nro.5.ii. bebida hidratante de lactosuero

“Optimización de bebida hidratante a partir de lactosuero”

1

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN

ANTONIO ABAD DEL CUSCO

“Facultad De Ciencias Agrarias ”

ESCUELA: INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ANTEPROYECTO DE TESIS

OPTIMIZACION DE BEBIDA HIDRATANTE CON LA SUSTITUCIÓN PARCIAL DE LACTOSUERO - LA PROVINCIA DE CHUMBIBILCAS-DISTRITO CCAPACMARCA

DOCENTE:

P.H.D. FANNY ROSARIO MARQUEZ ROMERO

PRESENTADO POR:

ARIAS GAMARRA JESUSA 121494

II


2

DEDICATORIA

Dedico ante todo a mi Dios por siempre darme fuerza y

paciencia a lo largo de toda mi carrera, por siempre

iluminarme el camino y le estaré eternamente agradecido.

A mis padres, por siempre darme apoyo y ser exigentes en

cuanto a mi educación, por sus consejos y regaños, por las

bromas de mi padre que siempre me las dice con verdad, por

el cuidado de mi madre, y sus motivaciones para seguir

adelante.

A mi hermana María que con exigencia y regaños desde

pequeña, me ha ayudado a hacer una mejor hermana, hija y

compañera…..sobre todo a sus consentimientos.

A mis amigas Grisel, Vanessa, july por siempre estar ahí, me

han soportado y motivado cuando más lo necesitaba.

“Cualquiera que hayan sido nuestros logros, alguien nos

ayudó siempre a alcanzarlos” Althea Gibson.

Jesusa Arias Gamarra

III


3

RESUMEN

El lacto suero es uno de los mayores contaminantes que existe en la industria

alimentaria, ya que cada 1,000 litros de lacto suero tiene cerca de 35 kg de demanda

bioquímica de oxígeno y cerca de 68 kg de demanda química de oxígeno. Además, el no

usarlo es un enorme desperdicio de nutrimentos.

Desde hace un par de décadas atrás la industria láctica tiene un derivado altamente

contaminante, que se obtiene en el proceso de fabricación la fracción liquida de la leche

se separa de la cuajada, denominado lacto suero, este subproducto posee excelentes

propiedades alimenticias derivadas de su contenido en lactosa, proteína, vitamina y

sales minerales. Debido a este contenido de nutrientes, es importante que las industrias

del sector láctico emplee el lacto suero como alimento que al mismo tiempo brinde

aportes nutricionales para el humano.

El siguiente trabajo propone aprovechar las propiedades nutricionales que ofrece el

lacto suero para la elaboración u optimización de bebida hidratante, prevenir el

desperdicio y brindar o aportar económicamente a los productores de lacto suero.

El presente estudio se realizara en la Provincia Chumbibilcas-Distrito Ccapacmarca Su

objetivo es desarrollar una bebida hidratante con sustitución parcial de lac suero fresco,

medir su aceptación por los consumidores, calcular los costos variables de producción y

realizar un estudio de mercado. El flujo de proceso se basa en la recolección y colado

del suero, mezcla de ingredientes, pasteurización, homogeneización, enfriamiento y

envasado.

En la parte del trabajo, se describirá el producto, características, tipos, composición,

naturaleza, aplicaciones, productos actuales, beneficios del lacto suero, métodos de

elaboración de la bebida con sustitución parcial de lacto suero así como también sobre

las bebidas hidratantes.

En el siguiente parte, se llevara las pruebas experimentales de la optimización de la

bebida para la cual se realizara el diseño experimento, pruebas físico-químicas,

características organolépticas, evaluación sensorial, etc.

CONTENIDO


4

I. INTRODUCCION….……….……………………..………….………….6

1.1. planteamiento de problema…………………………………………..………6

1.2. descripcion del problema………………………………………...…………..7

1.3. formulacion de problema………………………………………..….………..7

1.4. justificación…………………………………………………………………..7

1.5. delimitaciones de investigacion…….………..................................................8

