bolas
Alimentación, potencia del
motor, tamaño de partícula.
emperatura
Conchado Concha 500kg/día Concha con
agitación
Temperatura de la concha, tipo
de tambor con agitación
Atemperado Atemperador
200kg/ciclo
de
atemperado
Atemperador
con intercambio
de calor
Transferencia de calor
Moldeado Moldes
plásticos
200kg/ciclo
de moldeo
Banda
transportadora
con zarandeo
Ciclos, velocidad
2
• Tostador El tostador consta de un cilindro rotatorio, un sistema de calefacción por resistencias a
con una capacidad de carga de 60 Kg y un rendimiento de 4 ciclos por hora, obteniendo
en 2 horas de trabajo aproximadamente los 500kg de semillas para lo que se quiere.
Construcción muy sencilla en lámina de acero CR, con su respectivo enfriador, como se
observa en la figura 16.
Teniendo en cuenta una capacidad de 60kg/ciclo, ciclos de 14 min, una densidad de
0.00092 kg/cm3 y un radio de15 cm.
32 00092.015
60
cmkgcm
kgLπ
=
cmL 95=
2
Figura 16 Esquema del tostador de cacao
Sugerencia: Potencia de entrada del motor 1.5 Hp y de salida 1.38 Hp con reductor de
ejes paralelos DA 180, con 45 rpm de salida y motor de 1.800rpm.
• Molino de disco Molino de disco conformado por un tornillo sinfín y una cuchilla, como se indica en la
figura 17, con un motor de 21/2 Hp de potencia y 1800 rpm.
Teniendo en cuenta una capacidad de 250kg/día, con ciclos de 50 kg, una densidad de
0.0008502 kg/cm3 y un radio de15 cm.
2
32 0008502.015
50
cmkgcm
kgLπ
=
cmL 85=
Figura 17 Esquema de molino de disco
• Molino de bolas Fabricado en lámina de acero CR con un cilindro construido en acero inoxidable AISI
304 con su respectivo sistema de agitación y un juego de esferas de acero inoxidable.
Con un sistema de resistencias para su calentamiento.
Según el balance de materia la capacidad del molino de bolas será aproximadamente
de 150kg/ciclo y dos ciclos al día. Con un sobre volumen del 30 %.y un espacio
ocupado por el agitador y las esféras del 20%, densidad de 0.0011kg/cm3 y un radio de
25 cm. Como se muestra en la figura 18.
2
Sugerencia: Motor de 3Hp, con 1800rpm. Se realizó un dimensionamiento en base en el
equipo en el cual se desarrollo el trabajo, pero se recomienda indagar por los molinos
de bolas utilizados en la industria de chocolates con una capacidad de 50kg.
32 0011.025
75
cmkgcm
kgLπ
=
cmL 55=
Figura 18 Esquema del molino de bolas
2
• Concha Equipo constituido por un sistema de resistencias para el calentamiento, con su
respectivo sistema de agitación, como es indicado en la figura 19. Construcción de la
parte externa en acero al carbón y del tambor en acero inoxidable 304 AISI.
Teniendo en cuenta una capacidad de 500kg/día, una densidad de 0.00106 kg/cm3 y un
radio de 50cm.
32 00106.050
500
cmkgcm
kgLπ
=
cmL 90=
Figura 19 Esquema de la Concha
2
• Atemperador Es un cilindro elaborado en acero inoxidable 304 AIS, con un sistema de agitación y un
intercambiador de calor, como se puede observar el la figura 20. Dotado de un motor de
de 3Hp, con 1800rpm.
Teniendo en cuenta una capacidad de 200kg/ciclo y ciclos de 15 min, una densidad de
0.00106 kg/cm3 y un radio de 25cm.
32 00106.025
200
cmkgcm
kgLπ
=
cmL 100=
Figura 20 Esquema del atemperador
2
• Banda transportadora con zarandeo. Banda hecha en acero con superficie de malla elástica o poliacetal. Con un
motorreductor tipo sinfín de 1 Hp y 1800 rpm con 6.4 rpm de salida., velocidad de 1m/s
600 ciclos/min y nas dimensiones de 1 m de largo. 0.6 m de ancho y 0.7 m de alto.,
como se ilustra en la figura 21.
Figura 21 Esquema de la banda transportadora
En la tabla 26 se encuentra el resumen del dimensionamiento de la maquinaria esencial
para la fabricación de la cobertura.
2
Tabla 26 Resumen del dimensionamiento.
OPERACION EQUIPO LARGO m
DIAMETRO m
AREA m2
TOSTION Tostador 0.95 0.30 0.285
MOLIENDA Molino De
disco 0.85 0.30 0.255
MOLIENDA Molino de
Bolas 0.55 0.50 0.275
CONCHADO
Concha 0.9 1 0.9
ATEMPERADO
Atemperador 1 0.50 0.5
MOLDEO Banda con
zarandeo 1
0.6
Ancho 0.6
Adicionalmente al dimensionamiento de equipos que se emplearan en la semi-
industrialización de la planta para obtener cobertura de chocolate, se sugieren algunos
proveedores nacionales y distribuidores internacionales para adquirir este tipo de
equipos especializados para la industria del chocolate. A continuación se muestran en
la tabla 27 los proveedores recomendados.
Tabla 27 Proveedores recomendados para la adquisición de equipos.
EMPRESA EQUIPOS OBSERVACIONES
Casa Carle & Montanare Tostadores
Molinos
Conchas
Atemperadores
Moldeadoras
Empacadoras
Consultar en la pagina web
www.carle&montanare.com
2
Buhler.
Tostadores
Molinos
Conchas
Atemperadores
Moldeadoras
Empacadoras
Consultar en la pagina web
www.buhlergroup.com
Bindler Tostadores
Molinos
Conchas
Atemperadores
Moldeadoras
Empacadoras
Consultar en la pagina web
www.bindler.com
Data sweet Tostadores
Molinos
Conchas
Atemperadores
Moldeadoras
Empacadoras
Consultar en la pagina web
www.datasweet.de
Javar Construcción de equipos
para la industria de
alimentos
Consultar en la pagina web
www.javar.com
Inconox Construcción de equipos
para la industria de
alimentos
Consultar en la pagina web
www.inconox.com
2
5. CONCLUSIONES
• Se obtuvieron coberturas de chocolate de las especies de cacao Copoazú y
Maraco. Las coberturas presentaron características físico-químicas, microbiológicas y
sensoriales semejantes a las de la cobertura comercial de la especie T. cacao. Las
formulaciones de coberturas finales presentaron estabilidad semejante al producto del
mercado. El Copoazú presentó características organolépticas semejantes al producto
comercial, mientras que el Maraco presentó un sabor ácido y graso no característico.
• Se encontró que los licores de Copoazú y Maraco tuvieron niveles de grasa y
minerales semejantes al comercial. A pesar que las características organolépticas de la
cobertura de Maraco fue menores que la de Copoazú y la comercial, se destaca por su
alto nivel de azúcares y grasa. En general las características de la materia prima son
apropiadas para la obtención de estas coberturas.
• Se establecieron los parámetros de secado, tostión, descascarillado, molienda,
conchado y atemperado para las coberturas de Copoazú y Maraco y se determinó el
tiempo y la temperatura de cada una de estas operaciones.
• Se estableció el nivel de aceptación inicial de los productos obtenidos y se
encontró que la cobertura de copoazú es de mayor aceptación.
• Se estableció el tamaño mínimo para una planta de proceso de coberturas de
Copoazú y Maraco con una capacidad de 500kg /semana, que son las condiciones de
producción actual en el departamento de Caquetá, donde se llevara a cabo el proceso.
2
6. RECOMENDACIONES
Estandarizar la operación de fermentación en las condiciones de producción ,
estableciendo una carta de colores de la almendra para los diferentes grados de
fermentación.
Establecer la estabilidad microbiológica, físico-química y sensorial de las coberturas de
Copoazú y Maraco por periodos mínimos de seis meses. Determinando así su período
de vida útil. Realizar un estudio piloto de la producción de coberturas de Copoazú y Maraco en las
diferentes condiciones de producción de Florencia – Caquetá a partir del equipamento
existente en la planta de frutales amazónicos y mediante la adquisición del
equipamento mínimo del proceso en las capacidades evaluadas en el presente estudio.
A partir del estudio piloto dimensionar el tamaño del área de proceso para coberturas
en la planta de frutales amazónicos estableciendo la relación costo beneficio del
proceso.
Realizar una prueba de aceptación con el consumidor.
2
7. BIBLIOGRAFIA
• AOAC Oficial Methods of Analisys, charper 31 p 1 – 17, 17ed, revision # 1. 2002
• BECKETT S.T. FABRICACIÓN Y UTILIZACIÓN INDUSTRIAL DEL
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• BECKETT S.T. CIENCIA DEL CHOCOLATE. Ed., Acribia. Zaragoza España.
2000. Pg 89,94.
• CALZAVARA, B. et al. Fruticultura tropical: O cupuaçuzeiro. Cultivo,
beneficiamento e utilização do fruto”. Belem, PA, 1984. p.p. 7-13, 59-62.
• CASA LUKER S.A, Claudia Suspes, Jefe de Control de Calidad y Víctor Castaño,
Coordinador del área de Investigación y desarrollo. 2006.
• COMPAÑÍA NACIONAL DE CHOCOLATES, consultada en el portal
www.nacionaldechocolates.com.página de procesos, consultada en Mayo del
2005.
• HERNANDEZ G., María Soledad. BARRERA G., Jaime Alberto. BASES
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Transformación de Frutos Nativos de la Amazonia Colombiana. Ed., Guadalupe
LTDA. Colombia 2004. Pg 70, 71, 82, 83.
• LEÓN, N AMANDA D., OFERTA Y POTENCIALIDADES DE UN BANCO DE
GERMOPLASMA DEL GENERO THEOBROMA EN EL ENRIQUECIMIENTO DE
LOS SISTEMAS PRODUCTIVOS DE LA REGIÓN – Escalamiento del proceso
de agroindustrialización. Instituto SINCHI, 2003. Pg 7 – 8.
2
• HERNANDEZ L., Claudia E. LEÓN N., Amanda D. EVALUACIÓN DE LAS
ETAPAS DE FERMENTACIÓN Y SECADO DEL PROCESO DE BENEFICIO DE
SEMILLAS DE COPOAZÚ (Theobroma grandiflorum). Universidad Nacional de
Colombia, Facultad de Ingeniería Química, área de Ingeniería de Alimentos.
Bogotá Colombia, 2003. Pg 4 -8.
• MATISSEK Reinhard. SCHNEPEL Frank –M. STEINER Gabriela. ANALISIS DE
LOS ALIMENTOS. 2ed., Ed Acribia. Zaragoza España. 1998.
.
• INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS INCONTEC, NTC 486,
Masa o pasta o licor y torta de cacao para la fabricación de productos de cacao y
chocolate, ratificación Noviembre 22 del 2000.
• INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS INCONTEC, NTC 792,
Chocolate y sus sucedáneos para consumo directo, ratificación Noviembre 25 de
1998.
• Proyecto Frutales Nativos. Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana
IIAP
• RIVAS, E. LOZANO, F. Especies Promisorias de la Amazonía. Conservación,
Manejo y Utilización del Germoplasma. Editorial CORPOICA C.I. Macagual –
Caquetá – Putumayo. 2001. Páginas 72 – 74.
• RODRIGUEZ B., Carlos. CONSERVACIÓN Y TRANSFROMACIÓN DEL FRUTO
DE MARACO (Theobroma bicolor). Universidad Nacional de Colombia. Facultad
de Agronomía. Bogotá Colombia 1997. Pg 8 -9.