1.6. OBJETIVOS

1.6.1. objetivo general…………………………………………………………………..………………………....8

1.6.2. objetivos específicos……………………………..…………………………...8

1.7. hipótesis……………………………………………………………………...8

II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA……………………………….…........8

2.1. Producción a nivel mundia……………………………………………............... …8

2.2. producción de leche a nivel nacional………………...……………………...9

2.3. fundamentación teorica……….…………………………………………………...10

2.3.1. Generalidades de la elaboración de quesoy leche………………………………….10

2.3.1.1. leche………………………………………………………………………………..10

2.3.1.2 elaboracion de queso……………………………………………………………….11

2.4. composición y tipos de lacto suero…………..………………………….…………..11

2.4.1 el lacto suero…………………………...……………………………………………11

2.4.2. Características físicas y químicas del suero…………………..……………………..11

2.4.3 composicion……………...…………………………………………………………11

2.4.4. Tipos de lactosuero………………...………………………………………………..12

2.4.4 proteinas…………………...………………………………………………………..13

2.4.5 importancia………………...………………………………………………………..13

2.4.6 propiedades………………..………………………………………………………..14

2,5. Aprovechamiento actual………………………………………………………….....14

2.6. usos de lactosuero………………………..……………….………………………...14

2.7. bebidas de lactosuero…………………………………………………………….…15

2.8 bebida hidratante…………………………………………………………………...15

2.9. investigaciones recientes……………………………………………………….…..16

III. MATERIALES Y METODOS………………………………………………16

3.1. Ubicación………………………………………………………………………………………………………………………..16

3.2. Materiales……………………………………………………………………………………………………………………….16

3.2.1 materiales de campo…………………………………………………………………………………………………….16

3.2.2 materiales de laboratorio………………………………………………………………………………………....…17

3.3. Métodos…………………………………………………………………………………………………………………………17


5

3.3.1 diseño experimental…………………………………………………………………………………………………….17

3.3.2 tratamiento de estudio………………………………………………………………………………………………..18

3.4. Metodología…………………………………………………………………………………………………………………...19

3.5. Diagrama de flujo…………………………………………………………………………………………………………….20

3.6. Variables………………………………………………………………………………………………………………………….21

3.7. Análisis organoléptico……………………………………………………………………………………………………..21

3.8 analisis micribiologico………………………………………………………………………………………………….…21

3.9 analisis físico-quimico……………………………………………………………………………………………………..21

3.10 analisis de azucares y proteína……………………………………………………………………………………….21

3.11 caracteristicas……………………………………………………………………………………………………………….22

IV. MATRIZ DE CONSISTENCIA…………………………………………………23

V. CRONOGRAMA…...……………………………………………………………..25

VI. PRESUPUESTO……………………………………………………………………………………………….26

VII.BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………….........27

INDICE DE GRAFICO

GRAFICA 1 producción a nivel mundial………………………………………………………………………………..9

GRIFICA 2 producción a nivel nacional………………………………………………………………………………..10

GRIFICO 3 composión de leche ……………………………………………………………………………………………10

GRAFICO 4 tipos de lactosuero………………………………………………………………………………………………12

GRAFICO 5 vitamina de lactosuero……………………………………………………………………………………….13

GRAFICO 6 importancia………………………………………………………………………………………………………..13

GRAFICO 7 usos de lactosuero……………………………………………………………………………………………..14

GRAFICO 8 cuadro de tratamiento………………………………………………………………………………………17

GRAFICO 9 tratamiento…………………………………………………………………………………..…………………18

GRAFICO 10 variables…………………………………………………………………………………………………………21

GRFICO 11 composicion…………………………………………………………………………………………………..22

I. INTRODUCCIÓN


6

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El lacto suero es un subproducto de la fabricación de queso fresco, y se caracteriza

porque contiene proteínas y fracciones proteicas de alto valor biológico como la β- lacto

globulina (6-8 g/L), la α- lacto albúmina (1-2 g/L), péptidos, albúmina sérica (0.4 g/L),

inmunoglobulinas, lactoferrina, lactoperoxidasa y glicomacropéptidos, alta cantidad de

lactosa (44-52 g/L), minerales (4.3-9.5 g/L) y vitaminas (Londoño et al.,2008; Haraguchi

et al., 2006).

El lacto suero está constituido principalmente por lactosa, un azúcar relativamente

insoluble, de bajo poder edulcorante, que no siempre puede ser absorbida por el

sistema digestivo humano. De esta forma la hidrólisis de la lactosa es de vital

importancia para el empleo del efluente en la industria alimenticia, ya que produce

glucosa y galactosa, una mezcla que presenta mayor solubilidad, mayor poder

edulcorante y es de fácil absorción por la mucosa digestiva (Cuellas, 2005).

La industria quesera produce grandes volúmenes de suero lácteo, único subproducto remanente en el proceso de elaboración. Por cada kg de queso, se producen aproximadamente 9 litros de efluente, desechado casi en su totalidad, incrementando los niveles de contaminación (Cuellas, 2008; Miranda, 2007). El lacto suero es el producto de la industria lechera que ha tenido que recurrir a nuevas

estrategias para aumentar el consumo de leche en niños y adolescentes, y para combatir

las adversidades propiciadas por las bebidas (azucaradas, carbonatadas, frutas) que se

encuentran en el mercado de alimentos. Esas estrategias incluyeron desarrollar una

campaña publicitaria demostrando que el suero de leche tiene el 50 % de los nutrientes

de la leche para el desarrollo de niños y adolescentes (itara. 2007).

El aprovechamiento del lacto suero es de gran importancia ya que debido a su alto valor nutritivo y energético, es consumido por bacterias y otros microorganismos que utilizan el oxígeno del agua, siendo la demanda biológica del lacto suero de 40.000 a 50.000 de mg O2/L (Londoño et al., 2008). El aprovechamiento del lacto suero como bebida hidratante sería una buena alternativa para contribuir en la disminución de las falencias nutricionales, gracias a las proteínas, aminoácidos esenciales y otros componentes con actividad anticancerígena (proteína concentrada de suero, α-albúmina y lactoferrina), que beneficiaría a todos los consumidores principalmente a los más vulnerables como ancianos (Parodi, 2001; USDA, 2011). Y además que permite una absorción de aminoácidos de una forma casi instantánea en el músculo, con aumento rápido de la masa y fuerza muscular, gracias al diminuto tamaño de las partículas (2 μn). Ambos productos son utilizados por los fisicoculturistas como Jay Cutler (Ms Olympia 2006)

1.2. DESCRIPCION DEL PROBLEMA


7

la falta de conocimiento referido ala formas agregados del lacto suero

falta de instituciones dedicadas a investigar sobre lacto suero y sus derivados

la falta de conocimiento sobre las propiedades nutritivas que tiene el lacto

suero

falta de productores de leche de vaca en nuestra zona.

El aumento de precio de la leche de vaca.

la falta de conocimiento referido ala formas agregados del lacto suero

pérdida de una fuente de alimentación que causa serios problemas de

contaminación al medio ambiente.

La falta de plantas de transformación de lacto suero en el departamento de

Cusco.

1.3. FORMULACION DEL PROBLEMA

¿De qué manera influirá el lacto suero en la optimización de bebida hidratante en la

provincia de Chumbibilcas-Distrito Ccapacmarca?

1.4. JUSTIFICACION

La importancia de la siguiente investigación radica en buscar una opción para fomentar

el uso de subproductos derivados de la leche como es el caso de lacto suero, y genera

nuevas alternativas de consuno dándole un valor agregado para obtener productos con

alto valor nutritivo por la características que este presenta.

La no utilización del lacto suero como alimento es un enorme desperdicio de nutrientes;

ya que el lacto suero contiene más del 25% de las proteínas de la leche, cerca de 8% de

la materia grasa y cerca del 95% de la lactosa. Por lo menos el 50% en peso de los

nutrientes de la leche se quedan en el lacto suero por lo cual, se vendría un buen

resultado en la bebida hidratante.