2
• SECRETARIA DE AGRICULTURA Y FOMENTO DE ANTIOQUIA. Aspectos
generales sobre el cultivo del cacao en el departamento de Antioquia. Dirección
técnica, sección de documentación. Medellín 1983.
VALIENTE A., Problemas de balance de materia y energía en la industria
alimentaría. 2ed., Ed Limusa S.A. México. 2001
• VENTURIERI, G y LOPES, J. Composição do chocolate caseiro de amêndoas de
cupuaçu (Theobroma grandiflorum Willd Ex Spreng Schum). En: Acta Amazónica
Vol. 18 N° 1-2, (1988), p.p. 3-8.
.
2
8. ANEXOS
Anexo A Fotos equipos de apoyo en el análisis proximal Mufla
Laboratorio Universidad de La Salle
Montaje de extracción de grasas Soxhlet
Laboratorio Universidad de La Salle
2
Espectrofotómetro
Laboratorio Universidad de La Salle
Estufa
Laboratorio Universidad de La Salle
(a) Agitador orbital (b) Equipo de destilación
Laboratorio Universidad de La Salle
2
Montaje para punto de fusión
Laboratorio Universidad de La Salle
Montaje para saponificación
Laboratorio Universidad de La Salle
2
Anexo B FICHA TECNICA DE LAS GRASAS USADAS
FICHA TECNICA DE PRODUCTOS INDUSTRIALES SIGRA
PRODUCTO: ESPECIAL CBA 400
DESCRIPCION: Mezcla hidrogenada de aceites, con alta concentración de ácido
Laúrico.
INGREDIENTES: Mezcla grasa y antioxidantes (BHT)
USOS: Diseñado especialmente para coberturas, como sustituto de la manteca de
cacao.
CARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS:
OLOR: Característico
COLOR: Crema
SABOR: Característico
CONSISTENCIA: Firme
TEXTURA: Homogénea
CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS: PUNTO DE FUONTENIDO GRASO (%): 99% min
ACIDOS GRASOS TRANS (%): 3.7 Máx
ACIDEZ (%COMO OLEICO): 0.06 Máx
VALOR PEROXIDOS (meq O2/Kg grasa): 0.5 Máx (salida de la planta)
COLOR: Lovibond (R/A celda 51/4pulg) : 4.0/70 Máx
INDICE DE YODO: 4-6
2
HUMEDAD (%): 0.05 Máx
Temp, °C % Sólidos
10 91-4
20 76-82
30 36-40
35 10-15
40 <5
VIDA UTIL ESPERADA: 12 meses en almacenamiento
CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO: En lugar fresco, seco y libre de olores
contaminantes a una temperatura de 26-32°C. Estibar el producto y apilar máximo
cuatro cajas. Evitar la incidencia de la luz solar directa.
EMPAQUE Y PRESENTACIONES: En caja de 20Kg.
A granel con las siguientes capacidades:
Carrotanques entre 31-36 toneladas
Dobletroque máximo 16 toneladas
Sencillo máximo 8 toneladas.
2
FICHA TECNICA DE PRODUCTOS INDUSTRIALES TEAM
NOMBRE DEL PRODUCTO: TCE (TEAM COCOA BUTTER EQUIVALENT)
DESCRIPCION: TCE es una grasa vegetal 0% trans equivalente a la manteca de
cacao, producida a partir de fracciones de aceite de palma y manteca de illipe,
refinadas, blanqueadas y desodorizadas con la adición de agentes antioxidantes.
CARACTERISTICAS: APARIENCIA: Sólido duro a temperatura ambiente
OLOR: Libre de olor rancio y/o extraño
SABOR: Libre de sabor rancio y/o extraño
CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS
PUNTO DE FUSION °C : 32 – 35. Estabilizado a 25°C, 48 h INDICE DE PERÓXIDOS MEQ 02/KG FAT: 0.5 máximo. AOCS Cd 8-53
COLOR LOVIBOND CELDA 5 ¼: Amarillo20, rojo 2 . AOCS Cc 13b-45
ÁCIDOS GRASOS LIBRES %: 0.05 Máx. AOCS Ca 5ª-40 INDICE DE YODO: 32-35. AOCS Cd 1d-92
2
PRESENTACION: Cajas de cartón: 25 Kg
ALMACENAMIENTO: Almacenar en lugares a una temperatura máxima de 25°C lejos
de aromas extraños.
VIDA ÚTIL: Un año a partir de su fecha de elaboración.
APLICACIONES: Para la fabricación de coberturas de chocolate real o coberturas
sucedáneas de chocolate, siendo posible mezclar este producto en cualquier proporción
con manteca de cacao.