A la vez permitirá minimizar el problema de contaminación generado por el lacto suero,

serio problema de contaminación debido a que el suero es altamente orgánico; con una

alta demanda bioquímica de oxígeno (BOD).En caso de los suelos, disminuye el

rendimiento de las cosechas, pero además se observa el fenómeno de lixiviación el cual

es porque contiene nitrógeno, convirtiéndose en un peligro para la salud de los animales

y humanos (Valencia Y Ramírez, 2007). Contribuyendo de esta manera a la conservación

del medio ambiente.

Por lo cual, intentará darle mejor uso al lacto suero, buscando la combinación idónea

entre el suero del queso y la bebida hidratante para obtener mejores resultados

sensoriales y aceptación de la bebida. Además de aprovechar sus propiedades

nutricionales y disminuir la contaminación ambiental y beneficio hacia productores de

queso.

1.5. DELIMITACION DE INVESTIGACION


8

La investigación se aplicará en la provincia de Chumbibilcas-distrito Ccapacmarca,

orientado principalmente a la industria quesera tanto a los productores (pequeños y

grandes) formalizados y los no formalizados.

1.6. OBJETIVOS

1.6.1. OBJETIVO GENERAL

Optimizar una bebida hidratante con la sustitución parcial de lacto suero 1.6.2. OBJETIVO ESPECIFICO

Determinar sus características fisicoquímicas de la bebida hidratante y sus

características organolépticas.

Realizar análisis químicos y microbiológicos del producto final. Determinar el costo de producción de las bebidas. Realizar análisis de proteína y azúcares totales.

1.7. HIPOTESIS

Es posible utilizar el suero láctico para la elaboración de una bebida hidratante

II. REVISION BIBLIGRAFICA

2.1. PRODUCCIÓN MUNDIAL Y NACIONAL.

A nivel mundial la producción de leche fresca alcanzó los 697,8 T métricas en el año 2010, donde Asia es considerado como el mayor productor (252,3 T métricas aportados principalmente por India, China y Pakistán), seguidos por la Unión Europea (151,6 T métricas) y los Estados Unidos (78,7 T métricas); considerando la India (112,6 T métricas) como el principal país productor de leche a nivel mundial en el año 2010 (FAO, 2011). La mayor parte es desechada a los ríos y lagunas, provocando un incremento en los niveles de contaminación de las zonas aledañas a las plantas queseras (Londoño et al., 2008). Por cada kg de queso producido se desechan aproximadamente nueve litros de suero, en Cundinamarca y Antioquia se produjeron aproximadamente 90.000.000 L de lacto suero en el 2010, donde el 45% es arrojado en ríos y centros de aguas residuales. Se ha calculado que una industria quesera pequeña, produce una contaminación comparable a la de 36.000 Personas (Agronet, 2011; Parra, 2009).

Grafico 1


9

Producción de leche fluida y lacto suero 2002-2010 (Miles de Toneladas)

2.2. PRODUCCIÓN DE LECHE A NIVEL NACIONAL

La producción de suero de queso en el Perú representa alrededor de 200 000 toneladas

anuales, todo este suero no es aprovechado lo que conlleva una pérdida de 1400

toneladas de proteína y 100 000 toneladas de lactosa, además de sales minerales y otros

nutrientes. Asimismo el suero de queso ocasiona cambios de la biodiversidad con los

consecuentes problemas ecológicos (Torres,).

Por eso en el Perú quienes dirigen la industria láctea no se han planteado la necesidad de utilizar este suero de queso como medio de cultivo para producir insumos de origen microbiano por métodos fermentativos dirigidos o utilidades más industriales (Cochachin, 2000) Gráfico 2 Evolución de las importaciones de distintos productos lácteos


10

(Fuera de la leche en polvo), 1989-2006

Fuente: FAOSTAT.

2.3. FUNDEMENTACION CIENTIFICA

2.3.1. GENERALIDADES DE LECHE Y QUESO

2.3.1.1. Leche

Es el producto obtenido de la secreción de las glándulas mamarias de las vacas, sin calostro el cual debe ser sometido a tratamientos térmicos u otros procesos que garanticen la inocuidad del producto; además puede someterse a otras operaciones tales como clarificación, homogeneización, estandarización u otras, siempre y cuando no contaminen al producto y cumpla con las especificaciones de su denominación”, es un producto nutritivo que posee substancias que se encuentran ya sea en solución, suspensión o emulsión en agua(Londoño,2006). La composición química de la leche influye mucho sobre la calidad de los productos lácteos. La composición pueden variar según la especie, la raza del animal, época del año, tratamiento sufrido por la leche, tipo de alimentación, salud del animal, fase de lactancia, clima, entre otras (Almeida, 2009). Tabla3. Composición de la leche


11

2.3.1.2. Elaboración de queso

La necesidad de utilizar el suero de una forma más conveniente ha impulsado la difusión de su utilización y de sus proteínas para la alimentación humana. La elaboración de queso a partir de suero es una técnica antigua todavía empleada en muchas zonas. Todos los quesos de suero se elaboran de forma semejante, pero los ingredientes empleados en su elaboración son los que confieren las características que distinguen a las distintas variedades (Panesar, 2007). El queso Ricota es un queso de pasta fresca, sin corteza. Representa una forma de

reutilización del suero de queserías, no requiere de una buena infraestructura, ni gastos

elevados. La obtención de este producto, requiere de la precipitación de las proteínas

séricas, albúmina y lacto globulina, que atrapan en su estructura a la lactosa y la materia

grasa remanentes en el suero. Sus características organolépticas constan de: un color

blanco, sin olor, con sabor dulce y textura suave (Haroldo, et al, 2009). Contiene calcio,

proteínas y fosforo.

Algunas posibilidades de la utilización de este residuo han sido propuestas, pero las

estadísticas indican que una importante porción de este residuo es descartada como

efluente el cual crea un serio problema ambiental (Aider et al., 2009; Fernández et al.,

2009).

2.4. DEFINICIÓN, COMPOSICIÓN Y VALOR ALIMENTICIO DE

LACTOSUERO

2.4.1. EL Lacto suero

El lacto suero o suero de quesería es un líquido verde-amarillento que se separa de la

leche cuando ésta se coagula para la obtención del queso, contiene todos los

componentes de la leche que no se integran en la coagulación de la caseína y

constituyendo aproximadamente el 85% - 90% del volumen de la leche. (Sánchez-

Sánchez, et al, 2009).

El suero está compuesto principalmente por lactosa, calcio, sales minerales y proteínas lacto-séricas Las proteínas del suero lácteo tienen un gran contenido en aminoácidos

esenciales como lisina, triptófano además de aminoácidos azufrados (Koutinas et al., 2009; Almeida et al., 2009).

2.4.2. Composición del lacto suero

Al representar el suero cerca del 90% del volumen de la leche, contiene la mayor parte

de los compuestos hidrosolubles de ésta, el 95% de lactosa (azúcar de la leche), el 25%

de las proteínas y el 8% de la materia grasa de la leche. Su composición varía

dependiendo del origen de la leche y el tipo de queso elaborado, pero en general el

contenido aproximado es de 93.1% de agua, 4.9% de lactosa, 0.9% de proteína cruda,

0.6% de cenizas (minerales), 0.3% de grasa, 0.2% de ácido láctico y vitaminas

hidrosolubles. Cerca del 70% de la proteína cruda que se encuentra en el suero


12

corresponde a proteínas con un valor nutritivo superior al de la caseína, como son β-

lacto-globúlina, α-lacto-albúmina, inmunoglobulinas y enzimas (García, et al, 1993; Kirk,

et al, 2005).

Las proteínas séricas o seroproteínas son consideradas proteínas de alto valor biológico

que cuentan con un amplio perfil de aminoácidos que incluye aminoácidos azufrados

como la cisteína y la metionina, aminoácidos de cadena ramificada como lisina y

triptófano, con lo que se compensan las deficiencias de la caseína (Teniza, 2008).

2.4.3. Tipos de lacto suero

El suero se clasifica de acuerdo al tipo de coagulación empleada en la obtención de la

caseína. De esta manera se obtendrá suero ácido cuando el coagulo se forma por la

fermentación y/o acidificación de ácidos orgánicos o ácidos minerales, provocando el

descenso de pH menor a 5 (Denicia & Castillo, 2000). El suero dulce se obtendrá de la

coagulación no acida por la acción enzimática de la renina alcanzando un valor de pH

6.5 (Parra-Huerta, 2010).

Cuadro 4. Composición del suero dulce y ácido. (Panesar et al., 2007).

En cualquiera de los dos tipos de lacto suero obtenidos, se estima que por cada kg de queso se producen 9 kg de lacto suero, esto representa cerca del 85-90% del volumen de la leche y contiene aproximadamente el 55% de sus nutrientes (Liu et al., 2005). Entre los más abundantes de estos nutrientes están la lactosa (4,5-5% p/v), proteínas solubles (0,6-0,8% p/v), lípidos (0,4-0,5% p/v) y sales minerales (8-10% de extracto seco) (Muñi, 2005; Londoño, 2006; Panesar, 2007). Presenta una cantidad rica deminerales donde sobresale el potasio, seguido delcalcio, fósforo, sodio y magnesio. Cuenta también convitaminas del grupo B (tiamina, ácido pantoténico, riboflavina, piridoxina, ácido nicotínico, cobalamina) y ácido ascórbico (Londoño, 2008).


13

Tabla 5. Contenidos en vitaminas del lacto suero (Linden y Lorient, 1996).

Este gran contenido de nutrientes genera aproximadamente 3,5 kg de demanda biológica de oxígeno (DBO) y 6,8 kg de demanda química de oxígeno (DQO) por cada 100 kg de lacto suero líquido (Muñi et al., 2005), siendo la lactosa, el principal componente de sólidos que contribuye a la alta DBO y DQO (Ghaly y Kamal, 2004)

2.4.4. Las proteínas del lacto suero

Siendo su principal componente la β-lactoglobulina (β-LG) con cerca de 10% y α-lactoalbúmina con 4% de toda la proteína láctea (Hinrichs et al., 2004), además, contiene otras proteínas como, lactoferrina, lactoperoxidasa, inmunoglobulinas, y glicomacropéptidos (Baro et al., 2001). La β-LG es secretada en leches de rumiantes con alta resistencia a la digestión gástrica, lo que origina intolerancia y/o alergenicidad en seres humanos, sin embargo, tratamientos industriales como esterilización, calentamiento o presión hidrostática alta y la hidrólisis mejoran la digestibilidad de la β-LG presente en el lactosuero (Pescumma et al., 2008). Cuadro 6

2.4.5. Importancia De Las Proteínas De Lacto Suero.


14

2.4.6. Propiedades del lacto suero

Al referirse a las proteínas del suero de queso, es importante mencionar el glicomacropéptido, también conocido como caseinomacropéptido o caseinoglicopéptido. Este glicopéptido presente en el suero es liberado por la caseína después de la hidrólisis con el cuajo; en términos más simples, se produce después de agregar el cuajo a la leche durante la fabricación del queso. Sus principales propiedades son: a) emulsificantes muy efectivas, b) Solubles a pH bajos,

c) apropiadas en productos acidificados, d) buena capacidad de gelatinización. e)

aumentan la viscosidad y f) termolabilidad y precipitando progresivamente con los

tratamientos térmicos (Teniza, 2008).