2
Anexo C FORMATO DE EVALUACION SENSORIAL DE LOS LICORES FECHA________________________________ NOMBRE___________________________________________________ CARACTERISTICAS: COLOR________________________________________________________________ Claro Característico Fuerte OLOR_________________________________________________________________ Suave Característico Fuerte SABOR________________________________________________________________ Suave Característico Fuerte OBSERVACIONES______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2
Anexo D FORMATO DE EVALUACION SENSORIAL DE LAS COBERTURAS OBTENIDAS
2
Anexo E Tablas originales Análisis proximal CARACTERIZACION g/100g g/100g g/100g g/100g g/100g MUESTRA Cenizas Humedad Proteina Grasa Azucares T Licor Copoazú 1 2,5791 4,7829 1,7105 63,1900 11,2500 Licor Copoazú 2 2,5314 4,9452 1,4883 63,8839 11,0836 Licor Copoazú 3 2,3267 4,9085 1,3240 62,8621 12,1385 Licor Copoazú 4 2,4230 4,5324 1,1184 62,3046 12,2181 Licor Maraco 1 3,5341 4,5151 1,9297 58,8361 14,3440 Licor Maraco 2 3,4390 4,4015 2,3614 62,5212 14,2332 Licor Maraco 3 3,3320 4,3241 2,1774 62,6437 15,8409 Licor Maraco 4 3,1197 4,5474 2,0632 60,1189 15,4399 Licor Cacao 1 3,4059 4,7472 3,0138 56,2723 10,7048 Licor Cacao 2 3,2863 4,5203 3,4424 55,6340 10,3712 Licor Cacao 3 3,3515 4,5633 3,0204 57,2268 10,2936 Licor Cacao 4 3,3751 4,7202 3,2043 57,8583 11,1860 Cob. Cop S F-30 1 1,9867 2,1768 3,6682 36,6547 37,8863 Cob. Cop S F-30 2 2,0137 2,1305 3,4453 36,2516 40,8999 Cob. Cop S F-30 3 2,0573 2,3952 3,4115 35,9753 43,9223 Cob. Cop S F-30 4 2,1767 2,2464 3,0260 35,3791 41,4268 Cob. Cop T F-30 1 2,8419 2,5298 1,6232 32,7410 38,1655 Cob. Cop T F-30 2 2,6363 2,5965 1,1201 31,9329 33,6551 Cob. Cop T F-30 3 2,4079 2,3634 1,4974 33,9048 32,3927 Cob. CopT F-30 4 2,5492 2,4197 1,2859 33,3350 28,4137 Cob. Mar S F-30 1 2,3342 2,6595 3,5567 34,8245 30,7823 Cob. Mar S F-30 2 2,0046 2,8937 3,7779 36,9988 32,7235 Cob. Mar S F-30 3 2,6953 2,5708 3,5664 35,4976 29,0970 Cob. Mar S F-30 4 2,4139 2,2552 3,2622 36,1440 27,5422 Cob. mezcla S F-30 1 2,0602 2,2733 2,8140 36,1927 36,6305 Cob. mezcla S F-30 2 2,4425 2,6035 2,7141 34,6790 33,3305 Cob. mezcla S F-30 3 2,1029 2,1893 2,6735 35,6204 29,3888 Cob. mezcla S F-30 4 2,4012 2,1299 2,6382 36,9571 29,3888 Cobertura comercial 1 2,0684 2,8082 3,3365 39,7025 37,0029 Cobertura comercial 2 2,5289 3,0432 3,5519 40,3938 37,3729 Cobertura comercial 3 2,8552 2,2560 3,4926 39,1197 33,4625 Cobertura comercial 4 2,8283 2,4731 3,7905 39,2542 33,4625
2
Análisis sensorial El número de panelistas entrenados fueron 7.
COPOAZU Aroma Sabor Grasa Dulce Textura Muy bajo 1 Bajo 4 4 2 2 Medio 2 4 5 3 Alto 2 1 1 2 2 Muy alto
COPOAZU Evaluador Aroma Sabor Grasa Dulce Textura
1 2.1 8.0 3.8 7.8 8.3 2 7.0 5.2 5,9 5.7 5.7 3 6.5 4.8 4.5 6.0 5.4 4 3.0 2.6 5.4 5.2 2.5 5 3.4 3.8 2.6 7.2 7.1 6 0.9 3.1 5.0 5.0 2.0 7 3.2 2.6 6.5 6.2 2.7
MARACO Aroma Sabor Grasa Dulce Textura Muy bajo 1 1 Bajo 6 4 2 Medio 1 3 3 1 Alto 1 2 4 3 Muy alto 3
MARACO Evaluador Aroma Sabor Grasa Dulce Textura
1 3.5 6.6 2.7 6.6 7.0 2 3.9 3.3 6.1 2.2 3.2 3 1.0 1.7 7.5 6.3 1.8 4 2.4 3.0 2.3 6.0 7.4 5 3.2 6.0 5.6 5.4 2.2 6 2.0 2.0 5.2 4.5 5.1 7 3.4 2.8 6.1 6.4 2.33
COMERCIAL Aroma Sabor Grasa Dulce Textura Muy bajo Bajo 7 Medio 7 7 7 Alto 7 Muy alto
2
COMERCIAL Evaluador Aroma Sabor Grasa Dulce Textura
1 2.8 4.5 5.8 6.5 5.5 2 3.0 5.0 4.5 7.2 4.8 3 3.5 4.8 5.5 6.0 5.2 4 3.2 5.2 5.2 7.8 4.5 5 3.4 5.5 4.8 6.7 4.8 6 3.5 4.5 5.0 7.5 5.0 7 3.8 5.8 4.5 7.0 5.8
Porcentaje AROMA Copoazu Maraco Comercial Muy bajo 14,28 14,28 Bajo 57,14 85,71 100 Medio Alto 28,54 Muy alto SABOR Copoazu Maraco Comercial Muy bajo 14,28 Bajo 57,14 57,14 Medio 28,54 14,28 100 Alto 14,28 14,28 Muy alto TEXTURA Copoazu Maraco Comercial Muy bajo Bajo 28,54 Medio 42,85 14,28 100 Alto 28,54 42,85 Muy alto 42,85 GRASA Copoazu Maraco Comercial Muy bajo Bajo 28.54 28.54 Medio 57.14 42.85 100 Alto 14.28 28.54 Muy alto DULCE Copoazu Maraco Comercial Muy bajo Bajo Medio 71,42 42,85 Alto 28,54 57,14 100 Muy alto
2
Anexo F ANÁLISIS ESTADÍSTICOS Análisis descriptivo de los resultados del análisis sensorial de las coberturas de Copoazú (CP), Maraco (MA) y comercial (CO) obtenidas. ANÁLISIS SENSORIALDescriptive Statistics (chocos.sta)
Valid N Mean Median Minimum Maximum Range Std.Dev.AROMACP 7 3,72857143 3,2 0,9 7 6,1 2,23436366SABORCP 7 4,3 3,8 2,6 8 5,4 1,92440467GRASACP 7 4,81428571 5 2,6 6,5 3,9 1,3183684DULCECP 7 6,15714286 6 5 7,8 2,8 1,02283453TEXTURCP 7 4,81428571 5,4 2 8,3 6,3 2,45793177AROMAMA 7 2,77142857 3,2 1 3,9 2,9 1,02097059SABORMA 7 3,62857143 3 1,7 6,6 4,9 1,91547582GRASAMA 7 5,07142857 5,6 2,3 7,5 5,2 1,89799393DULCEMA 7 5,34285714 6 2,2 6,6 4,4 1,5618975TEXTURAM 7 4,14714286 3,2 1,8 7,4 5,6 2,34972845AROMACO 7 3,31428571 3,4 2,8 3,8 1 0,33876526SABORCO 7 5,04285714 5 4,5 5,8 1,3 0,49280538GRASACO 7 5,04285714 5 4,5 5,8 1,3 0,49280538DULCECO 7 6,95714286 7 6 7,8 1,8 0,61334369TEXTURCO 7 5,08571429 5 4,5 5,8 1,3 0,44880794 Diagrama de cajas para el análisis sensorial.