2.5. APROVECHAMIENTO ACTUAL DEL SUERO EN LA

INDUSTRIA Debido a las excelentes propiedades nutricionales y funcionales y a las grandes cantidades de suero de quesería que se producen, se ha convertido en una excelente materia prima para obtener diferentes productos a nivel tecnológico o como medio de formulación. Aun cuando, su alto contenido en agua, su salinidad elevada y su alterabilidad microbiana dificultan a menudo su aprovechamiento. (FAO, 1997). En la actualidad varias tecnologías pueden ser utilizadas para el aprovechamiento del

suero de queso, entre ellas, el proceso de separación con membranas. La industria láctea

es una de las que más utilizan los sistemas con membranas, para concentrar y fraccionar

el suero de quesería (Brião & Tavares, 2007; Muñi, et al, 2005).

2.6. USOS DEL LACTOSUERO Existe un sinnúmero de aprovechamientos posibles para el lacto suero, los cuales se

mencionan en la figura 1, otros aprovechamientos que no aparecen en esta figura son

los productos derivados de las proteínas del suero del queso, para las industrias

farmacéutica y alimentación (Grasselli, 1997).

Fig.7

Entre los usos más frecuentes del lacto suero se menciona al suero concentrado natural,

concentrado azucarado, suero en polvo, extracción de las proteínas, obtención del ácido

láctico, panadería, pastelería, manteca de suero, alimentos infantiles, jarabe de lactosa

hidrolizada, píldoras farmacéuticas, extracción de penicilina, alcohol butílico, acetona,


15

vinagre de alcohol, acidificante para alimentos, resinas sintéticas, materias curtientes,

cerveza y alimento para el ganado (Goded, 2007).

2.7. BEBIDAS A PARTIR DE LACTOSUERO

Las bebidas de lacto suero son un producto tradicional potable basado en el lacto suero líquido como el principal o por lo menos como un componente importante, y 14 generalmente es usado el lacto suero como materia prima ideal para la elaboración de Bebidas lácteas nutricionales (Jelen, 2009; Jelen y Tossavainen, 2003)

Tipos de bebidas de lacto suero. Existen varios tipos de bebidas desarrolladas a base de lacto suero, sin embargo los cuatro tipos básicos de bebidas a base de lacto suero son los siguientes:

a). Bebidas de lacto suero tipo jugos de frutas: Son las más comunes y utilizan lacto

suero desproteinizado (sin proteínas) o el permeado de lacto suero ultra filtrado (UF)

con mezcla de jugos de frutas, encontradas en los mercados locales de hoy en día. El

lacto suero ácido es utilizado para elaboración de bebidas isotónicas para deportistas

con sabores ácidos, enriquecidas con vitaminas y minerales (Jelen, 2009).

b) Bebidas tipo lácteo: Se utiliza el lacto suero, o componentes del lacto suero como

un ingrediente en una bebida tipo yogurt. Puede desarrollarse en dos formas: leche no

fermentadas y en productos fermentados. Las únicas diferencias son las

Características del producto final (pH neutro o ácido) (Jalen, 2009).

c) Bebidas tipo carbonatadas refrescantes: Se caracterizan por utilizar lacto suero

altamente clarificado, desproteinizado y carbonatado. Es una bebida de lacto suero

pasteurizada, carbonatada con diversos sabores “Rivella Red” estimulante con extractos

de hierbas, “Rivella blue” baja en calorías, “Rivella Green” con extractos de té verde y

“Rivella yellow” sin edulcorantes artificiales, refrescante y sabor delicado a base de

vegetales como la soya (Parra, 2009; Rivella, 2011).

d) Bebidas basadas en lacto suero y otros componentes: Estas bebidas se desarrollan

para deportistas durante el periodo de gran ansiedad previa a las competencias, ya que

abarca las bebidas nutricionales basadas en la proteína del lacto suero debido a su fácil

digestión. Estas bebidas emplean componentes del lacto suero como PSC (Proteína de

suero concentrada), y lacto suero hidrolizado para elaboración de bebidas deportivas e

isotónicas y con multiminerales (Jelen, 2009; Harper, 2008).

2.8. BEBIDA HIDRATANTE

Las bebidas hidratantes o isotónicas están destinadas a dar energía y reponer las

pérdidas de agua y sales minerales tras esfuerzos físicos de más de una hora de duración,


16

para mantener el equilibrio metabólico suministrando fuentes de energía y rápida

absorción.

La ingestión de agua no es efectiva para producir una hidratación normal, ya que la

absorción del agua disminuye la os molaridad plasmática, suprimiendo la sed e

incrementando la producción de orina. Cuando se aportó sodio ya sea por bebidas

rehidratantes o por los alimentos, se mantiene el estímulo osmótico de la sed y se

reduce la producción de orina.

2.9.INVESTIGACIONES RECIENTES SOBRE BEBIDAS DE

LACTOSUERO.

Honduras, ha realizado investigaciones por parte de la Universidad de Zamorano, en el

cual se elaboró una bebida a partir de suero de queso y leche descremada con sabor a

mango (Endara, 2002).

En México, el Departamento de Graduados e Investigación en Alimentos desarrolló una

bebida de lacto suero usando una fermentación con el hongo del té (Belloso y

Hernández, 2007).

En el caso de la investigación desarrollada en la Universidad Nacional de Medellín,

donde se obtuvo una bebida fermentada de suero de queso fresco inoculada con

Lactobacilos casei,(Londoño.2008).

III. MATERIALES Y MÉTODO

3.1 UBICACIÓN

Departamento : Cusco

Provincia : Chumbibilcas

Distrito : Ccapacmarca

Altitud : 3.584 msnm

Precipitación pluvial : 400-900 mm (PRO PERU,et.al 2010)

Humedad : 56% (SENAMHI, 2014)

Temperatura : 13° a 30°

Clima : el clima es frigido

Topografía : quebrada

Hidrografía : Rio Apurímac

Investigación experimental -tipo cuantitativo

3.2. MATERIALES

3.2.1. Materiales de campo: balanza, cronometro y colador.


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3.2.2. Materiales de laboratorio: balanza analítica, termómetro, probeta, recipiente, marmita mezcladora, cocina eléctrica, PH metro, refrigeradora, baldes plásticos aproximadamente de 20 lm, botella o envase. 3.2.3. Materiales, materia prima: lacto suero, agua potable, azúcar, esencia o saborizante, sorbato de sodio. 3.2.4. Materiales de gabinete: cuaderno, lapicero, corrector, computadora, impresora, hojas, etc.

3.3. MÉTODOS

3.3.1. DISEÑO EXPERIMENTAL

EL diseño experimental que se aplicara es diseño en bloques completamente al azar (D.B.C.A) con arreglo factorial AxBxc donde el factor A representa el porcentaje de lactosuero y el factor B el porcentaje de saborizante y el C el porcentaje de azúcar para cada envase, obteniendo como resultado 8 tratamientos a los cuales se les realizo 4 repiticiones.

Numero de repiticiones por tratamiento:4 Numero de tratamiento:8 Unidad experimental

El número de unidades experimentales es (txr)=32 Por cada unidad experimental se realizara250 ml de mezcla

Factor A: lactosuero

Factor B: saborizante

Factor c: azúcar

NIVELES PORCENTAJE LACTOSUERO

A1 A2 A3 A4

95 % 75 % 65% 50%

NIVELES PORCENTAJE DE SABORIZANTES

B1(fresa) 0.50%

B2(naranja) 0.40%

NIVELES PORCENTAJE AZUCAR

C1 C2 C3 C4

7 % 10% 15% 20%


18

Se utilizara como referencia una formulación de bebida basada en parámetros técnicos, mismas que se le 4 repeticiones.

tratamientos Factor A Factor B Factor C combinaciones

T1 A1 B1 C1 A1B1C1

T2 A2 B1 C2 A2B1C2

T3 A3 B1 C3 A3B1C3

T4 A4 B1 C4 A4B1C4

T5 A1 B2 C1 A1B2C1

T6 A2 B2 C2 A2B2C2

T7 A3 B2 C3 A3B2C3

T8 A4 B2 C4 A4B2C4

3.3.2. TRATAMIENTO EN ESTUDIO

TRATAMIENTO

LACTOSUERO

AGUA SABORIZANTE AZUCAR COMBINACIONES

T1 95% 0% 0.50% 7% Lactosuero95% con 0% de H20 con 0.50% de B y con 7% azúcar

T2 75% 10% 0.50% 10% 75% de A con 10 H20 con 0.50 de B y con 10% de azúcar

T3 65% 20% 0.50% 15% 65% de A con 20 H20 con 0.50 B y con 15% de azucar

T4 50% 50% 0.50% 20% 50% de A con 50 H20 con 0.50 B y con 75% azúcar

T5 95% 0% 0.40% 7% 95% de A con 0 H20 con 0.40 B y con 7% de azúcar

T6 75% 10% 0.40% 10% 75% de A con 10% H20 con 0.40 B y con 10% de azúcar

T7 65% 20% 0.40% 15% 65% de A con 20 H20 con 0.40 B y con 15% de azúcar

T8 50% 50% 0.40% 20% 50% de A con 50 H20 con 0.40% B y con 20% de azúcar


19

Cuadro . Composición porcentual de ingredientes de los tratamientos con sabor a fresa y naranja basado en peso.

ingrediente F95% F75% F65% F50% Componentes De suero

-Suero -Agua -Azúcar -Sabor a fresa -Ácido cítrico -Sorbato de potasio

95.00 00.00 7.00 0.50 0.40 0.1

75.00 10.00 10.00 0.50 0.40 0.1

65.00 20.00 15.00 0.50 0.40 0.1

50.00 50.00 20.00 0.50 0.40 0.1

Proteína 10% Grasa 3 % Lactosa 50% Mineral 5% Vitamina 15%

3.3.3. CARACTERISTICAS DEL EXPERIMENTO

El producto será elaborado en un laboratorio por cada un litros de lacto suero, se

obtendrán por lo menos 4 de 250 ml , lo cual en cada botella será de ½ litro que

equivale a 250 ml. Para la elaboración de esta bebida se utilizara sorbato de potacio y

la dosificación máxima de 0.1 %(100 g de sorbato de potacio por cada 250 kg de

bebida), para preservar dicho alimento.

3.4. METODOLOGÍA 3.4.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA

HIDRATANTE

El proceso para la elaboración de bebidas a partir de suero es el siguiente: Recepción de suero

Se hace la recepción del suero proveniente del procesamiento de queso y luego

se llevara al balde o tanque de almacenamiento y pesar ingredientes

Clasificación o seleccion

Se toma el suero y se pasa por una centrifuga para separar todas las impurezas

solidas que pueda contener.

Inoculación de lacto suero

El lacto suero dulce pasteurizado debe ser inoculado con lactobacilos bulgaricus

y streptococcus thermophilus, para acelerar la fermentación de los

microorganismos presentes en el. Se dejara reposar por 2 horas, hasta k alcance

un ph=4.3.este cultivo ayuda a dar buen cuerpo, alta firmeza, sabor agradable.

adición y mezcla de componentes

Se realizará el mezclado de saborizante, conservante y edulcorante (azúcar)

Pasteurización

El suero es sometido a un proceso térmico que elimina los gérmenes patógenos

peligrosos para la salud y enzimas que pueden causar la descomposición química

de los productos, sin alterar su gusto. A temperatura entre los 72°C durante 30

min y luego enfriar a 4°C.