Min-Max25%-75%Median value
DIAGRAMA DE CAJAS EVALUACIÓN SENSORIAL
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
AR
OM
AC
P
SA
BOR
CP
GR
ASA
CP
DU
LCE
CP
TEX
TUR
CP
ARO
MAM
A
SAB
OR
MA
GR
AS
AM
A
DU
LCE
MA
TEXT
UR
AM
ARO
MAC
O
SAB
OR
CO
GR
AS
AC
O
DU
LCE
CO
TEXT
UR
CO
2
Análisis proximal
Means (choco.sta)5 Variables
CENIZAS HUMEDAD PROTEINA GRASA AZUCARES Valid NLCA 2,4651 4,7922 1,4103 63,0601 11,6726 4LMA 3,3562 4,4470 2,1329 61,0300 14,9645 4LCC 3,3547 4,6378 3,1702 56,7478 10,6389 4CCS 2,0586 2,2372 3,3878 36,0652 41,0338 4CCT 2,6088 2,4774 1,3816 32,9784 33,1568 4CMS 2,3620 2,5948 3,5408 35,8662 30,0362 4CMES 2,2517 2,2990 2,7100 35,8623 32,1846 4CCO 2,5702 2,6451 3,5429 39,6175 35,3252 4All Groups 2,6284 3,2663 2,6596 45,1534 26,1266 32
Desviación estándar
Standard Deviations (choco.sta)5 Variables
CENIZAS HUMEDAD PROTEINA GRASA AZUCARES Valid NLCA 0,113006 0,186664 0,250913 0,659706 0,588831 4LMA 0,177981 0,103081 0,182898 1,868211 0,798714 4LCC 0,050772 0,112709 0,201809 0,988132 0,405990 4CCS 0,083972 0,115584 0,266704 0,535751 2,478112 4CCT 0,181657 0,105314 0,223113 0,843588 4,017310 4CMS 0,284208 0,264214 0,211925 0,927537 2,227168 4CMES 0,197946 0,211335 0,075953 0,960279 3,498231 4CCO 0,365741 0,349292 0,188453 0,574374 2,156144 4All Groups 0,492633 1,095245 0,885699 12,166623 11,447418 32
Análisis descriptivo de los resultados del análisis proximal.
MAIN EFFECT: MUESTRA (choco.sta) 1-MUESTRA Mean sqr Mean sqr F(df1,2) Effect Error 7,24 p-level CENIZAS 0,92870301 0,04259992 21,8005848 5,9706E-09 HUMEDAD 5,17558622 0,03988748 129,754669 1,6779E-17 PROTEINA 3,32651854 0,0430303 77,306427 6,5483E-15 GRASA 652,112854 1,00160837 651,065735 8,8746E-26 AZUCARES 560,930908 5,65952063 99,112793 3,7972E-16
2
Prueba de Duncan para cenizas Duncan test; CENIZAS (choco.sta)Probabilities for Post Hoc TestsMAIN EFFECT: MUESTRA
{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8}2.465068 3.356215 3.354685 2.058592 2.608809 2.361999 2.251668 2.570200
LCA 3,7598E-05 5,9588E-05 0,01603597 0,36228198 0,48700219 0,17930579 0,4784168LMA 3,7598E-05 0,99182671 2,1067E-05 0,00010479 2,8278E-05 2,4141E-05 7,9976E-05LCC 5,9588E-05 0,99182671 2,4052E-05 0,00017804 3,2114E-05 2,767E-05 8,6013E-05CCS 0,01603597 2,1067E-05 2,4052E-05 0,00217239 0,05959912 0,19844556 0,00359757CCT 0,36228198 0,00010479 0,00017804 0,00217239 0,13380851 0,03621794 0,79373652CMS 0,48700219 2,8278E-05 3,2114E-05 0,05959912 0,13380851 0,45717227 0,1898692CMES 0,17930579 2,4141E-05 2,767E-05 0,19844556 0,03621794 0,45717227 0,05530444CCO 0,4784168 7,9976E-05 8,6013E-05 0,00359757 0,79373652 0,1898692 0,05530444 Prueba de Duncan para humedad Duncan test; HUMEDAD (choco.sta)Probabilities for Post Hoc TestsMAIN EFFECT: MUESTRA
{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8}4.792239 4.447005 4.637750 2.237242 2.477355 2.594817 2.298987 2.645118
LCA 0,0283711 0,28498256 2,1059E-05 2,7598E-05 3,1517E-05 2,4052E-05 5,3528E-05LMA 0,0283711 0,18952602 2,7598E-05 5,3528E-05 6,4465E-05 3,1517E-05 0,00015241LCC 0,28498256 0,18952602 2,4052E-05 3,1517E-05 5,3528E-05 2,7598E-05 6,4465E-05CCS 2,1059E-05 2,7598E-05 2,4052E-05 0,12011692 0,02748076 0,66599071 0,01447637CCT 2,7598E-05 5,3528E-05 3,1517E-05 0,12011692 0,41391486 0,21883339 0,27313656CMS 3,1517E-05 6,4465E-05 5,3528E-05 0,02748076 0,41391486 0,05778058 0,72494328CMES 2,4052E-05 3,1517E-05 2,7598E-05 0,66599071 0,21883339 0,05778058 0,03247328CCO 5,3528E-05 0,00015241 6,4465E-05 0,01447637 0,27313656 0,72494328 0,03247328
Prueba de Duncan para el contenido de proteína. Duncan test; PROTEINA (choco.sta)Probabilities for Post Hoc TestsMAIN EFFECT: MUESTRA
{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8}1.410329 2.132918 3.170222 3.387761 1.381646 3.540779 2.709962 3.542891
LCA 0,00019521 5,3528E-05 3,1517E-05 0,84673524 2,7598E-05 6,4494E-05 2,4052E-05LMA 0,00019521 6,4643E-05 5,3528E-05 0,0001047 3,1517E-05 0,00075275 2,7598E-05LCC 5,3528E-05 6,4643E-05 0,1512121 3,1517E-05 0,02384954 0,00462997 0,02698957CCS 3,1517E-05 5,3528E-05 0,1512121 2,7598E-05 0,30738425 0,00021064 0,32837552CCT 0,84673524 0,0001047 3,1517E-05 2,7598E-05 2,4052E-05 5,3528E-05 2,1059E-05CMS 2,7598E-05 3,1517E-05 0,02384954 0,30738425 2,4052E-05 6,7258E-05 0,98874074CMES 6,4494E-05 0,00075275 0,00462997 0,00021064 5,3528E-05 6,7258E-05 4,7136E-05CCO 2,4052E-05 2,7598E-05 0,02698957 0,32837552 2,1059E-05 0,98874074 4,7136E-05
2
Prueba de Duncan para el contenido de grasa Duncan test; GRASA (choco.sta)Probabilities for Post Hoc TestsMAIN EFFECT: MUESTRA
{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8}63.06013 61.02998 56.74784 36.06518 32.97840 35.86619 35.86227 39.61752
LCA 0,00860822 6,4465E-05 3,1517E-05 2,1059E-05 2,7598E-05 2,4052E-05 5,3528E-05LMA 0,00860822 0,00015414 5,3528E-05 2,4052E-05 3,1517E-05 2,7598E-05 6,4465E-05LCC 6,4465E-05 0,00015414 6,4465E-05 2,7598E-05 5,3528E-05 3,1517E-05 0,00015241CCS 3,1517E-05 5,3528E-05 6,4465E-05 0,00041856 0,7810955 0,78991234 0,00018555CCT 2,1059E-05 2,4052E-05 2,7598E-05 0,00041856 0,00065772 0,00056869 3,1517E-05CMS 2,7598E-05 3,1517E-05 5,3528E-05 0,7810955 0,00065772 0,99572212 9,0275E-05CMES 2,4052E-05 2,7598E-05 3,1517E-05 0,78991234 0,00056869 0,99572212 8,5679E-05CCO 5,3528E-05 6,4465E-05 0,00015241 0,00018555 3,1517E-05 9,0275E-05 8,5679E-05 Prueba de Duncan para el contenido de azúcares Duncan test; AZUCARES (choco.sta)Probabilities for Post Hoc TestsMAIN EFFECT: MUESTRA
LCA LMA LCC CCS CCT CMS CMES CCO{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8}11.67255 14.96451 10.63890 41.03382 33.15676 30.03625 32.18464 35.32523
LCA 0,06221354 0,54481775 2,4052E-05 3,1517E-05 6,4465E-05 5,3528E-05 2,7598E-05LMA 0,06221354 0,02164651 2,7598E-05 5,3528E-05 0,00015241 6,4465E-05 3,1517E-05LCC 0,54481775 0,02164651 2,1059E-05 2,7598E-05 5,3528E-05 3,1517E-05 2,4052E-05CCS 2,4052E-05 2,7598E-05 2,1059E-05 0,00018905 3,2799E-05 8,9594E-05 0,00253808CCT 3,1517E-05 5,3528E-05 2,7598E-05 0,00018905 0,09102288 0,56885135 0,2097832CMS 6,4465E-05 0,00015241 5,3528E-05 3,2799E-05 0,09102288 0,21389431 0,00719CMES 5,3528E-05 6,4465E-05 3,1517E-05 8,9594E-05 0,56885135 0,21389431 0,08904956CCO 2,7598E-05 3,1517E-05 2,4052E-05 0,00253808 0,2097832 0,00719 0,08904956
2
Anexo G BALANCE DE MATERIA COPOAZÚ Balance en el secador: A B 12000 g 10958.26 g C 1041.74 g
gCggCCgg
CBA
74.104126.1095812000
26.1095812000
=−=
+=+=
Donde:
A es la cantidad de semilla que entra al secador
B es la cantidad de semilla seca que sale del secador
C son las pérdidas de humedad que tienen las semillas en el secador.
Balance en el Tostador
B D 10958.26 g 10384.72 g E 573.54 g
SECADO
TOSTADO
2
gEggEEgg
EDB
54.57372.1038426.10958
72.1038426.10958
=−=
+=+=
Donde:
B es la cantidad de semilla seca que entra al tostador
D es la cantidad de semilla tostada que sale del tostador
E son las pérdidas de humedad que tienen las semillas en el tostador.
Balance en el Descascarillado: D F 10384.72 g 7435.75 g G 2948.97 g
gGggGGgg
GFD
97.294875.743572.10384
75.743572.10384
=−=
+=+=
Donde:
D es la cantidad de semilla tostada que va a ser descascarillada
F es la cantidad de semilla descascarillada
G son las pérdidas en cascarilla.