Llenado y empaque


20

Se llenara y empacara según las presentaciones, a una temperatura 32°C

Almacenamiento: Recomendable a 4°C. cada 100 litros de lacto suero, se

obtendrán por lo menos 40 botellas, lo cual en cada botella será de ½ litro que

equivale a 250 ml. Para la elaboración de esta bebida se utilizara de sorbato de

potacio y la dosificación máxima de 0.1%(100 g de benzoato de sodio por cada

100 kg de bebida), para preservar dicho aliment0

3.5. DIAGRAMA DE FLUJO LA ELABORACION DE BABIDA HIDRATANTE

Se almacena a 4°C

RECOLECCIÓN DE

MATERIA PRIMA (SUERO)

CLASIFICACION Separación de impurezas

solidas

INOCULACION Se agrega cultivo láctico

para acelerar la

fermentacion

HOMOGENIZACION Sacarosa y saborizante

PASTEURIZACION A 72°C durante 30

minutos

ENVASADO

ALMACENAMIENTO

Se envasa a 32°C

Se almacena a 4°c

AZUCAR


21

3.6. VARIABLES

Análisis de varianza

VARIABLES A EVALUAR

Para el lacto suero a. PH

b. Solidos solubles c. Análisis bromatológico

Para la bebida hidratante a. pH b. °brix c. Densidad d. Análisis bromatológico

a. PH: se determinara el pH por triplicado por inmersión del electrodo en el

lactosuero, utilización del pH metro.

b. Solido soluble: la determinación de grados °brix (solido soluble) del lacto

suero se realizara con el uso de refractómetro manual.

c. Análisis bromatológico: se realizara los análisis bromatológicos al suero

láctico para determinar los porcentajes de : humedad, materia seca, cenizas,

proteína, fibra, carbohidratos totales, energía y vitamina

3.7. ANALISIS ORGANOLEPTICOS (aroma, color, sabor, grado de dulzura, consistencia

y aceptabilidad): para el análisis organoléptico se aplicara pruebas de Frieedman(la

prueba de Friedman es una prueba no paramétrica desarrollado por el economista Milton

Friedman. Equivalente a la prueba ANOVA para medidas repetidas en la versión no

paramétrica, el método consiste en ordenar los datos por filas o bloques, reemplazándolos por

su respectivo orden. Al ordenarlos, debemos considerar la existencia de datos idénticos) es

decir, con la intervención de un papel de degustación a personas semi-entrenadas que

darán la aceptabilidad de la bebida hidratante.

3.8. ANALISIS MICROBIOLOGICO: Se realizara los siguientes análisis a los tres mejores

tratamientos: recuentro estándar en placas petrifilm, recuento de coliformes y

eschirichia coli, recuento de salmonella, recuento de mohos y levadura.

Las placas Petrifilm para recuento de levaduras y mohos son un medio listo para usar, utilizado para la determinación de levaduras y mohos, comúnmente encontrados en los alimentos. Las placas Petrifilm para recuento de levaduras y mohos contienen nutrientes suplementados con antibióticos, un agente gelificante en agua fría y un indicador para realizar la visualización del cultivo en la placa. Las placas se incuban en posición horizontal, con el film superior (transparente) hacia arriba a temperatura de 20-25°C, observando los filmes a los 3 y 5 días para determinar el crecimiento. Para recuento de aerobios contienen elementos nutritivos para el Cómputo Estandar en Placas (“Plate Count Agar” o “PCA”) un agente solidificante soluble en agua y un indicador de tetrazolio que facilita el conteo de las colonias. Estas

F de V GL

total 32

repeticiones 4

tratamiento 8

saborizante 2

suero 4

azúcar 4

error 10

zim://A/A/Contraste%20de%20hip%C3%B3tesis.html

zim://A/A/Estad%C3%ADstica%20no%20param%C3%A9trica.html

zim://A/A/Milton%20Friedman.html

zim://A/A/Milton%20Friedman.html

zim://A/A/ANOVA.html




22

placas son útiles para la enumeración de bacterias aeróbicas en las industrias

alimentarias o de productos lácteos. Las placas Petrifilm se incuban durante 48 ± 3h a

32 ± 1°C y se todas las colonias rojas independientemente de su tamaño o intensidad. Las muestras de las bebidas seran previamente mezcladas para garantizar la

homogeneidad. Se tomara 250 ml de muestra los cuales seran almacenados a 4°C para ser evaluados dentro de 24 h después de elaboradas. Todo el material usado será previamente esterilizado.

3.9. ANALISIS FISICO-QUIMICO: todas las bebidas serán sometidas a los análisis físico-

químicos que detallaremos a continuación:

Determinare el porcentaje del PH, el porcentaje de acidez, grados brix, humedad y el

porcentaje de densidad

3.10. ANÁLISIS DE PROTEÍNAS Y AZÚCARES TOTALES

El Cuadro resumen la composición proteica de las bebidas, las cuales resultaran con un contenido proteico promedio entre 0.38 y 0.39%, el cual es superior al reportado por Torres (2001) en su bebida isotónica o hidratante con sabor a mandarina, debido a que su materia prima no era suero sino el ultra filtrado del suero. Composición proteica y de azúcares totales de las bebidas (%) Con sabor a naranja y Con sabor a fresa: de naranja en repetición 1 se obtendrá 0.39 de proteína y azucares totales 11.04 y en fresa en repetición 1 se obtendrá de proteína 0.40 y azucares totales 12. La diferencia porcentual de azúcares totales entre las bebidas se obtendrá en cantidades de sabor que se utilizara en cada una de ellas, ya que en la bebida con sabor a fresa se utilizara 43% más sabor que en la bebida con sabor a naranja, y a las concentraciones de azúcar usadas en cada formulación. 3.10. CARACTERÍSTICAS DE PRODUCTO A OBTENER A OBTENER

El suero precedente de la elaboración de queso es un producto para la elaboración de bebidas: cuyo pH bebe oscilar entre 6.6 y nutricionales iniciales del suero lácteo no son modificados por el proceso es sometido. Este producto contara con una gran aceptación debido a su alto contenido de valor nutritivo y que constituye un producto cien por ciento natural. La composición final de una bebida hidratante será:

componente Cantidad (%)

Gras 0.1

Proteína 3.0

Carbohidrato 4.0

Minerales 0.7

Contenido energético

28 kcal/100gr

pH vitamina

6.6 3.4


23

PROBLEMA OBJETIVO JUSTIFICACION HIPOTESIS VARIABLES METODOLOGIA

-¿de qué manera se elaborara la bebida hidratante a base de lacto suero en la provincia de chumbibilcas-distrito ccapacmarca?