DESCASCARILLADO
2
Balance en el Molino 1:
F H 7435.75 g 7409.72 g I 26.03 g
gIggIIgg
IHF
03.2672.740975.7435
72.740975.7435
=−=
+=+=
Donde:
F es la cantidad de semilla descascarillada que entra al molino 1
H es la cantidad de semilla partida que sale del molino 1
E son las pérdidas que quedan dentro del molino
Balance en el Molino 2:
H J 7409.72 g 7245.53 g K 164.19 g
gKggKKgg
KJH
19.16453.724572.7409
53.724572.7409
=−=
+=+=
MOLIENDA 1
MOLINEDA 2
2
Donde:
H es la cantidad de semilla partida que entra al molino 2
J es la cantidad de semilla licor grueso que sale del molino 2
K son las pérdidas que quedan dentro del molino
Balance en el molino 3
J L 7245.53 g 5390.15g M
1855.38g
gMggM
MggMLJ
38.185515.539053.7245
15.539053.7245
=−=
+=+=
Donde:
J es la cantidad de licor grueso que entra al molino 3
L es la cantidad de licor que sale del molino 3
M son las pérdidas que quedan dentro del molino
Se partió de 12000g de granos de cacao semi-seco y se obtuvo 5390.15g de licor.
Para obtener la cobertura se realizaron las formulaciones para 2000g
MOLIENDA 3
2
Base de Cálculo 2000g
Balance en el conchado B’ C’ D’ E’ A’ F’ 2000g 850.3520g G’ 1149.6480g
gGggGGggGFEDCBA
6480.1149'3520.8502000'
'3520.8502000'''''''
=−=
+=+=++++
Donde:
A’ es la cantidad de licor utilizado en la formulación B’ cantidad de manteca adicionada en la formulación C’ cantidad de leche adicionada en la formulación D’ cantidad de azúcar adicionada en la formulación E’ cantidad de lecitina adicionada en la formulación
F’ cantidad de cobertura que sale de la concha
G’ perdidas en la operación de conchado
Balance en el atemperado
H’ I’ 850.3520g 843.2451g J’ 7.1069g
CONCHADO
ATEMPERADO
2
gJggJJgg
JIH
1069.7'2451.8433520.850'
'2451.8433520.850'''
=−=
+=+=
Donde:
H’ es la cantidad de cobertura que se va a atemperar
I’ es la cantidad cobertura atemperada
J’ son las pérdidas en el atemperado.
Balance en el moldeado
K’ L’ 843.2451g 785.6487g M’ 57.5964g
gMgMMgg
MLK
575964'6487.7852451.843'
'6487.7852451.843'''
=−=
+=+=
Donde:
K’ es la cantidad de cobertura que va a ser moldeada
L’ es la cantidad de cobertura moldeada
M’ son las pérdidas a lo largo del moldeo.
MOLDEADO
2
Se realizo una formulación para 2000g de granos de licor y se obtuvo 785.6487g de
cobertura.
BALANCE DE MATERIA GENERAL HASTA LA OBTENCION DE LICOR
gggggggggg
MKIGECLA
120001200038.185519.16403.2697.294854.57374.104115.539012000
=++++++=
++++++=
BALANCE DE MATERIA GENERAL PARA LA OBTENCION DE COBERTURA.
ggggggg
KIGJEDCBA
200020005964.571069.76480.11496487.7852000
'''''''''
=+++=
+++=++++
2
MARACO Balance en el secador: A B 12000 g 11216.86 g C 783.14 g
gCggCCgg
CBA
14.78386.1121612000
86.1121612000
=−=
+=+=
Donde:
A es la cantidad de semilla que entra al secador
B es la cantidad de semilla seca que sale del secador
C son las pérdidas de humedad que tienen las semillas en el secador.
Balance en el Tostador
B D 11216.86 g 10766.13 g E
450.71 g
SECADO
TOSTADO
2
gEggEEgg
EDB
71.45013.1076686.11216
13.1076686.11216
=−=
+=+=
Donde:
B es la cantidad de semilla seca que entra al tostador
D es la cantidad de semilla tostada que sale del tostador
E son las pérdidas de humedad que tienen las semillas en el tostador
Balance en el Descascarillado: D F 10766.13 g 7809.24 g G 2956.89 g
gGggGGgg
GFD
86.295624.780913.10766
24.780913.10766
=−=
+=+=
Donde:
D es la cantidad de semilla tostada que va a ser descascarillada
F es la cantidad de semilla descascarillada
G son las pérdidas en cascarilla.
DESCASCARILLADO
2
Balance en el Molino 1:
F H 7809.24 g 7759.35 g I 49.89 g
gIggIIgg
IHF
89.4935.775924.7809
35.775924.7809
=−=
+=+=
Donde:
F es la cantidad de semilla descascarillada que entra al molino 1
H es la cantidad de semilla partida que sale del molino 1
E son las pérdidas que quedan dentro del molino
Balance en el Molino 2:
H J 7759.35 g 7641.59g K 117.76g
MOLIENDA 1
MOLINEDA 2
2
gKggKKgg
KJH
76.11759.764135.7759
59.764135.7759
=−=
+=+=
Donde:
H es la cantidad de semilla partida que entra al molino 2
J es la cantidad de semilla licor grueso que sale del molino 2
K son las pérdidas que quedan dentro del molino
Balance en el molino 3
J L 7641.59 g 5654.78g M
1986.81g
81.198678.565459.7641
78.565459.7641
=−=
+=+=
MggM
MggMLJ
Donde:
J es la cantidad de licor grueso que entra al molino 3
L es la cantidad de licor que sale del molino 3
M son las pérdidas que quedan dentro del molino
Se partió 12000g de granos de cacao semi-seco y se obtuvo 5654.78g de licor Para obtener la cobertura se realizaron las formulaciones para 2000g
MOLIENDA 3
2
Base de Cálculo 2000g
Balance en el Conchado
B’ C’ D’ E’ A’ F’ 2000g 894.67g G’ 1105.33g Donde:
A’ es la cantidad de licor utilizado en la formulación B’ cantidad de manteca adicionada en la formulación C’ cantidad de leche adicionada en la formulación D’ cantidad de azúcar adicionada en la formulación E’ cantidad de lecitina adicionada en la formulación
F’ cantidad de cobertura que sale de la concha
G’ perdidas en la operación de mezclado
Balance en el Atemperado
H’ I’ 894.67g 887.22g J’ 7.45g
gJggJJgg
JIH
45.7'22.88767.894'
'22.88767.894'''
=−=
+=+=
CONCHADO
ATEMPERADO
2
Donde:
H’ es la cantidad de cobertura que se va a atemperar
I’ es la cantidad cobertura atemperada
J’ son las pérdidas en el atemperado.