Objetivo general Elaboración de bebida hidratante con la sustitución parcial de lacto suero en la provincia de chumbibilcas-distrito ccapacmarca

El lacto suero generalmente es desperdiciado por lo que se considera un contaminante para el medio ambiente y además este producto contiene alto valor de proteína, vitamina, etc.,

Es posible utilizar el suero láctico para la elaboración de una bebida hidratante

Variable dependiente Bebida hidratante Variable independiente lactosuero

Será de enfoque cuantitativo de tipo experimental con diferentes tratamientos

¿Qué parámetros se evaluara en la elaboración de bebida hidratante a base de lactosuero?

Objetivo especifico determinar los parámetros para la elaboración de la bebida hidratante con la sustitución parcial de lacto suero

Es muy importante determinar parámetros que influirán en la bebida hidratante como el PH, humedad, °brix, temperatura durante su elaboración.

Los parámetros para la bebida hidratante de lacto suero son convenientes

Variables a evaluar durante el proceso:

Para el lacto suero PH, Solidos solubles,

Análisis bromatológico

-¿Qué cantidad y tratamiento se hará en el análisis de proteína y azucares totales?

Realizar análisis de proteína

y azúcares totales.

El lacto suero contiene un valor alto de proteína la cual beneficia en la bebida y es necesario conocer la cantidad de azúcar a utilizar

Los análisis de proteína y azucares totales

Se hará con azucares de 4 tratamientos: C1 7%, C210%, C315%, C420% y proteína que son conservado

-¿Qué cantidad de lacto suero se utilizara en la bebida hidratanta?

-¿se conservaran sus características físico químicas y organolépticos en la bebida hidratante de lacto suero?

determinar la cantidad de

lacto suero a emplearse en

la bebida hidratante

Determinar sus

características físico-

químicas de la bebida

hidratante y

Es necesario tener en cuenta la cantidad de lactosuero a emplearse en total y en cada envase

En muchos casos se ha observado que pierden, en caso de este producto se conservara sus características organolépticas.

la cantidad de lacto suero a emplearse en total y en cada envase

Sus características físico-químicas de la bebida hidratante y organoléptica no varian

4 tratamiento con porcentaje diferentes 95%, 75%, 65%, 50%

Con 3 tratamientos, se añadirá saborizante de frasa y naranja y el otro será sin saborizante.


24

características

organolépticas.

- ¿Cuáles son sus análisis químicos y microbiológicos del producto?

Realizar análisis químicos y microbiológicos del producto.

Sabemos que los microorganismos son bacterias que pueden estar en cualquier lado por lo cual, se realizara los análisis de 2 mejores tratamientos en placas

Análisis químicos y microbiológicos del producto.

Para la bebida hidratante pH, °brix Densidad, Análisis bromatológico

se realizara los análisis de 2 mejores tratamientos: un recuento estandar en placas

-¿Cuál es el costo de la elaboración de la bebida hidratante?

Determinar el costo de producción de las bebidas.

Es importante conocer el costo para poder financiarnos de municipios o empresas

Son factibles los costo de producción de las bebidas.


25

V. CRONOGRAMA

N° ACTIIDADES-DENOMINACION

TIEMPO (MESES)

E F M A M J J A S O N D

1 Diseño y elaboración del proyecto

X

X

X

2 Presentación del proyecto

X X

3 Aprobación del proyecto

X X

4 Elaboración en el laboratorio

X X X X

5 Aplicación de instr. de invst.

X

6 Procesamiento y análisis de datos

X

7 Redacción del informe final

X X X

8 Revisión y reajuste del informe final

X X

9 Presentación del informe final

X X

10 Aprobación del informe final

X


26

VI. PRESUPUESTORUBRO UNIDAD CANTIDAD P. UNIT. SUB TOTAL

1. Mano de obra #¡VALOR!

limpieza de laboratorio JornalXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX20.00 #¡VALOR!

elaboracion joral 3 meses 600.00

desinfectacion del laboratorio Jornal 1 20.00 20.00

640.00

2. Materiales e Insumos 823.00 1020.00

- balaza analitica Unidad 1 120.00 120.00

-cronometro Unidad 1 50.00 50.00

-colador Unidad 1 2.00 2.00

- termometro Unidad 1 150.00 150.00

- probeta Unidad 1 50.00 50.00

- recipiente Unidad 4 20.00 20.00

- pH metro Unidad 150.00 150.00

- balde Unidad 2 20.00 20.00

- envases Unidad 40 40.00 40.00

- saborizantes mg 400 5.00 5.00

- azucar gr 100 5.00 5.00

- sorbato de sodio kg 2 8.00 8.00

-cucharas Unidad 3 3.00 3.00

-cosina electrica Unidad 1 200.00 200.00

4. otros 360.00 360.00

5. utiles de escritorio 207.00 330.00

-impresora unidad 1 200.00 200.00

- corrector Unidad 1 2 2

- plumon Unidad 1 1.00 1.00

- Cuaderno de laboratorio Unidad 1 2.00 2.00

- Lapiceros Unidad 2 1.00 1.00

- Lapiz Unidad 1 1.00 1.00

6. Transporte y alimentacion 80.00 140.00

- Alimentacion menu 3 30.00 90.00

- Pasajes ida y vuelta pasaje 1 50.00 50.00

7. Informe de tesis 142.00

- Redaccion de tesis hojas 100 1.00 100.00

- Impresión hojas 100 0.30 30.00

- Anillado Unidad 4 3.00 12.00

8.total 3455.00


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VII. BLIBLIOGRAFIA

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nro.5.ii. bebida hidratante de lactosuero

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