Balance en el moldeado
K’ L’ 887.22g 764.45g M’ 122.77g
gMggMMgg
MLK
77.122'45.76422.887'
'45.764221.887'''
=−=
+=+=
Donde:
K’ es la cantidad de cobertura que va a ser moldeada
L’ es la cantidad de cobertura moldeada
M’ son las pérdidas a lo largo del moldeo.
Se formulo para 2000g de granos de licor y se obtuvo 764.45g de cobertura.
MOLDEADO
2
BALANCE DE MATERIA GENERAL HASTA LA OBTENCION DE LICOR
gggggggggg
MKIGECLA
120001200081.198676.11789.4989.295671.45014.78378.565412000
=++++++=
++++++=
BALANCE DE MATERIA GENERAL PARA LA OBTENCION DE COBERTURA.
ggggggg
KIGJEDCBA
2000200077.12245.733.110545.7642000
'''''''''
=+++=
+++=++++
2
Anexo H BALANCE DE ENERGÍA
Balance en el secador:
Qgana cacao = Qcede aire
mc (Cp * ΔT) + mH2O * hfg = Q
Donde:
mc = masa de cacao que entra al secador
Cp = Capacidad calorífica del agua
ΔT = Diferencia de las temperaturas de secado
mH2O = masa de agua perdida duran el secado
hfg = Entalpia del agua a temperatura de secado
QkgkJkgK
kgKkJkg =+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛7.2243*041.1363*184.412
kJkWhkJQ 310*6.3
1*3*02.40894899=
kWhQ 08.34079=
El consumo energético es: kWh08.34079
2
Balance en el Tostador
Qgana cacao = Qcede aire
mc (Cp * ΔT) + mH2O * hfg = Q
Donde:
mc = masa de cacao que entra al tostador
Cp = Capacidad calorífica del agua
ΔT = Diferencia de las temperaturas de tostión
mH2O = masa de agua perdida duran el tostión
hfg = Entalpía del agua a temperatura de tostión
QkgkJkgK
kgKkJkg =+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛7.2144*573.0393*184.421.11
kJkWhkJQ 310*6.3
1*7*07.39533921=
kWhQ 51.76871=
El consumo energético es: kWh51.76871
2
Balance en el descascarillado y molino 1 no se realiza, puesto que estas operaciones
se realizaron de forma manual.
Balance en el Molino 2
Consumo = P * t
Donde:
P = potencia del equipo
t = tiempo de uso del equipo
Para hallar la potencia utilizamos la siguiente ecuación:
P = V * A * Cosϕ 3
Donde:
V = Voltaje
A = Amperaje
Cosϕ = dado por el equipo
3 = Corriente
3*88.0*4.5*220 AVP =
kwP 75.1810=
Entonces:
hkWConsumo 2*75.1810=
kWhConsumo 5.3621=
El consumo energético es: kWh5.3621
2
Balance en el molino 3
Balance en el motor del molino
Consumo = P * t
Donde:
P = potencia del equipo
t = tiempo de uso del equipo
Para hallar la potencia utilizamos la siguiente ecuación:
P = V * A * Cosϕ 3
Donde:
V = Voltaje
A = Amperaje
Cosϕ = dado por el equipo
3 = Corriente
3*88.0*25.1*440 AVP =
KwP 31.838=
Entonces:
hkWConsumo 5*31.838=
kWhConsumo 56.4191=
El consumo energético es: kWh56.4191
2
Balance en la camisa de vapor del molino
Qgana licor de cacao = Qcede agua
mlc (Cp * ΔT) + mplc * hfg = Q
Donde:
mlc = masa de licor de cacao que entra al molino
Cp = Capacidad calorífica del agua
ΔT = Diferencia de las temperaturas de la camisa de vapor
mplc = masa de licor de cacao que se pierde durante el proceso de molienda
hfg = Entalpía del agua a temperatura de tostión
QkgkJkgK
kgKkJkg =+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛5.2358*855.1333*184.4245.7
kJkWhkJQ 310*6.3
1*5*19.2363657=
kWhQ 85.3282=
Qcede = mH2OΔTCpH2O
Donde:
mH2O = masa de agua
ΔT = Diferencia de las temperaturas del baño
CpH2O = Capacidad calorífica del agua
2
KKgKkJKgQ 338*184.4*10=
kJkWhkJQ 310*6.3
1*5*92.14141=
kWhQ 64.19=
Consumo total de energía en el molino 3 es de 4211.2kWh
Balance en el conchado
Balance en el motor de la concha
Consumo = P * t
Donde:
P = potencia del equipo
t = tiempo de uso del equipo
Para hallar la potencia utilizamos la siguiente ecuación:
P = V * A * Cosϕ 3
Donde:
V = Voltaje
A = Amperaje
Cosϕ = dado por el equipo
3 = Corriente
3*88.0*25.1*440 AVP =
KwP 31.838=
2
Entonces:
hKwConsumo 14*31.838=
KwhConsumo 34.11736=
El consumo energético es: Kwh34.11736
